(57)【要約】【課題】ＣＤＭＡ方式及びＯＦＤＭ方式の両方式に対応する場合において、ＯＦＤＭ方式を活用しつつ、符号間干渉による通信性能の低下を防止できる無線端末を提供する。【解決手段】無線端末１００Ａは、無線基地局にて形成されるセルで使用する使用通信方式としてＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式の何れかを選択して無線通信を行う通信部１２０と、ＯＦＤＭ方式の受信信号の先行波と遅延波との時間差に関する受信品質を測定する測定部１４０Ａと、ＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定する測定部１４０Ｂと、アイドル状態で使用通信方式としてＯＦＤＭ方式が選択されている場合、測定部１４０Ａで得られた時間差に関する受信品質が、ＯＦＤＭ方式で用いられるガードインターバルに対応する閾値よりも劣化したとき、測定部１４０ＢにＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定させる制御部１６０Ａとを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局にて形成されるセルで使用する使用通信方式としてＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式の何れかを選択して無線通信を行う通信部と、
前記ＯＦＤＭ方式の受信信号の先行波と遅延波との時間差に関する受信品質を測定する第１の測定部と、
前記ＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定する第２の測定部と、
アイドル状態で前記使用通信方式として前記ＯＦＤＭ方式が選択されている場合、前記第１の測定部で得られた前記時間差に関する受信品質が、前記ＯＦＤＭ方式で用いられるガードインターバルに対応する閾値よりも劣化したとき、前記第２の測定部に前記ＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定させる制御部と
を備える無線端末。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２の測定部の測定結果が良好である場合、前記使用通信方式を前記ＯＦＤＭ方式から前記ＣＤＭＡ方式に切り替えるよう前記通信部を制御する請求項１に記載の無線端末。
【請求項３】
前記第１の測定部は、前記時間差に関する受信品質として、前記ＯＦＤＭ方式の受信信号に含まれるＯＦＤＭシンボルと、前記ＯＦＤＭシンボルの基準点との間の差を示す値を測定する請求項１又は２に記載の無線端末。
【請求項４】
前記無線通信に適応変調が用いられる場合、前記制御部は、前記無線通信に適用される変調方式に基づいて前記閾値を設定する請求項１〜３の何れか一項に記載の無線端末。
【請求項５】
前記ガードインターバルは、前記ＯＦＤＭ方式の受信信号に含まれるＯＦＤＭシンボルのそれぞれに付加されており、
前記第１の測定部は、
前記ガードインターバルに対応する測定タイミングで、前記ＯＦＤＭ方式の受信信号の電圧波形の状態を測定し、
現測定タイミングで測定した前記電圧波形の状態が、前記現測定タイミングの前の測定タイミングで測定した前記電圧波形の状態と異なる場合に限り、前記時間差に関する受信品質を測定する請求項１〜４の何れか一項に記載の無線端末。
【請求項６】
前記使用通信方式が前記ＣＤＭＡ方式である場合に、前記通信部は、前記ＣＤＭＡ方式の受信信号に含まれる先行波と遅延波とを合成する処理を行う請求項１〜５の何れか一項に記載の無線端末。
【請求項７】
無線端末で用いられる無線通信方法であって、
無線基地局にて形成されるセルで使用する使用通信方式としてＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式の何れかを選択して無線通信を行うステップと、
前記ＯＦＤＭ方式の受信信号の先行波と遅延波との時間差に関する受信品質を測定するステップと、
アイドル状態で前記使用通信方式として前記ＯＦＤＭ方式が選択されている場合、前記時間差に関する受信品質が、前記ＯＦＤＭ方式で用いられるガードインターバルに対応する閾値よりも劣化したとき、前記ＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定するステップと
を備える無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式の何れかを使用して無線通信を行う無線端末及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式が用いられる第３世代（あるいは３．５世代）携帯電話システムが広く普及している。
【０００３】
近年では、新たな通信方式として、互いに直交する複数のサブキャリアを用いてデータを並列的に伝送するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が注目されている。ＯＦＤＭ方式は、ＣＤＭＡ方式よりも高い通信性能を発揮できるため、第４世代（あるいは３．９世代）携帯電話システムなどにおいて採用されている。
