(57)【要約】【課題】１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを上げる。【解決手段】変調パラメータの適応変調レベルを示す情報を記憶する記憶部（２２）と、記憶部（２２）に記憶されている情報に基づいて、前回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す差分情報を１ビットで生成して出力する差分情報出力部（１１）と、今回のフレームでサブキャリアまたはサブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、差分情報を用いてフレームを生成するフレーム生成部（１４、２１）と、を備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝搬路状態の推定結果に基づいて、適応変調レベルが異なる複数の変調パラメータからいずれか一つの変調パラメータを適応的に決定し、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に前記決定した変調パラメータを用いて適応変調を行なう無線送信機であって、
前記決定された変調パラメータの適応変調レベルを示す情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている情報に基づいて、前回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す差分情報を１ビットで生成して出力する差分情報出力部と、
今回のフレームで前記サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、前記出力された差分情報を用いてフレームを生成するフレーム生成部と、を備えることを特徴とする無線送信機。
【請求項２】
伝搬路状態の推定結果に基づいて、適応変調レベルが異なる複数の変調パラメータからいずれか一つの変調パラメータを適応的に決定し、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に前記決定した変調パラメータを用いて適応変調を行なう無線送信機であって、
前記決定された変調パラメータの適応変調レベルを示す情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている情報に基づいて、前回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す差分情報を１ビットで生成して出力する差分情報出力部と、
前記伝搬路状態の推定結果を所定の閾値と比較し、今回のフレームで前記サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、前記出力された差分情報または前記変調パラメータを示す情報のいずれか一方を選択する選択部と、
前記選択された差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方を用いてフレームを生成するフレーム生成部と、を備えることを特徴とする無線送信機。
【請求項３】
前記フレーム生成部は、前記変調情報が、前記差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方であることを示す情報を前記フレームに含ませることを特徴とする請求項２記載の無線送信機。
【請求項４】
前記差分情報は、前記適応変調レベルの増加または減少を示すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項５】
前記差分情報は、前記適応変調レベルの変更または維持を示すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項６】
前記変調情報が、すべて０またはすべて１である場合は、通信開始時に使用する初期のフレームまたはリセット時に使用するフレームであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項７】
前記変調パラメータは、各サブキャリアの変調方式、送信データの符号化率または送信データの符号化方式の少なくとも一つ、およびサブキャリアが存在しない、または情報を搬送しないキャリアホールであることを示す情報を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項８】
伝搬路状態の推定結果に基づいて、適応変調レベルが異なる複数の変調パラメータからいずれか一つの変調パラメータを適応的に決定し、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に前記決定した変調パラメータを用いて適応変調を行なう無線通信システムに用いられる無線受信機であって、
送信側から送信されたフレームを受信する受信部と、
前回のフレームで適応変調する際に用いられた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いられた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す１ビットの差分情報を、今回のフレームで前記サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いられた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として前記受信したフレームから抽出する抽出部と、
前記抽出した差分情報と、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いる変調パラメータの適応変調レベルを決定する決定部と、を備えることを特徴とする無線受信機。
【請求項９】
伝搬路状態の推定結果に基づいて、適応変調レベルが異なる複数の変調パラメータからいずれか一つの変調パラメータを適応的に決定し、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に前記決定した変調パラメータを用いて適応変調を行なう無線通信システムに用いられる無線受信機であって、
送信側から送信されたフレームを受信する受信部と、
前回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す１ビットの差分情報、または前記変調パラメータを示す情報のいずれか一方を、今回のフレームで前記サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として前記受信したフレームから抽出すると共に、前記変調情報が、前記差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方であることを示す情報を前記受信したフレームから抽出する抽出部と、
前記変調情報が、前記差分情報であった場合に、前記抽出した差分情報と、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定する決定部と、を備えることを特徴とする無線受信機。
【請求項１０】
前記差分情報は、前記適応変調レベルの増加または減少を示すことを特徴とする請求項８または請求項９記載の無線受信機。
【請求項１１】
前記差分情報は、前記適応変調レベルの変更または維持を示すことを特徴とする請求項８または請求項９記載の無線受信機。
【請求項１２】
前記決定部は、前記差分情報が前記適応変調レベルの変更を示す場合、伝搬路状態の推定結果から定められる適応変調レベルの閾値であって、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルの閾値と、今回のフレームでの伝搬路状態の推定結果とに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定することを特徴とする請求項１１記載の無線受信機。
【請求項１３】
前記伝搬路状態の推定結果を記憶する推定結果記憶部を更に備え、
前記決定部は、前記差分情報が前記適応変調レベルの変更を示す場合、前記推定結果記憶部に記憶されている前回のフレームでの伝搬路状態の推定結果と、今回のフレームでの伝搬路状態の推定結果とに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定することを特徴とする請求項１１記載の無線受信機。
【請求項１４】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項１５】
