(57)【要約】【課題】  無線通信を継続することを可能とする。【解決手段】  通信先装置にユーザデータを送信する無線通信装置は、通信先装置によって送信されたデータから取得した品質情報に基づいて、ユーザデータを変調するための変調クラスを選択する変調クラス選択部と、選択された前記変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスである場合に、同一のユーザデータを通信先装置に繰り返し送信する回数である繰り返し回数を、品質情報に基づいて決定する繰り返し回数決定部と、選択された変調クラスデータと、決定された前記繰り返し回数に従って、ユーザデータを通信先装置に送信するデータ送信部と、を備える。【選択図】  図３
2009290451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１無線通信装置と、
前記第１無線通信装置にユーザデータを送信する第２無線通信装置と、
を備える無線通信システムであって、
前記第２無線通信装置は、
前記第１無線通信装置によって送信されたデータから取得した品質情報に基づいて、前記ユーザデータを変調するための変調クラスを選択する変調クラス選択部と、
前記変調クラス選択部によって選択された前記変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスである場合に、同一の前記ユーザデータを前記第１無線通信装置に繰り返し送信する回数である繰り返し回数を、前記最低の変調クラスにおける品質情報に基づいて決定する繰り返し回数決定部と、
前記変調クラス選択部において選択された変調クラスに関する変調クラスデータと、前記繰り返し回数決定部によって決定された前記繰り返し回数に従って、前記ユーザデータとを前記第１無線通信装置に送信するデータ送信部と、
を備える無線通信システム。
【請求項２】
前記繰り返し回数決定部は、前記品質情報として取得された品質を示す値の低下に応じて前記繰り返し回数を増加させる請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第２無線通信装置は、前記品質情報として取得された前記品質を示す値、及び／又は、前記繰り返し回数決定部によって決定された前記繰り返し回数のいずれかの情報を含む制御データを生成する制御データ生成部をさらに備え、
前記データ送信部は、前記変調クラスデータと前記ユーザデータに加え、前記制御データ生成部によって生成された前記制御データを前記第１無線通信装置に送信する請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２無線通信装置は、前記変調クラスデータ、前記ユーザデータ、及び、前記制御データに加え、前記第１無線通信装置において既知のデータ系列である既知データを前記第１無線通信装置に送信しており、
前記第１無線通信装置は、前記既知データの送信と連続して前記制御データを送信する請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記制御データ生成部は、前記繰り返し回数決定部によって決定された前記繰り返し回数に対応する個数の前記制御データを生成し、
前記データ送信部は、複数個の同一の前記ユーザデータのそれぞれを、前記制御データとともに送信する請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第１無線通信装置は、
前記ユーザデータと前記制御データと前記変調クラスデータとを前記第２無線通信装置から受信するデータ受信部と、
前記データ受信部が受信した前記変調クラスデータに応じて、前記第２無線通信装置において選択された変調クラスを把握する変調クラス把握部と、
前記変調クラス把握部が把握した変調クラスが、前記第２無線通信装置において選択可能な最低の変調クラスである場合に、前記データ受信部が受信した前記制御データに応じて、前記第２無線通信装置において決定された前記繰り返し回数を特定する繰り返し回数特定部と、
前記繰り返し回数特定部によって特定された前記繰り返し回数に従って、前記データ受信部が受信した前記ユーザデータを復号するデータ復号部と、
を備える請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項７】
通信先装置にユーザデータを送信する無線通信装置であって、
前記通信先装置によって送信されたデータから取得した品質情報に基づいて、前記ユーザデータを変調するための変調クラスを選択する変調クラス選択部と、
前記変調クラス選択部によって選択された前記変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスである場合に、同一の前記ユーザデータを前記通信先装置に繰り返し送信する回数である繰り返し回数を、前記最低の変調クラスにおける品質情報に基づいて決定する繰り返し回数決定部と、
前記変調クラス選択部において選択された変調クラスデータと、前記繰り返し回数決定部によって決定された前記繰り返し回数に従って、前記ユーザデータとを前記通信先装置に送信するデータ送信部と、
を備える無線通信装置。
【請求項８】
通信先装置からユーザデータを受信する無線通信装置であって、
前記通信先装置における品質情報として取得された品質を示す値、及び／又は通信先装置が同一のユーザデータを繰り返し送信する回数である繰り返し回数の情報を含む制御データと、前記通信先装置において選択された変調クラスに関する変調クラスデータとを前記通信先装置から受信するデータ受信部と、
前記データ受信部が受信した前記変調クラスデータに応じて、前記通信先装置において選択された変調クラスを把握する変調クラス把握部と、
前記変調クラス把握部が把握した変調クラスが、前記通信先装置において選択可能な最低の変調クラスである場合に、前記データ受信部が受信した前記制御データに応じて、前記繰り返し回数を特定する繰り返し回数特定部と、
前記繰り返し回数特定部によって特定された前記繰り返し回数に従って、前記データ受信部が受信した前記ユーザデータを復号するデータ復号部と、
