適応変調制御方法および通信装置
【課題】受信側，送信側の双方で送受信する制御信号のオーバヘッドを低減可能な適応変調制御方法を得ること。
【解決手段】本発明にかかる適応変調制御方法は、送信局１と受信局２との間でサブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適用された変調多値数が互いに既知である場合の適応変調制御方法であって、送信局１が、最大変調多値数を含む送信制御信号および送信データである主信号を送信し、受信局２が、受信した送信制御信号に基づいて主信号を復調および復号し、受信データの誤りの有無を示す送達確認のための受信制御信号を返信し、送信局１が、受信した受信制御信号に基づいて受信品質が劣化していると判断した場合に前記最大変調多値数を抑制する制御を行う。
【解決手段】本発明にかかる適応変調制御方法は、送信局１と受信局２との間でサブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適用された変調多値数が互いに既知である場合の適応変調制御方法であって、送信局１が、最大変調多値数を含む送信制御信号および送信データである主信号を送信し、受信局２が、受信した送信制御信号に基づいて主信号を復調および復号し、受信データの誤りの有無を示す送達確認のための受信制御信号を返信し、送信局１が、受信した受信制御信号に基づいて受信品質が劣化していると判断した場合に前記最大変調多値数を抑制する制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のサブキャリアまたは複数のサブキャリア群が存在するシステムで、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適応変調を行う場合の適応変調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マルチパスに伴う周波数選択性フェージング環境下で伝送信号の高能率な広帯域デジタル通信を提供するために、たとえば、伝送路状態の良好なサブキャリアでは、変調多値数を高くして多くの情報を伝送し、一方、伝送路状態の劣悪なサブキャリアでは、変調多値数を低くして少ない情報を伝送する、方式が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
上記方式を実現するためには、受信側の装置は、送信側の装置が送信する既知シンボルに基づいてサブキャリアまたはサブキャリア群ごとに受信品質を推定し、その結果を送信側の装置にフィードバックし、受信品質に見合った変調多値数を決める必要がある。また、送信側の装置は、一度決めた変調多値数を満足しているかどうかを監視し、品質劣化や品質過剰を検出した場合には最適な変調多値数に割当てなおす必要がある。
【０００４】
また、周波数選択性フェージングはマルチパスによって生じるため、隣り合うサブキャリアどうしでは、ほぼ似たような特性を示すが、ある程度、離れると特性が異なってくる。このように特性に周波数軸上の相関がある帯域幅を相関帯域幅（コヒーレント帯域幅）と呼ぶ。そのため、上記方式を実現するためには、必ずしもサブキャリア単位に変調多値数を決定する必要はなく、相関帯域幅に応じたサブキャリア群単位で変調多値数を決めればよい。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６９０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、以下のような条件下では、サブキャリア群の数が増えることになる。
（１）ブロードバンド通信を目指して帯域幅を広げる。
（２）ビット単価を抑えるためにセル半径を広げる（遅延スプレッドが大きくなるため相関帯域幅が狭くなる）。
【０００７】
サブキャリア群の数が増えると、送信側の装置で最適な変調多値数に割当てなおすために、受信側の装置では、受信の都度すべてのサブキャリア群を品質監視し、その結果を送信側の装置にフィードバックする必要がある。そのため、受信側の装置から送信する制御信号のオーバヘッドが大きくなってしまう、という問題がある。また、制御信号に割当てることができる帯域が狭い場合は、フィードバックに時間がかかり、特に、品質劣化が発生した場合には誤り発生が収まるまでに時間がかかる、という問題がある。
【０００８】
一方、送信側の装置でも、すべてのサブキャリア（群）にどの変調多値数を割当てたかを受信側の装置に通知する必要があり、送信側の装置から送信する制御信号のオーバヘッドが大きくなってしまう、という問題がある。また、制御信号に割当てることができる帯域が狭い場合は、新たな変調多値数の指定に時間がかかり、特に、品質劣化が発生した場合には誤り発生が収まるまでに時間がかかる、という問題がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信側，送信側の双方で送受信する制御信号のオーバヘッドを低減可能な適応変調制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる適応変調制御方法は、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに変調方式を可変とする通信システムにおいて、通信開始時の送受信処理により、送信局と受信局との間で、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適用された変調多値数が互いに既知である場合の適応変調制御方法であって、たとえば、前記送信局が、サブキャリアまたはサブキャリア群に割当て可能な最大変調多値数を含む送信制御信号、および送信データである主信号を送信するデータ送信ステップと、前記受信局が、受信した送信制御信号に基づいて主信号を復調および復号し、受信データの誤りの有無を示す送達確認のための受信制御信号を返信する送達確認送信ステップと、前記送信局が、受信した受信制御信号に基づいて受信品質が劣化していると判断した場合に、前記最大変調多値数を抑制する制御を行う変調多値数調整ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、受信側，送信側の双方で送受信する制御信号のオーバヘッドを低減することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる適応変調制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる適応変調制御方法を実現する送信局および受信局の構成例を示す図である。図示の送信局１は、制御部１１と送信部１２と受信部１３を備え、受信局２は、制御部２１と受信部２２と送信部２３を備えている。
【００１４】
送信局１と受信局２は、通信開始時に、サブキャリアまたはサブキャリア群にどのような変調多値数を割当てることができるのか、を決定するための既知シンボルをやり取りし、その結果として、図２，図３に示すような詳細情報（制御信号）を交換する。図２は、通信開始時にサブキャリア（群）単位に品質監視を行いその結果（受信品質：８ｄＢ，９ｄＢ，１５ｄＢ，…，２０ｄＢ）をフィードバックする場合の、受信局２が送信する制御信号の一例を示す図である。また、図３は、通信開始時にサブキャリア（群）単位に変調多値数（変調方式：ＢＰＳＫ，ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，…，１６ＱＡＭ）を指定する場合の、送信局１が送信する制御信号の一例を示す図である。この処理により、サブキャリアまたはサブキャリア群にどのような変調多値数が割当てられているのかが、送信局１と受信局２との間で既知となる。なお、従来は、受信の都度、図２，図３に示すような詳細情報を交換するため、制御信号のオーバヘッドが大きくなるという問題があった。また、以下では、「サブキャリアまたはサブキャリア群」のことを「サブキャリア（群）」と呼ぶ。
