(57)【要約】【課題】良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率が高く、通信路利用効率の最大化を図ること。【解決手段】指向性制御部１０３は、受信信号に対して回線推定及び最適ウェイトを用いてウェイト制御を行って受信信号の生成等の処理を行うとともに、ウェイト制御された複数の送信信号を生成する。受信信号復調部１０４は、受信信号よりＳＩＲ測定結果を抽出する。スケジューラ部１０５は、ＳＩＲ測定結果から適応変調するチャネルにどの端末を割当てるか判断し、あわせて該当端末への信号について変調多値数及び符号化率を決定する。送信信号生成部１０６は、参照信号またはパケットデータ等の送信信号を変調する。指向性切替指示部１０７は、参照信号を指向性送信した後にパケットデータを指向性送信するまでは同一の指向性を維持するように指向性の切り替えを制御する。【選択図】      図１
2004165834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットデータ及び品質判定用信号を指向性送信する指向性送信手段と、前記品質判定用信号を指向性送信した際の品質情報に基づいて前記パケットデータを適応変調または符号化するパケットデータ生成手段と、前記パケットデータを送信する指向性が前記品質判定用信号を送信する指向性と同一の指向性になるように指向性を切り替え制御する制御手段と、を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記パケットデータを送信した時点で所定時間経過していれば指向性を切り替えることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
受信信号に含まれる品質判定用信号より前記品質判定用信号の指向性における受信品質を測定する受信品質測定手段と、受信信号に含まれる指向性切替タイミング情報よりパケットデータの指向性が切り替えられる切替タイミングを判定するとともに、前記切替タイミングの所定時間前から前記切替タイミングまでの間を除いたタイミングにて前記受信品質を示す受信品質情報を送信する送信制御手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項４】
パケットデータ及び品質判定用信号を指向性送信する指向性送信手段と、前記品質情報に基づいて前記パケットデータを適応変調または符号化するパケットデータ生成手段と、前記指向性切替タイミング情報を送信する送信手段と、前記指向性切替タイミング情報を送信した後に前記パケットデータを送信する指向性を切り替えるように制御する制御手段とを具備して請求項３記載の通信端末装置と通信を行うことを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
指向性毎の受信品質測定用情報をあらかじめ記憶する記憶手段を具備し、前記受信品質測定手段は、受信信号に含まれる次に切り替えられるパケットデータを送信する切り替え後指向性である切り替え後指向性情報と前記受信品質測定用情報とを用いて前記受信品質を測定することを特徴とする請求項３記載の通信端末装置。
【請求項６】
前記送信手段は、次に切り替えられるパケットデータを送信する切り替え後指向性である切り替え後指向性情報を通信相手に送信し、前記パケットデータ生成手段は、前記切り替え後指向性における前記品質情報に基づいてパケットデータを適応変調または符号化し、前記制御手段は、前記パケットデータを前記切り替え後指向性にて送信することを特徴とする請求項４記載の基地局装置。
【請求項７】
通信相手において受信品質を測定するための品質判定用信号を指向性送信する工程と、前記品質判定用信号の指向性における品質情報に基づいてパケットデータを適応変調または符号化する工程と、前記パケットデータを送信する際の指向性が前記品質判定用信号を送信する指向性と同一の指向性になるように指向性を切り替え制御する工程と、を具備することを特徴とする送信方法。
【請求項８】
基地局装置が、パケットデータを送信する指向性を切り替える切替タイミングと次に切り替えられる前記パケットデータを送信する指向性である指向性情報とを通知する工程と、受信信号に含まれる品質情報に基づいて前記パケットデータを適応変調または符号化する工程と、前記パケットデータを指向性送信する工程と、通信端末装置が、前記切替タイミングの所定時間前から前記切替タイミングまでの間を除くタイミングにて受信品質を示す前記品質情報を送信する工程と、前記受信品質を決定するためのあらかじめ記憶してある受信品質測定用情報と前記指向性情報とを用いて前記受信品質を測定する工程と、を具備することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局装置及び通信端末装置に関し、特に回線品質に応じて変調及び符号化されたパケットデータの送受信を行う基地局装置及び通信端末装置に適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基地局においてアダプティブアレイアンテナを適用し、指向性送信によって伝送品質を改善する方式が考えられている。
【０００３】
一方で、移動体通信において、フェージングに伴う受信品質の変動に応じて、適応的に変復調方式を切り替える、いわゆる適応変調と呼ばれる方式が考えられている。そして、通信環境に応じた最適な変調方式を設定することにより、高速で大容量のパケットデータを送信することが可能になる。
【０００４】