を備える無線通信装置。
【請求項９】
第１無線通信装置にユーザデータを送信する第２無線通信装置に用いられる無線通信方法であって、
前記第１無線通信装置によって送信されたデータから、品質情報を取得するステップと、
前記取得するステップによって取得された前記品質情報に基づいて、前記ユーザデータを変調するための変調クラスを選択するステップと、
前記選択するステップによって選択された前記変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスである場合に、同一の前記ユーザデータを前記第１無線通信装置に繰り返し送信する回数である繰り返し回数を、前記受信品質取得部によって取得された前記受信品質情報に基づいて決定するステップと、
前記選択するステップにおいて選択した変調クラスデータと、前記決定するステップによって決定された前記繰り返し回数に従って、前記ユーザデータを前記第１無線通信装置に送信するステップと、
を備える無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誤りが発生した場合であっても通信を継続可能とする無線通信システム、無線通信装置、及び、無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいては、無線伝搬路の品質や、特性（以下、「伝搬路特性」）が劣化し易く、無線基地局と無線通信端末との無線通信において送信データと受信データとが一致しないこと（以下、「誤り」）が頻繁に発生する。
【０００３】
そのため、誤りが発生した場合であっても通信を継続可能とするために、受信側において、誤りを訂正する誤り訂正や、誤りが検出された受信データの再送を送信側に要求する自動再送制御が広く用いられている。
【０００４】
また、誤りが発生した場合であっても無線通信を継続可能とするために、無線伝搬路の品質に応じた変調方式（変調クラス）を選択する適応変調方式が採用されている。この適応変調方式では、無線伝搬路の品質が良い場合には、誤り耐性が低く誤り率が高いが、ビットレートの高い変調方式（例えば、６４ＱＡＭ（６４  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ））を選択する。一方、無線伝搬路の品質が悪い場合には、誤り耐性が高く誤り率が低いが、ビットレートの低い変調方式（例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ））を選択する。
【０００５】
この適応変調方式を採用する無線通信システムでは、（Ａ）送信したデータの無線伝搬路の品質を示す情報をデータの受信側から取得することでデータを送信するときの変調方式を選択したり、（Ｂ）データの受信側が、データの送信側に、データを送信するときの変調方式を要求して送信側に変調方式を選択したりしているため、無線伝搬路の品質が悪い場合、データの誤り率が増加することで、無線伝搬路の品質を示す情報や、変調方式を要求する要求信号の誤りも増加し、無線伝搬路の品質に応じた適切な変調方式を選択することができず、無線通信を継続することができない場合がある。そのため、無線伝搬路の品質に応じた適切な変調方式の選択を可能にするため、無線伝搬路の品質に応じて変調方式を要求する要求信号を複数回送信する、という技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００５−１６７３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、無線伝搬路の品質が極端に悪く、選択可能な、最も誤り耐性が高く誤り率が低いが、最もビットレートの低い変調方式を選択した無線通信を行うことができたとしても、当該無線伝搬路の品質が、選択した変調方式に対する所要品質を満たしていない場合には、データの誤り率が高い状態が継続することになり、無線通信を継続することができなくなる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、選択可能な変調クラス（変調方式）のうち、最も誤り率が低いが、データレートが最も低い変調クラス（変調方式）を選択しても、無線通信を継続することが困難である場合でも、無線通信を継続することが可能な無線通信システム、無線通信装置、及び、無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、第１無線通信装置と、前記第１無線通信装置にユーザデータを送信する第２無線通信装置と、を備える無線通信システムであって、前記第２無線通信装置は、前記第１無線通信装置によって送信されたデータから取得した品質情報に基づいて、前記ユーザデータを変調するための変調クラスを選択する変調クラス選択部と、前記変調クラス選択部によって選択された前記変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスである場合に、同一の前記ユーザデータを前記第１無線通信装置に繰り返し送信する回数である繰り返し回数を、前記最低の変調クラスにおける品質情報に基づいて決定する繰り返し回数決定部と、前記変調クラス選択部において選択された変調クラスに関する変調クラスデータと、前記繰り返し回数決定部によって決定された前記繰り返し回数に従って、前記ユーザデータとを前記第１無線通信装置に送信するデータ送信部と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
このような特徴によれば、第１無線通信装置から取得する品質情報に基づいて、第２無線通信装置が選択した変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最もデータレートが低いが誤り率の低い、最低の変調クラスである場合に、繰り返し回数が決定される。これにより、伝搬路の品質が、最低の変調クラスにおける変調方式の所要品質を満たしておらず、第１無線通信装置が受信するデータのデータ伝送エラーが低減しない場合でも、品質情報に応じて繰り返し回数を決定することによって、適切な繰り返し回数を用いることが可能となる。
