(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置であって、
サブキャリアのグループを特徴付けるパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する選択部と、
前記選択部によって選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信する通信部と、を備え、
サブキャリアのグループは、前記通信部において１つ以上のサブキャリアのベースバンド信号、もしくはそれらを束ねた信号に対して設けられたフィルタに対応することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記通信装置の状況に関する情報を取得する取得部をさらに備え、
前記選択部は、前記取得部によって取得された情報に基づいて伝送モードを選択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】
前記通信装置の状況に関する情報は、前記通信装置が行う無線通信の通信環境に関する情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信環境に関する情報は、前記通信装置が行う無線通信に係る干渉の度合いを含むことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信装置の状況に関する情報は、前記データの送信または受信について要求されるサービス品質を含むことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
伝送モードのＩＤと該伝送モードのパラメータとを対応付けて保持する保持部をさらに備え、
前記通信部は、前記保持部を参照し、前記選択部によって選択された伝送モードのＩＤに対応するパラメータを取得し、取得されたパラメータを使用してデータを送信または受信することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
パラメータは、前記フィルタのフィルタ特性を決めるフィルタ係数を含み、
前記フィルタ係数は、サブキャリアのグループに含まれるサブキャリア数または前記データの送信または受信について要求されるサービス品質もしくはその両方に基づいて設定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項８】
パラメータはサブキャリア間隔を含み、
前記複数の伝送モードは、第１伝送モードと、前記第１伝送モードよりもサブキャリア間隔が広い第２伝送モードと、を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
パラメータは対応するサブキャリアのグループにおいてデータ伝送に使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとを特定する情報を含み、
前記複数の伝送モードは、第１伝送モードと、第３伝送モードと、を含み、前記第１伝送モードにおいては対応するサブキャリアのグループに含まれる全てのサブキャリアがデータ伝送に使用され、前記第３伝送モードにおいては対応するサブキャリアのグループのうちエッジに対応するサブキャリアはデータ伝送に使用されないことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１０】
パラメータは対応するサブキャリアのグループにおいてデータ伝送に使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとを特定する情報を含み、
前記複数の伝送モードは、第１伝送モードと、第４伝送モードと、を含み、前記第１伝送モードにおいては対応するサブキャリアのグループに含まれる全てのサブキャリアがデータ伝送に使用され、前記第４伝送モードにおいてはデータ伝送のために使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとが交互に配置されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１１】
パラメータは対応するサブキャリアのグループに含まれるサブキャリア数を含み、
前記複数の伝送モードは、サブキャリア数の異なる２つの伝送モードを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１２】
直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置における無線通信方法であって、前記通信装置は選択部と通信部とを備え、前記無線通信方法は、
前記選択部が、サブキャリアのグループを特徴付けるパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択することと、
