(57)【要約】【課題】復調前のデータを蓄積するためのメモリ容量を縮小し、かつ、データチャネルの処理遅延が抑制できるＭＩＭＯ向け適応変調方式のための無線通信システムを提供する。【解決手段】データチャネルの変調方法及び符号化率を、伝播環境に応じて変化させる適応変調を行い、ＭＩＭＯ多重伝送によって信号を送受信する無線通信システムであって、前記制御情報は、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用される第１の制御情報と、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用されない第２の制御情報とを含み、前記無線通信装置は、第１の制御情報テーブルを参照することによって、第１の制御情報の更新タイミングにおいて、前記第１の制御情報を決定し、前記決定された第１の制御情報に基づいて、第２の制御情報の選択肢を決定し、前記決定された第２の制御情報の選択肢の中から、第２の制御情報の更新タイミングにおいて、第２の制御情報を決定することを特徴とする。【選択図】図７Ｂ
2010035032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データチャネルと、前記データチャネルに適用される制御情報を伝達する制御チャネルとを使用し、前記データチャネルの変調方法及び符号化率を、伝播環境に応じて変化させる適応変調を行い、ＭＩＭＯ多重伝送によって信号を送受信する無線通信装置を備える無線通信システムであって、
前記制御情報は、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用される第１の制御情報と、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用されない第２の制御情報とを含み、
前記無線通信装置は、前記第１の制御情報の選択肢が記載された第１の制御情報テーブルと、前記第２の制御情報の選択肢が記載された第２の制御情報テーブルとを備え、
前記第２の制御情報テーブルは、前記第１の制御情報テーブルで選択される第１の制御情報に対応して、前記第２の制御情報テーブルで選択可能な選択肢が変わるものであって、
前記無線通信装置は、
第１の制御情報テーブルを参照することによって、第１の制御情報の更新タイミングにおいて、前記第１の制御情報を決定し、
前記決定された第１の制御情報に基づいて、第２の制御情報の選択肢を決定し、
前記決定された第２の制御情報の選択肢の中から、第２の制御情報の更新タイミングにおいて、第２の制御情報を決定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１の制御情報は、前記データチャンネルに適用される変調方法の情報を含み、
前記第２の制御情報は、前記データチャンネルに適用される符号化率の情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１の制御情報の更新タイミングの周期が、前記第２の制御情報の更新タイミングの周期より長いことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線通信装置は、
前記制御チャネルを復調する制御チャネル復調部と、
前記データチャネルのＭＩＭＯストリーム分離処理を行うＭＩＭＯ分離部と、
前記ＭＩＭＯストリーム分離後のデータチャネルを復調する複数のデータチャネル復調部と、を備え、
制御チャネル復調部は、前記第１の制御情報を前記ＭＩＭＯ分離部に送り、第２の制御情報を前記データチャネル復調部に送ることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線通信装置は、
前記第１及び第２の制御情報を決定し、前記決定された第１及び第２の制御情報を通信相手方の無線通信装置に制御チャンネルで送信し、
前記決定された第１の制御情報の送信タイミングと、前記決定された第１の制御情報が適用されたデータチャネルが送信されるタイミングの差が、前記決定された第２の制御情報の送信タイミングと、前記決定された第２の制御情報が適用されたデータチャネルが送信されるタイミングの差より長いことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
データチャネルと、前記データチャネルに適用される制御情報を伝達する制御チャネルとを使用し、前記データチャネルの変調方法及び符号化率を、伝播環境に応じて変化させる適応変調を行い、ＭＩＭＯ多重伝送によって信号を送受信する無線通信システムに備わる無線通信装置であって、
前記制御情報は、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用される第１の制御情報と、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用されない第２の制御情報とを含み、
前記無線通信装置は、前記第１の制御情報の選択肢が記載された第１の制御情報テーブルと、前記第２の制御情報の選択肢が記載された第２の制御情報テーブルとを備え、