【００１５】
以降、サブキャリア（群）にどのような変調多値数を割当てるのか、が上記のように決定された後の送信局１および受信局２の動作について説明する。
【００１６】
送信局１は、主信号と送信制御信号を受信局２へ送信し、主信号の送達確認のための受信制御信号を受信局２から受信する。一方、受信局２は、送信局１から主信号と送信制御信号を受信し、主信号の送達確認のための受信制御信号を送信局１へ返信する。送信制御信号には主信号を受信するために必要な情報が含まれている。
【００１７】
まず、送信局１の動作について説明する。送信局１では、制御部１１が送信部１２と受信部１３を制御する。制御部１１では、サブキャリア（群）にどのような変調多値数が使われているかという情報を保持している。制御部１１は、受信局２から送信される受信制御信号に基づいて、保持している変調多値数の調整の有無を決定し、その結果を変調多値数調整情報として送信部１２に通知する。
【００１８】
送信部１２は、主信号を伝送する前に、制御部１１から通知された変調多値数調整情報を送信制御信号に含めて受信局２へ伝送する。その後、送信部１２は、制御部１１から通知された変調多値数調整情報に基づき主信号を変調し、受信局２へ伝送する。また、受信部１３は、送達確認のための受信制御信号を受信すると、それを制御部１１に転送する。
【００１９】
ここで、受信局２から送信局１へ送信される受信制御信号の具体例を図４に示す。また、送信局１から受信局２へ送信される送信制御信号の具体例を図５に示す。
【００２０】
図４に示す受信制御信号は、ＣＲＣ判定結果と誤り訂正率という２つの情報要素から構成される。ＣＲＣ判定結果とは、受信局２が受信ビット列から算出したＣＲＣと送信局１により付与されたＣＲＣとが一致しているか否かを示す情報である。これは、一致，不一致の２値をとり、１ビットで表現できる。また、誤り訂正率は、送信ビット数に対する誤り訂正により訂正されたビット数の割合を示す値であり、0％〜100％の間の連続値をとる。ここでは、常用対数をとり、10%以上，10%未満，1%未満，0.1%未満…といった離散値で表現し、たとえば、６ビット程度（６４ランク）で表現する。したがって、本実施の形態の受信制御信号は、合計７ビット程度となる。
【００２１】
一方、図２に示す従来の制御信号は、サブキャリア（群）が4096本（12bitで表現可能）あり、受信品質を0dB〜40dBまで1dBステップ（6bitで表現可能）でフィードバックすることを考えると、受信品質をシーケンシャルに返す場合は、24576bit（＝4096×6bit）必要となる。また、受信品質をランダムに返せるようにサブキャリア番号を付与する場合は、73728bit（＝4096×（6+12）bit）必要となる。これを、64kbit/secの回線で送信する場合は、それぞれ0.384sec、1.152secの時間がかかることになる。
【００２２】
このように、本実施の形態の受信制御信号は、図２で示した従来のサブキャリア（群）単位の制御信号と比べると格段にビット数が少なくなっている。
【００２３】
ところで、無線ＬＡＮでは、ＣＲＣ判定結果のみを受信制御信号としてフィードバックするが、これに比べると、本実施の形態では、誤り訂正率が付加されている分だけオーバヘッドが増えてしまう。しかしながら、本実施の形態では、ＣＲＣ判定結果が一致であっても、誤り訂正率があるしきい値を超えた場合は品質劣化が発生しているとみなして変調多値数を調整することができ、これにより、ＣＲＣの不一致が発生することを未然に防ぐことができる。
【００２４】
また、図５に示す送信制御信号は、最大変調多値数という１つの情報要素から構成される。最大変調多値数は、サブキャリアに割当てることができる変調多値数の最大値を制限する値であり、ＢＰＳＫ（変調多値数＝1）〜1024ＱＡＭ（変調多値数＝10）の値をとることから、４ビットで表現できる。
【００２５】
一方、図３に示す従来の送信制御信号は、サブキャリア（群）が4096本（12bitで表現可能）あり、変調多値数をＢＰＳＫ（変調多値数＝1）〜1024ＱＡＭ（変調多値数＝10）まで１ステップ（4bitで表現可能）でフィードバックすることを考えると、16,384bit（＝4096×4bit）必要となる。これを、64kbit/secの回線で送信する場合は、0.256secの時間がかかることになる。
【００２６】
このように、本実施の形態の送信制御信号は、図３で示したサブキャリア単位の制御信号と比べると格段にビット数が少なくなっている。
【００２７】
ところで，無線ＬＡＮでは、すべてのサブキャリアに同一の変調多値数を割当てるため、オーバヘッドは同じになる。しなしながら、本実施の形態では、指定された変調多値数を下回る範囲であればサブキャリア単位に変調多値数を割当てることが可能であるため、より適切な変調多値数が選択可能となり、ＣＲＣの不一致が発生しにくくなる。なお、図５に示す送信制御信号は変調多値数のみを指定することとしているが、無線ＬＡＮと同様に符号化率と組み合わせて表現してもよい。
【００２８】
つぎに、受信局２の動作について説明する。受信局２では、送信局１から送信制御信号を受信すると、受信部２２が、送信制御信号から変調多値数調整情報を取り出し、制御部２１に転送する。制御部２１は、サブキャリア（群）にどのような変調多値数が使われているかを保持しており、受信部２２から転送された情報からサブキャリア（群）にどのような変調多値数が使われているかを解釈して受信部２２に指示する。
【００２９】
受信部２２は、制御部２１から指示された変調多値数に従って主信号を受信すると、誤り訂正を行い、どの程度の誤りが訂正されたかを制御部２１に転送する。そして、送信部２３は、制御部２１からの指示に従い、送達確認のための受信制御信号を送信局１へ転送する。
【００３０】
図６は、制御部２１がどのような変調多値数が使われているかを受信部２２に指示する場合の、変調多値数の解釈例を示す図である。これは、図３で示した変調多値数が各サブキャリアに割当てられているときに、図５で示された最大変調多値数に基づき各サブキャリアに割当てられる変調多値数を読み替えた例を示している。ここでは、最大変調多値数としてＱＰＳＫが指定されているので、変調多値数が高い16ＱＡＭはＱＰＳＫに読み替えている。このような読み替えは、たとえば、図７に示すように、該当するすべてのサブキャリア（群）に適用する。図７では、最大変調多値数が“２”であるので、多値数“３”となっているすべてのサブキャリア（群）を“２”に読み替えている。
【００３１】
つづいて、本実施の形態の送信局１および受信局２による制御シーケンスを説明する。図８は、送信局１および受信局２による制御シーケンスを示す図である。
【００３２】
送信局１の制御部１１は、各サブキャリア（群）に割当てる変調多値数を決定し（ステップＳ１）、その結果を送信制御信号送信指示として送信部１２へ送る（ステップＳ２）。送信制御信号送信指示を受け取った送信部１２は、ＣＲＣ付与，誤り訂正符号化，変調等を行い（ステップＳ３）、送信制御信号を受信局２へ送信する（ステップＳ４）。
【００３３】
また、制御部１１は、各サブキャリア（群）に割当てる変調多値数に基づいて何ビットのデータを送信するかを決定し、送信データを指定した主信号送信指示を送信部１２へ送る（ステップＳ５）。主信号送信指示を受け取った送信部１２は、ＣＲＣ付与，誤り訂正符号化等を行い（ステップＳ６）、主信号を受信局２へ送信する（ステップＳ７）。
【００３４】
一方、受信局２の受信部２２は、送信制御信号を受信すると、受信データの復調，誤り訂正を行い、ＣＲＣを再計算し（ステップＳ８）、その後、送信制御信号受信通知を制御部２１へ送る（ステップＳ９）。送信制御信号受信通知を受け取った制御部２１は、送信制御信号から各サブキャリア（群）に割当てられる変調多値数を解釈し（ステップＳ１０９）、送信制御信号解釈通知を受信部２２へ送る（ステップＳ１１）。なお、このとき、送信制御信号が前回受信した送信制御信号と異なっている場合は、最大変調多値数が変更になったことを意味するので、各サブキャリア（群）に割当てられる新たな変調多値数を記憶しておく。