前記通信部が、前記選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信することと、を含み、
サブキャリアのグループは、前記通信部において１つ以上のサブキャリアのベースバンド信号、もしくはそれらを束ねた信号に対して設けられたフィルタに対応することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１３】
直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置であって選択部と通信部とを備える通信装置に、
前記選択部が、サブキャリアのグループを特徴付けるパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する機能と、
前記通信部が、前記選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信する機能と、を実現させ、
サブキャリアのグループは、前記通信部において１つ以上のサブキャリアのベースバンド信号、もしくはそれらを束ねた信号に対して設けられたフィルタに対応するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩｏＴ（Internet of things）に代表されるように様々なものがネットワークに接続されるようになってきた。冷蔵庫や洗濯機などの家電に搭載される各種センサは、家電の状態を監視し、ネットワークを介してデータをサーバ等に報告する。この場合、スループットはそれほど必要ないが、信頼性の高い通信が要求される。医療の分野では患者に取り付けられたセンサにより患者の状態をリアルタイムで把握するような試みもある。ネットワークを介して遠隔操作可能なロボットも登場している。これらの場合、レイテンシが低く信頼性の非常に高い通信が要求される。
【０００３】
一方、ＰＣからのインターネット閲覧や携帯端末のデータ／音声通信、コンテンツのストリーミング配信などの従来型の接続もある。これらの場合、一般にスループットの高い通信が要求される。このように、ネットワークを介したトラフィックは多様化しており、合わせて通信に対する要求も多様化している。非特許文献１には、マシンタイプ通信や低遅延通信をサポートするためのＯＦＤＭベースの技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Wild, T.; Schaich, F.; Yejian Chen, "5G air interface design based on Universal Filtered (UF-)OFDM," Digital Signal Processing (DSP), 2014 19th International Conference on , vol., no., pp.699,704, 20-23 Aug. 2014
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現在、非特許文献１の想定を超えてトラフィックは多様化している。非特許文献１に記載されるような硬直的な方式は、例えばストリーミング配信と医療用途通信とを同時に扱うのには不向きである。
【０００６】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多様化したトラフィックに柔軟に対応することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、通信装置に関する。この通信装置は、直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置であって、サブキャリアのグループを特徴付けるパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する選択部と、選択部によって選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信する通信部と、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多様化したトラフィックに柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る通信システムの模式図である。
【図２】図１の第１基地局のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】図１の第１基地局の機能および構成を示すブロック図である。
【図４】図３のコードブック保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、例示的な伝送モードの説明図である。
