(57)【要約】【課題】変調方式の切り替えに起因する通信データのスループットの低下を抑制すること。【解決手段】異なる複数の変調方式の中から選択された１つの変調方式によりデータ通信が行われているときにおける変調方式切替方法であって、データ通信の通信状態を示す値を取得する通信状態取得ステップＳ１と、通信状態を示す値の変動ばらつきを算出する通信状態算出ステップＳ２と、新たに取得された通信状態を示す値とその変動ばらつきとに基づいて、複数の変調方式の中から１つの変調方式を選択する選択ステップＳ３〜Ｓ６、Ｓ８〜Ｓ１１とを有する。【選択図】図１０
2010232934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の変調方式の中から選択された１つの変調方式によりデータ通信が行われているときにおける変調方式切替方法であって、
前記データ通信の通信状態を示す値を取得する通信状態取得ステップと、
前記通信状態を示す値の変動ばらつきを算出する通信状態算出ステップと、
前記通信状態取得ステップにより新たに取得された前記通信状態を示す値と前記通信状態算出ステップにより算出された前記通信状態を示す値の変動ばらつきとに基づいて、前記複数の変調方式の中から１つの変調方式を選択する選択ステップと
を有する変調方式切替方法。
【請求項２】
前記通信状態算出ステップは、
前記通信状態取得ステップにより取得された複数の前記通信状態を示す値に基づいて、前記通信状態を示す値の平均値および標準偏差値を算出し、
前記選択ステップは、
前記通信状態取得ステップにより新たに取得された通信状態を示す値が、前記通信状態を示す値の平均値および標準偏差値から決定される所定のばらつき範囲内である場合、前記データ通信を行う新たな変調方式を選択し、
前記通信状態取得ステップにより新たに取得された通信状態を示す値が、前記通信状態を示す値の平均値および標準偏差値から決定される所定のばらつき範囲外である場合、選択中の変調方式を維持する
請求項１記載の変調方式切替方法。
【請求項３】
前記通信状態取得ステップは、
前記通信状態を示す値として、受信した通信データに含まれる受信シンボルと真のシンボルとの誤差を示すエラーベクトルマグニチュード値を取得する
請求項２記載の変調方式切替方法。
【請求項４】
前記選択ステップは、
前記通信状態取得ステップにより新たに取得された通信状態を示す値が、前記ばらつき範囲内において前記通信状態を示す値の平均値より小さい場合、選択中の変調方式より前記通信データのスループットが高い変調方式を選択し、
前記通信状態取得ステップにより新たに取得された通信状態を示す値が、前記ばらつき範囲内において前記通信状態を示す値の平均値より大きい場合、選択中の変調方式より前記通信データのスループットが低い変調方式を選択する
請求項３記載の変調方式切替方法。
【請求項５】
前記選択ステップは、
前記標準偏差値に乗算する係数を、単位時間における前記通信状態を示す値のばらつきに応じて変更することにより、前記ばらつき範囲を変更する
請求項２から４のいずれか一項記載の変調方式切替方法。
【請求項６】
通信データを他の通信部と送受する通信部と、
異なる複数の変調方式の間で変調方式を切り替えて、前記通信部が送受する前記通信データを変調する適応変調部と、
前記通信部と前記他の通信部との通信状態を示す値を繰り返し取得する通信状態取得部と、
前記通信状態を示す値の変動ばらつきを算出する通信状態算出部と、
前記通信状態取得部により新たに取得された通信状態を示す値と前記通信状態算出部により算出された前記通信状態を示す値の変動ばらつきとに基づいて、前記適応変調部が実行可能な前記複数の変調方式の中から、前記適応変調部に実行させる１つの変調方式を選択する選択部と、
を有するデータ通信装置。
【請求項７】
前記通信部は、
前記他の通信部と無線通信により通信データを送受し、
前記データ通信装置は、
無線通信システムの基地局または無線通信端末である
請求項６記載のデータ通信装置。
【請求項８】
前記適応変調部が受信した通信データにエラーが発生している場合、当該通信データの再送を要求する再送要求部を有する
請求項６または７記載のデータ通信装置。
【請求項９】
通信データを送受する一対の通信部と、
異なる複数の変調方式の間で変調方式を切り替えて、前記一対の通信部が送受する前記通信データを変調する一対の適応変調部と、
前記一対の通信部の通信状態を示す値を繰り返し取得する通信状態取得部と、
前記通信状態を示す値の変動ばらつきを算出する通信状態算出部と、
前記通信状態取得部により新たに取得された通信状態を示す値と前記通信状態算出部により算出された前記通信状態を示す値の変動ばらつきとに基づいて、前記一対の適応変調部が実行可能な前記複数の変調方式の中から、前記一対の適応変調部に実行させる１つの変調方式を選択する選択部と、
を有するデータ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信データの変調方式を切り替える変調方式切替方法、データ通信装置およびデータ通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、測定されたエラーベクトルの大きさを所定の閾値と比較し、比較結果に応じて変調方式を切り替える無線受信装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５６４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、エラーベクトルなどの値と閾値との比較に基づいて変調方式を切り替える場合、その切り替えに起因して通信データにエラーが発生する。