請求項８から請求項１３のいずれかに記載の無線受信機を備えることを特徴とする移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、無線伝搬路状態に応じてサブキャリア毎に変調方式や符号化率を制御して無線通信を行なう無線通信システムに適用される無線送信機および無線受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から、高速移動体通信の下りリンクにおいて、無線基地局と無線移動局間の下りリンクの無線伝搬路状態に応じて変調方式や符号化率を制御することで伝送効率を高め、高スループットの通信方式の研究・開発がされている。更に無線伝搬路状態に応じてサブキャリア毎に変調方式、符号化率（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｓｃｈｅｍｅ：以下、「ＭＣＳ」と呼称する。）を変化させ更なる高スループットの通信方式の研究・開発がされている。【０００３】  図２０は、従来の変調情報の構成について示した図である。無線伝搬路状態によりサブキャリア毎に適応変調する方法では、周期的にサブキャリア毎に変調方式・符号化率を変化させている為、基地局が移動局側に変更したサブキャリア毎の変調方式、符号化率等の変調情報を通知する必要がある。変調情報は、図２１のような変調方式と符号化率の組み合わせをマッピングした形式が多く、１サブキャリア当たりに対して数ｂｉｔの情報量を割り当て、全サブキャリアの変調方式・符号化率を記した変調情報（Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：以下、「ＭＬＩ」と呼称する。）を基地局側から移動局側にデータと一緒に送信していた。この下りリンクでは、図２２（ａ）に示すように、パイロットサブフレーム、ＭＬＩサブフレーム、およびデータサブフレームから構成されたフレームが送信される。移動局は、ＭＬＩを解析して各サブキャリアの変調方式・符号化率を確認して、復調・復号化を行なっている。移動局から基地局への上りリンクでは、図２２（ｂ）に示すように、受信ＳＩＲサブフレームおよびデータサブフレームから構成されたフレームが送信される。【０００４】  また、特開２００３−１６９０３６号公報では、図２３に示すように、複数のサブキャリアの受信電力値に応じて、いくつかのサブキャリアからなるブロック群（サブキャリアグループ群）にまとめ、ブロックごとに変調方式・符号化率を決定し、各ブロックの特定の位置のサブキャリアの番号（ブロックの先頭位置のサブキャリア番号または、後方位置のサブキャリア番号）と、決定した変調方式、符号化率を通知していた。
【特許文献１】特開２００３−１６９０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、従来のＭＬＩの情報量は、１サブキャリア当たりに対して数ｂｉｔの情報量が割り当てられている為、サブキャリアの本数に応じてＭＬＩが増大する。現時点で考えられている適応変調方式の通信システムの多くが、数百本のサブキャリアを使用するシステムを考えられており、数百本のサブキャリアにＭＬＩを送信する為には数ｋｂｉｔの変調情報量が必要となってしまっている。この為、スループットの増大を見込み、サブキャリア数を増加させても、ＭＬＩの情報量も増えてしまう。更に、適応変調方式では、周期的に変調方式を変更する為、変調情報の割合が多く、期待されたほどスループットの増加は見込めず、伝送効率が悪い状態であった。【０００６】  また、特開２００３−１６９０３６号公報に開示されている技術では、周波数フェージング等の影響で伝搬路内の変動が激しい場所では、受信電力値の変動も激しい為、ブロック化するサブキャリアの本数が少ない場合が多く、ブロック化するブロック数が増加し、ブロック数の増加に伴いＭＬＩの情報量が増加し、変調情報量の削減効果が無く、ブロック化数が多い場合、逆にサブキャリア番号と変調方式を通知する為にサブキャリア毎に変調情報を送信する場合に比べても、ＭＬＩの情報量が増加する場合があった。また、ブロック化する場合、無線伝搬路の状態によりＭＬＩのサイズが異なり、１フレームのサイズも異なる為、効率的なデータ伝送ができていなかった。【０００７】  本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に適応変調を行なう無線通信システムにおいて、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを上げることができる無線送信機および無線受信機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】  （１）上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る無線送信機は、伝搬路状態の推定結果に基づいて、適応変調レベルが異なる複数の変調パラメータからいずれか一つの変調パラメータを適応的に決定し、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に前記決定した変調パラメータを用いて適応変調を行なう無線送信機であって、前記決定された変調パラメータの適応変調レベルを示す情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている情報に基づいて、前回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す差分情報を１ビットで生成して出力する差分情報出力部と、今回のフレームで前記サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、前記出力された差分情報を用いてフレームを生成するフレーム生成部と、を備えることを特徴としている。【０００９】  このように、今回のフレームでサブキャリアまたはサブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、１ビットで生成された差分情報を用いるので、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００１０】  （２）また、本発明に係る無線送信機は、伝搬路状態の推定結果に基づいて、適応変調レベルが異なる複数の変調パラメータからいずれか一つの変調パラメータを適応的に決定し、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に前記決定した変調パラメータを用いて適応変調を行なう無線送信機であって、前記決定された変調パラメータの適応変調レベルを示す情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている情報に基づいて、前回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す差分情報を１ビットで生成して出力する差分情報出力部と、前記伝搬路状態の推定結果を所定の閾値と比較し、前記サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、前記出力された差分情報または前記変調パラメータを示す情報のいずれか一方を選択する選択部と、前記選択された差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方を用いてフレームを生成するフレーム生成部と、を備えることを特徴としている。【００１１】  このように、伝搬路状態の推定結果を所定の閾値と比較し、サブキャリアまたはサブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、１ビットで生成された差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方を選択し、選択した差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方を用いるので、伝搬路状態が良い場合は、差分情報を変調情報として用いることによって、１フレーム当たりの変調情報���伝送量を最小限にして、実行スループットを高めることができる。また、伝搬路状態が悪い場合は、変調パラメータを示す情報を変調情報として用いるので、従来と同様に受信側に対してどのような変調パラメータを使用したのかを直接通知することができる。