(57)【要約】【課題】データの送信に適した変調符号化法を選択する方法を提供する。【解決手段】通信装置は、コヒーレント領域算出部、データ領域算出部、誤り率推定部、決定部を備える。コヒーレント領域算出部は、サブキャリアの伝搬路特性が所定の範囲内であるコヒーレント帯域幅と、伝搬路特性の変化量が所定の範囲内であるコヒーレント時間とに応じたコヒーレント領域を求める。データ領域算出部は、複数の変調符号化法の各々について、データ送信時間とデータ送信帯域幅とに応じたデータ領域を求める。誤り率推定部は、データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果とコヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果との大小関係に基づき、データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を推定する。決定部は、データ誤り率を用いて算出されるスループットに基づいて、複数の変調符号化法の中から変調符号化法を決定する。【選択図】図２
2011199402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブキャリアの伝搬路特性が所定の範囲内であるコヒーレント帯域幅と、該伝搬路特性の変化量が所定の範囲内であるコヒーレント時間とに応じたコヒーレント領域を求めるコヒーレント領域算出部と、
複数の変調符号化法の各々について、データ送信時間とデータ送信帯域幅とに応じたデータ領域を求めるデータ領域算出部と、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果との大小関係に基づき、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を推定する誤り率推定部と、
前記データ誤り率を用いて算出されるスループットに基づいて、前記複数の変調符号化法の中から変調符号化法を決定する決定部
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果のいずれが大きいかを判定するダイバーシチ効果判定部をさらに備え、
前記ダイバーシチ効果判定部は、前記データ送信帯域幅が前記コヒーレント帯域幅以上、および／または、前記データ送信時間が前記コヒーレント時間以上の長さである場合に、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果よりも前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果のほうが大きいと判定し、
前記誤り率推定部は、前記ダイバーシチ効果判定部が、前記データ領域を用いた通信で前記コヒーレント領域を用いた通信よりも大きいダイバーシチ効果が得られると判定する場合、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を、前記コヒーレント領域での通信の誤り率よりも小さい値に推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果のいずれが大きいかを判定するダイバーシチ効果判定部をさらに備え、
前記ダイバーシチ効果判定部は、前記データ領域に含まれているサブキャリア数が、前記コヒーレント領域に含まれているサブキャリアの数よりも多い場合に、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果よりも前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果のほうが大きいと判定し、
前記誤り率推定部は、前記ダイバーシチ効果判定部が、前記データ領域を用いた通信で前記コヒーレント領域を用いた通信よりも大きいダイバーシチ効果が得られると判定する場合、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を、前記コヒーレント領域での通信の誤り率よりも小さい値に推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記誤り率推定部は、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果の大きさが、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果の大きさよりも大きい場合に、前記複数の変調符号化法の各々が前記データの通信に用いられたときのデータ誤り率の予測値を記録した第１の誤り率テーブルと、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果の大きさが、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果の大きさ以下の場合に、前記複数の変調符号化法の各々が前記データの通信に用いられたときのデータ誤り率の予測値を記録した第２の誤り率テーブルを備え、
前記誤り率推定部は、前記第１もしくは第２の誤り率テーブルを用いて前記データ誤り率を推定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記決定部は、前記データ誤り率を用いて、前記複数の変調符号化法の各々についてスループットを算出すると共に、前記スループットが最大の変調符号化法を決定する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
サブキャリアの伝搬路特性が所定の範囲内であるコヒーレント帯域幅と、該伝搬路特性の変化量が所定の範囲内であるコヒーレント時間とに応じたコヒーレント領域を求めるコヒーレント領域算出部と、
複数の変調符号化法の各々について、データ送信時間及びデータ送信帯域幅に応じたデータ領域を求めるデータ領域算出部と、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果との大小関係に基づき、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を推定する誤り率推定部と、
前記データ誤り率を用いて算出されるスループットに基づいて、前記複数の変調符号化法の中から変調符号化法を決定する決定部
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項７】
サブキャリアの伝搬路特性が所定の範囲内であるコヒーレント帯域幅と、該伝搬路特性の変化量が所定の範囲内であるコヒーレント時間とに応じたコヒーレント領域を求め、
複数の変調符号化法の各々について、データ送信時間及びデータ送信帯域幅に応じたデータ領域を求め、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果との大小関係に基づき、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を推定し、
前記データ誤り率を用いて算出されるスループットに基づいて、前記複数の変調符号化法の中から変調符号化法を決定する
ことを特徴とする変調符号化法の決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信に用いられる変調符号化法の選択方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線通信では、音声通話だけでなくインターネットへのアクセスやストリーミング放送の視聴、音楽や映像などのリッチコンテンツの配信などが行われ、通信量が増大してきている。このため、システム全体のスループットを向上させ、周波数利用効率を改善することが望ましい。
【０００３】
スループットの改善に関する技術として適応変調符号化（Adaptive Modulation and Coding、ＡＭＣ）が知られている。一例として、携帯電話端末など、ユーザに用いられている通信装置がコンテンツ等を受信する受信局であり、基地局が送信局である場合の処理について述べる。受信局は、伝搬路の通信品質を表す値として、送信局から送信されたパイロット信号などからCarrier to Interference and Noise Ratio（ＣＩＮＲ）値やphysical carrier to interference-plus-noise ratio（ＰＣＩＮＲ）値を求める。ＣＩＮＲ値やＰＣＩＮＲ値が求められると、これらの値に基づいて、変調符号化法（Modulation and Coding Scheme、ＭＣＳ）が選択される。変調符号化法の選択では、個々の通信装置で通信に用いられる変調多値数や符号化率が、通信品質に合わせて調整される。ここで、変調符号化法の選択を受信局が行うシステムと、受信局が推定した通信品質を送信局に通知して送信局が変調符号化法を選択するシステムが知られている。いずれの場合でも、選択された変調符号化法で通信が行われる。