適応変調を行うシステムにアダプティブアレイアンテナの技術を導入する場合には、通信端末装置は、基地局装置から指向性を設けて送信される共通パイロット信号（ＣＰＩＣＨ）を参照信号として、受信ＳＩＲ（希望信号対干渉信号比）を測定する。そして、通信端末装置は、測定した受信ＳＩＲを基地局装置へ通知する。基地局装置は、通知を受けた受信ＳＩＲに応じて、拡散率やマルチコード多重数、データ変調多値数、そして誤り訂正の符号化率を切り替えて、パケットデータを通信端末装置へ送信する（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
この場合に、基地局装置は、移動する複数の通信端末装置と送受信を行うため、高速で大容量のパケットデータの受信を希望する通信端末装置が、複数且つ広域に存在することが多い。そして、基地局装置は、高速で大容量のパケットデータの受信を希望する全ての通信端末装置にパケットデータを指向性送信するには、指向性を切り替えてパケットデータを送信する必要がある。したがって、パケットデータを適応変調する際の基礎となる受信品質を測定する時に用いる参照信号は、正確な受信品質情報を得るために、指向性を設けて送信する必要がある。このように、適応変調を行うシステムにアダプティブアレイアンテナの技術を導入する場合は、参照信号を送信する時の指向性とパケットデータを送信する時の指向性を適宜切り替えるものである。
【０００６】
【非特許文献１】
電子情報通信学会論文誌Ｊ８４−Ｂ，  Ｎｏ．１０「Ｗ−ＣＤＭＡ高速パケット無線アクセスと無線リンク特性」、２００１年１０月、ｐ．１７２５−１７４５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基地局装置及び通信端末装置においては、通信端末装置が広範囲に存在する場合等に指向性制御を頻繁に切り替える必要が生じ、且つ参照信号とパケットデータの送信タイミングに時間差が生じることにより、参照信号を用いて測定した受信品質に基づいて適応変調等したつもりが、実際にパケットデータを指向性送信する際に、測定した受信品質が反映されない可能性がある。この場合、変調多値数や符号化率を最適化してパケットデータを送信しても、通信端末装置においては期待していたものよりも大きく劣る品質でパケットデータを受信せざるを得ないことで復調できない状況、または期待していたよりも遥かに良い品質となり無線帯域の効率が落ちてしまう状況となり、適応変調を行うシステムにアダプティブアレイアンテナの技術を導入しても、適応変調とアダプティブアレイアンテナ技術の両方の利点を生かすことができず、通信路利用効率の最大化を図ることができないという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率が高く、通信路利用効率の最大化を図ることができる基地局装置及び通信端末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】
本発明の基地局装置は、パケットデータ及び品質判定用信号を指向性送信する指向性送信手段と、前記品質判定用信号を指向性送信した際の品質情報に基づいて前記パケットデータを適応変調または符号化するパケットデータ生成手段と、前記パケットデータを送信する指向性が前記品質判定用信号を送信する指向性と同一の指向性になるように指向性を切り替え制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、選択した変調方式または符号化率では通信相手において充分な品質がえられない指向性にて送信してしまうことを防ぐことができるので、通信相手は良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率を高くすることができ、通信路利用効率の最大化を図ることができる。
【００１１】
本発明の基地局装置における前記制御手段は、前記パケットデータを送信した時点で所定時間経過していれば指向性を切り替える構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、パケットデータの送信が終了した情報と所定時間経過した情報の両方の情報が得られた場合にのみ指向性を切り替えるので、無線帯域の利用効率を高くすることができる。
【００１３】
本発明の通信端末装置は、受信信号に含まれる品質判定用信号より前記品質判定用信号の指向性における受信品質を測定する受信品質測定手段と、受信信号に含まれる指向性切替タイミング情報よりパケットデータの指向性が切り替えられる切替タイミングを判定するとともに、前記切替タイミングの所定時間前から前記切替タイミングまでの間を除いたタイミングにて前記受信品質を示す受信品質情報を送信する送信制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、受信信号に含まれる切替タイミング情報よりパケットデータの指向性が切り替えられるタイミングを知ることができ、パケットデータの指向性が切り替えられるタイミングの所定時間前から指向性が切り替えられるタイミングまでの間は品質情報を送信しないので、使えない品質情報を送信することがなくて、消費電力を低減することができる。
【００１５】
