(57)【要約】【課題】  回線品質に対応してＭＣＳを選択し、データの伝送効率の劣化をもたらすことの無い基地局装置、及びその制御方法を提供する。【解決手段】  基地局装置のＭＣＳ選択部２−１１０に、端末からフィードバックされたＣＱＩ信号の信頼性を判定する回線状態判定部３−１０６を設け、ＣＱＩ信号の信頼性が低いと判断される場合は、ＭＣＳ選択に際して、フィードバックされたＣＱＩ信号を用いずに、送信データに対するＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号に基づくアウターループスコア計算部３−１０４からのスコアのみを用いる制御に切り替える。これによってフィードバックされるＣＱＩ信号の信頼性が低い回線状態でも、回線状況に合ったＭＣＳ選択を行うことができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と通信を行う無線基地局であって、
前記端末への送信データに誤り制御符号化を行った後、変調を行い、前記端末に下り回線を使って送信する送信部と、
前記端末から送信された、前記下り回線の状態を示すＣＱＩ(Channel Quality Indicator)信号を上り回線を使って受信する受信部とを備え、
前記受信部は、
前記ＣＱＩ信号と、前記上り回線の状態を測定して得た回線情報とを用いて、前記上り回線の状態が良好である場合は前記ＣＱＩ信号により、前記上り回線の状態の劣化を検出した場合、前記ＣＱＩ信号を固定値に切替えることにより、前記送信部における変調方式と、符号化率を決定するＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)を選択する、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の無線基地局であって、
前記送信部は、
前記送信データに対し、前記符号化率に従い符号化を行う誤り制御符号化部と、
前記誤り符号化率で符号化された前記送信データに対し、前記変調方式に従い変調する変調部とを備え、
前記送信部は、前記変調方式で変調された前記送信データに、前記ＭＣＳを示す信号を付加して送信する、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項３】
請求項２に記載の無線基地局であって、
前記受信部は、
前記上り回線の状態を測定して前記回線情報を得る回線状態測定部と、
受信した前記ＣＱＩ信号と、前記回線情報に基づき前記ＭＣＳを選択するＭＣＳ選択部を備える、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
請求項３に記載の無線基地局であって、
前記ＭＣＳ選択部は、
前記回線情報に基づき、前記上り回線の状態を判定する回線状態判定部と、前記回線状態判定部の判定結果に基づき、前記ＣＱＩ信号と前記固定値とを切り替える切り換えスイッチとを備える、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項５】
請求項４に記載の無線基地局であって、
前記ＭＣＳ選択部は、前記ＣＱＩ信号に基づきＣＱＩスコアを計算するＣＱＩスコア計算部と、
前記固定値を固定ＣＱＩスコアとして生成する固定ＣＱＩスコア生成部とを備え、
前記切り換えスイッチは、前記回線状態判定部の判定結果に基づき、前記ＣＱＩスコアと前記固定ＣＱＩスコアとを切り替えて出力する、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
請求項５に記載の無線基地局であって、
前記ＭＣＳ選択部は、
前記回線状態判定部が、前記上り回線の状態の劣化を判定した場合、前記ＣＱＩスコア計算部の出力を前記固定ＣＱＩスコア生成部の前記固定ＣＱＩスコアとする、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項７】
請求項５に記載の無線基地局であって、
前記受信部は、
前記端末から、前記ＣＱＩ信号に加え、前記下り回線を介して送信された前記送信データの誤り検出の有無を示すＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を受信し、
前記ＭＣＳ選択部は、前記ＣＱＩ信号と前記回線情報と前記Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号を用いて、前記ＭＣＳを選択する、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
請求項５に記載の無線基地局であって、
前記ＭＳＣ選択部は、
前記Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号に従い、アウターループスコアを計算するアウターループスコア計算部と、
前記アウタスコア計算部の出力と、前記切り換えスイッチの出力を加算するスコア加算部と、
前記スコア加算部の出力に従い、前記ＭＣＳを出力するＭＣＳテーブルとを備える、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
