(57)【要約】  広帯域無線通信システムにおいて、チャネル環境に応じて適応的にＡＭＣモード及びダイバーシチモードを適用するための装置及び方法を提供する。送信機（基地局）は、受信機（端末機）から受信された形態で周波数領域及び時間領域チャネル測定に応じて送信モードを決定する。送信モードがＡＭＣモードであれば、送信機は、受信機から受信された周波数領域ＣＱＩに応じて符号及び変調方式を選択する。送信モードがダイバーシチモードであれば、送信機は、予め決定された方式で符号及び変調方式を選択する。
2007533199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割する広帯域無線通信システムにおける端末機の通信方法において、
受信信号を利用して前記複数のサブ帯域の各々に対して、所定時間区間の間のチャネル推定値を生成する過程と、
前記生成されたチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域の各々に対する周波数領域におけるチャネル平均値（Ａ）及びチャネル２次統計特性値（Ｂ）を算出する過程と、
前記生成されたチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域のうち、少なくとも１つに対する時間領域におけるチャネル２次統計特性値（C）を算出する過程と、
前記算出された１つ以上のチャネル平均値（Ａ）、前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｂ）、及び前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｃ）を含むチャネル測定情報を基地局に送信する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割し、前記サブ帯域及び所定時間区間で構成される資源をフレームセル（ＦＣ：Ｆｒａｍｅ  Ｃｅｌｌ）と定義し、前記フレームセル（ＦＣ）内のデータ伝送の単位であるＴＦＣ（Ｔｉｍｅ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｅｌｌ）が少なくとも１つ構成される広帯域無線通信システムにおける端末機の通信方法において、
受信信号を高速フーリエ変換してＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）復調し、前記ＯＦＤＭ復調されたデータをサブ帯域別に分類する過程と、
前記分類されたＯＦＤＭ復調されたデータを利用して、前記複数のサブ帯域の各々に対して前記所定時間区間の間のチャネル推定値を生成する過程と、
前記生成されたチャネル推定値のうち、予め設定された時間に対するチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域の各々に対するチャネル平均値（Ａ）及びチャネル２次統計特性値（Ｂ）を算出する過程と、
前記生成されたチャネル推定値のうち、予め設定された周波数に対するチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域のうち、少なくとも１つに対するチャネル２次統計特性値（Ｃ）を算出する過程と、
前記算出された１つ以上のチャネル平均値（Ａ）、前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｂ）、及び前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｃ）を含むチャネル測定情報を基地局に送信する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記１つ以上のチャネル平均値（Ａ）が、周波数領域における平均チャネル状態を表すことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｂ）が、周波数領域におけるチャネルの変化程度を表すことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｃ）が、時間領域におけるチャネルの変化程度を表すことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ＯＦＤＭ復調されたデータから予め割り当てられたＴＦＣのデータを検出する過程と、
前記検出されたＴＦＣのデータを所定の拡散符号で逆拡散して、シンボル列を生成する過程と、
前記生成されたシンボル列を復調及び復号して、データを復元する過程と
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記ＴＦＣが、所定個数の副搬送波で構成され、ＯＦＤＭシンボルと同じ時間区間を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割する広帯域無線通信システムにおける端末機の通信方法において、
受信信号を利用して、前記複数のサブ帯域の各々に対して所定時間区間の間の副搬送波チャネル推定値を生成する過程と、
前記生成されたチャネル推定値のうち、予め設定された時間に対するチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域の各々に対する周波数領域におけるチャネルの変化程度を表す第１値を算出する過程と、
前記生成されたチャネル推定値のうち、予め設定された周波数に対するチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域のうち、少なくとも１つに対する時間領域におけるチャネルの変化程度を表す第２値を算出する過程と、
前記算出された１つ以上の第１値及び前記算出された１つ以上の第２値を含むチャネル測定情報を送信機にフィードバックする過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割し、前記サブ帯域及び所定時間区間に該当する資源をフレームセルと定義する広帯域無線通信システムにおける送信方法において、
受信機から受信される周波数領域及び時間領域におけるチャネル測定情報を利用して、送信モードを決定する過程と、
前記決定された送信モードが第１モードの場合、符号及び変調方式を前記受信機から受信された周波数領域におけるチャネル特性指示子に応じて選択する過程と、
前記決定された送信モードが第２モードの場合、前記符号及び変調方式を予め決定された方式に決定する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
伝送データを前記決定された符号及び変調方式により符号化及び変調する過程と、
前記変調データを予め割り当てられたサブ帯域にマッピングする過程と、
前記サブ帯域にマッピングされた変調データを所定の拡散符号で拡散する過程と、
予め決められたホッピング規則に従って拡散されたデータを、特定時間−周波数領域にマッピングする過程と、
前記特定時間−周波数領域にマッピングされたデータを、逆高速フーリエ変換して送信する過程と
をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記時間−周波数領域が、所定個数の副搬送波で構成され、ＯＦＤＭシンボルと同じ時間区間を有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１モードが、ＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ）モードであり、前記第２モードが、ダイバーシチモードであることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記送信モード決定過程が、
前記周波数領域及び時間領域におけるチャネル測定情報により、前記周波数領域及び時間領域におけるチャネル状態が全て良好と判断されれば、前記送信モードを前記第１モードに決定する過程と、
前記周波数領域及び時間領域のうちのいずれかでもチャネル状態が悪いと判断されれば、前記送信モードを前記第２モードに決定する過程と
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記送信モード決定過程が、
前記周波数領域及び時間領域におけるチャネル測定情報に応じて、前記周波数領域及び時間領域におけるチャネルの変化程度が全て基準より小さければ、前記送信モードを第１モードに決定する過程と、
前記周波数領域及び時間領域のうちのいずれかでもチャネルの変化程度が基準より大きければ、前記送信モードを第２モードに決定する過程と
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記周波数領域におけるチャネル測定情報が、前記受信機に割り当てられたフレームセル内の特定時間に検出された副搬送波チャネル推定値に対する２次統計特性値（Ｂ）であり、