前記第２の制御情報テーブルは、前記第１の制御情報テーブルで選択される第１の制御情報に対応して、前記第２の制御情報テーブルで選択可能な選択肢が変わるものであって、
前記無線通信装置は、
第１の制御情報テーブルを参照することによって、第１の制御情報の更新タイミングにおいて、前記第１の制御情報を決定し、
前記決定された第１の制御情報に基づいて、第２の制御情報の選択肢を決定し、
前記決定された第２の制御情報の選択肢の中から、第２の制御情報の更新タイミングにおいて、第２の制御情報を決定することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
前記第１の制御情報は、前記データチャンネルに適用される変調方法の情報を含み、
前記第２の制御情報は、前記データチャンネルに適用される符号化率の情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記第１の制御情報の更新タイミングの周期が、前記第２の制御情報の更新タイミングの周期より長いことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記制御チャネルを復調する制御チャネル復調部と、
前記データチャネルのＭＩＭＯストリーム分離処理を行うＭＩＭＯ分離部と、
前記ＭＩＭＯストリーム分離後のデータチャネルを復調する複数のデータチャネル復調部と、を備え、
制御チャネル復調部は、前記第１の制御情報を前記ＭＩＭＯ分離部に送り、第２の制御情報を前記データチャネル復調部に送ることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記無線通信装置は、
前記第１及び第２の制御情報を決定し、前記決定された第１及び第２の制御情報を通信相手方の無線通信装置に制御チャンネルで送信し、
前記決定された第１の制御情報の送信タイミングと、前記決定された第１の制御情報が適用されたデータチャネルが送信されるタイミングの差が、前記決定された第２の制御情報の送信タイミングと、前記決定された第２の制御情報が適用されたデータチャネルが送信されるタイミングの差より長いことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
データチャネルと、前記データチャネルに適用される制御情報を伝達する制御チャネルとを使用し、前記データチャネルの変調方法及び符号化率を、伝播環境に応じて変化させる適応変調を行い、ＭＩＭＯ多重伝送によって信号を送受信する無線通信装置を備える無線通信システムにおける通信方法であって、
前記制御情報は、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用される第１の制御情報と、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用されない第２の制御情報とを含み、
前記無線通信装置は、前記第１の制御情報の選択肢が記載された第１の制御情報テーブルと、前記第２の制御情報の選択肢が記載された第２の制御情報テーブルとを備え、
前記第２の制御情報テーブルは、前記第１の制御情報テーブルで選択される第１の制御情報に対応して、前記第２の制御情報テーブルで選択可能な選択肢が変わるものであって、
前記方法は、
第１の制御情報テーブルを参照することによって、第１の制御情報の更新タイミングにおいて、前記第１の制御情報を決定し、
前記決定された第１の制御情報に基づいて、第２の制御情報の選択肢を決定し、
前記決定された第２の制御情報の選択肢の中から、第２の制御情報の更新タイミングにおいて、第２の制御情報を決定することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
前記第１の制御情報は、前記データチャンネルに適用される変調方法の情報を含み、
前記第２の制御情報は、前記データチャンネルに適用される符号化率の情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信方法。
【請求項１３】
前記第１の制御情報の更新タイミングの周期が、前記第２の制御情報の更新タイミングの周期より長いことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信方法。
【請求項１４】
前記無線通信装置は、
前記第１及び第２の制御情報を決定し、前記決定された第１及び第２の制御情報を通信相手方の無線通信装置に制御チャンネルで送信し、
前記決定された第１の制御情報の送信タイミングと、前記決定された第１の制御情報が適用されたデータチャネルが送信されるタイミングの差が、前記決定された第２の制御情報の送信タイミングと、前記決定された第２の制御情報が適用されたデータチャネルが送信されるタイミングの差より長いことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、特に、適応変調方式とＭＩＭＯ多重方式とを組み合わせた無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話等のセルラ無線通信システムは、音声・文字メール等の比較的ビット数の少ない情報から写真が添付されたメール・ＴＶ電話の動画データ等のビット数の多い情報まで、多種多様の情報を伝送することが求められている。この要求に応えるため、セルラ無線通信システムには、送信されるデータの量（ビット数）に対応した複数のパケットサイズと複数の変調方式が用意されている。そして、システムは、データ送信時の電波伝播環境に応じて、パケットサイズと変調方式とを適切に組み合わせて、データを送信し、伝送効率を向上させている。変化する電波伝播環境の状態を判断しその時点での最適の変調方式を選択することによって伝送効率を高める方式を適応変調方式といい、適応変調の技術は、現在の第３世代携帯電話システムの規格等に採用されている。
