(57)【要約】    【課題】      フィードバック情報量を削減しつつ、確実に伝送効率を向上すること。    【解決手段】  送信モード選択部２０５は、最大ドップラー周波数を所定の閾値と比較し、最大ドップラー周波数が所定の閾値以上である場合は、移動局装置と基地局装置の間のフェージング変動が急激で、受信品質が激しく変動すると判断し、送信モードとして階層変調を選択する。一方、送信モード選択部２０５は、最大ドップラー周波数が所定の閾値未満である場合は、移動局装置と基地局装置の間のフェージング変動が緩慢で、受信品質があまり変動しないと判断し、送信モードとして適応変調を選択する。  【選択図】      図２
2006303698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局装置における受信品質の変動に応じて階層変調または適応変調のいずれかの送信モードで前記移動局装置に対する信号を変調する変調手段と、
変調されて得られた信号を送信する送信手段と、
を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記変調手段は、
移動局装置における最大ドップラー周波数に応じて送信モードを選択する選択手段と、
選択された送信モードに対応する変調多値数を前記移動局装置に割り当てる割当手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記選択手段は、
最大ドップラー周波数が所定の閾値以上の場合に送信モードとして階層変調を選択する一方、最大ドップラー周波数が所定の閾値未満の場合に送信モードとして適応変調を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】
前記選択手段は、
最大ドップラー周波数が所定の閾値未満、かつ、前記移動局装置における受信品質測定誤差が所定の閾値未満の場合に送信モードとして適応変調を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項５】
前記選択手段は、
前記移動局装置における受信品質測定誤差が所定の閾値以上の場合に、最大ドップラー周波数に拘わらず送信モードとして階層変調を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項６】
前記変調手段は、
選択された送信モードに応じて前記移動局装置による受信品質報告周期を決定する決定手段、をさらに有することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項７】
移動局装置における受信品質の変動に応じて階層変調または適応変調のいずれかの送信モードを選択するステップと、
選択された送信モードで前記移動局装置に対する信号を変調するステップと、
を有することを特徴とする変調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置および変調方法に関し、特に符号化率や変調多値数が可変な無線通信システムにおける基地局装置および変調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１などでは、無線通信システムにおける変調方式として階層変調を導入することが検討されている。階層変調とは、１シンボルに割り当てられる複数のビットを誤りやすいビットと誤りにくいビットとに階層化して、同じ階層のビットを誤り訂正符号化の単位とする技術である。すなわち、例えば変調多値数が１６ＱＡＭ（QuadratureAmplitude Modulation）の場合、送信側は、ＩＱ平面上の各信号点に例えば図６に示すような４ビットを割り当てるグレイマッピングを行って、誤りにくい上位２ビットの階層および誤りやすい下位２ビットの階層に対して別々に誤り訂正符号化を行い、受信側は、受信シンボルに対する閾値判定を行って正確に復調できなかった階層のビットのみの再送を送信側へ要求する。
【０００３】
具体的には、例えば１６ＱＡＭにおいて、ＩＱ平面上における１６個の信号点にそれぞれ４ビットが割り当てられて変調されるが、階層変調を行う送信側は、隣り合う信号点に４ビット中１ビットのみが異なるビット列を割り当てて変調する。このような変調を行うことにより、Ｉ成分が正の領域では１ビット目がすべて０となり、Ｉ成分が負の領域では１ビット目がすべて１となる。また、Ｑ成分が正の領域では２ビット目がすべて０となり、Ｑ成分が負の領域では２ビット目がすべて１となる。同様に、Ｑ軸方向の４列の信号点を含む領域のうちＱ軸に近い内側の２列を含む領域では３ビット目が０となり、外側の２列を含む領域では３ビット目が１となる。さらに、Ｉ軸方向の４行の信号点を含む領域のうちＩ軸に近い内側の２行を含む領域では４ビット目が０となり、外側の２行を含む領域では４ビット目が１となる。
【０００４】
このような性質を利用して、受信側は、受信シンボル位置のＩＱ平面上における閾値判定を行う。つまり、例えばＱ軸およびＩ軸を判定軸とすることにより、１ビット目および２ビット目が０または１のどちらであるかを判定し、Ｑ軸方向およびＩ軸方向のそれぞれ内側の行・列と外側の行・列との間の中心線を判定軸とすることにより、３ビット目および４ビット目が０または１のどちらであるかを判定する。