また、通信データにエラーが発生すると、無線受信装置は、通信データの再送を要求したりするので、実際に送受される通信データのスループットが低下することがある。
【０００５】
本発明は、変調方式の切り替えに起因する通信データのスループットの低下を抑制できる変調方式切替方法、データ通信装置およびデータ通信システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点の変調方式切替方法は、異なる複数の変調方式の中から選択された１つの変調方式によりデータ通信が行われているときにおける変調方式切替方法であって、前記データ通信の通信状態を示す値を取得する通信状態取得ステップと、前記通信状態を示す値の変動ばらつきを算出する通信状態算出ステップと、前記通信状態取得ステップにより新たに取得された前記通信状態を示す値と前記通信状態算出ステップにより算出された前記通信状態を示す値の変動ばらつきとに基づいて、前記複数の変調方式の中から１つの変調方式を選択する選択ステップとを有する。
【０００７】
好適には、前記通信状態算出ステップは、前記通信状態取得ステップにより取得された複数の前記通信状態を示す値に基づいて、前記通信状態を示す値の平均値および標準偏差値を算出し、前記選択ステップは、前記通信状態取得ステップにより新たに取得された通信状態を示す値が、前記通信状態を示す値の平均値および標準偏差値から決定される所定のばらつき範囲内である場合、前記データ通信を行う新たな変調方式を選択し、前記通信状態取得ステップにより新たに取得された通信状態を示す値が、前記通信状態を示す値の平均値および標準偏差値から決定される所定のばらつき範囲外である場合、選択中の変調方式を維持してもよい。
【０００８】
好適には、前記通信状態取得ステップは、前記通信状態を示す値として、受信した通信データに含まれる受信シンボルと真のシンボルとの誤差を示すエラーベクトルマグニチュード値を取得してもよい。
【０００９】
好適には、前記選択ステップは、前記通信状態取得ステップにより新たに取得された通信状態を示す値が、前記ばらつき範囲内において前記通信状態を示す値の平均値より小さい場合、選択中の変調方式より前記通信データのスループットが高い変調方式を選択し、前記通信状態取得ステップにより新たに取得された通信状態を示す値が、前記ばらつき範囲内において前記通信状態を示す値の平均値より大きい場合、選択中の変調方式より前記通信データのスループットが低い変調方式を選択してもよい。
【００１０】
好適には、前記選択ステップは、前記標準偏差値に乗算する係数を、単位時間における前記通信状態を示す値のばらつきに応じて変更することにより、前記ばらつき範囲を変更してもよい。
【００１１】
本発明の第２の観点のデータ通信装置は、通信データを他の通信部と送受する通信部と、異なる複数の変調方式の間で変調方式を切り替えて、前記通信部が送受する前記通信データを変調する適応変調部と、前記通信部と前記他の通信部との通信状態を示す値を繰り返し取得する通信状態取得部と、前記通信状態を示す値の変動ばらつきを算出する通信状態算出部と、前記通信状態取得部により新たに取得された通信状態を示す値と前記通信状態算出部により算出された前記通信状態を示す値の変動ばらつきとに基づいて、前記適応変調部が実行可能な前記複数の変調方式の中から、前記適応変調部に実行させる１つの変調方式を選択する選択部とを有する。
【００１２】
好適には、前記通信部は、前記他の通信部と無線通信により通信データを送受し、前記データ通信装置は、無線通信システムの基地局または無線通信端末であってもよい。
【００１３】
好適には、前記適応変調部が受信した通信データにエラーが発生している場合、当該通信データの再送を要求する再送要求部を有してもよい。
【００１４】
本発明の第３の観点のデータ通信システムは、通信データを送受する一対の通信部と、異なる複数の変調方式の間で変調方式を切り替えて、前記一対の通信部が送受する前記通信データを変調する一対の適応変調部と、前記一対の通信部の通信状態を示す値を繰り返し取得する通信状態取得部と、前記通信状態を示す値の変動ばらつきを算出する通信状態算出部と、前記通信状態取得部により新たに取得された通信状態を示す値と前記通信状態算出部により算出された前記通信状態を示す値の変動ばらつきとに基づいて、前記一対の適応変調部が実行可能な前記複数の変調方式の中から、前記一対の適応変調部に実行させる１つの変調方式を選択する選択部とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、変調方式の切り替えに起因する通信データのスループットの低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の無線通信システムのシステム構成図である。
【図２】図２は、基地局とＰＨＳ端末との通信シーケンスの説明図である。
【図３】図３は、ＰＨＳ端末および基地局の複数の変調方式の説明図である。
【図４】図４は、図１のＰＨＳ端末のハードウェア構成のブロック図である。
【図５】図５は、Ｉ−Ｑコンスタレーションの図である。
【図６】図６は、ＥＶＭバッファの説明図である。
【図７】図７は、多値化テーブルのデータ構造例の説明図である。
【図８】図８は、少値化テーブルのデータ構造例の説明図である。
