(57)【要約】【課題】送信装置の平均送信電力をある一定のレベルに保ちながら、パイロットシンボルの信号点を配置し、受信装置の受信感度特性を向上させることを目的とする。【解決手段】適応変調を行う無線通信方式において、送信装置の平均送信電力をある一定のレベルに保ちながら、受信装置での受信感度が最もよくなるように同相−直交平面（ＩＱ平面）にパイロットシンボルの信号点を配置した方式とすることである。パイロットシンボル信号点振幅をｒｐｉｌｏｔとすると、ｒｐｉｌｏｔを大きくすると受信装置において、パイロットシンボルのノイズに対する耐性が強くなり、受信装置におけるフェージング歪みの推定精度、および周波数オフセットの推定精度が向上し、高精度な検波処理を行うことができるため、受信装置の受信感度特性が向上する。【選択図】　　　図５
2004048755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手から常時送信されている所定の信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された所定の信号に基づいて電波伝搬環境を推定する電波伝搬環境推定手段と、
前記電波伝搬環境推定手段によって推定された電波伝搬環境に適した変調方式の情報を電波伝搬環境情報に含めて送信する送信手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
通信相手から常時送信されている所定の信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された所定の信号に基づいて電波伝搬環境を推定する電波伝搬環境推定手段と、
前記電波伝搬環境推定手段によって推定された電波伝搬環境に適した誤り訂正方式の情報を電波伝搬環境情報に含めて送信する送信手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項３】
ＣＤＭＡ方式の無線通信を行う無線通信装置であって、
通信相手から常時送信されている所定のチャネルの信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された所定のチャネルの信号に基づいて電波伝搬環境を推定する電波伝搬環境推定手段と、
前記電波伝搬環境推定手段によって推定された電波伝搬環境に適した変調方式の情報を電波伝搬環境情報に含めて送信する送信手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項４】
ＣＤＭＡ方式の無線通信を行う無線通信装置であって、
通信相手から常時送信されている所定のチャネルの信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された所定のチャネルの信号に基づいて電波伝搬環境を推定する電波伝搬環境推定手段と、
前記電波伝搬環境推定手段によって推定された電波伝搬環境に適した誤り訂正方式の情報を電波伝搬環境情報に含めて送信する送信手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項５】
所定の信号を常時送信する送信手段と、
前記所定の信号に基づいて推定された電波伝搬環境の情報を通信相手から受信する受信手段と、
通信開始時に前記通信相手に送信する信号の変調方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定する決定手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項６】
所定の信号を常時送信する送信手段と、
前記所定の信号に基づいて推定された電波伝搬環境の情報を通信相手から受信する受信手段と、
通信開始時に前記通信相手に送信する信号の誤り訂正方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定する決定手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項７】
ＣＤＭＡ方式の無線通信を行う無線通信装置であって、
所定のチャネルの信号を常時送信する送信手段と、
前記所定のチャネルの信号に基づいて推定された電波伝搬環境の情報を通信相手から受信する受信手段と、
通信開始時に前記通信相手に送信する信号の変調方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定する決定手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項８】
ＣＤＭＡ方式の無線通信を行う無線通信装置であって、
所定のチャネルの信号を常時送信する送信手段と、
前記所定のチャネルの信号に基づいて推定された電波伝搬環境の情報を通信相手から受信する受信手段と、
通信開始時に前記通信相手に送信する信号の誤り訂正方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定する決定手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項９】
ＣＤＭＡ方式の無線通信を行う無線通信装置であって、
所定のチャネルの信号を常時送信する送信手段と、
前記所定のチャネルの信号に基づいて推定された電波伝搬環境の情報を通信相手から受信する受信手段と、
通信開始時に前記通信相手に送信する信号の変調方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定し、制御チャネルを介して決定した変調方式情報を通信相手に送信する決定手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項１０】
ＣＤＭＡ方式の無線通信を行う無線通信装置であって、
所定のチャネルの信号を常時送信する送信手段と、
前記所定のチャネルの信号に基づいて推定された電波伝搬環境の情報を通信相手から受信する受信手段と、
通信開始時に前記通信相手に送信する信号の誤り訂正方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定し、制御チャネルを介して決定した誤り訂正方式情報を通信相手に送信する決定手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項１１】
ＯＦＤＭ方式の無線通信を行う請求項１から請求項１０のいずれかに記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信に用いられるディジタル変調方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル移動無線通信方式において、基地局装置、通信端末装置間の送受信は、電波伝播環境によって影響を受け、電波伝播環境は、受信側での受信品質および受信感度特性に影響を与える。そこで、従来、パイロットシンボルの信号点位置を工夫することによって受信装置の受信感度特性を向上させる方法として、準同期検波を行う際のパイロットシンボルの信号点位置に関する方法が、文献（陸上移動通信用１６ＱＡＭのフェージングひずみ補償方式）三瓶、電子情報通信学会論文誌Ｂ−ＩＩ　Ｖｏｌ．Ｊ−７２−Ｂ−ＩＩ　Ｎｏ．１　ｐｐ．７−１５１９８９年１月に記載されている。図３５は、同相−直交平面（ＩＱ平面）における１６ＱＡＭシンボルおよびパイロットシンボルの信号点配置を示している。図３５において、参照符号３５０１はＩＱ平面における１６ＱＡＭの信号点を示しており、パイロットシンボルの信号点は参照符号３５０２、参照符号３５０３、参照符号３５０４、および参照符号３５０５のいずれかに配置するというように、１６ＱＡＭの信号点のうち最大振幅を有する信号点をパイロット信号とし、準同期検波を行う方式が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパイロットシンボルの配置では、一つの変調方式における信号点の最大信号点振幅をとる信号点をパイロットシンボルの信号点としているが、受信装置の受信感度を考慮した場合、この点がパイロットシンボルの信号点として最適な位置とは限らない。また、受信装置の受信感度特性を向上させるために送信装置の送信電力を増加させ、図３５に示す最大信号点振幅を増大させることは、送信する全てのシンボルについて送信電力を上げることになり、送信装置の消費電力を増大させることに他ならない。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信装置の平均送信電力をある一定のレベルに保ってパイロットシンボルの信号点を配置し、受信装置の受信感度特性を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信装置は、互いに異なる変調方式で直交ベースバンド信号を生成する複数の信号生成手段と、前記複数の信号生成手段から出力された信号のうち目的の信号のみを選択する切り替え手段と、前記切り替え手段によって選択された直交ベースバンド信号に対して所定の無線処理を行う無線手段と、この無線手段から出力された送信信号の電力を増幅する電力増幅手段と、を具備し、前記各変調方式による送信信号の平均送信出力電力が互いに等しく、前記電力増幅手段における動作範囲が所定の値になる如く、復調のためのシンボルの送信パワを調整する構成を採る。
【０００６】
本発明の無線通信装置は、所定の値が、各変調方式について同一の値である構成を採る。
【０００７】
本発明の無線通信装置は、互いに異なる変調方式で直交ベースバンド信号を生成する複数の信号生成手段と、前記複数の信号生成手段から出力された信号のうち目的の信号のみを選択する切り替え手段と、前記切り替え手段によって選択された直交ベースバンド信号に対して所定の無線処理を行う無線手段と、この無線手段から出力された送信信号の電力を増幅する電力増幅手段と、を具備し、前記各変調方式による送信信号の平均送信出力電力が互いに等しく、受信感度が最適な値になる如く、復調のためのシンボルの送信パワを調整する構成を採る。
【０００８】
これらの構成によれば、送信装置の平均送信電力をある一定のレベルに保って復調のためのシンボルの送信パワを調整し、受信装置の受信感度特性を向上させることができる。なお、復調のためのシンボルとして、パイロットシンボル、ユニークワード、プリアンブル等が挙げられる。
【０００９】
本発明の無線通信装置は、送信ディジタル信号を互いに異なる変調方式でシリアル信号を生成する複数の信号生成手段と、前記複数の信号生成手段から出力されたシリアル信号のうち目的の信号のみを選択する切り替え手段と、前記切り替え手段から出力されたシリアル信号をパラレル信号に変換するシリアルパラレル変換手段と、シリアルパラレル変換されたパラレル信号を離散逆フーリエ変換する離散逆フーリエ変換手段と、離散逆フーリエ変換された信号に所定の無線処理を行う無線手段と、この無線手段から出力された送信信号の電力を増幅する電力増幅手段と、を具備し、前記各変調方式による送信信号の平均送信出力電力が互いに等しく、前記電力増幅手段における動作範囲が所定の値になる如く、復調のためのシンボルの送信パワを調整する構成を採る。
【００１０】
本発明の無線通信装置は、所定の値が、各変調方式について同一の値である構成を採る。
【００１１】
本発明の無線通信装置は、送信ディジタル信号を互いに異なる変調方式でシリアル信号を生成する複数の信号生成手段と、前記複数の信号生成手段から出力されたシリアル信号のうち目的の信号のみを選択する切り替え手段と、前記切り替え手段から出力されたシリアル信号をパラレル信号に変換するシリアルパラレル変換手段と、シリアルパラレル変換されたパラレル信号を離散逆フーリエ変換する離散逆フーリエ変換手段と、離散逆フーリエ変換された信号に所定の無線処理を行う無線手段と、この無線手段から出力された送信信号の電力を増幅する電力増幅手段と、を具備し、前記各変調方式による送信信号の平均送信出力電力が互いに等しく、受信感度が最適な値になる如く、復調のためのシンボルの送信パワを調整する構成を採る。
【００１２】
これらの構成によれば、ＯＦＤＭ方式においても、送信装置の平均送信電力をある一定のレベルに保って復調のためのシンボルの送信パワを調整し、受信装置の受信感度特性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の無線通信装置は、上記いずれかに記載の無線通信装置から受信した復調のためのシンボルの信号点振幅と、各変調方式の最大信号点振幅の比から補正値を決定し、伝送路による歪みを推定した伝送路歪み推定信号に前記補正値を乗算して検波を行う構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、フェージング推定信号の精度を向上させることができ、受信装置における受信感度特性の向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の無線通信装置は、通信相手が送信した信号を複数の到来波で受信したとき、誤り耐性の強い変調方式または最も訂正能力の強い誤り訂正方式を通信相手に要求する構成を採る。