端末と通信を行う無線基地局の制御方法であって、
前記無線基地局は、
前記端末への送信データに誤り制御符号化を行った後、変調を行い、前記端末に下り回線を使って送信し、
前記端末から、前記下り回線の状態を示すＣＱＩ信号を上り回線を使って受信し、前記ＣＱＩ信号と、前記上り回線の状態を測定して得た回線情報とを用いて、前記上り回線の状態が良好である場合は前記ＣＱＩ信号により、前記上り回線の状態の劣化を検出した場合、前記ＣＱＩ信号を固定値に切替えることにより、前記送信部における変調方式と、符号化率を決定するＭＣＳを選択する、
ことを特徴とする無線基地局の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線基地局の制御方法であって、
前記送信データに対し、前記符号化率に従い符号化を行い、
前記誤り符号化率で符号化された前記送信データに対し、前記変調方式に従い変調し、
前記変調方式で変調された前記送信データに、前記ＭＣＳを示す信号を付加して送信する、
ことを特徴とする無線基地局の制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線基地局の制御方法であって、
前記上り回線の状態を測定して前記回線情報を得、
受信した前記ＣＱＩ信号と、前記回線情報に基づき前記ＭＣＳを選択する、
ことを特徴とする無線基地局の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線基地局の制御方法であって、
前記回線情報に基づき、前記上り回線の状態を判定した判定結果に基づき、前記ＣＱＩ信号と前記固定値とを切り替える、
ことを特徴とする無線基地局の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の無線基地局の制御方法であって、
前記ＣＱＩ信号に基づきＣＱＩスコアを計算し、
前記上り回線の状態が良好である場合は前記ＣＱＩスコアを出力し、
前記上り回線の状態の劣化を検出した場合、計算された前記ＣＱＩスコアを前記固定値としての固定ＣＱＩスコアに切り替えて出力する、
ことを特徴とする無線基地局の制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の無線基地局の制御方法であって、
前記端末から、前記ＣＱＩ信号に加え、前記下り回線を介して送信された前記送信データの誤り検出を示すＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を受信し、
前記ＣＱＩ信号と前記回線情報と前記Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号を用いて、前記ＭＣＳを選択する、
ことを特徴とする無線基地局の制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の無線基地局の制御方法であって、
前記Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号に従い、アウターループスコアを計算し、
前記アウターループスコアと、前記ＣＱＩスコアまたは固定ＣＱＩスコアの加算結果に基づき、前記ＭＣＳを選択して出力する、
ことを特徴とする無線基地局の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体通信に関し、特に無線基地局における変調方式や符号化方式を可変とする適応変調・符号化技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の分野では、高速大容量な下りチャネルを複数の通信端末装置が共有し、基地局装置から通信端末装置にパケットを伝送する下り高速パケット伝送方式が開発されている。下り高速パケット伝送方式では、伝送効率を高めるために、適応変調技術が用いられている。この適応変調において変調・符号化方式（ＭＣＳ: Modulation and Coding Scheme）を回線状況に応じて選択する必要がある。
【０００３】
このようなＭＣＳ技術として、例えば、特許文献１や特許文献２に示す方法が行われていた。特許文献１では、端末装置が、下り回線の受信品質を示す報告値を生成する報告値生成手段を具備し、伝搬環境を示す指標に基づいて生成した報告値を補正することにより、適切なＭＣＳ選択を行う。特許文献２では、回線状況からＭＣＳを選択して伝送レートを決定する方法を２つ持ち、回線品質情報を受信側で作成し、送信側に返送することにより、送信側でどちらの方法を選択するかを判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８６９６９号公報
【特許文献２】特表２００９−５３８５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
伝送レートには最適値が存在し、回線状態が良い場合は伝送レートを高くして大量のデータを伝送し、回線状態が悪い場合は伝送レートを低くして再送の発生を抑えることにより効率的なデータ伝送が可能となる。この方法は可変データレートとして知られている。データレートを可変とする方法は、変調方式を変える方法と誤り訂正符号の符号化率を変える方法があり、両者を併用することが行われている。可変データレートでは、回線状態を送信側で知る必要がある。しかし、送信側では回線状況を直接測定することはできない。