【０００５】
このとき、３ビット目および４ビット目に関しては、１ビット目および２ビット目よりも受信シンボル位置が判定軸に近い可能性が高く、受信品質が悪い場合に誤りやすいビットと言える。そして、受信側は、受信品質が悪く３ビット目および４ビット目のみが誤った場合には、３ビット目および４ビット目の階層のみの再送を送信側に要求する。これは、１つのシンボルで２ビットが伝送されたことと等価であり、送信側でＱＰＳＫによる変調を行った場合と伝送効率が等しくなる。
【０００６】
このように、階層変調においては、受信品質が悪ければ、実際の変調多値数（例えば１６ＱＡＭ）より小さい変調多値数（例えばＱＰＳＫ）で変調された場合と同等かそれ以下の伝送効率となるが、受信品質が良ければ、実際の変調多値数（例えば１６ＱＡＭ）に見合った伝送効率を実現することができる。そして、受信品質が悪い場合にも、同じ階層のビット単位の再送により、確実に情報の伝達は行われる。したがって、階層変調においては、変調多値数を比較的大きくしておくことにより、受信側から送信側へ受信品質の情報をフィードバックしなくても、受信品質に応じた伝送効率でビットの伝送が行われることになる。
【０００７】
このため、受信側から送信側へ随時受信品質の情報をフィードバックして変調多値数を切り替える適応変調に比べ、フィードバック情報量を削減して受信側から送信側へ向かう回線の負担を低減することができる。
【特許文献１】特開２０００−３１９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、一般に１シンボルあたりの電力が等しい場合、変調多値数を大きくすればするほど、信号点の位置と受信側における判定軸との距離が近くなるため、受信品質が劣悪な場合には、変調多値数を大きくすると伝送効率が低下することがあるという問題がある。すなわち、例えば図７（ａ）に示すように、ビット列「００１０」に対応する１６ＱＡＭで変調されたシンボルがフェージングなどの影響により、図中の白点の位置で受信される場合、このシンボルはＩ軸を跨いで変動するため、上位ビットである２ビット目についての復調が正確に行われないことになる。ところが、ビット列「００」に対応するＱＰＳＫで変調されたシンボルが同じ伝搬環境を伝送される場合、図７（ｂ）に示すように、受信時のシンボル位置は送信時と同じ領域内であり、復調が正確に行われることになる。
【０００９】
そして、１６ＱＡＭにおいては、Ｉ成分Ｑ成分とも正の領域にある４点のうち３点が、ＱＰＳＫにおけるＩ成分Ｑ成分とも正の領域にある１点よりも上位２ビットに関する判定軸であるＩ軸またはＱ軸に近く、受信品質が劣悪な場合に誤りやすい。したがって、全体として、受信品質が劣悪な場合は、階層変調においても、ＱＰＳＫよりも１６ＱＡＭの方が誤りが発生しやすく、伝送効率が低下する可能性が高い。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、フィードバック情報量を削減しつつ、確実に伝送効率を向上することができる基地局装置および変調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】
本発明に係る基地局装置は、移動局装置における受信品質の変動に応じて階層変調または適応変調のいずれかの送信モードで前記移動局装置に対する信号を変調する変調手段と、変調されて得られた信号を送信する送信手段と、を有する構成を採る。
【００１２】
本発明に係る変調方法は、移動局装置における受信品質の変動に応じて階層変調または適応変調のいずれかの送信モードを選択するステップと、選択された送信モードで前記移動局装置に対する信号を変調するステップと、を有するようにした。
【００１３】
これらによれば、移動局装置における受信品質の変動に応じた送信モードで信号を変調するため、受信品質の変動が大きい場合は、移動局装置からの受信品質のフィードバックが不要な階層変調を行う一方、受信品質の変動が小さい場合は、移動局装置からの受信品質のフィードバック周期を長くして適応変調を行うことができる。結果として、フィードバック情報量を削減しつつ、確実に伝送効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フィードバック情報量を削減しつつ、確実に伝送効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の骨子は、最大ドップラー周波数が大きくフェージング変動が急激であると判断される場合は、変調方式として階層変調を用いる送信モードを選択し、最大ドップラー周波数が小さくフェージング変動が緩慢であると判断される場合は、変調方式として適応変調を用いる送信モードを選択することである。
