(57)【要約】  通信相手に対して変調情報を効率よく通知する。伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部１と、第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部２と、変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部３と、第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部４と、逆変換されたデータとビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部５と、を有する。
2008126764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、
第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部と、
前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、
前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部と、
前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、
前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部と、を備えることを特徴とする通信方式決定装置。
【請求項２】
第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、
第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部と、
前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、
前記変換されたデータに対し、第２の伝搬路情報に対応した圧縮を行ない、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部と、
前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、
前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部と、を備えることを特徴とする通信方式決定装置。
【請求項３】
前記第２の伝搬路情報は、伝搬路の遅延分散であり、
前記第２の変調情報決定部は、前記遅延分散に対応した圧縮を行なうことを特徴とする請求項２記載の通信方式決定装置。
【請求項４】
第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、
第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部と、
前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、
前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部と、
前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、
前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部と、
前記第１の変調情報と第３の変調情報との差を検出する制御部と、を備え、
前記第２の変調情報決定部は、前記制御部から入力された第１の変調情報と第３の変調情報との差が所定の閾値以下となるように前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴とする通信方式決定装置。
【請求項５】
第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、
第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部と、
前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、
前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部と、
前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、
前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部と、
前記第１の変調情報と第３の変調情報との差を検出する制御部と、を備え、
前記第２の変調情報決定部は、複数種類の圧縮方法のうち、前記制御部から入力された第１の変調情報と第３の変調情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、前記選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴とする通信方式決定装置。
【請求項６】
前記ビットマップ情報は、変調方式または符号化率の少なくとも一方を示す情報ビット数により表わされており、変調情報が情報ビット数の多寡に応じて順にマッピングされていることを特徴とする請求項１記載の通信方式決定装置。
【請求項７】
サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、
第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、
前記変換されたデータに対し、第２の伝搬路情報に対応した圧縮を行ない、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定する第２のＣＱＩ情報決定部と、を備えることを特徴とする通信方式決定装置。
【請求項８】
前記第２伝搬路情報は、伝搬路の遅延分散であり、
前記第２のＣＱＩ情報決定部は、前記遅延分散に対応した圧縮を行なうことを特徴とする請求項７記載の通信方式決定装置。
【請求項９】
サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、
第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、
前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定する第２のＣＱＩ情報決定部と、
前記第２のＣＱＩ情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、
前記逆変換されたデータに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３のＣＱＩ情報を決定する第３のＣＱＩ情報決定部と、
前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出する制御部と、を備え、
前記第２のＣＱＩ情報決定部は、前記制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が所定の閾値以下となるように前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴とする通信方式決定装置。
【請求項１０】
サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、
第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、
前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定する第２のＣＱＩ情報決定部と、
前記第２のＣＱＩ情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、
前記逆変換されたデータに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３のＣＱＩ情報を決定する第３のＣＱＩ情報決定部と、
前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出する制御部と、を備え、
前記第２のＣＱＩ情報決定部は、複数種類の圧縮方法のうち、前記制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴とする通信方式決定装置。
【請求項１１】
前記データ変換は、離散コサイン変換であり、前記逆データ変換は、逆離散コサイン変換であることを特徴とする請求項１記載の通信方式決定装置。
【請求項１２】
前記圧縮は、離散コサイン変換の出力サンプルまたはサンプル群毎に、異なる情報量を割り当てることを特徴とする請求項１１記載の通信方式決定装置。
【請求項１３】
前記圧縮は、前記離散コサイン変換後の出力信号に対し、予め定められた周波数以上の周波数に対応する情報量を削減することにより行なわれることを特徴とする請求項１１記載の通信方式決定装置。
【請求項１４】
前記圧縮は、前記離散コサイン変換後の出力信号に対し、予め定められた周波数以上の周波数に対応する情報量を０とすることにより行なわれることを特徴とする請求項１１記載の通信方式決定装置。
【請求項１５】
前記データ変換部は、前記第１の変調情報を離散コサイン変換し、
前記第２の変調情報決定部は、前記離散コサイン変換して得られた複数のサンプルをグループ化した複数のサンプル群に対して、圧縮方法に応じて異なる情報量を割り当てたテーブルに基づいて、前記制御部から入力された第１の変調情報と第３の変調情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴とする請求項５記載の通信方式決定装置。
【請求項１６】
前記データ変換部は、前記第１のＣＱＩ情報を離散コサイン変換し、
前記第２のＣＱＩ情報決定部は、前記離散コサイン変換して得られた複数のサンプルをグループ化した複数のサンプル群に対して、圧縮方法に応じて異なる情報量を割り当てたテーブルに基づいて、前記制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴とする請求項１０記載の通信方式決定装置。
【請求項１７】
第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される送信装置であって、
請求項１記載の通信方式決定装置と、
前記通信方式決定装置が出力する第３の変調情報に基づいて、サブキャリアの変調を行なうサブキャリア適応変調部と、
前記通信方式決定装置が出力する第２の変調情報を通信相手に送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項１８】
第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される送信装置であって、
請求項２に記載の通信方式決定装置と、
前記通信方式決定装置が出力する第３の変調情報に基づいて、サブキャリアの変調を行なうサブキャリア適応変調部と、
前記通信方式決定装置が出力する第２の変調情報、その第２の変調情報生成のための圧縮情報を通信相手に送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項１９】
受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される送信装置であって、
請求項７記載の通信方式決定装置と、
前記通信方式決定装置が出力する第２のＣＱＩ情報、その第２のＣＱＩ情報生成のための圧縮情報を通信相手に送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２０】
