(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調方式を伝送単位で適応的に変更する適応変調通信システムであって、送信側装置において、多値変調における複数のビットそれぞれに対して誤り検出単位を設定し、誤り検出単位毎に誤り検出ビットを付加する誤り検出用処理を行い、誤り検出用処理された信号を多値変調したデータを送信し、受信側装置において、前記誤り検出単位毎に異なる復調パターンを用いて各ビットの信号点が属する前記復調パターンの領域に基づいて復調し、復調後の信号に対して誤り検出単位毎に誤り検出を行って受信データを得ることを特徴とする適応変調通信システム。
【請求項２】
変調方式は、信号点の数の平方根が整数である多値数の変調方式の中で適応的に変更されることを特徴とする請求項１記載の適応変調通信システム。
【請求項３】
変調方式は、信号点の数の平方根が整数でない多値数の変調方式の中で適応的に変更されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の適応変調通信システム。
【請求項４】
同相軸方向の信号点の数と直交軸方向の信号点の数の差が小さくなるように信号点の配置を設定することを特徴とする請求項３記載の適応変調通信システム。
【請求項５】
変調方式は、信号空間ダイヤグラムにおける原点を通る位相判定軸を用いた多値変調方式の中で適応的に変更されることを特徴とする請求項１記載の適応変調通信システム。
【請求項６】
信号空間ダイヤグラムにおける原点を通る位相判定軸を用いた多値変調方式は、振幅方向の識別も行う変調方式であることを特徴とする請求項５記載の適応変調通信システム。
【請求項７】
送信側装置において、複数ビットを誤り検出単位として誤り検出用処理を施し、受信側装置において、前記誤り検出単位毎に誤り検出を行うことにより、前記送信側装置から送信されたビットが有効であるか否かを検出することを特徴とする請求項５又は請求項６記載の適応変調通信システム。
【請求項８】
最も多値数が大きい変調方式の信号空間ダイヤグラムにおいて最大振幅の中間値を用いてパイロットの位置を設定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の適応変調通信システム。
【請求項９】
誤り検出単位毎に再送要求を行うことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の適応変調通信システム。
【請求項１０】
変調方式は、再送要求から推定した回線品質に基づいて適応的に変更することを特徴とする請求項９記載の適応変調通信システム。
【請求項１１】
変調方式を伝送単位で適応的に変更する適応変調通信システムに用いられる送信装置であって、
多値変調における複数のビットそれぞれに対して誤り検出単位を設定する手段と、誤り検出単位毎に誤り検出ビットを付加する誤り検出用処理を行う手段と、誤り検出用処理された信号を多値変調する手段と、多値変調されたデータを送信する手段と、を具備することを特徴とする送信装置。
【請求項１２】
変調方式を伝送単位で適応的に変更する適応変調通信システムに用いられる受信装置であって、
多値変調における複数のビットそれぞれに対して互いに異なる誤り検出単位で誤り検出用処理が施されたデータを受信する手段と、前記誤り検出単位毎に異なる復調パターンを用いて各ビットの信号点が属する前記復調パターンの領域に基づいて復調する手段と、復調後の信号に対して誤り検出単位毎に誤り検出を行って受信データを得る手段と、を具備することを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて使用される新規な適応変調通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のインターネット関連技術の発達に伴い、インターネットで音楽配信などの種々のサービスを提供できるようになってきている。このようなサービスでは、下り回線の伝送量が非常に多くなる。下り回線の伝送量が多いサービスを実現するために、下り回線における高速伝送に大きな期待が寄せられている。そして、この下り回線における高速伝送について、さまざまな技術開発が行われている。そこで、送信側で変調方式を適応的に変化させて、効率良くデータ伝送を行う適応変調通信システムが行われている。
【０００３】
従来の適応変調通信システムについて、図２１を用いて説明する。
図２１に示す適応変調通信システムでは、送信側装置の回線品質推定部２１０１で受信信号を用いて回線品質が推定される。この推定された回線推定情報が変調多値数決定部２１０２に送られる。変調多値数決定部２１０２では、回線品質情報に基づいて変調多値数を決定する。例えば、変調多値数決定部２１０２は、回線品質が良い場合には、多値数を大きくし、回線品質が悪い場合には、多値数を小さくする。この変調多値数の報知信号は、バッファ２１０５に出力されると共に、変調部２１０６−２に出力される。
【０００４】
送信データは、誤り検出ビット付加部２１０３に送られ、そこで誤り検出ビットが付加される。誤り検出ビットが付加された送信データは、誤り訂正符号化部２１０４に送られて、誤り訂正符号化される。誤り訂正符号化された送信データは、バッファ２１０５に送られて格納される。
【０００５】
バッファ２１０５には、変調多値数決定部２１０２から出力された多値数報知信号が入力される。送信データは、多値数報知信号に基づいて、決定された変調方式の変調単位毎に変調部２１０６−１に出力される。
【０００６】
変調部２１０６−２では、多値数報知信号に対して変調処理を施して、加算器２１０７に出力する。変調部２１０６−１では、バッファ２１０５から出力された送信データに対して変調処理を施して、加算器２１０７に出力する。加算器２１０７では、多値数報知信号及び送信データが多重される。
【０００７】
多重された信号は、無線送信部２１０８に出力され、無線送信部２１０８において所定の無線送信処理（例えばＤ／Ａ変換、アップコンバート）された後に、アンテナ２１０９を介して受信側装置（通信相手）に無線送信される。
【０００８】
送信側装置から送信された信号は、受信側装置においてアンテナ２１１２を介して無線受信部２１１３で受信される。無線受信部２１１３では、受信信号に対して所定の無線受信処理（例えばダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が行われる。
【０００９】
無線受信処理された信号は、多値数報知信号とデータとに分離され、それぞれ復調部２１１４に出力される。すなわち、データは復調部２１１４−１に出力され、多値数報知信号は復調部２１１４−２に出力される。復調部２１１４−２では、多値数報知信号を復調して、送信側装置での変調方式の情報（多値数）を得る。この変調方式の情報は、復調部２１１４−１に出力される。
【００１０】
復調部２１１４−１では、復調部２１１４−２から出力された変調方式の情報にしたがってデータに対して復調を行う。復調後のデータは、誤り訂正復号化部２１１５に出力され、そこで誤り訂正復号される。その後、誤り訂正復号されたデータは、誤り検出部２１１６に出力され、そこで誤り検出が行われる。誤り検出部２１１６の出力が受信データとなる。また、誤り検出部２１１６の検出結果（誤りが検出された際の結果）は再送要求信号として変調部２１１７に出力される。
【００１１】
変調部２１１７では、送信データと共に再送要求信号が変調される。変調された信号は、無線送信部２１１８に出力される。無線送信部２１１８では変調後の信号に対して所定の無線送信処理を施す。無線送信処理された信号は、アンテナ２１１２を介して送信側装置（通信相手）に送信される。
【００１２】
この再送要求信号を含む信号は、アンテナ２１０９を介して無線受信部２１１０で受信される。無線受信部２１１０では、受信信号に対して所定の無線受信処理が行われる。無線受信処理された信号は、復調部２１１１に出力される。復調部２１１１では、データと再送要求信号が復調され、データは受信データとなり、再送要求信号はバッファ２１０５に出力される。バッファ２１０５は、再送要求信号にしたがって再送対象となるデータを変調部２１０６−１に出力する。
【００１３】
このように、上述した適応変調通信システムにおいては、変調方式を適応的に変えて送信を行う際に、変調方式の情報（多値数など）を送信信号に多重して送信を行っている。これにより、受信側では、変調方式が適応的に変更されても、変調方式の情報にしたがって復調を行うことができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の適応変調通信システムにおいては、変調方式の情報（多値数報知信号）を送信側装置から受信側装置に通知しなければ、受信側装置では、データを復調することができない。したがって、この多値数報知信号の情報は、かなり高い品質で伝送する必要がある。また、多値数報知信号の復調がなされなければデータの復調を開始することができない上に、多値数報知信号に誤りがあるとデータの品質が高くても受信不可能となる。
【００１５】