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）受信部１０１、復調部１０２、誤り訂正復号部１０３、分離部１０４、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）チェック部１０５、受信品質測定部１０６、受信品質情報生成部１０７、最大ドップラー周波数測定部１０８、最大ドップラー周波数情報生成部１０９、多重部１１０、誤り訂正符号化部１１１、変調部１１２、およびＲＦ送信部１１３を有している。
【００１８】
ＲＦ受信部１０１は、アンテナを介して後述する基地局装置からの信号を受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施す。
【００１９】
復調部１０２は、基地局装置から通知される送信パラメータ情報を参照して受信信号を復調し、得られた復調データを誤り訂正復号部１０３、受信品質測定部１０６、および最大ドップラー周波数測定部１０８へ出力する。
【００２０】
誤り訂正復号部１０３は、基地局装置から通知される送信パラメータ情報を参照して復調データを誤り訂正復号し、得られた復号データを分離部１０４へ出力する。
【００２１】
分離部１０４は、復号データから受信データを抽出して出力するとともに、復号データに含まれる送信パラメータ情報を復調部１０２および誤り訂正復号部１０３へ出力し、復号データに含まれるＣＲＣビットをＣＲＣチェック部１０５へ出力し、復号データに含まれる受信品質報告周期情報を受信品質情報生成部１０７へ出力する。
【００２２】
ＣＲＣチェック部１０５は、ＣＲＣビットを用いて復号データの誤り検出を行い、誤り検出の結果に応じた再送要求情報を生成し、多重部１１０へ出力する。なお、ＣＲＣチェック部１０５は、基地局装置が階層変調を行う場合は、ビット単位で再送を要求する再送要求情報を生成する。
【００２３】
受信品質測定部１０６は、復調データを用いて受信品質を測定する。受信品質測定部１０６は、随時受信品質を測定しており、測定結果を受信品質情報生成部１０７へ出力する。
【００２４】
受信品質情報生成部１０７は、分離部１０４から出力される受信品質報告周期情報に従って、受信品質報告周期ごとに受信品質を基地局装置へ報告するための受信品質情報を生成し、多重部１１０へ出力する。受信品質情報には、受信品質報告周期ごとの受信品質の瞬時値または所定期間の受信品質の平均値が含まれている。受信品質情報は、基地局装置において、各移動局装置に対する送信パラメータが決定される際に用いられる。
【００２５】
最大ドップラー周波数測定部１０８は、復調データを用いて所定の周期ごとに最大ドップラー周波数を測定する。最大ドップラー周波数は、フェージング変動の緩急の指標となる。すなわち、最大ドップラー周波数が大きければフェージング変動が急激であると考えられる一方、最大ドップラー周波数が小さければフェージング変動が緩慢であると考えられる。最大ドップラー周波数測定部１０８が最大ドップラー周波数を測定する周期は、受信品質報告周期よりも十分に長いものとする。
【００２６】
最大ドップラー周波数情報生成部１０９は、最大ドップラー周波数測定部１０８によって測定された最大ドップラー周波数を基地局装置へ報告するための最大ドップラー周波数情報を生成し、多重部１１０へ出力する。最大ドップラー周波数情報は、基地局装置において、送信モードを階層変調にするかまたは適応変調にするかが決定される際に用いられる。
【００２７】
多重部１１０は、再送要求情報、受信品質情報、最大ドップラー周波数情報、および送信データを多重し、得られた多重データを誤り訂正符号化部１１１へ出力する。なお、多重される送信データには、受信品質測定部１０６における受信品質測定誤差に関する情報などが含まれている。
【００２８】
誤り訂正符号化部１１１は、多重データを誤り訂正符号化し、得られた符号化データを変調部１１２へ出力する。
【００２９】
変調部１１２は、符号化データを変調し、得られた変調データをＲＦ送信部１１３へ出力する。
【００３０】
ＲＦ送信部１１３は、変調データに対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施し、アンテナを介して基地局装置へ送信する。
【００３１】
図２は、一実施の形態に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置は、ＲＦ受信部２０１、復調部２０２、誤り訂正復号部２０３、分離部２０４、送信モード選択部２０５、受信品質報告周期決定部２０６、リソース割当部２０７、バッファ部２０８、送信パラメータ設定部２０９、多重部２１０、誤り訂正符号化部２１１、変調部２１２、およびＲＦ送信部２１３を有している。
【００３２】
ＲＦ受信部２０１は、アンテナを介して移動局装置からの信号を受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施す。
【００３３】
復調部２０２は、受信信号を復調し、得られた復調データを誤り訂正復号部２０３へ出力する。
【００３４】
誤り訂正復号部２０３は、復調データを誤り訂正復号し、得られた復号データを分離部２０４へ出力する。
【００３５】
分離部２０４は、復号データから受信データを抽出して出力するとともに、復号データに含まれる最大ドップラー周波数情報および受信品質測定誤差に関する情報を送信モード選択部２０５へ出力し、復号データに含まれる受信品質情報をリソース割当部２０７へ出力する。