前記時間領域におけるチャネル測定情報が、予め決定されたフレームセル内の特定周波数から検出された副搬送波チャネル推定値に対する２次統計測定値（Ｃ）であり、
前記チャネル特性指示子が、前記特定時間に検出された副搬送波チャネル推定値に対する平均値（Ａ）であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記送信モード決定過程が、
前記２次統計特性値（Ｂ）と予め設定された基準値（Ｂｔｈ）とを比較することにより、周波数領域におけるチャネル状態が良好であるか否かを判断する過程と、
前記２次統計特性値（Ｃ）と予め設定された基準値（Ｃｔｈ）とを比較することにより、時間領域におけるチャネル状態が良好であるか否かを判断する過程と、
前記周波数領域及び時間領域におけるチャネル状態が全て良好な場合、前記送信モードを第１モードに決定する過程と、
前記周波数領域及び時間領域のうちのいずれかでもチャネル状態が劣悪な場合、前記送信モードを第２モードに決定する過程と
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記２次統計特性値Ｂ及びＣが、分散値であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割し、前記サブ帯域及び所定時間帯域で構成される資源をフレームセルと定義し、前記フレームセル内データ伝送の単位であるＴＦＣが少なくとも１つ構成されるＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの送信機装置において、
受信機から受信される周波数領域及び時間領域におけるチャネル測定情報を利用して、送信モードを決定する送信モード決定器と、
前記決定された送信モードが第１モードの場合、符号及び変調方式を前記受信機から受信された周波数領域におけるチャネル特性指示子を利用して決定し、前記決定された送信モードが第２モードの場合、前記符号及び変調方式を予め決定された方式に決定し、入力される伝送データを前記決定された符号及び変調方式により符号化及び変調して出力する符号器及び変調器と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記符号器及び変調器からのデータを、予め割り当てられたサブ帯域に対応する帯域拡散器に出力する帯域分配器と、
前記サブ帯域の各々に対応し、前記帯域分配器からのデータを所定の拡散符号で拡散して出力する複数の帯域拡散器と、
前記複数の帯域拡散器の各々に対応し、対応する帯域拡散器からのデータを予め決められたホッピング規則に従って特定ＴＦＣにマッピングして出力する複数の時間／周波数ホッピング器と、
前記複数の時間／周波数ホッピング器から出力されるデータを、逆高速フーリエ変換するＩＦＦＴ演算器と
をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記第１モードが、ＡＭＣモードであり、前記第２モードが、ダイバーシチモードであることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記送信モード決定器が、前記周波数領域及び時間領域におけるチャネル測定情報に応じて、前記周波数領域及び時間領域におけるチャネル状態が全て良好であれば、前記送信モードを前記第１モードに決定し、前記周波数領域及び時間領域のうちのいずれかでもチャネル状態が劣悪であれば、前記送信モードを前記第２モードに決定することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記送信モード決定器が、前記周波数領域及び時間領域におけるチャネル測定情報に応じて、前記周波数領域及び時間領域におけるチャネルの変化程度が全て基準より小さければ、前記送信モードを第１モードに決定し、前記周波数領域及び時間領域のうちのいずれかでもチャネルの変化程度が基準より大きければ、前記送信モードを第２モードに決定することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２３】
前記周波数領域におけるチャネル測定情報が、前記受信機に割り当てられたフレームセル内の特定時間に検出された副搬送波チャネル推定値に対する２次統計特性値（Ｂ）であり、
前記時間領域におけるチャネル測定情報が、予め決定されたフレームセル内の特定周波数から検出された副搬送波チャネル推定値に対する２次統計測定値（Ｃ）であり、
前記チャネル特性指示子が、前記特定時間に検出された副搬送波チャネル推定値に対する平均値（Ａ）であることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２４】
前記送信モード決定器が、
前記２次統計特性値（Ｂ）と予め設定された基準値（Ｂｔｈ）とを比較することにより、周波数領域におけるチャネル状態が良好であるか否かを判断する第１判断器と、
前記２次統計特性値（Ｃ）と予め設定された基準値（Ｃｔｈ）とを比較することにより、時間領域におけるチャネル状態が良好であるか否かを判断する第２判断器と、
前記周波数領域及び時間領域におけるチャネル状態が全て良好な場合、前記送信モードを第１モードに決定し、前記周波数領域及び時間領域のうちのいずれかでもチャネル状態が劣悪な場合、前記送信モードを第２モードに決定する決定器と
を備えることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２５】
前記２次統計特性値Ｂ及びＣが、分散値であることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２６】
前記ＴＦＣが、所定個数の副搬送波で構成され、ＯＦＤＭシンボルと同じ時間区間を有することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２７】
副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割する広帯域無線通信システムにおける端末機装置において、
受信信号を利用して、前記複数のサブ帯域の各々に対して所定時間区間の間のチャネル推定値を生成するチャネル推定部と、
前記生成されたチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域の各々に対する周波数領域におけるチャネル平均値（Ａ）及びチャネル２次統計特性値（Ｂ）を算出する周波数領域チャネル測定部と、
前記生成されたチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域のうち、少なくとも１つに対する時間領域におけるチャネル２次統計特性値（Ｃ）を算出する時間領域チャネル測定部と、
前記算出された１つ以上のチャネル平均値（Ａ）、前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｂ）、及び前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｃ）を含むチャネル測定情報を基地局に送信する送信部と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２８】
前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｂ）が、周波数領域におけるチャネルの変化程度を表すことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｃ）が、時間領域におけるチャネルの変化程度を表すことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割し、前記サブ帯域及び所定時間区間に該当する資源をフレームセルと定義し、前記フレームセルには、データ伝送の単位であるＴＦＣが少なくとも１つ構成されるＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの端末装置において、
受信信号を高速フーリエ変換して、ＯＦＤＭ復調し、前記ＯＦＤＭ復調されたデータをサブ帯域別に出力するＦＦＴ演算器と、
前記複数のサブ帯域の各々に対応し、前記ＦＦＴ演算器の出力から特定データを抽出し、前記抽出された特定データを利用して、該当フレームセルに対するチャネル推定を行う複数のチャネル推定器と、
前記複数のチャネル推定器の各々に対応し、対応するチャネル推定器からのチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域の各々に対する周波数領域におけるチャネル平均値（Ａ）及びチャネル２次統計特性値（Ｂ）を算出するための複数の周波数帯域ＣＱＩ生成器と、