【０００３】
また、次世代携帯電話システムの規格には、割り当てられた周波数帯域の通信容量を増大させるため、送受信機の複数のアンテナによって信号を同一周波数で同時に空間的に多重送信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）方式が導入されつつある。ＭＩＭＯ方式が適用された無線通信システムでは、送信機は異なるデータストリームを複数の送信アンテナから同時に送信する。受信機は複数の受信アンテナを用いて送信されたデータを受信した後に、ＭＩＭＯ多重された信号を各データストリームに分離して復調する。ＭＩＭＯ方式を適用することによって、無線通信システムのデータ送受信の通信容量を増やすことができ、理論上はアンテナを２本に増やすと帯域幅を２倍に広げた時と同等、アンテナを３本に増やすと帯域幅を３倍に広げた時と同等に通信容量増加の効果を得られる。
【０００４】
一方、適応変調方式において、送信側は、電波伝播環境に応じた適当なパケットサイズ及び変調方式を選択し、送信するデータパケットを符号化した後に、選択された方式で変調をする。このときに使用された変調方式、符号化率及びパケットサイズ等のパラメータをデータとともに送る。このパラメータをＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）といい、受信側でデータを復調するときはこのＭＣＳ情報が必要となる。
【０００５】
適応変調を適用するシステムにおいて、データはデータチャネルで送信され、ＭＣＳ情報等の制御情報は制御チャネルで送信される。受信側では、送信されたデータがどのような変調方式によって変調されているかを判別することができないとデータチャネルを復調することができない。よって、受信側は、初めに制御情報を含む制御チャネルを復調し、ＭＣＳ情報を抽出し、次にデータチャンネルを復調する順序で処理をする。
【０００６】
これによって、受信側は、制御チャネルの復調が完了するまでの間、データチャネルの復調前のデータを一時退避させておくための大きなメモリ容量を確保しなければならない。また、制御チャネルの復調に時間を要するため、データチャネルの処理遅延が大きくなるという問題もある。
【０００７】
この問題は特許文献１において指摘されており、適応変調方式に適したベースバンド復調アーキテクチャに関する技術が公開されている。しかし、ＭＩＭＯ多重伝送を行う適応変調方式のシステムでは、データチャネル復調の前の段階において、ＭＩＭＯストリーム分離処理を行う必要があるため、上記の問題は更に大きなものとなる。
【特許文献１】特開２００６−２２９６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
適応変調方式を行う無線通信システムに、ＭＩＭＯ方式を導入する場合は、受信機において通常のデータチャネル復調に加えＭＩＭＯストリームを分離しなくてはならない。よって、適応変調方式にＭＩＭＯ方式を適用した場合、適応変調方式のみが適用される場合に比べて、データチャネルの処理はより一層増加し、遅延が更に大きくなるという問題が生じる。
【０００９】
また、データチャネルの処理遅延が大きくなることによって、ＶｏＩＰ（音声）及びテレビ電話等のリアルタイム通信サービスの品質が低下する。さらに、Ｈ−ＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ：再送制御）等の閉ループフィードバック制御の周期が長くなることによって、通信容量が減少する問題が生じる。
【００１０】
本発明は、復調前のデータを蓄積するためのメモリ容量を縮小し、かつ、データチャネルの処理遅延を抑制できるＭＩＭＯ向け適応変調方式のための無線通信システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の代表的な一例を示せば以下のとおりである。