【００３６】
送信モード選択部２０５は、最大ドップラー周波数情報および受信品質測定誤差に関する情報に応じて、送信モードとして階層変調または適応変調のいずれかを選択する。具体的には、送信モード選択部２０５は、最大ドップラー周波数を所定の閾値と比較し、最大ドップラー周波数が所定の閾値以上である場合は、移動局装置と基地局装置の間のフェージング変動が急激で、受信品質が激しく変動すると判断し、送信モードとして階層変調を選択する。階層変調は、受信品質が急激に変化する場合でも、移動局装置から基地局装置へ受信品質情報をフィードバックすることなく、受信品質に応じた伝送効率を実現することができるため、受信品質の変動が激しい時に適した送信モードであると言える。また、短時間でも受信品質が良好となっている間は、変調多値数が大きめに設定される階層変調を送信モードとして選択することにより、伝送効率を最大限に向上することができる。
【００３７】
一方、送信モード選択部２０５は、最大ドップラー周波数が所定の閾値未満である場合は、移動局装置と基地局装置の間のフェージング変動が緩慢で、受信品質があまり変動しないと判断し、送信モードとして適応変調を選択する。適応変調は、移動局装置から基地局装置へ受信品質情報をフィードバックして、きめ細やかに変調多値数を制御するため、受信品質に最適な変調多値数によって変調が行われ、誤りの発生が低減され確実に伝送効率を向上することができる。そして、受信品質があまり変動しない場合は、適応変調においても受信品質情報のフィードバックは比較的長周期で行えば良く、送信モードとして適応変調を選択しても、フィードバック情報量の増加は抑制される。
【００３８】
また、送信モード選択部２０５は、最大ドップラー周波数のみではなく、受信品質測定誤差も考慮して、受信品質測定誤差が所定の閾値以上である場合は、移動局装置から報告される受信品質の誤差を吸収するために、送信モードとして階層変調を選択する。反対に、受信品質測定誤差が所定の閾値未満である場合は、送信モードとして適応変調を選択する。なお、送信モード選択部２０５は、最大ドップラー周波数または受信品質測定誤差のいずれか一方のみの閾値判定により、送信モードを選択しても良い。
【００３９】
そして、送信モード選択部２０５は、選択された送信モードを受信品質報告周期決定部２０６およびリソース割当部２０７へ通知する。
【００４０】
受信品質報告周期決定部２０６は、送信モードおよび最大ドップラー周波数に基づいて、移動局装置に受信品質を報告させる周期を決定する。具体的には、受信品質報告周期決定部２０６は、送信モードが階層変調である場合よりも適応変調である場合に受信品質報告周期を短くし、さらに、送信モードが適応変調である時は、最大ドップラー周波数が小さい場合よりも大きい場合に受信品質報告周期を短くする。つまり、受信品質報告周期決定部２０６は、最大ドップラー周波数が所定の閾値より僅かに小さく、送信モードとして適応変調が選択された場合に、最も受信品質報告周期を短くする。この受信品質報告周期は、階層変調および適応変調それぞれの送信モードにおいて、変調多値数や符号化率を変更すべき程度にまで受信品質が変動する時間未満に決定される。したがって、受信品質にあまり依存しない階層変調が送信モードとして選択された場合は、受信品質報告周期を比較的長周期にすれば良い。そして、受信品質報告周期決定部２０６は、受信品質報告周期情報を多重部２１０へ出力する。
【００４１】
リソース割当部２０７は、複数の移動局装置から報告される受信品質情報に応じて、信号送信先の移動局装置を選択し、選択された各移動局装置に対応する符号化率および変調多値数などの送信パラメータを決定する。具体的には、リソース割当部２０７は、図３に示すように、移動局選択部２０７１、送信パラメータ決定部２０７２、ＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）テーブル２０７３、および最大変調多値数テーブル２０７４を有している。
【００４２】
移動局選択部２０７１は、図２に示す基地局装置がカバーするセル内のすべての移動局装置から報告される受信品質情報を参照し、受信品質が良好な移動局装置を選択して、選択された移動局装置に対して信号を送信すると決定する。なお、移動局選択部２０７１は、受信品質が所定レベル以上の移動局装置を選択しても良く、受信品質が良好な順に所定数の移動局装置を選択しても良い。
【００４３】
送信パラメータ決定部２０７２は、信号送信先として選択された各移動局装置について、送信モードと受信品質に応じた送信パラメータを決定する。すなわち、送信パラメータ決定部２０７２は、送信モードが適応変調である場合は、ＭＣＳテーブル２０７３を参照して受信品質に対応した符号化率および変調多値数（ＭＣＳ）を決定する。また、送信パラメータ決定部２０７２は、送信モードが階層変調である場合は、最大変調多値数テーブル２０７４を参照して受信品質に対応した階層変調における変調多値数（最大変調多値数）を決定する。送信パラメータ決定部２０７２は、決定した送信パラメータを示す送信パラメータ情報および選択された移動局装置を示す割当情報をバッファ部２０８および送信パラメータ設定部２０９へ出力する。