【０００４】
関連する技術として、複数のサブキャリア信号が属する分割帯域ごとに空間多重伝送適合度を検出し、検出結果に基づいて無線伝送を行うときの伝送フォーマットを設定する技術が知られている。また、通信端末から基地局へチャネル品質情報を通知可能なチャネル数が限られている場合に、通知可能なチャネル数までの品質情報と通知するチャネルの選択方法を、通信端末が基地局に送信するシステムも知られている。このシステムでは、基地局は、通知された品質情報と通知するチャネルの選択方法に応じて、通知されていないチャネルの品質情報を判定し、通信に用いるチャネルを通信端末に割り当てる。また、サブキャリアに対するチャネル品質情報を通信端末から基地局へ送信する方法として、チャネル品質情報とその情報が測定される前に得られたチャネル品質情報を比較して得られた差動チャネル品質情報を送信する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６５２４２号公報
【特許文献２】特開２００７−５２６６９２号公報
【特許文献３】特開２００８−２４５１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
背景技術で述べた変調符号化法の選択では、選択される変調符号化法によりダイバーシチ効果の大きさが変動する可能性があることが考慮されていない。例えば、ＣＩＮＲ値の測定に用いられたサブキャリアとコンテンツの配信に用いられるサブキャリアの特性が異なると、コンテンツが受信されるときのダイバーシチ効果の大きさは、ＣＩＮＲ値が測定されたサブキャリアで見られる大きさとは異なる。ダイバーシチ効果が小さくなると、変調符号化法が決定されたときに期待された誤り率よりも、実際の誤り率は大きくなるため、選択された変調符号化法がデータの送信に適さなくなる。データの送信に適さない変調符号化法を用いてデータを送信すると、スループットが悪くなり、周波数の利用効率が下がる。
【０００７】
このように、変調符号化法を選択する際には、データが送信されるときのダイバーシチ効果の大きさが予測できないため、データの送信に適した変調符号化法を選択できない可能性があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、データの送信に適した変調符号化法を選択する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】
【０００９】
実施形態に係る通信装置は、コヒーレント領域算出部、データ領域算出部、誤り率推定部、決定部を備える。コヒーレント領域算出部は、サブキャリアの伝搬路特性が所定の範囲内であるコヒーレント帯域幅と、該伝搬路特性の変化量が所定の範囲内であるコヒーレント時間とに応じたコヒーレント領域を求める。データ領域算出部は、複数の変調符号化法の各々について、データ送信時間とデータ送信帯域幅とに応じたデータ領域を求める。誤り率推定部は、前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果との大小関係に基づき、データ誤り率を推定する。ここで、データ誤り率は、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表す。決定部は、前記データ誤り率を用いて算出されるスループットに基づいて、前記複数の変調符号化法の中から変調符号化法を決定する。
【発明の効果】
【００１０】
データの送信に適した変調符号化法を選択できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ダイバーシチ効果の大きさの変動の例と誤り率の関係を説明する図である。
【図２】実施形態に係る通信装置の構成例を示す図である。
【図３】変調符号化法リストの一例を示す図である。
【図４】変調符号化法ごとのデータ領域とコヒーレント領域の大きさを周波数時間平面上で比較した場合の例を示す図である。
【図５】通信装置と基地局の間での通信に用いられるフレームのフォーマットの一例を示す図である。
【図６】誤り率と通信品質の関係を示すグラフの例を示す図である。
【図７】スループットの推定結果の例を示すテーブルである。
【図８】変調符号化法の決定の際に行われる動作の一例を説明するフローチャートである。
【図９】コヒーレント領域の大きさが変動する場合の誤り率の変動の例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る通信装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係る通信装置の構成例を示す図である。
【図１２】通信装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図１３】第４の実施形態に係る通信装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図１４】特性テーブルＡ〜Ｄに記録されているＭＣＳ１についての誤り率とＣＩＮＲ値の関係の一例を示す図である。
【図１５】コヒーレント領域とデータ領域の形状とダイバーシチ効果の大きさの関係の一例を説明するテーブルである。
【図１６】コヒーレント領域外のサブキャリアの割合とダイバーシチ効果の大きさの関係の一例を説明するテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、ダイバーシチ効果の大きさの変動の例と誤り率の関係を説明する図である。図１を参照しながら、受信局となる通信装置が変調符号化法を選択して基地局に通知し、基地局が選択された変調符号化法を用いて通信装置にデータを送信する場合の例について説明する。以下の説明では、アップリンク通信とダウンリンク通信の両方にOrthogonal Frequency Division Multiple Access（ＯＦＤＭＡ）を用いているものとする。ただし、例えば、Orthogonal Frequency Division Multiplexing（ＯＦＤＭ）などの他の通信方式を用いた場合でも以下の実施形態を用いることができる。
【００１３】
図１（ａ）と図１（ｃ）は、コヒーレント領域１とデータ領域２（２−１、２−２）を周波数時間平面で表した図である。コヒーレント領域１に含まれるサブキャリアは、伝搬路特性が一定の範囲内である。従って、例えば、コヒーレント領域１は、伝搬路特性がほぼ同じサブキャリア数と、それらのサブキャリアの伝搬路特性が変化するまでに各々のサブキャリアで送信することができるシンボル数で表されることがある。ここで、伝搬路特性の一例として受信電力を用いることができる。この場合、コヒーレント領域１に含まれる任意の２本のサブキャリアの受信電力の差分は閾値（ΔＰ）以下である。また、コヒーレント領域１の時間軸方向の長さは、コヒーレント領域に含まれるサブキャリアの受信電力の差分がΔＰ以下である間に各々のサブキャリアで送信することができるシンボル数で表されることもある。
【００１４】
以下の説明では、サブキャリアの伝搬路特性が一定の範囲内である周波数の帯域幅を「コヒーレント帯域幅」（Ｆｃｏ）、サブキャリアの伝搬路特性の変化量が一定の範囲内である時間を「コヒーレント時間」（Ｔｃｏ）とする。コヒーレント領域１は、周波数時間平面上において、コヒーレント帯域幅とコヒーレント時間を用いて、図１（ａ）に示すように表される。なお、以下の説明では、図１（ａ）と図１（ｃ）では、コヒーレント領域１の大きさは同じであるとする。
【００１５】
データ領域２は、基地局が実施形態にかかる通信装置へのデータの送信に用いるサブキャリアが周波数時間平面上に占める領域を表す。データ領域２の大きさは、データの送信に用いられるサブキャリア数とそれらのサブキャリアを用いて送信されるシンボル数として表すこともできる。データ領域２は、基地局が用いる変調符号化法によって異なる。例えば、ＭＣＳ１が用いられるときのデータ領域２−１は、図１（ａ）に示すようにＴｄ１の時間のＦｄ１の周波数帯域を占める。一方、ＭＣＳ２が用いられるときのデータ領域２−２は、図１（ｃ）に示すように、Ｔｄ２の時間のＦｄ２の周波数帯域を占める。以下の説明では、Ｔｄ１やＴｄ２などの、データ領域２の時間軸方向の長さは、「データ送信時間」と記載されることがある。また、Ｆｄ１やＦｄ２などの、データ領域２の周波数軸方向の長さは、「データ送信帯域幅」と記載されることがある。
【００１６】
