JP3877708B2

JP3877708B2 - 基地局装置、端末装置、通信システム

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Publication number: JP3877708B2
Application number: JP2003146052A
Authority: JP
Inventors: 好紀内田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: HK1072869A1; JP2004350106A; EP1480474A2; EP1480474A3; CN1574987A; TWI264879B; KR20040101051A; US20040235508A1; US7529555B2; KR101121312B1; CN100444662C; TW200427239A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送速度決定技術に関する。特に通信中に伝送速度を変更する基地局装置、端末装置、通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムでは、伝送路環境が時間と共に変動するが、その様な伝送路環境下で伝送速度を高める技術のひとつに適応変調方式がある。適応変調方式は、伝送路環境に応じて変調方式を制御し、例えば、伝送路環境が悪いと判断される場合には、高信頼度の変調方式を使用してデータを伝送し、一方、伝送路環境がよいと判断される場合には、多情報量の変調方式を使用してデータを伝送する。無線通信システムに含まれた基地局装置と端末装置が、ＴＤＤ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）方式で通信している場合、一般的に上り回線のスロットと下り回線のスロットが、規則的に交互に送信される。
【０００３】
また、それぞれのスロットは、伝送路環境の推定に使用されるプリアンブル、送信に使用した変調方式を示した変調方式情報、情報シンボルを含む。ＴＤＤ方式において伝送路の可逆性が成り立つ場合、基地局装置はスロットを受信し、受信ベースバンド信号およびＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）等の受信レベル情報から、伝送路のＣ／Ｎ（ＣａｒｒｉｅｒｔｏＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）や遅延スプレッド等を検出して、次の送信タイミングにおける伝送路環境を推定する。さらに、この推定結果に従って、送信に使用すべき変調方式を選択する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２９０２４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。適応変調処理が実行されれば、理想的には伝送路品質に適した伝送速度となる。しかし、実際の伝送路環境は端末装置の移動などによって変動しており、伝送路品質を測定したときと、実際に信号を伝送するときに適した変調方式が異なる場合もある。特に、伝送路品質を測定したときから実際に信号を伝送するときに伝送路品質が劣化する場合に、測定した伝送路品質に応じて決定した変調方式によって信号を伝送すれば、伝送誤りが生じやすくなる。
【０００６】
基地局装置と端末装置の間で通信する情報には、データ信号のみならず、例えば、端末装置からの切断要求や緊急メッセージなどの通信の制御に関連した重要な情報も含まれる。この様な重要な情報が、実際の伝送路品質に適さない変調方式での通信によって、伝送誤りを生じた場合、一般に再送される。しかし、当該情報の緊急性が高い場合に再送されると、伝送遅延が大きくなるため、通信システム全体の制御に影響を及ぼす場合もある。さらに当該情報の再送は、伝送効率を劣化させる。
【０００７】
本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は可変の伝送速度で通信する場合においても、所定の処理に必要な情報をより確実に伝送する伝送速度決定技術およびそれを利用した基地局装置、端末装置、通信システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、基地局装置である。この装置は、所定の端末装置と可変の伝送速度で通信する通信部と、端末装置より受信した信号の中から、端末装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号を検出し、さらに検出した要求信号の内容を解析する検出部と、優先度の高い情報を通信するための要求信号の内容に応じて、端末装置との通信期間のうちの一部期間での端末装置の伝送速度を決定する伝送速度決定部とを含む。
