JP3686614B2 - 無線通信装置および伝送レート決定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置および伝送レート決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
より高速なＩＭＴ−２０００のパケット伝送方式として、下りのピーク伝送速度の高速化、低伝送遅延、高スループット化等を目的としたＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）と呼ばれる方式が検討されている。そして、ＨＳＤＰＡを支援する技術として、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）ＴＲ２５.８４８ "Physical layer aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access" には、ＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding：適応変調符号化方式）と呼ばれる伝送方式が開示されている。
【０００３】
このＡＭＣ技術は、回線品質の変動に応じて、変調方式や誤り訂正符号化レートを適応的にかつ高速に変更する技術である。ＡＭＣ技術では、回線品質が良好なほど、高速の変調方式を用い、誤り訂正符号化レートを大きくすることで、伝送レートを高速にする。具体的には、移動局（または基地局）で随時移動局毎の下りの伝搬状態を測定し、基地局ではその測定結果に基づいて、情報を伝送すべき移動局と最適な伝送レートを決定し、情報伝送する。伝送レートに関係するものとして、変調方式（たとえば、ＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quaternary Amplitude Modulation））、符号化レート（たとえば、１／３でターボ符号化し、パンクチャ（puncture）またはリピティション（repetition）することで符号化率を変更する）が検討されている。回線品質情報としては、たとえば、ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）やＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＴＦＲＣ（Transport Format and Resource Combination）、個別チャネル（たとえば、ＤＰＣＨ（Dedicated Physical Channel））の送信電力などが用いられる。
【０００４】
たとえば、ＡＭＣ技術での伝送レートの決定における一適用例において、基地局は、移動局から報告されるＣＩＲ、または、個別チャネルの送信電力に基づいて、変調方式と符号化レート（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）など、つまり、伝送レートに関係するものを決定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような伝送レートの決定においては、次のような課題が存在する。すなわち、瞬時の情報を基に伝送レートを決定しても、割り当てまでの遅延や移動局の移動速度、移動局または基地局での回線品質の測定精度などの影響により、情報の信頼度が低下する。たとえば、移動局の移動速度が遅い（ドップラー周波数が小さい）場合は、伝搬環境の変動はそれほど大きくないが、移動速度が速い（ドップラー周波数が大きい）場合は、伝搬環境の変動が大きくなり、情報の信頼度は低下する。その結果、伝送レートの割り当てを最適化することができず、スループットに大きな影響を及ぼす可能性がある。
【０００６】
なお、このような課題は、上記ＨＳＤＰＡの場合に限定されるものではなく、伝送レートを制御する方式において広く当てはまる。すなわち、上記ＨＳＤＰＡでは、拡散率が固定されているが、一般に、伝送レートの決定には、変調方式や符号化レートのほかに、拡散率や送信パワーなども関係するため、このような情報の信頼度が低下すると伝送レートの決定を最適化することができず、その伝送方式の性能に大きな影響を及ぼす可能性がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送レートの決定を高精度に最適化することができる無線通信装置および伝送レート決定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の無線通信装置は、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定手段と、通信相手の相対移動速度を検出する検出手段と、通信相手からの再送要否情報を取得する取得手段と、前記検出手段によって検出された相対移動速度および前記取得手段によって取得された再送要否情報に基づいて前記関係式の補正を行う補正手段と、を有する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、検出された相対移動速度および取得された再送要否情報（たとえば、パケット通信におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報）に基づいて前記関係式の補正を行うため、伝送レートの決定をより一層高精度に最適化することができる。
【００２４】
（２）本発明の無線通信装置は、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定手段と、通信相手の相対移動速度を検出する検出手段と、通信相手からの再送要否情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された再送要否情報に基づいて、前記検出手段によって検出された相対移動速度を補正する相対移動速度補正手段と、前記相対移動速度補正手段によって補正された相対移動速度に基づいて、前記関係式の補正を行う補正手段と、を有する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、取得された再送要否情報（たとえば、パケット通信におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報）に基づいて、検出された相対移動速度を補正し、補正後の相対移動速度に基づいて前記関係式の補正を行うため、伝送レートの決定をより一層高精度に最適化することができる。
【００３２】
（３）本発明の無線通信装置は、上記構成において、送信データが通信相手において誤りなく受信される受信確率を取得する受信確率観測手段を具備し、前記補正手段は、前記受信確率観測手段にて取得される受信確率に基づいて、補正処理を行うか否かを決定する構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、通信相手での受信確率に基づいて、伝送レート決定時の補正処理を行うか否かを決定するため、必要時にのみ補正処理が行われ、処理量の削減および消費電力の低減を図ることができる。
【００３４】
（４）本発明の無線通信装置は、上記構成において、前記補正手段による補正処理が実行されているか否かを通知する信号を通信相手に送信する送信手段を具備する構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、補正処理が実行されているか否かを通知する信号を通信相手に送信するため、通信を行っている双方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【００３６】
（５）本発明の無線通信装置は、上記構成において、通信相手における補正処理を停止させる信号を前記通信相手に送信する送信手段を具備する構成を採る。
【００３７】
この構成によれば、たとえば、補正処理を実行する際に通信相手での補正処理を停止させる必要がある場合は、通信相手での補正処理を停止させる信号をその通信相手に送信するため、通信を行っている双方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【００３８】
（６）本発明の無線通信装置は、上記記載の無線通信装置を通信相手とする受信側の無線通信装置であって、前記受信側の無線通信装置は、前記補正手段にて補正処理が実行されているか否かを通知する信号を送信するように要求する構成を採る。
【００３９】
この構成によれば、補正処理が実行されているか否かを通知する信号を送信するように通信相手に要求するため、この要求を受けた通信相手は補正処理が実行されているか否かを通知する信号を要求元に送信することになり、通信を行っている双方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【００４０】
（７）本発明の無線通信装置は、上記記載の無線通信装置を通信相手とする受信側の無線通信装置であって、前記受信側の無線通信装置は、伝送レートを決定する際に所定の補正処理を行う補正手段と、前記通信相手から送信された、補正処理を停止させる信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された信号に基づいて前記補正手段による補正処理を停止させる制御手段と、を有する構成を採る。
【００４１】
この構成によれば、通信相手から送信された、補正処理を停止させる信号を受信すると、この信号に基づいて補正処理を停止するため、通信を行っている双方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【００４２】
（８）本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線通信装置を有する構成を採る。
【００４３】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する基地局装置を提供することができる。
【００４４】
（９）本発明の移動局装置は、上記いずれかに記載の無線通信装置を有する構成を採る。
【００４５】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する移動局装置を提供することができる。
【００４８】
（１０）本発明の伝送レート決定方法は、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定ステップと、通信相手の相対移動速度を検出する検出ステップと、通信相手からの再送要否情報を取得する取得ステップと、前記検出ステップによって検出された相対移動速度および前記取得ステップによって取得された再送要否情報に基づいて前記関係式の補正を行う補正ステップと、を有するようにした。
【００４９】
この方法によれば、検出された相対移動速度および取得された再送要否情報（たとえば、パケット通信におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報）に基づいて前記関係式の補正を行うため、伝送レートの決定をより一層高精度に最適化することができる。
【００５２】
（１１）本発明の伝送レート決定方法は、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定ステップと、通信相手の相対移動速度を検出する検出ステップと、通信相手からの再送要否情報を取得する取得ステップと、前記取得ステップによって取得された再送要否情報に基づいて、前記検出ステップによって検出された相対移動速度を補正する相対移動速度補正ステップと、前記相対移動速度補正ステップによって補正された相対移動速度に基づいて、前記関係式の補正を行う補正ステップと、を有するようにした。
【００５３】
この方法によれば、取得された再送要否情報（たとえば、パケット通信におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報）に基づいて、検出された相対移動速度を補正し、補正後の相対移動速度に基づいて前記関係式の補正を行うため、伝送レートの決定をより一層高精度に最適化することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、通信相手の相対移動速度を検出し、検出された相対移動速度に基づいて、回線品質情報と伝送レートとの関係を用いて決定される、回線品質情報に対応する伝送レートを補正することである。
【００５９】
特に、本発明の骨子は、通信相手の相対移動速度を検出し、検出された相対移動速度に基づいて、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を補正し、補正後の関係式を用いて回線品質情報に対応する伝送レートを決定することである。
【００６０】
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。
【００６１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。
【００６２】