【０００６】
特許文献２では回線状況を受信側で測定し、測定した回線状況を回線品質情報であるチャネル品質指示子（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）信号として送信側に返送する方法が示されている。送信側では返送されたＣＱＩ信号に従ってＭＣＳを選択する。
【０００７】
しかしながら、このＭＣＳ決定方法では、基地局と端末の距離が離れ端末の受信電力が低下した場合、基地局はＭＣＳの値を下げ、送信レートを低くする必要がある。端末からのフィードバック信号が正しく受信される場合は、端末から低い値のＣＱＩが基地局に返されるため、この制御は正しく動作する。しかしながら、通信環境がさらに悪化すると、ＣＱＩ信号にも誤りが発生する。回線品質情報であるＣＱＩ信号が頻繁に誤るような通信環境では、ＣＱＩ信号の誤りによって回線状況に合っていないＭＣＳが選択され、スループットが低下するという問題が発生する。
【０００８】
ＬＴＥ（Long Term Evolution）では回線状態の判定は受信側（下り送信では端末側）で行い、その情報をＣＱＩ信号として基地局に送信する。このＣＱＩ信号が誤れば、基地局は間違った情報に基づいてＭＣＳを選択するため、最適なＭＣＳにはならず、データの伝送効率が劣化することが考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、回線品質に対応してＭＣＳを選択し、データの伝送効率の劣化をもたらすことの無い無線基地局、及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明においては、端末と通信を行う無線基地局であって、端末への送信データに誤り制御符号化を行った後、変調を行い、端末に下り回線を使って送信する送信部と、端末から送信された、下り回線の状態を示すＣＱＩ信号を上り回線を使って受信する受信部とを備え、受信部は、ＣＱＩ信号と、上り回線の状態を測定して得た回線情報とを用いて、上り回線の状態が良好である場合はＣＱＩ信号により、上り回線の状態の劣化を検出した場合、ＣＱＩ信号を固定値に切替えることにより、送信部における変調方式と、符号化率を決定するＭＣＳを選択する構成の無線基地局を提供する。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、本発明においては、端末と通信を行う無線基地端末と通信を行う無線基地局の制御方法であって、無線基地局は、端末への送信データに誤り制御符号化を行った後、変調を行い、端末に下り回線を使って送信し、端末からのデータと下り回線の状態を示すＣＱＩ信号を上り回線を使って受信し、受信したＣＱＩ信号と、上り回線の状態を測定して得た回線情報とを用いて、上り回線の状態が良好である場合はＣＱＩ信号により、上り回線の状態の劣化を検出した場合、ＣＱＩ信号を固定値に切替えることにより、変調方式と、符号化率を決定するＭＣＳを選択する無線基地局の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
移動体通信において上り回線状態が悪化し、下り回線状態を示す端末からのフィードバック信号が正しく受信できない場合でも、最適な変調方式を選択し、下り伝送効率が劣化することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施例に係る、無線通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例に係る、無線基地局の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施例に係る、無線基地局装置の一構成例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施例に係る、端末装置の一構成例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施例に係る、無線通信システムのＣＱＩスコア切り換え制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【実施例１】
【００１５】
第１の実施例として、基地局におけるＭＣＳ選択方法に関する実施例を説明する。図１は、第１の実施例に係る基地局と端末を含んだ全体の無線通信システムの一例を示すブロック図である。同図において、２−１は基地局、２−２は端末、２−３は無線通信路である。本実施例では、基地局２−１から端末２−２に対して無線通信路２−３を介してデータを送信する動作を説明するが、端末２−２から基地局２−１に対してデータを送信する場合も同じ動作である。なお、本実施例では、基地局２−１から端末２−２に対して送信する信号を下り信号、端末２−２から基地局２−１に対して送信する信号を上り信号と表記する。
【００１６】