一方、受信側装置において、信号の分散などで送信側装置で用いた変調方式を判定する方法も考えられているが、この方法では検出精度が低く、あまり実用的ではない。
【００１６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、適応変調通信を行う場合において、変調方式などの情報を通知することなしに、受信側で良好に復調を行うことができる適応変調通信システムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の適応変調通信システムは、変調方式を伝送単位で適応的に変更する適応変調通信システムであって、送信側装置において、多値変調における複数のビットそれぞれに対して誤り検出単位を設定し、誤り検出単位毎に誤り検出ビットを付加する誤り検出用処理を行い、誤り検出用処理された信号を多値変調したデータを送信し、受信側装置において、前記誤り検出単位毎に異なる復調パターンを用いて各ビットの信号点が属する前記復調パターンの領域に基づいて復調し、復調後の信号に対して誤り検出単位毎に誤り検出を行って受信データを得る構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、送信側装置で多値変調方式のうちいずれの変調方式を用いて送信を行っても、受信側装置で同じ復調方法でデータの復調を行うことができる。すなわち、復調側で復調できる多値数よりも少ない多値数で送信が行われても、実際に送信されただけの単位のデータを正確に復調することができる。これにより、受信側装置は、送信側装置での変調方式を知らずに（全く意識せずに）、送信されただけのデータを復調することができる。
【００１９】
その結果、送信側装置から受信側装置への変調方式の通知（多値数報知信号）が不要となり、下り回線のリソースを有効に使用することができる。また、送信側装置から受信側装置への変調方式の通知が不要であるため、従来のように多値数報知信号を復調してからデータを復調するまでの時間を削減することができ、データの遅延を減少することができる。さらに、再送要求の遅延を短縮することができる。
【００２０】
本発明の適応変調通信システムは、上記構成において、変調方式は、信号点の数の平方根が整数である多値数の変調方式の中で適応的に変更される構成を採る。
【００２１】
本発明の適応変調通信システムは、上記構成において、変調方式は、信号点の数の平方根が整数でない多値数の変調方式の中で適応的に変更される構成を採る。
【００２２】
本発明の適応変調通信システムは、上記構成において、変調方式は、信号空間ダイヤグラムにおける原点を通る位相判定軸を用いた多値変調方式の中で適応的に変更される構成を採る。
【００２３】
本発明の適応変調通信システムは、上記構成において、信号空間ダイヤグラムにおける原点を通る位相判定軸を用いた多値変調方式は、振幅方向の識別も行う変調方式である構成とを採る。
【００２４】
本発明の適応変調通信システムは、送信側装置において、複数ビットを誤り検出単位として誤り検出用処理を施し、受信側装置において、前記誤り検出単位毎に誤り検出を行うことにより、前記送信側装置から送信されたビットが有効であるか否かを検出する構成を採る。
【００２５】
これらの構成によれば、どの変調方式で送信しているかを通信相手から通知することなしに、正確に復調処理を行うことが可能となる。
【００２６】
本発明の適応変調通信システムは、上記構成において、同相軸方向の信号点の数と直交軸方向の信号点の数の差が小さくなるように信号点の配置を設定する構成を採る。これにより、同相軸方向の信号点の数と直交軸方向の信号点の数の差がある場合に伝送効率を向上させることができる。
【００２７】
本発明の適応変調通信システムは、上記構成において、最も多値数が大きい変調方式の信号空間ダイヤグラムにおいて最大振幅の中間値を用いてパイロットの位置を設定する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、いずれの変調方式であってもパイロットを共通して使用することができ、いずれの変調方式でも同様にパイロットを受信することができる。
【００２９】
本発明の適応変調通信システムは、上記構成において、誤り検出単位毎に再送要求を行う構成を採る。
【００３０】
本発明の適応変調通信システムは、上記構成において、変調方式を、再送要求から推定した回線品質に基づいて適応的に変更する構成を採る。
【００３１】
本発明の送信装置は、変調方式を伝送単位で適応的に変更する適応変調通信システムに用いられる送信装置であって、多値変調における複数のビットそれぞれに対して誤り検出単位を設定する手段と、誤り検出単位毎に誤り検出ビットを付加する誤り検出用処理を行う手段と、誤り検出用処理された信号を多値変調する手段と、多値変調されたデータを送信する手段と、を具備する構成を採る。
【００３２】
本発明の受信装置は、変調方式を伝送単位で適応的に変更する適応変調通信システムに用いられる受信装置であって、多値変調における複数のビットそれぞれに対して互いに異なる誤り検出単位で誤り検出用処理が施されたデータを受信する手段と、前記誤り検出単位毎に異なる復調パターンを用いて各ビットの信号点が属する前記復調パターンの領域に基づいて復調する手段と、復調後の信号に対して誤り検出単位毎に誤り検出を行って受信データを得る手段と、を具備する構成を採る。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、多値変調の信号空間ダイヤグラムにおけるビット単位のマッピング状態に着目し、所定の単位毎に復調パターンを決めておくことにより、送信側装置で用いた変調方式に拘わりなく、復調が可能であることを見出し、本発明をするに至った。
【００３４】
すなわち、本発明の骨子は、変調方式を伝送単位で適応的に変更する適応変調通信システムであって、送信側装置において、ビット位置に対応して異なる誤り検出単位を設定し、ビット位置に対応して異なる誤り検出単位で誤り検出処理を施したデータを送信し、受信側装置において、誤り検出単位毎に異なる復調パターンを用いて独立に復調処理を行って受信データを得ることである。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る適応変調通信システムの構成を示すブロック図である。
【００３６】
図１に示す適応変調通信システムでは、送信側装置の回線品質推定部１０１で受信信号を用いて回線品質が推定される。この推定された回線推定情報が変調多値数決定部１０２に送られる。変調多値数決定部１０２では、回線品質情報に基づいて変調多値数を決定する。例えば、変調多値数決定部１０２は、回線品質が良い場合には、多値数を大きくし、回線品質が悪い場合には、多値数を小さくする。この変調多値数の情報は、バッファ１０５に出力されると共に、変調部１０６に出力される。
【００３７】
送信データは、誤り検出ビット付加部１０３に送られ、そこで所定の単位毎に誤り検出ビットが付加される。誤り検出ビットが付加された送信データは、誤り訂正符号化部１０４に送られて、誤り訂正符号化される。誤り訂正符号化された送信データは、バッファ１０５に送られて格納される。
【００３８】
バッファ１０５には、変調多値数決定部１０２から出力された多値数情報が入力される。送信データは、多値数情報に基づいて、決定された変調方式の変調単位毎に変調部１０６に出力される。
【００３９】
変調部１０６では、多値数情報に対して変調処理を施して、変調後の信号を無線送信部１０７に出力する。送信信号は、無線送信部１０７において所定の無線送信処理（例えばＤ／Ａ変換、アップコンバート）された後に、アンテナ１０８を介して受信側装置（通信相手）に無線送信される。
【００４０】
送信側装置から送信された信号は、受信側装置においてアンテナ１１１を介して無線受信部１１２で受信される。無線受信部１１２では、受信信号に対して所定の無線受信処理（例えばダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が行われる。
【００４１】
無線受信処理された信号は、所定の単位毎に、すなわち誤り検出ビットを付加した単位毎に、それぞれ復調部１１３−１〜１１３−ｎに出力される。それぞれの復調部１１３−１〜１１３−ｎでは、所定の単位毎にそれぞれの復調パターンにしたがって復調が行われる。なお、復調部１１３−１〜１１３−ｎの復調処理の詳細については後述する。
【００４２】
復調されたデータは、それぞれ誤り訂正復号化部１１４−１〜１１４−ｎに出力され、そこで誤り訂正復号される。その後、誤り訂正復号されたデータは、それぞれ誤り検出部１１５−１〜１１５−ｎに出力され、そこで誤り検出が行われる。誤り検出部１１５−１〜１１５−ｎの出力が受信データとなる。また、誤り検出部１１５−１〜１１５−ｎの検出結果（誤りが検出された際の結果）は再送要求信号として変調部１１６に出力される。
【００４３】
変調部１１６では、送信データと共に再送要求信号が変調される。変調された信号は、無線送信部１１７に出力される。無線送信部１１７では変調後の信号に対して所定の無線送信処理を施す。無線送信処理された信号は、アンテナ１１１を介して送信側装置（通信相手）に送信される。