【０００４】
携帯電話システムなどの無線通信システムでは、新たな通信方式に対応した無線基地局が徐々に設置されていくことから、第３世代から第４世代への移行期において、ＣＤＭＡ方式とＯＦＤＭ方式の両方式に対応した無線端末が普及することが予想される。
【０００５】
従来では、２つの通信方式に対応した無線端末（いわゆる、デュアル端末）は、次のような方法を用いて、無線基地局との無線通信に使用される通信方式（以下、使用通信方式）を切り替えている。例えば、デュアル端末は、各通信方式において測定した受信電力を比較し、受信電力が低い方の通信方式から高い方の通信方式へ使用通信方式を切り替える（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−５００９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、無線通信システムにおける受信側は、経路の異なる複数の電波（マルチパス波）の合成波を送信側から受信する。このため、ＯＦＤＭ方式において、送信側は、先行波と遅延波との時間差を吸収するためのガードインターバルをＯＦＤＭシンボル毎に付加している。
【０００８】
しかし、ガードインターバルの時間長を超える遅延波が発生すると、受信側における受信信号において、時間的に前後のＯＦＤＭシンボル間で干渉（いわゆる、符号間干渉）が発生し、通信性能が低下する。
【０００９】
ここで、従来のデュアル端末は、単に受信電力が高い方の通信方式を選択しているため、ＣＤＭＡ方式よりもＯＦＤＭ方式の受信電力が高ければＯＦＤＭ方式が使用されることになる。しかしながら、ＯＦＤＭ方式において符号間干渉が発生している場合、ＯＦＤＭ方式本来の通信性能を発揮できないだけでなく、ＣＤＭＡ方式よりも通信性能が低下するといった問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、ＣＤＭＡ方式及びＯＦＤＭ方式の両方式に対応する場合において、ＯＦＤＭ方式を活用しつつ、符号間干渉による通信性能の低下を防止できる無線端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の無線端末の第１の特徴は、無線基地局にて形成されるセルで使用する使用通信方式としてＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式の何れかを選択して無線通信を行う通信部（通信部１２０）と、前記ＯＦＤＭ方式の受信信号の先行波と遅延波との時間差（Ｔｄｍａｘ）に関する受信品質を測定する第１の測定部（測定部１４０Ａ）と、前記ＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定する第２の測定部（測定部１４０Ｂ）と、アイドル状態で前記使用通信方式として前記ＯＦＤＭ方式が選択されている場合、前記第１の測定部で得られた前記時間差に関する受信品質が、前記ＯＦＤＭ方式で用いられるガードインターバル（Ｔｇ）に対応する閾値よりも劣化したとき、前記第２の測定部に前記ＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定させる制御部（制御部１６０Ａ）とを備えることを要旨とする。
【００１２】
このような特徴によれば、制御部は、先行波と遅延波との時間差に関する受信品質が閾値よりも劣化したとき、第２の測定部にＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定させる。このため、符号間干渉が発生したとみなされる状況においてＣＤＭＡ方式への切替準備を行うことができる。また、先行波と遅延波との時間差に関する受信品質が閾値よりも劣化するまでは、ＯＦＤＭ方式が使用されるため、ＯＦＤＭ方式の通信性能を発揮可能な状態にすることができる。したがって、ＣＤＭＡ方式及びＯＦＤＭ方式の両方式に対応する場合において、ＯＦＤＭ方式を活用しつつ、符号間干渉による通信性能の低下を防止できる無線端末が提供される。
【００１３】
本発明の無線端末の第２の特徴は、第１の特徴に係り、前記制御部は、前記第２の測定部の測定結果が良好である場合、前記使用通信方式を前記ＯＦＤＭ方式から前記ＣＤＭＡ方式に切り替えるよう前記通信部を制御することを要旨とする。
【００１４】
本発明の無線端末の第３の特徴は、第１又は第２の特徴に係り、前記第１の測定部は、前記時間差に関する受信品質として、前記ＯＦＤＭ方式の受信信号に含まれるＯＦＤＭシンボルと、前記ＯＦＤＭシンボルの基準点との間の差を示す値を測定することを要旨とする。
【００１５】
本発明の無線端末の第４の特徴は、第１〜第３の何れかの特徴に係り、前記無線通信に適応変調が用いられる場合、前記制御部は、前記無線通信に適用される変調方式に基づいて前記閾値を設定することを要旨とする。
【００１６】