同図の構成において、基地局２−１は、送信データを蓄える送信データバッファ２−１０１、送信データに対して誤り検出符号化及び誤り訂正符号化を行う誤り制御符号化部２−１０２、誤り訂正符号化後のデータをベースバンド変調を行うＢＢ（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ）変調部２−１０３、ベースバンド信号を無線信号に変換するＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）変調部２−１０４を備え、これらによって基地局２−１の送信部を構成する。ＲＦ変調部２−１０４は、無線信号を送受信するアンテナ２−１０５に接続される。
【００１７】
基地局２−１は、端末２−２からの無線信号を、アンテナ２−１０５を介して受信した無線データをベースバンド信号に変換するＲＦ復調部２−１０６、上り回線状態を測定する回線状態測定部２−１０７、端末からのＣＱＩ信号を復調するＣＱＩ復調部２−１０８、端末２−２からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を復調するＡｃｋ／Ｎａｃｋ復調部２−１０９、送信データの符号化方式と変調方式を選択するＭＣＳ選択部２−１１０、ＭＣＳ信号を変調するＭＣＳ変調部２−１１１、ＢＢ信号を復調するＢＢ復調部２−１１２、誤り制御復号部２−１１２を備え、これらによって基地局２−１の受信部を構成する。
【００１８】
端末２−２は、無線信号を送受信するアンテナ２−２０１、基地局からの無線信号をベースバンド信号に変換するＲＦ復調部２−２０２、基地局からのＭＣＳ信号を復調するＭＣＳ復調部２−２０３、ベースバンド信号を復調するＢＢ復調部２−２０４、誤り訂正符号及び誤り検出符号を復号する誤り制御復号部２−２０５、復号後の受信データを蓄える受信バッファ２−２０６、下り回線状態を測定する回線状態測定部２−２０７、基地局２−１に送信するＣＱＩ信号を作成するＣＱＩ信号作成部２−２０８、ＣＱＩ信号をベースバンド変調するＣＱＩ変調部２−２０９、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号をベースバンド変調するＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号変調部２−２１０、ベースバンド信号を無線信号に変換するＲＦ変調部２−２１１で構成される。
【００１９】
なお、基地局２−１のアンテナ２−１０５、及び端末２−２のアンテナ２−２０１はそれぞれ１本が図示されているが、複数アンテナでＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を構成しても良いことは言うまでもない。
【００２０】
図１の無線通信システムにおいて、基地局２−１から送信するデータは、送信データバッファ２−１０１に蓄えられる。送信データバッファ２−１０１から取り出された送信データは、誤り制御符号化部２−１０２で誤り検出符号と誤り訂正符号で符号化される。誤り訂正符号の符号化率は、ＭＣＳ選択部２−１１０で選択されたＭＣＳの値によって決められる。誤り制御符号化された送信データは、ＢＢ変調部２−１０３でベースバンド信号に変調される。このＢＢ変調部２−１０３での変調方式の種類は、ＭＣＳ選択部２−１１０で選択されたＭＣＳの値によって決められる。ＢＢ変調部２−１０３では指示された変調方式、すなわちＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６値ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４値ＱＡＭなどで変調された後、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などで変調が行われる。ＭＣＳ選択部２−１１０で選択されたＭＣＳの値は、ＭＣＳ変調部２−１１１に送られ、そこでベースバンド変調される。各々ベースバンド信号に変調されたＭＣＳ信号と送信データは、ＲＦ変調部２−１０４で無線周波数帯の信号に変換され、アンテナ２−１０５から送信される。
【００２１】
基地局２−１のアンテナ２−１０５から送信された無線周波数帯の信号は、空中を伝搬路２−３を通り、端末２−２のアンテナ２−２０１で受信される。伝搬路２−３では空中における電波の減衰、他の基地局や端末から送信される信号による干渉、熱雑音の影響を受け、劣化した状態で端末２−２によって受信される。
【００２２】
端末２−２のアンテナ２−２０１で受信された基地局２−１からの無線信号は、ＲＦ復調部２−２０２でＭＣＳ信号と送信データのベースバンド信号に変換される。変換で得られたベースバンド信号は、まずＭＣＳ復調部２−２０３によってＭＣＳの復調が行われる。ＭＣＳ復調部２−２０３は復調したＭＣＳから送信データの変調方式と符号化率を求め、それぞれをＢＢ復調部２−２０４と誤り制御復号部２−２０５に伝える。ＢＢ復調部２−２０４では、ＭＣＳ復調部２−２０２から受け取った変調方式に従って、受信データを復調する。このとき、復調は例えば軟判定復調を用いる。ＢＢ復調部２−２０４で軟判定復調された受信データは、誤り制御復号部２−２０５で誤り訂正復号と誤り検出復号が行われる。
【００２３】