【００４４】
ＭＣＳテーブル２０７３は、送信モードが適応変調である場合の受信品質に対応した符号化率および変調多値数（ＭＣＳ）を記憶している。
【００４５】
最大変調多値数テーブル２０７４は、送信モードが階層変調である場合の受信品質に対応した変調多値数（最大変調多値数）を記憶している。
【００４６】
再度図２を参照して、バッファ部２０８は、各移動局装置への送信データを一時的に蓄積し、送信パラメータ情報および割当情報に応じたレートで、信号送信先の各移動局装置に対する送信データを多重部２１０へ出力する。
【００４７】
送信パラメータ設定部２０９は、送信パラメータ情報および割当情報を参照して、信号送信先の各移動局装置に対応する送信パラメータ（すなわち、符号化率および変調多値数など）を誤り訂正符号化部２１１および変調部２１２に設定する。
【００４８】
多重部２１０は、受信品質報告周期情報、送信パラメータ情報、割当情報、および送信データを多重し、得られた多重データを誤り訂正符号化部２１１へ出力する。
【００４９】
誤り訂正符号化部２１１は、送信パラメータ設定部２０９によって設定された符号化率で多重データを誤り訂正符号化し、得られた符号化データを変調部２１２へ出力する。
【００５０】
変調部２１２は、送信パラメータ設定部２０９によって設定された変調多値数で符号化データを変調し、得られた変調データをＲＦ送信部２１３へ出力する。
【００５１】
ＲＦ送信部２１３は、変調データに対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施し、アンテナを介して送信する。
【００５２】
次いで、上記のように構成された移動局装置および基地局装置の動作について、図４に示すシーケンス図および図５に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００５３】
一般に基地局装置は、共通パイロットチャネルなどを用いてパイロット信号を常時送信している。このパイロット信号は、図１に示す移動局装置のアンテナを介して受信され、ＲＦ受信部１０１によって所定の無線受信処理が施される。
【００５４】
そして、受信信号は、復調部１０２によって復調され、最大ドップラー周波数測定部１０８によって最大ドップラー周波数が測定される（３０１）。最大ドップラー周波数は、移動局装置の移動速度が速い場合など、フェージング変動が急激な時に大きく、フェージング変動が緩慢な時に小さい。最大ドップラー周波数が測定されると、最大ドップラー周波数情報生成部１０９によって最大ドップラー周波数情報が生成され、最大ドップラー周波数情報は、多重部１１０によって受信品質測定誤差情報などの送信データと多重される。このとき、ＣＲＣチェック部１０５によって生成される再送要求情報や受信品質情報生成部１０７によって生成される受信品質情報が多重部１１０によって多重されても良い。
【００５５】
最大ドップラー周波数情報および受信品質測定誤差を含む多重データは、誤り訂正符号化部１１１によって誤り訂正符号化され、変調部１１２によって変調され、ＲＦ送信部１１３からアンテナを介して基地局装置へ送信される（３０２）。
【００５６】
最大ドップラー周波数情報および受信品質測定誤差情報を含む信号は、図２に示す基地局装置のアンテナを介して受信され、ＲＦ受信部２０１によって所定の無線受信処理が施される。なお、図４では省略したが、図２に示す基地局装置は、自装置がカバーするセル内のすべての移動局装置から最大ドップラー周波数情報および受信品質測定誤差情報を含む信号を受信する。
【００５７】
そして、受信信号は、復調部２０２によって復調され、誤り訂正復号部２０３によって誤り訂正復号され、分離部２０４によって最大ドップラー周波数情報および受信品質測定誤差情報が送信モード選択部２０５へ出力される。このとき、受信信号に受信品質情報が含まれていれば、分離部２０４によってリソース割当部２０７へ出力される。
【００５８】
最大ドップラー周波数情報および受信品質測定誤差情報は、送信モード選択部２０５による送信モードの選択に使用される。すなわち、送信モード選択部２０５によって、図５のフロー図に示す処理が行われ、各移動局装置の送信モードが階層変調または適応変調のいずれかに決定される（３０３）。
【００５９】
具体的には、図５に示すように、まず、最大ドップラー周波数が所定の閾値Ｔｈ１と比較される（ＳＴ１０００）。比較の結果、最大ドップラー周波数が閾値Ｔｈ１以上である場合は、フェージング変動が急激で、適応変調を行うためには頻繁に受信品質情報をフィードバックさせる必要が生じるため、送信モードとして階層変調が選択される（ＳＴ１３００）。
【００６０】
一方、ＳＴ１０００の比較の結果、最大ドップラー周波数が閾値Ｔｈ１未満である場合は、フェージング変動が緩慢であると判断され、さらに受信品質測定誤差が所定の閾値Ｔｈ２と比較される（ＳＴ１１００）。比較の結果、受信品質測定誤差が閾値Ｔｈ２以上である場合は、移動局装置からフィードバックされる受信品質情報の信頼度が低く、適応変調では適切な送信パラメータの決定が困難であるため、送信モードとして階層変調が選択される（ＳＴ１３００）。