前記複数のチャネル推定器のうち、特定チャネル推定器からのチャネル推定値を受信し、前記チャネル推定値を利用して、前記サブ帯域のうち、少なくとも１つに対するチャネル２次統計特性値（Ｃ）を算出するためのチャネルの変化測定器と、
前記算出された１つ以上のチャネル平均値（Ａ）、前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｂ）、及び前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｃ）を含むチャネル測定情報を基地局に送信するための送信部と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項３１】
前記複数のサブ帯域の各々に対応し、前記ＦＦＴ演算器からのデータから予め割り当てられたＴＦＣのデータを検出して出力する複数の時間／周波数ホッピング選択器と、
前記複数の時間／周波数ホッピング選択器の各々に対応し、対応する前記時間／周波数ホッピング選択器からのデータを所定の拡散符号で逆拡散して、シンボルを出力する複数の帯域逆拡散器と、
前記複数の帯域逆拡散器からのシンボルを復調及び復号して、データを復元する復調器及び復号器と
をさらに備えることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数の周波数帯域ＣＱＩ生成器が、
入力されるチャネル推定値のうち、特定時間に対するチャネル推定値を検出して出力する検出器と、
前記検出器からのチャネル推定値に対する平均値を計算して出力する平均計算機と、
前記検出器からのチャネル推定値に対する分散値を計算して出力する分散計算機と
を備えることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記チャネルの変化測定器が、
入力されるチャネル推定値のうち、特定周波数に対するチャネル推定値を検出して出力する検出器と、
前記検出器からのチャネル推定値に対する分散値を計算して出力する分散計算機と
を備えることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３４】
前記ＴＦＣが、所定個数の副搬送波で構成され、ＯＦＤＭシンボルと同じ時間区間を有することを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３５】
前記特定データが、パイロットデータであることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３６】
前記算出された１つ以上の２次統計特性値（Ｂ）が、周波数領域におけるチャネルの変化程度を表すことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３７】
前記算出された１つ以上の２次統計特性値（Ｃ）が、時間領域におけるチャネルの変化程度を表すことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭＡ−ＣＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムにおけるＡＭＣモード及びダイバーシチモードをスイッチングするための装置及び方法に関し、特にチャネル環境に応じて適応的にＡＭＣモード及びダイバーシチモードを適用するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、有・無線チャネルにおいて高速のデータ伝送に有用な方式として用いられている直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；以下、ＯＦＤＭと記す）方式は、多重搬送波を用いてデータを伝送する方式であって、直列に入力されるシンボル列を並列変換して、これら各々を互いに直交性を有する複数のサブキャリア、すなわち複数のサブチャネルきに変調して伝送する多重搬送波変調（ＭＣＭ；Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式の一種である。
【０００３】
このような多重搬送波変調方式を適用するシステムは、１９５０年代後半の軍用高周波ラジオに初めて適用されたし、複数の直交するサブキャリアを重ねる前記ＯＦＤＭ方式は、１９７０年代から発展し始めたが、多重搬送波間の直交変調の実現が難解なために、実際のシステムに適用することには限界があった。
【０００４】
しかしながら、１９７１年Ｗｅｉｎｓｔｅｉｎなどが前記ＯＦＤＭ方式を使用する変復調は、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を利用して效率的に処理が可能であるという発表により、ＯＦＤＭ方式に対する技術開発が急速に発展した。また、保護区間（ｇｕａｒｄ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）の使用とサイクリック・プレフィックス保護区間の挿入方式が知られることにより、多重経路及び遅延拡散に対するシステムの問題点を多少解消させるようになった。
【０００５】
これにより、前記ＯＦＤＭ方式技術は、デジタルオーディオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ；ＤＡＢ）、デジタルテレビ、無線近距離通信網（ＷＬＡＮ；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、及び無線非同期伝送モード（ＷＡＴＭ；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）などのデジタル伝送技術に広範囲に適用されている。すなわち、前記ＯＦＤＭ方式は、ハードウェア的な複雑さ（Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）のため広く用いられていなかったが、最近、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；以下、ＦＦＴと記す）及び逆高速フーリエ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；以下、ＩＦＦＴと記す）を含む各種デジタル信号処理技術が発展することによって、実現可能となった。
【０００６】
前記ＯＦＤＭ方式は、従来の周波数分割多重（ＦＤＭ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式と似ているが、何よりも複数のサブキャリア同士間の直交性を維持して伝送することにより、高速データ伝送時に最適の伝送効率を得ることができ、周波数スペクトルを重ねて使用するため、周波数の使用効率が良く、周波数選択的フェージング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｆａｄｉｎｇ）に強く、多重経路フェージングに強い特性があるため、高速データ伝送時に最適の伝送効率を得ることができるという特徴を有する。
【０００７】
なお、保護区間を利用してシンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）影響を低減させることができ、ハードウェアー的に等化器構造を簡単に設計することが可能であり、インパルス性ノイズに強いという長所があるから、通信システム構造に積極的に活用されている傾向にある。
【０００８】
一方、前記ＯＦＤＭＡ−ＣＤＭ（直交周波数分割多重接続−符号分割多重）は、全体周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割し、分割されたサブ周波数帯域にマッピングされるデータを一定値だけ拡散して送信する通信方式である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の技術によれば、ＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムは、チャネル状況により変調及び符号化方式（ＭＳＣ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）レベルを適応的に変更するＡＭＣモードのみを使用するか、ＭＣＳレベルが固定されるダイバーシチモードのみを使用する。または、ＡＭＣモードを使用するときは、特定周波数帯域（または、特定時間帯域）を割り当てる方法を選択し、ＡＭＣを使用しないときは、任意の周波数帯域を割り当てる方式が提案されたことがある。
【００１０】