ダイバーシチ効果の大きさは、同一のデータの送信に用いられたサブキャリア同士の特性の違いによって変動する。図１（ｂ）は、ダイバーシチ効果がある場合、図１（ｄ）はダイバーシチ効果が無い場合についての、データの誤り率とＰＣＩＮＲ値の関係の例を示す。ここでは、図１（ｂ）と図１（ｄ）に破線で示す値がＰＣＩＮＲ値の測定値であるとする。ＰＣＩＮＲ値の大きさに応じて誤り率は変動するが、測定値では、ダイバーシチ効果が有る場合の誤り率は、ＭＣＳ１〜３のいずれでもダイバーシチ効果が無い場合の誤り率に比べて低くなっている。前述のとおり、コヒーレント領域１に含まれているサブキャリア同士の特性の違いは小さいため、コヒーレント領域１中では、ダイバーシチ効果はほとんど現れない。反対に、コヒーレント領域１に含まれるサブキャリアとコヒーレント領域１に含まれないサブキャリアを用いてデータを送信する場合、コヒーレント領域１の外側の領域のサブキャリアの特性は、コヒーレント領域１中のサブキャリアの特性と異なる。従って、データ領域２がコヒーレント領域１よりも大きい場合には、特性の異なるサブキャリア間でのダイバーシチ効果により、誤り率が低下する。例えば、図１（ｃ）の例では、データ領域２−２はコヒーレント領域１よりも小さいので、データ領域２−２を用いてデータが送信されたときには、ダイバーシチ効果は見られない。一方、データ領域２−１を用いてデータが送信された場合、ダイバーシチ効果により誤り率が低下する。
【００１７】
そこで、実施形態に係る通信装置は、データの送信に用いられるデータ領域２とコヒーレント領域１の大きさの違いからダイバーシチ効果の大きさを予測し、ダイバーシチ効果の大きさに基づいて、データの送信に適した変調符号化法を選択する。通信装置は、例えば、ＭＣＳ１〜３など、データの送信に用いられる可能性がある変調符号化法の各々についてデータが送信されるときのデータ領域２を求める。また、通信装置は、コヒーレント領域１も求める。さらに、ＭＣＳ１〜３の各々について求めたデータ領域２とコヒーレント領域１の大きさを比較することにより、データ領域２を用いた通信のダイバーシチ効果とコヒーレント領域１を用いた通信のダイバーシチ効果のいずれが大きいかを判定する。データ領域２を用いた通信で、コヒーレント領域１を用いた通信より大きなダイバーシチ効果が得られる場合、通信装置は、データ領域２を用いた通信での誤り率を、コヒーレント領域１を用いた通信の誤り率よりも小さいと推定する。通信装置は、例えば、図１（ｂ）、図１（ｄ）のような誤り率とＰＣＩＮＲ値の関係に基づいて誤り率を推定することができる。通信装置は、ＭＣＳ１〜３の各々を用いたときの誤り率を推定し、推定結果に基づいてＭＣＳ１〜３の各々を用いたときのスループットを計算する。通信装置は、スループットが最も良い値である変調符号化法を決定して、基地局に通知する。基地局は、通知された変調符号化法により、通信装置にデータを送信する。
【００１８】
このようにダイバーシチ効果の大きさに基づいて変調符号化法を決定することにより、データが送信されるときのダイバーシチ効果の大きさが予測よりも小さいことによる通信品質の劣化を防ぐことができる。例えば、図１（ｅ）と図１（ｆ）は、変調符号化法を決定したときよりも実際のダイバーシチ効果の大きさが小さいことにより、通信品質が劣化する例を示す図である。図１（ｆ）のＸは、ダイバーシチ効果が大きいときの誤り率とＰＣＩＮＲ値の関係を示すグラフであり、Ｙは、ダイバーシチ効果が小さいときの誤り率とＰＣＩＮＲ値の関係を示すグラフである。図１（ｅ）に示すように、ＰＣＩＮＲ値の測定に用いたサブキャリアが含まれる範囲３でのＰＣＩＮＲ値に基づいて、ダイバーシチ効果が大きいと仮定して変調符号化法が決定されたとする。ここで、データの送信に用いられる変調符号化法は、Ｘのグラフを用いて決定されたものとする。グラフＸを用いると、ＰＣＩＮＲ値の測定値に基づいて、目標とする誤り率ｘが得られると見込まれる。しかし、実際に用いられたデータ領域２−３では、ダイバーシチ効果が見られなかった場合、実際の通信での誤り率は、グラフＹに示すとおりになるので、誤り率はｙになる。このため、誤り率がｘからｙに増加し、通信品質が劣化することになる。本実施形態では、図１（ｅ）と図１（ｆ）を参照しながら述べたような通信品質の劣化を防ぐことができる。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態に係る通信装置１０の構成例を示す図である。通信装置１０は、アンテナ１１、共用器１２、受信器１３、Fast Fourier Transform（ＦＦＴ）部１４、タイミング同期部１５、復調部１６、チャネルデコード部１７、制御情報抽出部１８、ユーザデータ抽出部１９を備え、これらを用いて受信データを処理する。
【００２０】
アンテナ１１で受信された信号は、共用器１２により送信信号と分離されて受信器１３に入力される。受信器１３は、例えば、帯域制限フィルタ、受信ローノイズアンプ、ローカル周波数発信器、直交復調器、Automatic Gain Control（ＡＧＣ）アンプ、Ａ／Ｄ変換器などを備え、受信信号をデジタルベースバンド信号に変換する。ＦＦＴ部１４は、タイミング同期部１５から予め決められたタイミングが通知されると、ＦＦＴ処理により、デジタルベースバンド信号を周波数領域の受信サブキャリアシンボルに変換する。復調部１６はパイロット信号を用いて、周波数領域の受信サブキャリアシンボルから受信符号化シンボル列を取得する。チャネルデコード部１７は、送信で施された符号化処理に対応して復号化処理、誤り訂正、検出処理を行うことにより、受信データ列を抽出する。制御情報抽出部１８は、受信データから制御情報を取り出して通信制御部３１に通知する。ユーザデータ抽出部１９は、受信データ列からユーザデータを抽出し、ユーザデータ処理部（図示せず）に出力する。
【００２１】
通信装置１０は、コヒーレント領域算出部２３、データ領域算出部２４、受信品質測定部２５、ダイバーシチ効果判定部２６、誤り率推定部２７、決定部２８を備え、これらを用いて、ダイバーシチ効果の大きさに合わせて変調符号化法を決定する。また、通信装置１０がオプションとして遅延広がり測定部２１とドップラー周波数算出部２２を備える場合、コヒーレント領域算出部２３は、遅延波分散とドップラー周波数に基づいてコヒーレント領域１を算出する。変調符号化法の決定方法については後で詳しく説明する。
【００２２】
通信装置１０は、さらに、通信制御部３１、制御情報生成部３２、ユーザデータ生成部３３、チャネルコーディング部３４、変調部３５、Inverse FFT（ＩＦＦＴ）部３６、送信器３７を用いて、データを基地局に送信する。
【００２３】
ユーザデータ生成部３３は、ユーザが通信装置１０の通信先のノードと送受信するトラフィックデータを生成する。制御情報生成部３２は、送信先の基地局に通知する制御情報を生成する。例えば、基地局からのデータの送信に用いる変調符号化法が決定されると、制御情報生成部３２は、決定された変調符号化法を特定する情報を制御情報に含める。チャネルコーディング部３４は、トラフィックデータおよび制御情報について、誤り訂正符号化やインターリーブ処理等を行う。変調部３５は、符号化されたデータにビット繰り返し処理、パイロット信号やプリアンブル信号などの挿入や変調処理を行う。さらに、変調部３５は、ＯＦＤＭの各サブキャリアにシンボルを割り当てる。ＩＦＦＴ部３６は、サブキャリアに割り当てられたシンボルについてのＩＦＦＴ処理を行い、時間波形に変換する。また、ＩＦＦＴ部３６は、適宜、ガードインターバルの挿入も行う。送信器３７は、Ｄ／Ａ変換器、ローカル周波数発信器、ミキサ、送信パワーアンプ、フィルタ等を備え、デジタルベースバンド信号に基づいて送信信号を生成する。
【００２４】
以下、変調符号化法の決定方法について詳しく説明する。まず、遅延広がり測定部２１とドップラー周波数算出部２２を備えない場合の通信装置１０の動作について説明する。
コヒーレント領域算出部２３は、コヒーレント領域１を求める。この場合、コヒーレント領域算出部２３は、受信器１３から受信信号を受け取り、コヒーレント領域１を算出する。例えば、コヒーレント領域算出部２３は、受信電力の差分が閾値（ΔＰ）以下であるサブキャリア数と、それらのサブキャリアの受信電力の差分がΔＰ以下である間に各々のサブキャリアで送信することができるシンボル数を求める。コヒーレント領域算出部２３は、コヒーレント領域１の算出結果をダイバーシチ効果判定部２６に出力する。
【００２５】