すなわち、本発明は、データチャネルと、前記データチャネルに適用される制御情報を伝達する制御チャネルとを使用し、前記データチャネルの変調方法及び符号化率を、伝播環境に応じて変化させる適応変調を行い、ＭＩＭＯ多重伝送によって信号を送受信する無線通信装置を備える無線通信システムであって、前記制御情報は、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用される第１の制御情報と、ＭＩＭＯストリーム分離処理に使用されない第２の制御情報とを含み、前記無線通信装置は、前記第１の制御情報の選択肢が記載された第１の制御情報テーブルと、前記第２の制御情報の選択肢が記載された第２の制御情報テーブルとを備え、前記第２の制御情報テーブルは、前記第１の制御情報テーブルで選択される第１の制御情報に対応して、前記第２の制御情報テーブルで選択可能な選択肢が変わるものであって、前記無線通信装置は、第１の制御情報テーブルを参照することによって、第１の制御情報の更新タイミングにおいて、前記第１の制御情報を決定し、前記決定された第１の制御情報に基づいて、第２の制御情報の選択肢を決定し、前記決定された第２の制御情報の選択肢の中から、第２の制御情報の更新タイミングにおいて、第２の制御情報を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、データの復調処理の遅延を低減させ、復調前のデータを蓄積するためのメモリ容量を縮小することができる。
【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１から図８を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態の無線通信システムにおける基地局装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
本実施の形態の基地局装置は、アンテナ１００、無線処理部１１０、ベースバンド部１２０及びネットワークＩＦ部１３０を備える。
【００１６】
無線処理部１１０は、無線レベルの信号処理を行い、フロントエンド部１１１、無線部１１２及び無線ＩＦ部１１３を備える。ベースバンド部１２０は、物理層においてベースバンドの信号を処理し、受信した信号の復号及び誤り訂正等を行う復調ブロック１２１、送信する信号の符号化及び変調等を行う送信ブロック１２２及び同期ブロックを備える。ネットワークＩＦ部１３０は、ネットワークを介して他の基地局装置等とデータを送受信する。
【００１７】
端末装置の構成は、図１に示す基地局装置の構成と同様である。但し、端末装置はネットワークＩＦ部１３０を含まない。
【００１８】
次に、基地局装置のデータの送受信について説明する。
【００１９】
アンテナ１００によって受信された信号は、フロントエンド部１１１内のアンテナスイッチ（又は、デュプレクサ）において受信信号の経路に分離された後、フィルタリングされる。次に、分離された受信信号は、無線部１１２において、ベースバンド帯域の周波数に変換される。さらに、周波数に変換された受信信号は、無線ＩＦ部１１３において、デジタル信号に変換され、ベースバンド部１２０の同期ブロックにおいて同期信号が捕捉された後、復調ブロック１２１で復調され、ネットワークＩＦ部１３０を介してネットワークへ送信される。
【００２０】
また、端末装置へ送信される信号は、ネットワークＩＦ部１３０からベースバンド部１２０の送信ブロック１２２に入力され、誤り訂正符号の付加及び符号化等の変調処理がされる。その後、送信信号は無線ＩＦ部１１３においてアナログ信号に変換され、無線部１１２で所定の周波数帯域の信号となり、フロントエンド部１１１でフィルタリングされた後、アンテナ１００から送信される。
【００２１】
本発明は、特に、ベースバンド部の復調ブロック１２１及び送信ブロック１２２の構成に係るものである。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態の適応変調を行う場合のフィードバック制御を示すブロック図である。
【００２３】
図２を用いて、基地局装置から端末装置への下り回線に適応変調を適用する場合、すなわち、基地局装置側が適応変調を行い、データを端末装置に送信する場合のフィードバック制御動作を説明する。なお、上り回線についてもフィードバック制御の動作は同様であるので、上り回線と下り回線でそれぞれの送信信号を適応変調することも可能である。端末装置が上り回線において適応変調のフィードバック制御を行う場合は、図２における「基地局装置」を「端末装置」に、「端末装置」を「基地局装置」に読み替え、また、「上り回線」を「下り回線」に、「下り回線」を「上り回線」に読み替えてよい。
【００２４】
基地局装置のベースバンド部１２０Ａの送信ブロック１２２Ａは、下りデータチャネルに適用するＭＣＳ情報を適応制御部２０１で決定し、Ｆ−ＤＣＨ（下りデータチャネル）変調部２０２で、そのＭＣＳ情報に基づいて送信する下りデータチャネルのデータを符号化する。また、Ｆ−ＣＣＨ（下り制御チャネル）変調部２０３は、ＭＣＳ情報を符号化し、符号化したＭＣＳ情報を下り制御チャネルに含める。データ及びＭＣＳ情報は、それぞれ異なる周波数リソース（時間、周波数、コード（コード多重する場合）等）を割り当てられ、送信される。
【００２５】
次に、端末装置側がデータを受信し復調する動作及び受信信号の品質を測定する動作を説明する。
【００２６】
端末装置のベースバンド部１２０Ｂの復調ブロック１２１Ｂの内部では、受信信号を下り制御チャネルの信号と下りデータチャネルの信号とに分離し、下りデータチャネルの受信データを一時的に入力メモリ２０５に蓄積する。その間に、下り制御チャネルの信号は、Ｆ−ＣＣＨ（下り制御チャネル）復調部２０４で復調され、ＭＣＳ情報が抽出される。抽出されたＭＣＳ情報は、Ｆ−ＤＣＨ（下りデータチャネル）復調部２０６に入力される。Ｆ−ＤＣＨ復調部２０６は、入力メモリ２０５から受信データを読み出し、抽出されたＭＣＳ情報に基づいて、下りデータチャネルを復調する。