本発明の基地局装置は、パケットデータ及び品質判定用信号を指向性送信する指向性送信手段と、前記品質情報に基づいて前記パケットデータを適応変調または符号化するパケットデータ生成手段と、前記指向性切替タイミング情報を送信する送信手段と、前記指向性切替タイミング情報を送信した後に前記パケットデータを送信する指向性を切り替えるように制御する制御手段とを具備して請求項３記載の通信端末装置と通信を行う構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、パケットデータの指向性が切り替わるタイミング情報を指向性が切り替わる前に通信相手に通知するので、使えない受信品質情報を受信することがなく、使えない受信品質情報を受信して変調方式または符号化率を決定する処理が不要になり、信号処理の効率を向上させることができる。
【００１７】
本発明の通信端末装置は、指向性毎の受信品質測定用情報をあらかじめ記憶する記憶手段を具備し、前記受信品質測定手段は、受信信号に含まれる次に切り替えられるパケットデータを送信する切り替え後指向性である切り替え後指向性情報と前記受信品質測定用情報とを用いて前記受信品質を測定する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、あらかじめ記憶しておいた受信品質測定用情報を用いて、指向性切り替え前に指向性切り替え後の受信品質を測定して送信することができるので、指向性が頻繁に切り替わる場合でも回線品質に応じた最適な変調方式及び符号化率を用いて変調または符号化されたパケットデータを受信することができ、適応変調とアダプティブアレイアンテナ技術との両方の利点を最大限に生かすことができる。
【００１９】
本発明の基地局装置における前記送信手段は、次に切り替えられるパケットデータを送信する切り替え後指向性である切り替え後指向性情報を通信相手に送信し、前記パケットデータ生成手段は、前記切り替え後指向性における前記品質情報に基づいてパケットデータを適応変調または符号化し、前記制御手段は、前記パケットデータを前記切り替え後指向性にて送信する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、指向性を切り替えた直後にその切り替えた指向性の受信品質情報が得られるので、誤った受信品質情報に基づいて適応変調または符号化してしまうことを防ぐことができ、指向性が頻繁に切り替わる場合に高速で大容量のパケットデータを受信しても誤りなく確実に復調することができる。
【００２１】
本発明の送信方法は、通信相手において受信品質を測定するための品質判定用信号を指向性送信する工程と、前記品質判定用信号の指向性における品質情報に基づいてパケットデータを適応変調または符号化する工程と、前記パケットデータを送信する際の指向性が前記品質判定用信号を送信する指向性と同一の指向性になるように指向性を切り替え制御する工程と、を具備することである。
【００２２】
この方法によれば、選択した変調方式または符号化率では通信相手において充分な品質がえられない指向性にて送信してしまうことを防ぐことができるので、通信相手は良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率を高くすることができ、通信路利用効率の最大化を図ることができる。
【００２３】
本発明の通信方法は、基地局装置が、パケットデータを送信する指向性を切り替える切替タイミングと次に切り替えられる前記パケットデータを送信する指向性である指向性情報とを通知する工程と、受信信号に含まれる品質情報に基づいて前記パケットデータを適応変調または符号化する工程と、前記パケットデータを指向性送信する工程と、通信端末装置が、前記切替タイミングの所定時間前から前記切替タイミングまでの間を除くタイミングにて受信品質を示す前記品質情報を送信する工程と、前記受信品質を決定するためのあらかじめ記憶してある受信品質測定用情報と前記指向性情報とを用いて前記受信品質を測定する工程と、を具備することである。
【００２４】
この方法によれば、あらかじめ記憶しておいた受信品質測定用情報を用いて、指向性切り替え前に指向性切り替え後の受信品質を測定して送信することができるので、指向性が頻繁に切り替わる場合でも回線品質に応じた最適な変調方式及び符号化率を用いて変調または符号化されたパケットデータを受信することができ、適応変調とアダプティブアレイアンテナ技術との両方の利点を最大限に生かすことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、基地局装置は、共通パイロットチャネルを用いて端末へ参照信号を指向性送信するとともに、端末から送信される参照信号に基づいて測定したＳＩＲを受信し、受信したＳＩＲに基づいて適応変調及び符号化したパケットデータを参照信号を送信した指向性と同じ指向性にて端末へ送信するまで指向性を切り替えないように制御することである。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示す図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る通信端末装置である端末装置の構成を示す図であり、図３は、本発明の実施の形態１に係る指向性切替指示部の構成を示す図である。
【００２８】
基地局装置１００は、アンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎ、受信ＲＦ部１０２−１〜１０２−ｎ、指向性制御部１０３、受信信号復調部１０４、スケジューラ部１０５、送信信号生成部１０６、指向性切替指示部１０７及び送信ＲＦ部１０８−１〜１０８−ｎとから主に構成される。
【００２９】
また、端末装置２００は、アンテナ素子２０１、受信ＲＦ部２０２、受信信号復調部２０３、ＳＩＲ測定部２０４、送信信号生成部２０５及び送信ＲＦ部２０６とから主に構成される。