図１に示す送信側の無線通信装置１００は、たとえば、ＡＭＣ技術を用いた無線通信装置であって、符号化部１０１、変調部１０３、拡散部１０５、送信無線部１０７、アンテナ１０９、受信無線部１１１、逆拡散部１１３、復調部１１５、ドップラー周波数検出器１１７、復号化部１１９、ＣＩＲ報告値抽出部１２１、ＣＩＲ報告値記憶部１２３、およびＭＣＳ割り当て部１２５を有する。ここでは、複数ユーザに対する送信データを扱うことができるようにするため、送信無線部１０７、アンテナ１０９、および受信無線部１１１以外の各部１０１〜１０５、１１３〜１２５は、それぞれ、複数設けられている。この送信側の無線通信装置１００は、たとえば、移動通信システムにおける基地局装置（以下単に「基地局」という）に搭載されている。
【００６３】
また、図２は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の受信側の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図２に示す受信側の無線通信装置１５０は、たとえば、ＡＭＣ技術を用いて図１の送信側の無線通信装置１００と無線通信を行う無線通信装置であって、アンテナ１５１、受信無線部１５３、逆拡散部１５５、復調部１５７、復号化部１５９、パイロット信号抽出部１６１、ＣＩＲ測定部１６３、符号化部１６５、変調部１６７、拡散部１６９、および送信無線部１７１を有する。この受信側の無線通信装置１５０は、たとえば、移動通信システムにおける移動局装置（以下単に「移動局」という）に搭載されている。
【００６５】
次いで、上記構成を有する送信側および受信側の無線通信装置１００、１５０の動作について説明する。
【００６６】
送信側の無線通信装置１００（基地局）は、各ユーザに対する送信データごとに、まず、符号化部１０１で、送信データを符号化した後、変調部１０３で、符号化後の送信データを変調する。ここで、符号化部１０１および変調部１０３では、ＭＣＳ割り当て部１２５での割り当て結果（符号化レートと変調方式）に従って、それぞれ、誤り訂正符号化処理、変調処理が行われる。符号化レートについては、たとえば、１／３で符号化し、パリティの部分をパンクチャまたはリピティションすることで符号化率を変更し、変調方式については、たとえば、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの中から選択する。ここでの伝送レート（符号化レートと変調方式）の決定は、前回取得された情報に基づくものである。ＭＣＳ割り当て部１２５の処理については、後で詳述する。変調後の送信データは、拡散部１０５へ出力される。
【００６７】
拡散部１０５では、固有の拡散コードを用いて変調後の送信データを拡散する。拡散後の送信データは、送信無線部１０７へ出力され、ここで、アップコンバートなどの所定の無線処理が施された後、アンテナ１０９から無線送信される。
【００６８】
その後、受信側の無線通信装置１５０（移動局）は、アンテナ１５１で、基地局から無線送信された信号を受信して、受信無線部１５３へ出力する。
【００６９】
受信無線部１５３では、アンテナ１５１で受信した信号に対してダウンコンバートなどの所定の無線処理を施す。受信無線部１５３の出力信号（ベースバンド信号）は、逆拡散部１５５へ出力される。
【００７０】
逆拡散部１５５では、送信時と同じ拡散コードを用いて受信信号を逆拡散し、復調部１５７で、逆拡散後の受信信号を復調する。復調後の受信信号は、復号化部１５９およびパイロット信号抽出部１６１へ出力される。
【００７１】
復号化部１５９では、復調後の受信信号を復号化して、所望の受信データを取得する。
【００７２】
一方、パイロット信号抽出部１６１では、復調後の受信信号から所定のパイロット信号（既知信号）を抽出する。抽出されたパイロット信号は、ＣＩＲ測定部１６３へ出力される。
【００７３】
ＣＩＲ測定部１６３では、抽出されたパイロット信号を用いてＣＩＲを測定する。ＣＩＲは、受信品質を示す一つの情報であって、回線品質を示す一指標である。測定されたＣＩＲ値は、ＣＩＲ報告値として符号化部１６５へ出力される。
【００７４】
符号化部１６５では、測定されたＣＩＲ値を他の情報とともに符号化した後、順次、変調部１６７で、符号化後の情報を変調し、拡散部１６９で、固有の拡散コードを用いて変調後の情報を拡散する。拡散後の情報は、送信無線部１７１へ出力され、ここで、アップコンバートなどの所定の無線処理が施された後、アンテナ１５１から無線送信される。
【００７５】
その後、送信側の無線通信装置１００（基地局）は、アンテナ１０９で、移動局から無線送信された信号を受信して、受信無線部１１１へ出力する。
【００７６】
受信無線部１１１では、アンテナ１０９で受信した信号に対してダウンコンバートなどの所定の無線処理を施す。受信無線部１１１の出力信号（ベースバンド信号）は、逆拡散部１１３へ出力される。
【００７７】
逆拡散部１１３では、移動局毎に、送信時と同じ拡散コードを用いて受信信号を逆拡散し、復調部１１５で、逆拡散後の受信信号を復調する。復調後の受信信号は、ドップラー周波数検出器１１７および復号化部１１９へ出力される。
【００７８】
ドップラー周波数検出器１１７では、復調後の受信信号を用いて当該移動局のドップラー周波数（つまり、移動速度）を検出する。ドップラー周波数（移動速度）の検出は、基地局と通信を行っている各移動局に対して行われる。検出された各移動局のドップラー周波数（移動速度）は、ＭＣＳ割り当て部１２５へ出力される。
【００７９】
一方、復号化部１１９では、復調後の受信信号を復号化する。復号化された情報は、ＣＩＲ報告値抽出部１２１へ出力される。
【００８０】
ＣＩＲ報告値抽出部１２１では、復号化された情報からＣＩＲ報告値を抽出する。抽出されたＣＩＲ報告値は、報告元の移動局に対応付けられてＣＩＲ報告値記憶部１２３に記憶される。ＣＩＲ報告値記憶部１２３に記憶された各移動局のＣＩＲ報告値は、適宜、ＭＣＳ割り当て部１２５に提供される。
【００８１】
ＭＣＳ割り当て部１２５では、移動局毎に、当該移動局のＣＩＲ報告値およびドップラー周波数（移動速度）に基づいて、当該移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）を割り当てる。
【００８２】
具体的には、たとえば、ＭＣＳ割り当て部１２５には、あらかじめ、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式が設定されている。報告されたＣＩＲ値に対してＭＣＳを割り当てる関係式は、テーブルの形式であっても計算式の形式であってもよい。テーブル形式の場合は、ＲＯＭなどに記憶されたテーブルから、ＣＩＲ報告値に対応するＭＣＳを読み出すことになり、計算式の形式の場合は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などでその都度その計算式を用いて毎回ＣＩＲ報告値からＭＣＳを計算することになる。
【００８３】
図３は、ＭＣＳとＣＩＲの関係式の一例を示す図である。ここでは、ＣＩＲとして、たとえば、５つのしきい値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４、ＴＨ５が設定されており、ＣＩＲ報告値がどのしきい値の範囲にあるかによってＭＣＳの割り当てが行われるようになっている。具体的には、図３に示す例の場合、ＣＩＲ報告値がＴＨ１以上ＴＨ２未満の範囲にあるときはＭＣＳ１が選択され、ＣＩＲ報告値がＴＨ２以上ＴＨ３未満の範囲にあるときはＭＣＳ２が選択され、ＣＩＲ報告値がＴＨ３以上ＴＨ４未満の範囲にあるときはＭＣＳ３が選択され、ＣＩＲ報告値がＴＨ４以上ＴＨ５未満の範囲にあるときはＭＣＳ４が選択され、ＣＩＲ報告値がＴＨ５以上の範囲にあるときはＭＣＳ５が選択される。ここで、ＭＣＳ１〜ＭＣＳ５は、それぞれ、符号化レートと変調方式の組み合わせであって、ＭＣＳの番号が大きくなるほど、伝送レートを高速にする組み合わせとなっている。
【００８４】
本実施の形態では、ＭＣＳ割り当て部１２５は、検出されたドップラー周波数（移動速度）に基づいて上記関係式を補正することで、ＣＩＲ報告値に対する最適なＭＣＳを決定する。具体的には、検出されたドップラー周波数（移動速度）に基づいて、上記関係式におけるしきい値を補正する。より具体的には、ドップラー周波数の影響があるために回線品質が劣化する可能性があるので、伝送レートを低速の方向に切り替えるようにしきい値を補正する（図３の例では、右の方向）。
【００８５】
その際、たとえば、図４の制御表に示すように、移動局のドップラー周波数（移動速度）が大きい場合は、選択における補正量を大きくとってしきい値を大きく補正する。また、移動局のドップラー周波数（移動速度）が中程度の場合は、選択における補正量を中程度にとってしきい値を中程度に補正し、移動局のドップラー周波数（移動速度）が小さい場合は、選択における補正量を小さくとってしきい値を小さく補正する。すなわち、ドップラー周波数（移動速度）の大きさによって回線品質の変動速度が異なるので、各伝送レート（各ＭＣＳ）での変動分を補償するために、必要な補正量（マージン）だけしきい値を動かす。
【００８６】
このように、移動局のドップラー周波数（移動速度）の大きさによって上記関係式におけるＣＩＲのしきい値ＴＨ１〜ＴＨ５（図３参照）を補正することで、回線品質の劣化に応じた最適な伝送レート（ＭＣＳ）を選択することが可能になる。このとき、ドップラー周波数の検出の仕方については、細かい値を検出する場合のみならず、たとえば、上記のように、大、中、小といった３段階で判定する場合をも含む。
【００８７】
ＭＣＳ割り当て部１２５での割り当て結果（最適な符号化レートと変調方式）は、符号化部１０１および変調部１０３へ出力され、次回の送信データの伝送に反映される。
【００８８】
このように、本実施の形態によれば、ＡＭＣ技術において、各移動局のドップラー周波数（移動速度）を検出し、得られたドップラー周波数（移動速度）に基づいてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正して、最適なＭＣＳを決定するため、ＡＭＣ技術において変調方式と符号化レートの割り当てを高精度に最適化することができる。
【００８９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置２００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置２００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【００９０】
本実施の形態の特徴は、移動局のドップラー周波数（移動速度）に加えて当該移動局からのＡｃｋ（Acknowledgment：肯定応答）／Ｎａｃｋ（Negative acknowledgment：否定応答）情報を用いてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正することである。そのため、復号化部１１９で復号化されたＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、送信元の移動局に対応付けられてＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報記憶部２０１に記憶される。ドップラー周波数検出器１１７によって検出された各移動局のドップラー周波数（移動速度）およびＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報記憶部２０１に記憶された各移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、ＭＣＳ割り当て部２０３に提供される。
【００９１】
ここで、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、パケット通信における再送の要否に関する情報であって、Ａｃｋ情報は、受信信号に誤りが存在しないこと、つまり、再送が不要であることを示し、Ｎａｃｋ情報は、受信信号に誤りが存在すること、つまり、再送が必要であることを示している。Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報の送信形態には、Ａｃｋ情報とＮａｃｋ情報の両方を送信する場合と、Ａｃｋ情報とＮａｃｋ情報のいずれか一方（たとえば、Ａｃｋ情報）のみを送信する場合とがある。後者の場合は、たとえば、Ａｃｋ情報を受信しなかった場合に、Ｎａｃｋ情報を取得したものとみなすようになっている。
【００９２】
ＭＣＳ割り当て部２０３では、移動局毎に、当該移動局のＣＩＲ報告値、ドップラー周波数（移動速度）、およびＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報に基づいて、当該移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）を割り当てる。具体的には、実施の形態１でのＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）において、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いてドップラー周波数（移動速度）による補正量をさらに微調整する。たとえば、Ａｃｋ情報を受け取った場合は、ドップラー周波数（移動速度）による補正量を設定値よりも小さくし、Ｎａｃｋ情報を受け取った場合は、ドップラー周波数（移動速度）による補正量を設定値よりも大きくする。