請求項１７記載の送信装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信してデータを復調する受信装置であって、
前記逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆変換部を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２１】
請求項１８記載の送信装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信してデータを復調する受信装置であって、
前記逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２の変調情報を第２の変調情報生成のための圧縮情報から元のデータ空間に逆変換する逆変換部を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２２】
請求項１９記載の送信装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信してデータを復調する受信装置であって、
前記逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２のＣＱＩ情報を第２のＣＱＩ情報生成のための圧縮情報から元のデータ空間に逆変換する逆変換部を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２３】
第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定方法であって、
第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定するステップと、
前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するステップと、
前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定するステップと、
前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換するステップと、
前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定するするステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方式決定方法。
【請求項２４】
サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定方法であって、
第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するステップと、
前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定するステップと、
前記第２のＣＱＩ情報を元のデータ空間に逆変換するステップと、
前記逆変換されたデータに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３のＣＱＩ情報を決定するステップと、
前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出するステップと、を少なくとも含み、
さらに、前記第２のＣＱＩ情報を決定するステップでは、前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が所定の閾値以下となるように前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴とする通信方式決定方法。
【請求項２５】
サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定方法であって、
第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するステップと、
前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定するステップと、
前記第２のＣＱＩ情報を元のデータ空間に逆変換するステップと、
前記逆変換されたデータに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３のＣＱＩ情報を決定するステップと、
前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出するステップと、を少なくとも含み、
さらに、前記第２のＣＱＩ情報を決定するステップでは、複数種類の圧縮方法のうち、前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴とする通信方式決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置、送信装置、受信装置、ＯＦＤＭ適応変調システムおよび通信方式決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデータ通信量の増加に伴い、より高い周波数利用効率を有する移動体通信システムの必要性が高まっており、その実現を目指した様々な技術が提案されている。周波数利用効率を高める可能性を持った技術のひとつにサブキャリア適応変調を用いるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：以下、「ＯＦＤＭ適応変調」と呼称する。）技術があり、様々な研究が行なわれている（非特許文献１）。【０００３】
このＯＦＤＭ適応変調システムでは、目標となるパケットエラーレート（ＰＥＲ）やビットエラーレート（ＢＥＲ）を設定し、通信相手との伝搬路状態などから、ＯＦＤＭ信号の各サブキャリアの変調方式、符号化率（両者を合わせて、ＭＬ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｌｅｖｅｌ）と呼称する。）等を決定する。【０００４】
ＯＦＤＭ適応変調システムでは、通信を行なう際、通信相手端末に各サブキャリアのＭＬを通知する必要があり（以降、ＭＬに関する情報を、ＭＬＩ（ＭＬ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と呼称する。）、このＭＬＩを効率良く通知することが通信効率を高める上では重要となる。本明細書では、ＭＬＩの圧縮率として、
（圧縮率）＝（圧縮後のＭＬＩデータ量）／（圧縮前のＭＬＩデータ量）
を定義する。すなわち、圧縮率が小さい程削減されるデータ量が多いことを意味し、通信効率は改善される。また、圧縮前後において、各サブキャリアに定義されるＭＬＩの差を誤差あるいは誤差成分と表記する。【０００５】
非特許文献１においても、このＭＬＩを圧縮することの重要性が述べられている。非特許文献１においては、サブキャリアをグループ化し、同一のグループには同一のＭＬを割り当てることによって、ＭＬＩを削減することが提案されている。この場合、１サブキャリアあたりに必要となるＭＬＩをｍビット（ｍは１以上の整数）とし、サブキャリア総数をＮ（Ｎは２以上の整数）、グループ内サブキャリア数をＧ（Ｇは２以上の整数）とすると、圧縮率は、
１／Ｇ  …  （１）
となる。【０００６】
また、他の簡単な情報圧縮方法として、隣接するサブキャリアのＭＬＩの差分を情報として通知する方法が考えられる。この差分法を使用する場合、いくつかのサブキャリアについては、基準となるＭＬＩとして圧縮しないＭＬＩを使用し（ｍビット）、他のサブキャリアについては、その基準となるＭＬＩからの差を差分情報として、ｎビット（ｎ＜ｍの整数）使用する方法である。当然基準となるサブキャリアは少ない方が圧縮率を抑えることが可能となるが、誤差が生じた場合、誤差の伝搬が続く可能性があるので、ある程度の間隔で基準となるＭＬＩを使用する必要がある。差分情報を通知するサブキャリア数を、Ｘ（Ｘ＜Ｎの整数）とすると、差分法の圧縮率は、
｛ｎ×Ｘ＋（Ｎ−Ｘ）×ｍ｝／（ｍ×Ｎ）…（２）となる。
【非特許文献１】電子情報通信学会技法ＲＣＳ２００３−１８１，“ＯＦＤＭ適応変調システムにおいてキャリアホール制御を用いたブロック制御型マルチレベル送信電力制御方式に関する検討”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、グループ化による圧縮では、周波数変動が少しでも大きくなると性能が劣化することが明らかである。非特許文献１中にもこれは指摘されており、その解決策として、サブキャリア電力の再配分、あるいは、グループ化されたサブキャリアのうち劣化が大きなサブキャリアに対しては、データを割り当てない（キャリアホールとする）ことが提案されている。【０００８】
電力の再配分については、配分に伴い復調の基準となる伝搬路推定シンボルにも同じような電力配分を行なうか、または電力情報を送信する必要がある。伝搬路推定シンボルに同じような配分を行なうと、その伝搬路推定用シンボルは電力配分を行なったデータに対しては有効なものの、共有データなど異なる複数の端末が復調を行なうデータがあった場合は、特性の劣化につながってしまう。また、電力情報を送信すると、制御情報が増加するという問題が再度生じてしまう。【０００９】
一方、グループ化されたサブキャリアのうち劣化が大きなサブキャリアに対してはデータを割り当てない方法をとると、明らかにスループットが低下する。また、グループ化による情報量の削減は、グループ化するサブキャリア内で、伝搬路変動があまりない環境では有効に機能する。しかし、このような圧縮方法は伝搬路特性に依存するので、圧縮率をそれ以上小さくすることは困難であり、圧縮率を適応的に制御することも困難である。【００１０】
また、差分法では、あまり圧縮しない場合は有効に機能するものの、圧縮率を小さくすると急激に劣化するという問題がある。差分法の場合、数式（２）からわかるように、数字的に最も効率良く圧縮した場合には、圧縮率は、１／ｍとなる。これは、ｎ＝１とし、基準となるサブキャリアを、予め既知の値にした場合である。しかしながら、ｎ＝１とした場合、差分情報は（１、−１）の２通りしか表現できず、誤差は非常に大きくなる。従って、実質上は２／ｍが最も圧縮率を小さくした場合であり、効率はあまり良くない。【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、通信相手に対して変調情報を効率良く通知することができる通信方式決定装置、送信装置、受信装置、ＯＦＤＭ適応変調システムおよび通信方式決定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】
【００１２】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の通信方式決定装置は、第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部と、前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部と、前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部と、を備えることを特徴としている。【００１３】
このように、第１の変調情報をデータ変換し、その変換されたデータを圧縮して第２の変調情報を決定し、その第２の変調情報を通信相手に通知するので、通信効率を向上させることが可能となる。また、第２の変調情報に対して逆データ変換し、逆変換されたデータとビットマップ情報とに基づいて、第３の変調情報を決定するので、通信相手は確実に第２の変調情報から第３の変調情報を得ることが可能となる。【００１４】