【００１６】
本発明の無線通信装置は、通信相手から複数の到来波で受信したという情報を受信したとき、誤り耐性の強い変調方式または最も訂正能力の強い誤り訂正方式を選択する構成を採る。
【００１７】
これらの構成によれば、複数の到来波を受信した場合、受信装置はその信号を復調できないため、これを防ぐことができる。
【００１８】
本発明の無線通信装置は、通信開始時に選択される変調方式として、切り替え可能な変調方式のうち、最も雑音に対して耐性のある変調方式を選択する構成を採る。
【００１９】
本発明の無線通信装置は、通信開始時に選択される誤り訂正方式として、切り替え可能な誤り訂正方式のうち、最も誤り訂正能力のある誤り訂正方式を選択する構成を採る。
【００２０】
これらの構成によれば、通信開始時において、電波伝搬環境を推定できない場合でも、データの受信品質の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明の無線通信装置は、通信相手から送信された信号に基づいて、電波伝搬環境を推定し、推定された電波伝搬環境に基づいて、通信開始時に前記通信相手に送信する信号の変調方式を決定する構成を採る。
【００２２】
本発明の無線通信装置は、通信相手から送信された信号に基づいて、電波伝搬環境を推定し、推定された電波伝搬環境に基づいて、通信開始時に前記通信相手に送信する信号の誤り訂正方式を決定する構成を採る。
【００２３】
本発明の無線通信装置は、常時、所定の信号を送信し、前記所定の信号を受信した通信相手が前記所定の信号に基づいて電波伝搬環境を推定するとともに、推定した電波伝搬環境情報を送信し、通信開始時に前記通信相手に送信する信号の変調方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定する構成を採る。
【００２４】
本発明の無線通信装置は、常時、所定の信号を送信し、前記所定の信号を受信した通信相手が前記所定の信号に基づいて電波伝搬環境を推定するとともに、推定した電波伝搬環境情報を送信し、通信開始時に前記通信相手に送信する信号の誤り訂正方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定する構成を採る。
【００２５】
これらの構成によれば、通信開始時に送信する信号を、電波伝搬環境に応じた変調方式および誤り訂正方式に決定するため、データの受信品質の向上を図ることができる。
【００２６】
本発明の無線通信装置は、通信相手から常時送信されている所定の信号を受信し、前記所定の信号に基づいて電波伝搬環境を推定するとともに、推定した電波伝搬環境情報を送信する構成を採る。
【００２７】
本発明の無線通信装置は、電波伝搬環境情報の中に、推定した電波伝搬環境に適した変調方式または誤り訂正方式の情報を含む構成を採る。
【００２８】
これらの構成によれば、電波伝搬環境に応じた変調方式および誤り訂正方式を決定するため、データの受信品質の向上を図ることができる。
【００２９】
本発明の無線通信装置は、ＣＤＭＡ方式の無線通信において、常時、所定のチャネルの信号を送信し、前記所定のチャネルの信号を受信した通信相手が前記所定のチャネルの信号に基づいて電波伝搬環境を推定するとともに、推定した電波伝搬環境情報を送信し、通信開始時に前記通信相手に送信する信号の変調方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定する構成を採る。
【００３０】
本発明の無線通信装置は、ＣＤＭＡ方式の無線通信において、常時、所定のチャネルの信号を送信し、前記所定のチャネルの信号を受信した通信相手が前記所定のチャネルの信号に基づいて電波伝搬環境を推定するとともに、推定した電波伝搬環境情報を送信し、通信開始時に前記通信相手に送信する信号の誤り訂正方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定する構成を採る。
【００３１】
これらの構成によれば、ＣＤＭＡ方式において、通信開始時に送信する信号を、電波伝搬環境に応じた変調方式および誤り訂正方式に決定するため、データの受信品質の向上を図ることができる。
【００３２】
本発明の無線通信装置は、ＣＤＭＡ方式の無線通信において、通信相手から常時送信されている所定のチャネルの信号を受信し、前記所定のチャネルの信号に基づいて電波伝搬環境を推定するとともに、推定した電波伝搬環境情報を送信する構成を採る。
【００３３】
本発明の無線通信装置は、電波伝搬環境情報の中に、推定した電波伝搬環境に適した変調方式または誤り訂正方式の情報を含む構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、ＣＤＭＡ方式において、電波伝搬環境に応じた変調方式および誤り訂正方式を決定するため、データの受信品質の向上を図ることができる。
【００３５】
本発明の無線通信装置は、ＣＤＭＡ方式の無線通信において、送信する信号の変調方式の情報を、制御チャネルを介して通信相手に送信する構成を採る。
【００３６】
本発明の無線通信装置は、ＣＤＭＡ方式の無線通信において、常時、所定のチャネルの信号を送信し、前記所定のチャネルの信号を受信した通信相手が前記所定のチャネルの信号に基づいて電波伝搬環境を推定するとともに、推定した電波伝搬環境情報を送信し、前記通信相手に送信する信号の変調方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定し、制御チャネルを介して決定した変調方式情報を通信相手に送信する構成を採る。
【００３７】
本発明の無線通信装置は、ＣＤＭＡ方式の無線通信において、送信する信号の誤り訂正方式の情報を、制御チャネルを介して通信相手に送信する構成を採る。
【００３８】
本発明の無線通信装置は、ＣＤＭＡ方式の無線通信において、常時、所定のチャネルの信号を送信し、前記所定のチャネルの信号を受信した通信相手が前記所定のチャネルの信号に基づいて電波伝搬環境を推定するとともに、推定した電波伝搬環境情報を送信し、前記通信相手に送信する信号の誤り訂正方式を、前記電波伝搬環境情報に基づいて決定し、制御チャネルを介して決定した誤り訂正方式を通信相手に送信する構成を採る。
【００３９】
これらの構成によれば、ＣＤＭＡ方式において、電波伝搬環境に応じた変調方式および誤り訂正方式を決定するため、データの受信品質の向上を図ることができる。
【００４０】
本発明の無線通信装置は、ＯＦＤＭ方式において、無線通信を行う構成を採る。
【００４１】
この構成によれば、本発明の無線通信装置をＯＦＤＭ方式に適用することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、適応変調を行う無線通信方式において、送信装置の平均送信出力電力をある一定のレベルに保ちながら、受信装置での受信感度が最もよくなるように同相−直交平面（ＩＱ平面）にパイロットシンボルの信号点を配置した方式とすることである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係るフレーム構成の一例を示したものである。以下、変調方式はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの３種類の組合せを例に挙げ、説明する。
【００４４】
図１において、プリアンブル１０１、パイロットシンボル１０３、ユニークワード１０４は、制御情報であり、プリアンブル１０１は、選択された変調方式の情報を含んでおり、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかを示す情報を含んでいる。データシンボル１０２は、データ情報を含んでいる。パイロットシンボル１０３は、電波伝搬環境の推定や同期検波を行うために用いられ、ユニークワード１０４は、受信装置が送信装置と時間同期をとるための信号である。なお、これらの制御情報は、データシンボルよりも信頼性を必要とされる。
【００４５】
図２は、本実施の形態に係る送信装置の構成を示したものである。図２において、ＱＰＳＫ用信号生成部２０１は、入力された送信ディジタル信号および制御信号のうち、制御信号に含まれる変調方式の情報がＱＰＳＫの場合、図１のフレーム構成にしたがって直交ベースバンド信号が生成され、ＱＰＳＫ直交ベースバンド信号の同相成分を同相成分切り替え部２０４に、ＱＰＳＫ直交ベースバンド信号の直交成分を直交成分切り替え部２０５に出力する。
【００４６】
１６ＱＡＭ用信号生成部２０２は、入力された送信ディジタル信号および制御信号のうち、制御信号に含まれる変調方式の情報が１６ＱＡＭの場合、図１のフレーム構成にしたがって直交ベースバンド信号が生成され、１６ＱＡＭ直交ベースバンド信号の同相成分を同相成分切り替え部２０４に、１６ＱＡＭ直交ベースバンド信号の直交成分を直交成分切り替え部２０５に出力する。
【００４７】
６４ＱＡＭ用信号生成部２０３は、入力された送信ディジタル信号および制御信号のうち、制御信号に含まれる変調方式の情報６４ＱＡＭの場合、図１のフレーム構成にしたがって直交ベースバンド信号が生成され、６４ＱＡＭ方式直交ベースバンド信号の同相成分を同相成分切り替え部２０４に、６４ＱＡＭ方式直交ベースバンド信号の直交成分を直交成分切り替え部２０５に出力する。
【００４８】
同相成分切り替え部２０４は、ＱＰＳＫ用信号生成部２０１、または１６ＱＡＭ用信号生成部２０２、または６４ＱＡＭ用信号生成部２０３のいずれかにより入力された直交ベースバンド信号同相成分と、別ルートにより入力された制御信号のうち、制御信号に含まれる変調方式の情報に基づき、指定された変調方式の直交ベースバンド信号同相成分を入力するように入力部分を切り替え、入力された直交ベースバンド信号同相成分を無線部２０６に出力する。
【００４９】
直交成分切り替え部２０５は、ＱＰＳＫ用信号生成部２０１、または１６ＱＡＭ用信号生成部２０２、または６４ＱＡＭ用信号生成部２０３のいずれかにより入力された直交ベースバンド信号直交成分と、別ルートにより入力された制御信号のうち、制御信号に含まれる変調方式の情報に基づき、指定された変調方式の送信直交ベースバンド信号直交成分を入力するように入力部分を切り替え、入力された直交ベースバンド信号直交成分を無線部２０６に出力する。
【００５０】
無線部２０６は、同相成分切り替え部２０４より出力された送信直交ベースバンド信号同相成分および直交成分切り替え部２０５より出力された送信直交ベースバンド信号直交成分に、所定の無線処理を行って、送信電力増幅部２０７に出力する。送信電力増幅部２０７は、無線部２０６により無線処理された信号を増幅し、増幅された送信信号を送信アンテナ２０８を介して送信する。
【００５１】
図３は本実施の形態に係る受信装置の構成を示したものである。図３において、受信無線部３０２は、受信アンテナ３０１を介して受信された信号（受信信号）に所定の無線処理を行い、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分を同期・変調方式判定部３０３、フェージング歪み推定部３０４、周波数オフセット推定部３０５、ＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８、にそれぞれ出力する。
【００５２】
同期・変調方式判定部３０３は、受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分から、図１におけるユニークワード１０４を検出し、検出されたユニークワードに基づいて送信装置との時間同期をとる。また、プリアンブルを検出し、プリアンブルに含まれる変調方式情報を識別する。この２つの情報を含んだ制御信号をＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８のそれぞれに出力する。
【００５３】
フェージング歪み推定部３０４は、受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分と、同期・変調方式判定部３０３より出力された制御信号を用いて、図１におけるパイロットシンボルからフェージングによる歪みを推定し、フェージング歪み推定信号をＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８のそれぞれに出力する。