本発明の無線端末の第５の特徴は、第１〜第４の何れかの特徴に係り、前記ガードインターバルは、前記ＯＦＤＭ方式の受信信号に含まれるＯＦＤＭシンボルのそれぞれに付加されており、前記第１の測定部は、前記ガードインターバルに対応する測定タイミングで、前記ＯＦＤＭ方式の受信信号の電圧波形の状態を測定し、現測定タイミングで測定した前記電圧波形の状態が、前記現測定タイミングの前の測定タイミングで測定した前記電圧波形の状態と異なる場合に限り、前記時間差に関する受信品質を測定することを要旨とする。
【００１７】
本発明の無線端末の第６の特徴は、第１〜第５の何れかの特徴に係り、前記使用通信方式が前記ＣＤＭＡ方式である場合に、前記通信部は、前記ＣＤＭＡ方式の受信信号に含まれる先行波と遅延波とを合成する処理を行うことを要旨とする。
【００１８】
本発明の無線通信方法の特徴は、無線基地局にて形成されるセルで使用する使用通信方式としてＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式の何れかを選択して無線通信を行うステップと、前記ＯＦＤＭ方式の受信信号の先行波と遅延波との時間差に関する受信品質を測定するステップと、アイドル状態で前記使用通信方式として前記ＯＦＤＭ方式が選択されている場合、前記時間差に関する受信品質が、前記ＯＦＤＭ方式で用いられるガードインターバルに対応する閾値よりも劣化したとき、前記ＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定するステップとを備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＣＤＭＡ方式及びＯＦＤＭ方式の両方式に対応する場合において、ＯＦＤＭ方式を活用しつつ、符号間干渉による通信性能の低下を防止できる無線端末及び無線通信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る無線端末が受信する合成波の状態を説明するための図である。
【図３】ＯＦＤＭ方式におけるガードインターバルを説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る無線端末の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る測定部（第１の測定部）による波形測定処理を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る測定部（第１の測定部）によるＥＶＭ測定処理を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る無線端末及び無線基地局の動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、図面を参照して、本発明の第１実施形態、第２実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００２２】
［第１実施形態］
第１実施形態においては、（１）無線通信システムの概要、（２）無線端末の構成、（３）無線端末の詳細動作、（４）作用効果について説明する。
【００２３】
（１）無線通信システムの概要
図１は、第１実施形態に係る無線通信システム１０の全体概略図である。図１に示すように、無線通信システム１０は、無線端末１００Ａ、無線基地局２００Ａ、及び無線基地局３００を有する。
【００２４】
無線端末１００Ａは、ＣＤＭＡ方式及びＯＦＤＭ方式の両方式に対応している。図１では、無線端末１００Ａとして携帯電話端末を例示しているが、携帯電話端末に限らず、ＣＤＭＡ方式及びＯＦＤＭ方式の通信機器を実装した端末などであってもよい。無線基地局２００Ａは、ＯＦＤＭ方式に対応している。なお、本明細書において、ＯＦＤＭ方式には、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）方式が含まれるものとする。また、無線基地局３００は、ｃｄｍａ２０００方式またはＷ−ＣＤＭＡ方式などのＣＤＭＡ方式に対応している。無線基地局２００Ａ，３００は、それぞれ通信エリアであるセルを形成する。
【００２５】
無線通信システム１０は、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において標準化されているＬＴＥ（Long Term Evolution）に基づく構成を有している。ＬＴＥでは、ダウンリンク通信にＯＦＤＭ方式が用いられ、アップリンク通信にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency-Division Multiple. Access）が用いられる。以下においては、主にダウンリンク通信について説明する。
【００２６】
ＯＦＤＭ方式は、互いに直交する複数のサブキャリアにデータを分散して各サブキャリアを変調する方式である。送信側は、各サブキャリアを多相ＰＳＫ変調又は多値ＱＡＭ変調した後、各サブキャリアを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）することで、ＯＦＤＭ信号を生成する。受信側は、ＯＦＤＭ信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することで復調を行う。
【００２７】