【００９３】
このように、本実施の形態によれば、ＡＭＣ技術において、各移動局のドップラー周波数（移動速度）を検出し、得られたドップラー周波数（移動速度）およびＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報に基づいてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正して、最適なＭＣＳを決定するため、ＡＭＣ技術において変調方式と符号化レートの割り当てをより一層高精度に最適化することができる。
【００９４】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置３００（基地局）は、図５に示す送信側の無線通信装置２００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置３００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【００９５】
本実施の形態の特徴は、移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いてＭＣＳとＣＩＲの関係式自体を補正する代わりに、移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を直接補正することである。そのため、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報記憶部２０１に記憶された各移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、ドップラー周波数検出器３０１に提供される。
【００９６】
ドップラー周波数検出器３０１では、復調後の受信信号を用いて各移動局のドップラー周波数（移動速度）を検出するが、その際、移動局毎に、当該移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いてドップラー周波数の計算を補正する。具体的には、たとえば、Ａｃｋ情報を受け取った場合は、ドップラー周波数（移動速度）を小さくする方向に補正し、Ｎａｃｋ情報を受け取った場合は、ドップラー周波数（移動速度）を大きくする方向に補正する。Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報によって補正されたドップラー周波数（移動速度）は、ＭＣＳ割り当て部１２５へ出力される。
【００９７】
ＭＣＳ割り当て部１２５では、実施の形態１と同様のＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）によって、各移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てを行う。
【００９８】
このように、本実施の形態によれば、移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を補正するため、実施の形態１でのＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）自体を補正することなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
なお、実施の形態２および実施の形態３においては、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報を補助的に利用しているが、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報の利用形態は、これに限定されるわけではない。たとえば、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報のみを用いてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正して、最適なＭＣＳを決定することも可能である。具体的には、たとえば、Ａｃｋ情報を受け取った場合は、選択における補正量を前回の設定値よりも小さくし、Ｎａｃｋ情報を受け取った場合は、選択における補正量を前回の設定値よりも大きくする。あるいは、たとえば、Ａｃｋ情報を受け取った場合は「＋Ａ」とし、Ｎａｃｋ情報を受け取った場合は「−Ｂ」として、その累積がしきい値「＋Ｃ」を超えた場合は、選択における補正量を前回の設定値よりも小さくし、その累積がしきい値「−Ｄ」を下回った場合は、選択における補正量を前回の設定値よりも大きくする（ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ同じ値でもよいし、違う値でもよい）。
【０１００】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置４００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置４００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【０１０１】
本実施の形態の特徴は、移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を補正する代わりに、ＣＩＲ変動情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を補正することである。ここで、ＣＩＲ変動情報とは、ＭＣＳ割り当て時に用いたＣＩＲ報告値とその割り当てで送信し受信した時の受信ＣＩＲの報告値との差（算出値）である。そのため、本実施の形態では、ＣＩＲ変動情報を記憶するＣＩＲ変動情報記憶部４０１を設け、このＣＩＲ変動情報記憶部４０１に記憶されたＣＩＲ変動情報をドップラー周波数検出器４０３に提供する。
【０１０２】
ドップラー周波数検出器４０３では、復調後の受信信号を用いて各移動局のドップラー周波数（移動速度）を検出するが、その際、移動局毎に、ＣＩＲ変動情報記憶部４０１に記憶された当該移動局のＣＩＲ変動情報を用いてドップラー周波数の計算を補正する。具体的には、たとえば、ＣＩＲ変動量が小さい場合は、ドップラー周波数（移動速度）が小さいと判断して、もしドップラー周波数が大きく検出されていた場合には、ドップラー周波数（移動速度）を小さくする方向に補正し、ＣＩＲ変動量が大きい場合は、ドップラー周波数（移動速度）が大きいと判断して、もしドップラー周波数が小さく検出されていた場合には、ドップラー周波数（移動速度）を大きくする方向に補正する。ＣＩＲ変動情報によって補正されたドップラー周波数（移動速度）は、ＭＣＳ割り当て部１２５へ出力される。
【０１０３】
ＭＣＳ割り当て部１２５では、実施の形態１と同様のＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）によって、各移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てを行う。
【０１０４】
このように、本実施の形態によれば、移動局のＣＩＲ変動情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を補正するため、実施の形態１でのＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）自体を補正することなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置５００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置５００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【０１０６】
本実施の形態の特徴は、移動局のドップラー周波数（移動速度）によってＭＣＳとＣＩＲの関係式自体を補正する代わりに、移動局のドップラー周波数（移動速度）によって当該移動局からのＣＩＲ報告値を直接補正することである。そのため、ドップラー周波数検出器１１７によって検出された各移動局のドップラー周波数（移動速度）は、ＣＩＲ補正部５０１へ出力される。
【０１０７】
ＣＩＲ補正部５０１では、移動局毎に、当該移動局のＣＩＲ報告値をＣＩＲ報告値記憶部１２３から読み出してＭＣＳ割り当て部１２５に提供する際に、当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を用いてＣＩＲ報告値を補正する。具体的には、上記のように、ドップラー周波数の影響により、回線品質が変動するので、伝送レートを低速の方向に切り替えるようにＣＩＲ報告値を補正する、つまり、ＣＩＲ報告値を小さくする。
【０１０８】
その際、たとえば、図９の制御表に示すように、移動局のドップラー周波数（移動速度）が大きい場合は、ＣＩＲ報告値の補正量を大きくとってＣＩＲ報告値を大きく補正する。また、移動局のドップラー周波数（移動速度）が中程度の場合は、ＣＩＲ報告値の補正量を中程度にとってＣＩＲ報告値を中程度に補正し、移動局のドップラー周波数（移動速度）が小さい場合は、ＣＩＲ報告値の補正量を小さくとってＣＩＲ報告値を小さく補正する。
【０１０９】
このように、本実施の形態によれば、移動局のドップラー周波数（移動速度）によって当該移動局からのＣＩＲ報告値を補正するため、実施の形態１でのＭＣＳ割り当て方法における関係式（図３参照）自体を補正することなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置６００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置６００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【０１１１】
本実施の形態の特徴は、移動局のドップラー周波数（移動速度）に基づいてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正する代わりに、ＣＩＲ変動情報を用いて上記関係式を補正することである。ここで、ＣＩＲ変動情報とは、上記のように、ＭＣＳ割り当て時に用いたＣＩＲ報告値とその割り当てで送信し受信した時の受信ＣＩＲの報告値との差（算出値）である。そのため、本実施の形態では、実施の形態５と同様に、ＣＩＲ変動情報を記憶するＣＩＲ変動情報記憶部４０１を設けている。このＣＩＲ変動情報記憶部４０１に記憶されたＣＩＲ変動情報は、ＭＣＳ割り当て部６０１に提供される。
【０１１２】
ＭＣＳ割り当て部６０１では、移動局毎に、当該移動局のＣＩＲ報告値およびＣＩＲ変動量に基づいて、当該移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）を割り当てる。
【０１１３】
具体的には、ＭＣＳ割り当て部６０１は、実施の形態１と同様に、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を有し、当該関係式を用いて各移動局からのＣＩＲ報告値に基づいてＭＣＳの選択を行うが、移動局のＣＩＲ変動量に基づいて上記関係式を補正することで、当該移動局に最適なＭＣＳを決定する。具体的には、移動局のＣＩＲ変動量に基づいて、上記関係式におけるしきい値を補正する。
【０１１４】
その際、たとえば、図１１の制御表に示すように、移動局のＣＩＲ変動量が大きい場合は、選択における補正量を大きくとってしきい値を大きく補正する。また、移動局のＣＩＲ変動量が中程度の場合は、選択における補正量を中程度にとってしきい値を中程度に補正し、移動局のＣＩＲ変動量が小さい場合は、選択における補正量を小さくとってしきい値を小さく補正する。すなわち、ＣＩＲ変動量の大きさによって回線品質の劣化の仕方が異なる場合は、各伝送レート（各ＭＣＳ）での劣化分を推定し、それに対して必要な補正量（マージン）だけしきい値を動かす。
【０１１５】
なお、しきい値の動かし方については、補正量を毎回動かすのではなく、状況を見ながら動かすこと、つまり、毎回最初のしきい値に対して補正量を設定するのではなく、一度決めた補正量を少しずつ変更していくことも可能である。
【０１１６】
このように、本実施の形態によれば、ＡＭＣ技術において、各移動局のＣＩＲ変動情報を用いてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正して、最適なＭＣＳを決定するため、ＡＭＣ技術において変調方式と符号化レートの割り当てを高精度に最適化することができる。
【０１１７】
なお、上記各実施の形態１〜６では、回線品質としてＣＩＲを使用しているが、これに限定されるわけではない。たとえば、ＣＩＲに代えて、ＳＩＲ、ＴＦＲＣ、個別チャネル（たとえば、ＤＰＣＨ）の送信電力など、任意の適当な情報を使用することができる。
【０１１８】
また、上記各実施の形態１〜６では、基地局においてＭＣＳ割り当て処理（伝送レートの決定）を行う場合について説明したが、これに限定されるわけではない。たとえば、移動局において同様にＭＣＳ割り当て処理を行うことも可能である。また、移動局が受信可能な伝送レートを基地局に報告し、この報告結果を基に基地局が最適な伝送レートを割り当てることも可能である。なお、後者の場合、基地局が割り当てる伝送レートは移動局が報告した伝送レートと一致する必要はなく、移動局からの伝送レートの報告はあくまで基地局が割り当ての際に参考にするものである。