【００２７】
一方、端末装置側ベースバンド部１２０Ｂの送信ブロック１２２Ｂの伝播環境測定部２０７は、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：信号電力対雑音電力比）等の伝播環境の指標となる数値を測定して、その結果をＣＱＩ作成部２０８に入力する。ＣＱＩ作成部２０８は、伝えられた環境指標値を基にＣＱＩを作成する。なお、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）はチャネル品質情報である。Ｒ−ＣＣＨ（上り制御チャネル）変調部２０９は、ＣＱＩ情報を符号化し、符号化したＣＱＩ情報を上り制御チャネルに含めて、送信する。
【００２８】
次に、基地局装置が信号を受信し、受信したＣＱＩ情報に基づいて、適切な変調方式を決定した後、ＭＣＳ情報を端末装置に送信する動作を説明する。
【００２９】
基地局装置側ベースバンド部１２０Ａの復調ブロック１２１Ａは、Ｒ−ＣＣＨ復調部２１０によって上り制御チャネルを復調し、ＣＱＩ情報を抽出し、抽出されたＣＱＩ情報を送信ブロック１２２Ａの適応制御部２０１に入力する。適応制御部２０１は、ＣＱＩ情報、下りデータチャネルの送信データ量及びＱｏＳを評価して、現時点において最適な変調方式を選択し、次の送信データに含ませるＭＣＳ情報を決定する。なお、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）はアプリケーションから要求される通信品質である。以後、基地局装置が下りデータを送信する動作は、前述した動作と同様であり、フィードバック制御が繰り返して行われる。
【００３０】
次に、適応変調を行うＯＦＤＭシステムにＭＩＭＯ多重伝送を導入する場合の、ベースバンド部におけるデータ復調の動作の例を説明する。
【００３１】
図３は、本発明の実施の形態のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおける端末装置のベースバンド部復調ブロック１２１Ｂの構成を示すブロック図である。なお、基地局装置のベースバンド部復調ブロック１２１Ａも同じ構成を備える。また、図３においては、図２には示されていないＭＩＭＯストリーム分離を行う構成などを図示しているため、図２に示す復調ブロック１２１Ｂとは図示される構成が一部異なる。
【００３２】
ここで、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）は直交周波数分割多元接続であり、データ系列を複数のキャリアに分割して並列伝送する方法である。なお、本発明はＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムに限るものではなく、ＭＩＭＯ多重を導入するＯＦＤＭＡ以外の多元接続方式を用いるシステムにも適用可能である。
【００３３】
ベースバンド部復調ブロック１２１Ｂは、無線ＩＦ部１１３からデータを受け取る。ＯＦＤＭＡの場合、ＦＦＴ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部３０１は離散フーリエ変換を実行し、データを周波数領域の信号に変換する。チャネル推定部３０２は、パイロット信号を用いたチャネル推定を行い、推定されたチャンネルのタイミングと同期して、制御信号とデータ信号とを分離する。受信したデータチャネルのデータは、一旦、入力メモリ３０３に蓄積される。データチャネルの処理が待機させられている間に、ＣＣＨ復調部３０４は、制御チャネルを復調し、変調方式及びＭＩＭＯ多重方式等の情報を含む第１ＭＣＳ情報と、パケットサイズ及び符号化率等の情報を含む第２ＭＣＳ情報とを抽出する。
【００３４】
ＭＩＭＯ分離部３０５は、ＣＣＨ復調部３０４から変調方式を含む第１ＭＣＳ情報を受け取る。第１ＭＣＳ情報を受け取るタイミング及び第１ＭＣＳ情報の更新タイミングの周期については後述する。ＭＩＭＯ分離部３０５は、ＣＣＨ復調部３０４における処理と並行して、ＭＩＭＯストリームを分離する。ＤＣＨ復調部３０６は、ＣＣＨ復調部３０４から入力されるデータのパケット情報等を含む第２ＭＣＳ情報に基づいて、ＭＩＭＯストリーム分離後の各ストリーム（データ系列）を復号する。
【００３５】
ここで、ＭＩＭＯ分離部３０５において行われるＭＩＭＯストリームの分離について説明する。
【００３６】
ＭＩＭＯ多重伝送において、複数の送信アンテナから同時に送信された各信号は、複数の伝播経路を経て複数の受信アンテナに入力されるため、一の受信アンテナで受信する信号は伝播路の伝送特性によって変化した各信号が多重されたものとなる。よって、受信側では、ＭＩＭＯ多重された信号を分離して元の独立した信号を取り出す必要がある。ＭＩＭＯストリーム分離の方法はいくつかあるが、最も高性能な信号分離法とされているのが最尤判定（ＭＬＤ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）である。ここでは、信号分離方法の例としてＭＬＤ方式によるＭＩＭＯストリーム分離処理を説明する。