【００３０】
アンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎは、複数設けられ、端末より送信されたＳＩＲ等の受信信号を受信して受信ＲＦ部１０２−１〜１０２−ｎへ出力する。さらに、アンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎは、送信ＲＦ部１０８−１〜１０８−ｎから出力された品質判定用信号である参照信号を共通パイロットチャネルにて送信するとともに、送信ＲＦ部１０８−１〜１０８−ｎから出力されたパケットデータをデータチャネルにて送信する。なお、アンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎの本数が多いほど指向性送信できる範囲を基地局装置から遠方へ広げることができる。
【００３１】
受信ＲＦ部１０２−１〜１０２−ｎは、アンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎの数に応じた数だけ設けられるものであり、各アンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎから入力した信号に対して、ダウンコンバート処理等の受信処理を施した後、指向性制御部１０３へ出力する。
【００３２】
指向性送信手段である指向性制御部１０３は、複数の受信ＲＦ部１０２−１〜１０２−ｎから入力した受信信号に対して、回線推定及び最適ウェイトを用いてウェイト制御を行って適応的指向性受信信号の生成等の処理を行い、生成した適応的指向性受信信号等を受信信号復調部１０４へ出力する。また、指向性制御部１０３は、送信信号生成部１０６から入力した送信信号をウェイト制御された複数の送信信号として送信ＲＦ部１０８−１〜１０８−ｎへ出力する。さらに、指向性制御部１０３は、パケットデータを送信した後であって次の参照信号を送信する前に送信終了信号を指向性切替指示部１０７へ出力する。
【００３３】
受信信号復調部１０４は、指向性制御部１０３から入力した適応的指向性受信信号等に対して復調処理を施す。また、受信信号復調部１０４は、復調した信号のうち各端末から報告されるＳＩＲ測定結果をスケジューラ部１０５に供給する。
【００３４】
スケジューラ部１０５は、受信信号復調部１０４から入力した品質情報であるＳＩＲ測定結果から、適応変調を用いるチャネルにどの端末を割当てるか判断し、あわせて該当端末への信号について変調多値数及び符号化率を決定する。そして、スケジューラ部１０５は、変調多値数及び符号化率の情報を送信信号生成部１０６へ出力する。
【００３５】
パケットデータ生成手段である送信信号生成部１０６は、スケジューラ部１０５から入力した変調多値数及び符号化率の情報に基づいて、参照信号またはパケットデータ等の送信信号を変調するとともに符号化し、スケジューラ部１０５によるスケジューリングに応じて送信信号を指向性制御部１０３へ出力する。
【００３６】
制御手段である指向性切替指示部１０７は、一定時間が経過したか否かを監視し、一定時間が経過して且つ指向性制御部１０３から送信終了信号が入力した場合に、指向性を切り替えるための指示信号を指向性制御部１０３へ出力する。なお、指向性切替指示部１０７の詳細については後述する。
【００３７】
送信ＲＦ部１０８−１〜１０８−ｎは、指向性制御部１０３から入力した各ウェイト制御された送信信号に対して、それぞれアップコンバート処理等を施した後、対応するアンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎを介して送信信号を送信する。
【００３８】
次に、端末装置２００の構成について、図２を用いて説明する。
【００３９】
受信ＲＦ部２０２は、アンテナ素子２０１から入力した受信信号に対して、ダウンコンバート処理等の受信処理を施した後、受信信号復調部２０３へ出力する。
【００４０】
受信信号復調部２０３は、受信ＲＦ部２０２から入力した受信信号に対して、所定の復調処理を施す。さらに、受信信号復調部２０３は、受信信号のうち参照信号をＳＩＲ測定部２０４へ出力する。
【００４１】
受信品質測定手段であるＳＩＲ測定部２０４は、受信信号復調部２０３から入力した参照信号に基づいてＳＩＲ測定を実施する。ＳＩＲ測定部２０４は、算出した受信品質を示すＳＩＲ測定値を送信信号生成部２０５へ出力する。
【００４２】
送信信号生成部２０５は、ＳＩＲ測定部２０４から入力したＳＩＲ測定値を含む送信信号を生成して送信ＲＦ部２０６へ出力する。
【００４３】
送信ＲＦ部２０６は、送信信号生成部２０５から入力した送信信号に対して、アップコンバート処理等を施した後、対応するアンテナ素子２０１を介して送信する。
【００４４】
次に、指向性切替指示部１０７の構成について、図３を用いて説明する。指向性切替指示部１０７は、タイマ３０１及び指向性切替指示信号生成部３０２とから主に構成される。
【００４５】
タイマ３０１は、時間を計測して所定の時刻になったら所定時間経過した旨の信号を指向性切替指示信号生成部３０２へ出力する。また、タイマ３０１は、指向性切替指示信号生成部３０２からリセット信号の入力があった場合は、計測した時間をリセットする。
【００４６】
指向性切替指示信号生成部３０２は、指向性制御部１０３から送信終了信号が入力した時点でのみ、タイマ３０１から所定時間経過した旨の信号が入力されていたか否かを判断し、入力されていた場合には、指向性を切り替える指示信号を指向性制御部１０３へ出力する。また、指向性切替指示信号生成部３０２は、指向性制御部１０３へ指示信号を出力した後に、リセット信号をタイマ３０１へ出力する。