【０００９】
検出部において検出した優先度の高い情報を通信するための要求信号が、通信の切断要求を示した信号である場合、伝送速度決定部は、端末装置の伝送速度をより誤り耐性の強い伝送速度に決定してもよい。
以上の装置により、要求信号の内容に応じて伝送速度を決定するため、優先度の高い情報をより誤り耐性の強い伝送速度で確実に伝送できる。
【００１０】
本発明の別の態様も、基地局装置である。この装置は、所定の端末装置と可変の伝送速度で通信する通信部と、端末装置より受信した信号の中から、端末装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号を検出する検出部と、端末装置に対する伝送路品質を導出する伝送路品質導出部と、優先度の高い情報を通信するための要求信号の有無に応じて、導出した伝送路品質あるいは予め定めた伝送速度のいずれかから、端末装置との通信期間のうちの一部期間での端末装置の伝送速度を決定する伝送速度決定部とを含む。
【００１１】
「要求信号の有無」には、要求信号があるまたはないだけでなく、要求信号のフラグの値が異なる場合も含み、要求信号の内容が判別できればよいものとする。
以上の装置により、要求信号の有無に応じて伝送速度を決定するため、要求信号がなければ通常の適応変調を実行しつつ、要求信号があれば予定した変調方式で情報を伝送できる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様は、端末装置である。この装置は、所定の基地局装置と可変の伝送速度で通信する通信部と、基地局装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号であり、かつ伝送速度を決定するために基地局装置によって参照される要求信号を必要に応じて入力する信号入力部とを含む。この装置において、通信部は、基地局装置で決定された伝送速度によって一部期間で通信してもよい。
以上の装置により、生成した要求信号にもとづいて決定された変調方式によって、優先度の高い情報を通信できる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は、通信システムである。この通信システムは、端末装置と、端末装置と可変の伝送速度で通信する基地局装置とを含む。この通信システムにおいて、端末装置は、基地局装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号を必要に応じて送信し、基地局装置は、端末装置から受信した優先度の高い情報を通信するための要求信号の有無に応じて、一部期間での端末装置の伝送速度を決定してもよい。
以上の通信システムにより、要求信号の有無によって優先度に応じた通信を実現可能である。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は、端末装置である。この装置は、所定の基地局装置と通信する通信部と、通信部において受信した信号から、伝送速度を決定するための基地局装置での信号強度の測定タイミングを取得するタイミング取得部と、通信部において送信すべき信号の強度を調節する強度調節部とを含む。この装置において、強度調整部は、取得した基地局装置での信号強度の測定タイミングにおいて、送信すべき信号をより小さな強度に調節してもよい。
以上の装置により、基地局装置での信号強度の測定タイミングに信号の強度を小さくして送信するため、基地局装置での信号強度の測定結果を予め調節できる。
【００１５】
本発明のさらに別の態様も、端末装置である。この装置は、所定の基地局装置と可変の伝送速度で通信する通信部と、基地局装置に対する伝送路品質を測定する伝送路品質測定部と、測定した伝送路品質に応じて、基地局装置との伝送速度の候補を導出決定する伝送速度導出部と、基地局装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号を必要に応じて生成する信号生成部とを含む。この装置において、通信部は、優先度の高い情報を通信するための要求信号の有無に応じて、導出した伝送速度の候補以下の伝送速度、あるいは導出した伝送速度の候補を一部期間に対して要求すべき伝送速度として基地局装置に送信してもよい。