誤り制御復号部２−２０５での誤り検出復号の結果、誤りが検出されなければ、Ａｃｋ信号が生成され、誤りが検出されればＮａｃｋ信号が生成される。誤りが検出されなかった受信データは、受信データバッファ２−２０６に送られる。生成されたＡｃｋまたはＮａｃｋ信号は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号変調部２−２１０でベースバンド変調され、ＲＦ変調部２−２１１で無線周波数帯の信号に変換され、アンテナ２−２０１から無線伝搬路へ送出される。
【００２４】
端末２−２のＲＦ復調部２−２０２でベースバンド信号に変換された受信信号は、回線状態測定部２−２０７へも送られる。回線状態測定部２−２０７では、受信電力強度、信号対雑音比（ＳＮＲ）、干渉電力強度などから、伝搬路２−３の回線状態を測定し、測定された回線状態がＣＱＩ信号作成部２−２０８へ送られる。ＣＱＩ信号作成部２−２０８では、この回線状態に応じたＣＱＩ信号が作成される。ここでは回線状態が良い場合はＣＱＩの値が大きく、回線状態が悪い場合はＣＱＩの値が小さくなるよう作成されるものとする。ＣＱＩ信号作成部２−２０８で作成されたＣＱＩ信号は、ＣＱＩ変調部２−２０９でベースバンド変調された後、ＲＦ変調部２−２１１で無線周波数帯の信号に変換され、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号と同じくアンテナ２−２０１から空間伝搬路２−３に送出される。
【００２５】
基地局２−１では、端末２−２から送信されたＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号とＣＱＩ信号を、空間伝搬路２−３を通してアンテナ２−１０５によって受信する。受信されたＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号とＣＱＩ信号は、ＲＦ復調部２−１０６によってベースバンド信号に変換され、このベースバンド信号に基づき、Ａｃｋ／Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部２−１０９でＮａｃｋ信号が復調され、ＣＱＩ復調部２−１０８で復調される。Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部２−１０９とＣＱＩ復調部２−１０８でＣＱＩ信号がそれぞれ復調される。復調されたＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号とＣＱＩ信号は、先に説明したＭＣＳ選択部２−１１０へ入力される。また、復調されたＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号は送信データバッファ２−１０１へも送られ、再送制御が行われる。送信データバッファ２−１０１はＡｃｋ／Ｎａｃｋ復調部２−１０９からの信号としてＮａｃｋ信号を受け取ったときは、該当するデータの再送処理を行い、Ａｃｋ信号を受け取ったときは該当するデータをバッファから削除する機能を有し、受信したＡｃｋ信号、Ｎａｃｋ信号に対応する機能を実行する。
【００２６】
ＲＦ復調部２−１０６から出力されるベースバンド信号は、回線状態測定部２−１０７へも送られ、上り回線状態の判定が行われ、結果が回線状態情報としてＭＣＳ選択部２−１１０へ送られる。上り回線状態の判定は、端末側の回線状態判定と同様に、受信電力測定、信号対雑音比（ＳＮＲ）測定、干渉電力測定などに基づいて行われる。
【００２７】
ＭＣＳ選定部２−１１０では、入力されるＣＱＩ信号、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号、回線状態情報からＭＣＳを決定・選択し、誤り制御符号化部２−１０２に符号化率を、ベースバンド変調部（ＢＢ）２−１０３に変調方式を送る。この符号化率は、例えば、誤り訂正符号化後の全ビット数に対する符号化前の情報ビット数の比である。符号化率が大きいと多くの情報ビットを送信できるが、雑音等に対する耐性が低くなる。逆に符号化率が低い場合は送信できる情報ビット数は少なくなるが、雑音に対する耐性は強くなる。変調方式はＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying：２値）、ＱＰＳＫ（４値）、１６値ＱＡＭ、６４値ＱＡＭ等である。これら例示した中では、変調多値数の少ないＢＰＳＫが送信できる情報量は一番少ないが、雑音耐性は一番強く、変調多値数の多い６４ＱＡＭは送信できる情報量は一番多いが、雑音耐性は一番弱い。ＭＣＳ選択部２−１１０は、次に図２を用いて詳述するように、入力される信号・情報に基づき回線状態を判断し、回線状態が良い場合は、符号化率が高く、変調多値数が多いＭＣＳを選択する。逆に、回線状態が悪い場合は、符号化率が低く変調多値数の少ないＭＣＳを選択する。
【００２８】