ＡＭＣモードまたはダイバーシチモードのみを使用するシステムでは、チャネル状況に応じる最適の性能を発揮するのに問題がある。たとえば、チャネルのコーヒアランス帯域幅（ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）とコーヒアランス時間（ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｉｍｅ）が極めて大きい場合には、ＡＭＣモードを使用するシステムは、最適の性能を獲得できるが、ダイバーシチモードを使用するシステムは、多くのゲインを得ることができない。万一、チャネル環境が上記の場合と反対であれば、すなわち、チャネルのコーヒアランス帯域幅とコーヒアランス時間が極めて小さい場合には、ダイバーシチモードを使用するシステムが最適の性能を発揮できることに対し、ＡＭＣモードを使用するシステムは性能ゲインがほとんどない。
【００１１】
一方、ＡＭＣモードを使用するときは、特定周波数帯域を割り当て、ダイバーシチモードでは、任意の周波数帯域を割り当てるシステムの場合には、チャネルが有用に利用されないという問題がある。ＡＭＣモードにおいて特定周波数帯域が割り当てられる場合、その周波数帯域のチャネルが極めて不良であり、他の周波数帯域のチャネルが比較的より良ければ、ＡＭＣモードのための周波数帯域が固定されているため、ＡＭＣモードは、常に悪いチャネルのみを利用するという問題がある。
【００１２】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、チャネル環境に応じて適応的にＡＭＣモード及びダイバーシチモードを適用するための装置及び方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、ＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、基地局が端末からのフィードバック情報に応じて、適応的にＡＭＣモード及びダイバーシチモードを適用するための装置及び方法を提供することにある。
【００１４】
また、本発明のさらに他の目的は、ＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて端末が周波数及び時間帯域でのチャネル測定情報を基地局にフィードバックするための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的は、広帯域無線通信システムにおいて、チャネル環境に応じてＡＭＣモードとダイバーシチモードとの間で適応的にスイッチングするための装置及び方法を提供することにより達成される。
【００１６】
上記の目的を達成すべく、本発明に係る副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割する広帯域無線通信システムにおける端末機の通信方法によれば、受信信号を利用して前記複数のサブ帯域の各々に対して、所定時間区間の間のチャネル推定値を生成する過程と、前記生成されたチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域の各々に対する周波数領域におけるチャネル平均値（Ａ）及びチャネル２次統計特性値（Ｂ）を算出する過程と、前記生成されたチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域のうち、少なくとも１つに対する時間領域におけるチャネル２次統計特性値（Ａ）を算出する過程と、前記算出された１つ以上のチャネル平均値（Ａ）、前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｂ）、及び前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｃ）を含むチャネル測定情報を基地局に送信する過程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割し、前記サブ帯域及び所定時間区間に該当する資源をフレームセルと定義する広帯域無線通信システムにおける送信方法によれば、受信機から受信される周波数領域及び時間領域におけるチャネル測定情報を利用して、送信モードを決定する過程と、前記決定された送信モードが第１モードの場合、符号及び変調方式を前記受信機から受信された周波数領域におけるチャネル特性指示子を利用して決定する過程と、前記決定された送信モードが第２モードの場合、前記符号及び変調方式を予め決定された方式に決定する過程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割し、前記サブ帯域及び所定時間帯域で構成される資源をフレームセルと定義し、前記フレームセル内データ伝送の単位であるＴＦＣが少なくとも１つ構成されるＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの送信機装置によれば、受信機から受信される周波数領域及び時間領域におけるチャネル測定情報を利用して、送信モードを決定する送信モード決定器と、前記決定された送信モードが第１モードの場合、符号及び変調方式を前記受信機から受信された周波数領域におけるチャネル特性指示子を利用して決定し、前記決定された送信モードが第２モードの場合、前記符号及び変調方式を予め決定された方式に決定し、入力される伝送データを前記決定された符号及び変調方式により符号化及び変調して出力する符号器及び変調器とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る副搬送波の全帯域を複数のサブ帯域に分割する広帯域無線通信システムにおける端末機装置によれば、受信信号を利用して、前記複数のサブ帯域の各々に対して所定時間区間の間のチャネル推定値を生成するチャネル推定部と、前記生成されたチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域の各々に対する周波数領域におけるチャネル平均値（Ａ）及びチャネル２次統計特性値（Ｂ）を算出する周波数領域チャネル測定部と、前記生成されたチャネル推定値を利用して、前記サブ帯域のうち、少なくとも１つに対する時間領域におけるチャネル２次統計特性値（Ｃ）を算出する時間領域チャネル測定部と、前記算出された１つ以上のチャネル平均値（Ａ）、前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｂ）、及び前記算出された１つ以上のチャネル２次統計特性値（Ｃ）を含むチャネル測定情報を基地局に送信する送信部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、時間−周波数領域を複数のサブ帯域及びサブ時区間に分割して使用するシステムにおいて、多様なチャネル環境に応じて送信方式を変化する方法を提案することによって、限定された無線資源を効果的に使用し、より安定的にシステムを運用できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。下記において、本発明を説明するにおいて関連した公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略するべきである。
【００２２】
以下では、本発明に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、チャネル環境に応じて適応的にＡＭＣモードとダイバーシチモードを使用するための方案について説明する。本発明は、チャネル環境をコーヒアランス帯域幅とコーヒアランス時間に応じて、大きく２種類に分離し、チャネル環境に応じて適応的にＡＭＣモードとダイバーシチモードを使用する。ここで、前記コーヒアランス帯域幅は、チャネルの変化がない周波数帯域を意味し、前記コーヒアランス時間は、チャネルの変化がない時間帯域を意味する。すなわち、コーヒアランス帯域幅とコーヒアランス時間が大きいほど、チャネル状態が良好となる。
【００２３】
前記「ダイバーシチモード」では、伝送データが時間及び周波数に応じて予め決められた規則でホッピングする。そして、前記「ＡＭＣモード」では、伝送データが時間及び周波数に応じて予め決められた規則でホッピングするとともに、符号化及び変調方式がフィードバック情報により適応的に決定される。本発明は、周波数及び時間領域におけるチャネル状態が全て良好な場合、前記ＡＭＣモードを使用し、前記周波数及び時間領域のうちのいずれかでもチャネル状態がよくなければ、前記ダイバーシチモードを使用することを特徴とする。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、端末からのフィードバック情報に応じて送信モードを決定するための基地局装置を示している。本発明に係る前記基地局装置は、端末からのフィードバック情報に応じて送信モード（ＡＭＣ／ダイバーシチモード）を決定する送信モード決定器１０５を備えることを特徴とする。
【００２５】
同図に示すように、まず、送信モード決定器１０５は、端末からフィードバックされた
【数１】
2007533199.tif 000003