【００１０】
そして、第２無線通信装置は、決定した繰り返し回数に従って同一のユーザデータを第１無線通信装置に繰り返し送信する。したがって、第１無線通信装置は、受信した複数個の同一のユーザデータの少なくとも１つが復号可能であれば良いため、伝搬路の品質が、第２無線通信装置において選択した最低の変調クラスにおける変調方式の所要品質を満たしていない様な場合でも無線通信を継続することが可能な無線通信システムを提供することができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記繰り返し回数決定部は、前記品質情報として取得された品質を示す値の低下に応じて前記繰り返し回数を増加させることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係り、前記第２無線通信装置は、前記品質情報として取得された前記品質を示す値、及び／又は、前記繰り返し回数決定部によって決定された前記繰り返し回数のいずれかの情報を含む制御データを生成する制御データ生成部をさらに備え、前記データ送信部は、前記変調クラスデータと前記ユーザデータに加え、前記制御データ生成部によって生成された前記制御データを前記第１無線通信装置に送信することを要旨とする。
【００１３】
本発明の第４の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記第２無線通信装置は、前記変調クラスデータ、前記ユーザデータ、及び、前記制御データに加え、前記第１無線通信装置において既知のデータ系列である既知データを前記第１無線通信装置に送信しており、  前記第１無線通信装置は、前記既知データの送信と連続して前記制御データを送信することを要旨とする。
【００１４】
本発明の第５の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記制御データ生成部は、前記繰り返し回数決定部によって決定された前記繰り返し回数に対応する個数の前記制御データを生成し、前記データ送信部は、複数個の同一の前記ユーザデータのそれぞれを、前記制御データとともに送信することを要旨とする。
【００１５】
本発明の第６の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記第１無線通信装置は、前記ユーザデータと前記制御データと前記変調クラスデータとを前記第２無線通信装置から受信するデータ受信部と、前記データ受信部が受信した前記変調クラスデータに応じて、前記第２無線通信装置において選択された変調クラスを把握する変調クラス把握部と、前記変調クラス把握部が把握した変調クラスが、前記第２無線通信装置において選択可能な最低の変調クラスである場合に、前記データ受信部が受信した前記制御データに応じて、前記第２無線通信装置において決定された前記繰り返し回数を特定する繰り返し回数特定部と、  前記繰り返し回数特定部によって特定された前記繰り返し回数に従って、前記データ受信部が受信した前記ユーザデータを復号するデータ復号部と、を備えることを要旨とする。
【００１６】
本発明の第７の特徴は、通信先装置にユーザデータを送信する無線通信装置であって、  前記通信先装置によって送信されたデータから取得した品質情報に基づいて、前記ユーザデータを変調するための変調クラスを選択する変調クラス選択部と、前記変調クラス選択部によって選択された前記変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスである場合に、同一の前記ユーザデータを前記通信先装置に繰り返し送信する回数である繰り返し回数を、前記最低の変調クラスにおける品質情報に基づいて決定する繰り返し回数決定部と、前記変調クラス選択部において選択された変調クラスデータと、前記繰り返し回数決定部によって決定された前記繰り返し回数に従って、前記ユーザデータとを前記通信先装置に送信するデータ送信部と、を備えることを要旨とする。
【００１７】
本発明の第８の特徴は、通信先装置からユーザデータを受信する無線通信装置であって、  前記通信先装置における品質情報として取得された品質を示す値、及び／又は通信先装置が同一のユーザデータを繰り返し送信する回数である繰り返し回数の情報を含む制御データと、前記通信先装置において選択された変調クラスに関する変調クラスデータとを前記通信先装置から受信するデータ受信部と、前記データ受信部が受信した前記変調クラスデータに応じて、前記通信先装置において選択された変調クラスを把握する変調クラス把握部と、前記変調クラス把握部が把握した変調クラスが、前記通信先装置において選択可能な最低の変調クラスである場合に、前記データ受信部が受信した前記制御データに応じて、前記繰り返し回数を特定する繰り返し回数特定部と、前記繰り返し回数特定部によって特定された前記繰り返し回数に従って、前記データ受信部が受信した前記ユーザデータを復号するデータ復号部と、を備えることを要旨とする。
【００１８】
本発明の第９の特徴は、第１無線通信装置にユーザデータを送信する第２無線通信装置に用いられる無線通信方法であって、前記第１無線通信装置によって送信されたデータから、品質情報を取得するステップと、前記取得するステップによって取得された前記品質情報に基づいて、前記ユーザデータを変調するための変調クラスを選択するステップと、前記選択するステップによって選択された前記変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスである場合に、同一の前記ユーザデータを前記第１無線通信装置に繰り返し送信する回数である繰り返し回数を、前記受信品質取得部によって取得された前記受信品質情報に基づいて決定するステップと、前記選択するステップにおいて選択した変調クラスデータと、前記決定するステップによって決定された前記繰り返し回数に従って、前記ユーザデータを前記第１無線通信装置に送信するステップと、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、選択可能な、最も誤り率が低く、最もデータレートの低い変調クラス（変調方式）を選択しても、無線通信の継続が困難な無線伝搬路の品質である場合でも、無線通信を継続することが可能な無線通信システム、無線通信装置、及び、無線通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００２１】