データ領域算出部２４は、基地局が通信装置１０へのデータ送信に用いる可能性がある変調符号化法の各々について、各々の変調符号化法を用いたときの周波数の利用効率に基づいて、データ領域２を算出する。ここで、例えば、データ領域算出部２４は、図３に示すような変調符号化法リストを記憶することができる。図３に示した変調符号化法リストには、quadrature phase shift keying（ＱＰＳＫ）やquadrature amplitude modulation（ＱＡＭ）などの変調方式、符号化レート、および、利用効率が、ＭＣＳの識別子に対応付けて記録されている。サブキャリアの利用効率は、例えば、１本のサブキャリアで送信することができるビット数とすることができる。この場合、サブキャリアの利用効率（Ｅ）は、次式に基づいて求めることができる。
Ｅ＝Ｎｂｉｔ×Ｃ×Ｎｓｔ
ここで、Ｎｂｉｔは多値bit数、Ｃは符号化率、Ｎｓｔはストリーム数である。図３は、２ストリーム送信で１パケットに２つのForward Error Correction（ＦＥＣ）ブロックが含まれている場合の各変調符号化法での利用効率を示す。なお、データ領域算出部２４は、ストリーム数などのマルチアンテナ通信に関する情報を、通信制御部３１から受け取るものとする。
【００２６】
データ領域算出部２４は、サブキャリアの利用効率のほかに、１つのフレームで送信するデータ量（要求帯域情報）を使って、変調符号化法ごとのデータ領域２を算出する。ここで、データ領域算出部２４は、１つのフレームで送信するデータ量をRead Only Memory（ＲＯＭ）（図示せず）などから読み込むことができる。また、基地局や制御装置が通信装置１０に要求帯域情報を通知することもできる。なお、通信装置１０は、１つのフレームで送信するデータ量を、データが用いられるアプリケーションなどに応じて算出することもできる。通信装置１０による要求帯域情報の算出については後で説明する。
【００２７】
例えば、１８０ビットのデータを１つのフレームで送る場合について、データ領域２の計算例とデータ領域２の設定方法を説明する。ＭＣＳ１では、１本のサブキャリアで２ビットのデータが送信されるため、９０本のサブキャリアが使用される。すなわち、ＭＣＳ１が用いられるときのデータ領域２には、９０本のサブキャリアが含まれる。同様に、ＭＣＳ２では１本のサブキャリアで３ビットが送信されるため、ＭＣＳ２が用いられるときのデータ領域２には６０本のサブキャリアが含まれる。同様に、ＭＣＳ３では４５本、ＭＣＳ４と５では３０本のサブキャリアがデータ領域２に含まれる。
【００２８】
データ領域２に含まれるサブキャリア数が算出されると、データ領域算出部２４は、通信装置１０が通信に使用可能な周波数帯域や時間に制限があるかを確認する。例えば、通信装置１０に割り当てられた周波数帯域幅などの制限がある場合、その制限に合わせてデータ領域２を算出する。例えば、１０本のサブキャリア分の帯域幅が通信装置１０に割り当てられているとき、データ領域算出部２４は、データ送信帯域幅をサブキャリア１０本分の帯域幅に設定し、データ送信時間Ｔｄ１をサブキャリア９本分の時間に設定する。一方、通信装置１０が通信に使用可能な周波数帯域や時間に制限がない場合、データ領域算出部２４は、ダイバーシチ効果が大きくなるようにデータ領域２を設定することができる。例えば、データ送信時間がコヒーレント時間であってデータ送信帯域幅がコヒーレント帯域幅よりも大きい場合は、データ送信帯域幅がコヒーレント帯域幅でデータ送信時間がコヒーレント時間よりも長い場合よりもダイバーシチ効果が大きいとする。すると、データ領域算出部２４は、データ領域２がコヒーレント領域１よりも周波数軸方向に大きな値をとるように、データ領域２の時間軸方向をＴｃｏにすると共に、周波数軸方向をＦｃｏよりも大きな値にすることができる。図３を備えているデータ領域算出部２４は、ＭＣＳ１〜８の８通りの変調符号化法の各々について、データ領域２を算出し、得られた結果をダイバーシチ効果判定部２６に出力する。このとき、データ領域算出部２４は、データ領域２の算出結果を、ＭＣＳの識別子や利用効率と共にダイバーシチ効果判定部２６に出力することができる。
【００２９】
ダイバーシチ効果判定部２６は、コヒーレント領域１を、データ領域算出部２４により算出された変調符号化法ごとのデータ領域２と比較することにより、変調符号化法ごとのダイバーシチ効果の大きさを判定する。
【００３０】
図４は、変調符号化法ごとのデータ領域２とコヒーレント領域１の大きさを周波数時間平面上で比較した場合の例を示す図である。図４の例では、ＭＣＳ１〜８のデータ領域２を割り当てるときに帯域幅などの制限が加えられなかったものとする。ダイバーシチ効果判定部２６は、周波数時間平面上のデータ領域２の大きさがコヒーレント領域１よりも大きい変調符号化法ではダイバーシチ効果があると判定する。例えば、図４の例では、ＭＣＳ１〜３について算出されたデータ領域２は、コヒーレント領域１よりも大きいので、ＭＣＳ１〜３が用いられたときはダイバーシチ効果があると判定される。一方、ダイバーシチ効果判定部２６は、周波数時間平面上のデータ領域２の大きさがコヒーレント領域１よりも小さい変調符号化法では、ダイバーシチ効果がないと判定する。図４の例では、ＭＣＳ４〜８について算出されたデータ領域２はコヒーレント領域１よりも小さいので、ＭＣＳ４〜８が用いられる通信ではダイバーシチ効果がないと判定される。ダイバーシチ効果判定部２６は、得られた判定結果を、変調符号化法の識別子と共に誤り率推定部２７に出力する。ここで、ダイバーシチ効果判定部２６は、利用効率も誤り率推定部２７に通知することができる。誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果判定部２６から入力された判定結果を、変調符号化法の識別子等と対応付けて記憶する。
【００３１】
誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果の大きさに応じて誤り率を推定する。ここで、誤り率の推定には、受信品質測定部２５で決定された通信品質が用いられるので、誤り率の推定方法の説明の前に、通信品質の決定方法について述べる。
【００３２】
図５は、通信装置１０と基地局の間での通信に用いられるフレームのフォーマットの一例を示す図である。図５は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＷｉＭＡＸで用いられるダウンリンクサブフレーム４０とアップリンクサブフレーム５０の例を示している。ダウンリンクサブフレーム４０には、プリアンブル信号４１、ブロードキャスト領域４２、ミッドアンブル信号４４、個別パイロット領域４７が含まれている。個別パイロット領域４７には、基地局からデータが送信された端末の各々についての端末局宛バースト４５が含まれている。ここで、プリアンブル信号４１とミッドアンブル信号４４は基地局と通信装置１０の双方にとって既知の信号である。また、ブロードキャスト領域４２や個別パイロット領域４７にはデータ信号と、パイロット信号が含まれる。そこで、受信品質測定部２５は、プリアンブル信号４１、ミッドアンブル信号４４、共通パイロット信号４３、個別パイロット信号４６を用いて通信品質を表す値を算出する。図５では、基地局と通信装置１０にとって既知の信号のうち、受信品質測定部２５が測定に用いる信号を黒丸、受信品質測定部２５が算出に用いない制御信号を白丸、データ信号を四角で示している。なお、図５の例は一例であって、受信品質測定部２５は、黒丸で示した信号のうちの一部を用いて、通信品質を表す値を算出することもできる。受信品質測定部２５は、例えば、Received Signal Strength Indication（ＲＳＳＩ）値、ＣＩＮＲ値、ＰＣＩＮＲ値などを測定し、得られた結果を誤り率推定部２７に出力する。
【００３３】
誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果の大きさに応じて誤り率を推定する。誤り率推定部２７は、誤り率と通信品質の関係を記録した特性テーブルを記憶することができ、また、適宜、ＲＯＭなどの記憶装置から読み出すことができる。特性テーブルは、ダイバーシチ効果の大きさに合わせて複数用いられる。以下の例では、誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果がある場合と、ダイバーシチ効果が無い場合の２通りの特性テーブルを備えているものとする。
【００３４】
図６は、誤り率と通信品質の関係を示すグラフの例を示す図である。図６（ａ）と図６（ｂ）は、特性テーブルに記録されている誤り率をＣＩＮＲ値の関数としてプロットして得られるグラフの例である。図６の例では、ＭＣＳ１〜８の各々についてのブロック誤り率（Block Error Rate）をＣＩＮＲ値の関数として表している。ここで、ダイバーシチ効果が見られるときの誤り率は図６（ａ）、ダイバーシチ効果が見られないときの誤り率が図６（ｂ）であるとする。誤り率をＣＩＮＲ値に対してプロットしたグラフでは、図１（ｂ）や図１（ｄ）と同様に、誤り率の大きさが１の周辺では傾きがほとんど無く、ＣＩＮＲ値が高くなるにつれて誤り率が一定の傾きで減少する。図６（ａ）および図６（ｂ）では、グラフを見やすくするため、誤り率の減少量がほぼ一定の領域を示しているが、誤り率推定部２７は、図１（ｂ）などに示したように、誤り率の大きさが１の周辺の値もテーブルとして記憶することもできる。
