(57)【要約】【課題】端末側からチャネルを予測して短周期チャネル情報を生成し、予測エラーの統計的特性を用いて長周期チャネル情報を生成するためのチャネル情報生成装置及びその方法を提供し、また、基地局側において前記端末側から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを利用して適応送信を行うための適応送信装置及びその方法を提供する。【解決手段】チャネル情報生成装置は、多重搬送波受信信号に対して各経路別に現在のチャネル情報を推定するための推定手段と、該推定手段で推定した現在のチャネル情報の伝達を受けて予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して短周期チャネル情報を生成するための短周期チャネル情報生成手段と、該短周期チャネル情報生成手段で予測したチャネル情報と実際の送信時点のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて、長周期チャネル情報を生成するための長周期チャネル情報生成手段とを備える。【選択図】図５
2007053733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル情報生成装置において、
多重搬送波受信信号に対して、各経路別に現在のチャネル情報を推定するための推定手段と、
該推定手段で推定した現在のチャネル情報の伝達を受けて、予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して短周期チャネル情報を生成するための短周期チャネル情報生成手段と、
該短周期チャネル情報生成手段で予測したチャネル情報と、実際の送信時点のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて、長周期チャネル情報を生成するための長周期チャネル情報生成手段と
を備えたことを特徴とするチャネル情報生成装置。
【請求項２】
前記短周期チャネル情報生成手段が、
前記推定手段で推定した現在のチャネル情報を利用して、前記最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測した後、これを利用して受信電力を求めた後、バイアスを除去して求めた受信電力を短周期チャネル情報として生成することを特徴とする請求項１に記載のチャネル情報生成装置。
【請求項３】
前記短周期チャネル情報生成手段が、
前記バイアスを除去して求めた受信電力に比例する受信信号対雑音比を短周期チャネル情報として生成することを特徴とする請求項２に記載のチャネル情報生成装置。
【請求項４】
前記長周期チャネル情報生成手段が、
前記短周期チャネル情報生成手段で予測した信号対雑音比と、時間が経過した後の実際の送信時点の信号対雑音比との誤差の分散を求めて、長周期チャネル情報として生成すことを特徴とする請求項３に記載のチャネル情報生成装置。
【請求項５】
前記推定手段が、
多重搬送波受信信号から総経路の数を推定し、
前記長周期チャネル情報生成手段が、
前記推定手段から伝達された総経路の数をさらに備えて長周期チャネル情報を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のチャネル情報生成装置。
【請求項６】
適応送信装置において、
変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比及び目標パケットエラーレートを格納している格納手段と、
各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報、及び前記格納手段の情報に応じて各ユーザ別、各変調／符号化方式別に送信電力を決定するための送信電力決定手段と、
該送信電力決定手段で決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力によ応じてユーザを選択し、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するためのスケジューリング手段と、
該スケジューリング手段から選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するための符号化／変調及び送信手段と
を備えたことを特徴とする適応送信装置。
【請求項７】
前記送信電力決定手段が、
各ユーザ別端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報、及び前記格納手段からの変調及び符号化方式別目標受信信号対雑音比と、目標パケットエラーレートとを用いて変調及び符号化方式別目標パケットエラーレートに適するように目標受信信号対雑音比を求めて、必要送信電力を求めることを特徴とする請求項６に記載の適応送信装置。
【請求項８】
適応送信装置において、
短周期チャネル情報と長周期チャネル情報との一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力を格納している格納手段と、
各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報に相応する各ユーザ別、各変調／符号化方式別送信電力を前記格納手段を用いて決定するための送信電力決定手段と、
前記送信電力決定手段で決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザを選択し、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するためのスケジューリング手段と、
前記スケジューリング手段で選択したユーザに対し、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するための符号化／変調及び送信手段と
を備えたことを特徴とする適応送信装置。
【請求項９】
適応送信装置において、
変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比及び目標パケットエラーレートを格納している格納手段と、
各端末から伝達された長周期チャネル情報と短周期チャネル情報を用いて、ユーザを選択するためのユーザ選択手段と、
前記各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報及び前記格納手段の情報に応じて、前記ユーザ選択手段で選択したユーザに対して、変調／符号化方式別に送信電力を決定するための送信電力決定手段と、
該送信電力決定手段で決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザ別に変調／符号化方式を決定するためのスケジューリング手段と、
前記ユーザ選択手段で選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するための符号化／変調及び送信手段と
を備えたことを特徴とする適応送信装置。
【請求項１０】
適応送信装置において、
短周期チャネル情報と長周期チャネル情報との一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力を格納している格納手段と、
各端末から伝達された長周期チャネル情報と短周期チャネル情報を用いて、ユーザを選択するためのユーザ選択手段と、
前記各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを用いて、前記格納手段を検索し、前記ユーザ選択手段で選択したユーザに対して、変調／符号化方式別に送信電力を決定するための送信電力決定手段と、
該送信電力決定手段で決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力によってユーザ別に変調／符号化方式を決定するためのスケジューリング手段と、
前記ユーザ選択手段で選択したユーザに対して前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するための符号化／変調及び送信手段と
を備えたことを特徴とする適応送信装置。
【請求項１１】
前記ユーザ選択手段が、
各ユーザ別短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを全て考慮してサービスするユーザを選択することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の適応送信装置。
【請求項１２】
前記ユーザ選択手段が、
各ユーザ別短周期チャネル情報を長周期チャネル情報の自乗根に割り算した値が大きい順にユーザを選択することを特徴とする請求項１１に記載の適応送信装置。
【請求項１３】
前記ユーザ選択手段が、
各ユーザ別短周期チャネル情報で、長周期チャネル情報の自乗根に既設定値をかけた値を引いた値が大きい順にユーザを選択することを特徴とする請求項１１に記載の適応送信装置。
【請求項１４】
前記短周期チャネル情報が、
現在のチャネルに対するチャネル情報から予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して生成され、
前記長周期チャネル情報が、
前記予測したチャネル情報と実際の送信時点のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて生成されたことを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の適応送信装置。
【請求項１５】
前記長周期チャネル情報が、
総経路の数をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の適応送信装置。
【請求項１６】
前記チャネルが、
非心カイ二乗（noncentral chi-square）分布でチャネル模型化されたことを特徴とする請求項１５に記載の適応送信装置。
【請求項１７】
前記チャネルが、
正規分布でチャネル模型化されたことを特徴とする請求項１４に記載の適応送信装置。
【請求項１８】
チャネル情報生成方法において、
予め決められた送信電力で伝送されたパイロットを受信するステップと、
前記受信したパイロットを用いて、各経路別に現在のチャネル情報を推定する推定ステップと、
前記推定した現在のチャネル情報を用いて予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して短周期チャネル情報を生成する短周期チャネル情報生成ステップと、
前記予測したチャネル情報と実際の送信時点のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて長周期チャネル情報を生成する長周期チャネル情報生成ステップと
を含むことを特徴とするチャネル情報生成方法。
【請求項１９】
前記短周期チャネル情報生成ステップが、
前記推定した現在のチャネル情報を用いて、前記最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測した後、それを用いて受信電力を求めた後、バイアスを除去して求めた受信電力を短周期チャネル情報として生成することを特徴とする請求項１８に記載のチャネル情報生成方法。
【請求項２０】
前記短周期チャネル情報生成ステップが、
前記バイアスを除去して求めた受信電力に比例する受信信号対雑音比を短周期チャネル情報として生成することを特徴とする請求項１９に記載のチャネル情報生成方法。
【請求項２１】
前記長周期チャネル情報生成ステップが、
前記短周期チャネル情報生成ステップで予測して生成した信号対雑音比と時間が経過した後の実際の送信時点の信号対雑音比との誤差の分散を求めて長周期チャネル情報として生成することを特徴とする請求項２０に記載のチャネル情報生成方法。
【請求項２２】
前記推定ステップが、
多重搬送波受信信号から総経路の数を推定し、
前記長周期チャネル情報生成ステップが、
前記推定した総経路の数をさらに含めて長周期チャネル情報を生成することを特徴とする請求項１８〜２１のいずれかに記載のチャネル情報生成方法。
【請求項２３】
適応送信方法において、