【００６１】
また、ＳＴ１１００の比較の結果、受信品質測定誤差が所定の閾値Ｔｈ２未満である場合は、移動局装置からフィードバックされる受信品質情報の信頼度が高く、適応変調によるきめ細やかな送信パラメータの決定が可能となるため、送信モードとして適応変調が選択される（ＳＴ１２００）。
【００６２】
そして、以上の処理がセル内のすべての移動局装置について終了したか否かが判定され（ＳＴ１４００）、終了していない場合は、再びＳＴ１０００から処理が繰り返される。
【００６３】
このようにして、各移動局装置に対する送信モードが決定されると、この送信モードは、最大ドップラー周波数とともに受信品質報告周期決定部２０６およびリソース割当部２０７へ通知される。そして、受信品質報告周期決定部２０６によって、各移動局装置による受信品質報告周期Ｔが決定され（３０４）、受信品質報告周期情報が多重部２１０へ出力される。ここで、受信品質報告周期Ｔは、送信モードが階層変調である場合に長く、適応変調である場合に短い。さらに、受信品質報告周期Ｔは、送信モードが適応変調である時、最大ドップラー周波数が小さいほど長く、大きいほど短い。
【００６４】
上述したように、階層変調は、受信品質の報告の有無に拘わらず、受信品質に応じた伝送効率で上位ビットから優先して伝達される。このため、送信モードが階層変調である場合は、受信品質報告周期Ｔを短くする必要がない。また、最大ドップラー周波数が小さい場合は、フェージング変動が緩慢で、受信品質があまり変動しないため、受信品質報告周期Ｔを短くする必要がない。そして、本実施の形態においては、最大ドップラー周波数が小さい場合にのみ送信モードが適応変調となるため、送信モードが適応変調である場合も、受信品質報告周期Ｔを過度に短くする必要はない。したがって、全体的に受信品質報告周期Ｔを長くすることができ、フィードバック情報量の増加を抑制することができる。
【００６５】
受信品質報告周期情報は、多重部２１０からＲＦ送信部２１３を経由し、アンテナを介して送信される（３０５）。なお、この送信信号には、セル内の各移動局装置に対する受信品質報告周期情報が含まれている。
【００６６】
受信品質報告周期情報を含む信号は、図１に示す移動局装置のアンテナを介して受信され、ＲＦ受信部１０１によって所定の無線受信処理が施される。そして、受信信号は、復調部１０２および誤り訂正復号部１０３を経由して分離部１０４へ出力され、分離部１０４によって受信品質報告周期情報が受信品質情報生成部１０７へ出力される。
【００６７】
そして、受信品質情報生成部１０７によって、受信品質報告周期情報で指定される報告周期ごとに受信品質情報が生成される（３０６）。なお、受信品質測定部１０６は、上述したパイロット信号などを用いて常時受信品質を測定しており、測定結果を受信品質情報生成部１０７へ出力している。したがって、受信品質情報生成部１０７は、報告周期ごとに受信品質の瞬時値または前回の報告時から今回の報告時までの受信品質の平均値などを受信品質情報として、多重部１１０へ出力する。受信品質情報は、多重部１１０によって、必要に応じて再送要求情報や送信データと多重され、得られた多重データは、誤り訂正符号化部１１１からＲＦ送信部１１３を経由し、アンテナを介して基地局装置へ送信される（３０７）。
【００６８】
受信品質情報を含む信号は、図２に示す基地局装置のアンテナを介して受信され、ＲＦ受信部２０１によって所定の無線受信処理が施される。なお、図４では省略したが、図２に示す基地局装置は、セル内のすべての移動局装置から受信品質情報を含む信号を受信する。
【００６９】
そして、受信信号は、復調部２０２から分離部２０４を経由し、受信品質情報がリソース割当部２０７内の移動局選択部２０７１へ出力される。また、リソース割当部２０７内の送信パラメータ決定部２０７２には、既に送信モード選択部２０５から各移動局装置の送信モードが通知されている。これらにより、リソース割当部２０７によって、各移動局装置に対して割り当てる送信パラメータなどが決定されリソース割り当てが行われる（３０８）。
【００７０】
具体的には、移動局選択部２０７１によって、受信品質が良好な移動局装置が信号の送信先となる移動局装置として選択され、選択された移動局装置が送信パラメータ決定部２０７２へ通知される。そして、送信パラメータ決定部２０７２によって、移動局装置ごとの送信モードおよび受信品質に応じて、ＭＣＳテーブル２０７３または最大変調多値数テーブル２０７４が参照され、各移動局装置に対応する符号化率および変調多値数などの送信パラメータが決定される。このとき、送信モードが適応変調である移動局装置についてはＭＣＳテーブル２０７３から受信品質に応じたＭＣＳが決定され、送信モードが階層変調である移動局装置については最大変調多値数テーブル２０７４から受信品質に応じた最大変調多値数が決定される。
【００７１】
そして、送信パラメータ決定部２０７２によって決定された送信パラメータを示す送信パラメータ情報およびリソースが割り当てられた移動局装置を示す割当情報がバッファ部２０８および送信パラメータ設定部２０９へ出力される。送信パラメータ情報および割当情報がバッファ部２０８へ出力されると、これらの情報は、多重部２１０からＲＦ送信部２１３を経由し、アンテナを介して送信される（３０９）。