【００３５】
受信部２２は、主信号を受信すると、制御部２１から通知された送信制御信号解釈通知に基づいて受信データの復調，誤り訂正を行い、ＣＲＣを再計算し（ステップＳ１２）、その後、主信号受信通知を制御部２１へ送る（ステップＳ１３）。制御部２１は、受信信号に付与されたＣＲＣと再計算されたＣＲＣとを比較し、受信データの誤りの有無を判定し（ステップＳ１４）、送達確認のための制御信号を生成する。そして、送信部２３に対して制御信号を指定した受信制御信号送信指示（再送が不要な場合はＡＣＫ、再送が必要な場合はＮＡＣＫ）を送る（ステップＳ１５）。受信制御信号送信指示を受け取った送信部２３は、ＣＲＣ付与，誤り訂正符号化，変調を行い（ステップＳ１６）、その結果として得られた受信制御信号を送信局１へ送信する（ステップＳ１７）。
【００３６】
送信局１の受信部１３は、受信制御信号を受信すると、復調，誤り訂正を行い、ＣＲＣを再計算し（ステップＳ１８）、その後、受信制御信号受信通知を制御部１１へ送る（ステップＳ１９）。制御部１１は、受信制御信号受信通知に基づき次の送信制御信号を決定する（ステップＳ２０）。
【００３７】
つづいて、次の送信制御信号を決定する方法について説明する。送信局１の制御部１１は、受信局２から返信された受信制御信号のＣＲＣ判定結果が一致であった場合、誤り訂正率と自身で保持する基準値とを比較する。たとえば、誤り訂正率が基準値をΔ％超えた場合は、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げる。このとき、変調多値数をどのくらい下げるかについては、自身が保持する制御量に基づいて決定される。制御量は、誤り訂正率と基準値との差に関わらず固定値として定義してもよいし、差の大きさによって個別に定義してもよい。
【００３８】
なお、図９に示すように、複数回連続して基準値をΔ％超えた場合に、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げることとしてもよい。また、図１０に示すように、Ｎ1回中Ｎ2回にわたって基準値をΔ％超えた場合に、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げることとしてもよい。
【００３９】
また、受信局２から返信された受信制御信号のＣＲＣ判定結果が不一致であった場合についても、制御部１１は、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げる。このとき、変調多値数をどのくらい下げるかについては、自身が保持する制御量に基づいて決定される。制御量は、誤り訂正率を用いた品質劣化判定と同じ値でもよいし、別の値を定義してもよい。
【００４０】
なお、複数回連続してＣＲＣ判定結果が不一致であった場合に、品質劣化が発生した判断として変調多値数を下げることとしてもよい。また、Ｎ1回中Ｎ2回にわたってＣＲＣ判定結果が不一致であった場合に、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げることとしてもよい。
【００４１】
つづいて、制御シーケンスを実現する無線フレームについて説明する。図１１は、図８で示した制御シーケンスを実現するための無線フレームの一例を示す図である。この無線フレームは、時間方向に連続したPreamble，Header，Payloadの３つ部分で構成される。Preambleは、受信データが存在することを検知する場合やチャネル推定を行う場合に用いられる。Headerは、送信制御信号を送信するために用いられる。Payloadは、主信号を送信するために用いられる。図示のPayload部分は、Headerで指定された変調多値数で変調される。なお、Headerは、送信局１，受信局２で既知の変調多値数で変調される。Headerから送信制御信号を取り出さないとPayloadが復調できないため、受信局２の受信部２２は、制御部２１から送信制御信号解釈通知を受け取るまで、Payloadを蓄えておく必要がある。
【００４２】
ただし、送信制御信号に受信誤りが発生すると、主信号を受信することができないため、送信制御信号の送信には受信誤りに強い送信方法を適用する。図１２は、受信誤りに強い送信方法の一例を示す図である。たとえば、制御信号（最大変調多値数）を複数コピーして作成した新たな制御信号にＣＲＣを付与する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。そして、たとえば、符号化率１／３といった誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を適用する（ステップＳ２３）。さらに、たとえば、ＢＰＳＫといった変調多値数の低い変調方式を適用して変調する（ステップＳ２４）。さらに、たとえば、送信電力を高くして送信信号を増幅して送信する（ステップＳ２５）。なお、上記送信方法では、ステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理をすべて実行して受信誤りに強い送信方法を実現することとしたが、これに限らず、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理、ステップＳ２３の処理、ステップＳ２４の処理およびステップＳ２５の処理のうちの、少なくとも１つを実行して受信誤りに強い送信方法を実現することとしてもよい。
【００４３】
また、上記送信方法を適用することにより、制御信号の各ビットは複数のサブキャリアにマッピングされることになる。そこで、受信局２では、複数のサブキャリアにマッピングされている制御信号の各ビットを合成して復調する。このような送信方法を適用することにより、周波数ダイバーシチ効果を得られるため、制御信号の受信誤りが発生しにくくなる。
【００４４】
また、受信制御信号に受信誤りが発生すると、適応変調制御ができないため、受信制御信号についても上記と同様に受信誤りに強い送信方法を適用する。
【００４５】
また、ＣＲＣ誤りが発生した後に変調多値数を抑制して送信すると、図１３に示すように、送信データの各ビットが割当てられるサブキャリアが初送と再送で異なることになる。そのため、初送データと再送データを軟判定合成して合成利得を稼ぐことが可能なHybridARQを適用する。これにより、周波数ダイバーシチ効果を得られるため、受信誤りが発生しにくくなる。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、サブキャリア（群）ごとに変調方式を可変とする場合に、品質劣化時に送信局から受信局に対して最も高い変調多値数の適用を抑制する制御信号を送信することとした。これにより、制御信号のオーバヘッドを減らすことができる。また、主信号を受信したときに、受信局でサブキャリア（群）ごとの品質測定を実施する必要がなくなるため、低消費電力で動作させることができる。また、受信局が誤り訂正ビット数に関する情報をフィードバックすることにより、送信局が、品質劣化を早期に検出することができる。また、送信局および受信局が、受信誤りに強い送信方法を用いて制御信号を送信することにより、制御信号の受信誤りに伴う制御遅延を減らすことができる。また、本実施の形態の適応変調制御方法と、初送データと再送データを最大比合成するような再送制御方式とを組み合わせることにより、さらにビット誤り率を改善することができる。
【００４７】
なお、本発明にかかる適応変調制御方法は，複数のサブキャリア（群）が存在し、サブキャリア（群）ごとに適応変調を行うシステム（ex. Power Line Communication，802.16e，3GPP Evolved UTRA）に広く適用可能である。
【００４８】
実施の形態２．