以下においては、（１）無線通信システムの概略構成、（２）無線通信システムの詳細構成、（３）繰り返し送信処理、（４）無線通信システムの動作、（５）作用・効果、（６）その他の実施形態について説明する。
【００２２】
（１）無線通信システムの概略構成
まず、図１及び図２を用いて、本実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成について説明する。
【００２３】
（１．１）全体概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１０の全体概略構成図である。
【００２４】
図１に示すように、無線通信システム１０は、無線基地局（第２無線通信装置）１００及び無線通信端末（第１無線通信装置）２００を有する。
【００２５】
本実施形態では、無線基地局１００及び無線通信端末２００は、時分割多元接続―時分割複信（ＴＤＭＡ―ＴＤＤ）方式、及び、伝搬路の品質に応じた変調クラスを選択し、当該変調クラスに対応する変調方式で、送信するデータを変調する適応変調方式を用いた無線通信（例えば、ｉＢｕｒｓｔ（登録商標）規格に基づく無線通信）を実行する。
【００２６】
すなわち、無線通信端末２００から無線基地局１００の方向の通信（以下、「上りリンクＵＬ」）と、無線基地局１００から無線通信端末２００の方向の通信（以下、「下りリンクＤＬ」）とが、交互に実行される。
【００２７】
無線通信端末２００は、下りリンクDLにおける、伝搬路の品質に関する情報（品質情報）として、信号対干渉雑音電力比（以下、「ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）」）を取得する機能を有する。そして、無線通信端末２００は、取得したＳＩＮＲを無線基地局１００に通知する。また、無線通信端末２００は、上りリンクＵＬにおいて上りユーザデータＵＤを送信する。ユーザデータＵＤとは、無線通信端末１００において実行される上位アプリケーション（例えばＶｏＩＰなど）によって生成されるデータである。
【００２８】
無線基地局１００は、無線通信端末２００によって通知された下りリンクＤＬのＳＩＮＲに基づいて、下りリンクＤＬにて送信するデータを変調する変調クラスを選択する。このとき、選択された変調クラスが、選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスである場合に、無線基地局１００は、下りリンクＤＬにおいて同一の下りユーザデータＵＤを繰り返し送信する。具体的には、無線基地局１００は、選択した変調クラスが最低の変調クラスである場合に、無線通信端末２００によって通知された下りリンクDLのＳＩＮＲに基づいて、同一の下りユーザデータＵＤを繰り返し送信する回数（以下、「下り繰り返し回数ＤＮ」）を決定する。ここで、最低の変調クラスとは、無線基地局１００において選択可能な変調クラスのうち、データ誤り率が最も低い変調方式であり、かつ、伝送速度が最も遅い変調クラスであることを意味する。
【００２９】
そして、無線基地局１００は、選択した変調クラス、及び、取得したＳＩＮＲ又は下り繰り返し回数ＤＮを、無線通信端末２００に通知する。
【００３０】
（１．２）フレーム構成例
図２は、無線通信システム１０において用いられる送信フレームのフレーム構成図である。
【００３１】
図２に示すように、送信フレームは、トレーニングシンボル区間Ｔ１及び情報シンボル区間Ｔ２を有する。トレーニングシンボル区間Ｔ１では、無線基地局１００及び無線通信端末２００において既知のシンボル系列が伝送される。情報シンボル区間Ｔ２では、無線基地局１００及び無線通信端末２００において未知のシンボル系列が伝送される。
【００３２】
さらに、情報シンボル区間Ｔ２は、制御データＣＤを伝送する制御データ区間と、ＣＲＣ符号ＣＣを伝送するＣＲＣ符号区間と、ユーザデータＵＤを伝送するユーザデータ区間と、上りリンクＵＬ又は下りリンクＤＬにおいて送信するデータを変調する際の、変調クラスを示す変調クラスデータＸを伝送する区間を有する。
【００３３】
制御データＣＤには、品質情報であるＳＩＮＲや、下り繰り返し回数ＤＮを示す情報や、シーケンス番号などが含まれる。ＣＲＣ符号ＣＣは、ユーザデータＵＤをＣＲＣ演算して得られる誤り検出符号である。
【００３４】
ここで、制御データＣＤは、品質情報であるＳＩＮＲ、下り繰り返し回数ＤＮの情報を含むため、重要な情報要素である。よって、制御データＣＤは、トレーニングシンボルＴＳの直後に配置されている。
【００３５】
無線通信システム１０では、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、下り繰り返し回数ＤＮに応じて異なるフォーマットの送信フレームが用いられる。
【００３６】
図２（ａ）は、繰り返し無しの場合に用いられるフォーマットを示している。
【００３７】
図２（ｂ）は、ユーザデータＵＤを２回繰り返して送信する場合に用いられるフォーマットを示している。図２（ｂ）に示すフォーマットでは、ユーザデータ区間において、２個の同一のユーザデータ＃１，＃２が含まれている。また、図２（ｂ）に示すフォーマットでは、ＣＲＣ符号ＣＣは、ユーザデータ＃１，＃２のいずれか一方から生成される。
【００３８】
図２（ｃ）は、ユーザデータＵＤを３回繰り返して送信する場合に用いられるフォーマットを示している。図２（ｃ）に示すフォーマットでは、ユーザデータ区間において、３個の同一のユーザデータ＃１〜＃３が含まれている。また、図２（ｃ）に示すフォーマットでは、ＣＲＣ符号ＣＣは、ユーザデータ＃１〜＃３のいずれか１個から生成される。
【００３９】
（２）無線通信システムの詳細構成
次に、図３及び図４を用いて、無線基地局１００の構成及び無線通信端末２００の構成について説明する。なお、以下においては、本発明に関連する点について主に説明する。