【００４４】
この再送要求信号を含む信号は、アンテナ１０８を介して無線受信部１０９で受信される。無線受信部１０９では、受信信号に対して所定の無線受信処理が行われる。無線受信処理された信号は、復調部１１０に出力される。復調部１１０では、データと再送要求信号が復調され、データは受信データとなり、再送要求信号はバッファ１０５に出力される。バッファ１０５は、再送要求信号にしたがって再送対象となるデータを変調部１０６に出力する。
【００４５】
次に、上記構成を有する適応変調通信システムにおける動作について説明する。まず、送信側装置では、送信データを所定の単位に区切り、誤り検出ビット付加部１０３において、単位毎にＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）などの誤り検出ビットを付加する。
【００４６】
ここで、所定の単位は、多値変調する場合において変調方式で単位数が異なるように設定する。すなわち、変調方式により、異なる誤り検出単位になるようにする。例えば、ＢＰＳＫでは１スロットで１単位を伝送単位とし、ＱＰＳＫでは１スロットで２単位を伝送単位とし、８値ＱＡＭでは１スロットで３単位を伝送単位とし、１６値ＱＡＭでは１スロットで４単位を伝送単位とし、３２値ＱＡＭでは１スロットで５単位を伝送単位とし、６４値ＱＡＭでは１スロットで６単位を伝送単位として、伝送単位を同時に伝送する。各単位は、それぞれ独立に誤り検出が可能である。このようにすることで、誤り訂正や誤り検出が一通りで済み、かつ変調方式による伝送レートの違いを同時に送信する伝送単位の数で表現できるために、多値変調を行う際のリソース割り当てが容易になる。
【００４７】
上記単位は、１ビットで設定しても良く、２ビット以上をまとめて設定しても良い。例えば、６４値ＱＡＭの場合、１スロットで６単位であり、この１単位を１ビットに設定し、１ビット毎に誤り検出ビットを付加しても良く、１単位を２ビット以上で設定し、単位ごとに誤り検出ビットを付加しても良い。具体的には、２ビットを１単位として、ＱＰＳＫで１スロットで１単位を伝送単位とし、１６値ＱＡＭで２単位を伝送単位とし、６４値ＱＡＭで３単位を伝送単位とし、同時に伝送するようにしても良い。このようにすることで、より少ない候補を用いて、多値変調を行う際のリソース割り当てを容易に行うことができる。
【００４８】
上述したように誤り検出ビットを付加された送信データは、誤り訂正符号化部１０４で所定の誤り訂正符号化処理が行われた後に、バッファ１０５に出力される。バッファ１０５には、受信信号に基づいて推定された回線品質から決定された変調多値数の情報（変調方式の情報）が入力される。そして、バッファ１０５は、変調多値数の情報に基づいて、決定された変調方式の伝送単位毎に送信データを変調部１０６に出力する。
【００４９】
この送信データは、変調部１０６で変調され、無線送信部１０７で所定の無線送信処理がなされた後に、アンテナ１０８から受信側装置（通信相手）に無線送信される。
【００５０】
受信側装置では、送信側装置で設定した単位毎にデータを復調部１１３−１〜１１３−ｎに出力し、それぞれの復調部１１３−１〜１１３−ｎでそれぞれの復調パターンにしたがってデータに対して復調処理を行う。
【００５１】
ここで、まず、送信側装置で変調方式を６４値ＱＡＭに決定し、１単位を１ビットに設定して、６単位を１伝送単位として送信を行った、すなわち、各ビット毎に誤り検出ビットを付加して６ビットを１伝送単位として送信したと仮定して説明する。
【００５２】
図２は、６４値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。また、図３は、本発明の適応変調通信システムにおける６４値ＱＡＭに対する復調方法を説明するための図である。図２において、最上位ビット（向かって左端のビット）Ｓ０に着目すると、縦軸（Ｑ軸）の左側が０であり、縦軸の右側が１である。したがって、Ｓ０については、図３（ａ）に示すように、縦軸を挟んで左側の領域３０１と縦軸を挟んで右側の領域３０２とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸を挟んで左側の領域３０１であれば０と復調し、縦軸を挟んで右側の領域３０２であれば１と復調することができる。
【００５３】
図２において、２番目に上位のビット（向かって左から２番目のビット）Ｓ１に着目すると、横軸（Ｉ軸）の上側が０であり、横軸の下側が１である。したがって、Ｓ１については、図３（ｂ）に示すように、横軸を挟んで左側の領域３０３と横軸を挟んで下側の領域３０４とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸を挟んで上側の領域３０３であれば０と復調し、横軸を挟んで下側の領域３０４であれば１と復調することができる。
【００５４】
図２において、３番目に上位のビット（向かって左から３番目のビット）Ｓ２に着目すると、縦軸（Ｑ軸）から等距離だけ横方向に離れた軸（横方向において信号点の中間の軸）を境に両側が０であり、縦軸を含む中央が１である。したがって、Ｓ２については、図３（ｃ）に示すように、縦軸から等距離だけ横方向に離れた軸を境に両側の領域３０５と縦軸を含む中央の領域３０６とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸から等距離だけ横方向に離れた軸を境に両側の領域３０５であれば０と復調し、縦軸を含む中央の領域３０６であれば１と復調することができる。
【００５５】
図２において、４番目に上位のビット（向かって左から４番目のビット）Ｓ３に着目すると、横軸（Ｉ軸）から等距離だけ縦方向に離れた軸（縦方向において信号点の中間の軸）を境に両側が０であり、横軸を含む中央が１である。したがって、Ｓ３については、図３（ｄ）に示すように、横軸から等距離だけ縦方向に離れた軸を境に両側の領域３０７と横軸を含む中央の領域３０８とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸から等距離だけ縦方向に離れた軸を境に両側の領域３０７であれば０と復調し、横軸を含む中央の領域３０６であれば１と復調することができる。
【００５６】
図２において、５番目に上位のビット（向かって左から５番目のビット）Ｓ４に着目すると、縦軸（Ｑ軸）を含み縦軸から等距離だけ横方向に離れた第１領域が０であり、この第１領域と横方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域が１であり、さらに第２領域の外側の第３領域が０である。したがって、Ｓ４については、図３（ｅ）に示すように、縦軸を含み縦軸から等距離だけ横方向に離れた第１領域３０９と、この第１領域３０９と横方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域３１０と、第２領域３１０の外側の第３領域３０９とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸を含み縦軸から等距離だけ横方向に離れた第１領域３０９であれば０と復調し、第１領域３０９と横方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域３１０であれば１と復調し、第２領域３１０の外側の第３領域３０９であれば０と復調することができる。
【００５７】
図２において、最下位のビット（向かって左から６番目のビット）Ｓ５に着目すると、横軸（Ｉ軸）を含み横軸から等距離だけ縦方向に離れた第１領域が０であり、この第１領域と縦方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域が１であり、さらに第２領域の外側の第３領域が０である。したがって、Ｓ５については、図３（ｆ）に示すように、横軸を含み横軸から等距離だけ縦方向に離れた第１領域３１１と、この第１領域３１１と縦方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域３１２と、第２領域３１２の外側の第３領域３１１とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸を含み横軸から等距離だけ縦方向に離れた第１領域３１１であれば０と復調し、第１領域３１１と縦方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域３１２であれば１と復調し、第２領域３１２の外側の第３領域３１１であれば０と復調することができる。
【００５８】
このように、復調部１１３−１〜１１３−ｎでは、上述したそれぞれの復調パターンにしたがってデータに対して復調処理を行う。これにより、６４値ＱＡＭの復調を変調方式の情報（多値数報知信号）を用いることなく行うことができる。
【００５９】
次に、このような復調部１１３−１〜１１３−ｎを用いて、送信側装置から１６値ＱＡＭのデータが送信されてきた場合の復調について説明する。