【００４７】
次に、基地局装置１００の動作について、図４及び図５を用いて説明する。なお、図４において、指向性Ｎは、指向性Ｓ１から指向性Ｓ４のいずれかの指向性である。指向性切替指示部１０７は、事前に設定した４つの指向性Ｓ１〜Ｓ４だけ指向性制御処理を繰り返すように準備する（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）４０１）。
【００４８】
次に、指向性制御部１０３は、参照信号を指向性Ｓ１で送信するように制御し、送信ＲＦ部１０８−１〜１０８−ｎ及びアンテナ素子１０１−１〜１０１−ｎを介して参照信号を第１の指向性である指向性Ｓ１にて送信する（ＳＴ４０２）。
【００４９】
次に、端末装置２００ａ、２００ｂは、指向性Ｓ１にて送信されてきた参照信号に基づいてＳＩＲを測定する。次に、端末２００ａ、２００ｂは、測定したＳＩＲを基地局装置１００へ送信する。次に、ＳＩＲを受信した基地局装置１００は、受信信号復調部１０４において受信信号よりＳＩＲ測定結果を取り出す（ＳＴ４０３）。
【００５０】
次に、基地局装置１００は、ＳＩＲに基づいて適応変調を用いるチャネルにてパケットデータを指向性Ｓ１で送信する（ＳＴ４０４）。
【００５１】
指向性切替指示部１０７のタイマ３０１は一定時間を経過したか否かを判定する（ＳＴ４０５）。指向性切替指示部１０７は、一定時間経過しない場合は、ＳＴ４０２〜ＳＴ４０５の処理を繰り返す。一方、ＳＴ４０５において、一定時間を経過して且つ指向性を切り替えても良いタイミングになった場合は、次の指向性Ｓ２へ指向性を切り替えてＳＴ４０２〜ＳＴ４０５の処理を繰り返す（ＳＴ４０６）。指向性Ｓ３と指向性Ｓ４についても同様にＳＴ４０２〜ＳＴ４０５の処理を繰り返す。なお、指向性Ｓ１にて送信するパケットデータは、参照信号を同一の指向性Ｓ１にて指向性送信して得られたＳＩＲ測定結果に基づいて変調または符号化することとしたが、参照信号とパケットデータとを送信する際の指向性Ｓ１を全く同一にする場合に限らず、本実施の形態の効果が得られれば誤差の範囲にて多少指向性が異なるものであっても良い。
【００５２】
このように、本実施の形態によれば、所定時間が経過し且つパケットデータ送信後に指向性の切り替えを行うので、参照信号とパケットデータの指向性を同一の指向性とすることができ、良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率を高めて、通信路利用効率の最大化を図ることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示す図であり、図７は、本発明の実施の形態２に係る通信端末装置である端末の構成を示す図であり、図８は、本発明の実施の形態２に係る指向性切替指示部の構成を示す図である。本実施の形態においては、指向性切り替えのタイミングを基地局装置から端末へ通知する点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図６において、指向性切替信号生成部６０１を設ける構成が図１と相違しており、図７において、指向性切替判定部７０１を設ける構成が図２と相違している。なお、図１及び図２と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５４】
送信信号生成部１０６は、パケットデータまたは指向性切替信号生成部６０１から入力した指向性切替信号を含む参照信号等の送信信号を変調した後に指向性制御部１０３へ出力する。
【００５５】
通知手段である指向性切替信号生成部６０１は、指向性切替指示部６０２から入力した指向性切替信号を挿入するタイミング情報に基づいて、指向性切替信号を生成して、送信手段である送信信号生成部１０６へ出力する。指向性切替タイミング情報である指向性切替信号は、指向性切替信号を含むスロットの次のスロットのタイミングにて指向性を切り替える切替タイミングを端末に通知するための信号である。この指向性切替信号を受信した端末は、パケットデータを送信する指向性が、第１の指向性である指向性Ｓ１から第２の指向性である指向性Ｓ２へ切り替わるタイミングを知ることができる。なお、端末は、指向性が切り替わるタイミングを知るだけであって、指向性Ｓ１〜Ｓ４のいずれの指向性へ切り替わるかは知らない。また、切り替え前の指向性及び切り替え後の指向性は、指向性Ｓ１〜Ｓ４の任意の指向性を選べることは言うまでもない。
【００５６】
指向性切替指示部６０２は、指向性制御部１０３から入力した指向性の切替情報より、指向性を切り替えるタイミングを決定し、決定した指向性を切り替えるタイミング情報を指向性制御部１０３へ出力する。また、指向性切替指示部６０２は、パケットデータを送信する指向性を切り替えるスロットの１つ前のスロットに指向性切替信号を挿入することを決定し、決定した指向性切替信号を挿入するタイミング情報を指向性切替信号生成部６０１へ出力する。なお、指向性切替指示部６０２の詳細については後述する。
【００５７】
送信制御手段である指向性切替判定部７０１は、受信信号復調部２０３から入力した受信信号に指向性切替信号が含まれている場合には、指向性切替信号が含まれているスロットの参照信号に基づいて測定したＳＩＲ測定結果を無効にするようにＳＩＲ測定部２０４へ指示する。一方、指向性切替判定部７０１は、受信信号に指向性切替信号が含まれていない場合には、ＳＩＲ測定部２０４へは何も出力しない。
【００５８】