【００５４】
周波数オフセット推定部３０５は、受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および直交成分、同期・変調方式判定部３０３より出力された制御信号を用いて、図１におけるパイロットシンボル１０３から周波数オフセットを推定し、周波数オフセット推定信号をＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８のそれぞれに出力する。
【００５５】
ＱＰＳＫ検波部３０６は、同期・変調方式判定部３０３より出力された制御信号に含まれる変調方式の情報がＱＰＳＫを示していた場合、受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分におけるフェージング歪み、周波数オフセットを、フェージング歪み推定部３０４より出力されたフェージング歪み推定信号、周波数オフセット推定部３０５より出力された周波数オフセット推定信号を用いて、除去、復調を行い、ＱＰＳＫ受信ディジタル信号を出力する。
【００５６】
１６ＱＡＭ検波部３０７は、同期・変調方式判定部３０３より出力された制御信号に含まれる変調方式の情報が１６ＱＡＭを示していた場合、受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分におけるフェージング歪み、周波数オフセットを、フェージング歪み推定部３０４より出力されたフェージング歪み推定信号、周波数オフセット推定部３０５より出力された周波数オフセット推定信号を用いて、除去、復調を行い、１６ＱＡＭ受信ディジタル信号を出力する。
【００５７】
６４ＱＡＭ検波部３０８は、同期・変調方式判定部３０３より出力された制御信号に含まれる変調方式の情報が６４ＱＡＭを示していた場合、受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分におけるフェージング歪み、周波数オフセットを、フェージング歪み推定部３０４より出力されたフェージング歪み推定信号、周波数オフセット推定部３０５より出力された周波数オフセット推定信号を用いて、除去、復調を行い、６４ＱＡＭ受信ディジタル信号３０８を出力する。
【００５８】
次いで、上記構成を有する送信装置および受信装置の動作を説明する。まず、図２に示す送信ディジタル信号と制御信号は、ＱＰＳＫ用信号生成部２０１、１６ＱＡＭ用信号生成部２０２、６４ＱＡＭ用信号生成部２０３に入力され、制御信号の変調方式情報と一致する信号生成部のみ動作させ、該当する変調方式の信号生成部によって、直交ベースバンド信号が生成され、直交ベースバンド信号同相成分が同相成分切り替え部２０４に、直交ベースバンド信号直交成分が直交成分切り替え部２０５に出力される。
【００５９】
変調方式信号生成部より出力された直交ベースバンド信号同相成分は、同相成分切り替え部２０４により、制御信号が示す変調方式に該当する入力部に切り替えられ、無線部２０６に出力される。また、変調方式生成部より出力された直交ベースバンド信号直交成分は、直交成分切り替え部２０５により、制御信号が示す変調方式に該当する入力部に切り替えられ、無線部２０６に出力される。
【００６０】
同相成分切り替え部２０４より出力された送信直交ベースバンド信号同相成分と、直交成分切り替え部２０５より出力された送信直交ベースバンド信号直交成分は、無線部２０６により、所定の無線処理がなされ、送信信号が送信電力増幅部２０７に出力される。無線部２０６より出力された送信信号は、送信電力増幅部２０７により、電力増幅され、送信アンテナ２０８を介して受信装置へ送信される。
【００６１】
送信装置により送信された信号は、図３に示すアンテナ３０１を介して受信装置に受信される。図３において、アンテナ３０１を介して受信された信号（受信信号）は、受信無線部３０２により、所定の無線処理が行われ、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分が同期・変調方式判定部３０３、フェージング歪み推定部３０４、周波数オフセット推定部３０５、ＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８にそれぞれ出力される。
【００６２】
受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分は、同期・変調方式判定部３０３により、図１に示すユニークワード１０４が検出され、検出されたユニークワード１０４に基づいて送信装置との時間同期がとられる。また、プリアンブルが検出され、プリアンブルに含まれる変調方式情報が識別される。この２つの情報を含んだ制御信号が生成され、フェージング歪み推定部３０４、周波数オフセット推定部３０５、ＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８にそれぞれ出力される。
【００６３】
受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分と、同期・変調方式判定部３０３より出力された制御信号は、フェージング歪み推定部３０４により、図１に示すパイロットシンボル１０３から、フェージングによる歪みが推定され、フェージング歪み推定信号がＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８にそれぞれ出力される。
【００６４】
また、受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分と、同期・変調方式判定部３０３より出力された制御信号は、周波数オフセット推定部３０５により、図１に示すパイロットシンボル１０３から、周波数オフセットが推定され、周波数オフセット推定信号がＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８にそれぞれ出力される。
【００６５】
同期・変調方式判定部３０３より出力された制御信号の変調方式情報に応じた各検波部、すなわちＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８において、受信無線部３０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および直交成分におけるフェージング歪み、周波数オフセットを、フェージング歪み推定部３０４より出力されたフェージング歪み推定信号、周波数オフセット推定部３０５より出力された周波数オフセット推定信号を用いて、除去、復調が行われ、各変調方式に応じた受信ディジタル信号が出力される。
【００６６】
本実施の形態の無線通信システムにおける送信電力増幅部の動作、および各変調方式におけるパイロットシンボルの信号点配置について説明する。なお、本実施の形態において、パイロットシンボルの信号点振幅は、送信パワをＩＱ平面に表したものであり、送信パワを上げるとパイロットシンボルの信号点振幅は大きくなる。
【００６７】
図４は、従来の送信電力増幅部の入出力関係を示している。図４において、参照符号４０１は、送信電力増幅部の動作点で、平均送信出力電力であることを示している。参照符号４０２、参照符号４０３、参照符号４０４は、それぞれＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの動作範囲（電力増幅部へ入力される信号の入力可能なレベル範囲）であり、それぞれの変調方式が選択されているときの送信電力増幅部の動作範囲を示している。図４に示したように、変調方式が６４ＱＡＭのとき動作範囲が一番大きい。このように、従来において、変調方式により動作範囲が決まっていた。
【００６８】
しかしながら、送信電力増幅部は６４ＱＡＭ変調方式の信号を線形増幅できる送信電力増幅器を使用していることから、変調方式がＱＰＳＫ、１６ＱＡＭのとき、動作範囲が６４ＱＡＭの動作範囲を超えない範囲で、動作範囲を拡大しても線形増幅することが可能である。
【００６９】
そこで、本実施の形態の適応変調を行う無線通信方式において、送信電力増幅部の最も動作範囲が広い変調方式の動作範囲を超えない範囲内で、受信装置での受信感度特性が最も向上するように、ＩＱ平面にパイロットシンボルの信号点を配置する方式とした。すなわち、変調方式がＱＰＳＫ、１６ＱＡＭのとき、動作範囲が６４ＱＡＭの動作範囲を超えない範囲でパイロットシンボルの入力レベルを増大し、受信装置の受信感度特性を向上させるようにした。以下、この方法について説明する。
【００７０】
図５は、本実施の形態に係るＩＱ平面におけるＱＰＳＫシンボルおよびパイロットシンボル信号点の配置を示しており、参照符号５０１はＱＰＳＫ変調信号点、参照符号５０２はパイロットシンボル信号点である。そして、パイロットシンボル信号点振幅をｒｐｉｌｏｔとすると、ｒｐｉｌｏｔを大きくすると受信装置において、パイロットシンボルのノイズに対する耐性が強くなり、図３における受信装置のフェージング歪み推定部３０４におけるフェージング歪みの推定精度、および周波数オフセット推定部３０５の推定精度が向上し、高精度な検波処理を行うことができるため、受信装置の受信感度特性が向上する。
【００７１】
また、図６は、本実施の形態に係るＩＱ平面における１６ＱＡＭシンボルおよびパイロットシンボル信号点の配置を示しており、参照符号６０１は１６ＱＡＭ信号点、参照符号６０２はパイロットシンボル信号点である。そして、パイロットシンボル信号点振幅をｒｐｉｌｏｔとすると、ｒｐｉｌｏｔを大きくすると受信装置において、パイロットシンボルのノイズに対する耐性が強くなり、図３における受信装置のフェージング歪み推定部３０４におけるフェージング歪みの推定精度、および周波数オフセット推定部３０５の推定精度が向上し、高精度な検波処理を行うことができるため、受信装置の受信感度特性が向上する。６４ＱＡＭについても同様である。
【００７２】
次に、入出力特性の異なる２種類の送信電力増幅部の動作範囲について説明する。図７は、本実施の形態に係る２種類の送信電力増幅部の入出力関係を示している。ここでは、一般的な説明を試みるため、２種類の送信電力増幅部を送信電力増幅部Ａと送信電力増幅部Ｂとする。図７において、参照符号７０１は送信電力増幅部Ａの入出力関係を示しており、参照符号７０２は送信電力増幅部Ｂの入出力関係を示している。入力レベルが参照符号７０３の動作範囲であった場合、送信電力増幅部Ａでも送信電力増幅部Ｂでも対応できる。しかし、入力レベルが参照符号７０４の動作範囲であった場合、送信電力増幅部Ａでは対応できない範囲がある。例えば、１６ＱＡＭまで変調方式が使えれば十分である通信装置を考えた場合、参照符号７０１の入出力特性を有する送信電力増幅部の使用で対応できるとすれば、参照符号７０２の入出力特性を有する送信電力増幅部を使用するよりも消費電力を小さく抑えることができる。しかし、本実施の形態で使用する６４ＱＡＭに対応させるためには参照符号７０２が示す送信電力増幅部を使用しなければならないとすると、参照符号７０３が示す動作範囲よりも広い動作範囲を確保することができる。すなわち、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭの変調方式を適用する場合、パイロットシンボルの送信電力を参照符号７０４が示す動作範囲で大きくすれば、受信装置におけるフェージング歪み推定精度や周波数オフセット推定精度が上がり、受信装置での受信感度特性が向上する。
【００７３】
本実施の形態では、送信電力増幅部の動作範囲は、６４ＱＡＭの動作範囲が一番大きい。よって、ｒｐｉｌｏｔをｒＱＰＳＫより大きくした結果、送信電力増幅部における動作範囲が大きくなるが、６４ＱＡＭ方式の動作範囲内であれば、ＱＰＳＫが選択された場合においても増幅が可能である。１６ＱＡＭのときも同様に考えられる。
【００７４】
以上のことを考慮すると、図８のような送信電力増幅部の入出力関係にすることが可能となる。図８は、本実施の形態に係る送信電力増幅部の入出力関係を示した図で、参照符号８０１は、送信電力増幅部の動作点で、参照符号８０２は、パイロットシンボルの信号点振幅を従来のＱＰＳＫ変調の最大信号点振幅より大きくしたときのＱＰＳＫの動作範囲、参照符号８０３は、パイロットシンボルの信号点振幅を１６ＱＡＭの最大信号点振幅より大きくしたときの１６ＱＡＭの動作範囲、参照符号８０４は、６４ＱＡＭ方式動作範囲である。ただし、参照符号８０２の動作範囲と、参照符号８０３の動作範囲は、６４ＱＡＭの動作範囲より小さいものとする。このとき、図４のように送信電力増幅部を使用していたときと比較し、図８では、ＱＰＳＫ動作範囲、１６ＱＡＭ動作範囲は大きくなっているが、増幅は可能であり、各変調方式の動作範囲を同じ範囲に設定することも可能である。一方、受信装置において、ＱＰＳＫおよび１６ＱＡＭのとき、パイロットシンボルのノイズ耐性が強くなっている。しかし、必ずしもパイロットシンボルの振幅を大きくすればよいわけではなく、最適な振幅があることを図９を用いて説明する。