【図９】図９は、図１の無線通信システムの機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、図９のＰＨＳ端末の変調方式の切替処理のフローチャートである。
【図１１】図１１は、図９のＰＨＳ端末の切替例の説明図である。
【図１２】図１２は、比較例の変調方式の切替処理のフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１２の比較例での変調方式の切替例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システム１のシステム構成図である。
図１の無線通信システム１は、無線回線により通信データを送受するデータ通信システムである。
そして、無線通信システム１は、ＰＨＳ（Personal Handy Phone）端末２と、基地局３とを有する。複数の基地局３は、通信網４に接続されている。
【００１９】
図２は、基地局３とＰＨＳ端末２との間で送受される通信データのシーケンスを示す説明図である。図２において、時間は左側から右側へ流れる。
無線通信システム１の基地局３とＰＨＳ端末２とは、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時間分割多重アクセス／時間分割複信）方式により通信データを送受する。
ＴＤＤ方式で通信データを送受する基地局３とＰＨＳ端末２とは、４個の下りスロット６と４個の上りスロット７で構成されるフレーム単位で双方向通信する。
下りスロット６は、基地局３からＰＨＳ端末２へ通信データを送信するスロットである。
上りスロット７は、ＰＨＳ端末２から基地局３へ通信データを送信するスロットである。
下りスロット６または上りスロット７は、ヘッダデータと、ペイロードデータとを有する。また、ヘッダデータとペイロードデータとの間に、データの変調方式を指定するデータを有する。
【００２０】
また、基地局３は、未使用のスロットにＰＨＳ端末２を割り当てる。
空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）の場合、基地局３は、１つのスロットに対して複数のＰＨＳ端末２を割り当てることができる。
これにより、複数のＰＨＳ端末２は、共通の周波数帯域を使用して、それぞれの基地局３と通信データを送受できる。
【００２１】
図３に、ＰＨＳ端末２および基地局３が実行可能な複数の変調方式を示す。
ＰＨＳ端末２または基地局３は、図３に示す複数の変調方式から共通に選択した１つの変調方式により通信データを変調して送受する。
図３には、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、および６４ＱＡＭの６個の変調方式が図示されている。図３の複数の変調方式は、後述する適応変調符号化部４１が実行可能な複数の変調方式である。
そして、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫは、符号化率が異なる。１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭおよび６４ＱＡＭは、符号化率が異なる。ＰＳＫとＱＡＭとは変調方式が異なる。
また、図３に示すように、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、および６４ＱＡＭは、その順番で１フレームあたりに送受できる通信データのデータ量が多くなる。
また、図３に示すように、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、および６４ＱＡＭは、その順番で無線エラーに対する耐性が弱くなる。
【００２２】
図４は、図１のＰＨＳ端末２のハードウェア構成を示すブロック図である。
ＰＨＳ端末２は、無線通信部（ＲＦ）１１、操作部（ＫＥＹ）１２、表示部（ＤＩＳＰ）１３、音声モデム部（ＭＯＤＥＭ）１４、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５、メモリ（ＭＥＭ）１６、およびこれらを接続するシステムバス１７を有する。
【００２３】
無線通信部１１は、基地局３との通信チャネルを確立し、上述した図２の通信方式で割り当てられたスロットを用いて基地局３と通信データを送受する。
そして、無線通信部１１は、ＣＰＵ１５からの入力信号に含まれる通信データを基地局３へ無線送信し、基地局３から受信した通信データを含む信号をＣＰＵ１５へ出力する。
【００２４】
操作部１２は、図示外の複数の操作キーを有する。
操作キーには、たとえば、ファンクションキー、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、発信キーなどがある。操作キーは、ＰＨＳ端末２の表面に配置される。
そして、操作部１２は、ユーザにより操作された操作キーに対応する信号をＣＰＵ１５へ出力する。
【００２５】
表示部１３は、図示外のＬＣＤ（Liquid Crystal Display Device）や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）デバイスなどを有する。
ＬＣＤまたは、有機ＥＬデバイスは、ＲＧＢの色成分毎に複数の画素（Pixel）がマトリックス配置された構造を有し、ＰＨＳ端末２の表面に配置される。