前述した実施の形態１では、図１１に示すように、Payloadの直前にHeaderがあるため、Headerから制御信号を取り出さないとPayloadの復調処理が始められない。そのため、受信局は、すでに受信してしまったPayloadの一部をメモリに蓄積しておかなければならない。そこで、本実施の形態では、たとえば、図１４に示すように、Header部を含まない無線フレーム構成で変調多値数を制限する場合について説明する。なお、送信局および受信局の構成は、前述した実施の形態１と同一である。
【００４９】
本実施の形態では、図１５に示すように、送信局１から受信局２へ送信制御信号を送信し（ステップＳ３１）、受信局２から送信局１への応答信号が正しく受信できた場合（ステップＳ３２）に、送信局１が、先に送信しておいた送信制御信号に基づいて、変調多値数を制限した各サブキャリア（群）に送信データを割当てて、主信号を送信する。
【００５０】
このように、本実施の形態では、受信局で送信制御信号を正しく受信した後に、送信局が主信号を送信することとした。これにより、前述した実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、上記Payloadの一部を蓄積するためのメモリをなくすことができる。
【００５１】
また、一例として、HyperLAN/2のフレームフォーマットを適用した場合には、上記と異なる方法で上記と同様の効果を得ることができる。具体的には、図１６に示すように、無線フレームを、BCH，FCH，ACH，SCH/LCH(DL)，SCH/LCH(UL)，RCHで構成する。BCH，FCH，ACH，RCHは共通チャネルであるため、変調多値数は固定である。一方で、SCH/LCH（DL）とSCH/LCH（UL）は個別チャネルであるため、変調多値数を適応的に割当てることができる。また、SCH/LCH（DL）の宛先やSCH/LCH（UL）の送信許可についてはFCHで行う。このとき、このFCHを用いて、SCH/LCH（DL）やSCH/LCH（UL）の変調多値数の抑制を指示する。このフレームフォーマットは、FCHとSCH/LCH（DL）の間にACHが入っているため、FCHから変調多値数の抑制に関する情報を取り出す処理にかかる時間がACH以内であれば、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。なお、ACH以上であっても、ACHの分だけメモリ量を減らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる適応変調制御方法は、複数のサブキャリアまたは複数のサブキャリア群が存在するシステムに有用であり、特に、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適応変調を行うシステムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明にかかる適応変調制御方法を実現する送信局および受信局の構成例を示す図である。
【図２】通信開始時にサブキャリア（群）単位に品質監視を行いその結果をフィードバックする場合の制御信号の一例を示す図である。
【図３】通信開始時にサブキャリア（群）単位に変調多値数を指定する場合の制御信号の一例を示す図である。
【図４】受信制御信号の具体例を示す図である。
【図５】送信制御信号の具体例を示す図である。
【図６】変調多値数の解釈例を示す図である。
【図７】16ＱＡＭをＱＰＳＫに読み替える場合を示す図である。
【図８】送信局および受信局による制御シーケンスを示す図である。
【図９】制御信号を決定する方法の一例を示す図である。
【図１０】制御信号を決定する方法の一例を示す図である。
【図１１】無線フレームの一例を示す図である。
【図１２】受信誤りに強い送信方法の一例を示す図である。
【図１３】送信データが割当てられるサブキャリアが初送と再送で異なる場合を示す図である。
【図１４】無線フレームの一例を示す図である。
【図１５】実施の形態２の特徴的な動作を示す図である。
【図１６】無線フレームの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 送信局
２ 受信局
１１ 制御部
１２ 送信部
１３ 受信部
２１ 制御部
２２ 受信部
２３ 送信部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のサブキャリアまたは複数のサブキャリア群が存在するシステムで、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適応変調を行う場合の適応変調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マルチパスに伴う周波数選択性フェージング環境下で伝送信号の高能率な広帯域デジタル通信を提供するために、たとえば、伝送路状態の良好なサブキャリアでは、変調多値数を高くして多くの情報を伝送し、一方、伝送路状態の劣悪なサブキャリアでは、変調多値数を低くして少ない情報を伝送する、方式が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
上記方式を実現するためには、受信側の装置は、送信側の装置が送信する既知シンボルに基づいてサブキャリアまたはサブキャリア群ごとに受信品質を推定し、その結果を送信側の装置にフィードバックし、受信品質に見合った変調多値数を決める必要がある。また、送信側の装置は、一度決めた変調多値数を満足しているかどうかを監視し、品質劣化や品質過剰を検出した場合には最適な変調多値数に割当てなおす必要がある。
【０００４】
また、周波数選択性フェージングはマルチパスによって生じるため、隣り合うサブキャリアどうしでは、ほぼ似たような特性を示すが、ある程度、離れると特性が異なってくる。このように特性に周波数軸上の相関がある帯域幅を相関帯域幅（コヒーレント帯域幅）と呼ぶ。そのため、上記方式を実現するためには、必ずしもサブキャリア単位に変調多値数を決定する必要はなく、相関帯域幅に応じたサブキャリア群単位で変調多値数を決めればよい。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６９０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、以下のような条件下では、サブキャリア群の数が増えることになる。
（１）ブロードバンド通信を目指して帯域幅を広げる。
（２）ビット単価を抑えるためにセル半径を広げる（遅延スプレッドが大きくなるため相関帯域幅が狭くなる）。
【０００７】
サブキャリア群の数が増えると、送信側の装置で最適な変調多値数に割当てなおすために、受信側の装置では、受信の都度すべてのサブキャリア群を品質監視し、その結果を送信側の装置にフィードバックする必要がある。そのため、受信側の装置から送信する制御信号のオーバヘッドが大きくなってしまう、という問題がある。また、制御信号に割当てることができる帯域が狭い場合は、フィードバックに時間がかかり、特に、品質劣化が発生した場合には誤り発生が収まるまでに時間がかかる、という問題がある。
【０００８】