【００３７】
図４は、本発明の実施の形態のＭＬＤ方式による変調方式推定のためのＩＱコンスタレーションを示す説明図である。
【００３８】
ＭＬＤ方式では、送信される可能性のある全てのＩＱ軸上の信号点のレプリカが生成され、生成されたレプリカ点と受信した信号点とが比較され、最も尤度が高い点が推定結果として出力される。例えば、信号が、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式で送信された場合には、送信される可能性のある信号点４０１は４点であり、実際の受信信号点４０３に最も近いレプリカ点が最も確からしい信号として出力される。また、６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調方式で送信された場合には、送信される可能性のある信号点６４点の信号点のレプリカ点４０２のうち、最も尤度が高い点いずれか一つが推定結果となる。このように、変調方式によって比較対象となるレプリカ点が変わることから、ＭＩＭＯストリームの分離処理には、信号にどのような変調方式が使われているのかを知る必要がある。したがって、変調方式は、ＭＩＭＯストリーム分離の前に必要な情報であり第１ＭＣＳ情報に含む情報としている。
【００３９】
なお、ＭＩＭＯストリームの分離処理に必要な第１ＭＣＳ情報の例としては、変調方式のほかに、ＭＩＭＯ多重の実施の有無、ＭＩＭＯ多重の方法（例えばＰｒｅｃｏｄｉｎｇ  ＣｏｄｅｂｏｏｋのＩＤ、Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃｏｄｅ  Ｗｏｒｄ／Ｍｕｌｔｉ  Ｃｏｄｅ  Ｗｏｒｄの区別等）及びＳＴＴＤ（Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）の有無等に関する情報がある。また、第２ＭＣＳ情報の例としては、パケットサイズ及び符号化率等がある。
【００４０】
次に、第１ＭＣＳ情報と第２ＭＣＳ情報といよって、受信側復調ブロック１２１Ｂが、制御チャネルの復調と同時に並行してデータチャネルのＭＩＭＯ処理を実施するための動作を説明する。
【００４１】
図５は、本発明の実施の形態のＭＣＳ情報の更新タイミングの周期ついての説明図であり、第１ＭＣＳ情報の更新タイミングの周期を第２ＭＣＳ情報の更新タイミングの周期よりも長くする場合を示す。
【００４２】
ＯＦＤＭＡシステムにおいては、ユーザにサブキャリアが割り当てられ、一定時間毎にそのサブキャリアに割り当てられるユーザ及びデータが変更される。例えば、図５は、１フレーム当たり３６個（３サブキャリア（周波数）×１２サブフレーム（時間））で区切られた無線リソースを、３人のユーザＡ、Ｂ、Ｃに対し、３サブフレーム毎に４回ずつ割り当てる場合を示している。ユーザＡは、サブフレーム＃０、＃３、＃６、＃９のリソースを利用することができる。サブフレームは異なる三つのサブキャリア全てを利用することができるので、各サブフレームのそれぞれにパイロット信号、制御チャネル（ＣＣＨ）及びデータチャネル（ＤＣＨ）を割り当て、割り当てられたサブフレームにてデータを送信する。
【００４３】
また、図５は、制御チャネル（ＣＣＨ）で送信されるＭＣＳ情報の送信タイミングと内容とを示している。本実施の形態においては、第１ＭＣＳ情報が変化する周期を、第２ＭＣＳ情報が変化する周期に比べて、長くしている。図５では、第２ＭＣＳ情報が毎回更新されているのに対し、第１ＭＣＳ情報は４回毎（割り当てられた４個のサブフレーム毎）に更新されている。
【００４４】
これによって、同一のフレーム内においては、サブフレーム＃０から抽出された第１ＭＣＳ情報を継続して利用することができるため、サブフレーム＃３、＃６及び＃９のＣＣＨ復調は第２ＭＣＳ情報のみを復調して、復調されたデータを抽出する簡易な処理となる。したがって、第１ＭＣＳ情報が更新されない間は、第１ＭＣＳ情報に基づくＭＩＭＯストリーム分離処理と第２ＭＣＳ情報に基づくＤＣＨ復調の処理とを同時に行うことが可能であり、データチャネルの処理遅延を抑制しつつ、入力メモリの容量を縮小する効果が得られる。
【００４５】
第１ＭＣＳ情報と第２ＭＣＳ情報との更新タイミングの周期の差が大きいほど、このデータチャネル処理遅延削減の効果は大きくなるが、一方で、更新タイミングの周期の差が大きくなるとリアルタイムな変調方式の変更ができなくなり、適応変調の応答性が低下する。つまり、伝播環境に最適な変調方式を選択することができなくなり、無線システムとしては伝送性能が低下する。
【００４６】
ゆえに、データチャネル処理性能と伝送性能とはトレードオフの関係にあり、データチャネル処理遅延を抑制しつつ伝送性能を低下させない処置が必要となる。このトレードオフの関係を解消するための処置については後述する。
【００４７】
なお、図５に示す例では、第１ＭＣＳ情報が更新されるタイミングをサブフレーム番号＃０の時に固定した。更新されるタイミングは、サブフレーム番号が所定値となったタイミング、サブフレームよりも上位のフレームの境界が現れたタイミング又はサブフレーム番号の剰余（Ｍｏｄｕｌｏ  Ｎ）が所定の条件を満たしたタイミング等にしてもよい。
【００４８】