そして、表示部１３は、ＣＰＵ１５から入力された信号に含まれる表示データを表示する。これにより、表示部１３は、たとえばＰＨＳ端末２の現在位置を示す地図を表示する。
【００２６】
音声モデム部１４は、スピーカ１８およびマイクロフォン１９に接続される。
音声モデム部１４は、マイクロフォン１９に入力された音声をサンプリングし、音声データを含む信号をＣＰＵ１５へ出力する。
また、音声モデム部１４は、ＣＰＵ１５からの入力信号に含まれる音声データによりスピーカ１８を駆動する。
これにより、スピーカ１８から音声データに対応する音声が出力される。
【００２７】
メモリ１６は、ＣＰＵ１５が読み込んで実行可能なプログラム、ＣＰＵ１５により読み書きされるデータなどを有する。
なお、メモリ１６に記憶されたプログラムは、たとえばＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたものをインストールしたものであればよい。また、プログラムは、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
【００２８】
メモリ１６に記憶されるデータには、たとえば後述する図９示すように、ＥＶＭバッファ（ＥＶＭ＿ＢＵＦ）３１、平均値データ（ＡＶＥ）３２、標準偏差値データ（Σ）３３、多値化テーブル（ＵＰ＿ＴＢＬ）３４、少値化テーブル（ＤＮ＿ＴＢＬ）３５、変調方式データ（ＭＯＤ）３６がある。
【００２９】
図５は、Ｉ−Ｑコンスタレーションを示す図である。
Ｉ−Ｑコンスタレーションとは、直交変調方式での同相成分と直交成分とを示す図である。
図５において、横軸が同相成分であり、縦軸が直交成分である。
【００３０】
また、図５には、ＱＰＳＫの場合の４個の真のシンボル点２１〜２４と、１個の受信シンボル点２５が図示されている。
真のシンボル点２１〜２４の相互間隔が大きいほど、復調後の通信データにエラーが生じ難くなる。
ＢＰＳＫの場合、２個の真のシンボル点は、図４中の１組の対角の真のシンボル点になる。
よって、ＢＰＳＫで変調された通信データは、ＱＰＳＫで変調された通信データと比べて、復調後の通信データにおいてエラーを含み難い。
【００３１】
そして、ＥＶＭ（Error Vector Magnitude）値は、真のシンボル点２１と、受信シンボル点２５との誤差に相当する値を有する。
ＥＶＭ値は、理想変調信号と測定変調信号とのＩ−Ｑコンスタレーションでの位置ずれを、理想変調信号により正規化した値を有する。
ＥＶＭ値は、通信品質の尺度となり、値が小さいほど通信品質が良いことを示す。
このようにＥＶＭ値は、本来あるべき受信信号の位相および振幅のずれ（誤差）を示す値である。
【００３２】
エラーが発生しない理想的な通信状態により伝送された通信データの受信シンボル点２５は、真のシンボル点２１と一致する。
ＥＶＭ値は、真のシンボル点２１と受信シンボル点２５との誤差が大きくなるほど、値が大きくなる。
そして、たとえばＥＶＭ値が真のシンボル点２１と真のシンボル点２２との距離に相当する値である場合、真のシンボル点２１に符号化された通信データは、真のシンボル点２２の通信データとして誤って複合化されてしまう。
このように、ＥＶＭ値が大きい受信データは、エラーを生じ易い。
【００３３】
ＥＶＭバッファ３１は、複数のＥＶＭ値を保持する。
ＥＶＭバッファ３１は、ＦＩＦＯバッファである。
図６は、ＥＶＭバッファ３１の記憶データの変化を示す説明図である。
ＥＶＭバッファ３１は、ｎ（ｎは自然数）個のバッファメモリに、ｎ個のＥＶＭ値を記憶する。
図６（Ａ）は、時間ｔにおけるＥＶＭバッファ３１の記憶データを示す。
図６（Ｂ）は、時間ｔより後の時間ｔ＋１におけるＥＶＭバッファ３１の記憶データを示す。
図６（Ｃ）は、時間ｔ＋１より後の時間ｔ＋２におけるＥＶＭバッファ３１の記憶データを示す。
【００３４】
そして、ＥＶＭバッファ３１は、図６（Ａ）に示すように複数のＥＶＭ値を記憶している状態で、新たなＥＶＭ値を記憶する。
これにより、ＥＶＭバッファ３１は、図６（Ｂ）に示すように、各バッファメモリの値を１つずつずらした値を記憶し、空いたバッファメモリに新たなＥＶＭ値を記憶する。
＋  図６（Ｂ）では、図６（Ａ）の第１バッファメモリに記憶されていたＥＶＭ値「１６」が削除され、新たなＥＶＭ値「２０」を第ｎバッファメモリに記憶する。
【００３５】
同様に、次の新たなＥＶＭ値を記憶する場合、ＥＶＭバッファ３１は、図６（Ｃ）に示すように、各バッファメモリの値を１つずつずらした値を記憶し、空いたバッファメモリに新たなＥＶＭ値を記憶する。
図６（Ｃ）では、図６（Ｂ）第１バッファメモリに記憶されていたＥＶＭ値「１７」が削除され、新たなＥＶＭ値「２１」を第ｎバッファメモリに記憶する。
【００３６】
平均値データ３２は、ＥＶＭバッファ３１に記憶されている複数のＥＶＭ値の平均値を保持する。
たとえば、ＥＶＭバッファ３１に図６（Ａ）の複数のＥＶＭ値「１６、１７、・・・、１９、１８」が記憶されている場合、平均値データ３２は、最新のＥＶＭ値「１８」を除いた「１６、１７、・・・、１９」の平均値を保持する。
【００３７】
標準偏差値データ３３は、ＥＶＭバッファ３１に記憶されている複数のＥＶＭ値の標準偏差値を保持する。
たとえば、ＥＶＭバッファ３１に図６（Ａ）の複数のＥＶＭ値「１６、１７、・・・、１９、１８」が記憶されている場合、標準偏差値データ３３は、最新のＥＶＭ値「１８」を除いた「１６、１７、・・・、１９」の標準偏差値を保持する。
【００３８】
図７は、多値化テーブル３４のデータ構造の一例を示す説明図である。