変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比及び目標パケットエラーレートを格納しているステップと、
各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報及び前記格納している情報に応じて各ユーザ別、各変調／符号化方式別に送信電力を決定する送信電力決定ステップと、
前記決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザを選択し、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するステップと、
前記選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するステップと
を備えたことを特徴とする適応送信方法。
【請求項２４】
前記送信電力決定ステップが、
各ユーザ別端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報、及び前記格納されている変調及び符号化方式別目標受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを用いて、変調及び符号化方式別目標パケットエラーレートに適するように目標受信信号対雑音比を求めて必要送信電力を求めることを特徴とする請求項２３に記載の適応送信方法。
【請求項２５】
適応送信方法において、
短周期チャネル情報と長周期チャネル情報との一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力を格納しているステップと、
各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とに相応する各ユーザ別、各変調／符号化方式別送信電力を、前記格納している情報を用いて決定するステップと、
前記決定した各ユーザ別、変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザを選択し、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するステップと、
前記選択したユーザに対し、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するステップと
を含むことを特徴とする適応送信方法。
【請求項２６】
適応送信方法において、
変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比及び目標パケットエラーレートを格納しているステップと、
各端末から伝達された長周期チャネル情報と短周期チャネル情報を用いて、ユーザを選択するユーザ選択ステップと、
前記各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報及び前記格納している情報に応じて、前記選択したユーザに対して変調／符号化方式別に送信電力を決定するステップと、
前記決定した各ユーザ別、変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザ別に変調／符号化方式を決定するステップと、
前記選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するステップと
を含むことを特徴とする適応送信方法。
【請求項２７】
適応送信方法において、
短周期チャネル情報と長周期チャネル情報との一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力を格納しているステップと、
各端末から伝達された長周期チャネル情報と短周期チャネル情報を用いて、ユーザを選択するユーザ選択ステップと、
前記各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを用いて、前記格納している情報を検索し、前記選択したユーザに対して、変調／符号化方式別に送信電力を決定するステップと、
前記決定した各ユーザ別、変調／符号化方式別必要送信電力に応じて、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するステップと、
前記選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するステップと
を含むことを特徴とする適応送信方法。
【請求項２８】
前記ユーザ選択ステップが、
各ユーザ別短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを全て考慮し、サービスするユーザを選択することを特徴とする請求項２６又は２７に記載の適応送信方法。
【請求項２９】
前記ユーザ選択ステップが、
各ユーザ別短周期チャネル情報を長周期チャネル情報の自乗根で割り算した値が大きい順にユーザを選択することを特徴とする請求項２８に記載の適応送信方法。
【請求項３０】
前記ユーザ選択ステップが、
各ユーザ別短周期チャネル情報から長周期チャネル情報の自乗根に既設定値をかけた値を引いた値が大きい順にユーザを選択することを特徴とする請求項２８に記載の適応送信方法。
【請求項３１】
前記短周期チャネル情報が、
現在のチャネルに対するチャネル情報から予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して生成され、
前記長周期チャネル情報が、
前記予測したチャネル情報と実際の送信時点のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて生成されたことを特徴とする請求項２３〜２７のいずれかに記載の適応送信方法。
【請求項３２】
前記長周期チャネル情報が、
総経路の数をさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載の適応送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャネル情報生成装置及びその方法と、それに応じる適応送信装置及びその方法に関し、さらに詳細には、アップリンクとダウンリンクが異なる周波数帯域を用いる移動通信システムにおける端末がチャネル情報を生成してアップリンクに伝送し、基地局においてこれを利用して適応送信を行う時、チャネルの時間に応じる変化を考慮して、端末で最小の送信遅延時間だけの未来チャネルを予測して予測値を利用したチャネル情報を生成して基地局に伝送し、また、予測値エラーの統計的情報を生成して基地局に伝送するためのチャネル情報生成装置及びその方法と、基地局が端末から受信したチャネル情報と予測値エラーの統計的情報を用いてチャネルが時間に応じて変化する時、目標パケットエラーレートを満足する各送信方式の必要送信電力を計算し、これを利用して適応送信を效率的に行なうことによって、移動通信システムの性能を改善し、容量を増大させるための適応送信装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、単一搬送波を用いる移動通信システムにおける通常の適応送信方式を説明するための図である。
【０００３】
図１に示すように、既存の周波数分割多重接続を用いる移動通信システムにおいては、送信端１００から無線チャネル１２０により受信端１１０にパイロットやプリアンブル１３０を伝送し、受信端１１０では、これを利用して復調及び復号器１４０で復調した後、信号対雑音比測定機１５０を介して信号対雑音比１６０を測定した後、この情報を送信端１００にフィードバックさせ、変調及び符号化方式決定器１７０で受信端１１０から伝達された信号対雑音比１６０を基に変調方式、符号化方式及び送信電力の割り当てを適応的に適用して、符号化及び変調器１８０でトラフィックデータ１９０を適応送信することによって、移動通信システムの性能を高め、かつ容量を増大させた。
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の測定方式は、受信端１１０で信号対雑音比を測定する時点と実際に送信が起きる時点とが異なるので、実際送信時のチャネルが信号対雑音比を測定する時とは異なるという問題がある。
【０００５】
上記のような従来の測定方式の問題を解決するために用いる方法が、送信が起きる時点のチャネルを予測する予測方式である。図２を参照して説明する。
【０００６】
図２は、多重搬送波を用いる移動通信システムにおける通常の適応送信方式を説明するための図である。
【０００７】
図２に示すように、受信端２１０で、現在まで受信されたチャネル情報を利用して未来の時点のチャネル値を予測し、これを送信端２００にフィードバックさせると、送信端２００では、予測された情報を用いて適応送信を行うようになる（その他の動作は、図１の動作説明を参照）。このような予測方式は、Ａ.Ｄｕｅｌ−Ｈａｌｌｅｎ，Ｓ．Ｈｕ，ａｎｄ  Ｈ．Ｈａｌｌｅｎ，“Ｌｏｎｇ−ｒａｎｇｅ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆａｄｉｎｇ  ｓｉｇｎａｌｓ，”ＩＥＥＥ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，ｖｏｌ．１７，ｐｐ．６２−７５，Ｍａｙ  ２０００で提案された。
【０００８】
しかしながら、前記のような従来の予測方式は、予測されたチャネル値が予測エラーを含んでいるので、単に予測された受信信号対雑音比だけを用いて必要受信信号対雑音比との差だけを補償して送信電力を決定することによって、システムの性能が大きく下落する問題がある。
【０００９】
上記のような従来の予測方式の問題を解決するために、予測されたチャネル値の統計的特性を考慮して受信ビットエラーレートを誘導し、これを利用して送信電力を計算する計算方式が提案された（Ｓ．Ｆａｌａｈａｔｉ，Ａ．Ｓｖｅｎｓｓｏｎ，Ｔ．Ｅｋｍａｎ，ａｎｄ  Ｍ．Ｓｔｅｒｎａｄ，“Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ，”◎ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，ｖｏｌ．５２，ｐｐ．３０７−３１６，Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ２００４参照）。
【００１０】
しかしながら、前記のような従来の計算方式は、単一搬送波システムにおいて、単一ユーザがフラットフェイディング（flat fading）環境で、適応送信を用いる場合のみを扱っており、様々なチャネル環境、様々なチャネル情報生成アルゴリズムを用いる端末及び様々な移動体の速度が混在する通信システムに適用することは難しいという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、端末側からチャネルを予測して短周期チャネル情報を生成し、予測エラーの統計的特性を用いて長周期チャネル情報を生成するためのチャネル情報生成装置及びその方法を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、基地局側において前記端末側から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを利用して適応送信を行うための適応送信装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の装置は、チャネル情報生成装置において、多重搬送波受信信号に対して、各経路別に現在のチャネル情報を推定するための推定手段と、該推定手段で推定した現在のチャネル情報の伝達を受けて、予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して短周期チャネル情報を生成するための短周期チャネル情報生成手段と、該短周期チャネル情報生成手段で予測したチャネル情報と、実際の送信時点のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて、長周期チャネル情報を生成するための長周期チャネル情報生成手段とを備える。
【００１４】