【００７２】
送信パラメータ情報および割当情報を含む信号は、セル内の各移動局装置によって受信され、各移動局装置は、自装置に対して信号が送信されるか否かを判定し、信号が送信される場合は、送信パラメータ情報に従って、復調部１０２における変調多値数および誤り訂正復号部１０３における符号化率を適切に設定しておく。
【００７３】
一方、基地局装置は、送信パラメータ情報および割当情報の送信後、送信データに対する送信処理を行う（３１０）。すなわち、送信パラメータ設定部２０９によって、送信パラメータ情報および割当情報に基づいた誤り訂正符号化部２１１における符号化率および変調部２１２における変調多値数が設定される。そして、バッファ部２０８によって、送信パラメータ情報および割当情報が参照され、各移動局装置に対する送信パラメータに応じた量の送信データが多重部２１０へ出力され、誤り訂正符号化部２１１によって誤り訂正符号化され、変調部２１２によって変調され、ＲＦ送信部２１３からアンテナを介して送信される（３１１）。この送信信号は、各移動局装置の最大ドップラー周波数および受信品質から選択された、階層変調または適応変調のいずれかの適切な送信モードかつ適切な符号化率および変調多値数で処理されている。
【００７４】
送信信号は、図１に示す移動局装置のアンテナを介して受信され、ＲＦ受信部１０１によって所定の無線受信処理が施される。そして、受信信号は、先行して受信された送信パラメータ情報および割当情報によりそれぞれ変調多値数および符号化率が設定された復調部１０２および誤り訂正復号部１０３によって受信処理が施され（３１２）、分離部１０４から受信データが出力される。
【００７５】
以降、移動局装置から基地局装置への受信品質報告後、受信品質報告周期Ｔが経過するまでは、基地局装置によるリソース割当（３０８）から移動局装置による受信処理（３１２）までの過程が繰り返され、受信品質報告周期Ｔが経過すると、再び移動局装置によって受信品質情報が生成されて基地局装置へ送信される。
【００７６】
以上のように、本実施の形態によれば、移動局装置における最大ドップラー周波数を用いて、受信品質が激しく変動する場合は送信モードとして階層変調を選択し、受信品質があまり変動しない場合は送信モードとして適応変調を選択する。このため、受信品質が激しく変動する場合は、受信品質のフィードバックを必要とせず大きめの変調多値数が設定される階層変調により、短時間でも受信品質が良好となる間の伝送効率を最大限に向上することができる。また、受信品質があまり変動しない場合は、受信品質に応じて最適な符号化率および変調多値数をきめ細やかに制御する適応変調により、誤りの発生を低減し確実に伝送効率を向上することができる。また、適応変調が送信モードとなる場合には、受信品質があまり変動しないため、受信品質をフィードバックする頻度を低減することができ、フィードバック情報量を削減することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、移動局装置が測定した最大ドップラー周波数に基づいて基地局装置が送信モードを選択するものとしたが、移動局装置が送信モードの選択までを行って基地局装置へ報知するようにしても良い。
【００７８】
また、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）などのマルチキャリア伝送においては、複数のキャリアまたはキャリア群に対してそれぞれ階層変調または適応変調のいずれかの送信モードを選択するようにしても良い。
【００７９】
本発明の第１の態様に係る基地局装置は、移動局装置における受信品質の変動に応じて階層変調または適応変調のいずれかの送信モードで前記移動局装置に対する信号を変調する変調手段と、変調されて得られた信号を送信する送信手段と、を有する構成を採る。
【００８０】
この構成によれば、移動局装置における受信品質の変動に応じた送信モードで信号を変調するため、受信品質の変動が大きい場合は、移動局装置からの受信品質のフィードバックが不要な階層変調を行う一方、受信品質の変動が小さい場合は、移動局装置からの受信品質のフィードバック周期を長くして適応変調を行うことができる。結果として、フィードバック情報量を削減しつつ、確実に伝送効率を向上することができる。
【００８１】
本発明の第２の態様に係る基地局装置は、上記第１の態様において、前記変調手段は、移動局装置における最大ドップラー周波数に応じて送信モードを選択する選択手段と、選択された送信モードに対応する変調多値数を前記移動局装置に割り当てる割当手段と、を有する構成を採る。
【００８２】
この構成によれば、移動局装置における最大ドップラー周波数に応じた送信モードを選択し、選択された送信モードから移動局装置に変調多値数を割り当てるため、フェージング変動の大きさから移動局装置における受信品質の変動を正確に推定し、受信品質の変動を反映した最適な変調多値数により伝送効率の向上を図ることができる。
【００８３】