多値化テーブル３４は、図３の複数の変調方式と、複数の閾値範囲とを対応付けたテーブルである。
多値化テーブル３４の各閾値範囲は、変調方式を多値化する場合にＥＶＭ値と比較される。
図７の多値化テーブル３４は、たとえば６４ＱＡＭに対応する閾値範囲として「５〜１」を有し、３２ＱＡＭに対応する閾値範囲として「１０〜６」を有し、１６ＱＡＭに対応する閾値範囲として「１５〜１１」を有する。
【００３９】
図８は、少値化テーブル３５のデータ構造の一例を示す説明図である。
少値化テーブル３５は、図３の複数の変調方式と、複数の閾値範囲とを対応付けたテーブルである。
少値化テーブル３５の各閾値範囲は、変調方式を少値化する場合にＥＶＭ値と比較される。
図８の少値化テーブル３５は、たとえば６４ＱＡＭに対応する閾値範囲として「１〜７」を有し、３２ＱＡＭに対応する閾値範囲として「８〜１２」を有し、１６ＱＡＭに対応する閾値範囲として「１３〜１７」を有する。
少値化テーブル３５において各変調方式に対応付けられている閾値範囲は、多値化テーブル３４において各変調方式に対応付けられている閾値範囲と比べて、最大値が大きく、しかも、全体的に大きな値の数値範囲になっている。
【００４０】
変調方式データ３６は、ＰＨＳ端末２の後述する適応変調符号化部４１が実行する変調方式を保持する。
変調方式データ３６は、図３の複数の変調方式から選択された１つの変調方式を示すデータを有する。
また、変調方式データ３６は、ＰＨＳ端末２の後述する選択部４４および基地局３により更新可能である。
【００４１】
ＣＰＵ１５は、メモリ１６に記憶されるプログラムを読み込んで実行するコンピュータであり、ＰＨＳ端末２の処理部として機能する。
【００４２】
図９に、ＣＰＵ１５がプログラムを実行した場合にＰＨＳ端末２に実現される機能ブロックを示す。図９は、図１の無線通信システム１の機能ブロック図である。
図９に示すように、ＰＨＳ端末２には、適応変調符号化部（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Cording）４１、ＥＶＭ取得部（ＥＶＭ）４２、算出部（ＣＡＬ）４３、選択部（ＳＥＬ）４４、データ通信制御部（ＣＴＲＬ）４５、およびアプリケーション部（ＡＰＩ）４６が実現される。
【００４３】
適応変調符号化部４１は、変調方式データ３６から変調方式を読み出す。
また、適応変調符号化部４１は、読み出した変調方式により、無線通信部１１が送受する通信データの符号化処理と変調処理とを実行する。
【００４４】
ＥＶＭ取得部４２は、無線通信部１１が受信した通信データのＥＶＭ値を取得する。
受信した通信データのＥＶＭ値の取得処理において、ＥＶＭ取得部４２は、たとえば適応変調符号化部４１が復号した通信データを再符号化する。
また、ＥＶＭ取得部４２は、その再符号化した通信データと、適応変調符号化部４１に実際に入力される通信データとの誤差から、ＥＶＭ値を取得する。
また、ＥＶＭ取得部４２は、新たに取得したＥＶＭ値をメモリのＥＶＭバッファ３１に追加する。
これにより、ＥＶＭバッファ３１に格納される複数のＥＶＭ値は、最新のものからｎ個のＥＶＭ値が格納される。
【００４５】
たとえばＱＰＳＫが選択されている場合、ＥＶＭ取得部４２は、適応変調符号化部４１がＱＰＳＫで復号した通信データを、ＱＰＳＫで再符号化する。
この再符号化された通信データは、図５の真のシンボル点２１〜２４のうちの１つの点となる。
また、適応変調符号化部４１に実際に入力される通信データは、図５の受信シンボル点２５となる。
そして、ＥＶＭ取得部４２は、これらのシンボル点から、ＥＶＭ値を取得する。
また、ＥＶＭ取得部４２は、新たに取得したＥＶＭ値を、メモリのＥＶＭバッファ３１に追加する。
【００４６】
算出部４３は、ＥＶＭバッファ３１に格納される複数のＥＶＭ値から、平均値および標準偏差値を算出する。
たとえば算出部４３は、図６のＥＶＭ（１）〜ＥＶＭ（ｎ−１）の平均値および標準偏差値を算出する。
また、算出部４３は、算出した平均値により平均値データ３２を更新し、算出した標準偏差値により標準偏差値データ３３を更新する。
【００４７】
選択部４４は、メモリ１６に記憶される各種のデータに基づいて、図３の複数の変調方式から、１つの変調方式を選択する。
また、選択部４４は、選択した変調方式により変調方式データ３６を更新する。
【００４８】
アプリケーション部４６は、たとえば通話機能、ブラウザ機能、動画表示機能などをＰＨＳ端末２に実現する。
そして、アプリケーション部４６は、操作部１２の操作に応じて通信データ、または通信データの送信要求を生成する。
また、アプリケーション部４６は、ＰＨＳ端末２により受信した通信データを再生する。たとえばアプリケーション部４６は、受信した音声データを音声モデム部１４へ出力し、音声を再生する。
また、アプリケーション部４６は、受信した表示データを表示部へ出力し、画像を表示する。
【００４９】
データ通信制御部４５は、アプリケーション部４６の通信データの送受信を管理する。
そして、データ通信制御部４５は、アプリケーション部４６が生成した通信データ、または通信データの送信要求を適応変調符号化部４１へ出力する。
また、データ通信制御部４５は、適応変調符号化部４１により復調された通信データをアプリケーション部４６へ供給する。
また、データ通信制御部４５は、適応変調符号化部４１により復調された通信データに誤りが含まれている場合、必要に応じて通信データの再送要求を適応変調符号化部４１へ出力する。