【０１１９】
また、上記各実施の形態１〜６では、データ伝送方式としてＡＭＣ技術を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるわけではない。本発明は、伝送レートを制御する任意のデータ伝送方式に適用可能である。すなわち、上記のように、伝送レートの決定には、変調方式や符号化レートのほかに、拡散率や送信パワーなども関係するため、本発明は、伝送レートの決定に関係する当該各種パラメータを変更するデータ伝送方式に広く適用することができる。
【０１２０】
また、これらの情報は、伝送レートの決定だけでなく、どの移動局に伝送を行うかの決定（スケジューリング（scheduling））においても有効である。たとえば、伝送レートが速い移動局を優先するときに、この補正をかけて伝送レートを用いることで、効率的にスケジューリングすることが可能である。
【０１２１】
また、上記各実施の形態１〜４および６では、伝送レートの補正方法として、ＭＣＳ（伝送レート）とＣＩＲ（回線品質情報）の関係式を補正することによって伝送レートの補正を行う場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、上記所定のパラメータに基づいて直接伝送レートの補正を行うことも可能である。
【０１２２】
以上では、伝送レートの決定を高精度に最適化するために、伝送レートの決定、たとえば、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てを行う際に、所定の補正処理を行うことについて説明してきた。すなわち、伝送レートの決定においては、フェージングや割り当て遅延などによって移動局からの情報（たとえば、ＣＩＲなどの報告値）に誤差が生じるため、たとえば、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てにおいて上記各実施の形態１〜６に示すような補正処理を行うことが望ましい。しかし、このような補正処理を常時行う必要はなく、処理量の削減および消費電力の低減を図るとともに最適な制御を行うという観点からは、必要時にのみ補正処理を行うようにすることが望ましい。
【０１２３】
また、そのような補正処理は、上記のように、基地局においても移動局においても行うことができる。よって、移動局は、補正処理を行うものと、補正処理を行わないものとに分かれ、また、補正処理を行うものにおいても、互いに補正処理の内容が異なることが考えられる。しかし、補正処理は必ずしも移動局と基地局の両方で同時に行う必要はなく、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図るとともに最適な制御を行うという観点からは、両者の間で何らかの調整を取ることが望ましい。
【０１２４】
以下に説明する実施の形態７は前者の課題に、実施の形態８は後者の課題にそれぞれ対応したものである。
【０１２５】
（実施の形態７）
図１２は、本発明の実施の形態７に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置７００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置７００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【０１２６】
本実施の形態の特徴は、基地局から最初に送信されたデータ（再送データではない）が移動局で誤りなく受信される確率（受信確率）に基づいて、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てを行う際に所定の補正処理を行うか否かを決定することである。そのため、受信確率観測部７０１が復号化部１１９とＭＣＳ割り当て部７０３の間に設けられている。受信確率観測部７０１は、基地局から最初に送信されたデータ（パケットデータ）に対する移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を復号化部１１９から受け取り、それを所定回数記録して、上記受信確率を算出する。算出された受信確率は、ＭＣＳ割り当て部７０３へ出力される。なお、ＭＣＳ割り当て部７０３は、上記各実施の形態１〜６におけるＭＣＳ割り当て部１２５、２０３、６０１が有する補正機能をはじめとする任意の補正機能を有している。そのため、ここでは、補正処理に必要な情報の入力系について図示を省略するとともに、ＭＣＳ割り当て部７０３における補正処理の内容について説明を省略する。
【０１２７】
ＭＣＳ割り当て部７０３では、移動局毎に、受信確率観測部７０１から出力された受信確率に基づいて、ＭＣＳ割り当て時に所定の補正処理を行うか否かを決定する。たとえば、受信確率が非常に高い場合（たとえば、一例として、受信確率が９０％以上の場合）は、補正値が過剰なレベルに収束するようにシステムが制御されていると判断して、そのような制御を修正すべく、所定の補正処理を実行する。一方、受信確率が低い場合（たとえば、一例として、受信確率が７５％以下の場合）は、補正値が許容できないレベルに収束するようにシステムが制御されていると判断して、そのような制御を修正すべく、所定の補正処理を実行する。これに対して、受信確率が一定の範囲内（たとえば、一例として、受信確率が７５％から９０％の間にある場合）にある場合は、補正値が適切なレベルに保持されており補正処理を行う必要はないと判断して、処理量の削減および消費電力の低減の観点から、補正処理を行わない。
【０１２８】
このように、本実施の形態によれば、移動局での受信確率に基づいて、ＭＣＳ割り当て時の補正処理を行うか否かを決定するため、必要時にのみ補正処理が行われ、処理量の削減および消費電力の低減を図ることができる。
【０１２９】
なお、本実施の形態では、受信確率を算出する際の基礎として、基地局から最初に送信されたデータのみを考慮しているが、これに限定されるわけではない。たとえば、再送分も含めて基地局から送信されたすべてのデータに対する移動局での受信確率を算出し、この算出結果に基づいて補正処理の要否を決定するようにしてもよい。
【０１３０】
また、本実施の形態では、基地局においてＭＣＳ割り当て処理（伝送レートの決定）を行う場合について説明したが、これに限定されないことは、上記各実施の形態１〜６の場合と同様である。
【０１３１】
また、本実施の形態では、データ伝送方式としてＡＭＣ技術を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されないことは、上記各実施の形態１〜６の場合と同様である。
【０１３２】
（実施の形態８）
本実施の形態は、基地局と移動局がいずれも補正機能を有する場合である。補正機能の内容は、特に限定されない。たとえば、基地局と移動局は、いずれも、上記した送信側の構成（図１、図５、図６、図７、図８、図１０参照）および受信側の構成（図２参照）を有することができる。
【０１３３】
本実施の形態の特徴は、移動局から基地局に対して、自己が補正処理を行っているか否かを通知する信号を送信すること、また、基地局で補正処理を実行する際に移動局での補正処理を停止させる必要がある場合は、基地局から移動局に対して、移動局での補正処理を停止させる信号を送信することである。これらの信号の送信は、たとえば、ＤＰＣＨを用いて行われる。
【０１３４】
具体的には、たとえば、移動局は、補正処理を行っているか否かを通知する信号（通知信号）を基地局に送信する。このとき、基地局は、移動局に対して、上記通知信号を送信するように要求することができるようにしてもよい（この要求もまた、たとえば、ＤＰＣＨを用いて行われる）。通知を受けた基地局は、移動局が補正処理を行っていない場合は、ただちに補正処理を実行し、移動局が補正処理を行っている場合は、所定の期間移動局での補正処理の結果を観察して、移動局に代えてまたは移動局と共に補正処理を行う必要があるか否かを判断する。なお、基地局は、移動局での補正処理の結果を観察しながら補正処理を行うことも可能である。
【０１３５】
また、たとえば、基地局で補正処理を実行する際に移動局での補正処理を停止させる必要がある場合において、基地局は、移動局での補正処理を停止させる信号（停止信号）を移動局に送信する。この停止信号を受信した移動局は、受信した停止信号に従って、補正処理を停止する。これにより、基地局での補正処理を、意図したとおりに確実に実行することができる。
【０１３６】
このように、本実施の形態によれば、基地局と移動局がいずれも補正機能を有する場合において、移動局から基地局に対して、たとえば、基地局からの要求に従って、自己が補正処理を行っているか否かを通知する信号を送信し、また、基地局で補正処理を実行する際に移動局での補正処理を停止させる必要がある場合は、基地局から移動局に対して、移動局での補正処理を停止させる信号を送信するため、移動局と基地局の両方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【０１３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送レートの決定を高精度に最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の受信側の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１におけるＭＣＳ割り当ての際に使用されるＭＣＳとＣＩＲの関係式の一例を示す図
【図４】実施の形態１におけるドップラー周波数と補正量の定性的な関係を示す制御表の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態５におけるドップラー周波数と補正量の定性的な関係を示す制御表の一例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態６に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態６におけるＣＩＲ変動量と補正量の定性的な関係を示す制御表の一例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態７に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 送信側の無線通信装置（基地局）
１０１ 符号化部
１０３ 変調部
１１７、３０１、４０３ ドップラー周波数検出器
１２１ ＣＩＲ報告値抽出部
１２３ ＣＩＲ報告値記憶部
１２５、２０３、６０１、７０３ ＭＣＳ割り当て部
１５０ 受信側の無線通信装置（移動局）
１６３ ＣＩＲ測定部
２０１ Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報記憶部
４０１ ＣＩＲ変動情報記憶部
５０１ ＣＩＲ補正部
７０１ 受信確率観測部
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置および伝送レート決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
より高速なＩＭＴ−２０００のパケット伝送方式として、下りのピーク伝送速度の高速化、低伝送遅延、高スループット化等を目的としたＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）と呼ばれる方式が検討されている。そして、ＨＳＤＰＡを支援する技術として、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）ＴＲ２５.８４８ "Physical layer aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access" には、ＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding：適応変調符号化方式）と呼ばれる伝送方式が開示されている。
【０００３】
このＡＭＣ技術は、回線品質の変動に応じて、変調方式や誤り訂正符号化レートを適応的にかつ高速に変更する技術である。ＡＭＣ技術では、回線品質が良好なほど、高速の変調方式を用い、誤り訂正符号化レートを大きくすることで、伝送レートを高速にする。具体的には、移動局（または基地局）で随時移動局毎の下りの伝搬状態を測定し、基地局ではその測定結果に基づいて、情報を伝送すべき移動局と最適な伝送レートを決定し、情報伝送する。伝送レートに関係するものとして、変調方式（たとえば、ＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quaternary Amplitude Modulation））、符号化レート（たとえば、１／３でターボ符号化し、パンクチャ（puncture）またはリピティション（repetition）することで符号化率を変更する）が検討されている。回線品質情報としては、たとえば、ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）やＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＴＦＲＣ（Transport Format and Resource Combination）、個別チャネル（たとえば、ＤＰＣＨ（Dedicated Physical Channel））の送信電力などが用いられる。