また上記の目的を達成するための本発明の方法は、チャネル情報生成方法において、予め決められた送信電力で伝送されたパイロットを受信するステップと、前記受信したパイロットを用いて、各経路別に現在のチャネル情報を推定する推定ステップと、前記推定した現在のチャネル情報を用いて予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して短周期チャネル情報を生成する短周期チャネル情報生成ステップと、前記予測したチャネル情報と実際の送信時点のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて長周期チャネル情報を生成する長周期チャネル情報生成ステップとを含む。
【００１５】
一方、前記他の目的を達成するための本発明の第１装置は、 適応送信装置において、変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比及び目標パケットエラーレートを格納している格納手段と、各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報、及び前記格納手段の情報に応じて各ユーザ別、各変調／符号化方式別に送信電力を決定するための送信電力決定手段と、該送信電力決定手段で決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力によ応じてユーザを選択し、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するためのスケジューリング手段と、該スケジューリング手段から選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するための符号化／変調及び送信手段とを備える。
【００１６】
また前記他の目的を達成するための本発明の第２装置は、 適応送信装置において、短周期チャネル情報と長周期チャネル情報との一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力を格納している格納手段と、各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報に相応する各ユーザ別、各変調／符号化方式別送信電力を前記格納手段を用いて決定するための送信電力決定手段と、前記送信電力決定手段で決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザを選択し、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するためのスケジューリング手段と、前記スケジューリング手段で選択したユーザに対し、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するための符号化／変調及び送信手段とを備える。
【００１７】
また前記他の目的を達成するための本発明の第３装置は、適応送信装置において、変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比及び目標パケットエラーレートを格納している格納手段と、各端末から伝達された長周期チャネル情報と短周期チャネル情報を用いて、ユーザを選択するためのユーザ選択手段と、前記各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報及び前記格納手段の情報に応じて、前記ユーザ選択手段で選択したユーザに対して、変調／符号化方式別に送信電力を決定するための送信電力決定手段と、該送信電力決定手段で決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザ別に変調／符号化方式を決定するためのスケジューリング手段と、前記ユーザ選択手段で選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するための符号化／変調及び送信手段とを備える。
【００１８】
また前記他の目的を達成するための本発明の第４装置は、適応送信装置において、短周期チャネル情報と長周期チャネル情報との一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力を格納している格納手段と、各端末から伝達された長周期チャネル情報と短周期チャネル情報を用いて、ユーザを選択するためのユーザ選択手段と、前記各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを用いて、前記格納手段を検索し、前記ユーザ選択手段で選択したユーザに対して、変調／符号化方式別に送信電力を決定するための送信電力決定手段と、該送信電力決定手段で決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力によってユーザ別に変調／符号化方式を決定するためのスケジューリング手段と、前記ユーザ選択手段で選択したユーザに対して前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するための符号化／変調及び送信手段とを備える。
【００１９】
また前記他の目的を達成するための本発明の第１方法は、適応送信方法において、変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比及び目標パケットエラーレートを格納しているステップと、各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報及び前記格納している情報に応じて各ユーザ別、各変調／符号化方式別に送信電力を決定する送信電力決定ステップと、前記決定した各ユーザ別、各変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザを選択し、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するステップと、前記選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するステップとを備える。
【００２０】
また前記他の目的を達成するための本発明の第２方法は、適応送信方法において、短周期チャネル情報と長周期チャネル情報との一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力を格納しているステップと、各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とに相応する各ユーザ別、各変調／符号化方式別送信電力を、前記格納している情報を用いて決定するステップと、前記決定した各ユーザ別、変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザを選択し、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するステップと、前記選択したユーザに対し、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するステップとを含む。
【００２１】
また前記他の目的を達成するための本発明の第３方法は、適応送信方法において、変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比及び目標パケットエラーレートを格納しているステップと、各端末から伝達された長周期チャネル情報と短周期チャネル情報を用いて、ユーザを選択するユーザ選択ステップと、前記各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報及び前記格納している情報に応じて、前記選択したユーザに対して変調／符号化方式別に送信電力を決定するステップと、前記決定した各ユーザ別、変調／符号化方式別必要送信電力に応じてユーザ別に変調／符号化方式を決定するステップと、前記選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するステップとを含む。
【００２２】
また前記他の目的を達成するための本発明の第４方法は、適応送信方法において、短周期チャネル情報と長周期チャネル情報との一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力を格納しているステップと、各端末から伝達された長周期チャネル情報と短周期チャネル情報を用いて、ユーザを選択するユーザ選択ステップと、前記各端末から伝達された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを用いて、前記格納している情報を検索し、前記選択したユーザに対して、変調／符号化方式別に送信電力を決定するステップと、前記決定した各ユーザ別、変調／符号化方式別必要送信電力に応じて、ユーザ別に変調／符号化方式を決定するステップと、前記選択したユーザに対して、前記決定した符号化方式でユーザトラフィックデータを符号化し、前記決定した変調方式で変調して送信するステップとを含む。
【００２３】
このように、本発明は、周波数分割多重化を用いる移動通信システムのダウンリンクで適応送信技法を用いる時、チャネル情報を報告する時点と実際の送信が起きる時点との時間差の間のチャネル変化を考慮して、目標パケットエラーレートを満足するための各送信方式の必要送信電力を計算して送信する。また、本発明は、チャネル予測装置がないか、互いに異なるチャネル予測装置を有する端末が混在する時、基地局において適応送信が效率的に行われるようにする。
【００２４】
そして、本発明は、周波数分割多重化を用いる移動通信システムのダウンリンクで適応送信を效率的に行うために、次のように実現する。端末受信端では、最小送信遅延時間後のチャネルを予測してチャネル情報を生成し、これを周期的に基地局に伝送（報告）し、また、これよりはかなり長周期の周期ごとにチャネル予測エラーの統計的特性情報を伝送（報告）する。ここで、各端末は、互いに異なるチャネル予測方法を用いることができ、またチャネル予測装置無しに測定されたチャネル情報を報告することもできる。一方、基地局においては、各ユーザ別に報告されたチャネル情報とチャネル予測エラーの統計的特性情報を利用して、各送信方式に応じる実際の送信時点に必要な送信電力を求め、これを利用して適応伝送を行なうことによって、様々なチャネル環境、様々なチャネル情報生成アルゴリズムを用いる端末及び様々な移動体速度が混在する移動通信システムにおいて、効率的に適応伝送が行われるようにする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、周波数分割の多重化を用いる移動通信システムにおいて、適応送信技法を用いるために予測された未来の送信時点のチャネル値とその予測致の誤差の分散、そして経路数だけをフィードバックさせて、少ない情報量だけで適応送信が効率的に行われるようにする効果がある。
【００２６】
特に、本発明は、多重搬送波を用いるシステムにおいて、少ない量のフィードバック情報だけで受信性能をうまく予測できるようにし、最適の変調／符号化方式と、それに必要な送信電力を求めて適応送信が行われるようにすることによって、移動通信システムの性能を改善して容量を増大させることができるという効果がある。
【００２７】
また、本発明は、正規分布を利用した模型を用いる場合には、チャネル模型に関係なく、いかなる状況でも適用できるという長所がある。
【００２８】
すなわち、本発明は、様々なチャネル環境、様々なチャネル情報生成アルゴリズムを用いる端末及び様々な移動体速度が混在する移動通信システムにおいて、効率的に適応伝送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、 本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
通常、ダウンリンクフレーム構造は、連続したスロットからなり、各スロットは、１つ以上のシンボルからなっている。また、スロットの中にはチャネルを推定できるようにパイロットシンボルがうまく分散配置されている。