以上の装置により、優先度の高い情報を通信する場合に、基地局装置に対して導出した伝送速度の候補以下の伝送速度を要求するため、伝送速度の制御が可能になる。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、伝送速度決定方法である。この方法は、可変の伝送速度で通信すべき端末装置から受信した信号の中に端末装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号があれば、当該要求信号を検出し、さらに検出した要求信号の内容を解析するステップと、要求信号の内容に応じて、端末装置との通信期間のうちの一部期間での端末装置の伝送速度を決定するステップとを含む。
【００１７】
本発明のさらに別の態様も、伝送速度決定方法である。この方法は、可変の伝送速度で通信すべき端末装置から受信した信号の中に端末装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号があれば、当該要求信号を検出するステップと、端末装置に対する伝送路品質を導出するステップと、要求信号の有無に応じて、導出した伝送路品質あるいは予め定めた伝送速度のいずれかから、端末装置との通信期間のうちの一部期間での端末装置の伝送速度を決定するステップとを含む。
【００１８】
要求信号を検出するステップにおける優先度の高い情報を通信するための要求信号が、通信の切断要求を示した信号である場合、伝送速度を決定するステップは、端末装置の伝送速度をより誤り耐性の強い伝送速度に決定してもよい。
【００１９】
本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、可変の伝送速度で通信すべき端末装置から無線ネットワークを介して受信した信号の中に端末装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号があれば、当該要求信号を検出し、さらに検出した要求信号の内容を解析するステップと、要求信号の内容に応じて、端末装置との通信期間のうちの一部期間での端末装置の伝送速度を決定するステップとを含む。
【００２０】
本発明のさらに別の態様も、プログラムである。このプログラムは、可変の伝送速度で通信すべき端末装置から無線ネットワークを介して受信した信号の中に端末装置との通信期間のうちの一部期間で優先度の高い情報を通信するための要求信号があれば、当該要求信号を検出するステップと、端末装置に対する伝送路品質を導出するステップと、要求信号の有無に応じて、導出した伝送路品質あるいはメモリに予め記憶した伝送速度のいずれかから、端末装置との通信期間のうちの一部期間で端末装置の伝送速度を決定するステップとを含む。
【００２１】
要求信号を検出するステップにおける優先度の高い情報を通信するための要求信号が、通信の切断要求を示した信号である場合、伝送速度を決定するステップは、端末装置の伝送速度をメモリに記憶されたより誤り耐性の強い伝送速度に決定してもよい。
【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は、通信対象の端末装置に基地局装置がタイムスロットを割り当て、端末装置と基地局装置間で適応変調する通信システムに関し、基地局装置が、端末装置を一旦接続したが、通信すべきデータがない等の理由によって通信プロトコルの上位レイヤを接続したまま、タイムスロットを開放した状態（以下、「非アクティブ状態」という）にある場合を想定する。また、非アクティブ状態から通信の切断処理を実行するためには、端末装置が、再び基地局装置にタイムスロットの割当てを要求し、基地局装置からタイムスロットを割当てられることを前提とする。
【００２４】
本実施の形態の端末装置は、基地局装置に対して切断処理実行のためのタイムスロットの割当てを要求する際に、同時に切断要求の信号も付加して送信する。基地局装置は、当該端末装置に対して、タイムスロットを割当てると共に、切断要求の信号を取得すれば、適応変調せずに予め定めた誤り耐性の強い変調方式によって、当該端末装置と通信する。その結果、誤り耐性の強い変調方式によって、より確実に端末装置の切断処理が実行される。
【００２５】
図１は、実施の形態１に係る通信システム１００を示す。通信システム１００は、端末装置１０、基地局装置１２、ネットワーク４８を含む。また、端末装置１０は、操作部１４、処理部１６、変復調部１８、変調方式決定部２０、品質測定部２２、ＲＦ部２４、制御部２６、端末用アンテナ２８を含み、基地局装置１２は、基地局用アンテナ３０、ＲＦ部３２、変復調部３４、変調方式制御部３６、品質導出部３８、制御部４０、タイムスロット制御部４２、制御信号処理部４４、インターフェース部４６、記憶部６０を含む。
【００２６】
操作部１４は、端末装置１０の外部からデータを入力するためのインターフェースであり、例えば、回線切断ボタンに相当する。また、端末装置１０をパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）に接続して使用する場合、回線切断を指示するボタンが、ＰＣに含まれ、操作部１４は、回線切断を指示する信号が入力されるのみであってもよい。