【００７５】
図９は、本実施の形態に係るＱＰＳＫ変調のパイロットシンボルと信号点パワ比対、ビット誤り率１０−４、１０−６に必要な所望搬送波電力対雑音電力比のグラフを示している。参照符号９０１は、ビット誤り率１０−４に必要な所望搬送波電力対雑音電力比を、参照符号９０２は、ビット誤り率１０−６に必要な所望搬送波電力対雑音電力比を示している。参照符号９０１に着目すると、ビット誤り率１０−４で所望波電力対雑音電力比の最も低い値の横軸（ｒ２ｐｉｌｏｔ／ｒ２ＱＰＳＫ）は、２であり、パイロット信号の振幅が大きくなっても所望搬送波電力対雑音電力比が小さくなるわけではない。参照符号９０２が示すビット誤り率１０−６の場合も同様に考えることができ、パイロット信号の最適な振幅があるといえる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、シングルキャリア方式で説明したが、多重化方式、ＣＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式で同様に実施してもかまわない。
【００７７】
以下に、共通増幅においても適用できることを、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態に係る共通増幅を行う送信装置の構成を示している。ｆ１変調部１００１は、周波数ｆ１用ディジタル信号をディジタル変調し、周波数ｆ１の送信信号を加算部１００４に出力する。ｆ２変調部１００２は、周波数ｆ２用ディジタル信号をディジタル変調し、周波数ｆ２の送信信号を加算部１００４に出力する。ｆｎ変調部１００３は、周波数ｆｎ用ディジタル信号をディジタル変調し、周波数ｆｎの送信信号を加算部１００４に出力する。
【００７８】
加算部１００４は、周波数ｆ１の送信信号、周波数ｆ２の送信号および周波数ｆｎの送信信号を加算し、加算した送信信号を送信電力増幅部１００５に出力する。送信電力増幅部１００５は、加算された送信信号を増幅し、増幅した送信信号を送信アンテナ１００６を介して送信する。
【００７９】
以上のように本実施の形態によれば、適応変調を行う無線通信方式において、送信装置の平均送信出力電力をある一定に保ちながら、受信装置の受信感度を最もよくするようにＩＱ平面にパイロットシンボルの信号点を配置することにより、受信装置での受信感度特性を向上させることができる。
【００８０】
なお、変調方式はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの３種類の組合せを例に挙げて説明したがこの変調方式に限ったものではなく、また、３種類の変調方式の切り替えに限ったものではない。
【００８１】
本実施の形態において、パイロットシンボルとして既知の信号点を例に説明したが、これに限ったものではなく、例えば、ＰＳＫ変調信号をパイロットシンボルとしてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態において、受信装置におけるフェージング歪み推定、周波数オフセット推定にパイロットシンボルを用いたが、図１におけるプリアンブルやユニークワードなど、他の制御情報を用いて行うことも可能である。
【００８３】
そして、データを除いたチャネル制御情報を一例とする制御情報についても、本実施の形態におけるパイロットシンボルと同様の実施を行うことが可能である。このとき、特にデータと比較し制御情報は、ノイズに対し誤り耐性があるという特徴をもつことになる。
【００８４】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１で説明した方式を用いた無線通信システム、送信装置、受信装置において、電波伝搬環境および通信トラフィックにより変調方式を切り替える通信方式の変調方式決定方法について説明する。
【００８５】
図１１は、本実施の形態に係る通信端末が送信するフレーム構成の一例を示す図である。なお、図１１において図１と共通するものには同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。図１１において、参照符号１１０１はプリアンブルで、制御情報を含んでいる。参照符号１１０２は電波伝搬環境推定情報で、基地局が送信した信号の電波伝搬環境を通信端末が推定し、電波伝搬環境情報として基地局に通知するためのシンボルである。
【００８６】
次に、基地局の受信装置の構成について説明する。図１２は、本実施の形態に係る基地局の受信装置の構成を示している。図１２において、受信無線部１２０２は、アンテナ１２０１を介して受信した信号（受信信号）に所定の無線処理を行って、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分を同期部１２０３と検波部１２０４に出力する。
【００８７】
同期部１２０３は、受信無線部１２０２から出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分から、図１１における１０４のユニークワードを検出し、検出されたユニークワード１０４に基づいて通信端末との時間同期をとり、同期信号として検波部１２０４に出力する。
【００８８】
検波部１２０４は、受信無線部１２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分、同期部１２０３より出力された同期信号から、通信端末が送信した信号に検波処理を行い、受信ディジタル信号をデータ検出部１２０５に出力する。
【００８９】
データ検出部１２０５は、検波部１２０４より出力された受信ディジタル信号から、図１１のフレーム構成をもとに、電波伝搬環境情報を送信データ生成部１２０６に出力し、また受信データを出力する。
【００９０】
送信データ生成部１２０６は、データ検出部１２０５より出力された電波伝搬環境情報と入力された送信データのうち、電波伝搬環境情報に基づいて変調方式を決定し、決定した変調方式に応じた情報ビットを有する送信ディジタル信号、および決定した変調方式を基地局に通知する制御信号を出力する。なお、データ検出部１２０５において、到来波が複数あったと判断された場合、他の電波伝搬環境を示すパラメータの影響を受けず、送信データ生成部１２０６は、誤り耐性の強いＱＰＳＫを選択し、通信端末に要求する。これは、複数の到来波を受信した場合、受信装置はこの信号を復調できないので、これを防ぐためである。
【００９１】
図１３は、本実施の形態に係る基地局が送信するフレーム構成の一例を示している。なお、図１３において図１１と共通するものには同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。図１３において、１３０１は変調方式情報で、基地局の変調方式を通信端末に通知するためのシンボルである。
【００９２】
次に、通信端末装置の送信装置の構成について説明する。図１４は、本実施の形態に係る通信端末の送信装置の構成を示している。図１４において、送信データ生成部１４０１は、送信データおよび電波伝搬環境推定信号から、図１１のフレーム構成にしたがった送信ディジタル信号を生成し、直交ベースバンド信号生成部１４０２に出力する。
【００９３】
直交ベースバンド信号生成部１４０２は、送信データ生成部１４０１より出力された送信ディジタル信号から、送信直交ベースバンド信号同相成分および送信直交ベースバンド信号直交成分を生成し、送信無線部１４０３に出力する。
【００９４】
送信無線部１４０３は、送信直交ベースバンド信号生成部１４０２により生成された送信直交ベースバンド信号同相成分および送信直交ベースバンド信号直交成分に所定の無線処理を行い、送信信号を送信電力増幅部１４０４に出力する。送信電力増幅部１４０４は、送信無線部１４０３より出力された送信信号を増幅し、増幅した送信信号を送信アンテナ１４０５を介して基地局へ出力する。
【００９５】
図１５は、本実施の形態に係る通信端末における受信装置の構成を示している。図１５において、受信無線部１５０２は、受信アンテナ１５０１を介して受信した信号（受信信号）に所定の無線受信処理を行い、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分を出力する。
【００９６】
同期・変調方式判定部１５０６は、受信無線部１５０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分から、図１３の基地局が送信したフレーム構成のユニークワード１０４を検出し、基地局と時間同期をとり、また、変調方式情報１３０１を検出し、変調方式を推定し、同期信号および変調方式情報を各変調方式検波部に出力する。
【００９７】
ＱＰＳＫ検波部１５０３は、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号、同期信号および変調方式情報から、変調方式情報がＱＰＳＫを示していた場合、復調し、ＱＰＳＫ検波した受信ディジタル信号を出力する。
【００９８】
１６ＱＡＭ検波部１５０４は、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号、同期信号および変調方式情報から、変調方式情報が１６ＱＡＭを示していた場合、復調し、１６ＱＡＭ検波した受信ディジタル信号を出力する。
【００９９】
６４ＱＡＭ検波部１５０５は、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号、同期信号および変調方式情報から、変調方式情報が６４ＱＡＭを示していた場合、復調し、６４ＱＡＭ検波した受信ディジタル信号を出力する。
【０１００】
妨害波強度推定部１５０７は、受信無線部１５０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分のうち、変調信号、ユニークワードまたはパイロットシンボルから妨害波の強度を推定し、妨害波強度推定信号を電波伝搬環境推定部１５１１に出力する。
【０１０１】
電界強度推定部１５０８は、受信無線部１５０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分のうち、変調信号、ユニークワードまたはパイロットシンボルから受信電界強度または搬送波電力対雑音電力比を推定し、電界強度推定信号を電波伝搬環境推定部１５１１に出力する。
【０１０２】
マルチパス推定部１５０９は、受信無線部１５０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分のうち、変調信号、ユニークワードまたはパイロットシンボルからマルチパスの状況を推定し、マルチパス推定信号を電波伝搬環境推定部１５１１に出力する。
【０１０３】
ドップラ周波数推定部１５１０は、受信無線部１５０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号のうち、変調信号、ユニークワードまたはパイロットシンボルからドップラ周波数を推定し、ドップラ周波数推定信号を電波伝搬環境推定部１５１１に出力する。
【０１０４】
電波伝搬環境推定部１５１１は、妨害波強度推定信号、電界強度推定信号、マルチパス推定信号、ドップラ周波数推定信号から、例えば、電界強度が弱い場合、ドップラ周波数が大きい場合、複数の到来波がある場合、妨害波強度が強い場合はＱＰＳＫを選択するというように、基地局に要求する変調方式を決定し、出力する。なお、マルチパス推定部１５０９において、到来波が複数あったと判断された場合、他の電波伝搬環境を示すパラメータの影響を受けず、電波伝搬環境推定部１５１１は、誤り耐性の強い変調方式（本実施の形態ではＱＰＳＫ）を選択し、通信端末に要求する。これは、複数の到来波を受信した場合、受信装置はその信号を復調できないので、これを防ぐためである。または、電波伝搬環境推定部１５１１は、妨害波推定信号、電界強度推定信号、マルチパス推定信号、ドップラ周波数推定信号自身を出力してもよい。
【０１０５】
次に上記構成を有する基地局および通信端末の動作を説明する。まず、図１４に示す通信端末の送信装置において、送信データと電波伝搬環境推定信号は、送信データ生成部１４０１により、図１１のフレーム構成にしたがった送信ディジタル信号として生成され、直交ベースバンド信号生成部１４０２に出力される。