と予め決定された
【数２】
2007533199.tif 000004
を利用して、ＡＭＣモード（Ｍｏｄｅ＝０）またはダイバーシチモード（Ｍｏｄｅ＝１）を決定する。ここで、
【数３】
2007533199.tif 000005
は、周波数帯域におけるチャネルの変化程度を表す値であって、後述する図５でこれに対する生成方法を詳細に説明する。
【数４】
2007533199.tif 000006
は、時間領域におけるチャネルの変化程度を表す値であって、後述する図６でこれに対する生成方法を詳細に説明する。
【数５】
2007533199.tif 000007
は、周波数帯域におけるチャネルの変化に対するしきい値を表す値であり、
【数６】
2007533199.tif 000008
は、時間領域におけるチャネルの変化に対するしきい値を表す値である。前記周波数帯域におけるチャネルの変化程度を表す
【数７】
2007533199.tif 000009
は、周波数領域におけるチャネル状態を表すものであって、前記コーヒアランス帯域幅が増加するほど小さくなる。前記時間領域におけるチャネルの変化程度を表す
【数８】
2007533199.tif 000010
は、時間領域におけるチャネル状態を表すものであって、前記コーヒアランス時間が増加するほど小さくなる。前記送信モード決定器１０５は、周波数及び時間領域におけるチャネル状態が全て良好であれな、送信モードをＡＭＣモードに決定し、いずれかでもチャネル状態がよくなければ、送信モードをダイバーシチモードに決定する。これに対する具体的な過程は、後述する図４で説明する。
【００２６】
符号器及び変調器１０１は、前記送信モード決定器１０５から計算したモード値が０である場合には、ＡＭＣモードで動作して、これに相応するＡＭＣレベルを発生させ、モード値が１である場合には、ダイバーシチモードで動作して、ＡＭＣレベルのうち最も低いレベルを発生させる。前記ＡＭＣモードで動作する場合、
【数９】
2007533199.tif 000011
以外のチャネル特性指示子
【数１０】
2007533199.tif 000012
を利用して、ＡＭＣレベル（またはＭＣＳレベル）を決定するようになる。前記チャネル特性指示子ＣＱＩに対した生成方法は、下記の図５で詳細に説明する。
【００２７】
符号器及び変調器１０１は、前記送信モード決定器１０５から計算したモード値が０である場合には、ＡＭＣモードで動作して、チャネル状態に相応するＡＭＣレベルを発生させ、モード値が１である場合には、ダイバーシチモードで動作して、ＡＭＣレベルのうち最も低いレベルを発生させる。すなわち、前記ＡＭＣモードで動作する場合、
【数１１】
2007533199.tif 000013
以外のチャネル特性指示子
【数１２】
2007533199.tif 000014
を利用して、ＡＭＣレベル（またはＭＣＳレベル）を決定するようになる。前記チャネル特性指示子（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）に対する生成方法は、下記の図５で詳細に説明する。
【００２８】
帯域分配器１０３は、前記符号器及び変調器１０１からのデータ（変調シンボル）を並列に変換して、予め割り当てられたサブ帯域の帯域拡散器１１１，１１３に伝達する。図３に示すように、本発明は、全帯域を複数のサブ帯域
【数１３】
2007533199.tif 000015
に区分する。帯域拡散器１１１，１１３それぞれは、前記複数のサブ帯域のうちのいずれかに対応する。
【００２９】
帯域拡散器１１１，１１３は、前記帯域分配器１０３から入力されるシンボルそれぞれを互いに異なる拡散符号（例：長さが８であるウォルシュコード）で拡散し、前記拡散チップデータを加算して、対応する時間周波数ホッピング器１１９，１２１に出力する。ここで、８個のウォルシュコードのうちのいずれかは、パイロットシンボルを拡散するのに用いられることができる。万一、拡散ファクターが「１」であれば、前記帯域拡散器１１１，１１３が拡散動作を行わないため、前記図１のシステムは、ＯＦＤＭＡで動作する。前記時間周波数ホッピング器１１９，１２１は、対応する帯域拡散器１１１，１１３からのデータを予め割り当てられた時間及び周波数領域にマッピングして出力する。データが時間及び周波数にマッピングされる過程は、下記の図３及び図７で詳細に説明する。一方、前記時間及び周波数マッピング情報は、制御情報を伝達するために決定されたフレームセルを介して端末に伝達される。これにより、前記端末は、前記基地局から受信したマッピング情報からデータが載せられた正確な資源（時間−周波数領域またはＴＦＣ位置）を識別できる。
【００３０】
Ｎ−ポイントＩＦＦＴ演算器１２３は、前記時間周波数ホッピング器１１９，１２１からのデータを逆高速フーリエ変換して、ＯＦＤＭ変調を行う。ここで、前記Ｎは、全帯域のサブキャリア（副搬送波）の個数で決定される値である。並列／直列変換器１２５は、前記ＩＦＦＴ演算器１２３からの並列データを直列データに変換して出力する。ＲＦ処理器１２７は、前記並列／直列変換器１２５からのデジタルデータをアナログ信号に変換し、ベースバンドアナログ信号をラジオ周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換して、アンテナを介して送信する。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、チャネル測定情報を基地局に送信するための端末機装置を示している。本発明に係る前記端末装置は、周波数領域に対するチャネル測定情報を生成するためのＣＱＩ生成器２１１，２１３、及び時間領域に対するチャネル測定情報を生成するためのチャネルの変化測定器２１５を備えることを特徴とする。
【００３２】
同図に示すように、まず、ＲＦ処理器２０１は、アンテナを介して受信されるラジオ周波数信号をベースバンド信号に変換し、前記ベースバンドアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。直列／並列変換器２０３は、前記ＲＦ処理器２０１からの直列データを並列データに変換して、Ｎ−ポイントＦＦＴ演算器２０５に出力する。前記Ｎ−ポイントＦＦＴ演算器２０５は、前記直列／並列変換器２０３からのデータを高速フーリエ変換して、決められた帯域に応じて、ＯＦＤＭ復調されたデータを時間−周波数ホッピング選択器２１６、２１８と、チャネル推定器２０７、２０９とに分配する。例えば、ＯＦＤＭ復調されたデータのうち、０番目帯域のデータは、第０帯域逆拡散器２１７及びチャネル推定器２０７に出力し、最後の帯域のデータは、第（ＮＳＢ−１）帯域逆拡散器２１９及びチャネル推定器２０９に出力する。
【００３３】
前記時間−周波数ホッピング選択器２１６，２１８は、それぞれ前記ＦＦＴ演算器２０５からの出力から予め決定された時間及び周波数領域のデータ検出して、対応する帯域拡散器に出力する。ここで、データが載せられた時間及び周波数領域（またはＴＦＣ位置）は、上述したように、基地局から受信する制御情報から確認することができる。
【００３４】
前記チャネル推定器２０７は、ＦＦＴ演算器２０５からの信号から特定パイロットまたはデータを抽出し、前記抽出されたデータを利用して、第０帯域における特定時間の間のチャネル値を推定する。これを表現すれば、下記式１の通りである。
【数１４】
2007533199.tif 000016
【００３５】
ここで、
【数１５】
2007533199.tif 000017
は、各帯域の副搬送波個数を表し、
【数１６】
2007533199.tif 000018
は、時間に応じるチャネルの変化を測定するときに基準となる時間ウィンドウを表す値であって、単位は、１ＯＦＤＭシンボルである。本発明の実施の形態では、１つのフレームを構成するＯＦＤＭシンボルの個数と定義する。最後に、
【数１７】
2007533199.tif 000019
は、１ＯＦＤＭシンボルの時間を意味する。
【００３６】
同様に、
【数１８】
2007533199.tif 000020
のチャネル推定器２０９から計算されたチャネル推定値は、下記の式２の通りである。
【数１９】
2007533199.tif 000021
【００３７】
上記の通りに得られたチャネル推定値は、周波数帯域ＣＱＩ生成器２１１，２１３、及び時間帯域チャネルの変化測定器２１５にそれぞれ伝達される。
【００３８】
前記周波数帯域ＣＱＩ生成器２１１は、前記式１でのチャネル推定値を利用して、周波数帯域でのチャネル状態平均値
【数２０】
2007533199.tif 000022
及び分散値
【数２１】
2007533199.tif 000023
を計算する。ここで、前記分散値
【数２２】
2007533199.tif 000024