一方、送信側の装置でも、すべてのサブキャリア（群）にどの変調多値数を割当てたかを受信側の装置に通知する必要があり、送信側の装置から送信する制御信号のオーバヘッドが大きくなってしまう、という問題がある。また、制御信号に割当てることができる帯域が狭い場合は、新たな変調多値数の指定に時間がかかり、特に、品質劣化が発生した場合には誤り発生が収まるまでに時間がかかる、という問題がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信側，送信側の双方で送受信する制御信号のオーバヘッドを低減可能な適応変調制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる適応変調制御方法は、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに変調方式を可変とする通信システムにおいて、通信開始時の送受信処理により、送信局と受信局との間で、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適用された変調多値数が互いに既知である場合の適応変調制御方法であって、たとえば、前記送信局が、サブキャリアまたはサブキャリア群に割当て可能な最大変調多値数を含む送信制御信号、および送信データである主信号を送信するデータ送信ステップと、前記受信局が、受信した送信制御信号に基づいて主信号を復調および復号し、受信データの誤りの有無を示す送達確認のための受信制御信号を返信する送達確認送信ステップと、前記送信局が、受信した受信制御信号に基づいて受信品質が劣化していると判断した場合に、前記最大変調多値数を抑制する制御を行う変調多値数調整ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、受信側，送信側の双方で送受信する制御信号のオーバヘッドを低減することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる適応変調制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる適応変調制御方法を実現する送信局および受信局の構成例を示す図である。図示の送信局１は、制御部１１と送信部１２と受信部１３を備え、受信局２は、制御部２１と受信部２２と送信部２３を備えている。
【００１４】
送信局１と受信局２は、通信開始時に、サブキャリアまたはサブキャリア群にどのような変調多値数を割当てることができるのか、を決定するための既知シンボルをやり取りし、その結果として、図２，図３に示すような詳細情報（制御信号）を交換する。図２は、通信開始時にサブキャリア（群）単位に品質監視を行いその結果（受信品質：８ｄＢ，９ｄＢ，１５ｄＢ，…，２０ｄＢ）をフィードバックする場合の、受信局２が送信する制御信号の一例を示す図である。また、図３は、通信開始時にサブキャリア（群）単位に変調多値数（変調方式：ＢＰＳＫ，ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，…，１６ＱＡＭ）を指定する場合の、送信局１が送信する制御信号の一例を示す図である。この処理により、サブキャリアまたはサブキャリア群にどのような変調多値数が割当てられているのかが、送信局１と受信局２との間で既知となる。なお、従来は、受信の都度、図２，図３に示すような詳細情報を交換するため、制御信号のオーバヘッドが大きくなるという問題があった。また、以下では、「サブキャリアまたはサブキャリア群」のことを「サブキャリア（群）」と呼ぶ。
【００１５】
以降、サブキャリア（群）にどのような変調多値数を割当てるのか、が上記のように決定された後の送信局１および受信局２の動作について説明する。
【００１６】
送信局１は、主信号と送信制御信号を受信局２へ送信し、主信号の送達確認のための受信制御信号を受信局２から受信する。一方、受信局２は、送信局１から主信号と送信制御信号を受信し、主信号の送達確認のための受信制御信号を送信局１へ返信する。送信制御信号には主信号を受信するために必要な情報が含まれている。
【００１７】
まず、送信局１の動作について説明する。送信局１では、制御部１１が送信部１２と受信部１３を制御する。制御部１１では、サブキャリア（群）にどのような変調多値数が使われているかという情報を保持している。制御部１１は、受信局２から送信される受信制御信号に基づいて、保持している変調多値数の調整の有無を決定し、その結果を変調多値数調整情報として送信部１２に通知する。
【００１８】
送信部１２は、主信号を伝送する前に、制御部１１から通知された変調多値数調整情報を送信制御信号に含めて受信局２へ伝送する。その後、送信部１２は、制御部１１から通知された変調多値数調整情報に基づき主信号を変調し、受信局２へ伝送する。また、受信部１３は、送達確認のための受信制御信号を受信すると、それを制御部１１に転送する。
【００１９】
ここで、受信局２から送信局１へ送信される受信制御信号の具体例を図４に示す。また、送信局１から受信局２へ送信される送信制御信号の具体例を図５に示す。
【００２０】
図４に示す受信制御信号は、ＣＲＣ判定結果と誤り訂正率という２つの情報要素から構成される。ＣＲＣ判定結果とは、受信局２が受信ビット列から算出したＣＲＣと送信局１により付与されたＣＲＣとが一致しているか否かを示す情報である。これは、一致，不一致の２値をとり、１ビットで表現できる。また、誤り訂正率は、送信ビット数に対する誤り訂正により訂正されたビット数の割合を示す値であり、0％〜100％の間の連続値をとる。ここでは、常用対数をとり、10%以上，10%未満，1%未満，0.1%未満…といった離散値で表現し、たとえば、６ビット程度（６４ランク）で表現する。したがって、本実施の形態の受信制御信号は、合計７ビット程度となる。
【００２１】
一方、図２に示す従来の制御信号は、サブキャリア（群）が4096本（12bitで表現可能）あり、受信品質を0dB〜40dBまで1dBステップ（6bitで表現可能）でフィードバックすることを考えると、受信品質をシーケンシャルに返す場合は、24576bit（＝4096×6bit）必要となる。また、受信品質をランダムに返せるようにサブキャリア番号を付与する場合は、73728bit（＝4096×（6+12）bit）必要となる。これを、64kbit/secの回線で送信する場合は、それぞれ0.384sec、1.152secの時間がかかることになる。
【００２２】
このように、本実施の形態の受信制御信号は、図２で示した従来のサブキャリア（群）単位の制御信号と比べると格段にビット数が少なくなっている。
【００２３】
ところで、無線ＬＡＮでは、ＣＲＣ判定結果のみを受信制御信号としてフィードバックするが、これに比べると、本実施の形態では、誤り訂正率が付加されている分だけオーバヘッドが増えてしまう。しかしながら、本実施の形態では、ＣＲＣ判定結果が一致であっても、誤り訂正率があるしきい値を超えた場合は品質劣化が発生しているとみなして変調多値数を調整することができ、これにより、ＣＲＣの不一致が発生することを未然に防ぐことができる。
【００２４】
また、図５に示す送信制御信号は、最大変調多値数という１つの情報要素から構成される。最大変調多値数は、サブキャリアに割当てることができる変調多値数の最大値を制限する値であり、ＢＰＳＫ（変調多値数＝1）〜1024ＱＡＭ（変調多値数＝10）の値をとることから、４ビットで表現できる。
【００２５】
一方、図３に示す従来の送信制御信号は、サブキャリア（群）が4096本（12bitで表現可能）あり、変調多値数をＢＰＳＫ（変調多値数＝1）〜1024ＱＡＭ（変調多値数＝10）まで１ステップ（4bitで表現可能）でフィードバックすることを考えると、16,384bit（＝4096×4bit）必要となる。これを、64kbit/secの回線で送信する場合は、0.256secの時間がかかることになる。
【００２６】
このように、本実施の形態の送信制御信号は、図３で示したサブキャリア単位の制御信号と比べると格段にビット数が少なくなっている。
【００２７】
ところで，無線ＬＡＮでは、すべてのサブキャリアに同一の変調多値数を割当てるため、オーバヘッドは同じになる。しなしながら、本実施の形態では、指定された変調多値数を下回る範囲であればサブキャリア単位に変調多値数を割当てることが可能であるため、より適切な変調多値数が選択可能となり、ＣＲＣの不一致が発生しにくくなる。なお、図５に示す送信制御信号は変調多値数のみを指定することとしているが、無線ＬＡＮと同様に符号化率と組み合わせて表現してもよい。
【００２８】