【００３５】
図６に示すように直線的に誤り率が変化するＣＩＮＲ値の領域において、ＣＩＮＲ値の変化量が一定の場合、ダイバーシチ効果が見られる場合の誤り率の変化量は、ダイバーシチ効果が見られない場合の誤り率の変化量よりも大きい。ＣＩＮＲ値が高いほど誤り率が少なく、伝送速度の速い変調符号化法を用いることができる。また、例えば、ＣＩＮＲ値が１０ｄＢのときのＭＣＳ１の値を図６（ａ）と図６（ｂ）で比較すると分かるように、ダイバーシチ効果が見られる場合の方が、同じＣＩＮＲ値での誤り率が低くなっている。
【００３６】
誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果判定部２６から通知されたダイバーシチ効果の大きさに基づいて、誤り率の推定に用いる特性テーブルを選択する。図４を参照しながら述べた判定では、ＭＣＳ１〜３が用いられるときにはダイバーシチ効果が見られるので、誤り率推定部２７は図６（ａ）によって、ＭＣＳ１〜３での誤り率を求める。一方、ＭＣＳ４〜８が用いられるときにはダイバーシチ効果が見られないので、誤り率推定部２７は、図６（ｂ）によってＭＣＳ４〜８での誤り率を求める。誤り率推定部２７は、推定した誤り率を、変調符号化法および利用効率と対応付けて決定部２８に出力する。
【００３７】
決定部２８は、誤り率推定部２７で推定された誤り率に基づいて、各々の変調符号化法で得られるスループットの推定値を算出する。１パケットにＮｂｌｋ個のＦＥＣブロックを含む場合の推定スループットは、次式により計算できる。
Ｓｅｓｔ＝(１−Ｒerr)Ｎｂｌｋ×Ｅ
ここで、Ｓｅｓｔは推定スループット、Ｒerrは１ＦＥＣブロックの誤り率を表す。図７に、スループットの推定結果の例を示す。決定部２８は、推定スループットが最も大きい変調符号化法を、基地局に通知する変調符号化法に決定する。図７の例では、ＭＣＳ２のときに推定スループットが最大値となるため、決定部２８は、ＭＣＳ２を基地局に通知する変調符号化法に決定する。決定部２８は、決定した変調符号化法を通信制御部３１に通知する。通信装置１０は、通信制御部３１に入力された変調符号化法を特定する情報を基地局に制御情報として送信する。ここでは、ＭＣＳ２が通信装置１０から基地局に通知される。すると、基地局は、ＭＣＳ２を用いて通信装置１０にデータを送信する。
【００３８】
図８は、変調符号化法の決定の際に行われる動作の一例を説明するフローチャートである。以上の説明では、変調符号化法リストに記録されている全ての変調符号化法についてデータ領域２が算出された後でスループットの推定などが行われていたが、変調符号化法ごとにデータ領域２の算出やスループットの推定が行われることもある。図８のフローチャートは、変調符号化法ごとにスループットの推定等を行う場合の動作の例である。図８のフローチャート中のｍは処理した変調符号化法の数を特定するための変数である。Ｍは、変調符号化法リストに記録されている変調符号化法の数であり、任意の正の整数である。また、図８の動作例では、データ領域算出部２４と決定部２８の間で、ループ処理のための情報の授受が行われる。
【００３９】
通信装置１０が基地局からパケットを受信すると、コヒーレント領域算出部２３は、コヒーレント領域１を算出し、ダイバーシチ効果判定部２６に出力する（ステップＳ１）。データ領域算出部２４は、要求帯域情報を受け取るとｍを１に設定し、変調符号化法リストに記録されている変調符号化法の１つについてデータ領域２を算出し、ダイバーシチ効果判定部２６に出力する（ステップＳ２、Ｓ３）。
【００４０】
ダイバーシチ効果判定部２６は、コヒーレント領域１の大きさとｍ番目の変調符号化法について計算されたデータ領域２の大きさを、周波数時間平面上で比較して、比較結果を誤り率推定部２７に出力する（ステップＳ４）。ｍ番目の変調符号化法について計算されたデータ領域２がコヒーレント領域１よりも大きいとき、誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果がある場合の特性テーブルを用いて誤り率を求め、誤り率を決定部２８に出力する（ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７）。一方、ｍ番目の変調符号化法について計算されたデータ領域２の大きさがコヒーレント領域１の大きさ以下のとき、誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果がない場合の特性テーブルを用いて誤り率を求め、誤り率を決定部２８に出力する（ステップＳ４、Ｓ６、Ｓ７）。決定部２８は、誤り率が入力されると、ｍの値を１だけインクリメントしてから、Ｍとｍの値を比較する（ステップＳ８）。決定部２８は、ｍがＭ以下の場合は、まだ誤り率が求められていない変調符号化法があると判断してその旨をデータ領域算出部２４に通知する。決定部２８からの通知を受けたデータ領域算出部２４がステップＳ３の処理を開始することにより、ステップＳ３〜Ｓ８の処理が繰り返される。
【００４１】
ｍがＭよりも大きくなると、変調符号化法リスト中の全ての変調符号化法について誤り率が計算されているので、決定部２８は、各々の変調符号化法を用いたときのスループットの推定値を求める。決定部２８は、推定スループットが最も大きい変調符号化法を選択して選択された変調符号化法を特定する情報を通信制御部３１に出力する（ステップＳ９）。ここで、変調符号化法を特定する情報は変調符号化法の識別子とすることができるが、決定部２８は、変調符号化法で用いられる変調方法や符号化率を通信制御部３１に通知することもできる。
【００４２】
通信制御部３１に入力された変調符号化法は、制御情報として基地局に送信される（ステップＳ１０）。基地局は通信装置１０から制御情報を受信して、通信装置１０が選択した受信データの変調符号化法を受け取る（ステップＳ１１）。基地局は、通信装置１０から通知された変調符号化法により、通信装置１０へデータを送信する。一方、通信装置１０は、ステップＳ１０で制御情報を送信した後、基地局との通信が終了しているかを確認する（ステップＳ１２）。基地局と通信装置１０の間の通信が終了するまで、ステップＳ１〜ステップＳ１２の処理が繰り返される。
【００４３】
このように、データ領域２とコヒーレント領域１の大きさに応じてダイバーシチ効果があるかを判定し、ダイバーシチ効果の有無に応じて誤り率を推定する。このため、実施形態による通信装置１０によって選択された変調符号化法は、ダイバーシチ効果の大きさが予測より小さいことに起因するスループットの悪化を防止することができる。
【００４４】
以上の説明は、コヒーレント領域１の大きさが変動しない場合を例にとって説明したが、通信装置１０は、コヒーレント領域１の領域の大きさが変動する場合も同様に処理することができる。図９は、コヒーレント領域１の大きさが変動する場合の誤り率の変動の例を示す図である。図９（ａ）と図９（ｂ）は、通信装置１０がＭＣＳ１を用いたときのデータ領域２−１とコヒーレント領域１（１−１、１−２）の大きさの比較結果の例を示す。図９（ａ）の場合は、コヒーレント領域１−１がデータ領域２−１よりも大きいので、ＭＣＳ１を用いた通信では、ダイバーシチ効果が見られないと考えられる。そこで、誤り率推定部２７は、図９（ｃ）のグラフのデータを記録した特性テーブルを用いて誤り率を推定する。一方、図９（ｂ）の場合は、コヒーレント領域１−２がデータ領域２−１よりも小さいので、ＭＣＳ１を用いた通信では、ダイバーシチ効果があると考えられる。そこで、誤り率推定部２７は、図９（ｄ）のグラフのデータを記録した特性テーブルを用いて誤り率を推定する。このように、コヒーレント領域１の大きさの変動によってダイバーシチ効果の大きさが変化する場合も、通信装置１０は、通信に適した変調符号化法を選択することができる。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
次に、遅延広がり測定部２１とドップラー周波数算出部２２を備えている通信装置１０の動作について説明する。この場合、コヒーレント領域算出部２３は、遅延広がり測定部２１とドップラー周波数算出部２２の算出結果に基づいて、コヒーレント領域１を算出する。
【００４６】
遅延広がり測定部２１は、コヒーレント帯域幅を求めるために、基地局から受信したパイロット信号の遅延広がり（ディレイスプレッド）を測定し、測定結果をコヒーレント領域算出部２３に通知する。
【００４７】