【図６】図３のベースバンド処理部の機能および構成を示すブロック図である。
【図７】図１の通信システムにおける下りリンクに係る一連の処理の流れを示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。
【００１２】
図１は、実施の形態に係る通信システム１００の模式図である。通信システム１００は、それぞれが無線通信装置として動作する２つの基地局１０２、１０４と５つのユーザ端末１０６、１０８、１１０、１１２、１１４とを含む。基地局とユーザ端末とは直交周波数分割多重方式（orthogonal frequency-division multiplexing、以下ＯＦＤＭと称す）の送受信機をベースとした送受信機を使用して無線通信を行う。第１基地局１０２と第２基地局１０４とは隣接して配置されている。第１基地局１０２の通信可能な第１範囲（第１セルと称す）１０２ａには３つのユーザ端末１０６、１０８、１１０が存在し、そのそれぞれは第１基地局１０２と無線リンクを確立している。第２基地局１０４の通信可能な第２範囲（第２セルと称す）１０４ａには２つのユーザ端末１１２、１１４が存在し、そのそれぞれは第２基地局１０４と無線リンクを確立している。
【００１３】
第１基地局１０２は３つのユーザ端末１０６、１０８、１１０のそれぞれに第１基地局１０２との通信のための無線リソースを割り当てる。第２基地局１０４についても同様である。無線リソースは使用可能な期間または使用可能な周波数帯もしくはその両方により特定される。本実施の形態では、無線リソースとしてＵｎｉｖｅｒｓａｌ−Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ＯＦＤＭ（例えば、非特許文献１参照）における少なくともひとつのサブバンド（subband）が採用される。ＵＦ−ＯＦＤＭはフィルタリング技術を使用したマルチキャリア伝送方式のひとつであり、サブバンドのひとつひとつはＵＦ−ＯＦＤＭにおけるフィルタのひとつひとつに対応する。サブバンドは複数のサブキャリアを含むのでサブキャリアのグループである。複数のサブバンドがあるユーザに無線リソースとして割り当てられる場合、そのような複数のサブバンドもまたサブキャリアのグループである。なお、無線リソースとしてＯＦＤＭにおける他のタイプのサブキャリアのグループが採用される場合にも本実施の形態に係る技術的思想を適用できる。あるいはまた、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ＤＦＴ−Ｓ  ＯＦＤＭ）にも本実施の形態に係る技術的思想を適用できる。
【００１４】
上りリンク（Uplink）、下りリンク（Downlink）のいずれにおいても、理想的な状況では干渉は発生しない。しかしながら、現実には同期タイミングのずれやユーザ端末の移動により干渉が生じうる。例えば、ある期間において第１ユーザ端末１０６にサブバンド１が割り当てられ、同じ期間において第２ユーザ端末１０８にサブバンド２が割り当てられ、公称ではサブバンド１とサブバンド２とは隣り合うものの重なり合わない場合を考える。第１ユーザ端末１０６のローカル発振器の精度誤差の理由で悪化すると、サブバンド１とサブバンド２とに重なりが生じる可能性があり、第１ユーザ端末１０６の上りリンクと第２ユーザ端末１０８の上りリンクとの間で干渉が発生しうる。また、第３ユーザ端末１１０が比較的高速で移動している場合、第３ユーザ端末１１０に割り当てられたサブバンド３のなかのサブキャリアはドップラー効果により広がる。したがって、サブバンド３のなかの隣り合うサブキャリア間の重なり（＝干渉）が強まりうる。
【００１５】
また、第１基地局１０２と第２基地局１０４との距離が比較的近い場合、セル間の干渉も生じうる。セル間の干渉は、例えば、第２セル１０４ａの第４ユーザ端末１１２から第１基地局１０２に届く信号による上りリンクの干渉や、第２基地局１０４から第１セル１０２ａの第１ユーザ端末１０６等に届く信号による下りリンクの干渉を含む。マイクロセルやナノセル、ピコセル、フェムトセルなどのスモールセルにおいてセル間の干渉は顕著となりうる。
【００１６】
本実施の形態に係る通信システム１００では、異なる複数の伝送モードが設定され、無線リンクごとに状況に応じて伝送モードが選択され使用される。伝送モードはスループット（throughput）の高低および干渉に対する堅牢性（robustness）により特徴付けられる。ある伝送モードはスループットに優れる一方堅牢性は低く、また別の伝送モードは堅牢性は高いがスループットが低い。第１基地局１０２や第２基地局１０４は無線リンクにおける干渉の程度や通信の属性（堅牢性が優先されるか、スループットが優先されるか）を取得し、取得された情報に基づいて伝送モードを決定する。これにより、基地局やユーザ端末の状況に対して最適化された通信が可能となる。