無線端末１００Ａと無線基地局２００Ａとが直接見通せない環境などで無線通信を行う場合、無線端末１００Ａのアンテナは、図２（ａ）に示すように、経路の異なる複数の電波（マルチパス波）を受信する。図２（ａ）の例では、無線基地局２００Ａのアンテナと無線端末１００Ａのアンテナとの間において、無線端末１００Ａのアンテナに直接到達する経路Ｐ１と、ビル又は大地などによる反射後に無線端末１００Ａのアンテナに到達する経路Ｐ２，Ｐ３とが形成されている。
【００２８】
無線端末１００Ａのアンテナが経路Ｐ１を介して受信した電波は先行波（直接波）とである。無線端末１００Ａのアンテナが経路Ｐ２，Ｐ３を介して受信した電波は、先行波よりも遅延した遅延波である。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、各経路の電波は、互いに遅延時間が異なる。図２（ｂ）の例では、無線端末１００Ａのアンテナは、経路Ｐ１の電波（直接波）を遅延時間τ１で受信し、経路Ｐ２の電波（反射波）を遅延時間τ２で受信し、経路Ｐ３の電波（反射波）を遅延時間τ３で受信する。無線端末１００Ａのアンテナは、これらの電波を合成波として受信する。
【００３０】
ＯＦＤＭ方式では、このようなマルチパスに起因する遅延時間差を吸収するために、送信側は、各シンボルにガードインターバルと呼ばれる冗長信号区間を付加する。
【００３１】
図３（ａ）は、ＯＦＤＭ方式におけるシンボル構成を示す図である。図３（ａ）に示すように、ＯＦＤＭ方式におけるシンボル（以下、ＯＦＤＭシンボル）は、ＩＦＦＴによって生成された有限時間の有効シンボル区間と、当該有効シンボル区間の一部をコピーして得られたガードインターバルとによって構成される。
【００３２】
ガードインターバルを用いることで、図３（ｂ）に示すように、先行波が受信された時間と、最も遅い遅延波が受信された時間との時間差（以下、「遅延時間差」と称する）Ｔｄｍａｘが、ガードインターバルの時間長（以下、「ガードインターバル長」と称する）Ｔｇ内に収まる場合には、受信側でのＦＦＴが正常に機能し、符号間干渉の発生を回避することができる。
【００３３】
一方で、ガードインターバル長Ｔｇを超える遅延波が発生すると、符号間干渉が発生し、受信側でのＦＦＴが正常に機能せず、大きな歪が発生して通信性能が低下する。
【００３４】
そこで、第１実施形態に係る無線端末１００Ａは、符号間干渉が発生していると推定される場合には、使用通信方式をＯＦＤＭ方式からＣＤＭＡ方式に切り替える。
【００３５】
（２）無線端末の構成
次に、無線端末１００Ａの構成について、（２．１）概略構成、（２．２）通信部の構成、（２．３）制御部の構成の順で説明する。
【００３６】
（２．１）概略構成
図４は、無線端末１００Ａの構成を示すブロック図である。図４に示すように、無線端末１００Ａは、アンテナ１０１、通信部１２０、測定部１４０、制御部１６０Ａ、及び記憶部１８０を有する。なお、アンテナ１０１の本数は、１本に限らず、複数本であってもよい。
【００３７】
通信部１２０は、アンテナ１０１を介して、無線基地局２００Ａまたは無線基地局３００との無線通信を行う。通信部１２０は、ＣＤＭＡ方式又はＯＦＤＭ方式の何れかを使用して無線基地局２００Ａとの無線通信を行う。
【００３８】
測定部１４０Ａは、通信部１２０が受信した先行波と遅延波との合成波の受信品質を測定する。
【００３９】
測定部１４０Ａは、通信部１２０が受信した合成波に含まれるＯＦＤＭシンボル（具体的には、有効シンボル区間）と、ＯＦＤＭシンボルの基準点との間の差を示す値（ＥＶＭ（Error Vector Magnitude））を受信品質として測定する。ＥＶＭの詳細については後述する。
【００４０】
また、測定部１４０Ａは、ガードインターバルのそれぞれに対応する測定タイミングで、通信部１２０が受信した合成波の電圧波形の状態を測定する。
【００４１】
測定部１４０Ｂは、通信部１２０が受信した、ＣＤＭＡ方式に対応した無線信号の受信品質を測定する。
【００４２】
制御部１６０Ａは、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線端末１００Ａが具備する各種機能を制御する。制御部１６０Ａは、使用通信方式をＯＦＤＭ方式とＣＤＭＡ方式との間で切り替えるよう通信部１２０を制御する。
【００４３】
記憶部１８０は、例えばメモリを用いて構成され、制御部１６０Ａにおける制御に用いられる各種情報を記憶する。
【００４４】
（２．２）通信部の構成
次に、通信部１２０の構成について説明する。通信部１２０は、変調部１２１、スイッチＳＷ１、ＣＤＭＡ送信部１２２Ａ、ＯＦＤＭ送信部１２２Ｂ、スイッチ部１２３、ＣＤＭＡ受信部１２４Ａ、ＯＦＤＭ受信部１２４Ｂ、及び復調部１２５を有する。
【００４５】
変調部１２１は、無線基地局２００Ａへの送信データを変調及び符号化する。変調部１２１は、適応変調に対応した構成を有している。適応変調においては、変調多値数と符号化率との組み合わせによって複数の変調方式が予め定められている。当該変調方式は、変調クラスまたはＭＣＳレベルとも呼ばれる。変調部１２１は、複数の変調方式の中から選択された何れかの変調方式で送信データを変調及び符号化する。
【００４６】