図４は、１６値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。また、図５は、本発明の適応変調通信システムにおける１６値ＱＡＭに対する復調方法を説明するための図である。図４において、黒点は１６値ＱＡＭの信号点を示し、白点は６４値ＱＡＭの信号点を示す。
【００６０】
図４において、最上位ビット（向かって左端のビット）Ｓ０に着目すると、縦軸（Ｑ軸）の左側が０であり、縦軸の右側が１である。したがって、Ｓ０については、図５（ａ）に示すように、縦軸を挟んで左側の領域５０１と縦軸を挟んで右側の領域５０２とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸を挟んで左側の領域５０１であれば０と復調し、縦軸を挟んで右側の領域５０２であれば１と復調することができる。
【００６１】
図４において、２番目に上位のビット（向かって左から２番目のビット）Ｓ１に着目すると、横軸（Ｉ軸）の上側が０であり、横軸の下側が１である。したがって、Ｓ１については、図５（ｂ）に示すように、横軸を挟んで左側の領域５０３と横軸を挟んで下側の領域５０４とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸を挟んで上側の領域５０３であれば０と復調し、横軸を挟んで下側の領域５０４であれば１と復調することができる。
【００６２】
図４において、３番目に上位のビット（向かって左から３番目のビット）Ｓ２に着目すると、縦軸（Ｑ軸）から等距離だけ横方向に離れた軸（横方向において信号点の中間の軸）を境に両側が０であり、縦軸を含む中央が１である。したがって、Ｓ２については、図５（ｃ）に示すように、縦軸から等距離だけ横方向に離れた軸を境に両側の領域５０５と縦軸を含む中央の領域５０６とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸から等距離だけ横方向に離れた軸を境に両側の領域５０５であれば０と復調し、縦軸を含む中央の領域５０６であれば１と復調することができる。
【００６３】
図４において、４番目に上位のビット（向かって左から４番目のビット）Ｓ３に着目すると、横軸（Ｉ軸）から等距離だけ縦方向に離れた軸（縦方向において信号点の中間の軸）を境に両側が０であり、横軸を含む中央が１である。したがって、Ｓ３については、図５（ｄ）に示すように、横軸から等距離だけ縦方向に離れた軸を境に両側の領域５０７と横軸を含む中央の領域５０８とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸から等距離だけ縦方向に離れた軸を境に両側の領域５０７であれば０と復調し、横軸を含む中央の領域５０６であれば１と復調することができる。
【００６４】
すなわち、Ｓ０〜Ｓ３については、６４値ＱＡＭの復調パターンを用いて６４値ＱＡＭとまったく同じように復調を行うことができる。これにより、１６値ＱＡＭの復調についても変調方式の情報（多値数報知信号）を用いることなく行うことができる。
【００６５】
ただし、６４値ＱＡＭの復調においてＳ４，Ｓ５を復調していた復調部の出力は、もともとデータが存在していないため、図５（ｅ），図５（ｆ）に示す領域５０９〜５１２を用いることができず、その復調部に対応する誤り検出部で誤りが検出される。そして、Ｓ４，Ｓ５について、再送が要求されることになる。この再送については、後述する。
【００６６】
次に、このような復調部１１３−１〜１１３−ｎを用いて、送信側装置からＱＰＳＫのデータが送信されてきた場合の復調について説明する。
図６は、ＱＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。また、図７は、本発明の適応変調通信システムにおけるＱＰＳＫに対する復調方法を説明するための図である。図６において、黒点はＱＰＳＫの信号点を示し、白点は６４値ＱＡＭの信号点を示す。
【００６７】
図６において、最上位ビット（向かって左端のビット）Ｓ０に着目すると、縦軸（Ｑ軸）の左側が０であり、縦軸の右側が１である。したがって、Ｓ０については、図７（ａ）に示すように、縦軸を挟んで左側の領域７０１と縦軸を挟んで右側の領域７０２とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸を挟んで左側の領域７０１であれば０と復調し、縦軸を挟んで右側の領域７０２であれば１と復調することができる。
【００６８】
図６において、２番目に上位のビット（向かって左から２番目のビット）Ｓ１に着目すると、横軸（Ｉ軸）の上側が０であり、横軸の下側が１である。したがって、Ｓ１については、図７（ｂ）に示すように、横軸を挟んで左側の領域７０３と横軸を挟んで下側の領域７０４とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸を挟んで上側の領域７０３であれば０と復調し、横軸を挟んで下側の領域７０４であれば１と復調することができる。
【００６９】
すなわち、Ｓ０，Ｓ１については、６４値ＱＡＭの復調パターンを用いて６４値ＱＡＭとまったく同じように復調を行うことができる。これにより、ＱＰＳＫの復調についても変調方式の情報（多値数報知信号）を用いることなく行うことができる。
【００７０】
ただし、６４値ＱＡＭの復調においてＳ２〜Ｓ５を復調していた復調部の出力は、もともとデータが存在していないため、図７（ｃ）〜図７（ｆ）に示す領域７０５〜７１２を用いることができず、その復調部に対応する誤り検出部で誤りが検出される。そして、Ｓ２〜Ｓ５について、再送が要求されることになる。この再送については、後述する。
【００７１】
次に、受信側装置で誤り検出部で誤りが検出された場合の再送について説明する。本発明の適応変調通信システムにおいては、通常の誤りにより再送する場合と、復調可能な変調多値数よりも少ない変調多値数のデータを復調したときに生じる再送の場合と２種類の再送が考えられる。通常の誤りによる再送は、誤り検出部で誤りが検出されたときに、その伝送単位について再送する旨の再送要求信号を送信側装置に送信することにより行う。送信側装置では、再送要求信号にしたがって再送すべき伝送単位のデータを再送する。
【００７２】
ここで、本発明の適応変調通信システムにおいて特有である、復調可能な変調多値数よりも少ない変調多値数のデータを復調したときに生じる再送について、図８を用いて説明する。
【００７３】
図８は、送信側装置でＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭ、６４値ＱＡＭの変調方式で伝送単位で変調方式を切替ながら＃１〜＃１９のデータを送信する場合について示している。図８中、「Ｑ」はＱＰＳＫを示し、「１６」は１６値ＱＡＭを示し、「６４」は６４値ＱＡＭを示す。なお、＃１〜＃１９のデータは２ビットで１単位を示しており、ＱＰＳＫでは１単位を伝送単位とし、１６値ＱＡＭでは２単位を伝送単位とし、６４値ＱＡＭでは３単位を伝送単位としている。また、１単位毎に誤り検出ビットが付加されている。なお、受信側装置では、６４値ＱＡＭに対応する（３単位までを伝送単位とすることができる）復調部を備えているとする。
【００７４】
まず、初めの伝送単位で送信側装置（Ｔｘ）がＱＰＳＫでデータ＃１を送信した場合、受信側装置（Ｒｘ）では、データ＃１が上述したようにして復調される。このとき、受信側装置では、上述したようにデータ＃２，＃３が誤りとして検出される。そして、受信側装置からデータ＃２，＃３を再送する旨の再送要求信号が送信側装置に送信される。送信側装置では、次に送信するデータがデータ＃２からであるので、そのまま＃２から送信を行う。
【００７５】
次の伝送単位で、１６値ＱＡＭでデータ＃２，＃３を送信した場合、受信側装置（Ｒｘ）では、データ＃２，＃３が上述したようにして復調される。このとき、受信側装置では、上述したようにデータ＃４が誤りとして検出される。そして、受信側装置からデータ＃４を再送する旨の再送要求信号が送信側装置に送信される。送信側装置では、次に送信するデータがデータ＃４からであるので、そのまま＃４から送信を行う。
【００７６】
このように、復調可能な変調多値数よりも少ない変調多値数のデータを復調したときに再送が生じても、送信側装置では付加的な処理を行うことなしでデータの送信を行うことができる。
【００７７】
次に、上記復調可能な変調多値数よりも少ない変調多値数のデータを復調したときに生じる再送と通常の再送が両方発生する場合について、図９を用いて説明する。
【００７８】
図９は、送信側装置でＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭ、６４値ＱＡＭの変調方式で伝送単位で変調方式を切替ながら＃１〜＃１６のデータを送信する場合について示している。図９中、「Ｑ」はＱＰＳＫを示し、「１６」は１６値ＱＡＭを示し、「６４」は６４値ＱＡＭを示す。なお、＃１〜＃１６のデータは２ビットで１単位を示しており、ＱＰＳＫでは１単位を伝送単位とし、１６値ＱＡＭでは２単位を伝送単位とし、６４値ＱＡＭでは３単位を伝送単位としている。また、１単位毎に誤り検出ビットが付加されている。なお、受信側装置では、６４値ＱＡＭに対応する（３単位までを伝送単位とすることができる）復調部を備えているとする。