【０１０６】
送信データ生部１４０１より出力された送信ディジタル信号は、直交ベースバンド信号生成部１４０２により、送信直交ベースバンド信号同相成分と送信直交ベースバンド信号直交成分として生成され、送信無線部１４０３に出力される。
【０１０７】
直交ベースバンド信号生成部１４０２より出力された直交ベースバンド信号同相成分と直交ベースバンド信号の直交成分は、送信無線部１４０３により、所定の無線処理が行われ、送信信号が送信電力増幅部１４０４に出力される。
【０１０８】
送信無線部により所定の無線処理が行われた送信信号は、送信電力増幅部１４０４により、電力増幅され、送信アンテナ１４０５を介して送信される。
【０１０９】
通信端末により送信された信号は、図１２に示す基地局で受信される。図１２において、受信アンテナ１２０１を介して受信された信号（受信信号）は、無線部１２０２で所定の無線処理が行われ、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分が同期部１２０３と検波部１２０４に出力される。
【０１１０】
受信無線部１２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分と受信直交ベースバンド信号直交成分は、同期部１２０３により、ユニークワードが検出され、検出されたユニークワードに基づいて通信端末との時間同期がとられ、同期信号が生成され、検波部１２０４に出力される。
【０１１１】
受信無線部１２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分は、検波部１２０４により、同期部１２０３より出力された同期信号に基づいて、検波処理が行われ、受信ディジタル信号がデータ検出部１２０５に出力される。
【０１１２】
検波部１２０４より出力された受信ディジタル信号は、データ検出部１２０５により、電波伝搬環境情報が生成され、送信データ生成部１２０６に出力される。また、受信データが出力される。
【０１１３】
データ検出部１２０５より出力された電波伝搬環境情報は、送信データ生成部１２０６により、電波伝搬環境に応じて、例えば、電界強度が弱い場合、ドップラ周波数が大きい場合、複数の到来波がある場合、妨害波強度が強い場合はＱＰＳＫを選択するというように、変調方式を決定し、その変調方式で送信データが変調され、送信ディジタル信号が出力される。また、決定された変調方式で変調された制御信号が出力される。
【０１１４】
次に、基地局の送信装置（図１を援用）から送信された信号は、図１５に示す通信端末の受信装置で受信される。図１５において、受信アンテナ１５０１を介して受信された信号（受信信号）は、受信無線部１５０２において、所定の受信処理が行われ、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分が妨害波強度推定部１５０７、電界強度推定部１５０８、マルチパス推定部１５０９、ドップラ周波数推定部１５１０、ＱＰＳＫ検波部１５０３、１６ＱＡＭ検波部１５０４、６４ＱＡＭ検波部１５０５、同期・変調方式判定部１５０６に出力される。
【０１１５】
受信無線部１５０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分は、同期・変調方式判定部１５０６により、ユニークワードが検出され、検出されたユニークワードに基づいて基地局との時間同期がとられる。また、変調方式情報が検出され、変調方式が推定され、同期信号および変調方式情報が各変調方式検波部に出力される。
【０１１６】
受信無線部１５０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分は、各変調方式検波部において、同期・変調方式判定部１５０６より出力された同期信号および変調方式情報に基づいて、復調され、該当する受信ディジタル信号が出力される。
【０１１７】
受信無線部１５０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分は、各推定部において伝搬環境を推定するためのパラメータが推定され、推定信号が電波伝搬環境推定部１５１１に出力される。
【０１１８】
各推定部より出力された推定信号は、電波伝搬環境推定部１５１１において、電波伝搬環境が総合的に判断され、基地局に報知する電波伝搬環境情報が推定され、出力される。
【０１１９】
次に、基地局の送信する送信信号の初期に選択される変調方式について説明する。例えば、本実施の形態のような無線通信システムが構築されている場合、基地局が送信する送信信号の初期にとる変調方式が問題となる。この場合、基地局は、通信端末に対し、一度も送信信号を送信していないため、通信端末は電波伝搬環境を推定することができない。よって、基地局は、初期にとる変調方式を自局において決めておかなければならない。例えば、１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭを初期の変調方式にすると、電波伝搬環境が悪いとき、通信端末では、データの品質が得られないことになる。このことを考慮するとＱＰＳＫ変調を選択した方がよいことになる。
【０１２０】
以上のように、初期に選択される変調方式は、切り替え可能な変調方式の中で最もノイズに対して耐性のある変調方式とすることで、通信端末において、データ品質が向上することになる。この変調方式の初期設定は、本実施の形態に限ったものではなく、電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより変調方式を切り替えることを特徴とする通信方式に適用可能である。
【０１２１】
同様に、電波伝搬環境によって誤り訂正方式を変えることを特徴とする通信方式において、送信する送信信号の初期の誤り訂正方式についても同様に考えられる。初期に選択される誤り訂正方式は、切り替え可能な誤り訂正方式の中で最も誤り訂正能力のある誤り訂正方式とすることで、データの品質が向上することになる。この誤り訂正方式の初期設定は、本実施の形態に限ったものではなく、電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより誤り訂正方式を切り替えることを特徴とする通信方式に適用可能である。
【０１２２】
変調方式が可変である場合、図１３のデータシンボル１０２を除いたプリアンブル１１０１、ユニークワード１０４、パイロットシンボル１０３を基地局は常時送信しているものとする。通信端末では、基地局が送信しているこれらの信号を用いて、電波伝搬環境を推定し、基地局と通信を開始するにあたり、電波伝搬環境の情報を基地局に送信し、基地局は、通信端末から送信された電波伝搬環境の情報をもとに、データシンボル１０２の初期の変調方式を決定することで、データの品質を得ることができる。このとき、電波伝搬環境情報の中に変調方式の情報を含ませることもできる。この方法による変調方式の初期設定は、本実施の形態に限ったものではなく、電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより変調方式を切り替えることを特徴とする通信方式に適用可能である。また、常時送信している信号として、プリアンブル、ユニークワード、パイロットシンボルで説明したが、これに限ったものではなく、電波伝搬環境推定のための専用のシンボルを挿入してもよい。
【０１２３】
同様に、例えば、電波伝搬環境によって誤り訂正方式を変えることを特徴とする通信方式において、送信する送信信号の初期の誤り訂正方式についても同様に考えられ、通信端末では、基地局が常時送信している信号から電波伝搬環境を推定し、基地局と通信を開始するにあたり、電波伝搬環境の情報を基地局に送信し、基地局は、通信端末から送信された電波伝搬環境の情報をもとに、データシンボルの誤り訂正方式を決定することで、データの品質を得ることができる。このとき、電波伝搬環境情報の中に誤り訂正方式の情報を含ませることもできる。この方法による変調方式の初期設定は、本実施の形態に限ったものではなく、電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより変調方式を切り替えることを特徴とする通信方式に適用可能である。
【０１２４】
以上により、実施の形態１で説明した方式を用いた無線通信システム、送信装置、受信装置を構成することが可能であり、これにより、受信装置の受信感度特性を向上させることが可能となる。このとき、変調方式はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの３種類の組合せについて説明したがこれに限ったものではなく、また、３種類の変調方式の切り替えに限ったものではない。また、図２、図１２において、例えば通信トラフィックの情報を入力し、これを考慮して変調方式を決定してもよい。また、電波伝搬環境のパラメータとして、妨害波強度、電界強度、マルチパス状況、ドップラ周波数を例に説明したがこれに限ったものではない。
【０１２５】
（実施の形態３）
実施の形態３では、ＣＤＭＡ方式において、各チャネルの変調方式が電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより適応的に変調方式を変化させる場合の初期設定および設定方法について説明する。このとき、基地局の一次変調（データ変調）は、電波伝搬環境、通信トラフィックなどによりＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭに切り替え可能な通信方式とする。
【０１２６】
図１６は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ方式における基地局が送信する信号のフレーム構成の一例を示しており、制御チャネルのフレームは、チャネルＡの変調方式情報１６０１、チャネルＡ送信パワ制御情報１６０２、チャネルＺ変調方式情報１６０３、チャネルＺ送信パワ制御情報１６０４などから構成されている。チャネルＡフレーム構成は、チャネルＡデータシンボル１６０５から構成されており、チャネルＡデータシンボル１６０５の一次変調はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかの変調方式をとるものとする。チャネルＺフレーム構成は、チャネルＺデータシンボル１６０６から構成されており、チャネルＺデータシンボル１６０６の一次変調はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかの変調方式をとるものとする。
【０１２７】
図１７は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ方式における基地局の送信装置の構成を示している。チャネルＡのスペクトル拡散変調部１７０１は、入力されたチャネルＡの送信ディジタル信号およびチャネルＡの変調方式情報のうち、チャネルＡの変調方式情報に基づき、チャネルＡの送信ディジタル信号にＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかの一次変調を行い、チャネルＡの送信直交ベースバンド信号を加算部１７０３に出力する。
【０１２８】
チャネルＺのスペクトル拡散変調部１７０２は、入力されたチャネルＺの送信ディジタル信号およびチャネルＺの変調方式情報のうち、チャネルＺの変調方式情報に基づき、チャネルＺの送信ディジタル信号にＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかの一次変調を行い、チャネルＺの送信直交ベースバンド信号を加算部１７０３に出力する。
【０１２９】
加算部１７０３は、入力されたパイロットチャネルの送信直交ベースバンド信号、制御チャネルの送信直交ベースバンド信号、チャネルＡのスペクトル拡散変調部１７０１より出力された送信直交ベースバンド信号、チャネルＺのスペクトル拡散変調部１７０２より出力された送信直交ベースバンド信号を加算し、加算した送信直交ベースバンド信号を送信無線部１７０４に出力する。
【０１３０】
送信無線部１７０４は、加算部１７０３より出力された加算後の送信直交ベースバンド信号に所定の無線処理を行い、送信信号を出力する。
【０１３１】
送信電力増幅部１７０５は、送信無線部１７０４より出力された送信信号を増幅し、増幅した送信信号をアンテナ１７０６を介して出力する。
【０１３２】