多重搬送波を用いるシステムである場合、パイロットシンボルが、時間及び周波数軸でうまく分散配置されている。また、１つのスロットの中には、複数のデータチャネルがある。受信端では、パイロットシンボルを利用してチャネルを推定し、これを利用してチャネル情報を生成する。しかしながら、ｎ番目のスロットのパイロットシンボルを用いてチャネルを推定する時、受信端のチャネル推定フィルタの遅延時間後に推定されたチャネルを得ることができ、また、これを利用してチャネル情報を生成した後、アップリンクを介して送信すると、基地局においては、これを受信してダウンリンクチャネル情報を獲得した後、これに合せて送信信号を生成して伝送するようになる。したがって、実際に送信が起きる時点は、チャネルを推定したスロットより最小２つのスロット以上の差が出るようになり、システムの具体的なフレーム構造、受信端のチャネル推定フィルタの遅延時間、基地局と端末の送／受信演算に必要な時間に応じて、１〜２つのスロットほど遅れる場合もある。ここで、基地局において最優先的に伝送する場合、実際に送信が起きるスロットと、チャネルを推定したスロットとの差を最小送信遅延時間（Ｄ）であると定義し、これはシステムによって異なる場合もある。
【００３１】
図３は、本発明の一実施形態に係る周波数分割多重化を用いる移動通信システムにおいて、チャネルを予測して短周期チャネル情報を生成し、予測エラーの統計的特性を用いて長周期チャネル情報を生成し、短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを用いて適応送信を行う方式を説明するための図である。
【００３２】
図３に示すように、受信端３１０の復調及び復号器３４０では、パイロット／プリアンブル３３０を利用して無線チャネル３２０を推定し、信号対雑音比予測器３５０では、これを利用して最小送信遅延時間（Ｄ）以後のチャネルを予測して最小送信遅延時間後の信号対雑音比を予測し、これを短周期チャネル情報３６０として基地局に送信する。また、時間がＤ分だけに流れた後には、前記予測した値と実際のチャネル値を分かるので、これを利用して短周期チャネル情報３６０の統計的特性を得ることができ、これを利用して長周期チャネル情報３６１を生成して送信端３００に伝送する。
【００３３】
すると、送信端３００の変調及び符号化方式決定器３７０では、受信端３１０から受信した短周期チャネル情報３６０と長周期チャネル情報３６１とを利用して、ユーザの変調及び符号化方式を決定し、符号化及び変調器３８０は、前記決められた変調及び符号化方式に応じてトラフィックデータ３９０を生成して受信端３１０に伝送する。
【００３４】
これによって、受信端３１０の復調及び復号器３４０でトラフィックデータ３９０の復調及び復号を行う。
【００３５】
ここで、各端末は、様々な種類の予測装置を用いることができ、また、予測装置がない端末がある場合もある。端末では、予測装置の種類に関わらず予測されるか又は予測無しに、現在値を用いる短周期チャネル情報と短周期チャネル情報との統計的特性を用いて生成された長周期チャネル情報を伝送（報告）する。
【００３６】
図４は、本発明の一実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末がチャネルを予測して基地局に伝送する短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを生成する装置の構成図である。
【００３７】
ここで、各端末のチャネル情報生成装置は、チャネルを予測して基地局に伝送する短周期チャネル情報を生成し、チャネル予測の統計値を利用して長周期チャネル情報を生成する。
【００３８】
図４に示すように、経路推定器４１０は、受信信号から経路を推定して各経路別に信号を分離して経路情報をチャネル推定器４３０に伝達し、長周期チャネル情報生成器４２０は、経路推定器４１０から総経路の数を受け取って長周期チャネル情報として基地局に伝送（報告）する。チャネル推定器４３０は、パイロットシンボルと経路推定器４１０とからの経路情報を利用して、現在のチャネル情報４４０について説明する。単一搬送波システムにおいては、時間軸で、でうまく分散配置されているパイロットを利用して推定された情報を補間して必要な情報を少ないパイロットで得ることができる。また、多重搬送波を用いるシステムにおいては、時間と周波数軸でうまく分散配置されているパイロットを利用して推定された情報を補間して必要な情報を少ないパイロットで得ることができる。予測器４５０では、このように推定された現在のチャネル情報を利用して、下記の（１）のように予測フィルタによって各経路別、搬送波別最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測できる。
【００３９】
【数１】
2007053733.tif 000003
【００４０】
ここで、ｈｌ[ｎ]は、ｌ番目経路の時間ｎでの複素形態のチャネルであり、Ｐは、予測器の次数を表しており、ｆは、予測フィルタを表す。したがって、予測器は、現在と過去のＰ個のチャネル情報を介して、最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測するようになる。表記を簡単にするために、時点を表すパラメーターが省略された場合は、ｎ＋Ｄ時点を表すようにする。すなわち、
【００４１】
【数２】
2007053733.tif 000004
【００４２】
である。
【００４３】
基地局において、送信に必要な電力を決定するためには、複素数形態の情報ではなく、この値の絶対値の自乗である電力値だけでも充分である。したがって、下記の（２）のように結ばれた電力値を求めるようになる。
【００４４】
【数３】
2007053733.tif 000005
【００４５】
しかしながら、このように計算された電力値は、バイアスが生成されるので、バイアス除去器４６０では、予測器４５０で予測されたチャネル情報と、予測器４５０で予測された後に遅延器で遅延されたチャネル情報と、チャネル推定器４３０からの実際のチャネル情報の平均値を利用して、下記の（３）のようにバイアスを除去する。
【００４６】
【数４】
2007053733.tif 000006
【００４７】
ここで、Ｅ｛ｐ｝と
【００４８】
【数５】
2007053733.tif 000007
【００４９】
とは、時間Ｄが経過した後、ｎ＋Ｄの時点で推定された実際のチャネル情報と、ｎ時点で予測されたチャネル情報とを充分に長い時間の間に累積して、移動平均方式を利用して求める。しかしながら、実際には、パイロットの電力をＰｐｉｌｏｔとすると、端末でその値を知ることができないので、
【００５０】
【数６】
2007053733.tif 000008
【００５１】
に比例する値である受信信号対雑音比である下記の（４）を求めるようになる。σ２ｎとは、雑音の分散である。このように求められた最小送信遅延時間後の予測されたチャネル情報は、予め決められた周期で、毎度基地局に伝送（報告）される。
【００５２】
【数７】
2007053733.tif 000009
【００５３】
長周期チャネル情報生成器４２０では、バイアス除去器４６０から
【００５４】
【数８】
2007053733.tif 000010
【００５５】
を受け取ってエラーの統計的情報である下記の（５）によって
【００５６】
【数９】
2007053733.tif 000011
【００５７】
の平均値を長い時間の間の移動平均方式として求めて、これを長周期チャネル情報の１つとして基地局に報告する。
【００５８】
【数１０】
2007053733.tif 000012
【００５９】
図５は、本発明の一実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、基地局が各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を用いて適応送信を行う装置の構成図である。
【００６０】
ここで、基地局においては、各端末が伝送した短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを利用して、変調及び符号化方式に応じる送信電力を計算した後、これを利用してユーザ選択、変調及び符号化方法及び送信電力を決定して送信する。
【００６１】
まず、変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比／パケットエラーレートテーブル５１０では、各変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを格納しており、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器５２０に各変調及び符号化方式別目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを送る。ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器５２０では、ユーザ別端末から短周期と長周期とのチャネル情報の伝達を受けて、各変調及び符号化方式別目標パケットエラーレートに適するように目標受信信号対雑音比を求めて、必要送信電力を求める。ｊ番目のユーザのｉ番目の変調及び符号化方式に対する目標パケットエラーレートは、下記の（６）のように、目標受信信号対雑音比と端末から伝送されるチャネル情報との関数として表すことができる。
【００６２】
【数１１】
2007053733.tif 000013
【００６３】
ここで、
【００６４】
【数１２】
2007053733.tif 000014
【００６５】
は、端末から報告されるチャネル情報を表すベクトルである。ｊ番目のユーザのｉ番目の変調及び符号化方式に対する目標受信信号対雑音比は下記の（７）のように表すことができる。
【００６６】
【数１３】
2007053733.tif 000015
【００６７】
必要な送信電力は、下記の（８）のように求められる。
【００６８】
【数１４】
2007053733.tif 000016
【００６９】
又は、図６に示すように、それぞれのチャネル情報の一定範囲を量子化し、それに応じる送信電力テーブルを予め作って、送信電力を求めることもできる。ここで、図６は、基地局において、各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を利用して、変調及び符号化方式に応じる送信電力を予め計算されているテーブルから求める装置を示す。
【００７０】
以後、スケジューラ５３０では、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器５２０で求めた各ユーザ別、各変調及び符号化方式別必要送信電力を利用してユーザを選択し、ユーザ別に変調及び符号化方式を決定する。そして、符号化／変調及び送信器５４０では、スケジューラ５３０で選択されたユーザに対して、選択された符号化方式でユーザ別トラフィックデータ５５０を符号化し、選択された変調方式で変調して端末に送信するようになる。
【００７１】
図７は、本発明の他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末が短周期と長周期とのチャネル情報を生成する装置の構成図である。
【００７２】
図７に示すように、経路推定器６１０では、受信信号を個別経路別に分離して経路情報をチャネル推定器６３０に伝達し、長周期チャネル情報生成器６２０は、経路推定器６１０から総経路の数を受け取って、長周期チャネル情報として基地局に報告する。チャネル推定器６３０では、各経路別にパイロットシンボルを利用して現在のチャネル情報６４０を推定し、時間又は周波数軸に対して補間して、全ての経路別チャネル情報を得る。予測器６５０では、このように推定された現在のチャネル情報を累積して、予測フィルタによって各経路別最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測できる。単一搬送波システムの場合、ウィーナー（Wiener）予測フィルタを用いて予測でき、多重搬送波システムの場合、周波数軸でチャネルを推定し、これを時間軸に変えてウィーナー予測フィルタを用いて経路別に予測できる。予測器６５０は、推定された現在のチャネル情報を累積し、下記の（９）のように、ウィーナー予測フィルタによって各経路別最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測できる。