スイッチＳＷ１は、制御部１６０Ａによる制御に従って、変調部１２１から出力された送信データをＣＤＭＡ送信部１２２Ａ又はＯＦＤＭ送信部１２２Ｂの何れかに入力する。スイッチＳＷ１は、使用通信方式がＣＤＭＡ方式である場合には、送信データをＣＤＭＡ送信部１２２Ａに入力し、使用通信方式がＯＦＤＭ方式である場合には、送信データをＯＦＤＭ送信部１２２Ｂに入力する。
【００４７】
ＣＤＭＡ送信部１２２Ａは、入力された送信データをＣＤＭＡ方式に従ってスペクトラム拡散するとともに、無線周波数帯への変換や増幅処理を行うことによって、無線周波数帯のＣＤＭＡ信号（以下、ＣＤＭＡ波）を生成する。生成されたＣＤＭＡ波は、スイッチ部１２３及びアンテナ１０１を介して無線基地局２００Ａに送信される。
【００４８】
ＯＦＤＭ送信部１２２Ｂは、入力された送信データをＯＦＤＭ方式に従ってマルチキャリア変調するとともに、無線周波数帯への変換や増幅処理を行うことによって、無線周波数帯のＯＦＤＭ信号（以下、ＯＦＤＭ波）を生成する。生成されたＯＦＤＭ波は、スイッチ部１２３及びアンテナ１０１を介して無線基地局２００Ａに送信される。
【００４９】
スイッチ部１２３は、制御部１６０Ａによる制御に従って、ＣＤＭＡ送信部１２２Ａによって生成されたＣＤＭＡ波、又は、ＯＦＤＭ送信部１２２Ｂによって生成されたＯＦＤＭ波をアンテナ１０１に入力する。スイッチ部１２３は、使用通信方式がＣＤＭＡ方式である場合には、ＣＤＭＡ波をアンテナ１０１に入力し、使用通信方式がＯＦＤＭ方式である場合には、ＯＦＤＭ波をアンテナ１０１に入力する。
【００５０】
一方、受信時において、スイッチ部１２３は、アンテナ１０１が受信した無線信号をＣＤＭＡ受信部１２４ＡおよびＯＦＤＭ受信部１２４Ｂに入力する。
【００５１】
ＣＤＭＡ受信部１２４Ａは、入力されたＣＤＭＡ波に対し、ベースバンド帯への変換や増幅処理を行うとともに、ＣＤＭＡ方式に従って逆拡散を行う。また、ＣＤＭＡ受信部１２４Ａは、無線基地局２００Ａから受信したＣＤＭＡ波に含まれる先行波と遅延波とを合成する処理であるＲＡＫＥ受信を行う。ＲＡＫＥ受信では、先行波と遅延波とを位相を揃えて合成することで受信品質を改善する。このようにして得られた受信データは、復調部１２５に入力される。
【００５２】
ＯＦＤＭ受信部１２４Ｂは、入力されたＯＦＤＭ波に対し、ベースバンド帯への変換や増幅処理を行うとともに、ＯＦＤＭ方式に従ってマルチキャリア復調を行う。また、ＯＦＤＭ受信部１２４Ｂは、ＯＦＤＭ波に含まれるガードインターバルを除去する。このようにして得られた受信データは、復調部１２５に入力される。
【００５３】
復調部１２５は、入力された受信データを復調及び復号する。復調部１２５は、複数の変調方式の中から選択された何れかの変調方式に対応する方法で受信データを復調及び復号する。また、復調部１２５は、入力された受信データに対してシンボル判定を行う。
【００５４】
（２．３）制御部の構成
次に、制御部１６０Ａの構成について説明する。制御部１６０Ａは、判定部１６１、取得部１６２、切替制御部１６３、及びセル選択部１６４を有する。
【００５５】
判定部１６１は、アイドル状態で使用通信方式がＯＦＤＭ方式である場合に、測定部１４０Ａによって測定されたＥＶＭに基づいて、遅延時間差Ｔｄｍａｘがガードインターバル長Ｔｇを超えたか否かを判定するための処理（以下、判定処理）を行う。判定部１６１は、測定部１４０Ａによって測定されたＥＶＭがＥＶＭ閾値以上であるか否かを判定する。本実施形態においてＥＶＭは、ＯＦＤＭ方式の受信信号の先行波と遅延波との時間差に関する受信品質である。本実施形態においてＥＶＭ閾値は、ガードインターバルに対応する閾値である。
【００５６】
例えば、ＥＶＭ閾値は、遅延時間差Ｔｄｍａｘがガードインターバル長Ｔｇを超えた際のＥＶＭの値に予め設定されている。遅延時間差Ｔｄｍａｘがガードインターバル長Ｔｇを超えた際のＥＶＭの値は、実験的又は経験的に求めることができる。
【００５７】
取得部１６２は、無線通信（具体的には、ダウンリンク通信）に適用されている変調方式に基づいて、判定部１６１が判定に使用するＥＶＭ閾値を記憶部１８０から取得する。取得部１６２は、取得したＥＶＭ閾値を判定部１６１に設定する。
【００５８】
切替制御部１６３は、通信部１２０のスイッチＳＷ１及びスイッチ部１２３を制御する。切替制御部１６３は、使用通信方式をＯＦＤＭ方式からＣＤＭＡ方式に切り替えるよう通信部１２０（具体的には、スイッチＳＷ１及びスイッチ部１２３）を制御する。
【００５９】
セル選択部１６４は、ＣＤＭＡ方式に対応した無線基地局３００によって形成される通信エリアであるセルを選択する。例えば、ＯＦＤＭ方式に対応した無線基地局（周辺にいる無線基地局）からの受信品質（ＥＶＭ）が所定の閾値（ＥＶＭ閾値）を下回った場合、セル選択部１６４は、無線基地局３００によって形成されるセルを再選択する。
【００６０】
（３）無線端末の詳細動作
次に、無線端末１００Ａの詳細動作について説明する。図５は、使用通信方式がＯＦＤＭ方式である場合の無線端末１００Ａの動作を示すフローチャートである。本動作フローは、無線端末１００Ａのアイドル状態である期間、例えば、無線端末１００Ａが無線基地局を除く通信相手と通信しておらず待ち受けを行っている期間において実行される。