第１ＭＣＳ情報が更新されるタイミングを固定することによって、端末装置側では現時点でＣＣＨの復調処理を待って第１ＭＣＳ情報を得るべきか、あるいは、待たずにＭＩＭＯストリーム分離処理を進めるべきかを判断することができる。
【００４９】
図６は、本発明の実施の形態の変形例のＭＣＳ情報を送信するタイミングについての説明図であり、第１ＭＣＳ情報を送信するタイミングを、その第１ＭＣＳに従って変調したＤＣＨを送信するタイミングよりも早くする場合を示す。
【００５０】
図５に示す例では、サブフレーム＃０のＤＣＨ復調処理は、同じサブフレーム＃０のＣＣＨに含まれる第１ＭＣＳ情報の復調を待つ必要があり、第１ＭＣＳ情報に依存するＭＩＭＯストリーム分離処理に必要な時間に伴って、データチャネルの遅延が生じていた。
【００５１】
図６に示すＭＣＳ情報の更新タイミングの例では、フレーム（ｎ＋１）の先頭のサブフレーム＃０のデータチャネルで用いる第１ＭＣＳ情報を、一つ前のフレームｎの中で割り当てられた最後のサブフレーム＃９で送信する。つまり、第１ＭＣＳ情報をその情報に従って変調されたデータチャネルよりも一つ前のサブフレームで送信することによって、受信側においては第１ＭＣＳの抽出を待たずに、データチャネルを受信すると同時にＭＩＭＯストリーム分離処理を開始することができる。よって、次のフレーム（ｎ＋１）のすべてのサブフレームにおいてデータチャネルの処理遅延を低減する効果が得られる。
【００５２】
しかしながら、一方で、送信側の適応変調制御部において、第１ＭＣＳ情報を決定し、制御チャネルで送信するタイミングと、該第１ＭＣＳ情報に従って変調されたデータチャネルが送信されるタイミングとの差が大きくなると、その間は伝搬環境に最適な変調方式を選択することができず、適応変調の応答性は低下する。つまり、ＤＣＨチャネルの処理性能とシステム伝送性能とはトレードオフの関係にあるといえる。
【００５３】
また、送信側の適応変調制御部において、第２ＭＣＳ情報を決定し、制御チャネルで送信するタイミングと、該第２ＭＣＳ情報に従って変調されたデータチャネルが送信されるタイミングのとの差が大きくなる場合についても、同様のトレードオフの関係がある。図６に示す例では、第１ＭＣＳ情報が決定され制御チャネルで送信されるタイミングと該第１ＭＣＳ情報に従って変調されたデータチャネルが送信されるタイミングとの時間差Ａを、第２ＭＣＳ情報が決定され制御チャネルで送信されるタイミングと上記第２のＭＣＳ情報に従って変調されたデータチャネルが送信されるタイミングとの時間差Ｂよりも長くなるように設定している。つまり、第１ＭＣＳ情報の送信タイミングは、ＭＩＭＯストリーム分離処理に係る処理遅延の低減を優先させるように設定される。一方、第２ＭＣＳ情報の送信タイミングは、適応変調の性能を優先させるように設定される。
【００５４】
図５及び図６に例示したとおり、ＭＩＭＯストリーム分離処理に必要な第１ＭＣＳ情報の更新タイミングの周期を長くする設定及び第１ＭＣＳ情報の送信タイミングとそのＭＣＳ情報に従うデータチャネルの送信タイミングとをずらす設定によって、データチャネルの処理遅延は低減される。一方、これらの設定によって、システムの適応変調の性能が低下する問題があることを説明した。ここでは、前述のトレードオフの関係を解消するために、変調方式の情報を含む第１ＭＣＳ情報と符号化率を含む第２ＭＣＳ情報とが補完されるように、両者を組み合わせることによって、システムとしての伝送性能を低下させない方法を説明する。
【００５５】
図７Ｂは、本発明の実施の形態のＭＣＳテーブルの構成を示す説明図である。
【００５６】
従来は、図７Ａに示すように、ＭＣＳテーブルは一つであり、変調方式と符号化率は所定の組み合わせによってあらかじめ対応付けられていた。したがって、あるＣＱＩ情報（伝播環境指標の値）に応じて、例えば、ＭＣＳテーブルのエントリ＃２が選択された場合は、固定された１組の変調方式「ＱＰＳＫ」と符号化率「１／３」とが使用される。
【００５７】
このようなテーブル構造に従うと、図５又は図６のように、第１ＭＣＳ情報（変調方式）の更新タイミングの周期と第２ＭＣＳ情報（符号化率）の更新タイミングの周期とを異なる周期にすることができない。また、第１ＭＣＳ値（変調方式）を変更せずに第２ＭＣＳ値（符号化率）のみを変更することもできない。そこで、本実施の形態においてはＭＣＳテーブルの構造を変更し、図７Ｂに示すように第１ＭＣＳ情報（変調方式）の選択肢を記載した第１ＭＣＳテーブルと、第２ＭＣＳ情報（符号化率）の選択肢を記載した第２ＭＣＳテーブルとに分割した。第２ＭＣＳテーブルは、第１ＭＣＳテーブルで選択された値に対応する複数のテーブルから構成される。
【００５８】
これによって、一の変調方式に対して、複数の符号化率を対応付けすることができ、第１ＭＣＳ情報の更新タイミングの周期を第２ＭＣＳの更新タイミングの周期より長くすることが可能となる。
【００５９】
図８は、本発明の実施の形態の第１ＭＣＳ値（変調方式等）と第２ＭＣＳ値（符号化率等）を決定する処理のフローチャートである。図８では、図７に示すＭＣＳテーブル構成と併せて、第１ＭＣＳ値と第２ＭＣＳ値との組み合わせを決定する処理を説明する。
【００６０】