【００１２】  （３）また、本発明に係る無線送信機において、前記フレーム生成部は、前記変調情報が、前記差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方であることを示す情報を前記フレームに含ませることを特徴としている。【００１３】  このように、フレーム中に、変調情報が差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方であることを示す情報を含めるので、受信側に対してどのような変調情報を使ったのかを通知することができる。【００１４】  （４）また、本発明に係る無線送信機において、前記差分情報は、前記適応変調レベルの増加または減少を示すことを特徴としている。【００１５】  このように、差分情報が適応変調レベルの増加または減少を示すので、受信側では前回のフレームで使用された変調パラメータの適応変調レベルを把握しておけば、今回のフレームを復調する際に使用する変調パラメータの適応変調レベルを容易に把握することができる。これにより、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００１６】  （５）また、本発明に係る無線送信機において、前記差分情報は、前記適応変調レベルの変更または維持を示すことを特徴としている。【００１７】  このように、差分情報が適応変調レベルの変更または維持を示すので、受信側では前回のフレームで使用された変調パラメータの適応変調レベルを把握しておけば、今回のフレームを復調する際に使用する変調パラメータの適応変調レベルを容易に把握することができる。これにより、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００１８】  （６）また、本発明に係る無線送信機は、前記変調情報が、すべて０またはすべて１である場合は、通信開始時に使用する初期のフレームまたはリセット時に使用するフレームであることを特徴としている。【００１９】  これにより、受信側に対して初期のフレームであることを通知することができる。【００２０】  （７）また、本発明に係る無線送信機において、前記変調パラメータは、各サブキャリアの変調方式、送信データの符号化率または送信データの符号化方式の少なくとも一つ、およびサブキャリアが存在しない、または情報を搬送しないキャリアホールであることを示す情報を含むことを特徴としている。【００２１】  このように、変調パラメータとして、各サブキャリアの変調方式、送信データの符号化率または送信データの符号化方式の少なくとも一つ、およびサブキャリアが存在しない、または情報を搬送しないキャリアホールであることを示す情報を使用するので、従来の無線通信装置および無線通信システムに対して大きな変更を加えることなく、本発明に係る無線送信機およびそれにより構成される無線通信システムを実現することが可能となる。その結果、実現するためのコストを削減すると共に、実現までに要する時間を短縮することが可能となる。【００��２】  （８）また、本発明に係る無線受信機は、伝搬路状態の推定結果に基づいて、適応変調レベルが異なる複数の変調パラメータからいずれか一つの変調パラメータを適応的に決定し、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に前記決定した変調パラメータを用いて適応変調を行なう無線通信システムに用いられる無線受信機であって、送信側から送信されたフレームを受信する受信部と、前回のフレームで適応変調する際に用いられた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いられた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す１ビットの差分情報を、今回のフレームで前記サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いられた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として前記受信したフレームから抽出する抽出部と、前記抽出した差分情報と、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いる変調パラメータの適応変調レベルを決定する決定部と、を備えることを特徴としている。【００２３】  このように、１ビットで生成された差分情報と、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いる変調パラメータの適応変調レベルを決定するので、従来のように変調パラメータを示すための変調情報が不要となる。これにより、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００２４】  （９）また、本発明に係る無線受信機は、伝搬路状態の推定結果に基づいて、適応変調レベルが異なる複数の変調パラメータからいずれか一つの変調パラメータを適応的に決定し、サブキャリア毎に、または複数のサブキャリアから形成されるサブキャリアグループ毎に前記決定した変調パラメータを用いて適応変調を行なう無線通信システムに用いられる無線受信機であって、送信側から送信されたフレームを受信する受信部と、前回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルと、今回のフレームで適応変調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとの差分を示す１ビットの差分情報、または前記変調パラメータを示す情報のいずれか一方を、今回のフレームで前記サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として前記受信したフレームから抽出すると共に、前記変調情報が、前記差分情報または変調パラメータを示す情報のいずれか一方であることを示す情報を前記受信したフレームから抽出する抽出部と、前記変調情報が、前記差分情報であった場合に、前記抽出した差分情報と、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定する決定部と、を備えることを特徴としている。【００２５】  このように、フレームから変調情報が差分情報であることを抽出した場合は、差分情報と、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定するので、伝搬路状態が良い場合は、従来のように変調パラメータを示すための変調情報が不要となる。これにより、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。また、伝搬路状態が悪い場合は、変調パラメータを示す情報を変調情報として用いるので、従来と同様に受信側に対してどのような変調パラメータを使用したのかを直接通知することができる。【００２６】  （１０）また、本発明に係る無線受信機において、前記差分情報は、前記適応変調レベルの増加または減少を示すことを特徴としている。【００２７】  このように、差分情報が適応変調レベルの増加または減少を示すので、受信側では前回のフレームで使用された変調パラメータの適応変調レベルを把握しておけば、今回のフレームを復調する際に使用する変調パラメータの適応変調レベルを容易に把握することができる。これにより、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００２８】  （１１）また、本発明に係る無線受信機において、前記差分情報は、前記適応変調レベルの変更または維持を示すことを特徴としている。【００２９】  このように、差分情報が適応変調レベルの変更または維持を示すので、受信側では前回のフレームで使用された変調パラメータの適応変調レベルを把握しておけば、今回のフレームを復調する際に使用する変調パラメータの適応変調レベルを容易に把握することができる。これにより、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００３０】  （１２）また、本発明に係る無線受信機において、前記決定部は、前記差分情報が前記適応変調レベルの変更を示す場合、伝搬路状態の推定結果から定められる適応変調レベルの閾値であって、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルの閾値と、今回のフレームでの伝搬路状態の推定結果とに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定することを特徴としている。