【０００４】
たとえば、ＡＭＣ技術での伝送レートの決定における一適用例において、基地局は、移動局から報告されるＣＩＲ、または、個別チャネルの送信電力に基づいて、変調方式と符号化レート（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）など、つまり、伝送レートに関係するものを決定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような伝送レートの決定においては、次のような課題が存在する。すなわち、瞬時の情報を基に伝送レートを決定しても、割り当てまでの遅延や移動局の移動速度、移動局または基地局での回線品質の測定精度などの影響により、情報の信頼度が低下する。たとえば、移動局の移動速度が遅い（ドップラー周波数が小さい）場合は、伝搬環境の変動はそれほど大きくないが、移動速度が速い（ドップラー周波数が大きい）場合は、伝搬環境の変動が大きくなり、情報の信頼度は低下する。その結果、伝送レートの割り当てを最適化することができず、スループットに大きな影響を及ぼす可能性がある。
【０００６】
なお、このような課題は、上記ＨＳＤＰＡの場合に限定されるものではなく、伝送レートを制御する方式において広く当てはまる。すなわち、上記ＨＳＤＰＡでは、拡散率が固定されているが、一般に、伝送レートの決定には、変調方式や符号化レートのほかに、拡散率や送信パワーなども関係するため、このような情報の信頼度が低下すると伝送レートの決定を最適化することができず、その伝送方式の性能に大きな影響を及ぼす可能性がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送レートの決定を高精度に最適化することができる無線通信装置および伝送レート決定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の無線通信装置は、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定手段と、通信相手の相対移動速度を検出する検出手段と、通信相手からの再送要否情報を取得する取得手段と、前記検出手段によって検出された相対移動速度および前記取得手段によって取得された再送要否情報に基づいて前記関係式の補正を行う補正手段と、を有する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、検出された相対移動速度および取得された再送要否情報（たとえば、パケット通信におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報）に基づいて前記関係式の補正を行うため、伝送レートの決定をより一層高精度に最適化することができる。
【００２４】
（２）本発明の無線通信装置は、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定手段と、通信相手の相対移動速度を検出する検出手段と、通信相手からの再送要否情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された再送要否情報に基づいて、前記検出手段によって検出された相対移動速度を補正する相対移動速度補正手段と、前記相対移動速度補正手段によって補正された相対移動速度に基づいて、前記関係式の補正を行う補正手段と、を有する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、取得された再送要否情報（たとえば、パケット通信におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報）に基づいて、検出された相対移動速度を補正し、補正後の相対移動速度に基づいて前記関係式の補正を行うため、伝送レートの決定をより一層高精度に最適化することができる。
【００３２】
（３）本発明の無線通信装置は、上記構成において、送信データが通信相手において誤りなく受信される受信確率を取得する受信確率観測手段を具備し、前記補正手段は、前記受信確率観測手段にて取得される受信確率に基づいて、補正処理を行うか否かを決定する構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、通信相手での受信確率に基づいて、伝送レート決定時の補正処理を行うか否かを決定するため、必要時にのみ補正処理が行われ、処理量の削減および消費電力の低減を図ることができる。
【００３４】
（４）本発明の無線通信装置は、上記構成において、前記補正手段による補正処理が実行されているか否かを通知する信号を通信相手に送信する送信手段を具備する構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、補正処理が実行されているか否かを通知する信号を通信相手に送信するため、通信を行っている双方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【００３６】
（５）本発明の無線通信装置は、上記構成において、通信相手における補正処理を停止させる信号を前記通信相手に送信する送信手段を具備する構成を採る。
【００３７】
この構成によれば、たとえば、補正処理を実行する際に通信相手での補正処理を停止させる必要がある場合は、通信相手での補正処理を停止させる信号をその通信相手に送信するため、通信を行っている双方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【００３８】
（６）本発明の無線通信装置は、上記記載の無線通信装置を通信相手とする受信側の無線通信装置であって、前記受信側の無線通信装置は、前記補正手段にて補正処理が実行されているか否かを通知する信号を送信するように要求する構成を採る。
【００３９】
この構成によれば、補正処理が実行されているか否かを通知する信号を送信するように通信相手に要求するため、この要求を受けた通信相手は補正処理が実行されているか否かを通知する信号を要求元に送信することになり、通信を行っている双方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【００４０】
（７）本発明の無線通信装置は、上記記載の無線通信装置を通信相手とする受信側の無線通信装置であって、前記受信側の無線通信装置は、伝送レートを決定する際に所定の補正処理を行う補正手段と、前記通信相手から送信された、補正処理を停止させる信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された信号に基づいて前記補正手段による補正処理を停止させる制御手段と、を有する構成を採る。
【００４１】
この構成によれば、通信相手から送信された、補正処理を停止させる信号を受信すると、この信号に基づいて補正処理を停止するため、通信を行っている双方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【００４２】
（８）本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線通信装置を有する構成を採る。
【００４３】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する基地局装置を提供することができる。
【００４４】
（９）本発明の移動局装置は、上記いずれかに記載の無線通信装置を有する構成を採る。
【００４５】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する移動局装置を提供することができる。
【００４８】
（１０）本発明の伝送レート決定方法は、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定ステップと、通信相手の相対移動速度を検出する検出ステップと、通信相手からの再送要否情報を取得する取得ステップと、前記検出ステップによって検出された相対移動速度および前記取得ステップによって取得された再送要否情報に基づいて前記関係式の補正を行う補正ステップと、を有するようにした。
【００４９】
この方法によれば、検出された相対移動速度および取得された再送要否情報（たとえば、パケット通信におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報）に基づいて前記関係式の補正を行うため、伝送レートの決定をより一層高精度に最適化することができる。
【００５２】
（１１）本発明の伝送レート決定方法は、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定ステップと、通信相手の相対移動速度を検出する検出ステップと、通信相手からの再送要否情報を取得する取得ステップと、前記取得ステップによって取得された再送要否情報に基づいて、前記検出ステップによって検出された相対移動速度を補正する相対移動速度補正ステップと、前記相対移動速度補正ステップによって補正された相対移動速度に基づいて、前記関係式の補正を行う補正ステップと、を有するようにした。
【００５３】
この方法によれば、取得された再送要否情報（たとえば、パケット通信におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報）に基づいて、検出された相対移動速度を補正し、補正後の相対移動速度に基づいて前記関係式の補正を行うため、伝送レートの決定をより一層高精度に最適化することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、通信相手の相対移動速度を検出し、検出された相対移動速度に基づいて、回線品質情報と伝送レートとの関係を用いて決定される、回線品質情報に対応する伝送レートを補正することである。
【００５９】
特に、本発明の骨子は、通信相手の相対移動速度を検出し、検出された相対移動速度に基づいて、回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を補正し、補正後の関係式を用いて回線品質情報に対応する伝送レートを決定することである。
【００６０】
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。
【００６１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。
【００６２】
図１に示す送信側の無線通信装置１００は、たとえば、ＡＭＣ技術を用いた無線通信装置であって、符号化部１０１、変調部１０３、拡散部１０５、送信無線部１０７、アンテナ１０９、受信無線部１１１、逆拡散部１１３、復調部１１５、ドップラー周波数検出器１１７、復号化部１１９、ＣＩＲ報告値抽出部１２１、ＣＩＲ報告値記憶部１２３、およびＭＣＳ割り当て部１２５を有する。ここでは、複数ユーザに対する送信データを扱うことができるようにするため、送信無線部１０７、アンテナ１０９、および受信無線部１１１以外の各部１０１〜１０５、１１３〜１２５は、それぞれ、複数設けられている。この送信側の無線通信装置１００は、たとえば、移動通信システムにおける基地局装置（以下単に「基地局」という）に搭載されている。
【００６３】
また、図２は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の受信側の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図２に示す受信側の無線通信装置１５０は、たとえば、ＡＭＣ技術を用いて図１の送信側の無線通信装置１００と無線通信を行う無線通信装置であって、アンテナ１５１、受信無線部１５３、逆拡散部１５５、復調部１５７、復号化部１５９、パイロット信号抽出部１６１、ＣＩＲ測定部１６３、符号化部１６５、変調部１６７、拡散部１６９、および送信無線部１７１を有する。この受信側の無線通信装置１５０は、たとえば、移動通信システムにおける移動局装置（以下単に「移動局」という）に搭載されている。
【００６５】
次いで、上記構成を有する送信側および受信側の無線通信装置１００、１５０の動作について説明する。
【００６６】
送信側の無線通信装置１００（基地局）は、各ユーザに対する送信データごとに、まず、符号化部１０１で、送信データを符号化した後、変調部１０３で、符号化後の送信データを変調する。ここで、符号化部１０１および変調部１０３では、ＭＣＳ割り当て部１２５での割り当て結果（符号化レートと変調方式）に従って、それぞれ、誤り訂正符号化処理、変調処理が行われる。符号化レートについては、たとえば、１／３で符号化し、パリティの部分をパンクチャまたはリピティションすることで符号化率を変更し、変調方式については、たとえば、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの中から選択する。ここでの伝送レート（符号化レートと変調方式）の決定は、前回取得された情報に基づくものである。ＭＣＳ割り当て部１２５の処理については、後で詳述する。変調後の送信データは、拡散部１０５へ出力される。