【００４０】
（２．１）無線基地局の構成
図３は、無線基地局１００の機能ブロック構成図である。
【００４１】
図３に示すように、無線基地局１００は、アンテナ１０１、ＲＦ部１０２、受信処理部１０３、誤り訂正復号部１０４、及びＣＲＣ符号照合部１０５、上りリンク品質情報取得部１０６、制御部１０７、送受信バッファ部１０８、通信Ｉ／Ｆ部１０９、繰り返し回数決定部１１０、ユーザデータ生成部１１１、制御データ生成部１１２、ＣＲＣ符号生成部１１３、誤り訂正符号化部１１４、送信処理部１１５を有する。
【００４２】
ＲＦ部１０２は、アンテナ１１１を介して無線通信端末１００に対して無線信号の送信及び受信を行う。ＲＦ部１１０には、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータ及びダウンコンバータなどが含まれる。
【００４３】
受信処理部１０３は、受信した送信フレームからユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを復調する。
【００４４】
誤り訂正復号部１０４は、ユーザデータＵＤを誤り訂正復号する。
【００４５】
ＣＲＣ符号照合部１０５は、誤り訂正復号後のユーザデータＵＤとＣＲＣ符号ＣＣとを照合する。
【００４６】
上りリンク品質情報取得部１０６は、上りリンクＵLにおける伝搬路の品質情報として、ＳＩＮＲを取得する。
【００４７】
制御部１０７は、無線通信端末２００から上りリンクＵＬにて送信された送信フレームの制御データＣＤに含まれるＳＩＮＲから、下りリンクＤＬにおける変調クラスを選択する。そして、選択した変調クラスが、設定可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスであるか否かを判定する。そして、制御部１０７は、判定の結果、最低の変調クラスであると判定した場合、下りリンクＤＬにおけるＳＩＮＲを示す値の情報を、繰り返し決定部１１０に出力する。また、選択した変調クラスに関する変調クラスデータＸを誤り訂正符号化部１１４に出力する。  
さらに、制御部１０７は、無線基地局１００の全体を制御すると共に、自動再生制御（ＡＲＱ）を実行する。
【００４８】
通信Ｉ／Ｆ部１０９は、ＩＰ網などの通信網とのインタフェースとして機能する。送受信バッファ部１０８は、通信Ｉ／Ｆ部１０９からのユーザデータＵＤを一時的に保持する。また、送受信バッファ部１０８は、通信Ｉ／Ｆ部１０９に渡すユーザデータＵＤも一時的に保持する。
【００４９】
繰り返し回数決定部１１０は、無線通信端末２００から受信した制御データＣＤに含まれる下りリンクＤＬの品質情報を示すＳＩＮＲと下り繰り返し回数ＤＮとを対応付けたテーブル（図５（ａ）参照）を有し、当該テーブルに基づいて、下り繰り返し回数ＤＮを決定する。
【００５０】
ユーザデータ生成部１１１は、下り繰り返し回数ＤＮに対応するフレームフォーマットに適合するサイズのユーザデータＵＤを送受信バッファ部１０８から読み出す。
【００５１】
制御データ生成部１１２は、上りリンクＵＬにおけるＳＩＮＲを示す値、下りリンクＤＬにおける変調クラス、及び、下り繰り返し回数ＤＮの情報を含む制御データＣＤを生成する。
【００５２】
ＣＲＣ符号生成部１１３は、ユーザデータ生成部１１１が読み出したユーザデータＵＤにＣＲＣ演算を施し、演算結果をＣＲＣ符号ＣＣとして生成する。
【００５３】
誤り訂正符号化部１１４は、ユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを符号化する。ここで、誤り訂正符号化部１１４は、繰り返し符号に対応するアルゴリズムを用いてユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号及び制御データＣＤを符号化しても良い。ここで、「繰り返し符号に対応するアルゴリズム」とは、単純な繰り返し符号（反復符号；Repetition Code）と、多数決論理による復号法（Majority Logic Decoding）とを意味する（以下同様）。
【００５４】
送信処理部１１５は、符号化されたユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを、下りリンクＤＬにおいて選択された変調クラスに対応する変調方式で変調する。また、送信処理部１１５は、変調したユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを図２に示した送信フレームに挿入する。
【００５５】
（２．２）無線通信端末の構成
図４は、無線通信端末２００の機能ブロック構成図である。
【００５６】
図４に示すように、無線通信端末２００は、上位レイヤ処理部２０１、送受信バッファ部２０２、下りリンク品質情報取得部２０３、制御データ生成部２０４、ユーザデータ生成部２０５、ＣＲＣ符号生成部２０６、誤り訂正符号化部２０７、送信処理部２０８、ＲＦ部２０９、アンテナ２１０、受信処理部２１１、誤り訂正復号部２１２、ＣＲＣ符号照合部２１３、及び、制御部２１４を有する。
【００５７】
上位レイヤ処理部２０１は、上位レイヤを処理する機能を有し、アプリケーションを実行する。送受信バッファ部２０２は、上位レイヤ処理部２０１からのユーザデータＵＤを一時的に保持する。また、送受信バッファ部２０２は、上位レイヤ処理部２０１に渡すユーザデータＵＤも一時的に保持する。
【００５８】
下りリンク品質情報取得部２０３は、無線基地局１００から無線通信端末２００の方向の無線通信である下りリンクＤＬにおける伝搬路の品質情報として、ＳＩＮＲを取得する。
【００５９】
制御データ生成部２０４は、下りリンクＤＬにおけるＳＩＮＲを示す値の情報を含む制御データＣＤを生成する。
【００６０】
ユーザデータ生成部２０５は、ユーザデータＵＤを送受信バッファ部２０２から読み出す。
【００６１】
ＣＲＣ符号生成部２０６は、ユーザデータ生成部２０５が読み出したユーザデータＵＤにＣＲＣ演算を施し、演算結果をＣＲＣ符号ＣＣとして生成する。
【００６２】