（２）また、本発明の通信方式決定装置は、第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部と、前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、前記変換されたデータに対し、第２の伝搬路情報に対応した圧縮を行ない、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部と、前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部と、を備えることを特徴としている。【００１５】
このように、第２の伝搬路情報に対応した圧縮を行なうので、圧縮を効率良く行なうことが可能となる。その結果、通信効率をより向上させることが可能となる。また、第２の変調情報に対して逆データ変換し、逆変換されたデータとビットマップ情報とに基づいて、第３の変調情報を決定するので、通信相手は確実に第２の変調情報から第３の変調情報を得ることが可能となる。【００１６】
（３）また、本発明の通信方式決定装置において、前記第２の伝搬路情報は、伝搬路の遅延分散であり、前記第２の変調情報決定部は、前記遅延分散に対応した圧縮を行なうことを特徴としている。【００１７】
このように、圧縮は、伝搬路の遅延分散に対応して行なわれるので、伝搬路の状態に応じて圧縮率を変えることが可能となり、通信効率を向上させることが可能となる。【００１８】
（４）また、本発明の通信方式決定装置は、第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部と、前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部と、前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部と、前記第１の変調情報と第３の変調情報との差を検出する制御部と、を備え、前記第２の変調情報決定部は、前記制御部から入力された第１の変調情報と第３の変調情報との差が所定の閾値以下となるように前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴としている。【００１９】
このように、第１の変調情報と第３の変調情報との差を検出し、その差が所定の閾値以下となるようにデータの圧縮を行なうので、圧縮における誤差を少なくすることができる。これにより、通信効率の向上を図ることができると共に、通信相手における第２の変調情報の復調を確実に行なうことが可能となる。【００２０】
（５）また、本発明の通信方式決定装置は、第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定する第１の変調情報決定部と、前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定する第２の変調情報決定部と、前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定する第３の変調情報決定部と、前記第１の変調情報と第３の変調情報との差を検出する制御部と、を備え、前記第２の変調情報決定部は、複数種類の圧縮方法のうち、前記制御部から入力された第１の変調情報と第３の変調情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、前記選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴としている。【００２１】
このように、複数種類の圧縮方法のうち、制御部から入力された第１の変調情報と第３の変調情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によってデータの圧縮を行なうので、誤りを極力少なくすると共に、圧縮効率を高めることが可能となる。これにより、通信効率を向上させることが可能となる。【００２２】
（６）また、本発明の通信方式決定装置において、前記ビットマップ情報は、変調方式または符号化率の少なくとも一方を示す情報ビット数により表わされており、変調情報が情報ビット数の多寡に応じて順にマッピングされていることを特徴としている。【００２３】
このようなビットマップ情報により、第１および第３の変調情報を決定する際に、変調方式、符号化率、振幅情報を特定することができるため、処理の高速化を図ることが可能となる。【００２４】
（７）また、本発明の通信方式決定装置は、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、前記変換されたデータに対し、第２の伝搬路情報に対応した圧縮を行ない、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定する第２のＣＱＩ情報決定部と、を備えることを特徴としている。【００２５】
このように、第１のＣＱＩ情報をデータ変換し、その変換されたデータを圧縮して第２のＣＱＩ情報を決定し、その第２のＣＱＩ情報を通信相手に通知するので、通信効率を向上させることが可能となる。【００２６】
（８）また、本発明の通信方式決定装置において、前記第２伝搬路情報は、伝搬路の遅延分散であり、前記第２のＣＱＩ情報決定部は、前記遅延分散に対応した圧縮を行なうことを特徴としている。【００２７】
このように、圧縮は、伝搬路の遅延分散に対応して行なわれるので、伝搬路の状態に応じて圧縮率を変えることが可能となり、通信効率を向上させることが可能となる。【００２８】
（９）また、本発明の通信方式決定装置は、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定する第２のＣＱＩ情報決定部と、前記第２のＣＱＩ情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、前記逆変換されたデータに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３のＣＱＩ情報を決定する第３のＣＱＩ情報決定部と、前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出する制御部と、を備え、前記第２のＣＱＩ情報決定部は、前記制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が所定の閾値以下となるように前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴としている。【００２９】
このように、第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出し、その差が所定の閾値以下となるようにデータの圧縮を行なうので、圧縮における誤差を少なくすることができる。これにより、通信効率の向上を図ることができると共に、通信相手における第２のＣＱＩ情報の復調を確実に行なうことが可能となる。【００３０】
（１０）また、本発明の通信方式決定装置は、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定装置であって、第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するデータ変換部と、前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定する第２のＣＱＩ情報決定部と、前記第２のＣＱＩ情報を元のデータ空間に逆変換する逆データ変換部と、前記逆変換されたデータに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３のＣＱＩ情報を決定する第３のＣＱＩ情報決定部と、前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出する制御部と、を備え、前記第２のＣＱＩ情報決定部は、複数種類の圧縮方法のうち、前記制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴としている。【００３１】
このように、複数種類の圧縮方法のうち、制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうので、誤りを極力少なくすると共に、圧縮効率を高めることが可能となる。これにより、通信効率を向上させることが可能となる。【００３２】
（１１）また、本発明の通信方式決定装置において、前記データ変換は、離散コサイン変換であり、前記逆データ変換は、逆離散コサイン変換であることを特徴としている。【００３３】
この構成により、変換および逆変換処理を簡易、迅速かつ的確に行なうことが可能となる。【００３４】
（１２）また、本発明の通信方式決定装置において、前記圧縮は、離散コサイン変換の出力サンプルまたはサンプル群毎に、異なる情報量を割り当てることを特徴としている。【００３５】
このように、離散コサイン変換の出力サンプルまたはサンプル群毎に、異なる情報量を割り当てるので、制御情報を一定にして、誤差をできるだけ少なくすることが可能となる。これにより、例えば、制御情報が一定である方が処理しやすいとされるシステムにおいて、圧縮率を一定とし、ＤＣＴを行なった後の各サンプルに対する量子化ビットを変えることによって、誤差を少なくすることが可能となる。【００３６】
（１３）また、本発明の通信方式決定装置において、前記圧縮は、前記離散コサイン変換後の出力信号に対し、予め定められた周波数以上の周波数に対応する情報量を削減することにより行なわれることを特徴としている。【００３７】
このように、離散コサイン変換後の出力信号に対し、予め定められた周波数以上の周波数に対応する情報量を削減するので、圧縮率を低くして、通信効率を高めることが可能となる。【００３８】
（１４）また、本発明の通信方式決定装置において、前記圧縮は、前記離散コサイン変換後の出力信号に対し、予め定められた周波数以上の周波数に対応する情報量を０とすることにより行なわれることを特徴としている。【００３９】
このように、離散コサイン変換後の出力信号に対し、予め定められた周波数以上の周波数に対応する情報量を０とするので、圧縮率を低くして、通信効率を高めることが可能となる。【００４０】
（１５）また、本発明の通信方式決定装置において、前記データ変換部は、前記第１の変調情報を離散コサイン変換し、前記第２の変調情報決定部は、前記離散コサイン変換して得られた複数のサンプルをグループ化した複数のサンプル群に対して、圧縮方法に応じて異なる情報量を割り当てたテーブルに基づいて、前記制御部から入力された第１の変調情報と第３の変調情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴としている。【００４１】
このように、複数種類の圧縮方法のうち、制御部から入力された第１の変調情報と第３の変調情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によってデータの圧縮を行なうので、誤りを極力少なくすると共に、圧縮効率を高めることが可能となる。これにより、通信効率を向上させることが可能となる。また、第２の変調情報を割り当てるサンプル毎に、異なる情報量を割り当てるので、制御情報を一定にして、誤差をできるだけ少なくすることが可能となる。【００４２】
（１６）また、本発明の通信方式決定装置において、前記データ変換部は、前記第１のＣＱＩ情報を離散コサイン変換し、前記第２のＣＱＩ情報決定部は、前記離散コサイン変換して得られた複数のサンプルをグループ化した複数のサンプル群に対して、圧縮方法に応じて異なる情報量を割り当てたテーブルに基づいて、前記制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴としている。【００４３】
このように、複数種類の圧縮方法のうち、制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によってデータの圧縮を行なうので、誤りを極力少なくすると共に、圧縮効率を高めることが可能となる。これにより、通信効率を向上させることが可能となる。また、第２のＣＱＩ情報を割り当てるサンプル毎に、異なる情報量を割り当てるので、制御情報を一定にして、誤差をできるだけ少なくすることが可能となる。【００４４】
（１７）また、本発明の送信装置は、第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される送信装置であって、請求項１記載の通信方式決定装置と、前記通信方式決定装置が出力する第３の変調情報に基づいて、サブキャリアの変調を行なうサブキャリア適応変調部と、前記通信方式決定装置が出力する第２の変調情報を通信相手に送信する送信部と、を備えることを特徴としている。【００４５】
本発明によれば、第１の変調情報をデータ変換し、その変換されたデータを圧縮して第２の変調情報を決定し、その第２の変調情報を通信相手に通知するので、通信効率を向上させることが可能となる。【００４６】
（１８）また、本発明の送信装置は、第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される送信装置であって、請求項２から請求項６のいずれかに記載の通信方式決定装置と、前記通信方式決定装置が出力する第３の変調情報に基づいて、サブキャリアの変調を行なうサブキャリア適応変調部と、前記通信方式決定装置が出力する第２の変調情報、その第２の変調情報生成のための圧縮情報を通信相手に送信する送信部と、を備えることを特徴としている。【００４７】
本発明によれば、第２の伝搬路情報に対応した圧縮を行なうので、圧縮を効率良く行なうことが可能となる。その結果、通信効率をより向上させることが可能となる。【００４８】
（１９）また、本発明の送信装置は、受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される送信装置であって、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の通信方式決定装置と、前記通信方式決定装置が出力する第２のＣＱＩ情報、その第２のＣＱＩ情報生成のための圧縮情報を通信相手に送信する送信部と、を備えることを特徴としている。【００４９】
本発明によれば、第２の伝搬路情報に対応した圧縮を行なうので、圧縮を効率良く行なうことが可能となる。その結果、通信効率をより向上させることが可能となる。【００５０】
（２０）また、本発明の受信装置は、請求項１９記載の送信装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信してデータを復調する受信装置であって、前記逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換する逆変換部を備えることを特徴としている。【００５１】
本発明によれば、逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換するので、第２の変調情報に基づいて、第３の変調情報を得ることが可能となる。【００５２】
（２１）また、本発明の受信装置は、請求項２０記載の送信装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信してデータを復調する受信装置であって、前記逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２の変調情報を第２の変調情報生成のための圧縮情報から元のデータ空間に逆変換する逆変換部を備えることを特徴としている。【００５３】
本発明によれば、逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２の変調情報および第２の変調情報生成のための圧縮情報を元のデータ空間に逆変換するので、第２の変調情報に基づいて、第３の変調情報を得ることが可能となる。【００５４】
（２２）また、本発明の受信装置は、請求項２１記載の送信装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信してデータを復調する受信装置であって、前記逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２のＣＱＩ情報を第２のＣＱＩ情報生成のための圧縮情報から元のデータ空間に逆変換する逆変換部を備えることを特徴としている。【００５５】
本発明によれば、逆データ変換部と同等の機能を有し、受信した前記第２のＣＱＩ情報および第２のＣＱＩ情報生成のための圧縮情報を元のデータ空間に逆変換するので、第２のＣＱＩ情報を得ることが可能となる。【００５６】
（２３）また、本発明の通信方式決定方法は、第１の伝搬路情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に変調情報を適応的に決定し、前記決定した変調情報を通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定方法であって、第１の伝搬路情報および変調情報から定められるビットマップ情報に基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第１の変調情報を決定するステップと、前記第１の変調情報を、異なるデータ空間に変換するステップと、前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２の変調情報を決定するステップと、前記第２の変調情報を元のデータ空間に逆変換するステップと、前記逆変換されたデータと前記ビットマップ情報とに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３の変調情報を決定するするステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。【００５７】
このように、第１の変調情報をデータ変換し、その変換されたデータを圧縮して第２の変調情報を決定し、その第２の変調情報を通信相手に通知するので、通信効率を向上させることが可能となる。また、第２の変調情報に対して逆データ変換し、逆変換されたデータとビットマップ情報とに基づいて、第３の変調情報を決定するので、通信相手は確実に第２の変調情報から第３の変調情報を得ることが可能となる。【００５８】
（２４）また、本発明の通信方式決定方法は、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定方法であって、第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するステップと、前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定するステップと、前記第２のＣＱＩ情報を元のデータ空間に逆変換するステップと、前記逆変換されたデータに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３のＣＱＩ情報を決定するステップと、前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出するステップと、を少なくとも含み、さらに、前記第２のＣＱＩ情報を決定するステップでは、前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が所定の閾値以下となるように前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴としている。【００５９】
このように、第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出し、その差が所定の閾値以下となるようにデータの圧縮を行なうので、圧縮における誤差を少なくすることができる。これにより、通信効率の向上を図ることができると共に、通信相手における第２のＣＱＩ情報の復調を確実に行なうことが可能となる。【００６０】
（２５）また、本発明の通信方式決定方法は、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎の受信品質を示すＣＱＩ情報を、通信相手に通知するＯＦＤＭ適応変調システムに適用される通信方式決定方法であって、第１のＣＱＩ情報を、異なるデータ空間に変換するステップと、前記変換されたデータを圧縮し、通信相手に通知する第２のＣＱＩ情報を決定するステップと、前記第２のＣＱＩ情報を元のデータ空間に逆変換するステップと、前記逆変換されたデータに基づいて、サブキャリア毎またはグループ化されたサブキャリア群毎に第３のＣＱＩ情報を決定するステップと、前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差を検出するステップと、を少なくとも含み、さらに、前記第２のＣＱＩ情報を決定するステップでは、複数種類の圧縮方法のうち、前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうことを特徴としている。【００６１】
このように、複数種類の圧縮方法のうち、制御部から入力された第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差が最小となる圧縮方法を選択し、選択した圧縮方法によって前記変換されたデータの圧縮を行なうので、誤りを極力少なくすると共に、圧縮効率を高めることが可能となる。これにより、通信効率を向上させることが可能となる。【００６２】
また、本発明の通信方式決定装置は、前記第２の伝搬路情報または前記第１の変調情報と第３の変調情報との差と、圧縮率とが対応付けられており、前記圧縮は、前記第２の伝搬路情報または前記第１の変調情報と第３の変調情報との差に対応した圧縮率で行なわれることを特徴としている。【００６３】
この構成により、第２の伝搬路情報または前記第１の変調情報と第３の変調情報との差に応じて、圧縮率を変えて圧縮を行なうことが可能となる。【００６４】
また、本発明の通信方式決定装置において、前記第２の伝搬路情報または前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差と、圧縮率とが対応付けられており、前記圧縮は、前記第２の伝搬路情報または前記第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差に対応した圧縮率で行なわれることを特徴としている。【００６５】
この構成により、第２の伝搬路情報または第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との差に応じて、圧縮率を変えて圧縮を行なうことが可能となる。【００６６】
また、本発明のＯＦＤＭ適応変調システムは、請求項１９記載の送信装置および請求項２２記載の受信装置、請求項２０記載の送信装置および請求項２３記載の受信装置または請求項２１記載の送信装置および請求項２４記載の受信装置から構成されることを特徴としている。【００６７】
本発明によれば、第１の変調情報をデータ変換し、その変換されたデータを圧縮して第２の変調情報を決定し、その第２の変調情報を通信相手に通知するので、通信効率を向上させることが可能となる。また、第２の変調情報に対して逆データ変換し、逆変換されたデータとビットマップ情報とに基づいて、第３の変調情報を決定するので、通信相手は確実に第２の変調情報から第３の変調情報を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００６８】
本発明によれば、第１の変調情報をデータ変換し、その変換されたデータを圧縮して第２の変調情報を決定し、その第２の変調情報を通信相手に通知するので、通信効率を向上させることが可能となる。また、第２の変調情報に対して逆データ変換し、逆変換されたデータとビットマップ情報とに基づいて、第３の変調情報を決定してサブキャリアあるいはサブキャリアグループ毎適応変調を用いて通信を行なうので、通信相手は確実に第２の変調情報から第３の変調情報を得ることができ、効率の良い通信が可能となる。【００６９】