【００６７】
拡散部１０５では、固有の拡散コードを用いて変調後の送信データを拡散する。拡散後の送信データは、送信無線部１０７へ出力され、ここで、アップコンバートなどの所定の無線処理が施された後、アンテナ１０９から無線送信される。
【００６８】
その後、受信側の無線通信装置１５０（移動局）は、アンテナ１５１で、基地局から無線送信された信号を受信して、受信無線部１５３へ出力する。
【００６９】
受信無線部１５３では、アンテナ１５１で受信した信号に対してダウンコンバートなどの所定の無線処理を施す。受信無線部１５３の出力信号（ベースバンド信号）は、逆拡散部１５５へ出力される。
【００７０】
逆拡散部１５５では、送信時と同じ拡散コードを用いて受信信号を逆拡散し、復調部１５７で、逆拡散後の受信信号を復調する。復調後の受信信号は、復号化部１５９およびパイロット信号抽出部１６１へ出力される。
【００７１】
復号化部１５９では、復調後の受信信号を復号化して、所望の受信データを取得する。
【００７２】
一方、パイロット信号抽出部１６１では、復調後の受信信号から所定のパイロット信号（既知信号）を抽出する。抽出されたパイロット信号は、ＣＩＲ測定部１６３へ出力される。
【００７３】
ＣＩＲ測定部１６３では、抽出されたパイロット信号を用いてＣＩＲを測定する。ＣＩＲは、受信品質を示す一つの情報であって、回線品質を示す一指標である。測定されたＣＩＲ値は、ＣＩＲ報告値として符号化部１６５へ出力される。
【００７４】
符号化部１６５では、測定されたＣＩＲ値を他の情報とともに符号化した後、順次、変調部１６７で、符号化後の情報を変調し、拡散部１６９で、固有の拡散コードを用いて変調後の情報を拡散する。拡散後の情報は、送信無線部１７１へ出力され、ここで、アップコンバートなどの所定の無線処理が施された後、アンテナ１５１から無線送信される。
【００７５】
その後、送信側の無線通信装置１００（基地局）は、アンテナ１０９で、移動局から無線送信された信号を受信して、受信無線部１１１へ出力する。
【００７６】
受信無線部１１１では、アンテナ１０９で受信した信号に対してダウンコンバートなどの所定の無線処理を施す。受信無線部１１１の出力信号（ベースバンド信号）は、逆拡散部１１３へ出力される。
【００７７】
逆拡散部１１３では、移動局毎に、送信時と同じ拡散コードを用いて受信信号を逆拡散し、復調部１１５で、逆拡散後の受信信号を復調する。復調後の受信信号は、ドップラー周波数検出器１１７および復号化部１１９へ出力される。
【００７８】
ドップラー周波数検出器１１７では、復調後の受信信号を用いて当該移動局のドップラー周波数（つまり、移動速度）を検出する。ドップラー周波数（移動速度）の検出は、基地局と通信を行っている各移動局に対して行われる。検出された各移動局のドップラー周波数（移動速度）は、ＭＣＳ割り当て部１２５へ出力される。
【００７９】
一方、復号化部１１９では、復調後の受信信号を復号化する。復号化された情報は、ＣＩＲ報告値抽出部１２１へ出力される。
【００８０】
ＣＩＲ報告値抽出部１２１では、復号化された情報からＣＩＲ報告値を抽出する。抽出されたＣＩＲ報告値は、報告元の移動局に対応付けられてＣＩＲ報告値記憶部１２３に記憶される。ＣＩＲ報告値記憶部１２３に記憶された各移動局のＣＩＲ報告値は、適宜、ＭＣＳ割り当て部１２５に提供される。
【００８１】
ＭＣＳ割り当て部１２５では、移動局毎に、当該移動局のＣＩＲ報告値およびドップラー周波数（移動速度）に基づいて、当該移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）を割り当てる。
【００８２】
具体的には、たとえば、ＭＣＳ割り当て部１２５には、あらかじめ、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式が設定されている。報告されたＣＩＲ値に対してＭＣＳを割り当てる関係式は、テーブルの形式であっても計算式の形式であってもよい。テーブル形式の場合は、ＲＯＭなどに記憶されたテーブルから、ＣＩＲ報告値に対応するＭＣＳを読み出すことになり、計算式の形式の場合は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などでその都度その計算式を用いて毎回ＣＩＲ報告値からＭＣＳを計算することになる。
【００８３】
図３は、ＭＣＳとＣＩＲの関係式の一例を示す図である。ここでは、ＣＩＲとして、たとえば、５つのしきい値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４、ＴＨ５が設定されており、ＣＩＲ報告値がどのしきい値の範囲にあるかによってＭＣＳの割り当てが行われるようになっている。具体的には、図３に示す例の場合、ＣＩＲ報告値がＴＨ１以上ＴＨ２未満の範囲にあるときはＭＣＳ１が選択され、ＣＩＲ報告値がＴＨ２以上ＴＨ３未満の範囲にあるときはＭＣＳ２が選択され、ＣＩＲ報告値がＴＨ３以上ＴＨ４未満の範囲にあるときはＭＣＳ３が選択され、ＣＩＲ報告値がＴＨ４以上ＴＨ５未満の範囲にあるときはＭＣＳ４が選択され、ＣＩＲ報告値がＴＨ５以上の範囲にあるときはＭＣＳ５が選択される。ここで、ＭＣＳ１〜ＭＣＳ５は、それぞれ、符号化レートと変調方式の組み合わせであって、ＭＣＳの番号が大きくなるほど、伝送レートを高速にする組み合わせとなっている。
【００８４】
本実施の形態では、ＭＣＳ割り当て部１２５は、検出されたドップラー周波数（移動速度）に基づいて上記関係式を補正することで、ＣＩＲ報告値に対する最適なＭＣＳを決定する。具体的には、検出されたドップラー周波数（移動速度）に基づいて、上記関係式におけるしきい値を補正する。より具体的には、ドップラー周波数の影響があるために回線品質が劣化する可能性があるので、伝送レートを低速の方向に切り替えるようにしきい値を補正する（図３の例では、右の方向）。
【００８５】
その際、たとえば、図４の制御表に示すように、移動局のドップラー周波数（移動速度）が大きい場合は、選択における補正量を大きくとってしきい値を大きく補正する。また、移動局のドップラー周波数（移動速度）が中程度の場合は、選択における補正量を中程度にとってしきい値を中程度に補正し、移動局のドップラー周波数（移動速度）が小さい場合は、選択における補正量を小さくとってしきい値を小さく補正する。すなわち、ドップラー周波数（移動速度）の大きさによって回線品質の変動速度が異なるので、各伝送レート（各ＭＣＳ）での変動分を補償するために、必要な補正量（マージン）だけしきい値を動かす。
【００８６】
このように、移動局のドップラー周波数（移動速度）の大きさによって上記関係式におけるＣＩＲのしきい値ＴＨ１〜ＴＨ５（図３参照）を補正することで、回線品質の劣化に応じた最適な伝送レート（ＭＣＳ）を選択することが可能になる。このとき、ドップラー周波数の検出の仕方については、細かい値を検出する場合のみならず、たとえば、上記のように、大、中、小といった３段階で判定する場合をも含む。
【００８７】
ＭＣＳ割り当て部１２５での割り当て結果（最適な符号化レートと変調方式）は、符号化部１０１および変調部１０３へ出力され、次回の送信データの伝送に反映される。
【００８８】
このように、本実施の形態によれば、ＡＭＣ技術において、各移動局のドップラー周波数（移動速度）を検出し、得られたドップラー周波数（移動速度）に基づいてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正して、最適なＭＣＳを決定するため、ＡＭＣ技術において変調方式と符号化レートの割り当てを高精度に最適化することができる。
【００８９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置２００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置２００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【００９０】
本実施の形態の特徴は、移動局のドップラー周波数（移動速度）に加えて当該移動局からのＡｃｋ（Acknowledgment：肯定応答）／Ｎａｃｋ（Negative acknowledgment：否定応答）情報を用いてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正することである。そのため、復号化部１１９で復号化されたＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、送信元の移動局に対応付けられてＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報記憶部２０１に記憶される。ドップラー周波数検出器１１７によって検出された各移動局のドップラー周波数（移動速度）およびＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報記憶部２０１に記憶された各移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、ＭＣＳ割り当て部２０３に提供される。
【００９１】
ここで、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、パケット通信における再送の要否に関する情報であって、Ａｃｋ情報は、受信信号に誤りが存在しないこと、つまり、再送が不要であることを示し、Ｎａｃｋ情報は、受信信号に誤りが存在すること、つまり、再送が必要であることを示している。Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報の送信形態には、Ａｃｋ情報とＮａｃｋ情報の両方を送信する場合と、Ａｃｋ情報とＮａｃｋ情報のいずれか一方（たとえば、Ａｃｋ情報）のみを送信する場合とがある。後者の場合は、たとえば、Ａｃｋ情報を受信しなかった場合に、Ｎａｃｋ情報を取得したものとみなすようになっている。
【００９２】
ＭＣＳ割り当て部２０３では、移動局毎に、当該移動局のＣＩＲ報告値、ドップラー周波数（移動速度）、およびＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報に基づいて、当該移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）を割り当てる。具体的には、実施の形態１でのＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）において、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いてドップラー周波数（移動速度）による補正量をさらに微調整する。たとえば、Ａｃｋ情報を受け取った場合は、ドップラー周波数（移動速度）による補正量を設定値よりも小さくし、Ｎａｃｋ情報を受け取った場合は、ドップラー周波数（移動速度）による補正量を設定値よりも大きくする。
【００９３】
このように、本実施の形態によれば、ＡＭＣ技術において、各移動局のドップラー周波数（移動速度）を検出し、得られたドップラー周波数（移動速度）およびＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報に基づいてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正して、最適なＭＣＳを決定するため、ＡＭＣ技術において変調方式と符号化レートの割り当てをより一層高精度に最適化することができる。
【００９４】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置３００（基地局）は、図５に示す送信側の無線通信装置２００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置３００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【００９５】
本実施の形態の特徴は、移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いてＭＣＳとＣＩＲの関係式自体を補正する代わりに、移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を直接補正することである。そのため、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報記憶部２０１に記憶された各移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、ドップラー周波数検出器３０１に提供される。
【００９６】
ドップラー周波数検出器３０１では、復調後の受信信号を用いて各移動局のドップラー周波数（移動速度）を検出するが、その際、移動局毎に、当該移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いてドップラー周波数の計算を補正する。具体的には、たとえば、Ａｃｋ情報を受け取った場合は、ドップラー周波数（移動速度）を小さくする方向に補正し、Ｎａｃｋ情報を受け取った場合は、ドップラー周波数（移動速度）を大きくする方向に補正する。Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報によって補正されたドップラー周波数（移動速度）は、ＭＣＳ割り当て部１２５へ出力される。