【００３１】  このように、適応変調レベルの変更または維持を示す差分情報と、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルの閾値と、今回のフレームでの伝搬路状態の推定結果とに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定することができるので、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００３２】  （１３）また、本発明に係る無線受信機は、前記伝搬路状態の推定結果を記憶する推定結果記憶部を更に備え、前記決定部は、前記差分情報が前記適応変調レベルの変更を示す場合、前記推定結果記憶部に記憶されている前回のフレームでの伝搬路状態の推定結果と、今回のフレームでの伝搬路状態の推定結果とに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定することを特徴としている。【００３３】  このように、適応変調レベルの変更または維持を示す差分情報と、前回のフレームでの伝搬路状態の推定結��と、今回のフレームでの伝搬路状態の推定結果とに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いた変調パラメータの適応変調レベルを決定することができるので、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００３４】  （１４）また、本発明に係る基地局装置は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴としている。【００３５】  これにより、今回のフレームでサブキャリアまたはサブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、１ビットで生成された差分情報を用いるので、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。【００３６】  （１５）また、本発明に係る移動局装置は、請求項８から請求項１３のいずれかに記載の無線受信機を備えることを特徴としている。【００３７】  これにより、１ビットで生成された差分情報と、前回のフレームで復調した際に用いた変調パラメータの適応変調レベルとに基づいて、今回のフレームで復調する際に用いる変調パラメータの適応変調レベルを決定するので、従来のように変調パラメータを示すための変調情報が不要となる。これにより、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。
【発明の効果】
【００３８】  本発明によれば、今回のフレームでサブキャリアまたはサブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、１ビットで生成された差分情報を用いるので、１フレーム当たりの変調情報の伝送量を最小限にして、実効スループットを高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】  次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態では、前回のフレームにおける各サブキャリアの適応変調レベルであるＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｓｃｈｅｍｅ：以下、「ＭＣＳ」と呼称する。）レベルと今回のフレームにおいて決定した全サブキャリアのＭＣＳレベルの差分情報をサブキャリア毎に１ビットで表現してＭＬＩ（Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：以下、「ＭＬＩ」と呼称する。）を作成し、基地局が移動局に通知して、移動局がＭＬＩから各サブキャリアのＭＣＳレベルを判定して各サブキャリアの変調方式、符号化されたデータを復調、復号化する。【００４０】  移動局は、下りリンクの既知のパイロット信号から受信時の受信ＳＩＲ（信号電力対干渉電力比：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を推定する。推定した受信ＳＩＲを上りリンクで基地局側に送信する。基地局は、移動局からの送出されたデータを受信すると、受信ＳＩＲ部とデータ部を分離し、移動局で推定された受信ＳＩＲと前回のＭＣＳレベルから今回、各サブキャリアに対して行なうＭＣＳレベルを算出して、算出したＭＣＳレベルに応じて各サブキャリアの変調・符号化を行ない、また、前回のＭＣＳと今回のＭＣＳレベルの差分を変調情報としてＭＬＩを作成してデータとパイロット信号に多重して、移動局に送信する。【００４１】  移動局は、基地局からのデータを受信すると、ＭＬＩ部とデータ部、パイロット信号部とに分離して、パイロット部は受信ＳＩＲの推定に使用され、データ部は上位層に送られる。そして、ＭＬＩは前回のＭＣＳおよび推定された受信ＳＩＲからデータに行われているＭＣＳレベルの判定を行ない、判定したＭＣＳレベルに応じて各サブキャリアに対して復調、復号化を行ない、データを元に戻す。【００４２】  （第１の実施形態）
第１の実施形態では、上記のように１ビットで生成した差分情報が、ＭＣＳレベルを上げるまたは下げることを意味する。例えば、差分情報が１である場合は、ＭＣＳレベルを一つ上げる。一方、差分情報が０である場合は、ＭＣＳレベルを一つ下げる。基地局は、移動局からの受信ＳＩＲを前回のＭＣＳレベルの閾値と比較して、閾値より大きい場合、ＭＣＳレベルを上げ、小さい場合、ＭＣＳレベルを下げて、そのことを示す差分情報を移動局へ送る。移動局は、差分情報に基づいて、ＭＣＳレベルの上下の判定を行なう。【００４３】  図１は、第１の実施形態に係る基地局の概略構成を示すブロック図である。送信データは、符号化部１０に入力され、ターボ符号化等の符号化方式を用いて、ＭＣＳ割り当て部１１から指示された符号化率でデータの符号化を行なう。符号化データはデータ変調部１２でＭＣＳ割り当て部１１から指示された変調方式で変調される。ＭＣＳ割り当て部１１から指示される変調方式と符号化率は、図２１のような変調方式と符号化率の組み合わせで指示される。変調方式、符号化率の組み合わせはいくつでもかまわない。【００４４】  データ変調部１２からの変調データは、直列−並列変換部（Ｓ／Ｐ変換部）１３でサブキャリア数の並列数に変換される。サブキャリア数に並列変換された変調データは、多重化部（Ｍｕｘ部）１４に入力され、移動局が受信ＳＩＲを推定する為にパイロット生成部１５から入力されたパイロット信号、各サブキャリアの変調方式、符号化率が記された変調・符号化情報（ＭＬＩ：Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と多重化されて、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ部）１６で逆フーリエ変換されてＯＦＤＭ信号に変換されて、無線送信部１７に送られる。無線送信部１７ではＯＦＤＭ信号を無線周波数帯にアップコンバートして、各サブキャリアの送信電力を一定にしてアンテナ１８から移動局に送信する。【００４５】  上りリンク受信処理部１９では、移動局からのデータを受信し、受信データと移動局で推定したＳＩＲ推定結果を分離し、ＳＩＲ推定結果はＳＩＲ推定結果抽出部２０に送られる。基地局の復調部の受信形態は、必ずしも適応変調受信の能力を備えたものでなくてもかまわない。ＳＩＲ推定結果抽出部２０は、ＳＩＲ推定結果に対して行われた変調処理等を復調処理して、ＭＣＳ割り当て部１１に送る。ＭＣＳ割り当て部１１は、ＳＩＲ推定結果から各サブキャリアのＭＣＳを決定し、符号化部１０、データ変調部１２に符号化率、変調方式を指示する。また、前回の各サブキャリアのＭＣＳと今回の各サブキャリアＭＣＳの差分情報を１ビットで生成してＭＬＩ生成部２１に渡す。ＭＣＳ記憶部２２は、ＭＣＳを決定する時に、前回のＭＣＳ情報をＭＣＳ割り当て部１１に渡し、また、決定したＭＣＳ情報を記憶しておく。【００４６】  上記のＭＣＳ割り当て部１１は差分情報出力部を構成し、ＭＣＳ記憶部２２は記憶部を構成し、Ｍｕｘ部１４およびＭＬＩ生成部２１はフレーム生成部を構成する。【００４７】  ＭＬＩ生成部２１は、各サブキャリアのＭＣＳの差分情報を組み立て、移動局がどのような環境でも受信できる変調方式、符号化率で変調、符号化を行ない、Ｍｕｘ部１４に生成したＭＬＩを渡す。