【００６１】
ステップＳ１０１において、測定部１４０Ａは、ＯＦＤＭ受信部１２４Ｂが受信したＯＦＤＭ波の電圧波形の状態を測定する。
【００６２】
図６に、測定部１４０Ａによる波形測定処理を示す。図６の例では、図６（ａ）に示すように遅延時間差がτであり、図６（ｂ）に示す先行波と図６（ｃ）に示す遅延波とが合成されて、図６（ｄ）に示すＯＦＤＭ波が受信されている。測定部１４０Ａは、例えば、シンボル同期の結果に応じて先行波のガードインターバル期間を特定し、当該ガードインターバル期間に対応する測定タイミングで、ＯＦＤＭ波の電圧波形の状態（電圧値）を測定する。当該測定は、各ガードインターバル期間に対応する各測定タイミングで行われる。
【００６３】
ステップＳ１０２において、測定部１４０Ａは、現測定タイミングＴ（ｎ）で測定した電圧波形の状態が、現測定タイミングの前の測定タイミング（以下、「前測定タイミング」と称する）Ｔ（ｎ−１）で測定した電圧波形の状態と等しいか否かを判定する。現測定タイミングＴ（ｎ）で測定した電圧波形の状態が前測定タイミングＴ（ｎ−１）で測定した電圧波形の状態と等しい場合には、ステップＳ１０３に進み、ステップＳ１０３でｎがインクリメントされ、次の電圧波形の測定に処理が移る。一方、現測定タイミングＴ（ｎ）で測定した電圧波形の状態が前測定タイミングＴ（ｎ−１）で測定した電圧波形の状態と異なる場合には、処理がステップＳ１０４に進む。
【００６４】
ステップＳ１０４において、測定部１４０Ａは、現測定タイミングＴ（ｎ）に対応するＯＦＤＭシンボルのＥＶＭを測定する。ＥＶＭは変調精度と呼ばれ、図７（ａ）に示すように、観測されたシンボル点Ｓの、本来あるべきシンボル基準点Ｓｒｅｆからの位相・振幅のズレ量を表す。具体的には、ＥＶＭはエラー・ベクトルの実効値であり、理想信号の平均電力の平方根のパーセントとして表される。図７（ｃ）に、ＥＶＭの計算式を示す。
【００６５】
ステップＳ１０５において、取得部１６２は、ＥＶＭ閾値を記憶部１８０から取得する。記憶部１８０は、図７（ｂ）に示すように、変調方式とＥＶＭ閾値とを対応付けたテーブルを記憶している。高速通信可能な変調方式（１シンボルあたりのビット数が多い変調方式）であるほど、位相・振幅誤差に対する制約が厳しくなる。このため、高速通信可能な変調方式であるほど、ＥＶＭ閾値が低く設定されている。なお、初期接続時においては、最も通信速度の低い変調方式（例えばＱＰＳＫ）が用いられるため、当該変調方式に対応するＥＶＭ閾値を固定的に用いてもよい。
【００６６】
ステップＳ１０６において、判定部１６１は、ステップＳ１０４で測定されたＥＶＭが、ステップＳ１０５で取得及び設定されたＥＶＭ閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０４で測定されたＥＶＭが、ステップＳ１０５で取得及び設定されたＥＶＭ閾値以上であると判定された場合には、処理がステップＳ１０７に進む。一方、ステップＳ１０４で測定されたＥＶＭが、ステップＳ１０５で取得及び設定されたＥＶＭ閾値未満であると判定された場合には、処理がステップＳ１０３に進む。
【００６７】
ステップＳ１０７において、セル選択部１６４は、ＣＤＭＡ方式に対応した無線信号の受信品質を測定部１４０Ｂに測定させる。ステップＳ１０８においてその測定結果が良好な結果である場合（測定したＲＳＳＩが所定の閾値以上である場合など）、ステップＳ１０９において、セル選択部１６４は、無線基地局３００によって形成されるセルの再選択を行い、ステップＳ１１０において、切替制御部１６３は、使用通信方式をＯＦＤＭ方式からＣＤＭＡ方式に切り替えるよう通信部１２０（具体的には、スイッチＳＷ１、及びスイッチ部１２３）を制御する。なお、通信部１２０は、使用通信方式をＯＦＤＭ方式からＣＤＭＡ方式に切り替える際に、測定部１４０Ｂの測定結果が良好であったＣＤＭＡ対応の無線基地局へ接続要求を送信するが、接続要求を送信する無線基地局が複数あった場合、測定結果が最も良好であったものに対して送信するのが好ましい。また、無線端末１００Ａの周辺にいるＯＦＤＭ対応の各無線基地局からの測定ＥＶＭがそれぞれＥＶＭ閾値以上である場合に、ステップＳ１０７が実行される。ステップＳ１０７〜Ｓ１１０は、３ＧＰＰ ＴＳ３６．３００等の規格に準拠した処理でもよい。
【００６８】
（４）作用効果
第１実施形態によれば、制御部１６０Ａは、遅延時間差Ｔｄｍａｘがガードインターバル長Ｔｇを超えたと推定される状況において、ＣＤＭＡ方式の受信品質の受信品質が良好であることを確認した上で、使用通信方式をＯＦＤＭ方式からＣＤＭＡ方式に切り替えるよう通信部１２０を制御する。
【００６９】
このため、ＯＦＤＭ方式における符号間干渉を回避することができ、通信性能の低下を防止できる。また、遅延時間差Ｔｄｍａｘがガードインターバル長Ｔｇを超えたと推定されるまでは、ＯＦＤＭ方式の優れた通信性能を活用可能な状態にすることができる。
【００７０】
したがって、ＣＤＭＡ方式及びＯＦＤＭ方式の両方式に対応する場合において、ＯＦＤＭ方式を活用しつつ、符号間干渉による通信性能の低下を防止できる無線端末が提供される。
【００７１】