【００９７】
ＭＣＳ割り当て部１２５では、実施の形態１と同様のＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）によって、各移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てを行う。
【００９８】
このように、本実施の形態によれば、移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を補正するため、実施の形態１でのＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）自体を補正することなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
なお、実施の形態２および実施の形態３においては、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報を補助的に利用しているが、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報の利用形態は、これに限定されるわけではない。たとえば、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報のみを用いてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正して、最適なＭＣＳを決定することも可能である。具体的には、たとえば、Ａｃｋ情報を受け取った場合は、選択における補正量を前回の設定値よりも小さくし、Ｎａｃｋ情報を受け取った場合は、選択における補正量を前回の設定値よりも大きくする。あるいは、たとえば、Ａｃｋ情報を受け取った場合は「＋Ａ」とし、Ｎａｃｋ情報を受け取った場合は「−Ｂ」として、その累積がしきい値「＋Ｃ」を超えた場合は、選択における補正量を前回の設定値よりも小さくし、その累積がしきい値「−Ｄ」を下回った場合は、選択における補正量を前回の設定値よりも大きくする（ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ同じ値でもよいし、違う値でもよい）。
【０１００】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置４００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置４００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【０１０１】
本実施の形態の特徴は、移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を補正する代わりに、ＣＩＲ変動情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を補正することである。ここで、ＣＩＲ変動情報とは、ＭＣＳ割り当て時に用いたＣＩＲ報告値とその割り当てで送信し受信した時の受信ＣＩＲの報告値との差（算出値）である。そのため、本実施の形態では、ＣＩＲ変動情報を記憶するＣＩＲ変動情報記憶部４０１を設け、このＣＩＲ変動情報記憶部４０１に記憶されたＣＩＲ変動情報をドップラー周波数検出器４０３に提供する。
【０１０２】
ドップラー周波数検出器４０３では、復調後の受信信号を用いて各移動局のドップラー周波数（移動速度）を検出するが、その際、移動局毎に、ＣＩＲ変動情報記憶部４０１に記憶された当該移動局のＣＩＲ変動情報を用いてドップラー周波数の計算を補正する。具体的には、たとえば、ＣＩＲ変動量が小さい場合は、ドップラー周波数（移動速度）が小さいと判断して、もしドップラー周波数が大きく検出されていた場合には、ドップラー周波数（移動速度）を小さくする方向に補正し、ＣＩＲ変動量が大きい場合は、ドップラー周波数（移動速度）が大きいと判断して、もしドップラー周波数が小さく検出されていた場合には、ドップラー周波数（移動速度）を大きくする方向に補正する。ＣＩＲ変動情報によって補正されたドップラー周波数（移動速度）は、ＭＣＳ割り当て部１２５へ出力される。
【０１０３】
ＭＣＳ割り当て部１２５では、実施の形態１と同様のＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）によって、各移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てを行う。
【０１０４】
このように、本実施の形態によれば、移動局のＣＩＲ変動情報を用いて当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を補正するため、実施の形態１でのＭＣＳ割り当て方法（図３、図４参照）自体を補正することなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置５００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置５００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【０１０６】
本実施の形態の特徴は、移動局のドップラー周波数（移動速度）によってＭＣＳとＣＩＲの関係式自体を補正する代わりに、移動局のドップラー周波数（移動速度）によって当該移動局からのＣＩＲ報告値を直接補正することである。そのため、ドップラー周波数検出器１１７によって検出された各移動局のドップラー周波数（移動速度）は、ＣＩＲ補正部５０１へ出力される。
【０１０７】
ＣＩＲ補正部５０１では、移動局毎に、当該移動局のＣＩＲ報告値をＣＩＲ報告値記憶部１２３から読み出してＭＣＳ割り当て部１２５に提供する際に、当該移動局のドップラー周波数（移動速度）を用いてＣＩＲ報告値を補正する。具体的には、上記のように、ドップラー周波数の影響により、回線品質が変動するので、伝送レートを低速の方向に切り替えるようにＣＩＲ報告値を補正する、つまり、ＣＩＲ報告値を小さくする。
【０１０８】
その際、たとえば、図９の制御表に示すように、移動局のドップラー周波数（移動速度）が大きい場合は、ＣＩＲ報告値の補正量を大きくとってＣＩＲ報告値を大きく補正する。また、移動局のドップラー周波数（移動速度）が中程度の場合は、ＣＩＲ報告値の補正量を中程度にとってＣＩＲ報告値を中程度に補正し、移動局のドップラー周波数（移動速度）が小さい場合は、ＣＩＲ報告値の補正量を小さくとってＣＩＲ報告値を小さく補正する。
【０１０９】
このように、本実施の形態によれば、移動局のドップラー周波数（移動速度）によって当該移動局からのＣＩＲ報告値を補正するため、実施の形態１でのＭＣＳ割り当て方法における関係式（図３参照）自体を補正することなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置６００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置６００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【０１１１】
本実施の形態の特徴は、移動局のドップラー周波数（移動速度）に基づいてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正する代わりに、ＣＩＲ変動情報を用いて上記関係式を補正することである。ここで、ＣＩＲ変動情報とは、上記のように、ＭＣＳ割り当て時に用いたＣＩＲ報告値とその割り当てで送信し受信した時の受信ＣＩＲの報告値との差（算出値）である。そのため、本実施の形態では、実施の形態５と同様に、ＣＩＲ変動情報を記憶するＣＩＲ変動情報記憶部４０１を設けている。このＣＩＲ変動情報記憶部４０１に記憶されたＣＩＲ変動情報は、ＭＣＳ割り当て部６０１に提供される。
【０１１２】
ＭＣＳ割り当て部６０１では、移動局毎に、当該移動局のＣＩＲ報告値およびＣＩＲ変動量に基づいて、当該移動局に最適なＭＣＳ（符号化レートと変調方式）を割り当てる。
【０１１３】
具体的には、ＭＣＳ割り当て部６０１は、実施の形態１と同様に、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を有し、当該関係式を用いて各移動局からのＣＩＲ報告値に基づいてＭＣＳの選択を行うが、移動局のＣＩＲ変動量に基づいて上記関係式を補正することで、当該移動局に最適なＭＣＳを決定する。具体的には、移動局のＣＩＲ変動量に基づいて、上記関係式におけるしきい値を補正する。
【０１１４】
その際、たとえば、図１１の制御表に示すように、移動局のＣＩＲ変動量が大きい場合は、選択における補正量を大きくとってしきい値を大きく補正する。また、移動局のＣＩＲ変動量が中程度の場合は、選択における補正量を中程度にとってしきい値を中程度に補正し、移動局のＣＩＲ変動量が小さい場合は、選択における補正量を小さくとってしきい値を小さく補正する。すなわち、ＣＩＲ変動量の大きさによって回線品質の劣化の仕方が異なる場合は、各伝送レート（各ＭＣＳ）での劣化分を推定し、それに対して必要な補正量（マージン）だけしきい値を動かす。
【０１１５】
なお、しきい値の動かし方については、補正量を毎回動かすのではなく、状況を見ながら動かすこと、つまり、毎回最初のしきい値に対して補正量を設定するのではなく、一度決めた補正量を少しずつ変更していくことも可能である。
【０１１６】
このように、本実施の形態によれば、ＡＭＣ技術において、各移動局のＣＩＲ変動情報を用いてＭＣＳ（符号化レートと変調方式）とＣＩＲの関係式を補正して、最適なＭＣＳを決定するため、ＡＭＣ技術において変調方式と符号化レートの割り当てを高精度に最適化することができる。
【０１１７】
なお、上記各実施の形態１〜６では、回線品質としてＣＩＲを使用しているが、これに限定されるわけではない。たとえば、ＣＩＲに代えて、ＳＩＲ、ＴＦＲＣ、個別チャネル（たとえば、ＤＰＣＨ）の送信電力など、任意の適当な情報を使用することができる。
【０１１８】
また、上記各実施の形態１〜６では、基地局においてＭＣＳ割り当て処理（伝送レートの決定）を行う場合について説明したが、これに限定されるわけではない。たとえば、移動局において同様にＭＣＳ割り当て処理を行うことも可能である。また、移動局が受信可能な伝送レートを基地局に報告し、この報告結果を基に基地局が最適な伝送レートを割り当てることも可能である。なお、後者の場合、基地局が割り当てる伝送レートは移動局が報告した伝送レートと一致する必要はなく、移動局からの伝送レートの報告はあくまで基地局が割り当ての際に参考にするものである。
【０１１９】
また、上記各実施の形態１〜６では、データ伝送方式としてＡＭＣ技術を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるわけではない。本発明は、伝送レートを制御する任意のデータ伝送方式に適用可能である。すなわち、上記のように、伝送レートの決定には、変調方式や符号化レートのほかに、拡散率や送信パワーなども関係するため、本発明は、伝送レートの決定に関係する当該各種パラメータを変更するデータ伝送方式に広く適用することができる。
【０１２０】
また、これらの情報は、伝送レートの決定だけでなく、どの移動局に伝送を行うかの決定（スケジューリング（scheduling））においても有効である。たとえば、伝送レートが速い移動局を優先するときに、この補正をかけて伝送レートを用いることで、効率的にスケジューリングすることが可能である。
【０１２１】
また、上記各実施の形態１〜４および６では、伝送レートの補正方法として、ＭＣＳ（伝送レート）とＣＩＲ（回線品質情報）の関係式を補正することによって伝送レートの補正を行う場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、上記所定のパラメータに基づいて直接伝送レートの補正を行うことも可能である。
【０１２２】
以上では、伝送レートの決定を高精度に最適化するために、伝送レートの決定、たとえば、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てを行う際に、所定の補正処理を行うことについて説明してきた。すなわち、伝送レートの決定においては、フェージングや割り当て遅延などによって移動局からの情報（たとえば、ＣＩＲなどの報告値）に誤差が生じるため、たとえば、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てにおいて上記各実施の形態１〜６に示すような補正処理を行うことが望ましい。しかし、このような補正処理を常時行う必要はなく、処理量の削減および消費電力の低減を図るとともに最適な制御を行うという観点からは、必要時にのみ補正処理を行うようにすることが望ましい。
【０１２３】