は、周波数領域におけるチャネルの変化程度を表す値であって、その値が大きいほどコーヒアランス帯域幅は減少する。一方、この値は、送信端にフィードバックされて送信モード（ＡＭＣ／ダイバーシチモード）を決定するのに重要な役割を果たすが、これに対する具体的な計算過程は、下記の図５で説明する。同様に、前記周波数帯域ＣＱＩ生成器２１３は、前記式２でのチャネル推定値を利用して、周波数帯域におけるチャネル状態平均値
【数２３】
2007533199.tif 000025
及び分散値
【数２４】
2007533199.tif 000026
を計算する。
【００３９】
前記チャネルの変化測定器２１５は、前記式１でのチャネル推定値を利用して、時間帯域での分散値
【数２５】
2007533199.tif 000027
を計算する。前記分散値
【数２６】
2007533199.tif 000028
は、時間領域におけるチャネルの変化程度を表す値であって、その値が大きいほどコーヒアランス時間は減少する。一方、この値は、送信端にフィードバックされて送信モード（ＡＭＣ／ダイバーシチモード）を決定するのに重要な役割を果たすが、これに対する具体的な計算過程は、下記の図６で説明する。
【００４０】
このように、端末は、全帯域に対してチャネル状態を測定して基地局にフィードバックする。基地局は、前記全帯域に対するチャネル状態を確認して、チャネル状態が良好なサブ帯域を端末に割り当て、前記割り当てられたサブ帯域（例：通信中のサブ帯域）のチャネル測定値を利用して、送信モード（ＡＭＣ／ダイバーシチ）を適応的に決定する。
【００４１】
次に、データが復元される過程について説明すれば、データ用第０帯域逆拡散器２１７は、対応する時間−周波数ホッピング選択器２１６からのデータを予め約束された拡散符号（例：ウォルシュコード）で逆拡散して、シンボルデータを出力する。同様に、データ用第
【数２７】
2007533199.tif 000029
帯域逆拡散器２１９は、約束された拡散符号を利用してデータを逆拡散して、帯域合成器２２１に出力する。前記帯域合成器２２１は、データが受信されるサブ帯域に該当する帯域役拡散器の出力データを選択して、復調器及び復号器２２３に出力する。前記復調器及び復号器２２３は、前記帯域合成器２２１からのシンボルデータを予め約束された変調方式に応じて復調し、前記復調されたデータを予め約束された符号率に応じて復号することにより、データを復元する。
【００４２】
図３は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、データがマッピングされる時間及び周波数領域を示す図である。
同図において、単位四角形は、所定個数の副搬送波で構成され、ＯＦＤＭシンボル区間と同一の持続時間を有する時間−周波数セル（ｔｉｍｅ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｅｌｌ：ＴＦＣ）と定義される。また、フレームセルは、時間−周波数セルの１６倍に該当する帯域幅と、８倍に該当する持続時間を有する時間−周波数領域と定義される。同図に示したフレームセルは、パケットデータの伝送のためのフレームセルと、パケットデータが伝送される副チャネルに対する制御情報を伝送するためのフレームセルとに区分される。同図は、パケットデータを伝送するために用いられるフレームセル内で、時間に応じて一定の周波数間隔分跳躍する互いに異なる２つの副チャネルを示している。前記２つの副チャネルは、極めて規則的な周波数跳躍形態を取っているが、本発明は、特定周波数跳躍形態に限定されない。
【００４３】
同図において、ｘ軸は時間領域を示し、ｙ軸は周波数領域を示す。そして、便宜上、いくつの用語が定義される。第１に、時間−周波数セル（Ｔｉｍｅ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｅｌｌ、以下、ＴＦＣと記す）とは、１個のＯＦＤＭシンボルの時間間隔と、
【数２８】
2007533199.tif 000030
だけの周波数間隔とからなる割り当て資源を示すものであって、データがマッピングされる最小単位を示す。次に、フレームセル（Ｆｒａｍｅ  Ｃｅｌｌ、以下、ＦＣと記す）とは、複数のＯＦＤＭシンボル時間間隔と、複数の
【数２９】
2007533199.tif 000031
だけ
【数３０】
2007533199.tif 000032
の周波数間隔とからなる資源を示すものであって、これによりサブ帯域が決定される。すなわち、
【数３１】
2007533199.tif 000033
がサブ帯域の大きさを示す。最後に、サブチャネルとは、１つのＦＣ内で連続的なデータが割り当てられるＴＦＣの束を表す用語である。
【００４４】
図４は、上述した図１に示す送信モード決定器１０５の詳細構成を示す。以下では、受信機に割り当てられた周波数帯域を第０帯域と仮定し、前記第０帯域に対して送信モードを決定する方法を例に挙げて説明する。
【００４５】
上述したように、
【数３２】
2007533199.tif 000034
は、第０帯域と所定時間区間からなる領域とにおける周波数に応じるチャネル変化程度を表す２次統計特性を表す値である。本発明の実施の形態では、前記２次統計特性値として分散値を使用するが、２次統計特性を表す他の値を使用することもできる。
【００４６】
第１判断器４０１は、端末から受信された
【数３３】
2007533199.tif 000035
と予め設定された基準値
【数３４】
2007533199.tif 000036
とを比較し、前記
【数３５】
2007533199.tif 000037
が予め設定された基準値
【数３６】
2007533199.tif 000038
より大きいか、または同じである場合には、
【数３７】
2007533199.tif 000039
を出力し、小さい場合には、
【数３８】
2007533199.tif 000040
を出力する。すなわち、周波数に応じるチャネルの変化程度（周波数の選択程度）を表す
【数３９】
2007533199.tif 000041
が大きい場合には、ＡＭＣゲインよりは周波数ダイバーシチゲインが大きいため、ダイバーシチモードで動作させる。ここで、１はダイバーシチモード、０はＡＭＣモードを表し、
【数４０】
2007533199.tif 000042
は予め設定された値であって、システム要求事項に適合するように、可変的に変化できる値である。
【００４７】
上述したように、
【数４１】
2007533199.tif 000043
は、第０帯域と所定時間区間とからなる領域において時間に応じるチャネルの変化程度を表す２次統計特性値である。本発明の実施の形態では、２次統計特性値として分散値を使用するが、２次統計特性を表す他の値を使用することもできる。ここで、時間に応じるチャネルの変化程度は、全てのサブ帯域で概して同一であるため、全ての端末が特定な１つの帯域（一例として、第０帯域）から求めた
【数４２】
2007533199.tif 000044
値を基地局にフィードバックすると仮定する。他の例として、現在通信中の帯域の２次統計特性値を基地局にフィードバックすることもできる。
【００４８】
第２判断器４０３は、端末から受信された
【数４３】
2007533199.tif 000045
と予め設定された基準値
【数４４】
2007533199.tif 000046
とを比較し、前記
【数４５】
2007533199.tif 000047
が前記予め設定された基準値
【数４６】
2007533199.tif 000048
より大きいか、または同じである場合には、
【数４７】
2007533199.tif 000049
を出力し、小さい場合には、
【数４８】
2007533199.tif 000050
を出力する。すなわち、時間に応じるチャネルの変化程度（時間の選択程度）を表す
【数４９】
2007533199.tif 000051
が大きい場合には、ＡＭＣゲインよりは周波数ダイバーシチゲインが大きいため、ダイバーシチモードで動作させる。ここで、１はダイバーシチモード、０はＡＭＣモードを表し、
【数５０】
2007533199.tif 000052
は予め設定された値であって、システム要求事項に適合するように可変的に変化できる値である。
【００４９】
論理的合算器（ＯＲ）４０５は、前記第１判断器４０１から発生した
【数５１】
2007533199.tif 000053
値と、前記第２判断器４０３から発生した
【数５２】
2007533199.tif 000054
値とを論理的合算して出力する。したがって、万一、前記２値のうち、いずれかでも１が存在すれば
【数５３】
2007533199.tif 000055
を、両方とも０であれば
【数５４】
2007533199.tif 000056
を出力する。すなわち、周波数の選択程度と時間の選択程度のうち、いずれかでも基準より大きければ、ダイバーシチモードで動作し、周波数／時間両方の選択程度が基準より小さければ、ＡＭＣモードで動作する。一方、上述した実施の形態は、端末において
【数５５】