尚、ＭＬＩ生成部で行なう変調方式、符号化率は基地局、移動局の間で事前に決定しており固定で、ＭＬＩは移動局がどのような環境下でも受信できなければならない為、できる限り変調多値が低く（ＢＰＳＫやＱＰＳＫ等）、符号化率の低いものが望ましい。【００４８】  図２は、第１の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。第１の実施形態に係る移動局は、アンテナ３０および無線受信部３１で基地局からの無線信号を受信し、無線周波数帯の無線信号をＩＦ周波数帯にダウンコンバートし、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）３２に送る。ＦＦＴ部３２では、フーリエ変換を行ない、ＯＦＤＭ信号を変調データに戻す。ＤｅＭｕｘ部３３では、多重化された変調データを分離し、変調データは並列−直列変換部（Ｐ／Ｓ変換部）３４へ、ＭＬＩはＭＬＩ抽出部３５へ、パイロット信号はＳＩＲ推定部３６に送られる。並列−直列変換部（Ｐ／Ｓ変換部）３４では、サブキャリア数に並列処理された変調データを並列−直列変換して、１列の変調データに戻す。データ復調部３７では、変調データをＭＣＳ制御部３８の指示に従って、指示された復調方式で変調データを復調し、符号化データに戻す。ＭＣＳ記憶部３９は、ＭＣＳ情報を記憶し、前回のＭＣＳ情報をＭＣＳ制御部３８に渡す。【００４９】  復号化部４０では、符号化データをＭＣＳ制御部３８の指示に従って、指示された方法で、復号化し、元のデータに戻す。ＭＬＩ抽出部３５では、基地局でＭＬＩに行われた変調、符号化方式を戻す復調、復号化処理を行ない、ＭＬＩデータをＭＣＳ制御部３８に送る。ＭＣＳ制御部３８では、ＭＬＩデータと前回の各サブキャリアのＭＣＳ情報から今回の各サブキャリアのＭＣＳを解析し、ＭＣＳの判定を行ない、データ復調部３７、復号化部４０を制御する。【００５０】  ＳＩＲ推定部３６では、パイロット信号から受信ＳＩＲを推定して、ＳＩＲ推定結果を上りリンク送信処理部４１に渡す。上りリンク送信処理部４１では、送信データとＳＩＲ推定結果を多重して、無線信号に変換し、アンテナ３０を介して基地局に送信する。【００５１】  上記のアンテナ３０および無線受信部３１は受信部を構成し、ＭＬＩ抽出部３５は抽出部を構成し、ＭＣＳ制御部３８は決定部を構成する。【００５２】  尚、基地局受信側および移動局送信側の上りリンクの通信制御に関しては、適応変調制御を用いなくてもよい。【００５３】  次に、上記のように構成された基地局が、ＭＣＳレベルを決定し、ＭＬＩを生成する際のアルゴリズムについて説明する。ここで、移動局が、最初に受信するデータの変調方式は、各サブキャリアのＭＣＳレベルが一定の且つどのような環境下の端末でも受信できるように変調多値数が低い、ＢＰＳＫまたはＱＰＳＫを用いるようにする。その場合、図３および図４に示すように、ＭＬＩは００００・・・・００００のような全ビットが０または全ビットが１の形式とし、基地局は、基地局にアクセスする移動局の為に、定期的に創出する。また、このフォーマットのＭＬＩは、異常時などにＭＣＳレベルをリセットする為に使用するリセット用のＭＬＩとしても利用する。【００５４】  図５は、第１の実施形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。まず、���地局は、サブキャリア番号ｎをｎ＝０として開始し（ステップＳ１）、そのｎに１を加算して（ステップＳ２）、移動局で推定された受信ＳＩＲからサブキャリア１に対して前回のサブキャリア１のＭＣＳレベルの閾値と今回の受信ＳＩＲ値と比較する（ステップＳ３）。比較した結果、受信ＳＩＲが小さい場合、前回のサブキャリア１のＭＣＳレベルがＭＣＳレベルの最下位１（キャリアホール）かどうか確認する（ステップＳ４）。【００５５】  ステップＳ４において、前回のＭＣＳが１である場合、ＭＣＳは前回のままと１であると決定する（ステップＳ５）。前回のＭＣＳが１でない場合、前回のＭＣＳレベルから１段ＭＣＳレベルを下げ、ＭＣＳレベルを決定する（ステップＳ６）。そして、ＭＬＩに０を挿入する（ステップＳ７）。【００５６】  一方、ステップＳ３において、前回のサブキャリア１のＭＣＳレベルの閾値と今回の受信ＳＩＲ値を比較した結果、受信ＳＩＲが大きい場合、前回のサブキャリア１のＭＣＳレベルがＭＣＳレベルの最上位９（６４ＱＡＭ  ３／４）かどうか確認する（ステップＳ８）。前回のＭＣＳレベルが９の場合、ＭＣＳレベルは前回のままと決定し（ステップＳ９）、前回のＭＣＳレベルが９でない場合、前回のＭＣＳレベルから１段ＭＣＳレベルを上げて、ＭＣＳレベルを決定し（ステップＳ１０）、ＭＬＩに１を挿入する（ステップＳ１１）。【００５７】  次に、すべてのサブキャリアに対してＭＣＳを決定したかどうかを判断し（ステップＳ１２）、残りのサブキャリアがある場合には各サブキャリアに対して上記の判定方法を繰り返し行ない、全サブキャリアに対してＭＣＳレベルを決定してＭＬＩを作成し、また、変調方式、符号化率を制御して適応変調を行なう。【００５８】  図６を参照して具体的に説明すると、図６においてサブキャリア１は、前回のＭＣＳレベルが８（６４ＱＡＭ  １／２）で受信ＳＩＲがＭＣＳ８の閾値より低い為、１レベル下げて、サブキャリア１のＭＣＳレベルはＭＣＳ７に決定し、ＭＬＩに０を挿入する。サブキャリア５は、前回のＭＣＳレベルが９（６４ＱＡＭ  ３／４）で受信ＳＩＲがＭＣＳ９の閾値より大きく、ＭＣＳレベル９なのでＭＣＳレベルは９のままで、ＭＬＩに１を挿入する。その結果、図７に示すように、ＭＬＩとＭＣＳと基地局の送信電力が決定され、サブキャリアが送信される。【００５９】  図８は、第１の実施形態に係る移動局の動作を示すフローチャートである。まず、移動局は、サブキャリア番号ｎをｎ＝０として開始し（ステップＴ１）、そのｎに１を加算する（ステップＴ２）。移動局は、サブキャリア１のＭＬＩを判定し（ステップＴ３）、ＭＬＩが０の場合、前回のＭＣＳレベルが１かどうか確認し（ステップＴ４）、前回のＭＣＳレベルが１の場合、前回のＭＣＳと同じ（ＭＣＳレベルは１）として制御を行なう（ステップＴ５）。一方、前回のＭＣＳレベルが１以外の場合は、前回のＭＣＳレベルから１段下げて制御を行なう（ステップＴ６）。【００６０】  一方、ステップＴ３において、ＭＬＩが１の場合、前回のＭＣＳレベルが９かどうか確認し（ステップＴ７）、前回のＭＣＳレベルが９の場合、前回のＭＣＳレベルと同じ（ＭＣＳレベルは９）として制御を行なう（ステップＴ８���。一方、前回のＭＣＳレベルが９以外の場合は、前回のＭＣＳレベルから１段上げて制御を行なう（ステップＴ９）。【００６１】  次に、すべてのサブキャリアに対してＭＣＳを決定したかどうかを判断し（ステップＴ１０）、残りのサブキャリアがある場合には各サブキャリアに対して上記の判定方法を繰り返し行ない、全サブキャリアのＭＣＳレベルの判定を行ない、判定した結果を用いて制御する。【００６２】  このように、第１の実施形態によれば、前回のＭＣＳレベル情報と今回のＭＣＳレベル情報の差分情報をサブキャリア毎に１ビットで表現し、移動局側で変調情報を解析しでＭＣＳレベルを判定することにより、サブキャリア毎の変調情報が削減でき、全サブキャリアの変調情報を低減することができる。また、１ビットの差分情報でＭＣＳレベルを制御するので、ＭＣＳレベルが１つずつ段階的に変化することとなり、安定した通信を行なうことが可能となる。【００６３】  （第２の実施形態）