図２に示すＭＣＳ選択部２−１１０の機能ブロック図を用いて、上述した本実施例のＭＣＳ選択部２−１１０の機能構成の一例を説明する。ＭＣＳ選択部２−１１０では入力された情報から次に送信するデータに適用するＭＣＳを決定する。図２に示すＭＣＳ選択部２−１１０は、ＣＱＩスコア計算部３−１０１、固定ＣＱＩスコア生成部３−１０２、ＣＱＩスコアを切り替える切り替えスイッチ３−１０３、アウターループスコア計算部３−１０４、二つのスコアを単純、或いは重み付けして加算するスコア加算部３−１０５、回線状態判定部３−１０６、ＭＣＳテーブル３−１０７の機能ブロックで構成される。この機能ブロックは、好適には後で図３を用いて説明する基地局２−１の処理部であるプロセッサやメモリを用いたプログラム実行によって実現可能である。なお、図２の機能構成を実現する処理部は、中央処理部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等で構成可能である。
【００２９】
図２のＭＣＳ選択部２−１１０に入力される信号・情報には、図１に示したＣＱＩ復調部２−１０９から送られるＣＱＩ電力を含むＣＱＩ信号、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部２−１０９から入力されるＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号、回線状態測定部２−１０７から入力される回線状態情報、更には、誤り制御復号部２−１１３からの誤り制御結果がある。これは、例えば、誤り制御復号部２−１１３における誤り訂正符号による訂正数をカウントした誤り訂正頻度や誤り検出頻度である。ＣＱＩ信号はＣＱＩスコア計算部３−１０１に入力され、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号はアウターループスコア判定部３−１０２に入力され、誤り制御結果及び回線状態情報、更にはＣＱＩ電力が、ＣＱＩ信頼性を判定する回線状態判定部３−１０６に入力される。誤り制御結果、回線状態情報、ＣＱＩ電力に基づき回線状態が良いと判断される場合は、回線状態判定部３−１０１は信頼性「高」の判定を行い出力する。この出力によって切り替えスイッチ３−１０５はＣＱＩスコア判定部３−１０１側に接続され、ＣＱＩスコア判定部３−１０１からの出力が、スコア加算部３−１０５へ入力される。そして、得られたスコア加算結果がＭＣＳテーブル３−１０７に入力され、この入力スコアに対応する出力がなされる。
【００３０】
図２に示したＭＣＳ選択部２−１１０では回線状態が良い場合、ＣＱＩ信頼性を判定する回線状態判定部３−１０６は、切り替えスイッチ３−１０３をＣＱＩスコア計算部３−１０１側に切り替える。これによって、スコア加算するスコア加算部３−１０５には、端末２−２から返送されたＣＱＩ信号に基づきＣＱＩスコア計算部３−１０１で計算されるＣＱＩスコアが入力される。また、アウターループスコア判定部３−１０４では、端末２−２から返送されるＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号からアウターループスコアが計算される。アウターループスコアの計算方法は後述する。スコア加算部３−１０５では、ＣＱＩスコアとアウターループスコアの加算が行われる。
【００３１】
上述の通り、図２の構成においては、回線状態判定部３−１０６が誤り制御結果及び回線状態情報に基づき判定したＣＱＩ信頼性結果に基づき、切り替えスイッチ３−１０３がその出力の切り換えを行う。端末２−２から返送されたＣＱＩ信号の信頼性が低い場合、ＣＱＩ信頼性を判定する回線状態判定部３−１０６は切り替えスイッチ３−１０５を固定ＣＱＩスコア生成部３−１０２側に切り替える。固定ＣＱＩスコア生成部３−１０２では、好適にはスイッチ３−１０３が切り替えられる前のＣＱＩスコアを固定値として保持し、保持した固定値をスコア加算部３−１０５に出力する。これにより、切り換え直前の計算されたＣＱＩスコアを固定値とすることができ、回線状態の変化に対応したＭＣＳの選択が可能となる。なお、この固定ＣＱＩスコア生成部３−１０２は、予め設定した固定値（ゼロ以上の値）を単に記憶する構成であっても良い。
【００３２】
以上説明した図１の基地局２−１、端末２−２の具体的はハードウェア構成の一例を図３、図４を用いて説明する。
図３において、基地局２−１は、処理部であるプロセッサ２−１２０と、記憶部であり、各種のプログラム２−１２２やテーブル２−１２３を記憶するメモリ２−１２１と、ＬＡＮや広域網等のネットワーク２−１２８に接続するインタフェース（Ｉ／Ｆ）２−１２５を備える通常のコンピュータ構成に加え、図１のＲＦ変調部２−１０４、ＲＦ復調部２−１０６等に対応し、アンテナ２−１０５に接続される送受信機２−１２４や、記憶部を構成する記憶装置２−１２７が内部バス２−１２６で接続される構成を有している。先に述べたように、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡで構成可能である。
【００３３】
図４において、端末２−２は、処理部であるプロセッサ２−２２０と、記憶部であり、各種のプログラム２−２２２を記憶するメモリ２−２２１と、表示部はタッチパネル等の入出力部となるユーザインタフェース２−２２８に接続するインタフェース（Ｉ／Ｆ）２−２２５を備える通常のコンピュータ構成に加え、図１のＲＦ変調部２−２１１、ＲＦ復調部２−２０２等に対応し、アンテナ２−２０１に接続される送受信機２−２２４や、記憶部を構成するデータメモリ２−２２７が内部バス２−２２６で接続される構成を有している。