ドップラー周波数算出部２２は、受信波の最大ドップラー周波数Ｆｄｏｐ（Hz）を算出し、得られた値をコヒーレント領域算出部２３に通知する。受信波の最大ドップラー周波数Ｆｄｏｐ（Hz）を算出するために、ドップラー周波数算出部２２は、速度センサや位置情報センサ（図示せず）から移動速度ｖ（m/s）、位置などの情報を受け取る。さらに、ドップラー周波数測定部２２は、通信制御部３１から搬送波の波長（λ）を特定する情報を受け取る。ドップラー周波数測定部２２は、次式により、ドップラー周波数を計算し、計算結果をコヒーレント領域算出部２３に通知する。
Ｆｄｏｐ＝ｖ／λ
【００４８】
コヒーレント領域算出部２３は、遅延広がり測定部２１から入力された遅延広がりの測定結果から遅延広がりの二乗平均平方根（Root Mean Square、R.M.S.）を算出する。ここで、R.M.S.値がτ秒だったとする。さらに、コヒーレント領域算出部２３は、R.M.S.値を用いてコヒーレント帯域幅（Ｆｃｏ）を算出する。例えば、チャネル相関が５０％となる帯域幅をコヒーレント帯域幅とすると、次のように求めることができる。
Ｆｃｏ≒０．０２／τ
【００４９】
さらに、コヒーレント領域算出部２３は、ドップラー周波数算出部２２から受け取った最大ドップラー周波数を用いて、次式からコヒーレント時間を求める。
Ｔｃｏ≒１／Ｆｄｏｐ
【００５０】
コヒーレント領域算出部２３は、コヒーレント帯域幅とコヒーレント時間に基づいてコヒーレント領域１を求める。コヒーレント領域算出部２３が求められた後の処理は、第１の実施形態での処理と同様である。
【００５１】
図１０は、第２の実施形態に係る通信装置１０の動作の一例を説明するフローチャートである。遅延広がり測定部２１は、遅延広がりを測定し、コヒーレント領域算出部２３に測定結果を通知する（ステップＳ２１）。コヒーレント領域算出部２３は、遅延広がりに基づいてコヒーレント帯域幅を決定する（ステップＳ２２）。ドップラー周波数測定部２２は、ドップラー周波数を測定し、測定結果をコヒーレント領域算出部２３に通知する（ステップＳ２３）。コヒーレント領域算出部２３は、通知されたドップラー周波数からコヒーレント時間を求める（ステップＳ２４）。ステップＳ２５〜Ｓ３５の処理は、図８を参照しながら説明したステップＳ２〜Ｓ１２の処理と同様である。なお、ステップＳ２１とステップＳ２３はいずれを先に行っても良い。また、ステップＳ２２とＳ２４の順序も任意である。
【００５２】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態では、ブロードキャスト領域４２や端末局宛バースト４５に含まれるパイロット信号を用いてコヒーレント領域１を求める通信装置７０について説明する。
【００５３】
図１１は、第３の実施形態に係る通信装置７０の構成例を示す図である。第３の実施形態に係る通信装置７０は、遅延広がり測定部２１やドップラー周波数測定部２２の代わりにパイロット時間相関算出部６１とパイロット周波数相関算出部６２を備えている。その他の構成は、図２を参照しながら説明した第１の実施形態に係る通信装置１０と同様である。
【００５４】
パイロット時間相関算出部６１とパイロット周波数相関算出部６２は、復調部１６からパイロット信号のチャネル推定値を取得する。また、パイロット時間相関算出部６１は、コヒーレント時間を算出に用いられる時間相関値を予め記憶しているかＲＯＭなどから読み込むものとする。以下の説明では、例えば、時間相関値が５０％のときのパイロット信号同士の送信時間の差をコヒーレント時間とする。同様に、パイロット周波数相関算出部６２も、コヒーレント帯域幅の算出に用いられる周波数相関値を予め記憶しているかＲＯＭなどから読み込むものとする。ここでは、周波数相関値が５０％のパイロット信号の送信に用いられたサブキャリアの周波数の差をコヒーレント帯域幅とする。なお、コヒーレント帯域幅やコヒーレント時間の算出に用いる周波数や時間の差を求めるときに用いる相関値の値は、実装に応じて任意に変更することができる。
【００５５】
パイロット時間相関算出部６１は、第１のパイロット信号のチャネル推定値と、第２のパイロット信号のチャネル推定値の相関を求める。ここで、第２のパイロット信号は、第１のパイロット信号と同じ周波数のサブキャリアにより送信され、第１のパイロット信号が送信された時刻のΔｔ後の時刻に送信されているものとする。パイロット時間相関算出部６１は、例えば、次式を用いて、各サブキャリアについてΔｔだけ離れたパイロットシンボルの間で平均処理をすることにより、時間相関係数（ρｔ(Δｔ)）を算出することができる。
【数１】
2011199402.tif 000003
ここで、ｈ(ｔｎ，ｆｋ)は、シンボル時刻ｔｎ、サブキャリア周波数ｆｋの複素チャネル推定値である。また、Ｋは処理対象のサブキャリア数、Ｎは処理対象のシンボル数を表す。パイロット時間相関算出部６１は、Δｔの値を変化させて、ρｔ(Δｔ)の値が５０％となるΔｔを求める。
【００５６】
パイロット周波数相関算出部６２は、第１のパイロット信号のチャネル推定値と、第３のパイロット信号のチャネル推定値の相関を求める。ここで、第３のパイロット信号は、第１のパイロット信号と同じ時刻に送信された信号であり、第１のパイロット信号が送信されたサブキャリアの周波数よりもΔｆだけ周波数が異なるサブキャリアにより送信されているものとする。パイロット周波数相関算出部６２は、例えば、例えば、次式を用いて、同じ時間にΔｆだけ周波数が異なるサブキャリアで送信されたパイロットシンボルの間で平均処理をすることにより、周波数相関係数（ρf(Δｆ)）を算出することができる。
【数２】
2011199402.tif 000004
パイロット周波数相関算出部６２は、Δｆの値を変化させて、ρf(Δｆ)の値が５０％となるΔｆを求める。
【００５７】
パイロット時間相関算出部６１は得られたΔｔを、パイロット周波数相関算出部６２はΔｆを、コヒーレント領域算出部２３に出力する。コヒーレント領域算出部２３は、入力されたΔｔをコヒーレント時間、Δｆをコヒーレント帯域幅として用いて、コヒーレント領域１の大きさを算出する。コヒーレント領域算出部２３が求められた後の処理は、第１の実施形態での処理と同様である。
【００５８】
図１２は、通信装置７０の動作の一例を説明するフローチャートである。パイロット周波数相関算出部６２は、受信したパイロット信号の周波数相関値を、Δｆの値を変えながら算出することにより、コヒーレント帯域幅を求める（ステップＳ４１、Ｓ４２）。パイロット時間相関算出部６１は、受信したパイロット信号の時間相関値を、Δｔの値を変えながら算出することにより、コヒーレント時間を求める（ステップＳ４３、Ｓ４４）。ステップＳ４５〜Ｓ５５の処理は、図８を参照しながら説明したステップＳ２〜Ｓ１２の処理と同様である。なお、ステップＳ４１とステップＳ４３はいずれを先に行っても良い。また、ステップＳ４２とＳ４４の順序も任意である。
【００５９】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態では、通信装置１０もしくは７０が１つのフレームで送信するデータ量を、通信に用いられるアプリケーションなどに応じて算出する場合の通信装置１０、７０の動作について説明する。
【００６０】
通信装置１０、７０は、通信データに含まれているQuality of Service（ＱｏＳ）情報から、通信に用いられるアプリケーションで求められるビットレートを算出する。ＱｏＳ情報は、例えば、ビデオストリーミングが使用される際のビットレートや、VoIPアプリケーションのビットレートなどである。データ領域算出部２４は、求められたビットレートに応じて、データ領域２を算出する。
【００６１】
例えば、VoIPアプリケーションにより２０ｋｂｐｓのビットレートが求められている場合の計算例を説明する。例えば、１秒間に２００フレームが送受信されるとする。すると、１フレームで１００ビットが送信されるという情報が、データ領域算出部２４に入力される。データ領域算出部２４は、変調符号化法に応じて１フレームあたりに用いられるサブキャリア数を計算する。この計算方法は、第１の実施形態で述べた方法と同様である。また、コヒーレント領域１の求め方やデータ領域２が求められた後の処理も第１の実施形態と同様である。
【００６２】
図１３は、第４の実施形態に係る通信装置１０、７０の動作の一例を説明するフローチャートである。通信装置１０、７０は、通信アプリケーションのＱｏＳ情報に応じて１フレームあたりのビット数を求める（ステップＳ６１）。ステップＳ６２〜Ｓ７３の処理は、図８を参照しながら説明したステップＳ２〜Ｓ１２と同様である。ここで、ステップＳ６１とステップＳ６２の順序は変更することができる。
【００６３】