第２の実施形態では、１ビットで生成された差分情報が、ＭＣＳレベルを前回と変更するまたは前回と変更しないことを意味する。例えば、差分情報が１である場合は、ＭＣＳレベルを一つ上げる。一方、差分情報が０である場合は、ＭＣＳレベルは変更しない。基地局では、移動局からの受信ＳＩＲを前回のＭＣＳレベルの閾値および前回のＭＣＳレベルの１段上のＭＣＳレベルの閾値と比較して、前回のＭＣＳレベルより小さい場合、ＭＣＳレベルを下げ、前回のＭＣＳレベルの１段上のＭＣＳレベルの閾値より大きい場合、ＭＣＳレベルを上げる。また、両方の閾値の間にある場合は前回と同じＭＣＳレベルにして、差分情報を送る。一方、移動局は、差分情報と今回の受信ＳＩＲとあらかじめ決めた閾値からＭＣＳレベルの判定を行なう。【００６４】  第２の実施形態に係る基地局は、図１に示す第１の実施形態に係る基地局と同様の構成を採る。また、第２の実施形態に係る移動局は、図２に示す第１の実施形態に係る移動局と同様の構成を採るが、ＭＣＳ記憶部３９は、ＭＣＳの閾値を記憶し、前回のＭＣＳ閾値をＭＣＳ制御部３８へ渡すことが第１の実施形態とは異なる点である。【００６５】  次に、第２の実施形態に係る基地局の動作について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。まず、基地局は、サブキャリア番号ｎをｎ＝０として開始し（ステップＰ１）、そのｎに１を加算して（ステップＰ２）、移動局で推定された受信ＳＩＲからサブキャリア１に対して前回のサブキャリア１のＭＣＳレベルの閾値と今回の受信ＳＩＲ値と比較する（ステップＰ３）。【００６６】  比較した結果、受信ＳＩＲが前回のＭＣＳ閾値よりも小さい場合、前回のサブキャリア１のＭＣＳレベルがＭＣＳレベルの最下位１かどうか確認する（ステップＰ４）。前回のＭＣＳレベルが１の場合、ＭＣＳレベルは前回と同じ（ＭＣＳレベルは０）と決定し（ステップＰ５）、ＭＬＩに０を挿入する（ステップＰ６）。一方、ステップＰ４において、前回のＭＣＳレベルが１以外の場合、前回のＭＣＳレベルから１段ＭＣＳレベルを下げ（ステップＰ７）、ＭＣＳレベルを決定する。そして、ＭＬＩに１を挿入する（ステップＰ８）。【００６７】  次に、ステップＰ３において、前回のサブキャリア１のＭＣＳレベルの閾値と今回の受信ＳＩＲ値の比較した結果、受信ＳＩＲが大きい場合、前回のサブキャリア１のＭＣＳレベルがＭＣＳレベルの最上位９かどうか確認する（ステップＰ９）。前回のＭＣＳレベルが９の場合、ＭＣＳレベルは前回と同じ（ＭＣＳレベルは９）と決定し（ステップＰ１０）、ＭＬＩに０を挿入する（ステップＰ１１）。一方、ステップＰ９において、前回のＭＣＳレベルが９以外の場合、前回のＭＣＳレベルの１段上のＭＣＳレベルの閾値と受信ＳＩＲ値を比較し（ステップＰ１２）、受信ＳＩＲが小さい場合、ＭＣＳレベルは前回と同じと決定し（ステップＰ１０）、ＭＬＩに０を挿入する（ステップＰ１１）。一方、ステップＰ１２において、受信ＳＩＲが大きい場合、前回のＭＣＳレベルから１段ＭＣＳレベルを上げて、ＭＣＳレベルを決定し（ステップＰ１３）、ＭＬＩに１を挿入する（ステップＰ１４）。【００６８】  次に、すべてのサブキャリアに対してＭＣＳを決定した��どうかを判断し（ステップＰ１５）、残りのサブキャリアがある場合には各サブキャリアに対して上記の判定方法を繰り返し行ない、全サブキャリアに対してＭＣＳレベルを決定してＭＬＩを作成し、また、変調方式、符号化率を制御して適応変調を行なう。【００６９】  図１０を参照して具体的に説明すると、サブキャリア１は、前回のＭＣＳレベルが８（６４ＱＡＭ  １／２）で受信ＳＩＲがＭＣＳレベル８の閾値より低い為、１段下げて、ＭＣＳレベル７に決定し、ＭＬＩは１となる。サブキャリア５は、前回のＭＣＳレベルが９（６４ＱＡＭ  ３／４）で受信ＳＩＲがＭＣＳレベル９の閾値より大きく為、ＭＣＳレベルは９のままで、ＭＬＩは０となる。サブキャリア２９は、前回のＭＣＳレベルが７（１６ＱＡＭ  ３／４）で受信ＳＩＲがＭＣＳレベル７の閾値より大きく、更に受信ＳＩＲがＭＣＳレベル８の閾値より大きい為、ＭＣＳレベルを１段上げて、ＭＣＳレベル８に決定し、ＭＬＩは１となる。【００７０】  次に、第２の実施形態に係る移動局の動作について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。この移動局は、ＭＬＩからＭＣＳを判定する際に受信時のＳＩＲと閾値を比較して判定する。図１１に示すように、まず、移動局は、サブキャリア番号ｎをｎ＝０として開始し（ステップＱ１）、そのｎに１を加算する（ステップＱ２）。【００７１】  ここで、第２の実施形態では、ＭＣＳレベルを判定する際の閾値は、ＭＬＩが１の場合、前回のＭＣＳと異なる為、想定される受信ＳＩＲ値は、前回のＭＣＳレベルの閾値以下、若しくは、前回のＭＣＳレベルより１段上のＭＣＳレベルの閾値より大きいことが想定される。すなわち、基地局側でＭＣＳを決定する際のアルゴリズムでは、前回のＭＣＳレベルの閾値以下、若しくは、前回のＭＣＳレベルより１段上のＭＣＳレベルの閾値より大きい場合、ＭＬＩを１とするためである。そして、伝送路誤差を考慮して、判定閾値を前回のＭＣＳレベルの閾値と前回のＭＣＳレベルより１段上の閾値の中間値を用いる。移動局は、サブキャリア１のＭＬＩを判定し（ステップＱ３）、ＭＬＩが０の場合、前回のＭＣＳレベルと同じＭＣＳレベルと判定して制御を行なう（ステップＱ４）。【００７２】  一方、ステップＱ３において、ＭＬＩが１の場合、受信ＳＩＲ値と閾値の（（前回のＭＣＳレベルの閾値）＋（（前回のＭＣＳレベルの１段上の閾値）−（前回のＭＣＳレベルの閾値））÷２）を比較して（ステップＱ５）、閾値より受信ＳＩＲが大きい場合、ＭＣＳが１段上がったと判定して制御を行なう（ステップＱ６）。閾値より受信ＳＩＲが小さい場合、ＭＣＳレベルが１段下がったと判定して制御を行なう（ステップＱ７）。【００７３】  次に、すべてのサブキャリアに対してＭＣＳを決定したかどうかを判断し（ステップＱ８）、残りのサブキャリアがある場合には各サブキャリアに対して上記の判定方法を繰り返し行ない、全サブキャリアのＭＣＳレベル判定を行なう。【００７４】  図１２を参照して具体的に説明すると、サブキャリア１は、ＭＬＩが１で、前回のＭＣＳレベルが８（６４ＱＡＭ  １／２）で判定閾値を前回のＭＣＳレベルの閾値８と前回のＭＣＳレベルより１段上の閾値９の中間値としたときに、その中間値よ���も低いため、１段下げて、ＭＣＳレベル７となる。サブキャリア５は、ＭＬＩが０であるため、前回のＭＣＳレベルと同じ９のままとなる。サブキャリア２９は、ＭＬＩが１で、前回のＭＣＳレベルが７（１６ＱＡＭ  ３／４）で判定閾値を前回のＭＣＳレベルの閾値７と前回のＭＣＳレベルより１段上の閾値８の中間値としたときに、その中間値よりも大きいため、ＭＣＳレベルを１段上げて、ＭＣＳレベル８となる。【００７５】  （第３の実施形態）
第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、１ビットで生成された差分情報が、ＭＣＳレベルを前回と変更するまたは前回と変更しないことを意味する。例えば、差分情報が１である場合は、ＭＣＳレベルを一つ上げる。一方、差分情報が０である場合は、ＭＣＳレベルは変更しない。基地局では、移動局からの受信ＳＩＲを前回のＭＣＳレベルの閾値および前回のＭＣＳレベルの１段上のＭＣＳレベルの閾値と比較して、前回のＭＣＳレベルより小さい場合、ＭＣＳレベルを下げ、前回のＭＣＳレベルの１段上のＭＣＳレベルの閾値より大きい場合、ＭＣＳレベルを上げる。また、両方の閾値の間にある場合は前回と同じＭＣＳレベルにして、差分情報を送る。一方、移動局は、差分情報と今回の受信ＳＩＲと前回の受信ＳＩＲからＭＣＳレベルの判定を行なう。【００７６】  第３の実施形態に係る基地局は、第２の実施形態に係る基地局と同様の構成を採り、同様の動作を行なう。【００７７】  図１３は、第３の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。この移動局は、前回のフレームでの受信ＳＩＲと今回のフレームでの受信ＳＩＲを比較してＭＣＳの判定を行なう。アンテナ５０および無線受信部５１で基地局からの無線信号を受信し、無線周波数帯の無線信号をＩＦ周波数帯にダウンコンバートし、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）５２に送る。ＦＦＴ部５２では、フーリエ変換を行ない、ＯＦＤＭ信号を変調データに戻す。ＤｅＭｕｘ部５３では、多重化された変調データを分離し、変調データは並列−直列変換部（Ｐ／Ｓ変換部）５４、ＭＬＩはＭＬＩ抽出部５５、パイロット信号はＳＩＲ推定部に送られる。並列−直列変換部（Ｐ／Ｓ変換部）５４では、サブキャリア数に並列処理された変調データを並列−直列変換して、１列の変調データに戻す。データ復調部５７では、変調データをＭＣＳ制御部５８の指示に従って、指示された復調方式で変調データを復調し、符号化データに戻す。ＭＣＳ記憶部５９は、ＭＣＳ情報を記憶し、前回のＭＣＳ情報をＭＣＳ制御部５８に渡す。【００７８】  復号化部６０では、符号化データをＭＣＳ制御部５８の指示に従って、指示された方法で、復号化し、元のデータに戻す。ＭＬＩ抽出部５５では、基地局でＭＬＩに行われた変調、符号化方式を戻す復調、復号化処理を行ない、ＭＬＩデータをＭＣＳ制御部５８に送る。ＭＣＳ制御部５８ではＭＬＩデータと前回の各サブキャリアの受信ＳＩＲと今回の受信ＳＩＲとからＭＣＳの判定を行ない、データ復調部５７、復号化部６０を制御する。ＳＩＲ推定部５６では、パイロット信号から受信ＳＩＲを推定して、ＳＩＲ推定結果をＳＩＲ記憶部６１と上りリンク送信処理部６２に渡す。