【００７３】
【数１５】
2007053733.tif 000017
【００７４】
ここで、ａｌは、ｌ番目の経路のチャネル予測フィルタの係数であり、直交性原理によって、下記の（１０）のように求めることができる。
【００７５】
【数１６】
2007053733.tif 000018
【００７６】
ここで、
【００７７】
【数１７】
2007053733.tif 000019
【００７８】
で、
【００７９】
【数１８】
2007053733.tif 000020
【００８０】
であり、経路別に推定されたチャネル値を利用して、長い時間の間に移動平均などの方法を利用して求めることができる。したがって、予測器は、現在と過去のＰ個のチャネル情報を利用して、最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測するようになる。各経路別現在チャネル情報を結び、１つの予測器だけを用いて予測することもできる。
【００８１】
基地局において送信に必要な電力を決定するのには、複素数形態の情報ではなく、この値の絶対値の自乗である電力値だけでも充分である。したがって、前記の（２）を利用して結ばれた電力値を求めることができる。
【００８２】
しかしながら、このように計算された電力値は、バイアスが発生する。したがって、バイアス除去器６６０では、チャネル推定器６３０からの実際のチャネル情報と、予測器６５０で予測された後に遅延器で遅延されたチャネル情報と、予測器６５０で予測されたチャネル情報の統計的情報を利用し、前記の（３）にしたがってバイアスを除去する。
【００８３】
ここで、Ｅ｛ｐ｝と、
【００８４】
【数１９】
2007053733.tif 000021
【００８５】
は、ｐと
【００８６】
【数２０】
2007053733.tif 000022
【００８７】
を長い時間の間に移動平均して求める。しかしながら、前述したように、実際にＰｐｉｌｏｔが分からないため、
【００８８】
【数２１】
2007053733.tif 000023
【００８９】
を求めることはできなく、それに比例する値である
【００９０】
【数２２】
2007053733.tif 000024
【００９１】
を求めるようになる。長周期チャネル情報生成器６２０では、バイアス除去器６６０から
【００９２】
【数２３】
2007053733.tif 000025
【００９３】
を受け取って、前記の（５）を利用してエラーの統計的な情報を求めた後、長周期チャネル情報の１つとして基地局に報告する。
【００９４】
実際のチャネル環境では、各経路の平均ゲインはそれぞれ異なるので、それぞれの誤差の分散が異なるように現れるが、これを経路の数がＬである時、σ２ｐ／Ｌで一定すると仮定する。ここで、σ２ｐは
【００９５】
【数２４】
2007053733.tif 000026
【００９６】
である。すると、
【００９７】
【数２５】
2007053733.tif 000027
【００９８】
が決められた時、
【００９９】
【数２６】
2007053733.tif 000028
【０１００】
であり、
【０１０１】
【数２７】
2007053733.tif 000029
【０１０２】
はそれぞれ正規確率変数である実数部と虚数部との自乗の和となるので、ｐは、自由度が２Ｌであるカイ二乗確率変数となる。では、これから
【０１０３】
【数２８】
2007053733.tif 000030
【０１０４】
が決められた時のｐの確率分布について説明する。まず、非心カイ二乗確率変数Ｙの確率分布は、下記の（１１）のように与えられる。
【０１０５】
【数２９】
2007053733.tif 000031
【０１０６】
ここで、σ２は、ｎ個の正規確率変数の自乗が加えられた時、各確率変数の分散であり、それぞれの平均がｍｊである時、
【０１０７】
【数３０】
2007053733.tif 000032
【０１０８】
である。複素チャネル値であるｈは、下記の（１２）のように予測されたチャネル値である
【０１０９】
【数３１】
2007053733.tif 000033
【０１１０】
に予測誤差であるεが加えられた形態である。
【０１１１】
【数３２】
2007053733.tif 000034
【０１１２】
ここで、ｈと
【０１１３】
【数３３】
2007053733.tif 000035
【０１１４】
は、すべて複素正規確率変数であるので、εも複素正規確率変数である。したがって、
【０１１５】
【数３４】
2007053733.tif 000036
【０１１６】
が与えられた時は、ｈは
【０１１７】
【数３５】
2007053733.tif 000037
【０１１８】
を平均として有し、εの分散を分散として有する複素正規確率変数となる。そして、
【０１１９】
【数３６】
2007053733.tif 000038
【０１２０】
とεは、ウィーナー予測フィルタを用いたことから相関値がないので、
【０１２１】
【数３７】
2007053733.tif 000039
【０１２２】
は
【０１２３】
【数３８】
2007053733.tif 000040
【０１２４】
の実数部と虚数部とをそれぞれ平均として有する正規確率変数の自乗の和である。したがって、ｐは、各経路の誤差の分散が同様であると仮定したので、各正規確率変数の分散σ２はすべて同じくなるので、２Ｌ個の正規確率変数の自乗が加えられた非心カイ二乗確率変数となる。
【０１２５】
【数３９】
2007053733.tif 000041
【０１２６】
であるとすれば、
【０１２７】
【数４０】
2007053733.tif 000042
【０１２８】
であり、
【０１２９】
【数４１】
2007053733.tif 000043
【０１３０】
となる。したがって、これを前記（１２）に代入すると、下記の（１３）の通りである。
【０１３１】
【数４２】
2007053733.tif 000044
【０１３２】
図８は、本発明の他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システム（例:多重経路減衰チャネルで周波数分割多重化を用いる移動通信システム）において、非心カイ二乗チャネル模型を用いる時、基地局が変調及び符号化方法、ユーザ選択、送信電力を決定し、適応送信を行う装置の構成図である。
【０１３３】
まず、変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比/パケットエラーレートテーブル７１０では、変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを格納しており、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器７２０に変調及び符号化方式別目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを送る。短周期チャネル情報
【０１３４】
【数４３】
2007053733.tif 000045
【０１３５】
が与えられた時のｉ番目の変調及び符号化方式の符号化されたパケットのパケットエラーレートを下記の（１４）のように近似化する。
【０１３６】
【数４４】
2007053733.tif 000046
【０１３７】
ここで、
【０１３８】
【数４５】
2007053733.tif 000047
【０１３９】
は、変調及び符号化方法によって決められる定数であり
【０１４０】
【数４６】
2007053733.tif 000048
【０１４１】
は、パケットエラーレートが１となるしきい値である。ここで、
【０１４２】
【数４７】
2007053733.tif 000049
【０１４３】
は、予めシミュレーションを利用して求めることができる。
【０１４４】
そして、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器７２０では、ユーザ別端末から短周期と長周期とのチャネル情報の伝達を受けて、変調及び符号化方式別目標パケットエラーレートに適するように目標受信信号対雑音比を求めて、必要送信電力を求める。ｊ番目のユーザの予測されたチャネル値である短周期チャネル情報
【０１４５】
【数４８】
2007053733.tif 000050
【０１４６】
が与えられた時、実際のチャネル値ｐは、
【０１４７】
【数４９】
2007053733.tif 000051
【０１４８】
、すなわち、予測値に誤差が加えられた形態である。したがって、
【０１４９】
【数５０】
2007053733.tif 000052
【０１５０】
及び長周期チャネル情報が与えられた時のｊ番目のユーザのｉ番目の変調及び符号化方式に対するパケットエラーレートは、下記の（１５）のようにｐに対する平均として求められる。
【０１５１】
【数５１】
2007053733.tif 000053
【０１５２】
しかしながら、実際には、
【０１５３】
【数５２】
2007053733.tif 000054
【０１５４】
ではなく、
【０１５５】
【数５３】
2007053733.tif 000055
【０１５６】
が報告されるので、この数式を直接用いることはできず、端末から報告された情報を少し変形して用いなければならない。まず、下記の（１６）を説明する。
【０１５７】
【数５４】
2007053733.tif 000056
【０１５８】
ここで、σ２ｐ，ｊは、分散が
【０１５９】
【数５５】
2007053733.tif 000057
【０１６０】
である２Ｌ個の正規確率変数の自乗によってなっており、平均が
【０１６１】
【数５６】
2007053733.tif 000058
【０１６２】
であるカイ二乗の確率変数の分散値である。前記（１６）の両辺に
【０１６３】
【数５７】
2007053733.tif 000059
【０１６４】
をかけて整理すると、下記の（１７）を得ることができる。
【０１６５】
【数５８】
2007053733.tif 000060
【０１６６】
このように求めた値で、
【０１６７】
【数５９】
2007053733.tif 000061
【０１６８】
を割り算すると
【０１６９】
【数６０】
2007053733.tif 000062
【０１７０】
を求めることができる。そして、
【０１７１】
【数６１】
2007053733.tif 000063
【０１７２】
は、次の（１８）の関係によって求めることができる。
【０１７３】
【数６２】
2007053733.tif 000064
【０１７４】
ａｉ，ｂｉ，Ｌｉもすべて既知の値であるので、ＳＮＲＴａｒｇｅｔ，ｉ，ｊさえ決まれば
【０１７５】
【数６３】
2007053733.tif 000065
【０１７６】
を求めることができる。ＰＥＲｉは、ＳＮＲＴａｒｇｅｔ，ｉ，ｊに対する単調減少関数であるので、ｊ番目のユーザのｉ番目の変調及び符号化方式に対する目標受信信号対雑音比は、ＳＮＲＴａｒｇｅｔ，ｉ，ｊを変えながら二分探索などの方式を利用して容易に求めることができる。
【０１７７】
すると、必要な送信電力は、前記の（８）のように求められる。
【０１７８】
又は、図９に示すように、短周期チャネル情報
【０１７９】
【数６４】
2007053733.tif 000066
【０１８０】
と長周期チャネル情報σ２ＳＮＲ，ｊとを一定範囲に対して量子化し、その範囲に対して予め各範囲の代表値として該当送信電力を計算してテーブルにして置き、送信電力を決定することもできる。図９は、非心カイ二乗分布を利用するシステムの基地局において、各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を利用して各変調及び符号化方式に応じる送信電力を予め計算されているテーブルから求める装置を示す図である。
【０１８１】
その後、スケジューラ７３０では、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器７２０で求めたユーザ別、変調及び符号化方式別必要送信電力を利用してユーザを選択し、ユーザ別に変調及び符号化方式を決定する。そして、符号化／変調及び送信器７４０では、スケジューラ７３０から選択されたユーザに対して選択された符号化方式に応じてユーザ別トラフィックデータ７５０を符号化し、選択された変調方式に応じて変調して端末に送信する。