誤り訂正符号化部２０７は、ユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、制御部２１４が選択した上りリンクにおける変調クラスに関する変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを符号化する。
【００６３】
送信処理部２０８は、符号化されたユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを、上りリンクＵＬにおいて設定されている変調クラスに対応する変調方式にて変調する。また、送信処理部２０８は、変調したユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ及び、制御データＣＤを図２に示した送信フレームに挿入する。
【００６４】
ＲＦ部２０９は、アンテナ２１０を介して無線基地局１００に対して無線信号の送信及び受信を行う。ＲＦ部２０９には、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータ及びダウンコンバータなどが含まれる。
【００６５】
受信処理部２１１は、受信した送信フレームからユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを復調する。
【００６６】
誤り訂正復号部２１２は、ユーザデータＵＤを誤り訂正復号する。ここで、誤り訂正復号部２１３は、繰り返し符号に対応するアルゴリズムを用いてユーザデータＵＤを復号しても良い。
【００６７】
ＣＲＣ符号照合部２１３は、誤り訂正復号後のユーザデータＵＤとＣＲＣ符号ＣＣとを照合する。
【００６８】
制御部２１４は、無線基地局１００から下りリンクＤＬにて送信された送信フレームに含まれる変調クラスデータから、下りリンクＤＬにおける変調クラスが選択可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスであるか否かを把握する。そして、制御部２１４は、把握の結果、最低の変調クラスである場合、送信フレームに含まれる制御データＣＤに含まれる、下り繰り返し回数ＤＮを取得して、誤り訂正復号部２１２に出力する。また、上りリンクにおける変調クラスを選択し、上りリンクにおける変調クラスに関する変調クラスデータＸを誤り訂正符号化部２０７に出力する。
さらに、制御部２１４は、無線通信端末２００の全体を制御すると共に、自動再生制御（ＡＲＱ）を実行する。  
【００６９】
（３）繰り返し送信処理
次に、図５及び図６を用いて、無線基地局１００及び無線通信端末２００によって実行される繰り返し送信処理について説明する。
【００７０】
無線基地局１００は、図５（ａ）に示すようなテーブルを予め保持しており、当該テーブルを用いて下り繰り返し回数ＤＮを決定する。具体的には、無線基地局１００の繰り返し回数決定部１１０は、制御部１０７にて選択された変調クラスが、設定可能な変調クラスのうち、最低の変調クラス（図５（ａ）における、変調方式がπ／２−ＢＰＳＫであり、変調クラスが０）である場合に、最低の変調クラスにおいて設定されている各所要ＳＩＮＲを閾値（ここでは、−３．５ｄＢ、−２．５ｄＢ、−１．５ｄＢ）と比較し、比較結果に応じて下り繰り返し回数ＤＮを決定する。
【００７１】
図５（ｂ）に示すように、下り繰り返し回数ＤＮは、ＳＩＮＲに応じて選択された変調クラスが、設定可能な変調クラスのうち、最低の変調クラス０である場合に、無線基地局１００から無線通信端末２００の方向の下りリンクＤＬにおけるＳＩＮＲが悪化するのに伴って、段階的に増加する。また、無線基地局１００が選択した変調クラスが、１以上である場合においては、繰り返し無し（下り繰り返し回数ＤＮは１）になるように設定されている。
【００７２】
図６は、繰り返し回数が３回である場合のユーザデータ生成例を示している。繰り返し回数が３回である場合、繰り返し無しの場合のユーザデータＵＤを３分割した分割データが、３送信フレームに渡って送信される。
【００７３】
この結果、繰り返し回数が３回である場合、繰り返し無しの場合と比較して実効伝送速度が１／３になるが、ユーザデータＵＤが復号可能となる機会を３倍にすることができる。
【００７４】
したがって、図５（ａ）のテーブルの例では、無線基地局１００から無線通信端末２００の方向の下りリンクＤＬの変調クラスが０（変調方式がπ／２−ＢＰＳＫ）である場合、無線基地局１００は、下りリンクＤＬにおけるＳＩＮＲに基づいて、変調クラスが０ａ〜０ｃのいずれかに該当するか判定し、例えば、変調クラスが０ｃに該当する場合、ユーザデータＵＤを３回繰り返して送信することによって、無線通信端末２００がユーザデータＵＤをより確実に復号可能とすることができる。
【００７５】
（４）無線通信システムの動作
次に、図７を用いて、無線通信システム１０の動作について説明する。
【００７６】
図７は、下りリンクＤＬにおける動作を示すフローチャートである。
【００７７】
ステップＳ１０１において、無線基地局１００の制御部１０７は、無線通信端末２００から受信した送信フレームに格納されている制御データＣＤに含まれる、下りリンクＤＬにおける品質情報であるＳＩＮＲを取得する。
【００７８】
ステップＳ１０２において、無線基地局１００の制御部１０７は、取得したＳＩＮＲに対応する変調クラスを選択する。
【００７９】
ステップＳ１０３において、無線基地局１００の制御部１０７は、選択した変調クラスが、設定可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスであるか否かを判定する。
【００８０】
ステップＳ１０３において、無線基地局１００の制御部１０７において、最低の変調クラスである（図５（ａ）における０に該当）と判定した場合（Ｓ１０３Ｙｅｓに相当）、ステップＳ１０４において、繰り返し回数決定部１１０は、無線基地局１００から無線通信端末２００の方向の下りリンクＤＬにおけるＳＩＮＲが、下り繰り返し回数ＤＮが１回となる所要ＳＩＮＲ（変調クラス０ａにおける所要ＳＩＮＲ）を満たしているか否かを判定する。
【００８１】