ＳＩＲ記憶部６１は、今回の受信ＳＩＲと前回の受信ＳＩＲをＭＣＳ制御部５８に送る。このＳＩＲ記憶部６１は、推定結果記憶部を構成する。上りリンク送信処理部６２では、送信データと今回の受信ＳＩＲ推定結果を多重して、無線信号にして基地局に送信する。【００７９】  なお、基地局受信側および移動局送信側の上りリンクの通信制御に関しては、適応変調制御を用いなくてもよい。【００８０】  次に、第３の実施形態に係る移動局の動作について、図１４に示すフローチャートを参照して説明する��この移動局は、ＭＬＩからＭＣＳを判定する際に今回の受信ＳＩＲと前回の受信ＳＩＲを比較して判定する。図１４に示すように、まず、移動局は、サブキャリア番号ｎをｎ＝０として開始し（ステップＲ１）、そのｎに１を加算する（ステップＲ２）。次に、移動局は、サブキャリア１のＭＬＩを判定し（ステップＲ３）、ＭＬＩが０の場合、前回のＭＣＳレベルと同じＭＣＳレベルであると判定して制御を行なう（ステップＲ４）。【００８１】  一方、ステップＲ３において、ＭＬＩが１の場合、今回の受信ＳＩＲ値と保存しておいた前回の受信ＳＩＲ値を比較して（ステップＲ５）、今回の受信ＳＩＲが大きい場合、ＭＣＳレベルが１段上がったと判定して制御を行なう（ステップＲ６）。一方、ステップＲ５において、今回の受信ＳＩＲが小さい場合、ＭＣＳレベルが１段下がったと判定して制御を行なう（ステップＲ７）。【００８２】  次に、すべてのサブキャリアに対してＭＣＳを決定したかどうかを判断し（ステップＲ８）、残りのサブキャリアがある場合には各サブキャリアに対して上記の判定方法を繰り返し行ない、全サブキャリアのＭＣＳレベル判定を行なう。【００８３】  図１５を参照して具体的に説明すると、サブキャリア１は、ＭＬＩが１で、前回のＭＣＳレベルが８（６４ＱＡＭ  １／２）で受信ＳＩＲが前回の受信ＳＩＲよりも低いため、１段下げて、ＭＣＳレベル７となる。サブキャリア５は、ＭＬＩが０であるため、前回のＭＣＳレベルと同じ９のままとなる。サブキャリア２９は、ＭＬＩが１で、前回のＭＣＳレベルが７（１６ＱＡＭ  ３／４）で受信ＳＩＲが前回の受信ＳＩＲよりも大きいため、ＭＣＳレベルを１段上げて、ＭＣＳレベル８となる。【００８４】  （第４の実施形態）
第４の実施形態では、基地局は、伝搬路状態の推定結果を所定の閾値と比較し、今回のフレームで、サブキャリアまたは前記サブキャリアグループを適応変調するために用いた変調パラメータを受信側に通知するための変調情報として、１ビットで生成された差分情報または変調パラメータを直接示す情報のいずれか一方を選択する。【００８５】  図１６は、第４の実施形態に係る基地局の概略構成を示すブロック図である。送信データは、符号化部７０に入力され、ターボ符号化等の符号化方式を用いて、ＭＣＳ決定部７１から指示された符号化率でデータの符号化を行なう。符号化データはデータ変調部７２でＭＣＳ決定部７１から指示された変調方式で変調される。ここで、第１のＭＣＳ割り当て部７１ａまたは第２のＭＣＳ割り当て部７１ｂから指示される変調方式と符号化率は図２１のような変調方式と符号化率の組み合わせで指示される。変調方式、符号化率の組み合わせはいくつでもかまわない。【００８６】  データ変調部７２からの変調データは、直列−並列変換部（Ｓ／Ｐ変換部）７３でサブキャリア数の並列数に変換される。サブキャリア数に並列変換された変調データは、多重化部（Ｍｕｘ部）７４に入力され、移動局が受信ＳＩＲを推定する為にパイロット生成部７５から入力されたパイロット信号、ＭＣＳの決定方式が記されたＭＣＳ制御方式情報と各サブキャリアの変調方式、符号化率が記された変調・符号化情報（ＭＬＩ：Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と多重化されて、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ部）７６で逆フーリエ変換されてＯＦＤＭ信号に変換されて、無線送信部７７に送られる。無線送信部７７ではＯＦＤＭ信号を無線周波数帯にアップコンバートして、各サブキャリアの送信電力を一定にしてアンテナ７８を介して移動局に送信する。【００８７】  上りリンク受信処理部７９では、移動局からのデータを受信し、受信データと移動局で推定したＳＩＲ推定結果を分離して、ＳＩＲ推定結果はＳＩＲ推定結果抽出部８０に送られる。基地局の復調部の受信形態は、必ずしも適応変調受信の能力を備えたものでなくてもかまわない。ＳＩＲ推定結果抽出部８０は、ＳＩＲ推定結果に対して行われた変調処理等を復調処理して、ＭＣＳ割り当て部に送る。【００８８】  ＭＣＳ決定部７１は、上記の第１〜第３の実施形態で示した制御方法でＭＣＳを決定する第１のＭＣＳ割り当て部７１ａと、従来の方法でＭＣＳを決定する第２のＭＣＳ割り当て部７１ｂ、移動局の受信ＳＩＲからＭＣＳ割り当て制御方法を判定するＭＣＳ割り当て切替部７１ｃから構成される。ＭＣＳ割り当て切替部７１ｃは、ＳＩＲ推定結果から全サブキャリアの平均ＳＩＲを算出して、前回の全サブキャリアの平均ＳＩＲと比較してＭＣＳの割り当て制御方法を決定する。ＭＣＳ割り当て切替部７１ｃの結果から第１のＭＣＳ割り当て部７１ａまたは第２のＭＣＳ割り当て部７１ｂは、ＳＩＲ推定結果から各サブキャリアのＭＣＳを決定し、符号化部７０、データ変調部７２に符号化率、変調方式を指示する。【００８９】  また、第１のＭＣＳ割り当て部７１ａの場合は、前回の各サブキャリアのＭＣＳと今回の各サブキャリアＭＣＳの差分情報をＭＬＩ生成部８１に渡す。第２のＭＣＳ割り当て部７１ｂの場合は、各サブキャリアのＭＣＳをデジタル化してＭＣＳ情報をＭＬＩ生成部８１に渡す。ＭＣＳ記憶部８２は、ＭＣＳを決定する時に、前回のＭＣＳ情報を第１のＭＣＳ割り当て部７１ａに渡し、また、決定したＭＣＳ情報を記憶しておく。ＭＬＩ生成部８１は、各サブキャリアのＭＣＳ情報を組み立て、移動局がどのような環境でも受信できる変調方式、符号化率で変調、符号化を行ない、Ｍｕｘ部７４に生成したＭＬＩを渡す。【００９０】  上記の第１のＭＣＳ割り当て部７１ａは差分情報出力部を構成し、ＭＣＳ割り当て切替部７１ｃは選択部を構成する。【００９１】  なお、ＭＬＩ生成部８１で行なう変調方式、符号化率は基地局、移動局の間で事前に決定しており固定で、ＭＬＩは移動局がどのような環境下でも受信できなければならない為、できる限り変調多値が低く（ＢＰＳＫやＱＰＳＫ等）、符号化率の低いものが望ましい。【００９２】  図１７は、第４の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。アンテナ８５および無線受信部８６で基地局からの無線信号を受信し、無線周波数帯の無線信号をＩＦ周波数帯にダウンコンバートし、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）８７に送る。ＦＦＴ部８７では、フーリエ変換を行ない、ＯＦＤＭ信号を変調データに戻す。ＤｅＭｕｘ部８８では、多重化された変調データを分離し、変調データは並列−直列変換部（Ｐ／Ｓ変換部）８９、ＭＣＳ制御方式情報とＭＬＩはＭＬＩ抽出部９０、パイロット信号はＳＩＲ推定部９１に送られる。【００９３】  並列−直列変換部（Ｐ／Ｓ変換部）８９では、サブキャリア数に並列処理された変調データを並列−直列変換して、１列の変調データに戻す。データ復調部９２では、変調データを第１のＭＣＳ制御部９３ａまたは第２のＭＣＳ制御部９３ｂの指示に従って、指示された復調方式で変調データを復調し、符号化データに戻す。復号化部９４では、符号化データを第１のＭＣＳ制御部９３ａまたは第２のＭＣＳ制御部９３ｂの指示に従って、指示された方法で、復号化し、元のデータに戻す。ＭＬＩ抽出部９０では、基地局でＭＣＳ制御方式情報およびＭＬＩに行われた変調、符号化方式を戻す復調、復号化処理を行ない、ＭＣＳ制御方式情報、ＭＬＩデータをＭＣＳ判定部９３に送る。【００９４】  ＭＣＳ判定部９３は、上記の第１〜第３の実施形態の制御方法でＭＣＳを判別する第１のＭＣＳ制御部９３ａと、従来方法でＭＣＳを判別する第２のＭＣＳ制御部９３ｂ、ＭＣＳ制御方式情報からＭＣＳ制御を切り替えるＭＣＳ制御切替部９３ｃから構成される。ＭＣＳ制御切替部９３ｃでは、ＭＣＳ制御方式情報が１の場合、第１のＭＣＳ制御部９３ａに切り替え、０の場合、第２のＭＣＳ制御部９３ｂに切り替える。第１のＭＣＳ制御部９３ａは、ＭＬＩ情報から１ビット毎にＭＣＳを判定して、復調、復号化を行なう。第２のＭＣＳ制御部９３ｂは、ＭＬＩ情報から数ｂｉｔ毎にＭＣＳを判定して、復調、復号化を行なう。ＭＣＳ記憶部９５は、ＭＣＳ情報を記憶し、前回のＭＣＳ情報を第１のＭＣＳ制御部９３ａに対して渡す。