ＳＩＲ測定部２０４は、指向性切替判定部７０１からＳＩＲを無効にするように指示された場合は、ＳＩＲ測定結果を送信信号生成部２０５へ出力しない。一方、ＳＩＲ測定部２０４は、指向性切替判定部７０１からＳＩＲを無効にするように指示されない場合は、ＳＩＲ測定結果を送信信号生成部２０５へ出力する。
【００５９】
次に、指向性切替指示部６０２の構成について、図８を用いて説明する。指向性切替指示部６０２は、指向性切替タイミング決定部８０１及び指向性切替信号挿入タイミング決定部８０２とから主に構成される。
【００６０】
指向性切替タイミング決定部８０１は、指向性制御部１０３から入力した切替情報より指向性を切り替えるタイミングを決定し、決定した指向性を切り替えるタイミング情報を指向性切替信号挿入タイミング決定部８０２へ出力する。
【００６１】
指向性切替信号挿入タイミング決定部８０２は、指向性切替タイミング決定部８０１から入力した指向性を切り替えるタイミング情報に基づいて、指向性を切り替えるスロットの１つ前のスロットに指向性切替信号を挿入することを決定し、決定した指向性切替信号を挿入するタイミング情報を指向性切替信号生成部６０１へ出力する。なお、指向性を切り替えるタイミングは、指向性切替信号が含まれているスロットの次のスロットにて指向性を切り替える場合に限らず、指向性切替信号を含むスロットから所定スロット数後に指向性を切り替えるようなタイミングであっても良い。
【００６２】
次に、端末７００の動作について、図９を用いて説明する。例えば指向性Ｓ１で指向性送信された参照信号を含む受信信号を受信した端末７００は、受信信号を復調部２０３にて復調する（ＳＴ９０１）。
【００６３】
次に、指向性切替判定部７０１は、受信信号に指向性Ｓ１から指向性Ｓ２へ指向性を切り替える旨の指向性切替信号が含まれているか否かを判定する（ＳＴ９０２）。受信信号に指向性切替信号が含まれていない場合は、ＳＩＲ測定部２０４に対してＳＩＲ測定結果を出力するように指示する（ＳＴ９０３）。一方、ＳＴ９０２において、受信信号に指向性切替信号が含まれている場合は、ＳＩＲ測定部２０４に対して指向性Ｓ１で指向性送信された参照信号を用いて測定したＳＩＲ測定結果を出力しないように指示する（ＳＴ９０４）。
【００６４】
次に、指向性切替信号が含まれていた場合は、送信信号生成部２０５にてＳＩＲ測定結果を含まない送信信号を生成して送信し、指向性切替信号が含まれていなかった場合は、送信信号生成部２０５にてＳＩＲ測定結果を含んだ送信信号を生成して送信する（ＳＴ９０５）。
【００６５】
図１０は、基地局装置より共通パイロットチャネルにて送信される参照信号を含む送信信号をスロット単位で示したものである。指向性切替信号は、指向性切替信号を含むスロットの次のスロットにて指向性を切り替える旨の情報と、スロット＃１に含まれる参照信号に基づいて測定したＳＩＲは無効にする指示情報が含まれている。
【００６６】
このように、本実施の形態によれば、指向性切替直前のＳＩＲ測定結果を無効とすることで、指向性が切り替わってしまうことにより誤ったＳＩＲ測定結果を用いてパケットデータを適応変調及び符号化することを防ぐことができ、良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率を高めて、通信路利用効率の最大化を図ることができる。また、端末は、指向性が切り替わるタイミングをあらかじめ知ることができるので、使えないＳＩＲ測定結果を送信することがなく、消費電力を低減することができる。また、端末は、参照信号と送信パケットデータとの指向性が異なることにより、送信電力の大きい送信パケットデータからの干渉を受けた参照信号に基づいて測定したＳＩＲを無効にするため、基地局装置において不正確なＳＩＲ測定結果に基づいてパケットデータを適応変調または符号化することを防ぐことができる。
【００６７】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示す図であり、図１２は、本発明の実施の形態３に係る通信端末装置である端末装置の構成を示す図であり、図１３は、本発明の実施の形態３に係る指向性切替指示部１１０３の構成を示す図であり、図１４は、本発明の実施の形態３に係る指向性番号情報判定部の構成を示す図である。本実施の形態においては、指向性切り替えのタイミングと指向性番号情報を基地局装置から端末へ通知する点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図１１において、指向性切替信号生成部１１０１及び指向性番号情報生成部１１０２を設ける構成が図１と相違しており、図１２において、指向性切替判定部１２０１及び指向性番号情報判定部１２０２を設ける構成が図２と相違している。なお、図１及び図２と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６８】
送信信号生成部１０６は、パケットデータまたは指向性切替信号生成部１１０１から入力した指向性切替信号と指向性番号情報生成部１１０２から入力した指向性番号情報とを含む参照信号等を変調した後に、指向性制御部１０３へ出力する。
【００６９】
指向性切替信号生成部１１０１は、指向性切替指示部１１０３から入力した指向性を切り替えるタイミングのタイミング情報が入力した場合は、指向性切替のタイミングを端末に通知するための指向性切替信号を生成して送信信号生成部１０６へ出力する。指向性切替信号は、指向性切替信号を含むスロットの次のスロットにて指向性を切り替えることを端末に通知するための信号である。
【００７０】