また、そのような補正処理は、上記のように、基地局においても移動局においても行うことができる。よって、移動局は、補正処理を行うものと、補正処理を行わないものとに分かれ、また、補正処理を行うものにおいても、互いに補正処理の内容が異なることが考えられる。しかし、補正処理は必ずしも移動局と基地局の両方で同時に行う必要はなく、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図るとともに最適な制御を行うという観点からは、両者の間で何らかの調整を取ることが望ましい。
【０１２４】
以下に説明する実施の形態７は前者の課題に、実施の形態８は後者の課題にそれぞれ対応したものである。
【０１２５】
（実施の形態７）
図１２は、本発明の実施の形態７に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図である。なお、この送信側の無線通信装置７００（基地局）は、図１に示す送信側の無線通信装置１００（基地局）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、この送信側の無線通信装置７００（基地局）と無線通信を行う受信側の無線通信装置（移動局）は、図２に示す受信側の無線通信装置１５０（移動局）と全く同様であるため、その説明を省略する。
【０１２６】
本実施の形態の特徴は、基地局から最初に送信されたデータ（再送データではない）が移動局で誤りなく受信される確率（受信確率）に基づいて、ＭＣＳ（符号化レートと変調方式）の割り当てを行う際に所定の補正処理を行うか否かを決定することである。そのため、受信確率観測部７０１が復号化部１１９とＭＣＳ割り当て部７０３の間に設けられている。受信確率観測部７０１は、基地局から最初に送信されたデータ（パケットデータ）に対する移動局からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を復号化部１１９から受け取り、それを所定回数記録して、上記受信確率を算出する。算出された受信確率は、ＭＣＳ割り当て部７０３へ出力される。なお、ＭＣＳ割り当て部７０３は、上記各実施の形態１〜６におけるＭＣＳ割り当て部１２５、２０３、６０１が有する補正機能をはじめとする任意の補正機能を有している。そのため、ここでは、補正処理に必要な情報の入力系について図示を省略するとともに、ＭＣＳ割り当て部７０３における補正処理の内容について説明を省略する。
【０１２７】
ＭＣＳ割り当て部７０３では、移動局毎に、受信確率観測部７０１から出力された受信確率に基づいて、ＭＣＳ割り当て時に所定の補正処理を行うか否かを決定する。たとえば、受信確率が非常に高い場合（たとえば、一例として、受信確率が９０％以上の場合）は、補正値が過剰なレベルに収束するようにシステムが制御されていると判断して、そのような制御を修正すべく、所定の補正処理を実行する。一方、受信確率が低い場合（たとえば、一例として、受信確率が７５％以下の場合）は、補正値が許容できないレベルに収束するようにシステムが制御されていると判断して、そのような制御を修正すべく、所定の補正処理を実行する。これに対して、受信確率が一定の範囲内（たとえば、一例として、受信確率が７５％から９０％の間にある場合）にある場合は、補正値が適切なレベルに保持されており補正処理を行う必要はないと判断して、処理量の削減および消費電力の低減の観点から、補正処理を行わない。
【０１２８】
このように、本実施の形態によれば、移動局での受信確率に基づいて、ＭＣＳ割り当て時の補正処理を行うか否かを決定するため、必要時にのみ補正処理が行われ、処理量の削減および消費電力の低減を図ることができる。
【０１２９】
なお、本実施の形態では、受信確率を算出する際の基礎として、基地局から最初に送信されたデータのみを考慮しているが、これに限定されるわけではない。たとえば、再送分も含めて基地局から送信されたすべてのデータに対する移動局での受信確率を算出し、この算出結果に基づいて補正処理の要否を決定するようにしてもよい。
【０１３０】
また、本実施の形態では、基地局においてＭＣＳ割り当て処理（伝送レートの決定）を行う場合について説明したが、これに限定されないことは、上記各実施の形態１〜６の場合と同様である。
【０１３１】
また、本実施の形態では、データ伝送方式としてＡＭＣ技術を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されないことは、上記各実施の形態１〜６の場合と同様である。
【０１３２】
（実施の形態８）
本実施の形態は、基地局と移動局がいずれも補正機能を有する場合である。補正機能の内容は、特に限定されない。たとえば、基地局と移動局は、いずれも、上記した送信側の構成（図１、図５、図６、図７、図８、図１０参照）および受信側の構成（図２参照）を有することができる。
【０１３３】
本実施の形態の特徴は、移動局から基地局に対して、自己が補正処理を行っているか否かを通知する信号を送信すること、また、基地局で補正処理を実行する際に移動局での補正処理を停止させる必要がある場合は、基地局から移動局に対して、移動局での補正処理を停止させる信号を送信することである。これらの信号の送信は、たとえば、ＤＰＣＨを用いて行われる。
【０１３４】
具体的には、たとえば、移動局は、補正処理を行っているか否かを通知する信号（通知信号）を基地局に送信する。このとき、基地局は、移動局に対して、上記通知信号を送信するように要求することができるようにしてもよい（この要求もまた、たとえば、ＤＰＣＨを用いて行われる）。通知を受けた基地局は、移動局が補正処理を行っていない場合は、ただちに補正処理を実行し、移動局が補正処理を行っている場合は、所定の期間移動局での補正処理の結果を観察して、移動局に代えてまたは移動局と共に補正処理を行う必要があるか否かを判断する。なお、基地局は、移動局での補正処理の結果を観察しながら補正処理を行うことも可能である。
【０１３５】
また、たとえば、基地局で補正処理を実行する際に移動局での補正処理を停止させる必要がある場合において、基地局は、移動局での補正処理を停止させる信号（停止信号）を移動局に送信する。この停止信号を受信した移動局は、受信した停止信号に従って、補正処理を停止する。これにより、基地局での補正処理を、意図したとおりに確実に実行することができる。
【０１３６】
このように、本実施の形態によれば、基地局と移動局がいずれも補正機能を有する場合において、移動局から基地局に対して、たとえば、基地局からの要求に従って、自己が補正処理を行っているか否かを通知する信号を送信し、また、基地局で補正処理を実行する際に移動局での補正処理を停止させる必要がある場合は、基地局から移動局に対して、移動局での補正処理を停止させる信号を送信するため、移動局と基地局の両方で必要もなく同時に補正処理を行うことをなくすことができ、移動通信システム全体として処理量の削減および消費電力の低減を図ることができ、また、最適な制御を行うことができる。
【０１３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送レートの決定を高精度に最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の受信側の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１におけるＭＣＳ割り当ての際に使用されるＭＣＳとＣＩＲの関係式の一例を示す図
【図４】実施の形態１におけるドップラー周波数と補正量の定性的な関係を示す制御表の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態５に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態５におけるドップラー周波数と補正量の定性的な関係を示す制御表の一例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態６に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態６におけるＣＩＲ変動量と補正量の定性的な関係を示す制御表の一例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態７に係る無線通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 送信側の無線通信装置（基地局）
１０１ 符号化部
１０３ 変調部
１１７、３０１、４０３ ドップラー周波数検出器
１２１ ＣＩＲ報告値抽出部
１２３ ＣＩＲ報告値記憶部
１２５、２０３、６０１、７０３ ＭＣＳ割り当て部
１５０ 受信側の無線通信装置（移動局）
１６３ ＣＩＲ測定部
２０１ Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報記憶部
４０１ ＣＩＲ変動情報記憶部
５０１ ＣＩＲ補正部
７０１ 受信確率観測部
Claims (11)
- 回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定手段と、
通信相手の相対移動速度を検出する検出手段と、
通信相手からの再送要否情報を取得する取得手段と、
前記検出手段によって検出された相対移動速度および前記取得手段によって取得された再送要否情報に基づいて前記関係式の補正を行う補正手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。 - 回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定手段と、
通信相手の相対移動速度を検出する検出手段と、
通信相手からの再送要否情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された再送要否情報に基づいて、前記検出手段によって検出された相対移動速度を補正する相対移動速度補正手段と、
前記相対移動速度補正手段によって補正された相対移動速度に基づいて、前記関係式の補正を行う補正手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。 - 送信データが通信相手において誤りなく受信される受信確率を取得する受信確率観測手段を具備し、
前記補正手段は、前記受信確率観測手段にて取得される受信確率に基づいて、補正処理を行うか否かを決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線通信装置。 - 前記補正手段による補正処理が実行されているか否かを通知する信号を通信相手に送信する送信手段を具備する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通信装置。
- 通信相手における補正処理を停止させる信号を前記通信相手に送信する送信手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線通信装置。
- 請求項４記載の無線通信装置を通信相手とする受信側の無線通信装置であって、
前記受信側の無線通信装置は、
前記補正手段にて補正処理が実行されているか否かを通知する信号を送信するように要求することを特徴とする受信側の無線通信装置。 - 請求項５記載の無線通信装置を通信相手とする受信側の無線通信装置であって、
前記受信側の無線通信装置は、
伝送レートを決定する際に所定の補正処理を行う補正手段と、
前記通信相手から送信された、補正処理を停止させる信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された信号に基づいて前記補正手段による補正処理を停止させる制御手段と、
を有することを特徴とする受信側の無線通信装置。 - 請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線通信装置を有することを特徴とする基地局装置。
- 請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線通信装置を有することを特徴とする移動局装置。
- 回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定ステップと、
通信相手の相対移動速度を検出する検出ステップと、
通信相手からの再送要否情報を取得する取得ステップと、
前記検出ステップによって検出された相対移動速度および前記取得ステップによって取得された再送要否情報に基づいて前記関係式の補正を行う補正ステップと、
を有することを特徴とする伝送レート決定方法。 - 回線品質情報と伝送レートとの関係を規定する関係式を用いて、回線品質情報に対応する伝送レートを決定する決定ステップと、
通信相手の相対移動速度を検出する検出ステップと、
通信相手からの再送要否情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された再送要否情報に基づいて、前記検出ステップによって検出された相対移動速度を補正する相対移動速度補正ステップと、
前記相対移動速度補正ステップによって補正された相対移動速度に基づいて、前記関係式の補正を行う補正ステップと、
を有することを特徴とする伝送レート決定方法。
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