つぎに、受信局２の動作について説明する。受信局２では、送信局１から送信制御信号を受信すると、受信部２２が、送信制御信号から変調多値数調整情報を取り出し、制御部２１に転送する。制御部２１は、サブキャリア（群）にどのような変調多値数が使われているかを保持しており、受信部２２から転送された情報からサブキャリア（群）にどのような変調多値数が使われているかを解釈して受信部２２に指示する。
【００２９】
受信部２２は、制御部２１から指示された変調多値数に従って主信号を受信すると、誤り訂正を行い、どの程度の誤りが訂正されたかを制御部２１に転送する。そして、送信部２３は、制御部２１からの指示に従い、送達確認のための受信制御信号を送信局１へ転送する。
【００３０】
図６は、制御部２１がどのような変調多値数が使われているかを受信部２２に指示する場合の、変調多値数の解釈例を示す図である。これは、図３で示した変調多値数が各サブキャリアに割当てられているときに、図５で示された最大変調多値数に基づき各サブキャリアに割当てられる変調多値数を読み替えた例を示している。ここでは、最大変調多値数としてＱＰＳＫが指定されているので、変調多値数が高い16ＱＡＭはＱＰＳＫに読み替えている。このような読み替えは、たとえば、図７に示すように、該当するすべてのサブキャリア（群）に適用する。図７では、最大変調多値数が“２”であるので、多値数“３”となっているすべてのサブキャリア（群）を“２”に読み替えている。
【００３１】
つづいて、本実施の形態の送信局１および受信局２による制御シーケンスを説明する。図８は、送信局１および受信局２による制御シーケンスを示す図である。
【００３２】
送信局１の制御部１１は、各サブキャリア（群）に割当てる変調多値数を決定し（ステップＳ１）、その結果を送信制御信号送信指示として送信部１２へ送る（ステップＳ２）。送信制御信号送信指示を受け取った送信部１２は、ＣＲＣ付与，誤り訂正符号化，変調等を行い（ステップＳ３）、送信制御信号を受信局２へ送信する（ステップＳ４）。
【００３３】
また、制御部１１は、各サブキャリア（群）に割当てる変調多値数に基づいて何ビットのデータを送信するかを決定し、送信データを指定した主信号送信指示を送信部１２へ送る（ステップＳ５）。主信号送信指示を受け取った送信部１２は、ＣＲＣ付与，誤り訂正符号化等を行い（ステップＳ６）、主信号を受信局２へ送信する（ステップＳ７）。
【００３４】
一方、受信局２の受信部２２は、送信制御信号を受信すると、受信データの復調，誤り訂正を行い、ＣＲＣを再計算し（ステップＳ８）、その後、送信制御信号受信通知を制御部２１へ送る（ステップＳ９）。送信制御信号受信通知を受け取った制御部２１は、送信制御信号から各サブキャリア（群）に割当てられる変調多値数を解釈し（ステップＳ１０９）、送信制御信号解釈通知を受信部２２へ送る（ステップＳ１１）。なお、このとき、送信制御信号が前回受信した送信制御信号と異なっている場合は、最大変調多値数が変更になったことを意味するので、各サブキャリア（群）に割当てられる新たな変調多値数を記憶しておく。
【００３５】
受信部２２は、主信号を受信すると、制御部２１から通知された送信制御信号解釈通知に基づいて受信データの復調，誤り訂正を行い、ＣＲＣを再計算し（ステップＳ１２）、その後、主信号受信通知を制御部２１へ送る（ステップＳ１３）。制御部２１は、受信信号に付与されたＣＲＣと再計算されたＣＲＣとを比較し、受信データの誤りの有無を判定し（ステップＳ１４）、送達確認のための制御信号を生成する。そして、送信部２３に対して制御信号を指定した受信制御信号送信指示（再送が不要な場合はＡＣＫ、再送が必要な場合はＮＡＣＫ）を送る（ステップＳ１５）。受信制御信号送信指示を受け取った送信部２３は、ＣＲＣ付与，誤り訂正符号化，変調を行い（ステップＳ１６）、その結果として得られた受信制御信号を送信局１へ送信する（ステップＳ１７）。
【００３６】
送信局１の受信部１３は、受信制御信号を受信すると、復調，誤り訂正を行い、ＣＲＣを再計算し（ステップＳ１８）、その後、受信制御信号受信通知を制御部１１へ送る（ステップＳ１９）。制御部１１は、受信制御信号受信通知に基づき次の送信制御信号を決定する（ステップＳ２０）。
【００３７】
つづいて、次の送信制御信号を決定する方法について説明する。送信局１の制御部１１は、受信局２から返信された受信制御信号のＣＲＣ判定結果が一致であった場合、誤り訂正率と自身で保持する基準値とを比較する。たとえば、誤り訂正率が基準値をΔ％超えた場合は、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げる。このとき、変調多値数をどのくらい下げるかについては、自身が保持する制御量に基づいて決定される。制御量は、誤り訂正率と基準値との差に関わらず固定値として定義してもよいし、差の大きさによって個別に定義してもよい。
【００３８】
なお、図９に示すように、複数回連続して基準値をΔ％超えた場合に、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げることとしてもよい。また、図１０に示すように、Ｎ1回中Ｎ2回にわたって基準値をΔ％超えた場合に、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げることとしてもよい。
【００３９】
また、受信局２から返信された受信制御信号のＣＲＣ判定結果が不一致であった場合についても、制御部１１は、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げる。このとき、変調多値数をどのくらい下げるかについては、自身が保持する制御量に基づいて決定される。制御量は、誤り訂正率を用いた品質劣化判定と同じ値でもよいし、別の値を定義してもよい。
【００４０】
なお、複数回連続してＣＲＣ判定結果が不一致であった場合に、品質劣化が発生した判断として変調多値数を下げることとしてもよい。また、Ｎ1回中Ｎ2回にわたってＣＲＣ判定結果が不一致であった場合に、品質劣化が発生したと判断して変調多値数を下げることとしてもよい。
【００４１】
つづいて、制御シーケンスを実現する無線フレームについて説明する。図１１は、図８で示した制御シーケンスを実現するための無線フレームの一例を示す図である。この無線フレームは、時間方向に連続したPreamble，Header，Payloadの３つ部分で構成される。Preambleは、受信データが存在することを検知する場合やチャネル推定を行う場合に用いられる。Headerは、送信制御信号を送信するために用いられる。Payloadは、主信号を送信するために用いられる。図示のPayload部分は、Headerで指定された変調多値数で変調される。なお、Headerは、送信局１，受信局２で既知の変調多値数で変調される。Headerから送信制御信号を取り出さないとPayloadが復調できないため、受信局２の受信部２２は、制御部２１から送信制御信号解釈通知を受け取るまで、Payloadを蓄えておく必要がある。
【００４２】
ただし、送信制御信号に受信誤りが発生すると、主信号を受信することができないため、送信制御信号の送信には受信誤りに強い送信方法を適用する。図１２は、受信誤りに強い送信方法の一例を示す図である。たとえば、制御信号（最大変調多値数）を複数コピーして作成した新たな制御信号にＣＲＣを付与する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。そして、たとえば、符号化率１／３といった誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を適用する（ステップＳ２３）。さらに、たとえば、ＢＰＳＫといった変調多値数の低い変調方式を適用して変調する（ステップＳ２４）。さらに、たとえば、送信電力を高くして送信信号を増幅して送信する（ステップＳ２５）。なお、上記送信方法では、ステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理をすべて実行して受信誤りに強い送信方法を実現することとしたが、これに限らず、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理、ステップＳ２３の処理、ステップＳ２４の処理およびステップＳ２５の処理のうちの、少なくとも１つを実行して受信誤りに強い送信方法を実現することとしてもよい。