指向性番号情報生成部１１０２は、指向性切替指示部１１０３から指示された指向性番号情報である指向性Ｓ１〜Ｓ４の情報に基づいて、指向性番号情報信号を生成して送信信号生成部１０６へ出力する。なお、切り替える指向性の順番は、指向性Ｓ１から指向性Ｓ４まで順番に切り替える場合を含めて、任意の順番で切り替えることができる。また、指向性の切り替えは、全ての指向性の切り替わり回数を同じにしても良いし、全ての指向性の切り替わり回数を同じにする場合に限らず、いずれかの指向性のみの切り替わり回数が多くなるようにしても良い。
【００７１】
指向性切替指示部１１０３は、指向性制御部１０３から入力した指向性の切替情報より、指向性を切り替えるタイミングを決定し、決定した指向性を切り替えるタイミング情報を指向性制御部１０３へ出力する。また、指向性切替指示部１１０３は、パケットデータを送信する指向性を切り替えるスロットの１つ前のスロットに指向性切替信号を挿入することを決定し、決定した指向性切替信号を挿入するタイミング情報を指向性切替信号生成部１１０１へ出力する。また、指向性切替指示部１１０３は、切り替え後の指向性Ｓ１〜Ｓ４を指向性番号情報生成部１１０２へ通知するとともに、指向性切替信号を送信信号に挿入するタイミングと同一のタイミングにて、次に切り替えられるパケットデータを送信する指向性Ｓ１〜Ｓ４（切り替え後指向性）を通知するための情報である切り替え後指向性情報を送信信号に挿入するように、指向性番号情報生成部１１０２へ指示する。なお、指向性番号情報を送信信号に挿入するタイミングは、指向性切替信号を挿入するタイミングと同一にする場合に限らず、指向性切替信号を挿入するタイミングと異なるタイミングにて送信信号に挿入しても良い。指向性切替指示部１１０３の詳細については後述する。
【００７２】
指向性切替判定部１２０１は、受信信号復調部２０３から入力した受信信号に指向性切替信号が含まれているスロットの次スロットに指向性を切り替える指向性切替信号が含まれている場合には、指向性番号情報判定部１２０２へ切替の指示を出す。また、指向性切替判定部１２０１は、指向性切替信号を指向性番号情報判定部１２０２へ出力する時に、次にいずれの指向性Ｓ１〜Ｓ４に切り替えるかの情報を指向性番号情報判定部１２０２へ出力する。
【００７３】
指向性番号情報判定部１２０２は、指向性切替判定部１２０１より指向性を切り替える指示を受けた場合にのみ指向性番号情報を参照する。そして、指向性番号情報判定部１２０２は、現在の指向性番号と指向性切替判定部１２０１より指示された指向性切り替え後の指向性番号とを図示しない内部メモリ上で比較し、指向性番号間に応じた品質変化量の分だけ測定結果を調整する受信品質測定用情報を生成し、生成した受信品質測定用情報をＳＩＲ測定部２０４へ出力する。
【００７４】
ＳＩＲ測定部２０４は、指向性番号情報判定部１２０２から受信品質測定用情報が入力した場合は、受信品質測定用情報に基づいてＳＩＲ測定結果を調整し、調整したＳＩＲ測定結果を送信信号生成部２０５へ出力する。この時の出力されるＳＩＲ測定結果は、次に切り替えられる指向性Ｓ１〜Ｓ４のＳＩＲ測定結果となる。
【００７５】
次に、指向性切替指示部１１０３の構成について、図１３を用いて説明する。指向性切替指示部１１０３は、指向性切替タイミング決定部１３０１、指向性切替信号挿入タイミング決定部１３０２及び指向性番号情報挿入タイミング決定部１３０３とから主に構成される。
【００７６】
指向性切替タイミング決定部１３０１は、指向性制御部１０３から入力した切替情報より指向性を切り替えるタイミングを決定し、決定した指向性を切り替えるタイミング情報を指向性切替信号挿入タイミング決定部１３０２へ出力する。また、指向性切替タイミング決定部１３０１は、次に切り替える指向性を決定して、決定した指向性番号情報を指向性番号情報挿入タイミング決定部１３０３へ出力する。
【００７７】
指向性切替信号挿入タイミング決定部１３０２は、指向性を切り替えるスロットの１つ前のスロットに指向性切替信号を挿入することを決定し、決定した指向性切替信号を挿入するタイミング情報を指向性切替信号生成部１１０１へ出力する。なお、指向性を切り替えるタイミングは、指向性切替信号が含まれているスロットの次のスロットにて指向性を切り替える場合に限らず、指向性切替信号を含むスロットから所定スロット数後に指向性を切り替えるようなタイミングであっても良い。
【００７８】
指向性番号情報挿入タイミング決定部１３０３は、指向性切替タイミング決定部１３０１から指向性番号情報が入力した場合は、指向性番号情報を指向性を切り替えるスロットの１つ前のスロットに挿入するタイミングを決定し、決定した指向性番号情報を挿入するタイミング情報を指向性番号情報生成部１１０２へ出力する。
【００７９】
次に、指向性番号情報判定部１２０２の構成について、図１４を用いて説明する。指向性番号情報判定部１２０２は、指向性番号情報抽出部１４０１、品質変化量算出部１４０２及び記憶部１４０３とから主に構成される。
【００８０】
指向性番号情報抽出部１４０１は、受信信号復調部２０３から入力した受信信号から指向性番号情報を抽出して、品質変化量算出部１４０２と記憶部１４０３へ出力する。
【００８１】
品質変化量算出部１４０２は、指向性番号情報抽出部１４０１から指向性切り替え後の指向性番号情報が入力した場合は、記憶部１４０３から入力した現在の指向性である指向性番号情報と比較して、指向性の変化に応じた品質変化量を算出してＳＩＲ測定部２０４へ出力する。品質変化量算出部１４０２は、指向性Ｓ１から指向性Ｓ２、指向性Ｓ２から指向性Ｓ３及び指向性Ｓ３から指向性Ｓ４へ切り替えられた場合は、ＳＩＲ測定値を数ｄＢずつ変化させることをあらかじめ設定されており、実際に指向性がどのくらいの範囲で切り替わったかによって変化量を算出する。