第１実施形態では、セル選択部１６４は、測定ＥＶＭがＥＶＭ閾値以上である場合に、ＣＤＭＡ方式に対応した無線信号の受信品質を測定部１４０Ｂに測定させる。
【００７２】
ＥＶＭは、ＳＮＲ（Signal to Noise ratio）、ＢＥＲ（Bit Error Rate）、又はチャネル推定値などの他の受信品質指標と比較して、少ない演算量で測定でき、且つ、測定に要する時間が短いという特徴を有する。
【００７３】
このため、ＥＶＭを受信品質指標として用いることによって、遅延時間差Ｔｄｍａｘがガードインターバル長Ｔｇを超えたか否かを容易且つ即座に判定可能となる。したがって、他の受信品質指標を用いる場合よりも、無線端末１００Ａの処理負荷及び消費電力を削減できるとともに、符号間干渉により通信性能が低下する期間を短縮できる。
【００７４】
第１実施形態では、適応変調を用いた無線通信を通信部１２０が行っている場合に、取得部１６２は、無線通信に適用される変調方式に基づいてＥＶＭ閾値を設定する。このため、適応変調を用いる場合であっても、ＥＶＭ閾値を適切に設定可能となる。
【００７５】
第１実施形態では、測定部１４０Ａは、現測定タイミングＴ（ｎ）で測定した電圧波形の状態が前測定タイミングＴ（ｎ−１）で測定した電圧波形の状態と異なる場合に限り、受信品質（ＥＶＭ）を測定する。
【００７６】
現測定タイミングＴ（ｎ）で測定した電圧波形の状態が、現測定タイミングの前の測定タイミングＴ（ｎ−１）で測定した電圧波形の状態と等しい場合には、マルチパスの状態が変化していないとみなすことができる。したがって、そのような場合には、ＥＶＭの測定、及び、判定処理を省略することによって、無線端末１００Ａの処理負荷及び消費電力を削減できる。
【００７７】
さらに、受信品質（ＥＶＭ）のみを用いて判定を行う場合には、マルチパスの状態の変化以外の要因（例えば、回路的要因）でＥＶＭが変化すると、判定処理において誤判定がなされる可能性がある。このため、現測定タイミングＴ（ｎ）で測定した電圧波形の状態が前測定タイミングＴ（ｎ−１）で測定した電圧波形の状態と異なる場合に限り、ＥＶＭを測定することによって、判定精度を向上させることができる。
【００７８】
第１実施形態では、使用通信方式がＣＤＭＡ方式である場合に、ＣＤＭＡ受信部１２４Ａは、無線基地局２００Ａから受信したＣＤＭＡ波に含まれる先行波と遅延波とを合成するＲＡＫＥ受信を行う。すなわち、ＣＤＭＡ方式では、先行波と遅延波との時間差が大きいときに、ＲＡＫＥ受信によるパスダイバーシチ効果が得られる。
【００７９】
したがって、使用通信方式をＯＦＤＭ方式からＣＤＭＡ方式に切り替えることによって、ＣＤＭＡ方式の特性を活かして通信性能の低下を効果的に抑制できる。
【００８０】
［第２実施形態］
第２実施形態は、判定処理を無線基地局側で行う形態である。以下において、（１）無線端末の構成、（２）無線基地局の構成、（３）無線通信システムの動作、（４）作用効果について説明する。ただし、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、重複する説明は省略する。
【００８１】
（１）無線端末の構成
図８は、第２実施形態に係る無線端末１００Ｂの構成を示すブロック図である。図８に示すように、無線端末１００Ｂの制御部１６０Ｂは、第１実施形態で説明した判定部１６１及び取得部１６２を有していない。その代わりに、制御部１６０Ｂは、第２実施形態に係る無線基地局２００Ｂ（図９参照）との間で各種通知のやり取りを行う通知処理部１６５を有している。通知処理部１６５は、測定部１４０によって測定されたＥＶＭを示す受信品質情報を、通信部１２０を用いて無線基地局２００Ｂに通知する。
【００８２】
（２）無線基地局の構成
図９は、第２実施形態に係る無線基地局２００Ｂの構成を示すブロック図である。図９に示すように、無線基地局２００Ｂは、アンテナ２０１、通信部２２０、制御部２４０、及び記憶部２６０を有する。
【００８３】
通信部２２０は、アンテナ２０１を介して無線端末１００Ｂとの無線通信を行う。制御部２４０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線基地局２００Ｂが具備する各種機能を制御する。記憶部２６０は、例えばメモリを用いて構成され、制御部２４０における制御に用いられる各種情報を記憶する。
【００８４】
通信部２２０は、無線端末１００Ｂが測定したＥＶＭを示す受信品質情報を無線端末１００Ｂから受信する。
【００８５】
制御部２４０は、取得部２４１、判定部２４２、及び指示部２４３を有する。
【００８６】
判定部２４２は、通信部２２０が受信した受信品質情報が示すＥＶＭがＥＶＭ閾値以上であるか否かを判定する。
【００８７】
取得部２４１は、無線通信（具体的には、ダウンリンク通信）に適用されている変調方式に基づいて、判定部２４２が判定に使用する閾値を記憶部２６０から取得する。取得部２４１は、取得した閾値を判定部２４２に設定する。
【００８８】
指示部２４３は、判定部２４２によってＥＶＭがＥＶＭ閾値以上であると判定されたとき、ＯＦＤＭ方式の受信品質の受信品質を測定させるよう指示する測定指示を生成する。
【００８９】