基地局装置（又は端末装置）の適応制御部２０１は、第１ＭＣＳ情報について、あらかじめ定められた更新タイミングであるか否かを判定する（手順８０１）。第１ＭＣＳ情報の更新タイミングであるかは、前述したように、サブフレームの番号が所定の条件を満たすかによって判定することができる。
【００６１】
その結果、第１ＭＣＳ情報が更新されるタイミングであった場合は、適応制御部２０１は、第１ＭＣＳテーブルを参照し、そのタイミングで制御チャネルが受信しているＣＱＩ情報に基づいて、最適の第１ＭＣＳ値（１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ等）を選択する（手順７０１）。次に、適応制御部２０１は、選択された第１ＭＣＳ値に基づいて、複数用意されている第２ＭＣＳテーブルの中から参照すべき第２ＭＣＳテーブルを決定する（手順７０２）。例えば、図７Ｂの第１ＭＣＳテーブルにおいて、エントリ＃１が選択された場合は、変調方式「１６ＱＡＭ」に対応する第２ＭＣＳテーブルが決定され、エントリ＃２が選択された場合は、変調方式「ＱＰＳＫ」に対応する第２ＭＣＳテーブルが決定される。
【００６２】
参照する第２ＭＣＳテーブルが決定された後に、適応制御部２０１は、第１ＭＣＳの更新タイミングにおいて得たＣＱＩ情報に基づき第２ＭＣＳ値を選択する（手順７０３Ａ）。
【００６３】
一方、手順８０１において、第１ＭＣＳ情報の更新タイミングでないと判定された場合は、第２ＭＣＳ情報が更新されるタイミングであるか否かを判定する（手順８０２）。第２ＭＣＳ情報の更新タイミングであるかは、割り当てられた各サブフレーム毎の送信タイミングが第２ＭＣＳ情報の更新タイミングであるかによって判定してもよいし、また、サブフレームの番号が所定の条件を満たすかによって判定してもよい。
【００６４】
その結果、第２ＭＣＳ情報が更新されるタイミングであると判定された場合は、第２ＭＣＳ情報の更新タイミングにおいて得たＣＱＩ情報を用いて、現在選択されている第２ＭＣＳテーブルのエントリから第２ＭＣＳ値を選択する（手順７０３Ｂ）。
【００６５】
本実施の形態では、あるＣＱＩ情報（伝播環境指標値）に対し、ある変調方式とある符号化率とを適切に組み合わせることができる。これによって、その時点で選択されている変調方式を補う符号化率を選択することできるため、変調方式の更新タイミングの周期を長くしても（更新頻度を減らしても）、適応変調の応答性の低下を最小限に抑えることができる。
【００６６】
なお、電波伝播環境によっては、ＣＱＩ値（伝播環境指標値）が著しく低下することも考えられる。よって、そのようなＣＱＩ値に対しては適応制御部が特定の変調方式しか選択できないように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態の無線通信システムにおける基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の適応変調を行う場合のフィードバック制御を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおける端末装置のベースバンド部復調ブロックの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態のＭＬＤ方式による変調方式推定のためのＩＱコンスタレーションを示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態のＭＣＳ情報の更新タイミングについての説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例のＭＣＳ情報の更新タイミング及び送信タイミングについての説明図である。
【図７Ａ】従来のＭＣＳテーブルの構成を示す説明図である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態のＭＣＳテーブルの構成を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態の適応変調方式と符号化率を決定する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１００  アンテナ
１１０  無線処理部
１１１  フロントエンド部
１１２  無線部
１１３  無線ＩＦ部
１２０  ベースバンド部
１２１  復調ブロック
１２２  送信ブロック
１３０  ネットワークＩＦ部
２０１  適応制御部
２０２  Ｆ−ＤＣＨ変調部
２０３  Ｆ−ＣＣＨ変調部
２０４  Ｆ−ＣＣＨ復調部
２０５  入力メモリ
２０６  Ｆ−ＤＣＨ復調部
２０７  伝播環境測定部
２０８  ＣＱＩ作成部
２０９  Ｒ−ＣＣＨ変調部
２１０  Ｒ−ＣＣＨ復調部
３０１  ＦＦＴ部
３０２  チャネル推定部
３０３  入力メモリ
３０４  ＣＣＨ復調部
３０５  ＭＩＭＯ分離部
３０６  ＤＣＨ復調部
４０１  ＱＰＳＫ変調時のレプリカ
４０２  ６４ＱＡＭ変調時のレプリカ
４０３  受信点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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