【００４３】
また、上記送信方法を適用することにより、制御信号の各ビットは複数のサブキャリアにマッピングされることになる。そこで、受信局２では、複数のサブキャリアにマッピングされている制御信号の各ビットを合成して復調する。このような送信方法を適用することにより、周波数ダイバーシチ効果を得られるため、制御信号の受信誤りが発生しにくくなる。
【００４４】
また、受信制御信号に受信誤りが発生すると、適応変調制御ができないため、受信制御信号についても上記と同様に受信誤りに強い送信方法を適用する。
【００４５】
また、ＣＲＣ誤りが発生した後に変調多値数を抑制して送信すると、図１３に示すように、送信データの各ビットが割当てられるサブキャリアが初送と再送で異なることになる。そのため、初送データと再送データを軟判定合成して合成利得を稼ぐことが可能なHybridARQを適用する。これにより、周波数ダイバーシチ効果を得られるため、受信誤りが発生しにくくなる。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、サブキャリア（群）ごとに変調方式を可変とする場合に、品質劣化時に送信局から受信局に対して最も高い変調多値数の適用を抑制する制御信号を送信することとした。これにより、制御信号のオーバヘッドを減らすことができる。また、主信号を受信したときに、受信局でサブキャリア（群）ごとの品質測定を実施する必要がなくなるため、低消費電力で動作させることができる。また、受信局が誤り訂正ビット数に関する情報をフィードバックすることにより、送信局が、品質劣化を早期に検出することができる。また、送信局および受信局が、受信誤りに強い送信方法を用いて制御信号を送信することにより、制御信号の受信誤りに伴う制御遅延を減らすことができる。また、本実施の形態の適応変調制御方法と、初送データと再送データを最大比合成するような再送制御方式とを組み合わせることにより、さらにビット誤り率を改善することができる。
【００４７】
なお、本発明にかかる適応変調制御方法は，複数のサブキャリア（群）が存在し、サブキャリア（群）ごとに適応変調を行うシステム（ex. Power Line Communication，802.16e，3GPP Evolved UTRA）に広く適用可能である。
【００４８】
実施の形態２．
前述した実施の形態１では、図１１に示すように、Payloadの直前にHeaderがあるため、Headerから制御信号を取り出さないとPayloadの復調処理が始められない。そのため、受信局は、すでに受信してしまったPayloadの一部をメモリに蓄積しておかなければならない。そこで、本実施の形態では、たとえば、図１４に示すように、Header部を含まない無線フレーム構成で変調多値数を制限する場合について説明する。なお、送信局および受信局の構成は、前述した実施の形態１と同一である。
【００４９】
本実施の形態では、図１５に示すように、送信局１から受信局２へ送信制御信号を送信し（ステップＳ３１）、受信局２から送信局１への応答信号が正しく受信できた場合（ステップＳ３２）に、送信局１が、先に送信しておいた送信制御信号に基づいて、変調多値数を制限した各サブキャリア（群）に送信データを割当てて、主信号を送信する。
【００５０】
このように、本実施の形態では、受信局で送信制御信号を正しく受信した後に、送信局が主信号を送信することとした。これにより、前述した実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、上記Payloadの一部を蓄積するためのメモリをなくすことができる。
【００５１】
また、一例として、HyperLAN/2のフレームフォーマットを適用した場合には、上記と異なる方法で上記と同様の効果を得ることができる。具体的には、図１６に示すように、無線フレームを、BCH，FCH，ACH，SCH/LCH(DL)，SCH/LCH(UL)，RCHで構成する。BCH，FCH，ACH，RCHは共通チャネルであるため、変調多値数は固定である。一方で、SCH/LCH（DL）とSCH/LCH（UL）は個別チャネルであるため、変調多値数を適応的に割当てることができる。また、SCH/LCH（DL）の宛先やSCH/LCH（UL）の送信許可についてはFCHで行う。このとき、このFCHを用いて、SCH/LCH（DL）やSCH/LCH（UL）の変調多値数の抑制を指示する。このフレームフォーマットは、FCHとSCH/LCH（DL）の間にACHが入っているため、FCHから変調多値数の抑制に関する情報を取り出す処理にかかる時間がACH以内であれば、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。なお、ACH以上であっても、ACHの分だけメモリ量を減らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる適応変調制御方法は、複数のサブキャリアまたは複数のサブキャリア群が存在するシステムに有用であり、特に、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適応変調を行うシステムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明にかかる適応変調制御方法を実現する送信局および受信局の構成例を示す図である。
【図２】通信開始時にサブキャリア（群）単位に品質監視を行いその結果をフィードバックする場合の制御信号の一例を示す図である。
【図３】通信開始時にサブキャリア（群）単位に変調多値数を指定する場合の制御信号の一例を示す図である。
【図４】受信制御信号の具体例を示す図である。
【図５】送信制御信号の具体例を示す図である。
【図６】変調多値数の解釈例を示す図である。
【図７】16ＱＡＭをＱＰＳＫに読み替える場合を示す図である。
【図８】送信局および受信局による制御シーケンスを示す図である。
【図９】制御信号を決定する方法の一例を示す図である。
【図１０】制御信号を決定する方法の一例を示す図である。
【図１１】無線フレームの一例を示す図である。
【図１２】受信誤りに強い送信方法の一例を示す図である。
【図１３】送信データが割当てられるサブキャリアが初送と再送で異なる場合を示す図である。
【図１４】無線フレームの一例を示す図である。
【図１５】実施の形態２の特徴的な動作を示す図である。
【図１６】無線フレームの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 送信局
２ 受信局
１１ 制御部
１２ 送信部
１３ 受信部
２１ 制御部
２２ 受信部
２３ 送信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに変調方式を可変とする通信システムにおいて、通信開始時の送受信処理により、送信局と受信局との間で、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適用された変調多値数が互いに既知である場合の適応変調制御方法であって、
前記送信局が、サブキャリアまたはサブキャリア群に割当て可能な最大変調多値数を含む送信制御信号、および送信データである主信号を送信するデータ送信ステップと、
前記受信局が、受信した送信制御信号に基づいて主信号を復調および復号し、受信データの誤りの有無を示す送達確認のための受信制御信号を返信する送達確認送信ステップと、
前記送信局が、受信した受信制御信号に基づいて受信品質が劣化していると判断した場合に、前記最大変調多値数を抑制する制御を行う変調多値数調整ステップと、
を含むことを特徴とする適応変調制御方法。