【００７９】
まず、初めの伝送単位で送信側装置（Ｔｘ）がＱＰＳＫでデータ＃１を送信した場合、受信側装置（Ｒｘ）では、データ＃１が上述したようにして復調される。このとき、受信側装置では、上述したようにデータ＃２，＃３が誤りとして検出される。そして、受信側装置からデータ＃２，＃３を再送する旨の再送要求信号が送信側装置に送信される。送信側装置では、次に送信するデータがデータ＃２からであるので、そのまま＃２から送信を行う。
【００８０】
次の伝送単位で、１６値ＱＡＭでデータ＃２，＃３を送信した場合、受信側装置（Ｒｘ）では、データ＃３が上述したようにして復調され、データ＃２が誤ったとする。このとき、受信側装置では、上述したようにデータ＃２，＃４が誤りとして検出される。そして、受信側装置からデータ＃２，＃４を再送する旨の再送要求信号が送信側装置に送信される。送信側装置では、次に送信するデータがデータ＃４からであるので、誤ったデータ＃２と共に＃４から送信を行う。
【００８１】
５番目の伝送単位で、６４値ＱＡＭでデータ＃７〜＃９を送信した場合、受信側装置（Ｒｘ）では、データ＃７，＃９が上述したようにして復調され、データ＃８が誤ったとする。このとき、受信側装置では、データ＃８が誤りとして検出される。そして、受信側装置からデータ＃８を再送する旨の再送要求信号が送信側装置に送信される。送信側装置では、次に送信するデータがデータ＃１０からであるので、誤ったデータ＃８と共に＃１０から送信を行う。
【００８２】
このように、復調可能な変調多値数よりも少ない変調多値数のデータを復調したときに再送が生じても、送信側装置では付加的な処理を行うことなしでデータの送信を行うことができる。さらに、通常の再送についても従来と同様に対応することが可能である。
【００８３】
本実施の形態によれば、送信側装置で６４値ＱＡＭからＱＰＳＫまでの変調方式のうちいずれの変調方式を用いて送信を行っても、受信側装置で同じ復調方法でデータの復調を行うことができる。すなわち、復調側で復調できる多値数よりも少ない多値数で送信が行われても、実際に送信されただけの単位のデータを正確に復調することができる。これにより、受信側装置は、送信側装置での変調方式を知らずに（全く意識せずに）、送信されただけのデータを復調することができる。
【００８４】
その結果、送信側装置から受信側装置への変調方式の通知（多値数報知信号）が不要となり、下り回線のリソースを有効に使用することができる。また、送信側装置から受信側装置への変調方式の通知が不要であるため、従来のように多値数報知信号を復調してからデータを復調するまでの時間を削減することができ、データの遅延を減少することができる。さらに、再送要求の遅延を短縮することができる。
【００８５】
さらに、本実施の形態に係る適応変調通信システムでは、送信が行われていない場合にも、データ伝送成功が０単位となって、検出が可能となる。
【００８６】
本実施の形態における適応変調通信システムを容易にするために、信号空間ダイヤグラムにおけるパイロットの配置を図２、図４、図６に示すようにする。例えば、最大の多値数を６４値に設定した場合、図２及び図４に示すように、最も多値数が大きい変調方式の信号空間ダイヤグラムにおいて最大振幅の中間（図中の×印）の位置の振幅・位相にパイロットを配置する。これにより、いずれの変調方式であってもパイロットを共通して使用することができ、いずれの変調方式でも同様にパイロットを受信することができる。
【００８７】
また、パイロットの配置について、最も多値数が大きい変調方式の信号空間ダイヤグラムにおいて最大振幅の中間値から固定の位相回転を加えた値に設定したり、最大振幅の中間値から固定値倍の値に設定することにより、上記と同様に、いずれの変調方式であってもパイロットを共通して使用することができ、いずれの変調方式でも同様にパイロットを受信することができる。また、パイロットの配置に自由度を持たせることができるため、フレームフォーマットの決定を容易にすることができる。なお、ＱＰＳＫなどの振幅に情報がない変調方式では、パイロットの振幅には制約がないので、より自由にパイロットを設定することができる。
【００８８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、変調方式が総信号点数の平行根が整数でない多値数の変調方式である場合、例えば３２値ＱＡＭ、８値ＱＡＭ、ＢＰＳＫである場合に適用することについて説明する。
【００８９】
通常、このような変調方式においては、図１０、図１２、図１４の破線に示すように、信号点の配置は円に近くなるようにする。本実施の形態における適応変調通信システムにおいて、３２値ＱＡＭでは、図１０に示すように、Ｉ（同相）軸方向に８点とＱ（直交）軸方向に４点とする信号点配置とする。８値ＱＡＭでは、図１２に示すように、Ｉ軸方向に４点とＱ軸方向に２点とする信号点配置とする。ＢＰＳＫでは、図１４に示すように、Ｉ軸方向に２点とする信号点配置とする。すなわち、Ｉ軸上の信号点の数とＱ軸上の信号点の数を異なる値にする。この場合、同じ軸上に配置する点の数は、効率良く信号点を配置するために、なるべく総信号点の平方根に近くなるようにする。例えば、８値ＱＡＭではＩ軸上に８つの信号点、Ｑ軸上に１つの信号点とするのではなく、８値ＱＡＭではＩ軸上に４つの信号点、Ｑ軸上に２つの信号点とする。同様に、３２値ＱＡＭではＩ軸上に８つの信号点、Ｑ軸上に４つの信号点とする。なお、Ｉ軸上の信号点の数とＱ軸上の信号点の数の大小はいずれであっても良い。
【００９０】
次に、本実施の形態に係る適応変調通信システムの動作について説明する。送信側装置の動作については実施の形態１と同じであるので省略する。送信側装置から、変調方式が総信号点数の平行根が整数でない多値数の変調方式でデータが送信された場合の復調部での復調について説明する。ここでも、誤り検出単位毎に独立に復調を行い、独立に誤り検出を行う。これにより、変調多値数に応じた量の単位のデータを正しく伝送することができる。
【００９１】
図１０は、３２値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。また、図１１は、本発明の適応変調通信システムにおける３２値ＱＡＭに対する復調方法を説明するための図である。図１０において、黒点は３２値ＱＡＭの信号点を示し、白点は６４値ＱＡＭの信号点を示す。
【００９２】
図１０において、最上位ビット（向かって左端のビット）Ｓ０に着目すると、縦軸（Ｑ軸）の左側が０であり、縦軸の右側が１である。したがって、Ｓ０については、図１１（ａ）に示すように、縦軸を挟んで左側の領域１１０１と縦軸を挟んで右側の領域１１０２とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸を挟んで左側の領域１１０１であれば０と復調し、縦軸を挟んで右側の領域１１０２であれば１と復調することができる。
【００９３】
図１０において、２番目に上位のビット（向かって左から２番目のビット）Ｓ１に着目すると、横軸（Ｉ軸）の上側が０であり、横軸の下側が１である。したがって、Ｓ１については、図１１（ｂ）に示すように、横軸を挟んで左側の領域１１０３と横軸を挟んで下側の領域１１０４とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸を挟んで上側の領域１１０３であれば０と復調し、横軸を挟んで下側の領域１１０４であれば１と復調することができる。
【００９４】
図１０において、３番目に上位のビット（向かって左から３番目のビット）Ｓ２に着目すると、縦軸（Ｑ軸）から等距離だけ横方向に離れた軸（横方向において信号点の中間の軸）を境に両側が０であり、縦軸を含む中央が１である。したがって、Ｓ２については、図１１（ｃ）に示すように、縦軸から等距離だけ横方向に離れた軸を境に両側の領域１１０５と縦軸を含む中央の領域１１０６とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸から等距離だけ横方向に離れた軸を境に両側の領域１１０５であれば０と復調し、縦軸を含む中央の領域１１０６であれば１と復調することができる。
【００９５】
図１０において、５番目に上位のビット（向かって左から５番目のビット）Ｓ４に着目すると、縦軸（Ｑ軸）を含み縦軸から等距離だけ横方向に離れた第１領域が０であり、この第１領域と横方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域が１であり、さらに第２領域の外側の第３領域が０である。したがって、Ｓ４については、図１１（ｅ）に示すように、縦軸を含み縦軸から等距離だけ横方向に離れた第１領域１１０９と、この第１領域１１０９と横方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域１１１０と、第２領域１１１０の外側の第３領域１１０９とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸を含み縦軸から等距離だけ横方向に離れた第１領域１１０９であれば０と復調し、第１領域１１０９と横方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域１１１０であれば１と復調し、第２領域１１１０の外側の第３領域１１０９であれば０と復調することができる。