図１８は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ方式における基地局の受信装置の構成を示している。受信無線部１８０２は、アンテナ１８０１を介して受信した信号（受信信号）に所定の無線処理を行い、受信直交ベースバンド信号をチャネルＡ検波部１８０３とチャネルＺ検波部１８０４に出力する。
【０１３３】
チャネルＡ検波部１８０３は、受信無線部１８０２より出力された受信直交ベースバンド信号に検波処理を行い、チャネルＡの受信ディジタル信号をチャネルＡデータ検出部１８０５に出力する。また、チャネルＺ検波部１８０４は、受信無線部１８０２より出力された受信直交ベースバンド信号に検波処理を行い、チャネルＺの受信ディジタル信号をチャネルＺデータ検出部１８０６に出力する。
【０１３４】
チャネルＡデータ検出部１８０５は、チャネルＡ検波部１８０３より出力されたチャネルＡの受信ディジタル信号から、チャネルＡの通信端末が推定した電波伝搬環境情報を生成し、チャネルＡ変調方式決定部１８０７に出力する。また、チャネルＡの受信データを出力する。
【０１３５】
チャネルＺデータ検出部１８０６は、チャネルＺ検波部１８０４より出力されたチャネルＺの受信ディジタル信号から、チャネルＺの通信端末が推定した電波伝搬環境情報を生成し、チャネルＺ変調方式決定部１８０８に出力する。また、チャネルＺの受信データを出力する。
【０１３６】
チャネルＡ変調方式決定部１８０７は、入力された通信トラフィック情報と、チャネルＡデータ検出部１８０５より出力されたチャネルＡの電波伝搬環境情報とから、チャネルＡの通信端末のデータ品質とデータ伝送速度を両立した変調方式をＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの中から選択し、チャネルＡの変調方式情報として制御チャネル送信信号生成部１８０９に出力する。
【０１３７】
チャネルＺ変調方式決定部１８０８は、入力された通信トラフィック情報と、チャネルＺデータ検出部１８０６より出力されたチャネルＺの電波伝搬環境情報とから、チャネルＺの通信端末のデータ品質とデータ伝送速度を両立した変調方式をＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの中から選択し、チャネルＺの変調方式情報として制御チャネル送信信号生成部１８０９に出力する。
【０１３８】
制御チャネル送信信号生成部１８０９は、チャネルＡ変調方式決定部１８０７より出力されたチャネルＡの変調方式情報およびチャネルＺ変調方式決定部１８０８より出力されたチャネルＺの変調方式情報を用いて、チャネルＡの変調方式情報およびチャネルＺの変調方式情報を含んだ図１６の制御チャネルフレーム構成に基づいた制御チャネル信号を生成し、出力する。
【０１３９】
図１９は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ方式における通信端末が送信する信号のフレーム構成の一例を示しており、参照符号１９０１は、基地局から送信された信号の電波伝搬環境を通信端末が推定し、基地局に通知するための電波伝搬環境情報である。参照符号１９０２はデータシンボルである。
【０１４０】
図２０は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ方式における通信端末の送信装置の構成を示しており、送信データ生成部２００１は、入力された送信データおよび電波伝搬環境推定信号から、送信ディジタル信号を生成し、スペクトル拡散変調部２００２に出力する。
【０１４１】
スペクトル拡散変調部２００２は、送信データ生成部２００１より出力された送信ディジタル信号をスペクトル拡散し、図２３のフレーム構成にしたがった送信直交ベースバンド信号を送信無線部２００３に出力する。
【０１４２】
送信無線部２００３は、スペクトル拡散変調部２００２より出力された送信直交ベースバンド信号に所定の無線処理を行い、送信信号を送信電力増幅部２００４に出力する。
【０１４３】
送信電力増幅部２００４は、送信無線部２００３より出力された送信信号を増幅し、増幅した送信信号をアンテナ２００５を介して送信する。
【０１４４】
図２１は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ方式における通信端末の受信装置の構成を示している。図２１において、受信アンテナ２１０１を介して受信された信号（受信信号）は、受信無線部２１０２において、所定の受信処理が行われ、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分が妨害波強度推定部２１０４、電界強度推定部２１０５、マルチパス推定部２１０６、ドップラ周波数推定２１０７に出力する。
【０１４５】
検波部２１０３は、受信無線部２１０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分に検波処理を行い、出力する。
【０１４６】
妨害波強度推定部２１０４は、受信無線部２１０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分のうち、パイロットチャネルの成分および制御チャネルの成分から、妨害波強度を推定し、妨害波強度推定信号を電波伝搬環境推定部２１０８に出力する。
【０１４７】
電界強度推定部２１０５は、受信無線部２１０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分のうち、パイロットチャネルの成分および制御チャネルの成分から、受信電界強度を推定し、電界強度推定信号を電波伝搬環境推定部２１０８に出力する。
【０１４８】
マルチパス推定部２１０６は、受信無線部２１０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分のうち、パイロットチャネルの成分および制御チャネルの成分から、マルチパス状況を推定し、マルチパス推定信号を電波伝搬環境推定部２１０８に出力する。
【０１４９】
ドップラ周波数推定部２１０７は、受信無線部２１０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分のうち、パイロットチャネルの成分および制御チャネルの成分から、ドップラ周波数を推定し、ドップラ周波数推定信号を電波伝搬環境推定部２１０８に出力する。
【０１５０】
以上のように、基地局が送信している変調方式の情報を制御チャネルに挿入することで、基地局は、通信端末に送信している送信信号の変調方式を伝送することが可能である。また、特に、通信端末は基地局で送信されたパイロットチャネルや制御チャネルを用いて、電波伝搬環境を推定する方式とすることで、基地局が通信端末に対しデータシンボルを送信していない状況でも、通信端末は電波伝搬環境を推定することが可能である。
【０１５１】
以上のような手段をとることで、ＣＤＭＡ方式において、各チャネルの変調方式が電波伝搬環境、通信トラフィックなどに適応させて変調方式を切り替える、無線通信システムの構成が可能となる。同様に、各チャネルの誤り訂正方式を電波伝搬環境、通信トラフィックなどに応じて可変とする無線通信システムを構成することも可能である。
【０１５２】
次に、ＣＤＭＡ方式において、各チャネルの変調方式が電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより可変の変調方式の初期設定方法について説明する。例えば、本実施の形態のような無線通信システムが構築されている場合、基地局が送信する送信信号の初期にとる変調方式が問題となる。この場合、例えば、１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭを初期の変調方式にするものとすると、電波伝搬環境が悪いとき、通信端末では、データの品質が得られないことになる。このことを考慮するとＱＰＳＫ変調を選択した方がよいことになる。
【０１５３】
以上のように、初期に選択される変調方式は、切り替え可能な変調方式の中で最も雑音に対して耐性のある変調方式とすることで、通信端末において、データ品質が向上することになる。
【０１５４】
同様に、例えば、各チャネルの誤り訂正方式が電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより可変の通信方式において、送信する送信信号の初期の誤り訂正方式についても同様に考えられ、初期に選択される誤り訂正方式は、切り替え可能な誤り訂正方式の中で最も誤り訂正能力のある誤り訂正方式とすることで、データの品質が向上することになる。
【０１５５】
ＣＤＭＡ方式において、各チャネルの変調方式が電波伝搬環境、通信トラフィックなどに適応させて変調方式を切り替える場合の初期設定方法について説明する。この方法では、通信端末は、基地局とデータの通信を行っていないときも、基地局が常時送信している。例えば、パイロットチャネル、制御チャネルの信号から、電波伝搬環境を推定する。そして、通信端末が基地局とデータの通信を始めるにあたり、通信端末は、パイロットチャネル、制御チャネルの信号から推定した電波伝搬環境情報を基地局に、まず伝送し、基地局はその電波伝搬環境情報を受けてから、基地局が送信する送信信号の変調方式を例えば、電界強度が弱い場合、ドップラ周波数が大きい場合、複数の到来波がある場合、妨害波強度が強い場合はＱＰＳＫを選択するというように決定する。以上により、通信端末において、基地局が送信した初期のデータの品質が向上することになる。
【０１５６】
同様に、例えば、各チャネルの変調方式が電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより誤り訂正方式が可変の通信方式にも実施することが可能である。通信端末は、基地局が常時送信しているパイロットチャネル、制御チャネルから電波伝搬環境を推定し、基地局と通信を開始するにあたり、電波伝搬環境の情報を基地局に送信し、基地局は、通信端末から送信された電波伝搬環境の情報をもとに、例えば、電界強度が弱い場合、ドップラ周波数が大きい場合、複数の到来波がある場合、妨害波強度が強い場合は誤り訂正能力が強い方式を選択するというようにデータシンボルの誤り訂正方式を決定することで、データの品質を得ることができる。ただし、ＣＤＭＡ方式における説明で、常時送信している信号の例として、パイロットチャネルおよび制御チャネルを例に説明したが、これに限ったものではなく、常時送信している信号であればよい。また、基地局の送信する送信信号の変調方式を可変として説明したが、これに限ったものではなく、通信端末の送信する送信信号の変調方式を可変としてもよい。
【０１５７】
以上により、実施の形態１で説明した方式を用いた無線通信システム、送信装置、受信装置を構成することが可能であり、これにより、受信装置の受信感度特性を向上させることが可能となる。このとき、変調方式はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの３種類の組合せについて説明したがこれに限ったものではなく、また、３種類の変調方式の切り替えに限ったものではない。また、図２、図１２において、例えば通信トラフィックの情報を入力し、これを考慮して変調方式を決定してもよい。また、電波伝搬環境のパラメータとして、妨害波強度、電界強度、マルチパス状況、ドップラ周波数を例に説明したがこれに限ったものではない。
【０１５８】
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態１で説明した方式を用いた無線通信システム、送信装置、受信装置について説明する。
【０１５９】
本実施の形態における基地局の送信装置の構成は、図１を援用し、その詳細な説明は省略する。図２２は、本実施の形態に係る基地局の受信装置の構成を示している。受信無線部２２０２は、アンテナ２２０１を介して受信した信号に所定の無線処理を行い、受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分を出力する。
【０１６０】
同期部２２０３は、受信無線部２２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分に基づいて、通信端末との時間同期をとり、同期信号として検波部２２０４に出力する。
【０１６１】
検波部２２０４は、受信無線部２２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分、同期部２２０３より出力された同期信号から、検波処理を行い、受信ディジタル信号を出力する。
【０１６２】