【請求項２】
前記送達確認送信ステップでは、受信局が受信ビット列から算出したＣＲＣと送信局により付与されているＣＲＣとが一致しているか否かを示す情報であるＣＲＣ判定結果と、誤り訂正ビット数に関する情報である誤り訂正率と、を含む受信制御信号を返信することを特徴とする請求項１に記載の適応変調制御方法。
【請求項３】
前記変調多値数調整ステップでは、
返信された受信制御信号に含まれるＣＲＣ判定結果が一致していることを示している場合に、当該受信制御信号に含まれる誤り訂正率と送信局で保持する基準値とを比較し、
さらに、その比較結果に基づき受信品質が劣化していると判断した場合に、前記最大変調多値数を抑制する制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の適応変調制御方法。
【請求項４】
前記変調多値数調整ステップでは、
返信された受信制御信号に含まれるＣＲＣ判定結果が不一致であることを示している場合、受信品質が劣化していると判断し、前記最大変調多値数を抑制する制御を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の適応変調制御方法。
【請求項５】
前記送信制御信号および前記受信制御信号を、構成要素となる情報を複数コピーして作成することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項６】
前記送信制御信号および前記受信制御信号に、受信誤りを回避可能な誤り訂正能力のより高い誤り訂正符号を適用することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項７】
前記送信制御信号および前記受信制御信号に、受信誤りを回避可能な変調多値数のより低い変調方式を適用することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項８】
前記送信制御信号および前記受信制御信号の送信電力を増幅して送信することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項９】
割当てられるサブキャリアが初送と再送で異なる場合、受信局では、初送データと再送データを最大比合成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項１０】
サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに変調方式を可変とする通信システムで用いられ、通信開始時の送受信処理により、相手局との間でサブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適用された変調多値数が互いに既知である通信装置であって、
サブキャリアまたはサブキャリア群に割当て可能な最大変調多値数を含む送信制御信号、および送信データである主信号を送信するデータ送信手段と、
前記相手局が受信データの誤りの有無を示す送達確認のために返信した受信制御信号に基づいて受信品質が劣化していると判断した場合に、前記最大変調多値数を抑制する制御を行う変調多値数調整手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１】
サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに変調方式を可変とする通信システムにおいて、通信開始時の送受信処理により、送信局と受信局との間で、サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適用された変調多値数が互いに既知である場合の適応変調制御方法であって、
前記送信局が、サブキャリアまたはサブキャリア群に割当て可能な最大変調多値数を含む送信制御信号、および送信データである主信号を送信するデータ送信ステップと、
前記受信局が、受信した送信制御信号に基づいて主信号を復調および復号し、受信データの誤りの有無を示す送達確認のための受信制御信号を返信する送達確認送信ステップと、
前記送信局が、受信した受信制御信号に基づいて受信品質が劣化していると判断した場合に、前記最大変調多値数を抑制する制御を行う変調多値数調整ステップと、
を含むことを特徴とする適応変調制御方法。
【請求項２】
前記送達確認送信ステップでは、受信局が受信ビット列から算出したＣＲＣと送信局により付与されているＣＲＣとが一致しているか否かを示す情報であるＣＲＣ判定結果と、誤り訂正ビット数に関する情報である誤り訂正率と、を含む受信制御信号を返信することを特徴とする請求項１に記載の適応変調制御方法。
【請求項３】
前記変調多値数調整ステップでは、
返信された受信制御信号に含まれるＣＲＣ判定結果が一致していることを示している場合に、当該受信制御信号に含まれる誤り訂正率と送信局で保持する基準値とを比較し、
さらに、その比較結果に基づき受信品質が劣化していると判断した場合に、前記最大変調多値数を抑制する制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の適応変調制御方法。
【請求項４】
前記変調多値数調整ステップでは、
返信された受信制御信号に含まれるＣＲＣ判定結果が不一致であることを示している場合、受信品質が劣化していると判断し、前記最大変調多値数を抑制する制御を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の適応変調制御方法。
【請求項５】
前記送信制御信号および前記受信制御信号を、構成要素となる情報を複数コピーして作成することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項６】
前記送信制御信号および前記受信制御信号に、受信誤りを回避可能な誤り訂正能力のより高い誤り訂正符号を適用することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項７】
前記送信制御信号および前記受信制御信号に、受信誤りを回避可能な変調多値数のより低い変調方式を適用することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項８】
前記送信制御信号および前記受信制御信号の送信電力を増幅して送信することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項９】
割当てられるサブキャリアが初送と再送で異なる場合、受信局では、初送データと再送データを最大比合成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の適応変調制御方法。
【請求項１０】
サブキャリアまたはサブキャリア群ごとに変調方式を可変とする通信システムで用いられ、通信開始時の送受信処理により、相手局との間でサブキャリアまたはサブキャリア群ごとに適用された変調多値数が互いに既知である通信装置であって、
サブキャリアまたはサブキャリア群に割当て可能な最大変調多値数を含む送信制御信号、および送信データである主信号を送信するデータ送信手段と、
前記相手局が受信データの誤りの有無を示す送達確認のために返信した受信制御信号に基づいて受信品質が劣化していると判断した場合に、前記最大変調多値数を抑制する制御を行う変調多値数調整手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−３１２０５２（Ｐ２００８−３１２０５２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５９３８３（Ｐ２００７−１５９３８３）
【出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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