【０１８２】
図１０は、本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システム（例：多重経路減衰チャネルで周波数分割多重化を用いる移動通信システム）において、各端末が短周期と長周期とのチャネル情報を生成する装置の構成図である。
【０１８３】
図１０に示したチャネル情報生成装置は、図７に示したチャネル情報生成装置とは異なり、特定の無線チャネル模型の仮定はしない。図１０に示すように、経路推定器８１０では、受信信号を個別経路別に分離し、経路情報をチャネル推定器８２０に伝達し、チャネル推定器８２０では、各経路別にパイロットシンボルを用いて現在のチャネル情報８３０を推定し、時間及び周波数軸に対して補間を行い、全ての経路別にチャネル情報８３０を得る。予測器８４０では、このように推定された現在のチャネル情報を累積して、予測フィルタによって最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測できる。前述した例のように、単一搬送波システムの場合、ウィーナー予測フィルタを用いて予測することができ、多重搬送波システムの場合、周波数軸でチャネルを推定し、これを時間軸に変えてウィーナー予測フィルタを用いて経路別に予測できる。
【０１８４】
基地局において、送信に必要な電力を決定するのには、複素数形態の情報ではなく、この値の絶対値の自乗である電力値だけでも充分である。したがって、チャネルの電力値
【０１８５】
【数６５】
2007053733.tif 000067
【０１８６】
を予測する。このような電力値には、バイアスが生成されるので、バイアス除去器８５０では、チャネル推定器８２０からの実際のチャネル情報と、予測器８４０で予測された後、遅延器で遅延されたチャネル情報と、予測器８４０で予測されたチャネル情報との統計的情報を利用して、前記の（３）のようにバイアスを除去する。
【０１８７】
ここで、Ｅ｛ｐ｝と
【０１８８】
【数６６】
2007053733.tif 000068
【０１８９】
は、ｐと
【０１９０】
【数６７】
2007053733.tif 000069
【０１９１】
とを長い時間の間に移動平均して求める。しかしながら、前述したように、実際にＰｐｉｌｏｔが分からないので、
【０１９２】
【数６８】
2007053733.tif 000070
【０１９３】
を求めることはできなく、それに比例する値である
【０１９４】
【数６９】
2007053733.tif 000071
【０１９５】
を求めるようになる。そして、長周期チャネル情報生成器８６０では、バイアス除去器８５０から
【０１９６】
【数７０】
2007053733.tif 000072
【０１９７】
を受け取ってエラーの統計的情報である前記の（５）を求めて長周期チャネル情報として基地局に報告する。
【０１９８】
このように求めた短周期と長周期とのチャネル情報を用いて、予測された結合チャネル電力
【０１９９】
【数７１】
2007053733.tif 000073
【０２００】
が与えられた時の実際結合チャネル電力ｐの確率分布を正規分布と仮定すると、下記の（１９）の通りである。
【０２０１】
【数７２】
2007053733.tif 000074
【０２０２】
ここで、実際のチャネル模型と関係なく、正規分布を用いるので、送信電力に誤差が生じるが、様々なチャネル環境でチャネル値の確率分布を推定せず用いられるので、きわめて簡単である。また、経路数が多い場合には、中心極限定理によって実際の結合チャネル電力ｐの確率分布が正規分布によく適するということが分かる。
【０２０３】
図１１は、本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、正規分布のチャネル模型を用いる時、基地局が変調及び符号化方法、ユーザ選択、送信電力を決定して適応送信を行う装置の構成図である。
【０２０４】
図１１に示す適応送信装置は、チャネル情報の分布を正規分布に近似化するので、チャネル模型に関係なく用いることができるという長所がある。非心カイ二乗確率分布を用いる図８の適応送信装置と、その動作が似ているが、総経路の数を長周期チャネル情報として伝達される部分がなくても良い。
【０２０５】
まず、変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比/パケットエラーレートテーブル９１０では、各変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを格納しており、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器９２０に各変調及び符号化方式別目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを送る。短周期チャネル情報
【０２０６】
【数７３】
2007053733.tif 000075
【０２０７】
が与えられた時のｉ番目の変調及び符号化方式の符号化されたパケットのパケットエラーレートは、前記（１７）のように与えられる。
【０２０８】
そして、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器９２０では、ユーザ別端末から短周期と長周期とのチャネル情報の伝達を受けて、変調及び符号化方式別目標パケットエラーレートに適するように目標受信信号対雑音比を求めて必要送信電力を求める。ｊ番目のユーザの予測されたチャネル値である短周期チャネル情報
【０２０９】
【数７４】
2007053733.tif 000076
【０２１０】
が与えられた時、実際のチャネル値ｐは、
【０２１１】
【数７５】
2007053733.tif 000077
【０２１２】
、すなわち予測値に誤差が加えられた形態である。したがって、
【０２１３】
【数７６】
2007053733.tif 000078
【０２１４】
及び長周期チャネル情報が与えられた時のｊ番目のユーザのｉ番目の変調及び符号化方式に対する目標パケットエラーレートは、下記の（２０）のように、ｐに対する平均として求めることができる。
【０２１５】
【数７７】
2007053733.tif 000079
【０２１６】
ここで、
【０２１７】
【数７８】
2007053733.tif 000080
【０２１８】
は、
【０２１９】
【数７９】
2007053733.tif 000081
【０２２０】
の自乗根である。電力値は、０より小さくはならないが、正規分布に近似化したので、
【０２２１】
【数８０】
2007053733.tif 000082
【０２２２】
の範囲に対して積分する。前述した実施形態と同様に、与えられたチャネル電力の予測値と目標パケットエラーレートに対して、二分探索などの方式を利用して目標信号対雑音比を逆に求められる。すると、これを利用して必要な送信電力を決定できる。
【０２２３】
しかしながら、前述した実施形態のように、端末から報告される情報は、実際のチャネル値ではなく、
【０２２４】
【数８１】
2007053733.tif 000083
【０２２５】
にスケールされた値である。短周期チャネル情報は
【０２２６】
【数８２】
2007053733.tif 000084
【０２２７】
であり、長周期チャネル情報は
【０２２８】
【数８３】
2007053733.tif 000085
【０２２９】
であるので、長周期チャネル情報の自乗根値で短周期チャネル情報を割り算すると、
【０２３０】
【数８４】
2007053733.tif 000086
【０２３１】
を求めることができる。すると、ＳＮＲＴａｒｇｅｔ，ｉ，ｊを除外した残りの値は全て決められているので、二分探索を利用してＳＮＲＴａｒｇｅｔ，ｉ，ｊを求めることができる。
【０２３２】
又は、図１２に示すように、短周期チャネル情報
【０２３３】
【数８５】
2007053733.tif 000087
【０２３４】
と長周期チャネル情報σ２ＳＮＲ，ｊとを一定範囲に対して量子化し、その範囲に対して予め各範囲の代表値として該当送信電力を計算してテーブルにして、送信電力を決定することもできる。図１２は、正規分布を利用するシステムの基地局において、各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を利用して、変調及び符号化方式に応じる送信電力を予め計算されているテーブルから求める装置を示す図である。
【０２３５】
その後、スケジューラ９３０では、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器９２０で求めた各ユーザ別、各変調及び符号化方式別必要送信電力を利用してユーザを選択し、ユーザ別に変調及び符号化方式を決定する。そして、符号化／変調及び送信器９４０では、スケジューラ９３０から選択されたユーザに対して選択された符号化方式に応じてユーザ別トラフィックデータ９５０を符号化し、選択された変調方式に応じて変調して端末に送信する。
【０２３６】
以下の図１３〜図１８では、チャネル情報生成方法及び適応送信方法について説明するが、具体的な実現方式は、図４〜図９で詳述したので、ここでは、その要旨だけを簡略に説明する。
【０２３７】
図１３は、本発明の一実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末がチャネルを予測して基地局に伝送する短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを生成する方法に対するフローチャートである。
【０２３８】
まず、送信端で予め決められた送信電力Ｐｐｉｌｏｔでパイロットを伝送すると、受信端でこれを受信する（Ｓ１０００）。
【０２３９】
その後、前記受信したパイロットを利用して受信端で経路及びチャネル情報を推定する（Ｓ１０１０）。
【０２４０】
その後、前記推定したチャネル情報を用いて予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して、短周期チャネル情報を生成して基地局に伝送（報告）し、経路数及び前記予測したチャネル情報と実際のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて、長周期チャネル情報を生成して基地局に伝送（報告）する（Ｓ１０２０）。
【０２４１】
ここで、前記推定過程（Ｓ１０１０）は、さらに具体的に受信された信号から経路数Ｌを推定する過程（Ｓ１０１１）及び前記推定した経路数と前記受信したパイロットを利用して、各経路別現在のチャネル情報ｈｌを推定する過程（Ｓ１０１２）を含む。
【０２４２】
そして、前記チャネル情報生成過程（Ｓ１０２０）は、さらに具体的に、
【０２４３】
【数８６】
2007053733.tif 000088
【０２４４】
、
【０２４５】
【数８７】
2007053733.tif 000089
【０２４６】
と、
【０２４７】
【数８８】
2007053733.tif 000090
【０２４８】
によって各経路別現在のチャネル情報ｈｌを用いて最小送信遅延時間（Ｄ）後のチャネル情報
【０２４９】
【数８９】
2007053733.tif 000091
【０２５０】
を予測して短周期チャネル情報を生成して基地局に報告する過程（Ｓ１０２１）及び前記予測したチャネル情報と時間が経過した後の実際のチャネル情報との誤差の分散
【０２５１】
【数９０】
2007053733.tif 000092
【０２５２】
を求め、その求めた値と前記推定した経路数Ｌとで長周期チャネル情報を生成して基地局に報告する過程（Ｓ１０２２）を含む。
【０２５３】
図１４は、本発明の一実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、基地局が各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を用いて適応送信を行う方法に対するフローチャートである。
【０２５４】
まず、各変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとをテーブル形態で格納している。