また、本発明によれば、第１の変調情報をデータ変換し、その変換されたデータを圧縮して第２の変調情報を決定し、第２の変調情報に対して逆データ変換し、逆変換されたデータとビットマップ情報とに基づいて、第３の変調情報を決定する際、第１の変調情報と第３の変調情報の差が所定の値以下になるように圧縮方法を選択するので、効率が良く、また圧縮による誤差の少ない変調情報を通知することができる。【００７０】
さらに、上記方式をＣＱＩ情報通知に適応し、第１のＣＱＩ情報をデータ変換し、その変換されたデータを圧縮して第２のＣＱＩ情報を決定し、第２のＣＱＩ情報に対して逆データ変換し、逆変換されたデータに基づいて、第３のＣＱＩ情報を決定する際、第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報の差が所定の値以下になるように圧縮方法を選択するので、効率が良く、また圧縮による誤差の少ないＣＱＩ情報を通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１の実施形態に係る通信方式決定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る通信方式決定装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す送信装置でデータを送信する場合のデータフォーマットの一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】遅延分散に対するＤＣＴ法、差分法の平均の誤り個数（第１の変調情報と第２の変調情報の差）を示す図である。
【図７】第３の実施形態に係る通信方式決定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態に係る通信方式決定装置を備えた送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図８で示した送信装置が使用するパケットフォーマットの一例を示す図である。
【図１０】遅延分散を１．２５／６４にし、圧縮率を１／２（ＤＣＴ−１／２）にした場合の誤り個数のばらつきを示す図である。
【図１１】第４の実施形態で用いる通信方式決定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】第４の実施形態に係る通信方式決定装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】第４の実施形態に係る通信方式決定装置を備えた送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】誤り個数とその個数の誤りになった回数を示すグラフである。
【図１５】制御部４１の制御により、通信方式決定装置が行なう動作を示すフローチャートである。
【図１６】誤り個数とその個数の誤りになった回数を示すグラフである。
【図１７】第６の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１８】変調方式算出部５６の内部構成を示すブロック図である。
【図１９】受信装置において、送信装置がデータ部の変調に使用した第３の変調情報を算出する動作を示すフローチャートである。
【図２０】受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図２１】通信方式決定装置としてのＣＱＩ情報決定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２２】第７の実施形態に係るＣＱＩ情報決定装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１  第１の変調情報決定部
２  ＤＣＴ部
３  第２の変調情報決定部
４  ＩＤＣＴ部
５  第３の変調情報決定部
１０  通信方式決定装置
１１  通信方式決定装置
１２  通信方式決定装置
２１  第１の選択部
２２  変調部
２３  第２の選択部
２４  ＩＦＦＴ部
２５  ＧＩ挿入部
２６  ＲＦ部
３３  第２の変調情報決定部
３４  第２の変調情報決定部
４１  制御部
５１  ＲＦ部
５２  同期部
５３  ＦＦＴ部
５４  分配部
５５  伝搬路推定部
５６  変調方式算出部
５７  復調部
６２  復調部
６３  データ選択部
６４  ＩＤＣＴ部
６５  第４の変調情報決定部
１００２  ＤＣＴ部
１００３  第２のＣＱＩ情報決定部
１００４  ＩＤＣＴ部
１００５  第２のＣＱＩ情報決定部
１０４１  制御部
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
（第１の実施形態）
本実施の形態では、データ空間変換処理を使用してＭＬＩを圧縮する通信方式決定装置と、それを用いるＯＦＤＭ適応変調システムの送信装置について説明する。本実施形態では、通信方式決定装置は、ＯＦＤＭ適応変調システムにおいて、各サブキャリアの変調方式、符号化率を決定するものとして説明するが、各サブキャリアの送信電力を決定する場合もある。説明を簡単にするために、本実施形態では、
（１）ＯＦＤＭ信号のサブキャリア総数を６４、
（２）各サブキャリアの変調情報として、変調方式ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの４通り、
（３）符号化率を１／２、２／３、３／４、７／８の４通りからの組み合わせから１２通り、
（４）データ通信に使用しないサブキャリア（ヌルキャリア）の計１３通り、を考える。【００７４】
また、サブキャリア毎に変調方式、符号化率を決定するものとする。ここでは、グループ化は行なわないものとする。また、以下の説明では、データを圧縮するために、ＭＬＩ情報に対しデータ空間変換処理を施すが、一例としてＤＣＴを使用した場合を示している。【００７５】
図１は、第１の実施形態に係る通信方式決定装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、第１の変調情報決定部１は、通信状態、例えば、サブキャリア毎のＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）等の伝搬路状態、端末の移動速度、目標とするＰＥＲあるいはＢＥＲと変調情報のビットマップ（後述）に基づいて、各サブキャリアの第１の変調情報を決定する。ＤＣＴ部２は、第１の変調情報決定部１の出力を、圧縮化するサブキャリア数分の入力にＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行なう。【００７６】
第２の変調情報決定部３は、ＤＣＴ部２の出力に対し、情報圧縮を行ない第２の変調情報を決定する。この第２の変調情報決定部３は、第２の変調情報を決定すると同時に、再度データの変換を行なうために必要なデータを補完して出力する機能を有し、この処理を「逆圧縮」と呼称する。ＩＤＣＴ部４は、第２の変調情報決定部３から出力される逆圧縮後のデータに対して、ＩＤＣＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  ＤＣＴ）を行なう。【００７７】
第３の変調情報決定部５は、ＩＤＣＴ部４の出力と前記ビットマップから第３の変調情報を決定する。第１の変調情報決定部１からＤＣＴ部２へは、情報圧縮を行なうサブキャリア単位で入力するが、本実施形態ではすべてのサブキャリアの変調情報を同時に圧縮する例を示すので、すべての情報がＤＣＴ部に入力される。【００７８】
【表１】
2008126764.tif 000003
次に、変調情報のビットマップとは、変調方式、符号化率の組み合わせを２進数にマッピングしたものであり、例えば、表１に示すように構成されている。表中の振幅表現は、ビットマップを２の補数で扱い、１０進数で表現したものである。ＤＣＴではこの振幅が使用される。本実施形態では通信効率の悪い順番に振幅値を割り振っているが、その逆でも問題はない。また、良く使用される順番に割り振っても、送受信装置間で共通のビットマップを使用すれば問題はない。【００７９】
図１に示す第１の変調情報決定部１では、様々な通信状態から、サブキャリア毎の変調方式、符号化率を決定するとしたが、ここでは説明を簡単にするために、通信状態としては、サブキャリア毎のＳＩＮＲで決定するものとする。【００８０】
【表２】
2008126764.tif 000004
表２の（ａ）は、ある状態で決定された各サブキャリアの変調方式・符号化率の組み合わせである第１の変調情報の一例を示す。ただし、表２の（ａ）では、ビットマップではなく、振幅表現で示している。また、表２の（ａ）で、＃Ｓはサブキャリア番号、ＭＬＩはＭＬＩの振幅表現を表す。この信号が前述の第１の変調情報である。【００８１】
表２の（ａ）のデータをＤＣＴ部２に入力してＤＣＴを行なった後、第２の変調情報決定部３に入力する。第２の変調情報決定部３では、このデータを圧縮することになるが、圧縮の方法の詳細については第２の実施形態で説明する。ＤＣＴ部２の出力は、ＤＣＴ部２への入力と同じサンプル数であり、入出力とも実数である。ここでは圧縮の一例を示す。【００８２】
まず、第２の変調情報決定部３では、入力されたデータを最大値で規格化し、６ビットで量子化（−３２から３１に変換）する。この６ビット量子化されたデータを表２の（ｂ）に示す。表２の（ｂ）で、＃Ｄは、ＤＣＴ部２の出力のサンプル番号、Ｄａｔａは値を示す。ＤＣＴ部２の出力の高周波数領域（サンプル番号の大きな領域）を０とし、これらは削除する。この高周波数領域を削除した信号を表２の（ｃ）に示す。この信号が第２の変調情報である。また、この実施形態のように最大値で規格化した場合は、最大値に関する情報も第２の変調情報に含まれる。このように高周波数領域の信号を削除できる理由は、隣接するサブキャリア間で選択されるＭＬＩにはある程度の相関があるからである。また、本発明においてデータ空間変換を用いたデータ圧縮において、圧縮率とは、
（圧縮率）＝（第２の変調情報量）／（第１の変調情報量）
と表わされる。【００８３】
さらに、第２の変調情報の削除した高周波領域に０を代入し、先ほど用いた最大値を乗じた値を出力する。この操作が逆圧縮である。その逆圧縮された出力データは、ＩＤＣＴ部４に入力され、ＩＤＣＴ変換が行なわれる。そして、第３の変調情報決定部５において、端数の丸め処理を行なう。この丸め処理とは、−６から６の最も近い整数で近似する処理である。この丸め処理後のデータを表２の（ｄ）に示す。この値が第３の変調情報であり、先に使用したビットマップと比較することによって、各サブキャリアの変調方式を決定することができる。【００８４】
表２の（ｅ）に、第１の変調情報と第３の変調情報の差を示す。これが圧縮により生じる誤差である。このように、従来は、４ビット×６４（サブキャリア）＝２５６ビットを用いないとすべてのサブキャリアのＭＬＩが指定できなかったが、本発明によれば、圧縮による多少の誤差を許容することで、６ビット×２４（サンプル）＝１４４ビットですべてのサブキャリアのＭＬＩを指定することが可能となる。【００８５】
図２は、第１の実施形態に係る通信方式決定装置の動作を示すフローチャートである。通信方式決定装置は、取得した伝搬路情報の一例であるＳＩＮＲ、目標ＢＥＲで定められる各サブキャリアの変調方式・符号化率と、ビットマップとに基づいて第１の変調情報を算出する（ステップＳ１）。次に、第１の変調情報に対してＤＣＴを行ない（ステップＳ２）、ＤＣＴ部２の出力に対して圧縮を行なって、第２の変調情報を算出する（ステップＳ３）。次に、第２の変調情報に基づいて、ＩＤＣＴ部４に入力するデータを算出する（ステップＳ４）。これが逆圧縮に相当する。次に、第２の変調情報に対してＩＤＣＴを施し（ステップＳ５）、ＩＤＣＴ部４の出力とビットマップとから第３の変調情報を算出する（ステップＳ６）。【００８６】