【００１７】
図２は、図１の第１基地局１０２のハードウェア構成例を示す図である。第１基地局１０２は、一例において、図２に示すようなハードウェア構成を有し、例えば、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部記憶装置２０４、及び通信装置２０５を有する。第１基地局１０２では、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び外部記憶装置２０４のいずれかに記録された、第１基地局１０２の各機能を実現するためのプログラムがＣＰＵ２０１により実行される。そして、第１基地局１０２は、例えばＣＰＵ２０１により通信装置２０５を制御して、第１基地局１０２とユーザ端末１０６、１０８、１１０との間の通信を行う。
【００１８】
なお、図２では、第１基地局１０２は、１つの通信装置２０５を有するとしているが、例えば複数の周波数帯域のそれぞれに対応する複数の通信装置を有していてもよい。また、第１基地局１０２は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよいし、その全機能をコンピュータとプログラムにより実行してもよい。
【００１９】
図３は、図１の第１基地局１０２の機能および構成を示すブロック図である。第１基地局１０２は、状況取得部３０２と、モード選択部３０４と、モード送信部３０６と、パラメータ決定部３０８と、ベースバンド処理部３１０と、送受信部３１２と、増幅部３１４と、アンテナ３１６と、コードブック保持部３１８と、を備える。
【００２０】
図４は、コードブック保持部３１８の一例を示すデータ構造図である。コードブック保持部３１８は、サブバンドを特徴付けるパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードの情報を保持する。コードブック保持部３１８は、伝送モードを特定するモードＩＤと、該伝送モードのパラメータすなわち（ｉ）サブキャリアのマッピング情報、（ｉｉ）サブキャリア間隔、（ｉｉｉ）フィルタ特性を決めるフィルタ係数および（ｉｖ）サブバンドサイズと、を対応付けて保持する。サブキャリアのマッピング情報は、サブバンドにおいてデータ伝送に使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとを特定する情報である。サブバンドサイズはサブバンドに含まれるサブキャリアの数であってもよい。
【００２１】
図５（ａ）〜（ｄ）は、例示的な伝送モードの説明図である。図５（ａ）は図４のＴＭ１に対応する。図５（ａ）には、上りリンクまたは下りリンクにおいて所定のユーザ端末に割り当てられた４つのサブバンド５０２、５０４、５０６、５０８が示される。ＴＭ１のサブキャリア数は１６、サブキャリア間隔は１５ｋＨｚなので、各サブバンドは１６個のサブキャリア５１０を有し、各サブバンドの幅は２４０ｋＨｚとなる。ＴＭ１では各サブバンドの全てのサブキャリアがデータ伝送のために使用される。ユーザ端末が移動する場合、その速さに応じてドップラー効果によりサブキャリアが広がる。これは図５（ａ）において符号５１２、５１４で示される。その結果、サブバンド内の隣接するサブキャリア間の干渉が強まる。
【００２２】
図５（ｂ）は図４のＴＭ２に対応する。図５（ｂ）には、上りリンクまたは下りリンクにおいて所定のユーザ端末に割り当てられた４つのサブバンド５１６、５１８、５２０、５２２が示される。ＴＭ２のサブキャリア数は８（バンドエッジでは４）、サブキャリア間隔はＴＭ１よりも広い３０ｋＨｚなので、中の２つのサブバンド５１８、５２０のそれぞれは８個のサブキャリア５２４を有し、サブバンドの幅は２４０ｋＨｚとなる。バンドエッジとなる左右２つのサブバンド５１６、５２２のそれぞれは４個のサブキャリア５２４を有し、サブバンドの幅は１２０ｋＨｚとなる。ＴＭ２では各サブバンドの全てのサブキャリアがデータ伝送のために使用される。ユーザ端末が移動する場合、その速さに応じてドップラー効果によりサブキャリアが広がる。これは図５（ｂ）において符号５２６、５２８で示される。その結果、サブバンド内の隣接するサブキャリア間に干渉が生じるが、その程度は図５（ａ）の場合よりも小さい。サブキャリア間隔がより広いからである。
【００２３】
また、同期タイミングのずれにより、他のユーザ端末に割り当てられた隣のサブバンド５３０の周波数軸上での位置がずれることがある。これに対して、バンドエッジのサブバンド５２２のサイズは中のサブバンド５２０のサイズよりも小さいので、そのようなずれが生じても干渉を抑えるかなくすことができる。
【００２４】