データ通信制御部４５は、たとえばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）により通信データを送受する場合、通信データの再送要求を適応変調符号化部４１へ出力する。
【００５０】
図１０は、図９のＰＨＳ端末２での変調方式の切替処理のフローチャートである。
図１０の切替処理は、たとえばＰＨＳ端末２が新たな下りスロット６の通信データを受信し、さらに適応変調符号化部４１が新たに受信した通信データを生成する度に、ＰＨＳ端末２により実行される。
【００５１】
適応変調符号化部４１が新たに受信した通信データを生成すると、ＥＶＭ取得部４２は、新たに受信した通信データのＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）を取得する（ステップＳ１）。
そして、ＥＶＭ取得部４２は、新たに取得したＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）をメモリのＥＶＭバッファ３１に追加する。
これにより、ＥＶＭバッファ３１に新たに取得されたＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が記憶される。
ＥＶＭバッファ３１には、最新のＥＶＭ値からｎ個のＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）〜ＥＶＭ（１）が格納される。
【００５２】
ＥＶＭバッファ３１に新たに取得されたＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が記憶されると、算出部４３は、ＥＶＭバッファ３１に格納される複数のＥＶＭ値ＥＶＭ（１）〜ＥＶＭ（ｎ−１）の平均値μと標準偏差値σとを算出する（ステップＳ２）。
そして、算出部４３は、算出した平均値μおよび準偏差値σにより平均値データ３２および標準偏差値データ３３を更新する。
これにより、メモリ１６には、新たに取得されたＥＶＭ値を含む複数のＥＶＭ値ＥＶＭ（１）〜ＥＶＭ（ｎ）と、複数のＥＶＭ値ＥＶＭ（１）〜ＥＶＭ（ｎ−１）の平均値μと、準偏差値σとが記憶される。
【００５３】
メモリ１６に新たなＥＶＭ値、平均値および準偏差値が記憶されると、選択部４４は、メモリ１６に記憶される各種のデータに基づいて１つの変調方式を選択する。
選択部４４は、まず、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が１つ前のＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ−１）以下であるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００５４】
新たなＥＶＭ値が１つ前のＥＶＭ値以下である場合、選択部４４は、さらに、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が、平均値μ以下の所定のばらつき範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
具体的には、選択部４４は、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が、平均値から準偏差値を減算した値（μ−Ｚσ：Ｚは所定値の定数）から、平均値μまでの範囲内であるか否かを判断する。
【００５５】
新たなＥＶＭ値が平均値以下の所定のばらつき範囲内である場合、選択部４４は、さらに、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が、現在選択中の変調方式に対応する閾値範囲より小さいか否かを判断する（ステップＳ５）。
選択部４４は、変調方式データ３６から現在選択中の変調方式を選択し、図７の多値化テーブル３４から、選択した変調方式に対応する閾値範囲を取得する。
そして、選択部４４は、取得した閾値範囲と新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）とを比較し、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が閾値範囲より小さいか否かを判断する。
【００５６】
新たなＥＶＭ値が閾値範囲より小さい場合、選択部４４は、変調方式を多値化する（ステップＳ６）。
選択部４４は、図７の多値化テーブル３４において新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）を含む閾値範囲に対応する変調方式を選択する。
また、選択部４４は、選択した変調方式により、変調方式データ３６を更新する。
【００５７】
変調方式を多値化した後、選択部４４は、ＥＶＭバッファ３１の複数のＥＶＭ値を整理する（ステップＳ７）。
具体的には、選択部４４は、ＥＶＭバッファ３１の最も古いＥＶＭ値ＥＶＭ（１）をメモリ１６から開放する。
また、選択部４４は、残りの複数のＥＶＭ（２）〜ＥＶＭ（ｎ）を、ＥＶＭ（１）〜ＥＶＭ（ｎ−１）としてメモリ１６に記録する。
【００５８】
ステップＳ４において、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が平均値μ以下の所定のばらつき範囲内でない場合、選択部４４は、現在の変調方式を維持する（ステップＳ８）。
そして、選択部４４は、変調方式データ３６を更新することなく、ＥＶＭバッファ３１の複数のＥＶＭ値を整理する（ステップＳ７）。