【００３４】
続いて、図２で示した本実施例におけるＭＣＳ選択部２−１１０の動作の一例を具体的に説明する。
まず、ＣＱＩスコアを選択する切り換えスイッチ３−１０３は、通信開始時にはＣＱＩスコア計算部３−１０１側からの入力を選択するよう切り換えられている。ＣＱＩスコア計算部３−１０１では、ＣＱＩ復調部２−１０８から送られる復調されたＣＱＩ信号の種類に応じてＣＱＩスコア（値）を計算する。すなわち、端末２−２は、測定した下り回線の品質に応じた種類のＣＱＩ信号を選択して基地局２−１に返送するため、返送されたＣＱＩ信号が正しく復調されていれば、復調されたＣＱＩ信号は下り回線の品質を表す。そして、ＣＱＩ計算部３−１０１でＣＱＩ信号に基づき計算されたＣＱＩスコアは、切り換えスイッチ３−１０３を通してＣＱＩスコア加算部３−１０５に送られる。
【００３５】
ＣＱＩスコア加算部３−１０５では、アウターループスコア計算部３−１０４で計算されたアウターループスコアと、このＣＱＩスコアを加算し、ＭＣＳの値としてＭＣＳテーブル３−１０７に出力する。アウターループスコア計算部３−１０４の動作は後述する。ＭＣＳテーブル３−１０７には、ＭＣＳの値に対する符号化率と変調方式があらかじめ記述されており、このＭＣＳテーブル３−１０７の参照によって得られた符号化率と変調方式とがＭＣＳ選択部２−１１０から出力される。そして、符号化率が誤り制御符号化部２−１０２へ、変調方式がＢＢ変調部２−１０３へそれぞれ送られ、送信データバッファ２−１０１から次に送信される送信データの符号化と変調に用いられる。
【００３６】
先に説明したように、図１に示した端末２−２は回線状態測定部２−２０７で下り回線の品質を測定し、基地局２−１に返送するＣＱＩ信号を決定・作成する。従って、基地局２−１がＣＱＩ信号を正しく復調できれば、下り回線品質に応じたＭＣＳで、端末２−２へ下り信号を送信することができる。一方、ＭＣＳが基地局２−１で誤って復調された場合は、下り回線状態に適さないＭＳＣで下り信号が送信されることになる。すなわち、下り回線状態が良い場合に低い伝送レートのＭＣＳを選択したり、下り回線状態が悪い場合に高い伝送レートを選択することによって再送が多発したりする。下り回線状態と上り回線状態は異なる場合もあるが、端末が建物の陰に入る場合などでは、上り回線と下り回線は両方が劣化する。この場合は、上り回線状態の劣化によってＣＱＩ信号が誤り、最適なＭＣＳより高い伝送レートで伝送することになる。
【００３７】
本実施例のＭＣＳ選択部２−１１０においては、これを防ぐため、上り回線状態が劣化し、ＣＱＩの信頼性が失われたと判断される場合は、低い伝送レートのＭＣＳを選択することによって、下り伝送効率の劣化を抑える。
【００３８】
上述した通り、図１に示した基地局２−１内の回線状態測定部２−１０７では、上り回線状態を測定する。一例として信号対干渉比（ＳＩＲ）を測定する方法を説明する。上りの送信データが無い場合は、基地局で受信される信号は、他の基地局に向けて送信された信号電力と、熱雑音、あるいは遠方の他のシステムからの信号など、全てが干渉電力である。すなわち、受信電力を測定することによって干渉電力が計測できる。この干渉電力と、ＲＦ復調部２−１０６からのベースバンド信号に基づき算出した、ＣＱＩ信号の受信電力であるＣＱＩ電力の比を計算すると、ＳＩＲを測定することができる。
【００３９】
一方、上りの送信信号が存在する場合は、上り送信信号を復調したあと、基地局２−１内で再変調処理を行い、本来あるべき信号波形を作成し、その波形と受信信号の差分を計算することによって干渉電力を計算できる。この干渉電力とＣＱＩ電力の比によってＳＩＲを計算することができる。
【００４０】
図５に本実施例の回線状態判定部３−１０６における、ＣＱＩスコア切り換え制御を模式的に説明するための図を示す。上述したように、測定されたＳＩＲ値が劣化した場合、受信されるＣＱＩ信号に誤りが発生し、でたらめな値になるため、ＳＩＲ値が予め設定した閾値５−１を下回ったときに、切り換えスイッチ３−１０３が切り替わり、固定のＣＱＩ値５−２を選択する。
【００４１】
上述したように、上り回線品質を測定する方法の一例としてＳＩＲを測定する方法を示したが、他の方法で上り回線品質を測定しても本実施例の効果を得ることができる。ＳＩＲ測定以外にも、上り受信電力で判定する方法や、誤り制御復号部２−１１３から入力された誤り制御結果である、上り回線の誤り訂正符号復調時の訂正頻度、上り回線の誤り検出符号での誤り検出頻度を使い閾値により判定する方法なども使用可能である。この誤り訂正頻度や誤り検出頻度は、符号化率や変調方式に依存するため、使用する閾値は１つではなく、MCSごとに異なる値をテーブルにして持つことになる。
【００４２】
さて、回線状態測定部２−１０７において、上述の方法により測定したＳＩＲにより上り回線状態が劣化したことを検出すると、ＭＣＳ選択部２−１１０に回線状態情報として伝えられ、ＭＣＳ選択部２−１１０内の回線状態判定部３−１０６の指示により、ＣＱＩスコアの切り替えスイッチ３−１０３が、固定ＣＱＩスコア生成部３−１０２側に切り替えられる。固定ＣＱＩスコア生成部３−１０２では、ＣＱＩスコアの切り替えスイッチ３−１０３が切り替わる直前のＣＱＩを保持し、その値を常に出力する。これにより、復調したＣＱＩの値はＭＣＳの決定に寄与せず、アウターループスコア計算部の３−１０４変化のみでＭＣＳが選択される。