なお、図５（ｂ）に示されるＴＭ２が使用される場合、バンドエッジのサブバンド５１６、５２２のサブキャリア数とそうでないサブバンド５１８、５２０のサブキャリア数とが異なるため、それらに応じて各サブキャリアの電力密度を一定にするためのフィルタ選択が行われる。また、サブキャリア数が異なるとフィルタ特性も変わるので、サービス要件に応じた隣接チャネルもしくは隣接バンドへの帯域外輻射（干渉抑圧）を満たすためのフィルタ選択が行われる。フィルタ選択は、サブバンド当たりのサブキャリア数またはデータの送受信について要求されるサービス品質もしくはその両方に基づいて、フィルタ係数を適切に設定することを含む。
【００２５】
図５（ｃ）は図４のＴＭ３に対応する。図５（ｃ）には、上りリンクまたは下りリンクにおいて所定のユーザ端末に割り当てられた４つのサブバンド５３２、５３４、５３６、５３８が示される。ＴＭ３のサブキャリア数は１６、サブキャリア間隔は１５ｋＨｚなので、各サブバンドは１６個のサブキャリア５４０を有し、各サブバンドの幅は２４０ｋＨｚとなる。ＴＭ３ではバンドエッジとなる左右２つのサブバンド５３２、５３８のそれぞれのエッジ側の半分のサブキャリアはデータ伝送のために使用されない。これは、図５（ｃ）において左側のバンドエッジのサブバンド５３２の左半分のサブキャリア５４２にはデータが割り当てられないことを意味する。右側のバンドエッジのサブバンド５３８の右半分のサブキャリア５４４にもデータは割り当てられない。これにより、図５（ｂ）の場合と同様に他のユーザ端末に割り当てられた隣のサブバンド５４６の周波数軸上での位置がずれたとしても、そのようなずれによる干渉を抑えるかなくすことができる。
【００２６】
図５（ｄ）は図４のＴＭ４に対応する。図５（ｄ）には、上りリンクまたは下りリンクにおいて所定のユーザ端末に割り当てられた４つのサブバンド５５０、５５２、５５４、５５６が示される。ＴＭ４のサブキャリア数は１６、サブキャリア間隔は１５ｋＨｚなので、各サブバンドは１６個のサブキャリア５５８を有し、各サブバンドの幅は２４０ｋＨｚとなる。ＴＭ４ではサブキャリアはひとつおきに使用される。すなわち、データ伝送のために使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとが交互に並べられる。ユーザ端末が移動する場合、その速さに応じてドップラー効果によりサブキャリアが広がる。これは図５（ｄ）において符号５６０、５６２で示される。その結果、サブバンド内のデータ伝送に使用されるサブキャリアとその隣のデータ伝送に使用されるサブキャリアとの間に干渉が生じる。しかしながら、それらの間にはデータ伝送に使用されないサブキャリアがあるので、干渉の程度は図５（ａ）の場合よりも小さい。
【００２７】
ＴＭ１〜ＴＭ４をスループットと堅牢性とに関して比較すると、スループットはＴＭ１が最も高く、ＴＭ３、ＴＭ４、ＴＭ２の順となる。ＴＭ１は同期ずれ、ドップラー効果のどちらに対しても比較的弱い。ＴＭ２は、同期ずれ、ドップラー効果のどちらに対しても比較的強い。ＴＭ３は同期ずれには強いがドップラー効果には弱く、ＴＭ４はドップラー効果には強いが同期ずれには弱い。ＴＭ３、ＴＭ４に共通して言えることは、本来使用可能なサブキャリアのうちの一部のみを使用していることである。
【００２８】
図３に戻り、状況取得部３０２は、第１基地局１０２とユーザ端末との間の無線通信の通信環境に関する情報と、該無線通信を介したデータの送信または受信について要求されるサービス品質（quality of service）と、を取得する。通信環境に関する情報は、例えば、上りリンクのある伝送モードにおけるチャネル品質および受信干渉電力（received interference power）の測定結果を含む。上りリンクの受信干渉電力は上りリンクにおける干渉の度合いを表す。また、通信環境に関する情報は、下りリンクのある伝送モードにおけるＣＱＩ（channel quality indicator）と受信干渉電力とを含む。状況取得部３０２はこれらの情報の測定をユーザ端末に要求し、ユーザ端末は測定結果を第１基地局１０２に報告する。
【００２９】
サービス品質は例えばＱＣＩ（quality of service class identifier）と要求されるスループットとを含む。ＱＣＩはアプリケーション層と下位層との間で交換されるトラフィックのタイプを示す。異なるＱＣＩのトラフィックは下位層によって異なる態様（例えば、スケジューリングにおける異なる優先度や異なる信頼性、遅延に対する異なる要求など）で処理される。上位層は、ＱＣＩを設定することで、あるデータが特別なサービス品質レベルで処理されることを要求する。高いサービス品質レベル（＝高い信頼性）で処理されるべきデータは例えば以下のものである。
（１）ミッションクリティカルなマシンタイプ通信、例えば医療やマシン／ロボットの遠隔操作。
（２）全ユーザに報知すべき緊急事態、例えば津波などの災害やテロに関する警報。
ＱＣＩは上記の通りアプリケーション層と下位層との間で定義されるパラメータであるが、状況取得部３０２は、伝送対象のデータのＱＣＩを伝送モード選択のために取得する。なお、状況取得部３０２はユーザ端末からユーザ端末の移動速度の測定値を取得してもよい。