なお、ステップＳ１が第１の変調情報決定部１、ステップＳ３、Ｓ４が第２の変調情報決定部３、ステップＳ６が第３の変調情報決定部５の動作となる。ステップＳ３における圧縮は、第１の実施形態では規格化、量子化および高周波成分を削除することを意味している。【００８７】
次に、第１の実施形態に係る通信方式決定装置を備えた送信装置について説明する。図３は、第１の実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。図３では、ＯＦＤＭ適応変調に必要な簡単なブロックのみを示している。また、図４は、図３に示す送信装置でデータを送信する場合のデータフォーマットの一例を示す図である。【００８８】
図３において、第１の選択部２１は、送信データと第２の変調情報とのいずれか一方を選択して出力する。変調部２２は、誤り訂正符号化およびサブキャリア毎の変調を行なう。第２の選択部２３は、変調部２２の出力と伝搬路推定用信号とのいずれか一方を選択して出力する。ＩＦＦＴ部２４は、入力に対してＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）を行なう。ＧＩ挿入部２５は、ガードインターバル（ＧＩ）を挿入する。ＲＦ部２６は、信号をアナログに変換し、さらに送信する帯域、電力に信号を変換する。また、通信方式決定装置１０は、図１に示す通信方式決定装置に該当する。【００８９】
本送信装置では、図４に示すフォーマットに基づいてデータを送信する。まず、第２の選択部２３において、伝搬路推定用信号が選択され、伝搬路推定用のＯＦＤＭシンボルが送信される。この伝搬路推定用信号は、送受信機間で既知の信号とする。次に、第２の変調情報を少なくとも含む制御データを送信するため、第１の選択部２１において、制御データを選択する。この信号に対し、変調部２２で誤り訂正符号化、サブキャリア変調し、ＯＦＤＭシンボルを生成し、制御信号を送信する。この際、誤り訂正符号化の符号化率、サブキャリア変調の変調方式については送受信機間で既知とする。【００９０】
次に、データを送信する。この際、第１の選択部２１では、送信データが選択される。変調部２２では、第３の変調情報に従って、誤り訂正符号化、各サブキャリアの変調を行ない、ＯＦＤＭシンボルを生成し、データを送信する。【００９１】
このような送信機の構成とすることで、ＤＣＴを使用し圧縮したＭＬＩを送信し、サブキャリア適応変調ＯＦＤＭ信号を送信することが可能となる。【００９２】
図５は、第１の実施形態に係る送信装置の動作を示すフローチャートである。まず、伝搬路情報の一例であるＳＩＮＲを取得し、目標ＢＥＲを設定する（ステップＳ１１）。次に、通信方式決定装置が動作を行なう（ステップＳ１２）。動作の詳細は、図２で示したとおりである。次に、伝搬路推定用の信号を送信し（ステップＳ１３）、ステップＳ１２で決定された第２の変調情報を少なくとも含む制御情報を送信する（ステップＳ１４）。【００９３】
次に、第３の変調情報に基づいてサブキャリア毎に変調されたデータを送信する（ステップＳ１５）。ここで、本実施形態では、図４に示すフォーマットで通信を行なうことを前提としたため、ステップＳ１３からステップＳ１５はこの順番で動作をするように示したが、これに限定されるものではない。【００９４】
（第２の実施形態）
本実施形態では、図１で示した第２の変調情報決定部３における圧縮について詳細な説明を行なう。また、最後に差分による情報圧縮との比較を行なって、ここで提案する方式が次世代無線通信システムに対して、より適合することを示す。【００９５】
第１の実施形態では、高周波数領域おける信号成分を０とすることで、データを圧縮する方法について述べた。また、削除しないサンプルのデータについては一様な量子化を施していた。サブキャリア方向に相関のあるＭＬＩデータをＤＣＴしているので、その出力信号成分は、低周波数領域に集中する。この性質を利用し、高周波数領域の成分を削除することに加え、使用する周波数領域においても量子化に使用するビット数を変えることで、効率良く正確に圧縮することが可能となる。【００９６】
前述の例では、低周波数領域の２４サンプルのデータを６ビットで量子化したが、ここでは、１６サンプルのデータを６ビット、続く１６サンプルのデータを３ビットで量子化する場合を示す。トータルビット数は同一である。なお、以下の説明では、第１の実施形態で示したように、ＤＣＴの出力に対して一定の量子化（２４サンプルのデータを１６ビット）を行なう場合をＣａｓｅ１とし、異なる量子化（１６サンプルのデータを６ビット、続く１６データのデータを３ビット）を行なう場合をＣａｓｅ２とする。【００９７】
【表３】
2008126764.tif 000005
Ｃａｓｅ１、Ｃａｓｅ２の双方とも必要となるビット数は１４４ビットとなり等しくなるが、Ｃａｓｅ１の場合は、規格化に必要となる最大値を１つとし、Ｃａｓｅ２の場合は、６ビット量子化の領域と３ビットの量子化の領域で最大値をそれぞれ１つずつとしている。Ｃａｓｅ２の場合の第１の変調情報、第２の変調情報、第３の変調情報を、表３の（ａ）〜（ｃ）に示す。比較のため表３の（ａ）は、表２の（ａ）と同じパターンとしている。また、第１の変調情報と第３の変調情報の出力の差を表３の（ｄ）に示す。Ｃａｓｅ１の第１の変調情報と第３の変調情報の差を示した表２の（ｅ）と表３の（ｄ）とを比較すると、Ｃａｓｅ１で示した圧縮方法の誤差よりＣａｓｅ２で示した圧縮方法の誤差が１つ削減されていることがわかる。これは、情報量の割り当てが少なくても高周波数帯域のサンプルのデータを使用することにより特性が改善することを意味している。【００９８】
このように、ＤＣＴ出力をいくつかの領域に分割し、それぞれの領域における最大値で規格化し、それぞれの領域で異なるビット数による量子化を行なうことによって、誤差の少ない圧縮を行なうことが可能となる。【００９９】
また、これまでの説明では、規格化に用いる最大値は理想的な値として処理している。しかしながら、実際のシステムでは、第２の変調情報としてこの最大値も通知する必要があり、これに必要となる情報量にも注意する必要がある。この対策としては、最大値で規格化するのではなく、ＤＣＴの出力を浮動小数点で表示し、最大値の指数部のみによる規格化を行ない、規格化に使用した最大値の指数部のみを第２の変調情報として使用する方法が考えられる。この操作は、固定小数点表示では最大値を桁上げしてもオーバフローしないビットシフトをすべてのサンプルに施し、そのシフト量を通知することとほぼ等しくなる。【０１００】
表３の（ｅ）は、最大値で規格化する代わりに、最大値の指数部のみで規格化をおこなった場合の第１の変調情報と第３の変調情報の差を示す。表３の（ｄ）に比べると誤り個数が多くなっているものの、表３の（ｅ）では、規格化に関する情報量を減らすことが可能であることが示されている。このように規格化を簡素化することで若干特性は劣化するが、規格化に関する処理回路を簡易化できるメリットが生じる。【０１０１】
次に、本実施形態の効果を示すため、シミュレーションにより評価を行なう。なお、第３の実施形態から第５の実施形態でもシミュレーションによる効果を示すが、特に断りがない限りパラメータはここで示すものと同一である。ここでの評価は、圧縮率を変えた場合の誤りの個数（第１の変調情報と第３の変調情報の差）で示す。適応サブキャリア変調ＯＦＤＭ方式の主なパラメータとして、サブキャリア数６４、サブキャリア変調の種類（変調方式と符号化率）は１３種類（第１の変調情報はサブキャリア毎に４ビットで、総制御情報量は４ビット×６４サブキャリアの２５６ビットとなる）である。【０１０２】
評価した伝搬路環境は３種類の等電力レイリー分布モデルで、遅延パス数は２波、４波、６波であり、各伝搬路の遅延分散は、ＯＦＤＭシンボル長で規格化し０．５／６４、１．２５／６４、２．９２／６４である。以下の説明ではこのＯＦＤＭシンボル長で規格化された遅延分散を「規格化遅延分散」と呼称する。その他の特記しないパラメータはすべて理想的なものとし、シミュレーションで行なった。また、比較方式として差分による圧縮を用いた。評価に際して、ＤＣＴ法については、これまで示したようにＤＣＴの出力を８サンプルずつに分け、ビットシフトで規格化を行なう圧縮方法を用いた。【０１０３】
【表４】
2008126764.tif 000006
表４の（ａ）に出力サンプル番号とそのサンプル番号に用いた量子化ビット数を示す。表４の（ａ）の目標圧縮率は、規格化に必要となるビット数を除いた場合であり、実質圧縮率は規格化に必要となるビット数を加えて算出した値である。比較に用いた差分法では、誤りが伝搬するのを防ぐため８サブキャリア毎に基準となる変調情報（ここでは４ビット）を送信するものとし、その他のサブキャリアではこの基準値からの差分情報を４ビット未満の情報量で表現するものとしている。【０１０４】
表４の（ｂ）に目標圧縮率とビット数の関係を示す。圧縮前のサブキャリアの変調情報が４ビットであるため、差分値としては、１、２、３ビットの何れか、すなわち、目標圧縮率は１／４、１／２、３／４となる。実質圧縮率との差は、８サブキャリア毎に基準変調情報を使用するためである。目標圧縮率１／８を実現するのは差分法では困難であるため、グループ化で代用する（８サブキャリア毎に同じ変調方式に設定）。以下、ＤＣＴ法、差分法と各目標圧縮率ＸをＤＣＴ−Ｘ、ＤＩＦＦ−Ｘと表現する。【０１０５】
図６は、遅延分散に対するＤＣＴ法、差分法の平均の誤り個数（第１の変調情報と第３の変調情報の差）を示す図である。横軸は規格化遅延分散、縦軸は平均の誤り個数である。図６において、Ｄ−ｘは、目標圧縮率ｘのＤＣＴによる圧縮に関する特性であり、Ｓ−ｘは、目標圧縮率ｘの差分法による圧縮である。この図６から、圧縮効率が低い場合は差分法が優れており、圧縮効率を高くするとＤＣＴ法が優れていることがわかる。特に圧縮率を１／４に設定した場合、ＤＣＴ法が優れている。次世代の通信システムでは圧縮率を小さくすること、大きな遅延分散に対応できることが望まれるため、差分法よりＤＣＴ法が優れていることがわかる。【０１０６】
以下、第３の実施形態から第５の実施形態では、複数の圧縮率や圧縮パターンから選択して圧縮を行なう場合を示す。なお、この圧縮率や圧縮パターンを選択する方法については、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：通信品質）の通知にも応用することができる。実現の方法はＭＬＩ通知に比べると簡単なものとなるが、代表して第４の実施形態のＣＱＩへの応用を第７の実施形態で示す。【０１０７】
（第３の実施形態）
これまで説明してきた実施形態では、システムあるいは送信装置内でＤＣＴ後の圧縮方法を一つと仮定して説明を行なった。しかしながら、図６からもわかるように、できるだけ効率良く圧縮を行なうには、伝搬路に応じて圧縮率を変えた方が優れたものになることがわかる。本実施形態では、伝搬路の遅延分散に応じて圧縮率を変えて通信を行なう通信方式決定装置と、それを用いるＯＦＤＭ適応変調システムの送信装置とを説明する。【０１０８】
図７は、第３の実施形態に係る通信方式決定装置の概略構成を示すブロック図である。図１と同じ機能を持つブロックには同じ番号を付して説明を省略する。すなわち、第２の変調情報決定部３３が、図１で示したものと異なっている。この第２の変調情報決定部３３には、伝搬路の遅延分散に関する情報が入力され、圧縮方式が決定される。ここでは、第２の実施形態で示した、ＤＣＴ−１／４、ＤＣＴ−１／２、ＤＣＴ−３／４と圧縮しないもの（ＤＣＴ−１）の４つから圧縮方式が選択されるものとする。【０１０９】