【００２７】
処理部１６は、操作部１４で入力した信号を後述の変復調部１８で変調できる形の信号に変更する。非アクティブ状態にある場合に、操作部１４から回線切断を指示する信号を受け付けると、後述の基地局装置１２に送信するための切断要求を示した信号を生成する。また、受信したデータに誤りがある場合に、再送処理を実行する。さらに、端末装置１０が誤り訂正機能を有する場合には、送信すべき情報の符号化および受信した情報の復号を実行する。
【００２８】
変復調部１８は、送信すべき情報を変調し、また、受信した情報を復調する。ここでは、変復調部１８によって処理される変調方式は、ＢＰＳＫ（ＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、π／４シフトＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（１６ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のいずれかとし、さらに変調方式は、適応的に変更されるものとする。復調は、１６ＱＡＭに対して同期検波するが、ＢＰＳＫとπ／４シフトＱＰＳＫに対して遅延検波する。なお、変調方式は、後述の基地局装置１２で決定され、変復調部１８は、基地局装置１２からの所定の指示信号に応じて、決定された変調方式に対応した処理をする。
【００２９】
品質測定部２２は、受信した信号の品質を適宜測定する。受信した信号の品質は、任意のものでかまわないが、ここでは、変復調部１８で復調した信号あるいはＲＳＳＩから、受信した希望信号の強度、受信した干渉信号の強度、希望信号と干渉信号との強度の比などを測定する。あるいは、変復調部１８で復調した信号の誤り率を測定してもよい。
【００３０】
変調方式決定部２０は、品質測定部２２で測定した信号の品質から、当該測定した品質に応じた変調方式を決定し、決定した変調方式を基地局装置１２に通知するための信号を生成する。例えば、信号の品質を希望信号と干渉信号との強度の比とする場合に、予め第１の基準値が第２の基準値より高いレベルにあるような第１の基準値と第２の基準値を規定し、それらを記憶しておき、測定した強度の比が第１の基準値以上であれば、変調方式を１６ＱＡＭに決定し、測定した強度の比が第１の基準値より小さく第２の基準値以上であれば、変調方式をπ／４シフトＱＰＳＫに決定し、測定した強度の比が第２の基準値より小さければ、変調方式をＢＰＳＫに決定する。
【００３１】
ＲＦ部２４は、変復調部１８で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換、増幅、ＡＤまたはＤＡ変換等を行う。
端末用アンテナ２８は、無線周波数の信号を送受信する。なお、端末用アンテナ２８は、無指向性アンテナ、所定の指向性アンテナ、アダプティブアレイアンテナのいずれでもよく、ダイバーシティ機能を有していてもよい。
【００３２】
制御部２６は、端末装置１０のタイミング処理、制御信号の処理等を実行する。
基地局用アンテナ３０は、端末用アンテナ２８と同様に無線周波数の信号を送受信する。なお、基地局用アンテナ３０も、無指向性アンテナ、所定の指向性アンテナ、アダプティブアレイアンテナのいずれでもよく、ダイバーシティ機能を有していてもよい。
【００３３】
ＲＦ部３２は、後述の変復調部３４で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換、増幅、ＡＤまたはＤＡ変換等を行う。
変復調部３４は、送信すべき情報を変調し、また、受信した情報を復調する。変調方式は、ＢＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫ、１６ＱＡＭのいずれかを適応的に選択する。ここでは、ひとつの端末装置１０のみを図示しているが、複数の端末装置１０と接続している場合には、端末装置１０単位で変調と復調を実行する。
【００３４】
インターフェース部４６は、基地局装置１２とインターフェース部４６とを接続する役割を担い、変復調部３４で変調すべき情報の形式と変復調部３４で復調した情報の形式と、ネットワーク４８で通信される情報の形式との変換を実行する。ネットワーク４８の一例はＩＳＤＮ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＮｅｔｗｏｒｋ）であるが、インターフェース部４６はＩＳＤＮに対応した物理的形状を有するものとする。
【００３５】
