(57)【要約】【課題】無線通信における伝送路の品質変化、特に移動通信における電波伝播環境の変動に対にして適時対応する効果的な通信を行い、高品質で高効率の無線通信回線を確保する。【解決手段】通信エリア内の回線状態に応じて、変調方式および通信速度が異なる複数の通信方式の１つを選択し、通信を行う回線状態適応型無線通信システムであり、基地局装置は、移動局装置からの位置情報を受信することにより移動局の位置を把握し、基地局装置内に予め備えた通信エリア内の位置毎の電波伝播状況テーブルを参照して通信方式を決定し、移動局に通信方式情報を送信することを特徴とする回線状態適応型無線通信システムを提供する。【選択図】        図２
2004320355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置と移動局装置より構成され通信エリア内の回線状態に応じて変調方式および通信速度が異なる複数の通信方式より１つを選択して通信を行う回線状態適応型通信システムにおいて、
前記移動局装置は、
通信エリア内での位置情報を把握する手段と、
前記基地局装置に前記位置情報を送信する手段と、
前記基地局装置との通信に用いる通信方式情報を前記基地局装置から受信する手段とを備え、
前記基地局装置は、
前記移動局装置から送信された前記位置情報を受信する手段と、
通信エリア内の複数の位置の電波伝播状況を電波伝播状況テーブルとして記憶する手段と、
前記位置情報に基づいて前記電波伝播状況テーブルを参照し、前記移動局装置の通信エリア内の位置における電波伝播状況に適応した通信方式を選択する手段と、
選択した前記通信方式を通信方式情報として前記移動局装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする回線状態適応型通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回線状態適応型パケット通信に関して、特に移動通信における電波伝播環境の変動に対する回線品質の向上を図るための方式である。
【０００２】
【従来の技術】
移動体無線機（以下、移動局）と固定無線機（以下、基地局）間のデータ通信においては、一般に回線状態が大幅に変動する。これは、移動局の移動速度や周辺の環境によってマルチパスフェージングなどを受けるなど伝播環境が随時変動しているためである。
【０００３】
従来の技術について、図１を用いて説明する。
【０００４】
基地局１−１とエリアＡ、ＢおよびＣ内を移動する移動局１−２が無線通信を行う際に、移動局１−２がエリアＡやＢの範囲を移動中であれば、建物など周辺環境から電波伝播状況が比較的良く、高品質の通信が可能である。が、移動局１−２がエリアＣの範囲内を移動中であれば、建物など周辺環境により、受信信号のＳ／Ｎが劣化し誤り率が増加し、電波伝播状況が悪くなる。
【０００５】
このような電波伝播状況が悪い環境あっても、誤りのない通信を実現するために、電波伝播状況が悪いときは、伝送速度を下げて誤り率を低減する適応変調などの技術がある。
【０００６】
また、電波伝播状況が悪い環境での別の手段として、送信側は高い伝送速度で送信し、受信側では誤り率が高ければ自動再送要求（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ以下、ＡＲＱ）信号により送信側に再送要求を出し、送信側はＡＲＱを受け取ると伝送速度を下げて再送するという方法もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の方式では、電波伝播路状況の判断に確立された方法はなく、またＡＲＱによる再送という手順は処理が複雑になり、かつ変調方式が同じであれば、誤り率の向上は図れない。