【０２５５】
その後、各端末から受信されたチャネル情報
【０２５６】
【数９１】
2007053733.tif 000093
【０２５７】
を利用して、
【０２５８】
【数９２】
2007053733.tif 000094
【０２５９】
によって各ユーザ別、変調及び符号化方式別に必要な送信電力を求める（Ｓ１１００）。この時、前記格納されている変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを利用する。又は、それぞれのチャネル情報を一定範囲に対して量子化し、その範囲に対して予め各範囲の代表値として該当送信電力を計算してテーブルにして送信電力を決定する方式を用いることができる。
【０２６０】
その後、前記求めた各ユーザ別、各変調及び符号化方式別必要送信電力を利用し、サービスするユーザを選択し、各ユーザ別に変調及び符号化方式を決定する（Ｓ１１１０）。
【０２６１】
その後、前記選択したユーザのトラフィックデータを前記決定した変調及び符号化方式に応じて符号化及び変調して送信する（Ｓ１１２０）。
【０２６２】
図１５は、本発明の他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末が短周期と長周期とのチャネル情報を生成する方法に対するフローチャートである。
【０２６３】
まず、送信端で予め決められた送信電力Ｐｐｉｌｏｔでパイロットを伝送すると、受信端でこれを受信する（Ｓ１２００）。
【０２６４】
その後、前記受信したパイロットを介して受信端で経路及びチャネル情報を推定する（Ｓ１２１０）。
【０２６５】
その後、前記推定したチャネル情報を利用して、予め決められた最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して短周期チャネル情報を生成して基地局に報告し、経路数及び前記予測したチャネル情報と実際のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて長周期チャネル情報を生成して基地局に報告する（Ｓ１２２０）。
【０２６６】
ここで、前記推定過程（Ｓ１２１０）は、さらに具体的に受信された信号から経路数Ｌを推定する過程（Ｓ１２１１）及び前記推定した経路数と前記受信したパイロットを用いて各経路別現在のチャネル情報ｈｌを推定する過程（Ｓ１２１２）を含む。
【０２６７】
そして、前記チャネル情報生成過程（Ｓ１２２０）は、さらに具体的に、
【０２６８】
【数９３】
2007053733.tif 000095
【０２６９】
、
【０２７０】
【数９４】
2007053733.tif 000096
【０２７１】
と、
【０２７２】
【数９５】
2007053733.tif 000097
【０２７３】
によって各経路別現在のチャネル情報ｈｌを利用して、最小送信遅延時間（Ｄ）後のチャネル情報
【０２７４】
【数９６】
2007053733.tif 000098
【０２７５】
を予測して短周期チャネル情報を生成して基地局に報告する過程（Ｓ１２２１）及び前記予測したチャネル情報と時間が経過した後の実際のチャネル情報との誤差の分散
【０２７６】
【数９７】
2007053733.tif 000099
【０２７７】
を求めて、その求めた値と前記推定した経路数Ｌとで長周期チャネル情報を生成して基地局に報告する過程（Ｓ１２２２）を含む。
【０２７８】
図１６は、本発明の他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、非心カイ二乗チャネル模型を用いる時、基地局が変調及び符号化方法、ユーザ選択、送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートであり、基地局が各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報で非心カイ二乗分布を利用した模型化を利用して変調及び符号化方法に応じる送信電力を計算した後、これを利用してユーザ選択、変調及び符号化方法及び送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートである。
【０２７９】
まず、各変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとをテーブル形態で格納している。
【０２８０】
その後、各端末から受信されたチャネル情報
【０２８１】
【数９８】
2007053733.tif 000100
【０２８２】
を利用して、前記（８）及び前記（１５）から前記（１８）によって二分探索などの方法で各ユーザ別、各変調及び符号化方式別に必要な送信電力を求める（Ｓ１３００）。この時、前記格納されている変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを利用する。又は、短周期チャネル情報
【０２８３】
【数９９】
2007053733.tif 000101
【０２８４】
と長周期チャネル情報σ２ＳＮＲ，ｊとを一定範囲に対して量子化し、その範囲に対して予め各範囲の代表値として該当送信電力を計算してテーブルにし、送信電力を決定する方式を用いることもできる。
【０２８５】
その後、前記求めた各ユーザ別、各変調及び符号化方式別必要送信電力を利用して、サービスするユーザを選択し、各ユーザ別に変調及び符号化方式を決定する（Ｓ１３１０）。
【０２８６】
その後、前記選択したユーザのトラフィックデータを前記決定した変調及び符号化方式によって符号化及び変調して送信する（Ｓ１３２０）。
【０２８７】
図１７は、本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末が短周期と長周期とのチャネル情報を生成する方法に対するフローチャートであって、各端末がチャネルを予測して基地局に伝送する短周期チャネル情報を生成して、チャネル予測の統計値を用いて長周期チャネル情報を生成する方法に対するフローチャートである。
【０２８８】
まず、送信端で予め決められた送信電力Ｐｐｉｌｏｔでパイロットを伝送すると、受信端でこれを受信する（Ｓ１４００）。
【０２８９】
その後、前記受信したパイロットを利用して、受信端で経路及びチャネル情報を推定する（Ｓ１４１０）。
【０２９０】
その後、前記推定したチャネル情報を用いて最小送信遅延時間後のチャネル情報を予測して短周期チャネル情報を生成して基地局に報告し、前記予測したチャネル情報と実際のチャネル情報との誤差の統計的情報を求めて長周期チャネル情報を生成して、基地局に報告する（Ｓ１４２０）。
【０２９１】
ここで、前記推定過程（Ｓ１４１０）は、さらに具体的に受信された信号から経路数Ｌを推定する過程（Ｓ１４１１）及び前記推定した経路数と前記受信したパイロットとを利用して、各経路別現在のチャネル情報ｈｌを推定する過程（Ｓ１４１２）を含む。
【０２９２】
そして、前記チャネル情報生成過程（Ｓ１４２０）は、さらに具体的に、
【０２９３】
【数１００】
2007053733.tif 000102
【０２９４】
、
【０２９５】
【数１０１】
2007053733.tif 000103
【０２９６】
と、
【０２９７】
【数１０２】
2007053733.tif 000104
【０２９８】
によって各経路別現在のチャネル情報ｈｌを利用して、最小送信遅延時間（Ｄ）後のチャネル情報
【０２９９】
【数１０３】
2007053733.tif 000105
【０３００】
を予測して短周期チャネル情報を生成して基地局に報告する過程（Ｓ１４２１）及び前記予測したチャネル情報と時間が経過した後の実際のチャネル情報との誤差の分散
【０３０１】
【数１０４】
2007053733.tif 000106
【０３０２】
を求めて長周期チャネル情報を生成して基地局に報告する過程（Ｓ１４２２）を含む。
【０３０３】
図１８は、本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、正規分布のチャネル模型を用いる時、基地局が変調及び符号化方法、ユーザ選択、送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートであり、基地局が各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報で正規分布を利用した模型化によって変調及び符号化方式に応じる送信電力を計算した後、これを利用してユーザ選択、変調及び符号化方法及び送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートである。
【０３０４】
まず、各変調及び符号化方式別に、目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとをテーブル形態で格納している。
【０３０５】
その後、各端末から受信されたチャネル情報
【０３０６】
【数１０５】
2007053733.tif 000107
【０３０７】
を利用して、下記の（２０）と
【０３０８】
【数１０６】
2007053733.tif 000108
【０３０９】
によって二分探索の方法で各ユーザ別、各変調及び符号化方式別に必要な送信電力を求める（Ｓ１５００）。この時、前記格納されている変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを利用する。又は、短周期チャネル情報
【０３１０】
【数１０７】
2007053733.tif 000109
【０３１１】
と長周期チャネル情報σ２ＳＮＲ，ｊとを一定範囲に対して量子化し、その範囲に対して予め各範囲の代表値として該当送信電力を計算してテーブルにし、送信電力を決定する方式を用いることができる。
【０３１２】
その後、前記求めた各ユーザ別、各変調及び符号化方式別必要送信電力を利用してサービスするユーザを選択し、各ユーザ別に変調及び符号化方式を決定する（Ｓ１５１０）。
【０３１３】
その後、前記選択したユーザのトラフィックデータを前記決定した変調及び符号化方式によって符号化及び変調して送信する（Ｓ１５２０）。
【０３１４】
図１９は、本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、基地局がまずユーザを選択し、変調及び符号化方法、送信電力を決定して適応送信を行う装置の構成図である。特に、本図は、基地局が各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を利用して、サービスするユーザを選択した後、変調及び符号化方式に応じる送信電力を計算し、これを利用して変調及び符号化方法、送信電力を決定して適応送信を行う装置の構成図である。
【０３１５】
この方式は、まずユーザ選択を行なうことによって、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器（Ｓ１６３０）での計算量を低減できるという長所がある。まず、ユーザ選択器（Ｓ１６１０）では、端末から報告された短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とでチャネル状況が良好な順にユーザを選択する。短周期チャネル情報である
【０３１６】
【数１０８】
2007053733.tif 000110
【０３１７】
が大きいということは、チャネル状況が良いということを意味する。したがって、
【０３１８】
【数１０９】
2007053733.tif 000111
【０３１９】
が大きい順にユーザを選択することができる。しかしながら、この方式は、各ユーザ別に予測値の誤差の分散がそれぞれ異なる場合、誤差の分散が大きいユーザは予測値と実際値の差が大きい確率が高いので性能が悪化される。したがって、短周期チャネル情報
【０３２０】
【数１１０】
2007053733.tif 000112
【０３２１】
に比例する値であるσｐ，ｊと長周期チャネル情報
【０３２２】
【数１１１】
2007053733.tif 000113
【０３２３】
の自乗根に比例する値であるσｐ，ｊを全て考慮してユーザを選択する。さらに具体的に、ユーザ別に分散が異なることを反映するために短周期チャネル情報を長周期チャネル情報の自乗根で割り算した値である