【００４３】
図２のアウターループスコア計算部３−１０４では、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部２−１０９からの出力を受けてアウターループスコアを計算する。アウターループスコア計算部３−１０４では、内部にアウターループスコアを保持しており、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部２−１０９でＡｃｋ信号を復調すると内部のアウターループスコアを増加させ、Ｎａｃｋ信号を復調するとアウターループスコアを減少させる。増加値と減少値はそれぞれ固定値であるが、異なる値をとる。基地局２−１が復調するＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号は下り送信データを端末２−２で復調した結果を示すものであるので、本実施例の構成における、この動作によって下り回線のブロック誤り率が一定になるようにＣＱＩが選択されることになる。
【００４４】
以上の本実施例のＭＣＳ選択部２−１１０の構成・動作により、切り替えスイッチ３−１０３が固定ＣＱＩスコア生成部３−１０２に接続され、ＣＱＩスコアが固定されている場合は、アウターループの動作によってＭＣＳが選択されるため、ＣＱＩ信号の復調誤りに影響されずにＭＣＳを選択することができる。
【００４５】
更に、上り回線状態が良好な状態に戻った場合は、回線状態判定部３−１０６でそれが検出され、ＣＱＩスコア選択する切り換えスイッチ３−１０３がＣＱＩスコア計算部３−１０１側に切り替えられ、ＣＱＩ計算部３−１０１からのＣＱＩスコアと、アウターループ計算部３−１０４からのアウターループスコアの合計でＭＣＳが選択される状態に戻る。
【００４６】
上り回線状態の判定に下りＭＣＳを利用する方法もある。この方法では上り回線状態を直接測定するのではなく、上り回線状態が下り回線状態に近い場合、たとえば時分割複信の場合に利用できる。下り回線状態が劣化すると伝送レートの低いＭＣＳが選択されるので、回線状態測定部はそれを検知してＣＱＩスコア選択スイッチに切り替え信号を送り、固定ＣＱＩスコア発生部側に切り替える。上り回線状態が回復し、アウターループの働きによって伝送レートの高いＭＣＳが選択されると、回線状態測定部はそれを検知してＣＱＩスコア計算部側にＣＱＩスコア選択スイッチを切り替える。
【００４７】
以上詳細に説明したように、上述した本発明を用いることによって、移動体通信において上り回線状態が悪化し、下り回線状態を示す端末からのフィードバック信号が正しく受信できない場合でも、最適な変調方式を選択し、下り伝送効率が劣化することを防ぐことができる。
【００４８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４９】
更に、上述した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を実現するプログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５０】
２−１  基地局
２−１０１  送信データバッファ
２−１０２  誤り制御符号化部
２−１０３  ＢＢ変調部
２−１０４  ＲＦ変調部
２−１０５  アンテナ
２−１０６  ＲＦ復調部
２−１０７  回線状態測定部
２−１０８  ＣＱＩ復調部
２−１０９  Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部
２−１１０  ＭＣＳ選択部
２−１１１  ＭＣＳ変調部
２−１１２  ＢＢ復調部
２−１１３  誤り制御復号部
２−１２０、２−２２０  プロセッサ
２−１２１、２−２２１  メモリ
２−１２２、２−２２２  プログラム
２−１２３  テーブル
２−１２４、２−２２４  送受信機
２−１２５、２−２２５  Ｉ／Ｆ
２−１２６、２−２２６  内部バス
２−１２７、２−２２７  記憶装置
２−１２８  ネットワーク
２−２  端末
２−２０１  アンテナ
２−２０２  ＲＦ復調部
２−２０３  ＭＣＳ復調部
２−２０４  ＢＢ復調部
２−２０５  誤り制御復号部
２−２０６  受信データバッファ
２−２０７  回線状態測定部
２−２０８  ＣＱＩ信号作成部
２−２０９  ＣＱＩ変調部
２−２１０  Ａｃｋ／Ｎａｃｋ変調部
２−２１１  ＲＦ変調部
２−２２８  ユーザインタフェース
２−３  無線通信路
３−１０１  ＣＱＩスコア計算部
３−１０２  固定ＣＱＩスコア生成部
３−１０３  切り換えスイッチ
３−１０４  アウターループスコア計算部
３−１０５  スコア加算部
３−１０６  回線状態判定部
３−１０７  ＭＣＳテーブル
【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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