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる無線通信における通信制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、基地局装置と移動局装置より構成され通信エリア内の回線状態に応じて変調方式および通信速度が異なる複数の通信方式より１つを選択して通信を行う回線状態適応型通信システムにおいて、前記移動局装置は、通信エリア内での位置情報を把握する手段と、前記基地局装置に前記位置情報を送信する手段と、前記基地局装置との通信に用いる通信方式情報を前記基地局装置から受信する手段とを備え、前記基地局装置は、前記移動局装置から送信された前記位置情報を受信する手段と、通信エリア内の複数の位置の電波伝播状況を電波伝播状況テーブルとして記憶する手段と、前記位置情報に基づいて前記電波伝播状況テーブルを参照し、前記移動局装置の通信エリア内の位置における電波伝播状況に適応した通信方式を選択する手段と、選択した前記通信方式を通信方式情報として前記移動局装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次ぎに、本発明について図面を参照して説明する
【００１１】
図２は、本発明の一実施例として、基地局と移動局間で通信を行う際の運用系統を示す。移動局２−２は、衛星からの位置情報（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）をＧＰＳアンテナ２−１で受信する。移動局２−２は、音声データと現在の位置情報、変調方式を送信データとして、アンテナ２−３から基地局２−４へ無線送信する。基地局２−４は、受信データを復調し、移動局２−２の位置情報を入手して、次フレームの変調方式を決定し、移動局２−２へ返信する。
【００１２】
図３は、本発明の一実施例として、移動局１−２（図１）の送受信の構成を示す。ＧＰＳアンテナ３−２を経由した衛星からの位置情報を、ＧＰＳ受信機３−２２で受信し、位置情報入力部３−２３でデジタルデータを生成する。
【００１３】
入力部３−１は、マイク等からの音声入力をデジタルデータに符号化する。チャネルコーディング部３−２は、送信データを生成する。図６に、チャネルコーディング部３−２で作成される送信データフォーマットの実施例を示す。送信データの１ブロックは、通信方式情報６−１、位置情報６−２、制御パラメータ６−３および音声データ６−４から構成される。チャネルコーディング部３−２は、位置情報入力部３−２３からの位置に関する情報を、基地局１−１（図１）への送信データとして生成する。
【００１４】
１６ＱＡＭ変調部３−３は、チャネルコーディング部３−２からの送信データに対しベースバンド帯の１６ＱＡＭ変調を行う。ＱＰＳＫ変調部３−４は、チャネルコーディングからの送信データに対しベースバンド帯のＱＰＳＫ変調を行う。ＢＰＳＫ変調部３−５は、チャネルコーディングからの送信データに対しベースバンド帯のＢＰＳＫ変調を行う。
【００１５】
アナログ変調部３−６は、ベースバンド変調波に対してＡＭなどの変調処理を行い、送信部３−７へアナログ変調波を出力する。送信部３−７は、前記アナログ変調波（中間周波数帯）を無線周波数帯へ変換する処理を行う。電力増幅部３−８は、前記無線周波数帯の信号を無線出力レベルまで増幅する。ディプレクサ３−９は、送信信号が受信機側に回り込んだり、逆にアンテナからの受信信号が送信側に回り込んで干渉するのを防ぐ。移動局１−２は、前記電力増幅された無線周波数帯の信号をアンテナ３−２０から、基地局１−１に対して送信する。
【００１６】
アンテナ３−２０は、送受共通のアンテナである。受信部３−１０は、基地局１−１からの受信信号（無線周波数帯）を中間周波数へ変換する処理を行う。アナログ復調部３−１１は、前記中間周波数のアナログ復調を行う。
【００１７】
１６ＱＡＭ復調部３−１３は、ベースバンド帯の１６ＱＡＭ復調を行う。ＱＰＳＫ復調部３−１４は、ベースバンド帯のＱＰＳＫ復調を行う。ＢＰＳＫ復調部３−１５は、ベースバンド帯のＢＰＳＫ復調を行う。
【００１８】