【０３２４】
【数１１２】
2007053733.tif 000114
【０３２５】
が大きい順にユーザを選択することができる。又は、予め決められているｋに対して
【０３２６】
【数１１３】
2007053733.tif 000115
【０３２７】
が大きい順にユーザを選択することができる。
【０３２８】
そして、変調／符号化方式別目標平均受信信号対雑音比/パケットエラーレートテーブル（Ｓ１６２０）では、変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを格納しており、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器（Ｓ１６３０）に変調及び符号化方式別目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとを送る。ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器（Ｓ１６３０）では、前記ユーザ選択器（Ｓ１６１０）から選択されたユーザに対して、短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを利用して、変調及び符号化方式別目標パケットエラーレートに適するように目標受信信号対雑音比を求めて必要送信電力を求める。前記（１５）のように、非心カイ二乗（noncentral chi-square）分布を利用して模型化した方式を用いるか、前記（２０）のように正規分布に模型化した方式を用いることができる。すると前述した例のように、二分探索などの方式を利用して目標受信信号対雑音比を求めることができる。又は、短周期チャネル情報
【０３２９】
【数１１４】
2007053733.tif 000116
【０３３０】
と長周期チャネル情報σ２ＳＮＲ，ｊとを一定範囲に対して量子化し、その範囲に対して予め各範囲の代表値として該当送信電力を計算してテーブルにし、送信電力を決定する方式を用いることができる。
【０３３１】
そして、スケジューラ（Ｓ１６４０）では、ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器（Ｓ１６３０）から求めた各ユーザ別、各変調及び符号化方式別必要送信電力を利用して前記ユーザ選択器（Ｓ１６１０）から選択したユーザに対して変調及び符号化方式を決定する。そして、符号化／変調及び送信器（Ｓ１６５０）では、前記ユーザ選択器（Ｓ１６１０）から選択したユーザに対してスケジューラ（Ｓ１６４０）で決定した符号化／変調方式に応じてユーザ別トラフィックデータ（Ｓ１６６０）を符号化及び変調して端末に送信する。
【０３３２】
図２０は、本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、基地局がまずユーザを選択し、変調及び符号化方法、送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートであり、基地局が各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報でサービスするユーザを選択した後、変調及び符号化方式に応じる送信電力を計算し、これを利用して変調及び符号化方法、送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートである。
【０３３３】
まず、変調及び符号化方式別に目標平均受信信号対雑音比と目標パケットエラーレートとをテーブル形態で格納している。
【０３３４】
この時、端末で予測した信号対雑音比
【０３３５】
【数１１５】
2007053733.tif 000117
【０３３６】
だけでは、ユーザを選択する方式は、各ユーザ別に予測値の誤差の分散がそれぞれ異なる場合、誤差の分散が大きいユーザは、予測値と実際値の差が大きい確率が高くて性能が悪化されるので、各端末から受信されたチャネル情報を利用して、短周期チャネル情報
【０３３７】
【数１１６】
2007053733.tif 000118
【０３３８】
に比例する値である
【０３３９】
【数１１７】
2007053733.tif 000119
【０３４０】
と、長周期チャネル情報
【０３４１】
【数１１８】
2007053733.tif 000120
【０３４２】
の自乗根に比例する値であるσｐ，ｊとを全て考慮してユーザを選択する（Ｓ１７００）。
【０３４３】
その後、前記選択したユーザに対して、各ユーザ別チャネル情報
【０３４４】
【数１１９】
2007053733.tif 000121
【０３４５】
を利用して、変調及び符号化方式別に必要な送信電力
【０３４６】
【数１２０】
2007053733.tif 000122
【０３４７】
を求める（Ｓ１７１０）。又は、短周期チャネル情報
【０３４８】
【数１２１】
2007053733.tif 000123
【０３４９】
と長周期チャネル情報σ２ＳＮＲ，ｊとを一定範囲に対して量子化し、その範囲に対して予め各範囲の代表値として該当送信電力を計算してテーブルにし、送信電力を決定する方式を用いることができる。
【０３５０】
その後、前記求めた各ユーザ別、各変調及び符号化方式別必要送信電力を利用し、各ユーザ別に変調及び符号化方式を決定する（Ｓ１７２０）。
【０３５１】
その後、前記選択したユーザのトラフィックデータを前記決定した変調及び符号化方式に応じて符号化及び変調して送信する（Ｓ１７３０）。
【０３５２】
上述したように、本発明の方法は、プログラムで実現され、コンピュータで読み取ることができる形態で記録媒体（ＣＤＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスクなど）に格納されることができる。
【０３５３】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものなく、本発明に係わる技術的思想の範囲内から逸脱しない範囲内で、様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【０３５４】
【図１】単一搬送波を用いる移動通信システムにおける通常の適応送信方式を説明するための図である。
【図２】多重搬送波を用いる移動通信システムにおける通常の適応送信方式を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る周波数分割多重化を用いる移動通信システムにおいて、チャネルを予測して短周期チャネル情報を生成し、予測エラーの統計的な特性を利用して、長周期チャネル情報を生成し、短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを利用して適応送信を行う方式を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末がチャネルを予測して基地局に伝送する短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを生成する装置の構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、基地局が各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を用いて、適応送信を行う装置の構成図である。
【図６】基地局において、各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を利用して、各変調及び符号化方式に応じる送信電力を予め計算されているテーブルから求める装置を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末が短周期と長周期とのチャネル情報を生成する装置の構成図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、非心カイ二乗（noncentral chi-square）チャネル模型を用いる時、基地局が変調及び符号化方法、ユーザ選択、送信電力を決定して適応送信を行う装置の構成図である。
【図９】非心カイ二乗（noncentral chi-square）分布を利用するシステムの基地局において、各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を利用して、各変調及び符号化方式に応じる送信電力を予め計算されているテーブルから求める装置を示す図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末が短周期と長周期とのチャネル情報を生成する装置の構成図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、正規分布のチャネル模型を用いる時、基地局が変調及び符号化方法、ユーザ選択、送信電力を決定して適応送信を行う装置の構成図である。
【図１２】正規分布を利用するシステムの基地局において、各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を有し、各変調及び符号化方式に応じる送信電力を予め計算されているテーブルから求める装置を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末がチャネルを予測して基地局に伝送する短周期チャネル情報と長周期チャネル情報とを生成する方法に対するフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、基地局が各端末が伝送した短周期と長周期とのチャネル情報を用いて適応送信を行う方法に対するフローチャートである。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末が短周期と長周期とのチャネル情報を生成する方法に対するフローチャートである。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、非心カイ二乗（noncentral chi-square）チャネル模型を用いる時、基地局が変調及び符号化方法、ユーザ選択、送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートである。
【図１７】本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、各端末が短周期と長周期とのチャネル情報を生成する方法に対するフローチャートである。
【図１８】本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、正規分布のチャネル模型を用いる時、基地局が変調及び符号化方法、ユーザ選択、送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートである。
【図１９】本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、基地局がまずユーザを選択し、変調及び符号化方法、送信電力を決定して適応送信を行う装置の構成図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施形態に係る多重搬送波を用いる移動通信システムにおいて、基地局がまずユーザを選択し、変調及び符号化方法、送信電力を決定して適応送信を行う方法に対するフローチャートである。
【符号の説明】
【０３５５】
４１０      経路推定器
４２０      長周期チャネル情報生成器
４３０      チャネル推定器
４５０      予測器
４６０      バイアス除去器
５１０      変調／符号化の方式別目標平均受信信号対雑音比/パケットエラーレートテーブル
５２０      ユーザ別、変調／符号化方式別送信電力決定器
５３０      スケジューラ
５４０      符号化／変調及び送信器
【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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