妨害波強度推定部２２０５は、受信無線部２２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分から、妨害波強度を推定し、妨害波強度推定信号を変調方式決定部２２０９に出力する。
【０１６３】
電界強度推定部２２０６は、受信無線部２２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分から、電界強度を推定し、電界強度推定信号を変調方式決定部２２０９に出力する。
【０１６４】
マルチパス推定部２２０７は、受信無線部２２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分から、マルチパスの状況を推定し、マルチパス推定信号を変調方式決定部２２０９に出力する。
【０１６５】
ドップラ周波数推定部２２０８は、受信無線部２２０２より出力された受信直交ベースバンド信号同相成分および受信直交ベースバンド信号直交成分から、ドップラ周波数を推定し、ドップラ周波数推定信号を変調方式決定部２２０９に出力する。
【０１６６】
変調方式決定部２２０９は、通信端末が送信した信号をもとに得られた、妨害波強度推定信号、電界強度推定信号、マルチパス推定信号、ドップラ周波数推定信号に基づいて、基地局が送信する信号の変調方式を例えば、電界強度が弱い場合、ドップラ周波数が大きい場合、複数の到来波がある場合、妨害波強度が強い場合はＱＰＳＫを選択するというように決定し、制御信号を出力する。
【０１６７】
次に、基地局の送信する送信信号の初期に選択される変調方式について説明する。例えば、本実施の形態のような無線通信システムが構築されている場合、まず、通信端末が送信信号を送信し、基地局は通信端末が送信した送信信号を受信し、電波伝搬環境を推定し、例えば、電界強度が弱い場合、ドップラ周波数が大きい場合、複数の到来波がある場合、妨害波強度が強い場合はＱＰＳＫを選択するというように、変調方式を決定する。このように、初期の変調方式を決定することで、通信端末において、データ品質が向上することになる。この変調方式の初期設定は、本実施の形態に限ったものではなく、電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより変調方式を切り替えることを特徴とする通信方式に適用可能である。
【０１６８】
同様に、例えば、電波伝搬環境によって誤り訂正方式を変えることを特徴とする通信方式において、送信する送信信号の初期の誤り訂正方式についても同様に考えられ、初期に選択される誤り訂正方式は、まず、通信端末が送信信号を送信し、例えば、電界強度が弱い場合、ドップラ周波数が大きい場合、複数の到来波がある場合、妨害波強度が強い場合は誤り訂正能力が強い方式を選択するというように基地局は通信端末が送信した送信信号を受信し、電波伝搬環境を推定し、誤り訂正方式を決定し、基地局が送信する信号の誤り訂正方式を決定すればよい。
【０１６９】
以上のように、初期の誤り訂正方式を決定することで、通信端末において、データ品質が向上することになる。この誤り訂正方式の初期設定は、本実施の形態に限ったものではなく、電波伝搬環境、通信トラフィックなどにより誤り訂正方式を切り替えることを特徴とする通信方式に適用可能である。
【０１７０】
以上により、実施の形態１で説明した方式を用いた無線通信システム、送信装置、受信装置を構成することが可能であり、これにより、受信装置での受信感度特性を向上させることが可能となる。また、図２、図２２において、例えば通信トラフィックの情報を入力し、これを考慮して変調方式を決定してもよい。また、電波伝搬環境のパラメータとして、妨害波強度、電界強度、マルチパス状況、ドップラ周波数を例に説明したがこれに限ったものではない。
【０１７１】
本実施の形態では、多重化方式によらず、ＣＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ方式で同様に実施してもよい。
【０１７２】
（実施の形態５）
実施の形態５では、本発明の無線通信方式の送信装置、受信装置の構成について説明する。
【０１７３】
図２３は、本実施の形態に係るフレーム構成の一例を示しており、横軸時間に対し、参照符号２３０１はプリアンブルであり、受信装置が送信装置と時間同期をとるためのシンボルである。参照符号２３０２はデータシンボルであり、変調方式が可変である。参照符号２３０３はパイロットシンボルであり、伝送路の歪み、周波数オフセットを推定するためのシンボルである。参照符号２３０４は制御用のシンボルであり、システム情報、セル情報などのシステム制御のためのシンボルである。
【０１７４】
図２４は、本実施の形態に係る、ＩＱ平面におけるＱＰＳＫシンボルおよびパイロットシンボルの信号点配置を示しており、参照符号２４０１は図２３のデータシンボル２３０２の信号点、参照符号２４０２はプリアンブル２３０１、制御用シンボル２３０４の信号点、参照符号２４０３はパイロットシンボル２３０３の信号点を示している。参照符号２４０２、参照符号２４０３の信号点振幅、つまり原点からの距離は、参照符号２４０１の信号点振幅より大きいものとする。これにより、受信装置では、パイロットシンボルによる伝送路歪みの推定精度、周波数オフセットの推定精度が向上することになる。また、制御用シンボルの雑音耐性が強くなる。ただし、実施の形態１で説明した送信電力増幅器の使用方法で使用可能となるように、信号点配置を行うものとする。
【０１７５】
図２５は、ＩＱ平面における１６ＱＡＭシンボルおよびパイロットシンボルの信号点配置を示しており、参照符号２５０１は図２３のデータシンボル２３０２の信号点、参照符号２５０２はプリアンブル２３０１、制御用シンボル２３０４の信号点、２５０３はパイロットシンボル２３０３の信号点を示している。参照符号２５０２、参照符号２５０３の信号点振幅、つまり原点からの距離は、参照符号２５０１の最大信号点振幅より大きいものとする。これにより、受信装置では、パイロットシンボルによる伝送路歪みの推定精度、周波数オフセットの推定精度が向上することになる。また、制御用シンボルの雑音耐性が強くなる。ただし、実施の形態１で説明した送信電力増幅器の使用方法で使用可能となるように、信号点配置を行うものとする。
【０１７６】
図２６は、本実施の形態に係る、ＩＱ平面における６４ＱＡＭシンボルの信号点配置を示しており、参照符号２６０１は図２３のデータシンボル２３０２の信号点を示しており、プリアンブル２３０１、パイロットシンボル２３０３、制御用シンボル２３０４は図２６の参照符号２６０２が示す最大振幅を有するいずれかの信号点をとるものとする。
【０１７７】
図２７は、本実施の形態に係る送信装置の構成を示している。図２７において、図２と共通する部分については図２と同一の符号を付して詳しい説明を省略する。無線部２７０１は、入力された制御信号に含まれる選択された変調方式の情報に基づいて、同相成分切り替え部２０４より出力された送信直交ベースバンド信号同相成分、および直交成分切り替え部２０５より出力された受信直交ベースバンド信号直交成分のゲインを制御し、送信信号を送信電力増幅部２０７に出力する。
【０１７８】
図２８は、信号生成部の内部構成を示しており、図２のＱＰＳＫ用信号生成部２０１、１６ＱＡＭ用信号生成部２０２、６４ＱＡＭ用信号生成部２０３、図２７のＱＰＳＫ用信号生成部２０１、１６ＱＡＭ用信号生成部２０２、６４ＱＡＭ用信号生成部２０３の詳細な構成を示している。
【０１７９】
図２８において、フレームタイミング制御部２８０１は、フレームタイミングを制御するフレームタイミング信号を、変調信号生成部２８０２、制御信号生成部２８０３、プリアンブル信号生成部２８０４、パイロット信号生成部２８０５、信号選択部２８０６のそれぞれに出力する。
【０１８０】
変調信号生成部２８０２は、入力された送信ディジタル信号と、フレームタイミング制御部２８０１より出力されたフレームタイミング信号のうち、フレームタイミング信号のフレーム構成に基づき変調信号を生成し、データシンボルの送信直交ベースバンド信号を信号選択部２８０６に出力する。
【０１８１】
制御信号生成部２８０３は、入力された制御用ディジタル信号と、フレームタイミング制御部２８０１より出力されたフレームタイミング信号のうち、フレームタイミング信号のフレーム構成に基づき制御信号を生成し、制御信号の送信直交ベースバンド信号を信号選択部２８０６に出力する。
【０１８２】
プリアンブル信号生成部２８０４は、フレームタイミング制御部２８０１より出力されたフレームタイミング信号のフレーム構成に基づいてプリアンブルを生成し、プリアンブルの送信直交ベースバンド信号を信号選択部２８０６に出力する。
【０１８３】
パイロット信号生成部２８０５は、フレームタイミング制御部２８０１より出力されたフレームタイミング信号のフレーム構成に基づいてパイロット信号を生成し、パイロット信号の送信直交ベースバンド信号を信号選択部２８０６に出力する。
【０１８４】
信号選択部２８０６は、変調信号生成部２８０２より出力されたデータシンボルの送信直交ベースバンド信号、制御信号生成部２８０３より出力された制御信号の送信直交ベースバンド信号、プリアンブル信号生成部２８０４より出力されたプリアンブルの送信直交ベースバンド信号、パイロット信号生成部２８０５より出力されたパイロット信号の送信直交ベースバンド信号、フレームタイミング制御部２８０１より出力されたフレームタイミング信号のうち、フレームタイミング信号のフレーム構成に基づき出力する送信直交ベースバンド信号を選択し、選択された送信直ベースバンド信号を出力する。
【０１８５】
次に、図３に示すフェージング歪み推定部３０４は、パイロットシンボルの信号点振幅と、各変調方式の最大信号点振幅の比から、変調方式に応じたフェージング歪み推定信号を出力する。この詳しい構成を図２９を用いて説明する。図２９は、本実施の形態に係る受信装置の構成を示したものである。図２９において、図３と共通する部分については図３と同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１８６】
補正部２９０１は、フェージング歪み推定部３０４より出力されたフェージング歪み推定信号と、入力された制御信号のうち、制御信号の変調方式情報に基づいた補正値を算出し、フェージング歪み推定信号に補正値を乗算し、補正後のフェージング歪み推定信号をＱＰＳＫ検波部３０６、１６ＱＡＭ検波部３０７、６４ＱＡＭ検波部３０８に出力する。このとき、補正値は、パイロットシンボルの信号点振幅と、各変調方式の最大信号点振幅の比から決定された値となる。これにより、フェージング歪み推定信号の推定精度が上がり、受信装置における受信感度特性が向上する。
【０１８７】
以上のように本実施の形態によれば、共通の電力増幅部で、複数の変調方式の変調信号を増幅でき、受信装置側では、高感度な受信ができる。
【０１８８】
（実施の形態６）
図３０は、本実施の形態６に係る基地局が送信する信号のフレーム構成の一例を示している。図３０において、時間および周波数軸に対し、参照符号３００１は、データシンボルであり、変調方式として、例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかを選択することが可能である。参照符号３００２は、パイロットシンボルであり、データシンボル３００１の変調方式により、実施の形態１で説明したように、ＩＱ平面におけるパイロットシンボルの信号点振幅が可変であるものとする。
【０１８９】
図３１は、本実施の形態に係る基地局の送信装置の構成を示している。図３１において、変調部３１０１は、入力された制御信号における変調方式、フレーム構成の情報に基づき、入力された送信ディジタル信号に、選択された変調方式の変調をほどこし、シリアル信号をシリアルパラレル変換部３１０２に出力する。
【０１９０】
シリアルパラレル変換部３１０２は、変調部３１０１より出力されたシリアル信号をパラレル変換し、パラレル信号を離散逆フーリエ変換部３１０３に出力する。離散逆フーリエ変換部３１０３は、シリアルパラレル変換部３１０２より出力されたパラレル信号に、離散逆フーリエ変換を行い、離散逆フーリエ変換後の信号を無線部３１０４に出力する。
【０１９１】
無線部３１０４は、離散逆フーリエ変換部３１０３より出力された信号に、所定の無線処理を行い、送信信号を送信電力増幅部３１０５に出力する。送信電力増幅部３１０５は、無線部３１０４より出力された送信信号を増幅し、増幅された送信信号を、アンテナ３１０６を介して通信端末に送信する。
【０１９２】
図３２は、本実施の形態に係る通信端末の受信装置の構成を示している。図３２において、無線部３２０２は、アンテナ３２０１を介して受信した信号（受信信号）に、所定の無線処理を行って、フーリエ変換部３２０３に出力する。フーリエ変換部３２０３は、無線部３２０２より出力された信号に、フーリエ変換を行い、パラレル信号をパラレルシリアル変換部３２０４に出力する。