チャネルデコーディング部３−１８は、１６ＱＡＭ復調部３−１３、ＱＰＳＫ復調部３−１４もしくはＢＰＳＫ復調部３−１５からの復調データより、音声データ６−４、位置情報６−２および通信方式情報６−１を分離する。出力部３−１９は、チャネルデコーディング部３−１８で分離した音声データをスピーカ等から出力する。
【００１９】
通信方式判定部３−１６は、チャネルデコーディング部３−１８で分離した通信方式情報６−１を判定し、次フレーム送信時の通信方式を決定する。通信方式判定部３−１６は、当該通信方式に関する情報を、ＳＷ切替制御部３−１７へ出力する。
【００２０】
ＳＷ切替制御部３−１７は、ＳＷ３−１２を用いて、変調方式および復調方式の切替えおよび選択を行う。すなわち、移動局１−２は、１６ＱＡＭ変復調方式を選択する場合にはＳＷ３−１２でａを選択し、ＱＰＳＫ変復調方式を選択する場合にはＳＷ３−１２でｂを選択し、ＢＰＳＫ変復調方式を選択する場合にはＳＷ３−１２でｃを選択する。
【００２１】
図４は、本発明の一実施例として、基地局１−１（図１）の送受信の構成を示す。入力部４−１は、マイク等からの音声入力をデジタルデータに符号化する。チャネルコーディング部４−２は、送信データを生成する。図６を参照して説明すると、チャネルコーディング部４−２は、位置情報判定部４−１６で決定した通信方式情報６−１を、移動局１−２（図１）への送信データとして生成する。
【００２２】
１６ＱＡＭ変調部４−３は、チャネルコーディング部４−２からの送信データに対しベースバンド帯の１６ＱＡＭ変調を行う。ＱＰＳＫ変調部４−４は、チャネルコーディングからの送信データに対しベースバンド帯のＱＰＳＫ変調を行う。ＢＰＳＫ変調部４−５は、チャネルコーディングからの送信データに対しベースバンド帯のＢＰＳＫ変調を行う。
【００２３】
アナログ変調部４−６は、ベースバンド変調波に対してＡＭなどの変調処理を行い、送信部４−７へアナログ変調波を出力する。送信部４−７は、前記アナログ変調波（中間周波数帯）を無線周波数帯へ変換する処理を行う。電力増幅部４−８は、前記無線周波数帯の信号を無線出力レベルまで増幅する。ディプレクサ４−９は、送信信号が受信機側に回り込んだり、逆にアンテナからの受信信号が送信側に回り込んで干渉するのを防ぐ。基地局１−１は、前記電力増幅された無線周波数帯の信号をアンテナ３−２０から、移動局１−２に対して送信する。
【００２４】
アンテナ４−２０は、送受共通のアンテナである。受信部４−１０は、移動局１−２からの受信信号（無線周波数帯）を中間周波数へ変換する処理を行う。アナログ復調部３−１１は、前記中間周波数のアナログ復調を行う。
【００２５】
１６ＱＡＭ復調部４−１３は、ベースバンド帯の１６ＱＡＭ復調を行う。ＱＰＳＫ復調部４−１４は、ベースバンド帯のＱＰＳＫ復調を行う。ＢＰＳＫ復調部４−１５は、ベースバンド帯のＢＰＳＫ復調を行う。
【００２６】
チャネルデコーディング部４−１８は、１６ＱＡＭ復調部４−１３、ＱＰＳＫ復調部４−１４もしくはＢＰＳＫ復調部４−１５からの復調データより、音声データ６−４、位置情報６−２および通信方式情報６−１を分離する。出力部４−１９は、チャネルデコーディング部４−１８で分離した音声データをスピーカ等から出力する。
【００２７】
位置情報判定部４−１６は、チャネルデコーディング部４−１８で分離した位置情報６−２を判定し、次フレーム送信時の通信方式を決定する。位置情報判定部４−１６は、当該通信方式に関する情報を、チャネルデコーディング部４−１８およびＳＷ切替制御部４−１７へ出力する。
【００２８】
図５に、本発明の一実施例として、位置情報と通信方式の対応を示す。電波伝播状況が異なる通信エリアにおいて、移動局１−２の位置情報を用いた通信方式の選択について、図１を参照して説明する。基地局１−１（図１）は、チャネルデコーディング部４−１８で、移動局１−２（図１）の位置情報６−２を入手する。移動局１−２が、伝播状況の良好なエリアＡにいる時は、高速の１６ＱＡＭ変調方式を選択する。また、移動局１−２が、エリアＢにいる時は、伝播状況がエリアＡより劣るので、中速のＱＰＳＫ変調方式を選択し、移動局１−２が、エリアＣにいる時は、伝播状況がエリアＢより劣るので、誤り率の増加を避けるために、低速のＢＰＳＫ変調方式を選択する。