【００３０】
モード選択部３０４は、無線リンクごとに、状況取得部３０２によって取得された情報に基づいて複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する。伝送モードの選択の条件は、通信環境に関する条件と、サービス品質に関する条件と、を含む。通信環境に関する条件は、通信環境が悪いほど堅牢性のより高い（スループットのより低い）伝送モードが選択されるよう設定される。サービス品質に関する条件は、ＱＣＩにより要求される信頼性が高いほど堅牢性のより高い（スループットのより低い）伝送モードが選択されるように設定される。また、サービス品質に関する条件は、要求されるスループットが高いほど堅牢性のより低い（スループットのより高い）伝送モードが選択されるように設定される。
【００３１】
図４、図５（ａ）〜（ｄ）に示されるＴＭ１〜ＴＭ４を例として説明する。下りリンクのＴＭ１におけるＣＱＩがしきい値以上の場合はＴＭ１が選択され、しきい値を下回るとＴＭ２〜ＴＭ４のうちＣＱＩが最良のものが選択されてもよい。下りリンクのＴＭ１における受信干渉電力がしきい値以下の場合はＴＭ１が選択され、しきい値を上回るとＴＭ２〜ＴＭ４のうち受信干渉電力が最低のものが選択されてもよい。ここで、干渉の原因が同期の悪化にある場合はＴＭ３が選択され、ユーザ端末の高速移動にある場合はＴＭ４が選択され、その両方にある場合はＴＭ２が選択される蓋然性が高い。モード選択部３０４は、取得されたユーザ端末の移動速度のしきい値判定により、ユーザ端末が高速移動しているか否かを判定してもよい。
【００３２】
取得されたＱＣＩが高信頼性に対応する所定の値または値のグループに属する場合はＴＭ２が選択され、それ以外の場合はＴＭ１が選択されてもよい。要求されるスループットがしきい値以上の場合はＴＭ１が選択され、それ以外の場合はＴＭ２が選択されてもよい。
【００３３】
条件の任意の組み合わせも可能であり、条件の間に優先度が設定されてもよい。例えば、受信干渉電力による判定ではＴＭ２〜ＴＭ４のいずれかを使用すべきであるところ、要求されるスループットがしきい値以上の場合にはＴＭ１が選択されてもよい。また通信環境に関する条件にしたがうとＴＭ１が使用されるべきであるところ、ＱＣＩにより高い信頼性が要求される場合はＴＭ２が選択されてもよい。
【００３４】
パラメータ決定部３０８は、モード選択部３０４によって選択された伝送モード（以下、選択伝送モードと称す）のパラメータを決定する。パラメータ決定部３０８は、コードブック保持部３１８を参照し、選択伝送モードを特定するモードＩＤに対応するパラメータ、すなわち（ｉ）サブキャリアのマッピング情報、（ｉｉ）サブキャリア間隔、（ｉｉｉ）フィルタ係数および（ｉｖ）サブバンドサイズを決定する。
【００３５】
ベースバンド処理部３１０は、送信対象のデータである送信データを取得する。ベースバンド処理部３１０は、取得された送信データに対して、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）処理、ＩＤＦＴ処理、フィルタリング処理を行い、送受信部３１２にベースバンド信号として転送する。ベースバンド処理部３１０は、パラメータ決定部３０８によって決定されたパラメータに基づいてフィルタリング処理を構成する。ベースバンド処理部３１０のフィルタリング処理は、パラメータ決定部３０８によって決定されたパラメータを使用する点を除いて、例えば非特許文献１に記載される技術を使用して構成されてもよい。
【００３６】
図６は、図３のベースバンド処理部３１０の機能および構成を示すブロック図である。ベースバンド処理部３１０は、第１〜第ＭのＩＤＦＴ回路（Ｍは２以上の自然数）と、第１〜第Ｍフィルタと、加算部６０６と、を含む。第１のＩＤＦＴ回路６０２は、送信データのシンボルのうちの一部を受け、ＩＤＦＴ処理により時系列信号に変換する。第１フィルタ６０４は、第１のＩＤＦＴ回路６０２から出力される時系列信号に対してフィルタリング処理を行う。第２〜第ＭのＩＤＦＴ回路、第２〜第Ｍフィルタについても同様である。加算部６０６は、第１〜第Ｍフィルタの出力信号を加算し、ベースバンド信号として送受信部３１２に出力する。送受信部３１２の前段に並列に設けられた第１〜第Ｍフィルタのそれぞれはサブバンドに対応する。図６の例では合計Ｍ個のサブバンドが存在することとなる。
【００３７】
図３に戻り、送受信部３１２は、ベースバンド信号から無線周波数信号への変換処理を行う。送受信部３１２は、ベースバンド処理部３１０から出力されたベースバンド信号を所望の無線周波数帯に変換する。増幅部３１４は、送受信部３１２によって出力された無線周波数信号を増幅してアンテナ３１６により送信する。
【００３８】