ステップＳ１０４において、下り繰り返し回数ＤＮが１回となる所要ＳＩＮＲを満たしていない場合（Ｓ１０４Ｙｅｓに相当）、ステップＳ１０５において、無線基地局１００の繰り返し回数決定部１１０は、下りリンクＤＬにおけるＳＩＮＲに応じた、下り繰り返し回数ＤＮを決定する。
【００８２】
一方、ステップＳ１０４において、下り繰り返し回数ＤＮが１回となる所要ＳＩＮＲを満たしている場合（Ｓ１０４Ｎｏに相当）、ステップＳ１０６において、無線基地局１００の繰り返し回数決定部１１０は、下りリンクＤＬにおいて、繰り返し回数無し（下り繰り返し回数１回）と決定する。
【００８３】
ステップＳ１０５、又は、ステップＳ１０６の実行後、ステップＳ１０７において、無線基地局１００のユーザデータ生成部１１１は、下り繰り返し回数ＤＮ分のユーザデータＵＤを送受信バッファ部１０８から読み出す。
【００８４】
ステップＳ１０８において、無線基地局１００の制御データ生成部１１２は、下り繰り返し回数ＤＮを示す繰り返し回数情報と、上り品質情報取得部１０６で取得した、上りリンクＵＬにおけるＳＩＮＲを含む制御データＣＤを生成する。
【００８５】
ステップＳ１０８の実行後、又は、ステップＳ１０３において、無線基地局１００の制御部１０７が、最低の変調クラスを選択していない場合（Ｓ１０３Ｎｏに相当）に、ステップＳ１０９において、無線基地局１００のＣＲＣ符号生成部１１３は、ユーザデータＵＤからＣＲＣ符号を生成する。
【００８６】
ステップＳ１１０において、無線基地局１００の誤り訂正符号化部１１４は、ユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを符号化する。
【００８７】
ステップＳ１１１において、無線基地局１００の送信処理部１１５は、符号化されたユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを制御部１０７によって選択された変調クラスに応じた変調方式にて変調する。
【００８８】
ステップＳ１１２において、無線基地局１００の送信処理部１１５及びＲＦ部１０２は、変調されたユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号、変調クラスデータＸ、及び、制御データＣＤを送信フレームに格納し、当該送信フレームを無線通信端末２００に送信する。
【００８９】
ステップＳ２０１において、無線通信端末２００のＲＦ部２０９及び受信処理部２１１は、無線基地局１００から受信した送信フレームに格納されているユーザデータＵＤ、ＣＲＣ符号及び制御データＣＤを復調する。
【００９０】
ステップＳ２０２において、無線通信端末２００の制御部２１４は、変調クラスデータＸに含まれる、下りリンクＤＬにおける変調クラスを把握し、無線基地局１００が設定可能な変調クラスのうち、最低の変調クラスであるか否かを判定する。
【００９１】
ステップＳ２０２において、無線通信端末２００の制御部２１４は、最低の変調クラスである（図５（ａ）における０に該当）と判定した場合（Ｓ２０２Ｙｅｓに相当）、ステップＳ２０３において、制御データＣＤに含まれる繰り返し回数情報に基づいて、下り繰り返し回数ＤＮを特定する。また、制御部２１４は、繰り返し回数情報を記憶する。
【００９２】
ステップＳ２０４において、無線通信端末の制御部２１４は、特定した下り繰り返し回数ＤＮから、送信フレームに格納されているユーザデータＵＤが、繰り返し送信処理がされているユーザデータＵＤであるか否かを判定する。
【００９３】
ステップＳ２０５において、無線通信端末２００の誤り訂正復号部２１２は、下り繰り返し回数ＤＮに基づいて、ＵＮ個のユーザデータＵＤを誤り訂正復号する。
【００９４】
一方、無線通信端末２００の制御部２１４が、最低の変調クラスでないと判定した場合（Ｓ２０２Ｎｏに相当）、又は、制御部２１４が、繰り返しがないと判定した場合（Ｓ２０４Ｎｏに相当）、無線通信端末２００の誤り訂正復号部２１２は、繰り返しがないため、通常通り、ユーザデータＵＤを誤り訂正復号する。
【００９５】
ステップＳ２０７において、無線通信端末２００のＣＲＣ符号照合部２１３は、復号後のユーザデータＵＤに対してＣＲＣ演算を実行し、演算結果とＣＲＣ符号とが一致するか否か確認する。演算結果とＣＲＣ符号とが一致しない場合、ユーザデータＵＤに誤りが含まれることになる。
【００９６】
ステップＳ２０８において、無線通信端末２００の制御部２１４は、ユーザデータＵＤにおいて誤りが検出されたか否かを判定する。
【００９７】
誤りが検出された場合（ステップＳ２０８Ｙｅｓに相当）、ステップＳ２０９において、制御部２１４は、誤りが検出されたユーザデータＵＤの再送を無線基地局１００に要求する。一方、誤りが検出されなかった場合、ユーザデータＵＤが送受信バッファ部２０２に格納される。
【００９８】
（５）作用・効果
本実施形態によれば、無線通信端末２００が送信するデータから取得する品質情報に基づいて下り繰り返し回数ＤＮが決定される。品質情報を示す値が低下すると、下りリンクＤＬにおける誤り率も上昇し、さらには、データを変調する変調クラスを、データレートが低いが誤り率の低い、最低の変調クラスを選択しても、データ伝送エラーが低減しない場合に、品質情報に応じて下り繰り返し回数を決定することによって、適切な繰り返し回数を用いることが可能となる。
【００９９】
そして、無線基地局１００は、決定した下り繰り返し回数ＤＮに従って同一の下りユーザデータＵＤを無線通信端末２００に繰り返し送信する。この結果、無線通信端末２００は、受信した複数個の同一の下りユーザデータＵＤの少なくとも１つが復号可能であれば良く、無線基地局１００が最低の変調クラスに変更しても、伝搬路の品質の悪化が改善しない様な伝搬路の品質の場合でも通信を継続することができる。
【０１００】
また、本実施形態によれば、データを変調する変調クラスを、データレートが低いが誤り率の低い変調クラスを選択しても、データ伝送エラーが低減しない場合、品質情報を示す値の低下に応じて下り繰り返し回数ＤＮを増加させる。したがって、無線基地局１００と無線通信端末２００における伝搬路の品質が良い場合における実効伝送速度を維持しつつ、伝搬路の品質が悪化している様な場合でもデータ伝送エラーを低減させることができ、無線通信を継続することができる。