タイムスロット制御部４２は、基地局装置１２が端末装置１０を接続する場合、端末装置１０に対してタイムスロットを割り当て、変復調部３４と変調方式制御部３６に割り当てたタイムスロットを通知する。さらに、端末装置１０に割り当てたタイムスロットを管理する。
【００３６】
制御信号処理部４４は、受信した信号から、前述の切断要求を示した信号や変調方式を通知するための信号、さらに新たな接続を要求する信号などの制御信号を抽出し、当該制御信号を処理する。特に、変復調部３４が非アクティブ状態の処理対象の端末装置１０からタイムスロットの割当要求の信号を受信し、制御信号処理部４４は当該タイムスロットの割当要求の信号から切断要求を示した信号を抽出し、その処理結果を後述の変調方式制御部３６に切断実行の指示として出力する。なお、切断要求を示した信号は、タイムスロットの割当要求信号の中にある所定のＦＬＡＧの値によって示されてもよい。例えば、ＦＬＡＧが「１」ならば、切断要求を示し、「０」ならば、通信の要求を示してもよい。
【００３７】
品質導出部３８は、上り回線の信号の品質として、受信した信号の品質を適宜測定する。受信した信号の品質としては、品質測定部２２と同様に、変復調部３４で復調した信号あるいはＲＳＳＩから、受信した希望信号の強度、受信した干渉信号の強度、希望信号と干渉信号との強度の比などを測定する。一方、下り回線の信号の品質として、端末装置１０から受信した信号より、変調方式決定部２０で決定した変調方式に関する情報を検出する。または、変調方式決定部２０で決定した変調方式に関する情報の代わりに、品質測定部２２で測定した信号の品質であってもよい。なお、以上の処理は、基地局装置１２が複数の端末装置１０を接続する場合、端末装置１０単位で実行する。
【００３８】
変調方式制御部３６は、品質導出部３８で測定した上り回線の信号の品質および品質導出部３８で検出した下り回線の信号の品質に適した変調方式を、上り回線および下り回線に対してそれぞれ決定する。信号の品質が希望信号と干渉信号との強度の比である場合、変調方式制御部３６は、希望信号と干渉信号との強度の比を記憶部６０に予め記憶した基準値と比較して、変調方式を決定する。図２に、記憶部６０のデータ構造を示す。ここでは、前述の変調方式決定部２０と同様にふたつの基準値を有し、それらをそれぞれ「Ａ」と「Ｂ」とする。
【００３９】
測定した希望信号と干渉信号との強度の比が「Ａ」以上であれば、変調方式を１６ＱＡＭに決定し、測定した希望信号と干渉信号との強度の比が「Ａ」より小さく「Ｂ」以上であれば、変調方式をπ／４シフトＱＰＳＫに決定し、測定した希望信号と干渉信号との強度の比が「Ｂ」より小さければ、変調方式をＢＰＳＫに決定する。さらに、変調方式制御部３６は、制御信号処理部４４から切断の実行指示を入力した場合に、上述のように決定した変調方式の変更を無視して、予め定めた変調方式の使用を決定する。ここでは、予め定めた変調方式を最も誤り耐性の強いＢＰＳＫとする。
【００４０】
制御部４０は、基地局装置１２のタイミング処理、制御信号の処理等を実行する。
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４１】
図３は、実施の形態１に係るフレームフォーマットを示す。当該フレームフォーマットでは、複数のフレームが連続的に配置されている。ここでは、これを「フレーム１」から「フレーム１００」で示すが、その前後にも図示しないフレームが配置されている。また、ひとつのフレームが８個のタイムスロットによって構成されており、簡易型携帯電話システムと同一の構成となっている。ここでは、これを「スロット１」から「スロット８」で示す。
【００４２】
さらに、８個のタイムスロットのうち、４個のタイムスロット、すなわち「スロット１」から「スロット４」が下り回線に使用され、残りの４個のチャネル、すなわち「スロット５」から「スロット８」が上り回線に使用される。端末装置１０が基地局装置１２に送信する上り回線のスロット５には、前述の切断要求を示した信号が「切断要求ＦＬＡＧ」として含まれており、ここでは「切断要求ＦＬＡＧ」が「ＯＮ」になっている。
【００４３】
図４は、タイムスロット制御部４２で管理する割り当てたタイムスロットのデータ構造を示す。「ユーザＩＤ」は、端末装置１０を識別するための記号を示す。ここでは、「ＡＡＢＢＣＣＤＤ」のようにアルファベット記号によって端末装置１０を識別するが、これは数字でもよく、また端末装置１０に設定された電話番号であってもよい。「割当てスロット」は、ひとつの端末装置１０に割り当てたタイムスロットを示し、例えば「＃２、＃６」は、下り回線に「スロット２」を割り当て、上り回線に「スロット６」を割り当てている。なお、上り回線と下り回線に複数のタイムスロットを割り当ててもよい。ここで、最下段のユーザＩＤ「ＴＳＲＱＰＯＮＭ」は、非アクティブ状態を示す。「変調方式（上）」は、上り回線に対して現在使用している変調方式であり、「変調方式（下）」は、下り回線に対して現在使用している変調方式である。