【００８２】
記憶部１４０３は、指向性番号情報抽出部１４０１から指向性番号情報が入力した場合は、その入力した指向性番号情報を受信品質測定用情報として記憶する。また、記憶部１４０３は、指向性番号情報抽出部１４０１から切り替え後指向性情報である指向性番号情報が入力した場合は、それまでに記憶していた最新の指向性番号情報を品質変化量算出部１４０２へ出力する。
【００８３】
次に、端末装置１２００の動作について、図１５を用いて説明する。参照信号を含む受信信号を受信した端末装置１２００は、受信信号を復調部２０３にて復調する（ＳＴ１５０１）。
【００８４】
次に、指向性切替判定部１２０１は、受信信号に指向性切替信号が含まれているか否かを判定する（ＳＴ１５０２）。受信信号に指向性切替信号が含まれていない場合には、ＳＩＲ測定部２０４は参照信号よりＳＩＲを測定する（ＳＴ１５０３）。一方、ＳＴ１５０２において、受信信号に指向性切替信号が含まれている場合には、ＳＩＲ測定部２０４は指向性番号情報判定部１２０２において算出した品質変化量に応じたＳＩＲを測定する（ＳＴ１５０４）。
【００８５】
次に、ＳＩＲ測定部２０４は、ＳＩＲを出力し（ＳＴ１５０５）、送信信号生成部２０５にて送信信号を生成して送信する（ＳＴ１５０６）。
【００８６】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態２の効果に加えて、受信信号に含まれる指向性番号情報に基づいて、あらかじめ記憶しておいた指向性番号情報に応じたＳＩＲを測定することができるので、端末装置は、指向性が切り替わる前に指向性が切り替わった後のＳＩＲ測定結果を基地局装置へ送信することができる。また、基地局装置は、指向性切り替えとほぼ同時に指向性切り替え後のＳＩＲ測定結果を用いてパケットデータを適応変調及び符号化することができるので、指向性が頻繁に切り替わる場合でもその都度瞬時に回線品質に最適な変調方式及び符号化率を選択でき、適応変調とアダプティブアレイアンテナ技術との両方の利点を最大限に生かすことができる。また、端末装置は、受信信号に含まれる指向性番号情報に基づいてＳＩＲを求めることができるので、正確なＳＩＲを迅速に求めることができ、処理時間を短縮することができる。
【００８７】
なお、上記実施の形態１から実施の形態３においては、指向性を切り替えるタイミングを時間により判断することとしたが、指向性を切り替えるか否かを時間により判断する場合に限らず、緊急を要するデータを送信する端末が存在するか否かまたは端末がいずれのエリアに多く存在するか等の端末装置の位置情報に基づいて指向性を切り替えるタイミングを判断しても良い。また、上記実施の形態１から実施の形態３における基地局装置及び端末は、ＨＳＤＰＡシステム以外の無線ＬＡＮ等またはＨＳＤＰＡシステムの両方に適用することが可能であり、任意のシステムに適用できる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率が高く、通信路利用効率の最大化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る通信端末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に係る指向性切替指示部の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の動作を示すフロー図
【図５】指向性送信の状態を示した模式図
【図６】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係る指向性切替指示部の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の動作を示すフロー図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る信号を示す図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る指向性切替指示部の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態３に係る指向性番号情報判定部の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の動作を示すフロー図
【符号の説明】
１００  基地局装置
１０３  指向性制御部
１０４  受信信号復調部
１０５  スケジューラ部
１０６  送信信号生成部
１０７  指向性切替指示部
２００  端末装置
２０３  受信信号復調部
２０４  ＳＩＲ測定部
２０５  送信信号生成部
【図１】
2004165834.tif 000003
【図２】
2004165834.tif 000004
【図３】
2004165834.tif 000005
【図４】
2004165834.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004165834.tif 000008
【図７】
2004165834.tif 000009
【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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