使用する伝搬路の規格化遅延分散が、０．５／６４未満の場合、ＤＣＴ−１／４が選択される。これにより平均の誤りは２個程度になる。また、規格化遅延分散が、０．５／６４以上１．２５／６４未満の場合、ＤＣＴ−１／２が選択される。これにより平均の誤り個数は１個程度になる。また、規格化遅延分散が、１．２５／６４以上２．９２／６４未満の場合、ＤＣＴ−３／４が選択される。これにより誤りは２個程度になる。規格化遅延分散が、２．９２／６４以上になった場合は、ＤＣＴ−１が選択される。すなわち圧縮を行なわない。このように適宜圧縮率を変更することで、制御情報を削減しながら、誤差の少ない変調情報を決定する通信方式決定装置を実現することができる。ここでは基準とする規格化遅延分散の値としての例を示したが、あくまで一例であり、必然性を伴うものではない。【０１１０】
図８は、第３の実施形態に係る通信方式決定装置を備えた送信装置の概略構成を示すブロック図である。図３に示した送信装置と同じ機能を持つブロックには同じ番号を付し、説明を省略する。すなわち、通信方式決定装置１１が、図３で示したものと異なっている。この通信方式決定装置１１は、図７で示した通信方式決定装置が使用される。また、第２の変調情報にはどの圧縮方法を使用したかという情報が加えられることになる。図９は、図８で示した送信装置が使用するパケットフォーマットの一例を示す図である。図４に示したものと同等であり、送信装置も同じ動作を行なう。ただし、制御情報を詳細に示すと、圧縮情報が加えられている。【０１１１】
より具体的には、例えば、圧縮情報として２ビット使用する場合を考える。この２ビットに対応して、「００」の場合ＤＣＴ−１、「０１」の場合ＤＣＴ−３／４、「１０」の場合、ＤＣＴ−１／２、「１１」の場合ＤＣＴ−１／４とすることで、圧縮に関する情報を送信することができる。【０１１２】
（第４の実施形態）
第３の実施形態では伝搬路の規格化遅延分散に従って圧縮率を変化させる例を示したが、第１の変調情報と第３の変調情報の差、すなわち誤差成分には必ずばらつきが生じる。図１０は、遅延分散を１．２５／６４にし、圧縮率を１／２（ＤＣＴ−１／２）にした場合の誤り個数のばらつきを示す図である。横軸が誤り個数であり、縦軸がその誤り個数以上となる割合である。この遅延分散でＤＣＴ−１／２を使用した場合、誤りの平均個数は１．２個程度であるが、図１０を見るとわかるように、誤りが５個以上となる場合もわずかではあるが観測される。もし、システムで許される誤りの個数が４個までであるとすると、この方式では５％のパケットが高い確率で誤ることになる。【０１１３】
ここで、本実施形態では、誤り個数を観測し、誤りを所定の数以下にできる圧縮率を選択する方法について示す。図１１は、本実施形態で用いる通信方式決定装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す通信方式決定装置と同じ機能を持つブロックには同じ番号を付し、説明を省略する。すなわち、第２の変調情報決定部３４が図１で示したものと異なっており、制御部４１が加えられている。第２の変調情報決定部３４は、制御部４１から入力される制御信号により圧縮率を決定する。従って、一度、第１の変調情報が入力されると、複数回動作することがある。また、それに伴いＩＤＣＴ部４および第３の変調情報決定部５も複数回動作することになる。この複数回の動作については同じ機能を持つ通信方式決定装置を複数個使用し、最後に比較することで代用できるが、本実施形態では回路規模の増加を考慮し、一つの通信方式決定装置で複数回の動作をして圧縮率を決定する場合を示す。【０１１４】
制御部４１には、第１の変調情報と第３の変調情報が入力される。制御部４１では、最初はシステムで決められた任意の圧縮率を制御情報１として出力する。その後、算出された第３の変調情報と前に入力されている第１の変調情報とを比較し、誤りが所定の数以内なら、動作を中断し、それらの値を変調情報として採用する。誤りが所定の数を超えた場合、圧縮率を変え、再度、第２の変調情報決定部３４を動作させる。この繰り返しにより、誤りが所定の数となる圧縮率を選択する。【０１１５】
次に、制御部４１の制御により、通信方式決定装置が行なう動作を説明する。説明を簡単にするために、圧縮率は１／８、１／４、１／２、１の４通り、所定の誤り数はＸ（Ｘは０以上の整数であり、システムにより決定される）とする。また、圧縮率をできるだけ低く設定できるようにするために動作の最初では圧縮率１／８を選択するものとする。【０１１６】
図１２は、第４の実施形態に係る通信方式決定装置の動作を示すフローチャートである。まず、ＳＩＮＲなどから第１の変調情報を算出する（ステップＳ２１）。次に、圧縮率ｐを初期値、ここでは１／８に設定する（ステップＳ２２）。次に、第１の変調情報を、ＤＣＴ部２に入力してＤＣＴを行なうと同時に、第１の変調情報を、制御部４１に入力し（ステップＳ２３）、圧縮率ｐでＤＣＴの出力を圧縮し、第２の変調情報を算出する（ステップＳ２４）。【０１１７】
次に、ステップＳ２４で算出された第２の変調情報を逆圧縮し（ステップＳ２５）、逆圧縮されたデータに対してＩＤＣＴを行なう（ステップＳ２６）。ＩＤＣＴの結果に基づいて、第３の変調情報を算出し（ステップＳ２７）、第１の変調情報と第３の変調情報とを比較して、誤差が所定の値以内、すなわち、Ｘ以内になっているかどうかを判断する（ステップＳ２８）。第１の変調情報と第３の変調情報との誤差がＸ以内でなければ、圧縮率ｐを２倍し（ステップＳ２９）、ｐが１になっているかどうかを判断する（ステップＳ３０）。ｐが１でない場合は、ステップＳ２４へ移行し、ｐが１である場合は、圧縮できないことを意味するので、第１の変調情報から第３の変調情報を同一であるとして（ステップＳ３１）終了する。一方、ステップＳ２８において、第１の変調情報と第３の変調情報との誤差がＸ以内である場合は、終了する。【０１１８】
このフローチャートにおいて、圧縮率の変化は２倍する形式をとったが、これに限定されるものではなく、設定されるすべての圧縮率を試みる構成になっていれば良い。また、初期値として最も圧縮率が小さいものを設定したが、これに限定されるものではなく、前回の通信で使用した値や遅延分散から推定される値等とすることで、演算回数を削減することも可能である。また、圧縮しない方式を採用しているが、必ず必要なものではなく、所定の圧縮率でフローを終了する構成としても問題ない。【０１１９】
図１３は、第４の実施形態に係る通信方式決定装置を備えた送信装置の概略構成を示すブロック図である。図３に示した送信装置と同じ機能を持つブロックには同じ番号を付し、説明を省略する。すなわち、通信方式決定装置１２が図３で示したものと異なっている。この通信方式決定装置１２は、図１１で示した通信方式決定装置が使用される。【０１２０】
この送信装置では、図３で示した送信装置と同じ動作を行なう。また、圧縮情報を通知する必要があるので、パケット構成は図９で示したものと同様になる。【０１２１】
以上説明したように、第４の実施形態では、誤差が許容される範囲で、圧縮効率が最も良い方法を選択する例を示した。次に第４の実施形態の効果をシミュレーションで検証する。許容される誤りの個数を５個とし、圧縮率を１／８、１／４、１／２、３／４（表４（ａ）記載の４種類）の４種類から選択する方法でシミュレーションを行なった。伝搬路モデルは規格化遅延分散が１．２５／６４である。また、比較のために圧縮率を１／２一定とした場合を使用する。【０１２２】
図１４は、誤り個数とその個数の誤りになった回数を示すグラフであり、横軸が誤りの個数、縦軸がその誤り個数になった回数である。図１４において、Ｄ−ｘは、圧縮率ｘのＤＣＴによる圧縮を意味する。Ｄ−１／２は、圧縮率を１／２一定にした場合、Ａｄａｐｔｉｖｅが圧縮率を適宜選択する第４の実施形態で示した方法である。試行は全部で５００００回である。図１４によれば、１／２一定のときは、誤りが０になる回数は多いものの、誤り個数が６個以上にも分布していることがわかる。実施形態４で示した方法にすると、誤り個数が０になる回数は減少するものの、６回以上になることも殆どなくなっている。【０１２３】
【表５】
2008126764.tif 000007
また、表５は、５００００回の試行で、それぞれの圧縮率が選択された回数を示す。全く圧縮を行なわない場合、５００００回の試行で必要となる制御情報量は４×６４×５００００＝１２８０００００ビットであるが、Ｄ−１／２では７２０００００ビットに、実施形態４の方法では、５８２７３２４ビットに削減される。なお、この制御情報量には圧縮率を通知するための２ビットも考慮されている。これにより、総制御情報量を削減しながら、誤り個数を許容範囲内に収めることが可能となることがわかる。【０１２４】
（第５の実施形態）
第３の実施形態および第４の実施形態では、圧縮率をパケット毎に変更する例を示したが、システムによっては、制御情報は一定の方が処理しやすい場合がある。そこで、本実施形態では圧縮率は一定とし、ＤＣＴ後の各サンプルに対する量子化ビット数を変えることで、誤差をできるだけ少なくする例を示す。【０１２５】
【表６】
2008126764.tif 000008
一例として、目標圧縮率を１／２とした４つの圧縮パターンを使用する。表６に、その４つの圧縮パターンを示す。表６において、パターンＤ−１／２ＡからＤ−１／２Ｄに変わるにしたがって、高周波領域に割り当てられる情報量が多くなっている。本実施形態を実現する通信方式決定装置および送信装置は、それぞれ図１１および図１３で示したものと同じ構成となる。ただし、通信方式決定装置内の制御に違いが生じる。また、第４の実施形態と同様に、通信方式決定装置を複数使用することで以下に示す動作のループを省略できるが、回路規模の増加を考慮し、一つの通信方式決定装置で圧縮パターンを決定する方法を示す。【０１２６】
図１５は、制御部４１の制御により、通信方式決定装置が行なう動作を示すフローチャートである。ただし、フローチャート中では圧縮パターンＭ＿Ｃを１から４の数値で表し、それぞれ圧縮パターンＡからＤを表すものとする。また、ＥＲＲＯＲとは、誤り個数の初期値であり、図中では１００と設定しているが、大きな数値であれば問題ない。【０１２７】
まず、これまでと同様に、第１の変調情報を算出する（ステップＳ４０）。次に、Ｍ＿Ｃ＝１、ＥＲＲＯＲ＝１００に設定し（ステップＳ４１）、第１の変調情報をＤＣＴ部２に入力してＤＣＴを行なうと同時に、第１の変調情報を制御部４１に入力する（ステップＳ４２）。次に、Ｍ＿Ｃに設定された圧縮パターンで圧縮を行ない、第２の変調情報を算出する（ステップＳ４３）。次に、第２の変調情報に基づいて逆圧縮を行ない（ステップＳ５２）、その逆圧縮されたデータに対してＩＤＣＴを行ない（ステップＳ４４）、第３の変調情報を算出する（ステップＳ４５）。【０１２８】
次に、第１の変調情報と第３の変調情報の差の絶対値をＮ＿ＥＲＲＯＲに入力し（ステップＳ４６）、Ｎ＿ＥＲＲＯＲとＥＲＲＯＲを比較する（ステップＳ４７）。Ｎ＿ＥＲＲＯＲの方がＥＲＲＯＲよりも小さい場合は、ＥＲＲＯＲにＮ＿ＥＲＲＯＲを代入し、圧縮方法の候補Ｍ＿ＤにＭ＿Ｃを代入、第２の第３の変調情報の値を保持する（ステップＳ４８）。１回目のループではＥＲＲＯＲが大きな値に設定されているため、必ずステップＳ４７からＳ４８に進むことになる。逆に言えばＥＲＲＯＲの初期値をこの条件を満たすことができるような大きな値に設定することが好ましい。その後、Ｎ＿ＥＥＲＯＲが０か否かを判断し（ステップＳ４９）、Ｎ＿ＥＥＲＯＲが０である場合は、処理を終了し、圧縮方法、第２の第３の変調情報を決定する。ここで、０と比較することによって、圧縮候補の中から誤差が最も少ない圧縮方法を選択できることになる。もちろん、ある程度の誤差が許容される場合はループの回数を減らすことを考慮し、その許容誤差値と比較するように動作させても問題はない。【０１２９】
ステップ４７でＥＲＲＯＲがＮ＿ＥＲＲＯＲより小さい場合およびステップＳ４９でＮ＿ＥＲＲＯＲが０でない場合は、次の圧縮パターンによる動作をさせるため、候補が残っているかを判断する（ステップＳ５０）。この例では、候補となる圧縮パターンが１から４であるためＭ＿Ｃが４か否かを判断する。Ｍ＿Ｃが４となっている場合は、これ以上候補がないことを意味するため、フローは終了となる。この場合は、この段階で設定されているＭ＿Ｄが最適な圧縮パターンであり、保持されている第２の変調情報および第２の変調情報が使用されることになる。ステップＳ５０で候補が残っていると判断された場合は、Ｍ＿Ｃに１を加算し（ステップＳ５１）、次の圧縮パターンで一連のフローを再度試みる。【０１３０】