【００９６】
図１０において、最下位のビット（向かって左から６番目のビット）Ｓ５に着目すると、横軸（Ｉ軸）を含み横軸から等距離だけ縦方向に離れた第１領域が０であり、この第１領域と縦方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域が１であり、さらに第２領域の外側の第３領域が０である。したがって、Ｓ５については、図１１（ｆ）に示すように、横軸を含み横軸から等距離だけ縦方向に離れた第１領域１１１１と、この第１領域１１１１と縦方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域１１１２と、第２領域１１１２の外側の第３領域１１１１とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸を含み横軸から等距離だけ縦方向に離れた第１領域１１１１であれば０と復調し、第１領域１１１１と縦方向の幅が同じである第１領域の両側の第２領域１１１２であれば１と復調し、第２領域１１１２の外側の第３領域１１１１であれば０と復調することができる。
【００９７】
すなわち、Ｓ０〜Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５については、６４値ＱＡＭの復調パターンを用いて６４値ＱＡＭとまったく同じように復調を行うことができる。これにより、３２値ＱＡＭの復調についても変調方式の情報（多値数報知信号）を用いることなく行うことができる。
【００９８】
ただし、６４値ＱＡＭの復調においてＳ３を復調していた復調部の出力は、もともとデータが存在していないため、図１１（ｄ）に示す領域１１０７，１１０８を用いることができず、その復調部に対応する誤り検出部で誤りが検出される。そして、Ｓ３について、再送が要求されることになる。この再送については、実施の形態１と同様に行われる。
【００９９】
次に、このような復調部を用いて、送信側装置から８値ＱＡＭのデータが送信されてきた場合の復調について説明する。
図１２は、８値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。また、図１３は、本発明の適応変調通信システムにおける８値ＱＡＭに対する復調方法を説明するための図である。図１２において、黒点は１６値ＱＡＭの信号を示し、白点は６４値ＱＡＭの信号点を示す。
【０１００】
図１２において、最上位ビット（向かって左端のビット）Ｓ０に着目すると、縦軸（Ｑ軸）の左側が０であり、縦軸の右側が１である。したがって、Ｓ０については、図１３（ａ）に示すように、縦軸を挟んで左側の領域１３０１と縦軸を挟んで右側の領域１３０２とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸を挟んで左側の領域１３０１であれば０と復調し、縦軸を挟んで右側の領域１３０２であれば１と復調することができる。
【０１０１】
図１２において、２番目に上位のビット（向かって左から２番目のビット）Ｓ１に着目すると、横軸（Ｉ軸）の上側が０であり、横軸の下側が１である。したがって、Ｓ１については、図１３（ｂ）に示すように、横軸を挟んで左側の領域１３０３と横軸を挟んで下側の領域１３０４とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、横軸を挟んで上側の領域１３０３であれば０と復調し、横軸を挟んで下側の領域１３０４であれば１と復調することができる。
【０１０２】
図１２において、３番目に上位のビット（向かって左から３番目のビット）Ｓ２に着目すると、縦軸（Ｑ軸）から等距離だけ横方向に離れた軸（横方向において信号点の中間の軸）を境に両側が０であり、縦軸を含む中央が１である。したがって、Ｓ２については、図１３（ｃ）に示すように、縦軸から等距離だけ横方向に離れた軸を境に両側の領域１３０５と縦軸を含む中央の領域１３０６とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸から等距離だけ横方向に離れた軸を境に両側の領域１３０５であれば０と復調し、縦軸を含む中央の領域１３０６であれば１と復調することができる。
【０１０３】
すなわち、Ｓ０〜Ｓ２については、６４値ＱＡＭの復調パターンを用いて６４値ＱＡＭとまったく同じように復調を行うことができる。これにより、８値ＱＡＭの復調についても変調方式の情報（多値数報知信号）を用いることなく行うことができる。
【０１０４】
ただし、６４値ＱＡＭの復調においてＳ３〜Ｓ５を復調していた復調部の出力は、もともとデータが存在していないため、図１３（ｄ）〜図１３（ｆ）に示す領域１３０７〜１３１２を用いることができず、その復調部に対応する誤り検出部で誤りが検出される。そして、Ｓ３〜Ｓ５について、再送が要求されることになる。この再送については、実施の形態１と同様に行われる。
【０１０５】
次に、このような復調部を用いて、送信側装置からＢＰＳＫのデータが送信されてきた場合の復調について説明する。
図１４は、ＢＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。また、図１５は、本発明の適応変調通信システムにおけるＢＰＳＫに対する復調方法を説明するための図である。図１４において、黒点はＢＰＳＫの信号点を示し、白点は６４値ＱＡＭの信号点を示す。
【０１０６】
図１４において、最上位ビット（向かって左端のビット）Ｓ０に着目すると、縦軸（Ｑ軸）の左側が０であり、縦軸の右側が１である。したがって、Ｓ０については、図１５（ａ）に示すように、縦軸を挟んで左側の領域１５０１と縦軸を挟んで右側の領域１５０２とで構成される復調パターンにより復調が可能となる。すなわち、縦軸を挟んで左側の領域１５０１であれば０と復調し、縦軸を挟んで右側の領域１５０２であれば１と復調することができる。
【０１０７】
ただし、６４値ＱＡＭの復調においてＳ１〜Ｓ５を復調していた復調部の出力は、もともとデータが存在していないため、図１５（ｂ）〜図１５（ｆ）に示す領域１５０３〜１５１２を用いることができず、その復調部に対応する誤り検出部で誤りが検出される。そして、Ｓ１〜Ｓ５について、再送が要求されることになる。この再送については、実施の形態１と同様に行われる。
【０１０８】
本実施の形態によれば、送信側装置で３２値ＱＡＭからＢＰＳＫまでの変調方式のうちいずれの変調方式を用いて送信を行っても、受信側装置で同じ復調方法でデータの復調を行うことができる。すなわち、復調側で復調できる多値数よりも少ない多値数で送信が行われても、実際に送信されただけの単位のデータを正確に復調することができる。これにより、受信側装置は、送信側装置での変調方式を知らずに（全く意識せずに）、送信されただけのデータを復調することができる。特に、本実施の形態と実施の形態１を組み合わせることにより、誤り検出の単位を１ビット毎に独立にすることができ、より細かい制御を行うことが可能となり、より効率良く伝送を行うことができる。
【０１０９】
その結果、送信側装置から受信側装置への変調方式の通知（多値数報知信号）が不要となり、下り回線のリソースを有効に使用することができる。また、送信側装置から受信側装置への変調方式の通知が不要であるため、従来のように多値数報知信号を復調してからデータを復調するまでの時間を削減することができ、データの遅延を減少することができる。さらに、再送要求の遅延を短縮することができる。
【０１１０】
さらに、本実施の形態に係る適応変調通信システムでは、送信が行われていない場合にも、データ伝送成功が０単位となって、検出が可能となる。
【０１１１】
本実施の形態における適応変調通信システムを容易にするために、信号空間ダイヤグラムにおけるパイロットの配置を図１０、図１２、図１４に示すようにする。例えば、最大の多値数を６４値に設定した場合、図１０及び図１２に示すように、信号空間ダイヤグラムにおいて各象限の中央（図中の×印）の位置の振幅・位相にパイロットを配置する。これにより、いずれの変調方式であってもパイロットを共通して使用することができ、いずれの変調方式でも同様にパイロットを受信することができる。
【０１１２】
また、パイロットの配置について、各軸から特定の位相回転を加えた位置に設定したり、所定の振幅の固定値倍の位置に設定することにより、上記と同様に、いずれの変調方式であってもパイロットを共通して使用することができ、いずれの変調方式でも同様にパイロットを受信することができる。また、パイロットの配置に自由度を持たせることができるため、フレームフォーマットの決定を容易にすることができる。なお、ＢＰＳＫなどの振幅に情報がない変調方式では、パイロットの振幅には制約がないので、より自由にパイロットを設定することができる。