2007533199.tif 000057
を計算して基地局にフィードバックすると説明しているが、端末がチャネル推定器２０７〜２０９から求めたチャネル推定値をフィードバックし、基地局でチャネル推定値を利用し前記
【数５６】
2007533199.tif 000058
を計算することも可能である。
【００５０】
図５は、上述した図２に示す周波数帯域ＣＱＩ生成器２１１の詳細構成を示す。
同図に示すように、特定時間チャネル検出器５０１は、前記図２のチャネル推定器２０７から計算されたチャネル推定値（式１参照）のうち、特定時間
【数５７】
2007533199.tif 000059
におけるチャネル推定値を検出して出力する。ここで、
【数５８】
2007533199.tif 000060
である。平均計算機５０３は、前記特定時間チャネル検出器５０１から出力される特定時間
【数５９】
2007533199.tif 000061
におけるチャネル推定値の平均値
【数６０】
2007533199.tif 000062
を算出して出力する。ここで、平均は、算術平均または幾何平均となり得、さらに他の代表値となり得る。この値は、送信端に伝送されて、ＡＭＣモードで動作するとき、変調及び符号化方式を決定するのに用いられることもできる。
【００５１】
分散計算機５０５は、前記特定時間チャネル検出器５０１から出力される特定時間
【数６１】
2007533199.tif 000063
におけるチャネル推定値の２次統計特性値
【数６２】
2007533199.tif 000064
を算出して出力する。ここで、２次統計特性値として分散を使用すると仮定する。この値は、送信端に伝送されて、ＡＭＣモードとダイバーシチモードを選択するのに用いられる。また、ＡＭＣモードで動作するとき、変調及び符号化方式を決定するのにも用いられることもできる。
【００５２】
図６は、上述した図２に示すチャネルの変化測定器２１５の詳細構成を示す。
同図に示すように、特定副搬送波検出器６０１は、前記図２のチャネル推定器２０７から計算されたチャネル推定値（式１参照）のうち、特定副搬送波
【数６３】
2007533199.tif 000065
におけるチャネル推定値を検出して出力する。ここで、
【数６４】
2007533199.tif 000066
のうち、いずれかの値を有することができる。分散計算機６０３は、前記特定副搬送波検出器６０１から出力される特定副搬送波
【数６５】
2007533199.tif 000067
におけるチャネル推定値の２次統計特性値
【数６６】
2007533199.tif 000068
を算出して出力する。ここで、２次統計特性値として分散を使用すると仮定する。この値は、送信端に伝送されて、ＡＭＣモードとダイバーシチモードを選択するのに用いられる。また、ＡＭＣモードで動作するとき、変調及び符号化方式（ＭＣＳ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）レベルを決定するのにも用いられることができる。
【００５３】
図７は、本発明に一実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、ＡＭＣモード及びダイバーシチモードに応じるデータマッピングを説明するための図である。
前記図４で計算されたＭＯＤＥ値が０の場合には、ＡＭＣモードで動作する。前記ＡＭＣモードでのデータマッピングは、基本的に前記図３で説明したように、フレームセル内で時間−周波数セル（ＴＦＣ）単位でホッピングする構造による。また、ＡＭＣモードで動作するため、各ＴＦＣにマッピングされる伝送データは、前記図５で計算された周波数帯域ＣＱＩ値
【数６７】
2007533199.tif 000069
により決定されたＡＭＣレベルに符号及び変調されたデータである。
【００５４】
反面、ＭＯＤＥ値が１の場合には、ダイバーシチモードで動作する。ダイバーシチモードでのデータマッピングは、基本的に前記図３で説明したように、フレームセル内でＴＦＣ単位でホッピングする構造による。また、ダイバーシチモードで動作するため、各ＴＦＣにマッピングされる伝送されるデータは、チャネル状況に関わらず予め決定されたＡＭＣレベルに符号及び変調されたデータである。ここで、前記予め決定されたＡＭＣレベルは、最も低い次数（ｏｒｄｅｒ）の変調及び符号方式になり得る。
【００５５】
同図において、Ａユーザに割り当てられた副チャネルＡを説明すれば、第１番目のＯＦＤＭシンボル区間では、上から第３番目のＴＦＣの周波数帯域を使用し、第２番目のＯＦＤＭシンボル区間では、第５番目のＴＦＣの周波数帯域を使用し、第３番目のＯＦＤＭシンボル区間では、第７番目のＴＦＣの周波数帯域を使用する等、時間及び周波数に応じてホッピングを行なうことが分かる。このように、本発明の実施の形態は、基本的にダイバーシチモードで動作する。通信中にユーザＡは、フレームセル（ＦＣ）単位で周波数帯域でのチャネル状態、及び時間帯域でのチャネル状態を基地局にフィードバックする。すると、基地局は、前記フィードバックされた情報を分析して、周波数及び時間帯域でのチャネル状態が全て良好な場合、ホッピングするだけでなく、ＡＭＣレベルも共に適用されるＡＭＣモードを行い、いずれかでもチャネル状態が悪い場合、単純にホッピングのみをするダイバーシチモードを行う。
【００５６】
図８は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおける基地局装置の送信手順を示している。
同図に示すように、基地局装置は、８０３段階において端末からフィードバックされた
【数６８】
2007533199.tif 000070
と
【数６９】
2007533199.tif 000071
を予め設定された基準値等と比較することにより、モード値を決定する。
【００５７】
そして、前記基地局装置は、８０５段階において前記決定されたモード値が０または１であるかを判断する。前記決定されたモード値が０であれば８０７段階に進み、前記計算されたモード値が１であれば８０９段階に進む。上述のように、前記２値のうち、いずれかでも予め設定された基準値を越えれば、前記モード値が「１」に設定され、前記２値全てが０であれば、前記モード値が「０」に設定される。ここで、モード値が「０」であることはＡＭＣモードを表し、モード値が「１」であることはダイバーシチモードを表す。
【００５８】
前記ＡＭＣモードに決定されれば、前記基地局装置は、前記８０７段階においてＡＭＣモードで動作する。すなわち、周波数帯域のチャネル特性指示子ＣＱＩを利用して変調方式及び符号化方式を決定し、伝送データを前記決定された符号化方式により符号化し、前記符号化されたデータを前記決定された変調方式により変調した後、８１１段階に進む。
【００５９】
一方、ダイバーシチモードに決定されれば、前記基地局装置は、前記８０９段階においてダイバーシチモードで動作する。すなわち、変調方式及び符号化方式を予め設定されたレベル（例えば、最も低いレベルの復調方式及び符号方式を使用することができる）に決定し、伝送データを前記決定された符号方式で符号化し、前記符号化されたデータを前記決定された変調方式で変調した後、前記８１１段階に進む。
【００６０】
そして、前記基地局装置は、前記８１１段階において上記の通りに符号化及び変調過程を経たデータを予め割り当てられた帯域にマッピングして拡散し、前記拡散データを予め決められた規則に従って該当時間及び周波数領域にマッピングして、前記該当時間及び周波数領域にマッピングされたデータを逆高速フーリエ変換することにより、ＯＦＤＭ変調を行う。
【００６１】
以後、前記基地局装置は、８１３段階において前記ＯＦＤＭ変調されたデータを直列データに変換し、前記直列データをアナログ信号に変換した後、ラジオ周波数（ＲＦ）信号に変換して端末に送信する。
【００６２】
図９は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおける端末装置の受信手順を示している。
同図に示すように、まず、端末装置は、９０３段階においてアンテナを介して受信されるラジオ周波数信号をベースバンド信号に変換し、前記ベースバンドアナログ信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号を並列データを変換した後に高速フーリエ変換することにより、ＯＦＤＭ復調を行う。
【００６３】
そして、前記端末装置は、９０５段階において前記ＯＦＤＭ復調されたデータを決められた帯域に応じて、データ用拡散器２１７，２１９とチャネル推定器２０７，２０９とに分配する。
【００６４】
以後、前記端末装置は、９０７段階において前記チャネル推定器２０７，２０９を介して一定時間の間、全ての周波数帯域に対するチャネル推定を行い、９０９段階において前記チャネル推定により獲得された値を利用して、周波数帯域に対するチャネル推定値の平均値及び分散値を算出する。これと同時に、時間に応じる分散値を算出する。このように算出された周波数帯域に対するチャネル推定値の