【００５９】
ステップＳ５において、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が現在選択中の変調方式に対応する閾値範囲より小さくない場合、選択部４４は、現在の変調方式を維持する（ステップＳ８）。
そして、選択部４４は、変調方式データ３６を更新することなく、ＥＶＭバッファ３１の複数のＥＶＭ値を整理する（ステップＳ７）。
【００６０】
ステップＳ３において、新たなＥＶＭ値が１つ前のＥＶＭ値以下でない場合、選択部４４は、さらに、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が、平均値μ以下の所定のばらつき範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ９）。
具体的には、選択部４４は、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が、平均値から準偏差値を加算した値（μ＋Ｚσ）から、平均値μまでの範囲内であるか否かを判断する。
【００６１】
新たなＥＶＭ値が平均値以上の所定のばらつき範囲内である場合、選択部４４は、さらに、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が、現在選択中の変調方式に対応する閾値範囲より大きいか否かを判断する（ステップＳ１０）。
選択部４４は、変調方式データ３６から現在選択中の変調方式を選択し、図８の少値化テーブル３５から、選択した変調方式に対応する閾値範囲を取得する。
そして、選択部４４は、取得した閾値範囲と新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）とを比較し、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が閾値範囲より大きいか否かを判断する。
【００６２】
新たなＥＶＭ値が閾値範囲より大きい場合、選択部４４は、変調方式を少値化する（ステップＳ１１）。
選択部４４は、図８の少値化テーブル３５において新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）を含む閾値範囲に対応する変調方式を選択する。
また、選択部４４は、選択した変調方式により、変調方式データ３６を更新する。
【００６３】
変調方式を少値化した後、選択部４４は、ＥＶＭバッファ３１の複数のＥＶＭ値を整理する（ステップＳ７）。
【００６４】
ステップＳ９において、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が平均値μ以上の所定のばらつき範囲内でない場合、選択部４４は、現在の変調方式を維持する（ステップＳ８）。
そして、選択部４４は、変調方式データ３６を更新することなく、ＥＶＭバッファ３１の複数のＥＶＭ値を整理する（ステップＳ７）。
【００６５】
また、ステップＳ１０において、新たなＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）が現在選択中の変調方式に対応する閾値範囲より小さくない場合、選択部４４は、現在の変調方式を維持する（ステップＳ８）。
そして、選択部４４は、変調方式データ３６を更新することなく、ＥＶＭバッファ３１の複数のＥＶＭ値を整理する（ステップＳ７）。
【００６６】
図１１は、図９のＰＨＳ端末２での変調方式の切替例の説明図である。
図１１では、時間ｔ＝１〜１５までの１５のタイミングが図示されている。
また、各タイミングの内部データとして、最新のＥＶＭ値ＥＶＭ（ｎ）、ばらつき範囲（μ−Ｚσ）、選択される変調方式、通信データのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーまたはＵＷ（同期ワード）エラーの有無、および累積受信データ量（ビット）が図示されている。
また、図１１は、ＥＶＭバッファ３１のＥＶＭ値の個数ｎが１１、ばらつき範囲を算出する係数Ｚが２である場合の例である。
そして、図１１のようにＥＶＭ値が変化する場合、タイミングｔ＝１〜１５のすべてのタイミングにおいて、選択される変調方式は３２ＱＡＭに維持され、通信データにＣＲＣエラーあるいはＵＷエラーが生じない。
その結果、タイミングｔ＝１〜１５の期間で送受される累積受信データ量は、６２４０ビットになる。
【００６７】
図１２は、比較例の変調方式の切替処理のフローチャートである。
図１２の各ステップは、図１０の各ステップと同じである。
ただし、図１０と比べた場合、図１２のフローチャートには、最新のＥＶＭ値が所定のばらつき範囲内であるか否かを判断するステップＳ４、Ｓ１０がない。
【００６８】
図１３は、図１２の比較例での変調方式の切替例の説明図である。
そして、図１３のようにＥＶＭ値が変化する場合タイミングｔ＝１１において、最新のＥＶＭ値が５となり、変調方式が６４ＱＡＭに変更される。
また、その直後のタイミングｔ＝１２において、最新のＥＶＭ値が７に戻ると、６４ＱＡＭの変調方式で受信した通信データにＣＲＣエラーまたはＵＷエラーが生じる。
また、そのＣＲＣエラーまたはＵＷエラーにより、タイミングｔ＝１３においてデータ通信制御部４５が通信データの再送を要求するため、累積受信データ量は５９２０ビットになる。
このように、図１２の切替処理では、図１０の切替処理の場合より、累積受信データ量が少なくなる。
【００６９】