以上説明したように、第５の実施形態では複数の圧縮パターンから誤り個数が最初となる圧縮パターンを選択する方法について示した。先に示した圧縮パターンを使用し、シミュレーションで特性を調べた。評価の際に用いた規格化遅延分散は１．２５／６４、比較の対象として表５０中のＤ−１／２Ｃのみで圧縮を行なう場合を用いた。【０１３１】
図１６は、図１４と同様に、誤り個数とその個数の誤りになった回数を示すグラフである。図１６において、Ｄ−１／２が圧縮率を１／２一定にした場合、Ａｄａｐｔｉｖｅが圧縮パターンを適宜選択する、第５の実施形態で示した方法である。横軸は誤りの個数、縦軸がその誤り個数になった回数である。試行は全部で５００００回である。図１６から、本実施形態で示した選択を行なう事で、誤り個数の分布が誤りの少ない領域に広がっている様子がわかる。なお、平均の誤り個数としては１．３４から０．８９３に減少している。【０１３２】
第４の実施形態では、圧縮率を変えて選択する方法、第５の実施形態では圧縮率を変えずに圧縮パターンを変えて選択する方法について示したが、当然、２つを合わせて使用することも可能である。【０１３３】
（第６の実施形態）
本実施形態では、第１、第３、第４および第５の実施形態で示した送信装置に対応した受信装置について示す。図１７は、本実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。図１７において、ＲＦ部５１は、受信信号を信号処理できる帯域に変換し、ディジタル信号を出力する。同期部５２は、ＯＦＤＭ信号の有効シンボルを抽出する。ＦＦＴ部５３は、高速フーリエ変換を行なう。分配部５４は、受信した信号を用途に応じて分配する。伝搬路推定部５５は、受信した伝搬路推定用信号に基づいて、伝搬路推定を行なう。変調方式算出部５６は、伝搬路推定値と制御情報が送信されたＯＦＤＭシンボルから、データにおける各サブキャリアの変調方式を算出する。復調部５７は、伝搬路推定値と算出された各サブキャリアの変調方式から誤り訂正を含めたデータの復調を行なう。【０１３４】
図１８は、変調方式算出部５６の内部構成を示すブロック図である。図１８において、復調部６２は、伝搬路推定値から各サブキャリアの誤り訂正を含めたデータを行なう。ただし、制御データに関しては、変調方式、誤り訂正方式とも送受信装置間で既知であることを仮定している。データ選択部６３は、復調された制御データから、送信装置で生成された第２の変調情報を抽出する。第２の変調情報には、第２の実施形態で示した規格化に関するデータや、第３および第４の実施形態で示した圧縮率に関するデータ、第５の実施形態で示した圧縮パターンに関するデータなどが含まれる。ＩＤＣＴ部６４は、第２の変調情報に基づいて、ＩＤＣＴを行なう。第４の変調情報決定部６５は、ＩＤＣＴの結果とビットマップとから第３の変調情報を算出する。このＩＤＣＴ部６４および第４の変調情報決定部６５と、図１などの通信方式決定装置内のＩＤＣＴ部４と第３の変調情報決定部５とは同じ機能を有している。【０１３５】
図１９は、受信装置において、送信装置がデータ部の変調に使用した第３の変調情報を算出する動作を示すフローチャートである。まず、第２の変調情報を制御データ中から抽出し（ステップＳ６１）、第２の変調情報に対し送信装置で行なわれたのと同一の逆圧縮が施される（ステップＳ６２）。次に、その逆圧縮されたデータに対してＩＤＣＴを行ない（ステップＳ６３）、送信装置で用いたものと同じビットマップとＩＤＣＴの出力とから第３の変調情報を算出する（ステップＳ６４）。【０１３６】
図２０は、受信装置の動作を示すフローチャートである。この受信装置は、まず、ＯＦＤＭ受信処理を行なう（ステップＳ７１）。この受信処理にはＯＦＤＭシンボル同期、周波数同期などＯＦＤＭ信号処理に必要な動作が含まれている。次に、伝搬路推定シンボルから伝搬路を推定し（ステップＳ７２）、制御データの復調を行なう（ステップＳ７３）。制御データを送信するための各サブキャリアの変調方式は、送受信装置間で予め既知であるとしている。続いて、第３の変調情報を算出する（ステップＳ７４）。この動作を示すフローチャートは、既に図１９に示した。そして、第３の変調情報と伝搬路推定値とから、送信データの復調を行なう（ステップＳ７５）。【０１３７】
図１７に示す変調方式算出部５６で重要となる機能は、図１８に示すＩＤＣＴ部６４の演算精度、演算方法（オーバーフロー処理、演算途中の丸め処理）を送信装置内の変調方式決定部内のＩＤＣＴと同じ程度にすることである。これが満たされないと同じ第２の変調情報を利用しても、算出される第３の変調情報に差異が生じてしまう。また、第４の変調情報決定部６５で使用するビットマップは、送信装置で使用されたものと全く同じである必要がある。同時に丸め処理の基準、方法も同じである必要がある。【０１３８】
以上説明した各実施形態では、変調情報に関する制御情報を送信し、その制御情報に基づいて変調されたデータを送信する例を示した。これはセルラシステムにおけるダウンリンクの通信方法として利用できることを意味する。また、本実施形態では、圧縮するためのデータ変換法として、ＤＣＴ、ＩＤＣＴを中心に説明したが、ＤＳＴ（離散サイン変換：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）や離散ウェーブレット変換も、適応可能である。ただし、伝搬路の性質上、エネルギーが低周波数成分に集中するので、ＤＣＴが最も効率良く圧縮できる。【０１３９】
（第７の実施形態）
本実施形態では、ＭＬＩ圧縮技術をＣＱＩ圧縮技術に適応した例を示す。ただし、ここで示す実施形態は、上述したＭＬＩ圧縮技術の第４の実施形態に相当するものであるが、それのみならず、第３および第５の実施形態に対する本実施形態の適用については、第７の実施形態から容易に推測できるものである。このため、第３および第５の実施形態に適用した例は省略している。【０１４０】
図２１は、通信方式決定装置としてのＣＱＩ情報決定装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係るＣＱＩ情報決定装置は、ＤＣＴ部１００２、第２のＣＱＩ情報決定部１００３、ＩＤＣＴ部１００４、第３のＣＱＩ情報決定部１００５、および制御部１０４１から構成されている。図１１に示す通信方式決定装置との対応が容易になるように、第１のＣＱＩ情報決定部が省略された形式になっている。【０１４１】
ここで、第７の実施形態において、第１のＣＱＩ情報決定部がない理由は、通常、ＣＱＩは、振幅や電力、あるいは信号とノイズの電力比などを示す値であるため、ビットマップを用いて、変換する必要がないためである。【０１４２】
図２１において、第２のＣＱＩ情報決定部１００３は、制御部１０４１から入力される制御信号により圧縮率を決定する。従って、一度、第１のＣＱＩ情報が入力されると、複数回動作することがある。また、それに伴い、ＩＤＣＴ部１００４および第３のＣＱＩ情報決定部１００５も複数回動作することになる。この複数回の動作については同じ機能を持つＣＱＩ情報決定装置を複数個使用し、最後に比較することで代用できるが、本実施形態では回路規模の増加を考慮し、一つのＣＱＩ情報決定装置で複数回の動作をして圧縮率を決定する場合を示す。【０１４３】
制御部１０４１には、第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報が入力される。制御部１０４１では、最初は、システムで決められた任意の圧縮率を制御情報１として出力する。その後、算出された第３のＣＱＩ情報と前に入力されている第１のＣＱＩ情報を比較し、誤りが所定の数以内なら、動作を中断する。誤りが所定の数を超えた場合、圧縮率を変え、再度、第２のＣＱＩ情報決定部１００３を動作させる。この繰り返しにより、誤りが所定の数となる圧縮率を選択する。【０１４４】
次に、制御部１０４１の制御によってＣＱＩ情報決定装置が行なう動作を説明する。説明を簡単にするために、圧縮率は１／８、１／４、１／２、１の４通り、所定の誤り数はＸ（Ｘは０以上の整数であり、システムにより決定される）とする。また、圧縮率をできるだけ低く設定できるようにするために動作の最初では圧縮率１／８を選択するものとする。【０１４５】
図２２は、第７の実施形態に係るＣＱＩ情報決定装置の動作を示すフローチャートである。まず、各サブキャリアの振幅値あるいはＳＩＮＲなどの第１のＣＱＩ情報が入力される（ステップＳ１２１）。次に、圧縮率ｐを初期値、ここでは１／８に設定する（ステップＳ１２２）。次に、第１のＣＱＩ情報を、ＤＣＴ部１００２に入力してＤＣＴを行なうと同時に、第１のＣＱＩ情報を、制御部１０４１に入力し（ステップＳ１２３）、圧縮率ｐでＤＣＴの出力を圧縮し、第２のＣＱＩ情報を算出する（ステップＳ１２４）。【０１４６】
次に、ステップＳ２４で算出された第２のＣＱＩ情報を逆圧縮し（ステップＳ１２５）、逆圧縮されたデータに対してＩＤＣＴを行なう（ステップＳ１２６）。ＩＤＣＴの結果に基づいて、第３のＣＱＩ情報を算出し（ステップＳ１２７）、第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報とを比較して、誤差が所定の値以内、すなわち、Ｘ以内になっているかどうかを判断する（ステップＳ１２８）。この判断の結果、第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との誤差がＸ以内でなければ、圧縮率ｐを２倍し（ステップＳ１２９）、その結果、ｐが１になっているかどうかを判断する（ステップＳ１３０）。ｐが１でない場合は、ステップＳ２４へ移行し、ｐが１である場合は、圧縮できないことを意味するので、第１のＣＱＩ情報から第３のＣＱＩ情報を同一であるとして（ステップＳ１３１）終了する。一方、ステップＳ１２８において、第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報との誤差がＸ以内である場合は、終了する。【０１４７】
このフローチャートにおいて、圧縮率の変化は２倍する形式をとったが、これに限定されるものではなく、設定されるすべての圧縮率を試みる構成になっていれば良い。また、初期値として最も圧縮率が小さいものを設定したが、これに限定されるものではなく、前回の通信で使用した値や遅延分散から推定される値等とすることで、演算回数を削減することも可能である。また、圧縮しない方式を採用しているが、必ず必要なものではなく、所定の圧縮率でフローを終了する構成としても問題ない。【０１４８】
第１のＣＱＩ情報と第３のＣＱＩ情報の誤差としては、値が異なる個数をカウントするという方法でも、誤差の絶対値を加算するといった方法でも対応できる。【０１４９】
このように、ＭＬＩ圧縮とほぼ同じ構成でＣＱＩ情報を効率的に圧縮することが可能となる。なお、第２のＣＱＩ情報が通信相手に通知されることになるが、その通知手段、方法は特に限定はない。また、第２の情報を通知された端末は、ここで示した逆圧縮からのステップを実行することで、第２の情報と通知してきた端末のサブキャリア毎のＣＱＩを算出することが可能となる。【０１５０】
さらに、第３から第５、第７の実施形態の場合、複数の圧縮方法を使用することも可能である。例えば、第４、７の実施形態において、圧縮率の高い領域では差分による圧縮方法を適用することがその一例である。また、すべての実施形態では、サブキャリア毎の適応変調について示したが、グループ化後、データ空間を変換する圧縮を用いることもできる。
【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】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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