指示部２４３によって生成された測定指示は、通信部２２０によって無線端末１００Ｂに送信される。
【００９０】
（３）無線通信システムの動作
図１０は、無線端末１００Ｂ及び無線基地局２００Ｂの動作を示すシーケンス図である。
【００９１】
ステップＳ２０１において、無線基地局２００Ｂの通信部２２０は、ＯＦＤＭ波を無線端末１００Ｂに送信する。無線端末１００ＢのＯＦＤＭ受信部１２４Ｂは、ＯＦＤＭ波を受信する。
【００９２】
ステップＳ２０２において、無線端末１００Ｂの測定部１４０は、ガードインターバルのそれぞれに対応する測定タイミングで、ＯＦＤＭ受信部１２４Ｂが受信したＯＦＤＭ波の電圧波形の状態を測定する。測定部１４０は、現測定タイミング（Ｔ（ｎ））で測定した電圧波形の状態が、現測定タイミングの前の測定タイミング（Ｔ（ｎ−１））で測定した電圧波形の状態と異なる場合に限り、ＥＶＭを測定する。
【００９３】
ステップＳ２０３において、無線端末１００Ｂの通知処理部１６５は、測定部１４０によって測定されたＥＶＭを示す受信品質情報を、通信部１２０のＯＦＤＭ送信部１２２Ｂを用いて無線基地局２００Ｂに通知する。
【００９４】
ステップＳ２０４において、無線基地局２００Ｂの判定部２４２は、通信部２２０が受信した受信品質情報が示すＥＶＭがＥＶＭ閾値以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＶＭがＥＶＭ閾値以上であると判定されるものとする。
【００９５】
ステップＳ２０５において、無線基地局２００Ｂの通信部２２０は、指示部２４３によって生成された測定指示を無線端末１００Ｂに送信する。無線端末１００ＢのＯＦＤＭ受信部１２４Ｂは、測定指示を受信する。ＯＦＤＭ受信部１２４Ｂが受信した測定指示は、通知処理部１６５に伝達される。
【００９６】
ステップＳ２０６において、無線端末１００Ｂのセル選択部１６４は、通知処理部１６５に伝達された測定指示に従って、測定部１４０ＢにＣＤＭＡ方式の受信信号の受信品質を測定させる。
【００９７】
（４）作用効果
第２実施形態によれば、判定処理を無線基地局２００Ｂ側で行うことによって、第１実施形態と比較して無線端末１００Ｂの処理負荷及び消費電力を削減できる。
【００９８】
［その他の実施形態］
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００９９】
上述した実施形態では、ＣＤＭＡ通信部（ＣＤＭＡ送信部１２２Ａ、ＣＤＭＡ受信部１２４Ａ）と、ＯＦＤＭ通信部（ＯＦＤＭ送信部１２２Ｂ、ＯＦＤＭ受信部１２４Ｂ）とが個別に設けられる一例について説明した。しかしながら、ＣＤＭＡ通信部とＯＦＤＭ通信部とを１つの通信部として構成する形態であってもよい。例えば、コグニティブ端末と呼ばれる無線端末においては、使用する通信方式に対応するソフトウェア（SDR BB,  Tunable RF）をダウンロードすることで、通信方式をソフトウェア的に切り替えることができる。
【０１００】
また、消費電力の削減を図るために、切替制御部１６３は、ＣＤＭＡ通信部（ＣＤＭＡ送信部１２２Ａ、ＣＤＭＡ受信部１２４Ａ）及びＯＦＤＭ通信部（ＯＦＤＭ送信部１２２Ｂ、ＯＦＤＭ受信部１２４Ｂ）のうち、使用通信方式でない方の通信部への電力供給を停止するように構成されていてもよい。
【０１０１】
上述した実施形態では、受信品質指標としてＥＶＭを用いていたが、他の受信品質指標（例えば、ＳＮＲ、ＢＥＲ、又はチャネル推定値）を用いてもよい。
【０１０２】
上述した実施形態では、ＯＦＤＭ方式を用いる無線通信システムとしてＬＴＥを例に説明したが、ＬＴＥに限らず、３ＧＰＰ２において標準化されているＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ８０２．１６において標準化されているＷｉＭＡＸ、又は、次世代ＰＨＳなどであってもよい。
【０１０３】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【０１０４】
１０…無線通信システム、１００Ａ，１００Ｂ…無線端末、１０１…アンテナ、１２０…通信部、１２１…変調部、１２２Ａ…ＣＤＭＡ送信部、１２２Ｂ…ＯＦＤＭ送信部、１２３…スイッチ部、１２４Ａ…ＣＤＭＡ受信部、１２４Ｂ…ＯＦＤＭ受信部、１２５…復調部、１４０…測定部、１４０Ａ，１４０Ｂ…測定部、１６０Ａ，１６０Ｂ…制御部、１６１…判定部、１６２…取得部、１６３…切替制御部、１６４…セル選択部、１６５…通知処理部、１８０…記憶部、２００Ａ，２００Ｂ，３００…無線基地局、２０１…アンテナ、２２０…通信部、２４０…制御部、２４１…取得部、２４２…判定部、２４３…指示部、２６０…記憶部
【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】
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【図８】
2010232919.tif 000010
【図９】
2010232919.tif 000011
【図１０】
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