以上のように、この実施の形態では、新たに取得したＥＶＭ値が、ＥＶＭ値の平均値および標準偏差により決まる所定のばらつき範囲内である場合に、変調方式を切り替える。
よって、この実施の形態では、たとえばＰＨＳ端末２の移動、またはマルチパスフェージングなどに起因して、新たに取得したＥＶＭ値が、通信データの実際の通信環境においてはあり得ない程に小さいＥＶＭ値に変動した場合でも、変調方式を、通信データの実際の通信環境に適した通信データの再送要求が発生し難い方式に維持できる。
その結果、この実施の形態では、ＰＨＳ端末２が移動中であったり、マルチパスによるフェージングなどが発生しているために伝播環境が不安定であっても、通信データのエラー発生を抑制できる。
また、この実施の形態では、通信データのエラー発生を抑制し、通信データの再送回数を減らしているので、単位時間あたりにエラー無く伝送される通信データのデータ量を増やすことができる。
その結果、この実施の形態では、変調方式の切り替えに起因する通信データのスループットの低下を抑制できる。
【００７０】
また、複数の無線通信部を実際に製造した場合、その複数の無線通信部の信号処理性能には、無線通信部毎に個体差が発生する。
この実施の形態では、そのような無線通信部に個体差が生じる場合でも、それぞれ信号処理性能の個体差に応じて、通信データのエラー発生回数を減らすように最適な変調方式を選択できる。
【００７１】
また、この実施の形態では、特異なＥＶＭ値に基づく変調方式の無駄な切り替えを減らし、通信環境に応じた安定した変調方式に維持する。
よって、この実施の形態では、再送要求が発生し難くなり、高速データ通信を実行することができる。
【００７２】
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態であるが、本発明は、これに限定されることなく、種々の変形または変更が可能である。
【００７３】
上記実施の形態では、データ通信の通信状態を示す値として、ＥＶＭ値を取得している。
この他にもたとえば、データ通信の通信状態を示す値として、ビットエラーレート値などを取得してもよい。
【００７４】
上記実施の形態では、新たに取得したＥＶＭ値が、ＥＶＭ値の一定の標準偏差の範囲内での変動である場合であるか否かを判断している。すなわち、上記実施の形態では、ＥＶＭ値が一定のばらつき範囲であるか否かを判断している。
この他にもたとえば、標準偏差値に乗算する係数Ｚを、単位時間におけるＥＶＭ値のばらつきに応じて変更することにより、ばらつき範囲を変更してもよい。
【００７５】
上記実施の形態の無線通信システム１は、無線通信端末としてＰＨＳ端末２を有する。
この他にもたとえば、無線通信システム１は、ＰＨＳ端末２以外の携帯電話機、通信機能を有するＰＤＡ（Personal Data Assistant）、通信機能を有する携帯ゲーム機器、通信機能を有するパーソナルコンピュータなどを無線通信端末として有してもよい。
【００７６】
上記実施の形態では、無線通信端末の一種であるＰＨＳ端末２において、ＥＶＭ値を取得し、ＥＶＭ値のはらつきを算出し、変調方式を選択している。
この他にもたとえば、基地局３において、ＥＶＭ値を取得し、ＥＶＭ値のはらつきを算出し、適応変調部の変調方式を選択してもよい。
なお、基地局３は、図４のＰＨＳ端末２と同様に、無線通信部１１、ＣＰＵ１５、メモリ１６、およびこれらを接続するシステムバス１７を有する。
そして、基地局３において処理する場合、ＣＰＵ１５がメモリ１６に記憶されるプログラムを実行することにより、基地局３に、適応変調符号化部４１、ＥＶＭ取得部４２、算出部４３、選択部４４、およびデータ通信制御部４５を実現すればよい。
【００７７】
上記実施の形態は、ＰＨＳ端末２と基地局３とが無線回線により通信データを送受するデータ通信システムである。データ通信システムは、この他にも、一対のデータ通信端末が有線回線により通信データを送受してもよい。
【００７８】
上記実施の形態では、ＰＨＳ端末２の適応変調符号化部４１、ＥＶＭ取得部４２、算出部４３、選択部４４、データ通信制御部４５、およびアプリケーション部４６は、ソフトウェアによりＰＨＳ端末２に実現される。
これら各部４１〜４６は、その一部またはすべてがハードウェアにより実現されてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１…無線通信システム（データ通信システム）、２…ＰＨＳ端末（無線通信端末、データ通信装置）、３…基地局、１１…無線通信部（通信部）、１５…ＣＰＵ（制御部）、３１…ＥＶＭバッファ、３２…平均値データ、３３…標準偏差値データ、３４…多値化テーブル、３５…少値化テーブル、３６…変調方式データ、４１…適応変調符号化部（適応変調部）、４２…ＥＶＭ取得部（通信状態取得部）、４３…算出部（通信状態算出部）、４４…選択部、４５…データ通信制御部（再送要求部）、４６…アプリケーション部、Ｓ１…通信状態取得ステップ、Ｓ２…通信状態算出ステップ、Ｓ３〜Ｓ６、Ｓ８〜Ｓ１１…選択ステップ、ＥＶＭ値…エラーベクトルマグニチュード値、Ｚ…標準偏差値に乗算する係数
【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７】
2010232934.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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