【００２９】
エリア毎の伝播状況の良し悪しは、統計的なデータ用いて、予め図５のテーブルを準備しておく。また、前記テーブルは、適時変更または更新することが望ましい。
【００３０】
ＳＷ切替制御部４−１７は、ＳＷ４−１２を用いて、変調方式および復調方式の切替えおよび選択を行う。すなわち、基地局１−１は、１６ＱＡＭ変復調方式を選択する場合にはＳＷ４−１２でａを選択し、ＱＰＳＫ変復調方式を選択する場合にはＳＷ４−１２でｂを選択し、ＢＰＳＫ変復調方式を選択する場合にはＳＷ４−１２でｃを選択する。
【００３１】
以上により、本実施形態のパケット制御装置によれば、電波状態や輻輳による伝送路の品質変化に適時対応した効率的な通信が可能となる。
【００３２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３３】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、予め周辺の状況などから判断した伝播状況を備えることにより、伝播状況が悪い時にはデータ伝送速度を下げて誤りのない通信を実現し、また伝播状況が良い場合は伝送速度を上げて高品質で効力のある通信を可能にする。また、ＡＲＱなどの複雑な制御なしに、伝播状況に最適な伝送速度で誤り率を低減させることができ、無線通信における伝送路の品質変化に適時対応した効率的な通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信エリアにおける伝播状況を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係る運用実施構成を示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る移動局の構成を示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る基地局送受信の構成を示す。
【図５】本発明の一実施形態に係る位置情報と変調方式との対応を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る送信データの構成を示す。
【符号の説明】
１−１：基地局、１−２：移動局、
２−１，２−３，２−５：アンテナ、２−２：移動局、２−４：基地局
３−１：入力部、３−２，３−１８：チャネルコーディング部、３−３：１６ＱＡＭ変調部、３−４：ＱＰＳＫ変調部、３−５：ＢＰＳＫ変調部、３−６：アナログ変調部、３−７：送信部、３−９：デュプレクサ、３−１０：受信部、３−１１：アナログ復調部、３−１２：スイッチ、３−１３：１６ＱＡＭ復調部、３−１４：ＱＰＳＫ復調部、３−１５：ＢＰＳＫ復調部、３−１６：通信方式判定部、３−１７：スイッチ切替制御部、３−１９：出力部、３−２０：アンテナ、３−２２：ＧＰＳ受信機、３−２３：位置情報入力部、３−２４：ＧＰＳアンテナ
４−１：入力部、４−２，３−１８：チャネルコーディング部、４−３：１６ＱＡＭ変調部、４−４：ＱＰＳＫ変調部、４−５：ＢＰＳＫ変調部、４−６：アナログ変調部、４−７：送信部、４−９：デュプレクサ、４−１０：受信部、４−１１：アナログ復調部、４−１２：スイッチ、４−１３：１６ＱＡＭ復調部、４−１４：ＱＰＳＫ復調部、４−１５：ＢＰＳＫ復調部、４−１６：方式判定部、４−１７：スイッチ切替制御部、４−１９：出力部、４−２０：アンテナ
６−１：方式情報、６−２：位置情報、６−３：制御パラメータ、６−４：音声データ
【図１】
2004320355.tif 000003
【図２】
2004320355.tif 000004
【図３】
2004320355.tif 000005
【図４】
2004320355.tif 000006
【図５】
2004320355.tif 000007
【図６】
2004320355.tif 000008