【０１１３】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、スター型１６値ＱＡＭや１６相ＰＳＫの変調方式に本発明の適応変調通信システムを適用した場合について説明する。ここでは、８相ＰＳＫを利用して、スター型１６値ＱＡＭや１６相ＰＳＫの変調方式に本発明の適応変調通信システムを適用する場合について説明する。
【０１１４】
図１６は、ＱＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図であり、図１７は、８相ＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。図１６において、１ビット（上位ビット）目に着目すると、横軸１６０２を境にして、横軸１６０２よりも上では０であり、横軸１６０２よりも下では１である。２ビット（下位ビット）目に着目すると、縦軸１６０１を境にして、縦軸１６０１よりも紙面向かって左では０であり、縦軸１６０１よりも紙面向かって右では１である。したがって、上記を判定することにより、ＱＰＳＫの２ビットの情報を復調することができる。
【０１１５】
図１７においては、最上位ビットから２ビット目まではＱＰＳＫと同様にして復調することが可能である。最下位ビットについては、縦軸１６０１と横軸１６０２に対して４５°の軸間で仕切られた領域１７０１〜１７０４で判定する。すなわち、領域１７０１，１７０３（縦軸１６０１の絶対値が横軸１６０２の絶対値より大きい領域）では０であり、領域１７０２，１７０４（縦軸１６０１の絶対値が横軸１６０２の絶対値より小さい領域）では１である。したがって、上記を判定することにより、８相ＰＳＫの３ビットの情報を復調することができる。
【０１１６】
図１８は、スター型１６値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。図１８においては、最上位ビットから３ビット目までは８相ＰＳＫと同様にして復調することが可能である。最下位ビットについては、振幅に対する所定のしきい値よりも大きいか小さいかにより判定する。すなわち、振幅に対する所定のしきい値よりも大きければ（外側の点線の円上であれば）０であり、振幅に対する所定のしきい値よりも小さければ（内側の点線の円上であれば）１である。したがって、上記を判定することにより、スター型１６値ＱＡＭの４ビットの情報を復調することができる。
【０１１７】
上記説明では、振幅に対するしきい値が一つである場合について説明しているが、本発明は、振幅に対するしきい値が複数である場合にも適用することができる。このように、振幅に対するしきい値を複数にして振幅方向の識別段階を複数にすることにより、さらに下位のビットまで振幅判定を行うことができ、より多くの多値数のスター型ＱＡＭ変調信号を復調することが可能となる。なお、振幅に対して複数のしきい値を設定する場合に、どのしきい値をどのビットに対応させるかについては適宜変更することが可能である。
【０１１８】
図１９は、１６相ＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図である。図１９においては、最上位ビットから３ビット目までは８相ＰＳＫと同様にして復調することが可能である。最下位ビットについては、縦軸１６０１と横軸１６０２に対して２２．５°と６７．５°の軸間で仕切られた領域１９０１〜１９０８で判定する。すなわち、領域１９０１，１９０３，１９０５，１９０７（２２．５°と６７．５°の軸間であって縦軸１６０１又は横軸１６０２を含む領域）では０であり、領域１９０２，１９０４，１９０６，１９０８（２２．５°と６７．５°の軸間であって縦軸１６０１又は横軸１６０２を含まない領域）では１である。したがって、上記を判定することにより、１６相ＰＳＫの４ビットの情報を復調することができる。
【０１１９】
上記説明では、最下位ビットに対する位相判定軸（信号空間ダイヤグラムにおける原点を通る位相判定軸）が二つである場合について説明しているが、本発明は、最下位ビットに対する位相判定軸が三つ以上である場合にも適用することができる。このように、最下位ビットに対する位相判定軸を三つ以上にして位相判定の識別段階を複数にすることにより、さらに下位のビットまで位相判定を行うことができ、より多くの多値数の多値位相変調信号を復調することが可能となる。なお、位相判定軸を複数に設定する場合に、どの位相判定軸をどのビットに対応させるかについては適宜変更することが可能である。
【０１２０】
また、図１８や図１９に示すスター型ＱＡＭで変調された信号を復調できる復調器においては、より上位の変調方式（１シンボルに割り当てられるビット数が少ない変調方式）で変調された変調信号を復調することができる。例えば、スター型１６値ＱＡＭで変調された変調信号を復調できる復調器においては、その復調器の復調能力で最も多値数の多い変調方式で、より上位の変調方式（例えばＱＰＳＫや８相ＰＳＫ）で変調した変調信号を復調したとしても、送信されたビット分は復調することが可能である。なお、スター型ＱＡＭを用いた適応変調通信システムにおける位相判定や振幅判定は組み合わせて実施することができる。
【０１２１】
次に、本実施の形態の適応変調通信システムで送信を行う場合について説明する。図２０は、８相ＰＳＫで送信を行った場合を説明するための図である。図２０において、Ｓ０〜Ｓ２は、８相ＰＳＫにおける上位から３ビットに割り当てたビットを示す。２４ビットの信号（０〜２３）に対して、それらを３つの組に分け、ビット０〜７に対して誤り検出ビットＣ０〜Ｃ２を付加し、ビット８〜１５に対して誤り検出ビットＣ３〜Ｃ５を付加し、ビット１６〜２３に対して誤り検出ビットＣ６〜Ｃ８を付加して送信する。
【０１２２】
受信側では、ＱＰＳＫ、８相ＰＳＫ、スター型１６値ＱＡＭのいずれの変調方式で送られるのかわかっていないとする。この場合、最も多値であるスター型１６値ＱＡＭであるとして復調を行う。Ｓ０〜Ｓ２はスター型１６値ＱＡＭとして復調しても、上述したように正しく復調できるので、誤り検出がされない。しかしながら、Ｓ３は送っていないので誤り検出される。
【０１２３】
したがって、受信側では、Ｓ０〜Ｓ２のビット０〜２３のみを正しい信号として受け取る。このように、複数シンボルに渡って同じビット毎にまとめて誤り検出ビットを付加し、受信側で誤り検出をすることにより、送信したビットのみ有効なビットであることを検出することができる。このようにすれば、どの変調方式で送信しているかを通信相手から通知することなしに、正確に復調処理を行うことが可能となる。
【０１２４】
上記説明においては、最も多値数の多い変調方式がスター型１６値ＱＡＭであり、送信した変調信号が８相ＰＳＫで変調された信号である場合について説明しているが、本発明は、最も多値数の多い変調方式が１６値を超える多値数の変調方式でも良く、スター型でない位相変調方式である場合にも適用することができる。さらに、位相方向と振幅方向の両方向に多値化する変調方式である場合にも同様に適用することができる。
【０１２５】
上記実施の形態１〜３において、送信側装置において変調方式を時間的に変化させることが望ましい。これにより、回線の品質に応じて最適な変調方式でデータを伝送することができる。この場合においても、変調方式は受信側装置に通知する必要はない。この場合、受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）、受信電界強度、誤り率、送信電力制御コマンドの観測などの回線品質情報に基づいて決定する。この回線品質は、受信側装置で測定して、その結果を報知した情報でも良い。また、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式の場合は、上り回線と下り回線の回線状態がほぼ同じと考えられるので、反対側の回線の品質を測定した結果を用いても良い。
【０１２６】
また、再送要求信号から回線品質を判断して、変調方式の変更に反映させるようにしても良い。すなわち、再送要求信号から回線品質を推定し、その推定結果に基づいて変調方式を適応的に変更しても良い。例えば１６値ＱＡＭで送信したのに、再送要求が例えば３つ以上来た場合には、１６値ＱＡＭが最適でなかったと判断して、それよりも多値数の少ない例えば８値ＱＡＭに切り替える。また、再送要求が２つならば送信したものは全て通ったと判断して、そのままの変調方式にするか、それ以上の多値数に変更する。
【０１２７】
再送要求から回線品質を判断して変調方式の変更に反映させる場合において、過去の数回の再送要求結果を反映するようにしても良い。例えば、１６値ＱＡＭで送信したときに、再送要求が４つ以上来た場合には１６値ＱＡＭが最適でなかったと判断して、１６値ＱＡＭよりも多値数の少ない、例えば８値ＱＡＭに切り替え、再送要求が３つ来た場合には、過去の再送要求を含めて判断し、３つ以上の再送要求が２回続いたら１６値ＱＡＭよりも多値数の少ない、例えば８値ＱＡＭに切り替える。また、再送要求が２つならば送信したものは全て通ったと判断して、そのままの変調方式にするか、それ以上の多値数に変更する。