【００９５】  上記の第１のＭＣＳ制御部９３ａは差分情報出力部を構成し、ＭＣＳ制御切替部９３ｃは選択部を構成する。【００９６】  ＳＩＲ���定部９１では、パイロット信号から受信ＳＩＲを推定して、ＳＩＲ推定結果を上りリンク送信処理部９６に渡す。上りリンク送信処理部９６では、送信データとＳＩＲ推定結果を多重して、無線信号にして基地局に送信する。【００９７】  なお、基地局受信側および移動局送信側の上りリンクの通信制御に関しては、適応変調制御を用いなくてもよい。【００９８】  図１８を参照して、第４の実施形態に係る基地局装置のＭＣＳ割り当て切替部のＭＣＳ割り当て方法を決定するアルゴリズムを説明する。まず、ＭＣＳ割り当て切替部は、全サブキャリアのＳＩＲ推定結果から今回の平均ＳＩＲを算出する（ステップＫ１）。次に、今回の平均ＳＩＲと前回の平均ＳＩＲの誤差がα値より大きいか小さいかを判定し（ステップＫ２）、今回の平均ＳＩＲと前回の平均ＳＩＲの誤差がα値未満の場合、無線伝搬路の変動が少ないと判定し、上記第１〜第３の実施形態で示した制御方法を採る第１のＭＣＳ割り当て部７１ａ（図１６参照）に決定し（ステップＫ３）、ＭＣＳ制御方式切替サブフレームに１を入れる（ステップＫ４）。一方、ステップＫ２において、今回の平均ＳＩＲと前回の平均ＳＩＲの誤差がα値以上の場合、無線伝搬路の変動が大きくなったと判定し、従来の制御方法を採る第２のＭＣＳ割り当て部７１ｂ（図１６参照）に決定し（ステップＫ５）、ＭＣＳ制御方式切替サブフレームに０を入れる（ステップＫ６）。【００９９】  図１９は、第４の実施形態におけるフレーム構成を示す図である。フレーム中に、ＭＣＳ制御方式切り替えサブフレームが入れられている。これにより、受信側に対してどのようにＭＣＳを通知しようとしているのかを知らせることができる。上記の例では、このＭＣＳ制御方式切り替えサブフレームに１が入っていた場合は、上記の第１〜第３の実施形態の制御方法でＭＬＩサブフレームが構成されていることとなる。この場合、ＭＬＩサブフレームには、１ビットで生成された差分情報が入っている。一方、ＭＣＳ制御方式切り替えサブフレームに０が入っていた場合は、従来の制御方法を採る。この場合、ＭＬＩサブフレームには、各サブキャリアの変調パラメータを通知する情報が入っている。【０１００】  なお、上記の実施形態は、サブキャリア毎の構成システムの説明を行ったが、サブキャリアを複数本まとめてブロック単位（サブキャリアグループ単位）で適応変調を行なう適応変調通信システムにおいても利用できる。また、上記の実施形態は、受信ＳＩＲを元にＭＣＳレベルを判定したが、受信ＳＮＲ（信号電力対雑音電力比：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）、ＳＩＮＲ（信号電力対干渉雑音電力比：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を元にＭＣＳレベルを決定しても良い。【０１０１】  以上説明したように、本実施の形態によれば、前回のＭＣＳレベル情報と今回のＭＣＳレベル情報の差分情報をサブキャリア毎に１ビットで表現し、移動局側で変調情報を解析しでＭＣＳレベルを判定することにより、変調情報を低減することができ、実効スループットの増大が見込める。また、周波数フェージングの急激な変動により移動局の受信ＳＩＲが急激に変動してもＭＣＳ���ベルは、段階的に変動するので、平均的な動作をして、急激な変動にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１の実施形態に係る基地局の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態において開始時およびリセット時のＭＣＳとＭＬＩと送信電力を示した図（基地局送信時）である。
【図４】第１の実施形態において開始時およびリセット時のＭＣＳとＭＬＩと受信電力を示した図（移動局受信時）である。
【図５】第１の実施形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る基地局が生成するＭＬＩとＭＣＳおよび受信ＳＩＲの関係を示した図である。
【図７】第１の実施形態に係る基地局が生成するＭＬＩとＭＣＳおよび送信電力の関係を示した図である。
【図８】第１の実施形態に係る移動局の動作を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態に係る基地局が生成するＭＬＩとＭＣＳおよび受信ＳＩＲの関係を示した図である。
【図１１】第２の実施形態に係る移動局の動作を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態に係る移動局でのＭＬＩと受信ＳＩＲからＭＣＳ判定する動作を示すフローチャートである。
【図１３】第３の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態に係る移動局の動作を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態に係る移動局でＭＣＳを判定する際のＭＬＩ、ＭＣＳ、受信ＳＩＲの関係を示した図である。
【図１６】第４の実施形態に係る基地局の概略構成を示すブロック図である。
【図１７】第４の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。
【図１８】第４の実施形態に係る基地局装置のＭＣＳ割り当て切替部のＭＣＳ割り当て方法を決定する動作を示すフローチャートである。
【図１９】第４の実施形態におけるフレーム構成を示す図である。
【図２０】従来の変調情報の構成について示した図である。
【図２１】変調方式と符号化率の組合せを示した適応変調レベル（ＭＣＳ）の例を示す図である。
【図２２】（ａ）は、下りリンクのフレーム構成例を示す図であり、（ｂ）は上りリンクのフレーム構成例を示す図である。
【図２３】従来のＭＣＳとＭＬＩの関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】１０  符号化部
１１  ＭＣＳ割り当て部
１２  データ変調部
１３  Ｓ／Ｐ変換部
１４  Ｍｕｘ部
１５  パイロット生成部
１７  無線送信部
１８  アンテナ
１９  上りリンク受信処理部
２０  ＳＩＲ推定結果抽出部
２１  ＭＬＩ生成部
２２  ＭＣＳ記憶部
３０  アンテナ
３１  無線受信部
３２  ＦＦＴ部
３３  ＤｅＭｕｘ部
３４  Ｐ／Ｓ変換部
３５  ＭＬＩ抽出部
３６  ＳＩＲ推定部
３７  データ復調部
３８  ＭＣＳ制御部
３９  ＭＣＳ記憶部
４０  復号化部
４１  上りリンク送信処理部
５０  アンテナ
５１  無線受信部
５２  ＦＦＴ部
５３  ＤｅＭｕｘ部
５４  Ｐ／Ｓ変換部
５５  ＭＬＩ抽出部
５６  ＳＩＲ推定部
５７  データ復調部
５８  ＭＣＳ制御部
５９  ＭＣＳ記憶部
６０  復号化部
６１  ＳＩＲ記憶部
６２  上りリンク送信処理部
７０  符号化部
７１  ＭＣＳ決定部
７１ａ  第１のＭＣＳ割り当て部
７１ｂ  第２のＭＣＳ割り当て部
７１ｃ  ＭＣＳ割り当て切替部
７２  データ変調部
７３  Ｓ／Ｐ変換部
７４  Ｍｕｘ部
７５  パイロット生成部
７７  無線送信部
７８  アンテナ
７９  上りリンク受信処理部
８０  ＳＩＲ推定結果抽出部
８１  ＭＬＩ生成部
８２  ＭＣＳ記憶部
８５  アンテナ
８６  無線受信部
８７  ＦＦＴ部
８８  ＤｅＭｕｘ部
８９  Ｐ／Ｓ変換部
９０  ＭＬＩ抽出部
９１  ＳＩＲ推定部
９２  データ復調部
９３ａ  第１のＭＣＳ制御部
９３ｂ  第２のＭＣＳ制御部
９３ｃ  ＭＣＳ制御切替部
９４  復号化部
９５  ＭＣＳ記憶部
９６  上りリンク送信処理部
【図１】
2006080180.tif 000002
【図２】
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【図３】
2006080180.tif 000004
【図４】
2006080180.tif 000005
【図５】
2006080180.tif 000006
【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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【国際調査報告】
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