【数７０】
2007533199.tif 000072
は、基地局にフィードバックされる。
【００６５】
これと同時に、前記端末装置は、９１１段階において前記ＯＦＤＭ復調されたデータを逆拡散し、復調器及び復号器を経てデータを復元する。
【００６６】
図１０は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの基地局装置における送信モード決定器１０５の動作流れを示している。
同図に示すように、まず送信モード決定器１０５は、１０１３段階において端末から受信された
【数７１】
2007533199.tif 000073
と予め設定された基準値
【数７２】
2007533199.tif 000074
とを比較し、前記
【数７３】
2007533199.tif 000075
が予め設定された基準値
【数７４】
2007533199.tif 000076
より大きいか、または同じである場合には、
【数７５】
2007533199.tif 000077
を発生し、小さい場合には、
【数７６】
2007533199.tif 000078
発生する。なお、端末から受信された
【数７７】
2007533199.tif 000079
と予め設定された基準値
【数７８】
2007533199.tif 000080
とを比較し、前記
【数７９】
2007533199.tif 000081
が前記予め設定された基準値
【数８０】
2007533199.tif 000082
より大きいか、または同じである場合には、
【数８１】
2007533199.tif 000083
を発生し、小さい場合には、
【数８２】
2007533199.tif 000084
を発生する。
【００６７】
そして、前記送信モード決定器１０５は、１０１５段階において前記値
【数８３】
2007533199.tif 000085
と前記
【数８４】
2007533199.tif 000086
値とを論理和して、モード
【数８５】
2007533199.tif 000087
値を発生する。ここで、前記２値のうち、いずれかが１であれば
【数８６】
2007533199.tif 000088
であり、全て０であれば
【数８７】
2007533199.tif 000089
になる。ここで、
【数８８】
2007533199.tif 000090
はダイバーシチモードを表し、
【数８９】
2007533199.tif 000091
はＡＭＣモードを表す。
【００６８】
図１１は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの端末装置において、ＣＱＩ生成器２１１の動作流れを示している。
同図に示すように、まず前記ＣＱＩ生成器２１１は、１１１３段階において前記図２のチャネル推定器２０７から計算されたチャネル推定値（式１参照）のうち、特定時間
【数９０】
2007533199.tif 000092
におけるチャネル推定値を検出する。
【００６９】
以後、前記ＣＱＩ生成器２１１は、１１１５段階において前記特定時間
【数９１】
2007533199.tif 000093
における
【数９２】
2007533199.tif 000094
を算出する。ここで、前記２次統計特性値として分散値を使用することができる。一方、
【数９３】
2007533199.tif 000095
は、基地局にフィードバックされて、送信モード（ＡＭＣ／ダイバーシチ）決定及びＭＣＳレベル決定に利用される。
【００７０】
図１２は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの端末装置において、チャネルの変化測定器２１５の動作流れを示している。
同図に示すように、まず、前記チャネルの変化測定器２１５は、１２１３段階において前記図２のチャネル推定器２０９から計算されたチャネル推定値（式１参照）のうち、特定副搬送波
【数９４】
2007533199.tif 000096
におけるチャネル推定値を検出する。ここで、
【数９５】
2007533199.tif 000097
のうちのいずれかの値を有することができる。
【００７１】
そして、前記チャネルの変化測定器２１５は、１２１５段階において前記特定副搬送波
【数９６】
2007533199.tif 000098
におけるチャネル推定値の２次統計特性値
【数９７】
2007533199.tif 000099
を算出する。ここで、２次統計特性値は分散値になり得る。この値は、後ほど送信端に伝送されて、ＡＭＣモードとダイバーシチモードを選択するのに用いられる。また、ＡＭＣモードで動作するとき、変調と符号化の種類を決定するのにも用いられることができる。
【００７２】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、端末からのフィードバック情報に応じて送信モードを決定するための基地局装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、チャネル測定情報を基地局に送信するための端末機装置を示す図である。
【図３】本発明のＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて時間−周波数資源分割を説明するための図である。
【図４】前記図１の送信モード決定器の詳細構成を示す図である。
【図５】前記図２の周波数帯域ＣＱＩ生成器の詳細構成を示す図である。
【図６】前記図２のチャネルの変化測定器の詳細構成を示す図である。
【図７】本発明に一実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、ＡＭＣモードとダイバーシチモードに応じるデータマッピングを説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、基地局装置の送信手順を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムにおいて、端末装置の受信手順を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの基地局装置において、送信モード決定器の動作流れを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの端末装置において、周波数帯域ＣＱＩ生成器の動作流れを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭＡ−ＣＤＭシステムの端末装置において、チャネルの変化測定器の動作流れを示している。
【符号の説明】
【００７４】
１０１      符号器及び変調器
１０３      帯域分配器
１０５      送信モード決定器
１１１      第０帯域拡散器
１１３      第（ＮＳＢ−１）帯域拡散器
１１９      時間−周波数ホッピング器
１２１      時間−周波数ホッピング器
１２３      ＩＦＦＴ演算器
１２５      並列／直列変換器
１２７      ＲＦ処理器
２０１      ＲＦ処理器
２０３      直列／並列変換器
２０５      ＦＦＴ演算器
２０７      チャネル推定器
２０９      チャネル推定器
２１１      周波数帯域ＯＱＩ生成器
２１３      周波数帯域ＯＱＩ生成器
２１５      チャネルの変化測定器
２１６      時間−周波数ホッピング選択器
２１７      第０帯域拡散器
２１８      時間−周波数ホッピング選択器
２１９      第（ＮＳＢ−１）帯域拡散器
２２１      帯域合成器
２２３      復調器及び復号器
【図１】
2007533199.tif 000100
【図２】
2007533199.tif 000101
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007533199.tif 000105
【図７】
2007533199.tif 000106
【図８】
2007533199.tif 000107
【図９】
2007533199.tif 000108
【図１０】
2007533199.tif 000109
【図１１】
2007533199.tif 000110
【図１２】
2007533199.tif 000111
【国際調査報告】
2007533199.tif 000112
2007533199.tif 000113
2007533199.tif 000114
2007533199.tif 000115
2007533199.tif 000116
2007533199.tif 000117
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