【０１９３】
パラレルシリアル変換部３２０４は、フーリエ変換部３２０３より出力されたパラレル信号をパラレルシリアル変換し、シリアル信号を出力する。妨害波強度推定部３２０５は、パラレルシリアル変換部３２０４より出力されたシリアル信号に基づいて（例えばパイロットシンボルから）、妨害波強度を推定し、妨害波強度推定信号を電波伝搬環境推定部３２０９に出力する。
【０１９４】
電界強度推定部３２０６は、パラレルシリアル変換部３２０４より出力されたシリアル信号に基づいて（例えばパイロットシンボルから）、電界強度を推定し、電界強度推定信号を電波伝搬環境推定部３２０９に出力する。マルチパス推定部３２０７は、パラレルシリアル変換部３２０４より出力されたシリアル信号に基づいて（例えばパイロットシンボルから）、到来波数を推定し、マルチパス推定信号を電波伝搬環境推定部３２０９に出力する。
【０１９５】
ドップラ周波数推定部３２０８は、パラレルシリアル変換部３２０４より出力されたシリアル信号に基づいて（例えばパイロットシンボルから）、ドップラ周波数を推定し、ドップラ周波数推定信号を電波伝搬環境推定部３２０９に出力する。
【０１９６】
電波伝搬環境推定部３２０９は、妨害波強度推定信号、電界強度推定信号、マルチパス推定信号、ドップラ周波数推定信号に基づいて、基地局が送信する送信信号の変調方式の要求を決定し、電波伝搬環境推定信号として出力する。または、妨害波強度推定信号、電界強度推定信号、マルチパス推定信号、ドップラ周波数推定信号自身を、電波伝搬環境推定信号として出力する。そして、電波伝搬環境推定信号の情報は、通信端末の送信装置から、基地局へと送信され、基地局が送信する送信信号の変調方式が変更されることになる。ただし、妨害波強度推定信号、電界強度推定信号、マルチパス推定信号、ドップラ周波数推定信号自身を、電波伝搬環境推定信号として出力した場合は、変調方式の決定は、基地局で行われることになる。
【０１９７】
歪み推定部３２１０は、パラレルシリアル変換部３２０４より出力されたシリアル信号に基づいて（例えばパイロットシンボルから）、伝送路によって生じた歪みを推定し、歪み推定信号を補正部３２１１に出力する。補正部３２１１は、歪み推定部３２１０より出力された歪み推定信号を、図３０のデータシンボル３００１の変調方式によりＩＱ平面におけるパイロットシンボル３００２の振幅を可変としている値を、補正値として乗算し、補正された歪み推定信号を復調部３２１２に出力する。復調部３２１２は、補正部３２１１より出力された補正後の歪み推定信号に基づいて、パラレルシリアル変換部３２０４より出力されたシリアル信号を復調し、受信ディジタル信号を出力する。
【０１９８】
図３３は、図３１における変調部３１０１の内部構成を示している。図３３において、ＱＰＳＫ用シリアル信号生成部３３０１は、入力された送信ディジタル信号および制御信号のうち制御信号に含まれる変調方式の情報がＱＰＳＫの場合、図３０のフレーム構成にしたがって、シリアル信号が生成され、ＱＰＳＫシリアル信号がシリアル信号選択部３３０４に出力される。
【０１９９】
１６ＱＡＭ用シリアル信号生成部３３０２は、入力された送信ディジタル信号および制御信号のうち制御信号に含まれる変調方式の情報が１６ＱＡＭの場合、図３０のフレーム構成にしたがって、シリアル信号が生成され、１６ＱＡＭシリアル信号がシリアル信号選択部３３０４に出力される。
【０２００】
６４ＱＡＭ用シリアル信号生成部３３０３は、入力された送信ディジタル信号および制御信号のうち制御信号に含まれる変調方式の情報が６４ＱＡＭの場合、図３０のフレーム構成にしたがって、シリアル信号が生成され、６４ＱＡＭシリアル信号がシリアル信号選択部３３０４に出力される。
【０２０１】
シリアル信号選択部３３０４は、ＱＰＳＫシリアル信号、１６ＱＡＭシリアル信号、６４ＱＡＭシリアル信号、制御信号を入力とし、制御信号に含まれる変調方式の情報に基づき、指定された変調方式のシリアル信号を選択し、選択されたシリアル信号として出力される。このとき選択されたシリアル信号は、図３１の変調部３１０１より出力されるシリアル信号に相当する。
【０２０２】
ただし、ＱＰＳＫ用シリアル信号生成部３３０１、１６ＱＡＭ用シリアル信号生成部３３０２、６４ＱＡＭ用シリアル信号生成部３３０３は、実施の形態１と同様に、それぞれの送信信号の平均電力が一定になるようにし、また、送信電力増幅部３１０５において、変調方式を切り替えても動作範囲が変わらないように、同相−直交平面におけるパイロットシンボルの信号点振幅を配置するものとする。また、送信電力増幅部３１０５において、歪みが生じない範囲内で、通信相手の受信感度を最もよくするように、ＩＱ平面におけるパイロットシンボルの信号点振幅を配置してもよい。
【０２０３】
図３４は、本実施の形態に係る基地局の送信装置の構成を示している。図３４において、図３１と異なる点は、制御信号が無線部３４０４に入力されていることである。無線部３４０１は、入力された制御信号に含まれる変調方式の情報に基づき、送信信号の平均送信電力がいずれの変調方式においても等しくなるように調整する機能を有していることになる。
【０２０４】
以上により、実施の形態１、実施の形態２、および実施の形態５で説明した形態は、ＯＦＤＭ方式においても実施が可能である。
【０２０５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、適応変調を行う無線通信方式において、送信装置の平均送信電力をある一定のレベルに保って、受信装置の受信感度特性を最もよくするようにＩＱ平面にパイロットシンボルの信号点を配置した方式とすることにより、受信装置での受信感度特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るフレーム構成の一例を示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図４】従来の送信電力増幅部の入出力関係図
【図５】本発明の実施の形態１に係るＩＱ平面におけるＱＰＳＫシンボルおよびパイロットシンボル信号点配置図
【図６】本発明の実施の形態１に係るＩＱ平面における１６ＱＡＭシンボルおよびパイロットシンボル信号点配置図
【図７】本発明の実施の形態１に係る２種類の送信電力増幅部の入出力関係図
【図８】本発明の実施の形態１に係る送信電力増幅部の入出力関係図
【図９】本発明の実施の形態１に係るＱＰＳＫ変調のパイロットシンボルと信号点のパワ比対、ビット誤り率１０−４、１０−６に必要な所望搬送波電力対雑音電力比のグラフ
【図１０】本発明の実施の形態１に係る共通増幅を行う送信装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る通信端末が送信する信号のフレーム構成の一例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態２に係る基地局における受信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態２に係る基地局が送信する信号のフレーム構成の一例を示す図
【図１４】本発明の実施の形態２に係る通信端末の送信装置の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態２に係る通信端末の受信装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ方式における基地局が送信する信号のフレーム構成の一例を示す図
【図１７】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ方式における基地局の送信装置の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ方式における基地局の受信装置の構成を示すブロック図
【図１９】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ方式における通信端末が送信する信号のフレーム構成の一例を示す図
【図２０】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ方式における通信端末の送信装置の構成を示すブロック図
【図２１】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ方式における通信端末の受信装置の構成を示すブロック図
【図２２】本発明の実施の形態４に係る基地局の受信装置の構成を示すブロック図
【図２３】本発明の実施の形態５に係るフレーム構成の一例を示す図
【図２４】本発明の実施の形態５に係るＩＱ平面におけるＱＰＳＫシンボルおよびパイロットシンボル信号点配置図
【図２５】本発明の実施の形態５に係るＩＱ平面における１６ＱＡＭシンボルおよびパイロットシンボル信号点配置図
【図２６】本発明の実施の形態５に係るＩＱ平面における６４ＱＡＭシンボル信号点配置図
【図２７】本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２８】本発明の実施の形態５に係る直交ベースバンド信号生成部の構成を示すブロック図
【図２９】本発明の実施の形態５に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図３０】本発明の実施の形態６に係る基地局が送信する信号のフレーム構成の一例を示す図
【図３１】本発明の実施の形態６に係る基地局の送信装置の構成を示すブロック図
【図３２】本発明の実施の形態６に係る通信端末の受信装置の構成を示すブロック図
【図３３】本発明の実施の形態６に係る変調部の内部構成を示すブロック図
【図３４】本発明の実施の形態６に係る基地局の送信装置の構成を示すブロック図
【図３５】ＩＱ平面における１６ＱＡＭシンボルおよびパイロットシンボル信号点配置図
【符号の説明】
２０１　ＱＰＳＫ用信号生成部
２０２　１６ＱＡＭ用信号生成部
２０３　６４ＱＡＭ用信号生成部
２０４　同相成分切り替え部
２０５　直交成分切り替え部
２０７、１００５、１４０４、１７０５、２００４、３１０５　送信電力増幅部
３０６、１５０３　ＱＰＳＫ検波部
３０７、１５０４　１６ＱＡＭ検波部
３０８、１５０５　６４ＱＡＭ検波部
３０３、１５０６　同期・変調方式判定部
３０４　フェージング歪み推定部
３０５　周波数オフセット推定部
１００１　ｆ１変調部
１００２　ｆ２変調部
１００３　ｆｎ変調部
１００４、１７０３　加算部
１２０３、２２０３　同期部
１２０４、２１０３、２２０４　検波部
１２０５　データ検出部
１２０６、１４０１、２００１　送信データ生成部
１４０２　直交ベースバンド信号生成部、
１５０７、２１０４、２２０５、３２０５　妨害波強度推定部
１５０８、２１０５、２２０６、３２０６　電界強度推定部
１５０９、２１０６、２２０７、３２０７　マルチパス推定部
１５１０、２１０７、２２０８、３２０８　ドップラ周波数推定部
１５１１、３２０９　電波伝搬環境推定部
１６１８　変調方式決定部
１７０１　チャネルＡのスペクトル拡散変調部
１７０２　チャネルＺのスペクトル拡散変調部
１８０３　チャネルＡ検波部
１８０４　チャネルＺ検波部
１８０５　チャネルＡデータ検出部
１８０６　チャネルＺデータ検出部
１８０７　チャネルＡ変調方式決定部
１８０８　チャネルＺ変調方式決定部
１８０９　制御チャネル送信信号生成部
２００２　スペクトル拡散変調部
２８０１　フレームタイミング制御部
２８０２　変調信号生成部
２８０３　制御信号生成部
２８０４　プリアンブル信号生成部
２８０５　パイロット信号生成部
２８０６　信号選択部
２９０１、３２１１　補正部
３１０１　変調部
３１０２　シリアルパラレル変換部
３１０３　離散逆フーリエ変換部
３２０３　フーリエ変換部
３２０４　パラレルシリアル変換部
３２１０　歪み推定部
３２１２　復調部
３３０１　ＱＰＳＫ用シリアル信号生成部
３３０２　１６ＱＡＭ用シリアル信号生成部
３３０３　６４ＱＡＭ用シリアル信号生成部
３３０４　シリアル信号選択部
【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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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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