本発明の第３の態様に係る基地局装置は、上記第２の態様において、前記選択手段は、最大ドップラー周波数が所定の閾値以上の場合に送信モードとして階層変調を選択する一方、最大ドップラー周波数が所定の閾値未満の場合に送信モードとして適応変調を選択する構成を採る。
【００８４】
この構成によれば、最大ドップラー周波数が大きい場合に階層変調を選択し、最大ドップラー周波数が小さい場合に適応変調を選択するため、フェージング変動が大きい場合には階層変調を選択し、フェージング変動が小さい場合には適応変調を選択することになり、フェージング変動に伴う受信品質の変動に応じて、適切な送信モードを選択することができる。
【００８５】
本発明の第４の態様に係る基地局装置は、上記第２の態様において、前記選択手段は、最大ドップラー周波数が所定の閾値未満、かつ、前記移動局装置における受信品質測定誤差が所定の閾値未満の場合に送信モードとして適応変調を選択する構成を採る。
【００８６】
この構成によれば、移動局装置における最大ドップラー周波数および受信品質測定誤差が小さい場合に適応変調を選択するため、移動局装置からフィードバックされる受信品質情報の信頼度が高く受信品質の変動が小さい場合にのみ適応変調が行われることになる。したがって、適応変調が送信モードとして選択された場合に、確実に伝送効率を向上することができる。
【００８７】
本発明の第５の態様に係る基地局装置は、上記第２の態様において、前記選択手段は、前記移動局装置における受信品質測定誤差が所定の閾値以上の場合に、最大ドップラー周波数に拘わらず送信モードとして階層変調を選択する構成を採る。
【００８８】
この構成によれば、移動局装置における受信品質測定誤差が大きい場合に階層変調を選択するため、移動局装置からフィードバックされる受信品質情報の信頼度が低い場合に受信品質情報に依存しない送信モードが選択されることになる。したがって、受信品質測定誤差が階層変調によって吸収され、伝送効率の低下を防止することができる。
【００８９】
本発明の第６の態様に係る基地局装置は、上記第２の態様において、前記変調手段は、選択された送信モードに応じて前記移動局装置による受信品質報告周期を決定する決定手段、をさらに有する構成を採る。
【００９０】
この構成によれば、送信モードに応じて受信品質報告周期を決定するため、階層変調および適応変調それぞれに適した移動局装置からの受信品質のフィードバック周期を決定することができ、フィードバック情報量の削減を図ることができる。
【００９１】
本発明の第７の態様に係る変調方法は、移動局装置における受信品質の変動に応じて階層変調または適応変調のいずれかの送信モードを選択するステップと、選択された送信モードで前記移動局装置に対する信号を変調するステップと、を有するようにした。
【００９２】
この方法によれば、移動局装置における受信品質の変動に応じた送信モードで信号を変調するため、受信品質の変動が大きい場合は、移動局装置からの受信品質のフィードバックが不要な階層変調を行う一方、受信品質の変動が小さい場合は、移動局装置からの受信品質のフィードバック周期を長くして適応変調を行うことができる。結果として、フィードバック情報量を削減しつつ、確実に伝送効率を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の基地局装置および変調方法は、フィードバック情報量を削減しつつ、確実に伝送効率を向上することができ、例えば符号化率や変調多値数が可変な無線通信システムにおける基地局装置および変調方法などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図
【図２】一実施の形態に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図
【図３】一実施の形態に係るリソース割当部の内部構成を示すブロック図
【図４】一実施の形態に係る移動局装置および基地局装置の動作を示すシーケンス図
【図５】一実施の形態に係る送信モード選択方法の例を示すフロー図
【図６】階層変調の信号点配置の一例を示す図
【図７】（ａ）１６ＱＡＭにおけるシンボルの伝搬路変動の例を示す図（ｂ）ＱＰＳＫにおけるシンボルの伝搬路変動の例を示す図
【符号の説明】
【００９５】
１０１、２０１  ＲＦ受信部
１０２、２０２  復調部
１０３、２０３  誤り訂正復号部
１０４、２０４  分離部
１０５  ＣＲＣチェック部
１０６  受信品質測定部
１０７  受信品質情報生成部
１０８  最大ドップラー周波数測定部
１０９  最大ドップラー周波数情報生成部
１１０、２１０  多重部
１１１、２１１  誤り訂正符号化部
１１２、２１２  変調部
１１３、２１３  ＲＦ送信部
２０５  送信モード選択部
２０６  受信品質報告周期決定部
２０７  リソース割当部
２０７１  移動局選択部
２０７２  送信パラメータ決定部
２０７３  ＭＣＳテーブル
２０７４  最大変調多値数テーブル
２０８  バッファ部
２０９  送信パラメータ設定部
【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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