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態では、２つ以上の特性テーブルを用いて誤り率を計算する場合の通信装置１０、７０の動作について説明する。第１〜第４の実施形態では、ダイバーシチ効果がある場合とダイバーシチ効果が無い場合の２通りの特性テーブルを用いていたが、特性テーブルの数は任意に変更することができる。
【００６４】
例えば、通信装置１０、７０が、４種類の特性テーブルを備えている場合について説明する。図１４に、４種類の特性テーブル（Ａ〜Ｄ）に記録されているＭＣＳ１についての誤り率とＣＩＮＲ値の関係の一例を示す。図１４の例では、特性テーブルＡ＞特性テーブルＢ＞特性テーブルＣ＞特性テーブルＤの順に、ダイバーシチ効果が小さくなる。ここで、コヒーレント領域１とデータ領域２の形状とダイバーシチ効果の大きさの関係が図１５に示すとおりであったとする。ここで、ダイバーシチ効果判定部２６は、図１５の内容を記憶しているか、適宜、ＲＯＭなどから読み出すものとする。
【００６５】
すると、ダイバーシチ効果判定部２６は、データ送信帯域幅とコヒーレント帯域幅の比較結果、および、データ送信時間とコヒーレント時間の比較結果に基づいて、以下のように、ダイバーシチ効果の大きさを判定する。
【００６６】
（ａ）データ送信帯域幅がコヒーレント帯域幅より広く、データ送信時間がコヒーレント時間より長いときは、図１５に示されている４つのパターンのうちで、ダイバーシチ効果が最も大きい。
（ｂ）データ送信帯域幅がコヒーレント帯域幅より広く、データ送信時間がコヒーレント時間以下であるときは、ダイバーシチ効果が２番目に大きい。
【００６７】
（ｃ）データ送信帯域幅がコヒーレント帯域幅以下で、データ送信時間がコヒーレント時間より長いときは、ダイバーシチ効果が３番目に大きい。
（ｄ）データ送信帯域幅がコヒーレント帯域幅以下、かつ、データ送信時間がコヒーレント時間以下のときは、ダイバーシチ効果が無い。
【００６８】
ダイバーシチ効果判定部２６は、各々のＭＣＳについて、ケース（ａ）〜（ｄ）のいずれに該当するかを誤り率推定部２７に通知する。また、ダイバーシチ効果判定部２６は、誤り率推定部２７に、誤り率の推定に用いられる特性テーブルの識別子を通知することもできる。誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果判定部２６の通知に応じて、ケース（ａ）では特性テーブルＡ、ケース（ｂ）では特性テーブルＢ、ケース（ｃ）では特性テーブルＣ、ケース（ｄ）では特性テーブルＤを用いて誤り率を求める。
【００６９】
また、ダイバーシチ効果判定部２６は、コヒーレント領域１とデータ領域２のそれぞれに含まれるサブキャリアの数に応じてダイバーシチ効果の大きさを判定することもできる。ここでは、通信装置１０、７０が、３種類の特性テーブルＡ〜Ｃを備えているとする。また、コヒーレント領域外のデータ領域２のサブキャリアの割合とダイバーシチ効果の大きさの関係は、図１６に示すとおりであるとする。ここで、ダイバーシチ効果判定部２６は、図１６の内容を記憶しているか、適宜、ＲＯＭなどから読み出すものとする。
【００７０】
ダイバーシチ効果判定部２６は、コヒーレント領域１に含まれるサブキャリアの数とデータ領域２に含まれるサブキャリアの数を比較する。ダイバーシチ効果判定部２６は、コヒーレント領域中のサブキャリアの数とデータ領域中のサブキャリアの数との差について、データ領域中のサブキャリアの数に対する割合（ｓ）を次式から求める。
ｓ（％）＝（ＤＳ−ＣＳ）／ＤＳ×１００
ここで、ＤＳは、データ領域２に含まれるサブキャリアの数を表す。また、ＣＳは、コヒーレント領域１に含まれるサブキャリアの数を表す。さらに、ｓの値に従って、ダイバーシチ効果判定部２６は、以下のように、ダイバーシチ効果の大きさを判定する。
（ｄ）ｓが０％以下であるときは、ダイバーシチ効果が見られない。
（ｅ）ｓが０％より大きく２０％以下であるときは、ダイバーシチ効果が小さい。
（ｆ）ｓが２０％より大きいときは、ダイバーシチ効果が大きい。
【００７１】
ダイバーシチ効果判定部２６は、（ｄ）〜（ｆ）の判定結果を誤り率推定部２７に通知する。また、ダイバーシチ効果判定部２６は、誤り率の推定に用いられる特性テーブルの識別子を誤り率推定部２７に通知することもできる。誤り率推定部２７は、ダイバーシチ効果判定部２６の通知に従って、誤り率を推定する。
【００７２】
このように、誤り率の推定に用いられる特性テーブルの数を増やすことにより、ダイバーシチ効果の大きさに応じた誤り率を推定することができる。そのため、ダイバーシチ効果の大きさに即した変調符号化法を選択することができる。
【００７３】
＜その他＞
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。
【００７４】
第１〜第３の実施形態は、それぞれ、第４および第５の実施形態と組み合わせることができる。
また、第１〜第５の実施形態を含む任意の実施形態は、ベースバンドチップ、ファームウェアなど、通信装置以外の形態で実施することもできる。さらに、Time Division Duplex（ＴＤＤ）によりデュプレックス通信が実現されている場合など、チャネルの対称性がある場合には、基地局などの送信局側も同様の処理により、移動端末への送信に用いる変調符号化法を選択することもできる。この場合、基地局は、送信先の移動端末から受信した信号を用いてコヒーレント領域１の算出や、ＣＩＮＲ値の測定などを行う。さらに、基地局は、変調符号化法ごとにデータ領域２を算出して、前述のとおりに移動端末へのデータ送信に用いる変調符号化法を決定する。
【００７５】
また、ダイバーシチ効果判定部２６は、ダイバーシチ効果の大きさを判定するときに、Multiple Input Multiple Output（ＭＩＭＯ）などのマルチアンテナ通信の種類に応じて判定方法を変更することもできる。
【００７６】
なお、通信装置１０、７０がCentral Processing Unit（ＣＰＵ）を備えている場合、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラム（図示せず）を実行することにより、コヒーレント領域算出部２３、データ領域算出部２４などとして動作することができる。また、ＣＰＵは、遅延広がり測定部２１、ドップラー周波数測定部２２、受信品質測定部２５、ダイバーシチ効果判定部２６、誤り率推定部２７、決定部２８、パイロット時間相関算出部６１、パイロット周波数相関算出部６２の一部または全部として動作することもできる。
【００７７】
上述の各実施形態に対し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
サブキャリアの伝搬路特性が所定の範囲内であるコヒーレント帯域幅と、該伝搬路特性の変化量が所定の範囲内であるコヒーレント時間とに応じたコヒーレント領域を求めるコヒーレント領域算出部と、
複数の変調符号化法の各々について、データ送信時間とデータ送信帯域幅とに応じたデータ領域を求めるデータ領域算出部と、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果との大小関係に基づき、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を推定する誤り率推定部と、
前記データ誤り率を用いて算出されるスループットに基づいて、前記複数の変調符号化法の中から変調符号化法を決定する決定部
を備えることを特徴とする通信装置。
（付記２）
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果のいずれが大きいかを判定するダイバーシチ効果判定部をさらに備え、
前記ダイバーシチ効果判定部は、前記データ送信帯域幅が前記コヒーレント帯域幅以上、および／または、前記データ送信時間が前記コヒーレント時間以上の長さである場合に、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果よりも前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果のほうが大きいと判定し、
前記誤り率推定部は、前記ダイバーシチ効果判定部が、前記データ領域を用いた通信で前記コヒーレント領域を用いた通信よりも大きいダイバーシチ効果が得られると判定する場合、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を、前記コヒーレント領域での通信の誤り率よりも小さい値に推定する
ことを特徴とする付記１に記載の通信装置。
（付記３）
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果のいずれが大きいかを判定するダイバーシチ効果判定部をさらに備え、