【０１０１】
本実施形態によれば、無線基地局１００が、品質情報を示す値（ＳＩＮＲ）、下り繰り返し回数ＤＮの情報を含む制御データＣＤを無線通信端末２００に送信する。これにより、無線通信端末２００は、下りリンクＤＬにおいて繰り返し送信が行われているか否かを判定でき、あるいは下り繰り返し回数ＤＮを判定できる。
【０１０２】
本実施形態によれば、無線基地局１００及び無線通信端末２００は、トレーニングシンボルＴＳの送信と連続して制御データＣＤを送信する。このようなトレーニングシンボルＴＳは、無線基地局１００及び無線通信端末２００において主に同期処理に使用される。このため、トレーニングシンボルＴＳの送信と連続して制御データＣＤを送信することによって、無線基地局１００及び無線通信端末２００は、同期ズレが小さい状態で制御データＣＤを受信可能となるため、制御データＣＤを安定して伝送可能となる。
【０１０３】
本実施形態によれば、無線通信端末２００は、制御データＣＤに応じて、無線基地局１００において決定された下り繰り返し回数ＤＮを特定し、特定した下り繰り返し回数ＤＮに従って、下りユーザデータＵＤを復号する。このため、複数個の同一下りユーザデータＵＤを適切に復号することが可能となる。
【０１０４】
本実施形態によれば、無線基地局１００は、制御データＣＤに応じて下り繰り返し回数ＤＮを決定し、決定した下り繰り返し回数ＤＮに従って、下りユーザデータＵＤを無線通信端末２００に送信する。無線通信端末２００は、受信した複数個の同一の下りユーザデータＵＤの少なくとも１つが復号可能であれば良いため、無線基地局１００が最低の変調クラスに変更しても、伝搬路の品質の悪化が改善しない様な伝搬路の品質の場合でも通信を継続することが可能となる。
【０１０５】
（６）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【０１０６】
（６．１）制御データ配置の変更例
上述した実施形態では、送信フレームにおいて１個の制御データＣＤが含まれていたが、図８に示すように、ユーザデータＵＤ毎に制御データＣＤを設けるフレーム構成でも良い。ユーザデータＵＤだけでなく制御データＣＤも冗長化することによって、制御データＣＤを安定して伝送可能となる。
【０１０７】
（６．２）ユーザデータ配置の変更例
上述した実施形態では、ユーザデータＵＤを繰り返し送信する際、同一のユーザデータＵＤが連続して送信されていた。すなわち、送信フレームにおいて同一のユーザデータＵＤが連続して配置されていた。しかしながら、図９に示すように、同一のユーザデータＵＤを離間して送信しても良い。このような送信法によれば、インタリーブ効果を得ることができ、バースト誤りに対する耐性を高めることができる。
【０１０８】
（６．３）無線通信システムの変更例１
上述した実施形態では、無線基地局１００と無線通信端末２００とが無線通信を実行する無線通信システム１０における下りリンクＤＬにおける、同一ユーザデータの繰り返しについて説明した。しかしながら、無線通信端末２００が無線基地局１００と同様の構成を持つことにより、下りリンクＤＬにおいて、同一ユーザデータの繰り返し送信だけでなく、上りリンクＵＬにおいても、同一ユーザデータの繰り返し送信を行うことが可能である。この場合、無線通信端末２００は、無線基地局２００から取得した上りリンクＵＬにおける、ＳＩＮＲや、変調クラスに基づいて、送信するユーザデータの上り繰り返し回数を決定する。
【０１０９】
（６．４）無線通信システムの変更例２
上述した実施形態では、無線基地局１００と無線通信端末２００とが無線通信を実行する無線通信システム１０について説明した。しかしながら、無線基地局と無線通信端末との無線通信に限らず、複数の無線通信端末間で無線通信を実行する動的な無線通信システム（例えば、アドホックネットワーク）に対しても応用可能である。この場合、一の無線通信端末が第１無線通信装置となり、当該一の無線通信端末と通信する他の無線通信端末が第２無線通信装置となる。
【０１１０】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて用いられる送信フレームのフレーム構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線通信端末の機能ブロック構成図である。
【図５】品質情報ＳＩＮＲと繰り返し無し回数との対応関係を説明する説明図である。
【図６】繰り返し回数が３回である場合のユーザデータ生成例を示す概念図である。
【図７】下りリンクにおける動作を示すフローチャートである。
【図８】制御データ配置の変更例を示すフレーム構成図である。
【図９】ユーザデータ配置の変更例を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…無線通信システム、１００…無線基地局、１０１…アンテナ、１０２…ＲＦ部、１０３…受信処理部、１０４…誤り訂正復号部、１０５…ＣＲＣ符号照合部、１０６…上りリンク品質情報取得部、１０７…制御部、１０８…送受信バッファ部、１０９…通信Ｉ／Ｆ部、１１０…繰り返し回数決定部、１１１…ユーザデータ生成部、１１２…制御データ生成部、１１３…ＣＲＣ符号生成部、１１４…誤り訂正符号化部、１１５…送信処理部、２００…無線通信端末、２０１…上位レイヤ処理部、２０２…送受信バッファ部、２０３…下りリンク品質情報取得部、２０４…制御データ生成部、２０５…ユーザデータ生成部、２０６…ＣＲＣ符号生成部、２０７…誤り訂正符号化部、２０８…送信処理部、２０９…ＲＦ部、２１０…アンテナ、２１１…受信処理部、２１２…誤り訂正復号部、２１３…ＣＲＣ符号照合部、２１４…制御部
【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】
2009290451.tif 000009
【図８】
2009290451.tif 000010
【図９】
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