ベースバンド処理部３１０、送受信部３１２、増幅部３１４、アンテナ３１６は合わせてデータの送受信を行う通信部として機能する。上記では通信部の送信処理を説明したが、受信処理は基本的に送信処理の逆を行うよう構成されてもよい。すなわち、アンテナ３１６で受信された無線周波数信号が増幅部３１４で増幅され、送受信部３１２で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号に対して、ベースバンド処理部３１０でＤＦＴ処理や、誤り訂正復号などがなされる。
【００３９】
モード送信部３０６は、選択伝送モードを特定するモードＩＤを含むモード設定要求信号を生成し、ユーザ端末に送信する。ユーザ端末の通信部は第１基地局１０２の通信部と同様の構成を有する。ユーザ端末は、コードブック保持部３１８と同様の情報を保持するユーザ端末のコードブック保持部を有する。モード設定要求信号を受信したユーザ端末は、自己のコードブック保持部を参照して選択伝送モードに対応するパラメータを決定し、決定されたパラメータを使用してフィルタリング処理の設定を行う。これにより、第１基地局１０２とユーザ端末との間で同じ伝送モードを使用した通信が可能となる。
【００４０】
以上の構成による無線通信システム１０の動作を説明する。
図７は、通信システム１００における下りリンクに係る一連の処理の流れを示すチャートである。第１基地局１０２は、各伝送モードにおけるＣＱＩや受信干渉電力の測定をユーザ端末に要求する（Ｓ７０２）。ユーザ端末は、ステップＳ７０２の要求に応じてＣＱＩ／受信干渉電力を測定し、測定結果を第１基地局１０２に報告する（Ｓ７０４）。第１基地局１０２は、取得した測定結果および送信データに対して要求されるサービス品質に基づいて、使用する伝送モードを選択する（Ｓ７０６）。第１基地局１０２は、選択された伝送モードのモードＩＤをユーザ端末に通知する（Ｓ７０８）。第１基地局１０２およびユーザ端末のそれぞれで、選択された伝送モードに対応するパラメータが決定される（Ｓ７１０、Ｓ７１２）。第１基地局１０２およびユーザ端末は選択された伝送モードでデータをやりとりする（Ｓ７１４）。上りリンクの場合はステップＳ７０２およびＳ７０４の代わりに第１基地局１０２において上りリンクのチャネル品質および受信干渉電力の測定が行われる。
【００４１】
本実施の形態に係る通信システム１００によると、基地局やユーザ端末の状況に応じて伝送モードを選択することができる。したがって、通信環境が悪い場合には高信頼性（低スループット）の伝送モードを使用したりスループットが重視されるアプリケーションには高スループット（＝低信頼性）の伝送モードを使用したりすることで、状況に応じた柔軟な対応が可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る通信システム１００では同じコードブックを第１基地局１０２とユーザ端末との間で共有することにより、伝送モードの通知は伝送モードの各パラメータの値そのものではなく伝送モードのモードＩＤにより行われる。これにより通信量を低減できる。
【００４３】
以上、実施の形態に係る通信システム１００の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素や各処理の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解される。
【００４４】
実施の形態では、第１基地局１０２が伝送モードを選択する場合について説明したが、これに限られず、ユーザ端末が伝送モードを選択してもよい。
【００４５】
実施の形態において、ユーザ端末が第１基地局１０２からの要求に応じてＴＭ３またはＴＭ４における下りリンクの受信干渉電力を測定する場合、データ伝送に使用されないサブキャリアを使用して受信干渉電力を測定してもよい。上りリンクについても同様である。この場合、受信干渉電力の測定がスループットに与える影響を低減または除去できる。
【００４６】
実施の形態ではＵＦ−ＯＦＤＭのフィルタ構成として図６に示される構成が採用される場合について説明したが、これに限られず、より一般には１つ以上のサブキャリアのベースバンド信号、もしくはそれらを束ねた信号に対して設けられたフィルタが使用されてもよい。例えば、フィルタの配置、数、対応するサブキャリア数が図６のものとは異なるフィルタ構成が使用されてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０２  第１基地局、  １０４  第２基地局、  １０６  第１ユーザ端末、  １０８  第２ユーザ端末、  １１０  第３ユーザ端末、  １１２  第４ユーザ端末、  １１４  第５ユーザ端末。
【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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