前記ダイバーシチ効果判定部は、前記データ領域に含まれているサブキャリア数が、前記コヒーレント領域に含まれているサブキャリアの数よりも多い場合に、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果よりも前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果のほうが大きいと判定し、
前記誤り率推定部は、前記ダイバーシチ効果判定部が、前記データ領域を用いた通信で前記コヒーレント領域を用いた通信よりも大きいダイバーシチ効果が得られると判定する場合、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を、前記コヒーレント領域での通信の誤り率よりも小さい値に推定する
ことを特徴とする付記１に記載の通信装置。
（付記４）
前記誤り率推定部は、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果の大きさが、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果の大きさよりも大きい場合に、前記複数の変調符号化法の各々が前記データの通信に用いられたときのデータ誤り率の予測値を記録した第１の誤り率テーブルと、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果の大きさが、前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果の大きさ以下の場合に、前記複数の変調符号化法の各々が前記データの通信に用いられたときのデータ誤り率の予測値を記録した第２の誤り率テーブルを備え、
前記誤り率推定部は、前記第１もしくは第２の誤り率テーブルを用いて前記データ誤り率を推定する
ことを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記５）
前記決定部は、前記データ誤り率を用いて、前記複数の変調符号化法の各々についてスループットを算出すると共に、前記スループットが最大の変調符号化法を決定する
ことを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記６）
前記誤り率推定部は、
前記データ送信帯域幅が前記コヒーレント帯域幅より大きく、前記データ送信時間が前記コヒーレント時間より長い場合の前記データ誤り率の予測値を記録した第１の誤り率テーブルと、
前記データ送信帯域幅が前記コヒーレント帯域幅より大きく、前記データ送信時間が前記コヒーレント時間以下の長さである場合の前記データ誤り率の予測値を記録した第２の誤り率テーブルと、
前記データ送信帯域幅が前記コヒーレント帯域幅以下であり、かつ、前記データ送信時間が前記コヒーレント時間より長い場合の前記データ誤り率の予測値を記録した第３の誤り率テーブルと、
前記データ送信帯域幅が前記コヒーレント帯域幅以下であり、かつ、前記データ送信時間が前記コヒーレント時間以下の長さである場合の前記データ誤り率の予測値を記録した第４の誤り率テーブルを備え、
前記ダイバーシチ効果判定部は、前記データ送信帯域幅が前記コヒーレント帯域幅より大きいか、および、前記データ送信時間が前記コヒーレント時間より長いかを判定した結果を前記誤り率推定部に出力し、
前記誤り率推定部は、前記ダイバーシチ効果判定部の出力に基づいて、前記第１〜４の誤り率テーブルのいずれかを用いて前記データ誤り率を推定する
ことを特徴とする付記２に記載の通信装置。
（付記７）
受信した受信波の遅延広がりを測定する遅延広がり測定部と、
前記受信波のドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定部を備え、
前記コヒーレント領域算出部は、前記遅延広がりから前記コヒーレント帯域幅を算出し、前記ドップラー周波数から前記コヒーレント時間を算出することにより、前記コヒーレント領域を求める
ことを特徴とする付記２〜６のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記８）
受信したパイロット信号の時間相関を算出する時間相関算出部と、
前記パイロット信号の周波数相関を算出する周波数相関算出部を備え、
前記コヒーレント領域算出部は、前記周波数相関から前記コヒーレント帯域幅を算出し、前記時間相関から前記コヒーレント時間を算出することにより、前記コヒーレント領域を求める
ことを特徴とする付記２〜６のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記９）
前記データ領域算出部は、前記データの送信を要求するアプリケーションによって指定されるデータ転送速度から１つのフレームで送るデータの量を表すフレーム内データ量を算出し、
前記データ領域算出部は、前記フレーム内データ量に基づいて前記データ領域を算出する
ことを特徴とする付記１〜８のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記１０）
サブキャリアの伝搬路特性が所定の範囲内であるコヒーレント帯域幅と、該伝搬路特性の変化量が所定の範囲内であるコヒーレント時間とに応じたコヒーレント領域を求めるコヒーレント領域算出部と、
複数の変調符号化法の各々について、データ送信時間及びデータ送信帯域幅に応じたデータ領域を求めるデータ領域算出部と、
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果との大小関係に基づき、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を推定する誤り率推定部と、
前記データ誤り率を用いて算出されるスループットに基づいて、前記複数の変調符号化法の中から変調符号化法を決定する決定部
を備えることを特徴とする制御装置。
（付記１１）
サブキャリアの伝搬路特性が所定の範囲内であるコヒーレント帯域幅と、該伝搬路特性の変化量が所定の範囲内であるコヒーレント時間とに応じたコヒーレント領域を求め、
複数の変調符号化法の各々について、データ送信時間及びデータ送信帯域幅に応じたデータ領域を求め
前記データ領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果と前記コヒーレント領域を用いた通信で得られるダイバーシチ効果との大小関係に基づき、前記データ領域が算出された変調符号化法での通信の誤り率を表すデータ誤り率を推定し、
前記データ誤り率を用いて算出されるスループットに基づいて、前記複数の変調符号化法の中から変調符号化法を決定する
ことを特徴とする変調符号化法の決定方法。
【符号の説明】
【００７８】
１  コヒーレント領域
２  データ領域
１０  通信装置
１１  アンテナ
１２  共用器
１３  受信器
１４  ＦＦＴ部
１５  タイミング同期部
１６  復調部
１７  チャネルデコード部
１８  制御情報抽出部
１９  ユーザデータ抽出部
２１  遅延広がり測定部
２２  ドップラー周波数測定部
２３  コヒーレント領域算出部
２４  データ領域算出部
２５  受信品質測定部
２６  ダイバーシチ効果判定部
２７  誤り率推定部
２８  決定部
３１  通信制御部
３２  制御情報生成部
３３  ユーザデータ生成部
３４  チャネルコーディング部
３５  変調部
３６  ＩＦＦＴ部
３７  送信器
４０  ダウンリンクサブフレーム
４１  プリアンブル信号
４２  ブロードキャスト領域
４３  共通パイロット信号
４４  ミッドアンブル信号
４５  端末局宛バースト
４６  個別パイロット信号
４７  個別パイロット領域
５０  アップリンクサブフレーム
６１  パイロット時間相関算出部
６２  パイロット周波数相関算出部
７０  通信装置
【図２】
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【図３】
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【図４】
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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１】
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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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