【０１２８】
さらに、過去の数回の再送要求結果を反映させる場合、過去の再送要求数を平均した値を用いても良く、忘却係数を乗算して平均した値を用いても良い。また、変調方式の状態遷移図を作成して、それに従って変調方式を遷移させるようにしても良い。
【０１２９】
上記実施の形態１〜３では、変調方式の情報を送信側装置から全く送信しない場合について説明しているが、本発明においては、送信側装置で使用する変調方式の候補を、報知チャネルで報知するようにしても良い。例えば、基地局がＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８値ＱＡＭ、１６値ＱＡＭしか対応していない旨の情報を報知チャネルで報知する。これにより、通信端末では、３２値ＱＡＭや６４値ＱＡＭ分の信号を受信しなくても良くなり、受信側装置では基地局が対応するだけの分の復調を行えば済むので、消費電力を軽減することができる。
【０１３０】
また、受信側装置が、送信側装置とのプロトコルの送受信などのときに対応している変調方式を通知するようにしても良い。これにより、送信側装置は受信側装置で対応している変調方式の中からのみ変調方式を選択して送信することができる。その結果、受信側装置の対応に応じて適宜上記実施の形態における制御を実施することができる。例えば、通信端末が１６値ＱＡＭまでしか対応していない場合は、基地局はその通信端末に対してのみ１６値ＱＡＭまでしか多値変調しない。その際に、６４値ＱＡＭまで使用可能な状態であっても１６値ＱＡＭまでしか使用しない。その場合は無線リソースを無駄にしたことになるので、そのような端末には課金などでペナルティを与えても良い。
【０１３１】
また、候補となる変調方式を決定する場合に、送信側装置と受信側装置との間の平均的な回線状態によって決定しても良い。例えば、通信端末が基地局から遠い場所にいる場合において、基地局がＢＰＳＫ〜８値ＱＡＭまでしか使用しそうもないと判断したときは、低速制御信号あるいは最初のプロトコルなどで、ＢＰＳＫ〜８値ＱＡＭで伝送を行う旨を通信端末に通知する。このようにすることにより、通信端末は、３２値ＱＡＭや６４値ＱＡＭ分の信号を受信しなくても良くなり、無駄な消費電力を抑えることができる。
【０１３２】
逆に、基地局直下の高品質な状態での通信時には、８値ＱＡＭ〜６４値ＱＡＭのみを候補とすることもできる。この範囲は、通信端末の移動などに伴って変化することが考えられるので、適宜設定し直して更新する。基地局は、過去の変調方式の選択ヒストグラムや、回線品質情報の統計や平均などを用いて、変調方式の候補範囲を決めることができる。また、データを長時間伝送しない場合に、長時間伝送しない旨を通知しておき、それに基づいて変調方式の候補範囲を決めるようにしても良い。
【０１３３】
上記実施の形態１〜３において、再送による誤り訂正アルゴリズムについては特に制限はない。したがって、再送による誤り訂正アルゴリズムとしては、Ｓｔｏｐ  ａｎｄ  Ｗａｉｔ  ＡＲＱ、Ｇｏ  Ｂａｃｋ  Ｎ  ＡＲＱ、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｒｅｐｅａｔ  ＡＲＱ、ハイブリッドＡＲＱなどを挙げることができる。
【０１３４】
特に、ハイブリッドＡＲＱを用いる場合では、タイプＩであれば、再送により同じ信号を送信するので、受信側装置では尤度で重み付けを行って振幅合成が可能である。
【０１３５】
一方、タイプＩＩやタイプＩＩＩでは、伝送における誤りによる再送なのか、多値数が低いため実際は伝送していないために受信できなかったことによる送信要求なのかの判別が必要となる。
【０１３６】
送信側装置では、送信したデータが分かっているのでこの判別は可能であるが、受信側装置では分かっていないため、再送か始めての伝送かの両方を試してみる必要がある。この場合、再送時の情報量が通常の送信データ量と異なる場合には、複数連送したり複数再送をまとめるなどによって情報量を合わせるなどの方策を採る。
【０１３７】
本発明は上記実施の形態１〜３に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態においては、受信側装置の最大多値数が６４値である場合について説明しているが、本発明は、受信側装置の最大多値数が６４値を超える値、例えば１２８値、２５６値であっても同様に適用することができる。など性能によっていくらでも候補にすることは可能である。したがって、実施の形態１，２で使用した多値数については特に限定はされない。
【０１３８】
本発明の適応変調通信システムは、通信端末と基地局との間のディジタル無線通信システムや放送システムに適用することができる。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の適応変調通信システムでは、送信側装置から受信側装置への変調方式などの情報の通知が不要なため、下り回線のリソースが有効に使用できる。また、変調方式などの情報を復調してからデータを復調するまでの時間を削減することができ、処理遅延を減少することができる。その結果、再送要求の遅延を短縮することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る適応変調通信システムの構成を示すブロック図
【図２】６４値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図３】本発明の適応変調通信システムにおける６４値ＱＡＭに対する復調方法を説明するための図
【図４】１６値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図５】本発明の適応変調通信システムにおける１６値ＱＡＭに対する復調方法を説明するための図
【図６】ＱＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図７】本発明の適応変調通信システムにおけるＱＰＳＫに対する復調方法を説明するための図
【図８】本発明の適応変調通信システムにおける送受信を説明するための図
【図９】本発明の適応変調通信システムにおける送受信を説明するための図
【図１０】３２値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図１１】本発明の適応変調通信システムにおける３２値ＱＡＭに対する復調方法を説明するための図
【図１２】８値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図１３】本発明の適応変調通信システムにおける８値ＱＡＭに対する復調方法を説明するための図
【図１４】ＢＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図１５】本発明の適応変調通信システムにおけるＢＰＳＫに対する復調方法を説明するための図
【図１６】ＱＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図１７】８相ＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図１８】スター型１６値ＱＡＭの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図１９】１６相ＰＳＫの信号空間ダイヤグラムを説明するための図
【図２０】８相ＰＳＫで送信を行った場合を説明するための図
【図２１】従来の適応変調通信システムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１  回線品質推定部
１０２  変調多値数決定部
１０３  誤り検出ビット付加部
１０４  誤り訂正符号化部
１０５  バッファ
１０６，１１６  変調部
１０７，１１７  無線送信部
１０８，１１１  アンテナ
１０９，１１２  無線受信部
１１０，１１３−１，１１３−２〜１１３−ｎ  復調部
１１４−１，１１４−２〜１１４−ｎ  誤り訂正復号化部
１１５−１，１１５−２〜１１５−ｎ  誤り検出部
【図１】
0003563357.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003563357.tif 000004
【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】
0003563357.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003563357.tif 000016
【図１６】
0003563357.tif 000017
【図１７】
0003563357.tif 000018
【図１８】
0003563357.tif 000019
【図１９】
0003563357.tif 000020
【図２０】
0003563357.tif 000021
【図２１】
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