【００４４】
図５は、変調方式の決定処理手順を示すフローチャートである。ここでは、現在の状態として、処理対象の端末装置１０が非アクティブ状態にあるものとする。タイムスロット制御部４２あるいは制御信号処理部４４は、端末装置１０からＬＣＨ（Ｌｉｎｋｃｈａｎｎｅｌ）確立要求を受付ける（Ｓ１０）。制御信号処理部４４は、ＬＣＨ確立要求に含まれた切断要求ＦＬＡＧの値を確認し、切断要求ＦＬＡＧがＯＮになっていれば（Ｓ１２のＹ）、変調方式制御部３６は、変調方式を予め定めたＢＰＳＫに決定する（Ｓ１４）。一方、切断要求ＦＬＡＧがＯＮになっていなければ（Ｓ１２のＮ）、変調方式制御部３６は品質導出部３８で導出した伝送路品質にもとづいて変調方式を決定する（Ｓ１６）。変復調部３４は、決定した変調方式によって、通信処理を実行する（Ｓ１８）。
【００４５】
図６は、通信開始処理および変調方式変更処理のシーケンス図である。当該処理は、回線の切断処理を実行しないが、回線切断のための前処理に相当する。端末装置１０は、基地局装置１２に対して新たな接続を確立するために、ＬＣＨ確立要求を出力する（Ｓ３０）。基地局装置１２のタイムスロット制御部４２が、当該端末装置１０にタイムスロットを割り当てた場合、すなわちＬＣＨを割り当てた場合、端末装置１０にＬＣＨ割当を出力する（Ｓ３２）。端末装置１０は、通信プロトコルのさらに上位レイヤでの同期を確立するために、割り当てられたタイムスロットで、基地局装置１２に対して同期バーストを出力する（Ｓ３４）。また、基地局装置１２は端末装置１０に対して、同期バーストの応答を出力する（Ｓ３６）。
【００４６】
端末装置１０と基地局装置１２の間で所定の情報が交換可能になれば、端末装置１０と基地局装置１２は、処理可能な変調方式の情報を交換するなどの処理を含んだ機能ネゴシエーションを実行する（Ｓ３８）。端末装置１０と基地局装置１２は、初期的に定められたπ／４シフトＱＰＳＫで通信する（Ｓ４０）。この段階においては、伝送路品質に関する処理を実行していないため、適応変調も実行していない。端末装置１０は、品質測定部２２で測定した伝送路品質を伝送路品質通知信号として基地局装置１２に送信する（Ｓ４２）。変調方式制御部３６は、決定した変調方式を変調方式通知信号として端末装置１０に送信する（Ｓ４４）。端末装置１０と基地局装置１２の間で、変調方式を切り替えるために、再同期処理等を含んだ変調方式切替処理を実行する（Ｓ４６）。その後、端末装置１０と基地局装置１２は、１６ＱＡＭで通信する（Ｓ４８）。
【００４７】
図７は、切断処理のシーケンス図である。ここで、端末装置１０が、非アクティブ状態にあるとする。処理部１６は、操作部１４からの指示によって切断要求ＦＬＡＧを「ＯＮ」にする（Ｓ６０）。端末装置１０は、基地局装置１２にＬＣＨ確立要求を出力する（Ｓ６２）。制御信号処理部４４は、切断要求ＦＬＡＧが「ＯＮ」を検出する（Ｓ６４）。基地局装置１２は、端末装置１０にＬＣＨ割当を出力する（Ｓ６６）。端末装置１０は、通信プロトコルのさらに上位レイヤでの同期を確立するために、基地局装置１２に対して同期バーストを出力する（Ｓ６８）。また、基地局装置１２は端末装置１０に対して、同期バーストの応答を出力する（Ｓ７０）。
【００４８】
端末装置１０は、通常のデータ通信の場合と同様に、適応変調に必要な伝送路品質を測定し、伝送路品質通知信号として基地局装置１２に送信する（Ｓ７２）。変調方式制御部３６は、切断要求ＦＬＡＧが「ＯＮ」であったために、変調方式を予め定めていたＢＰＳＫに決定し、変調方式通知信号を端末装置１０に送信する（Ｓ７４）。端末装置１０と基地局装置１２の間で、変調方式を切り替えるために、再同期処理等を含んだ変調方式切替処理を実行する（Ｓ７６）。その後、端末装置１０と基地局装置１２は、ＢＰＳＫで通信する（Ｓ７８）。さらに、端末装置１０の切断処理を実行する（Ｓ８０）。
【００４９】
ここで、ステップ６０とステップ６４の処理が追加されていること、さらにステップ７４で通知する変調方式が予め定めた変調方式であることを除けば、ステップ６２からステップ７８の処理は、端末装置１０が非アクティブ状態から復帰する処理に相当する。すなわち、端末装置１０では切断要求ＦＬＡＧを生成する処理を追加し、基地局装置１２では、切断要求ＦＬＡＧが「ＯＮ」の場合の処理を追加すれば、非アクティブ状態から復帰する処理と同様の処理で、より安定した処理を実現可能になる。
【００５０】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。基地局装置１２と接続し、かつ非アクティブ状態にある端末装置１０の処理部１６に回線切断を指示する信号が入力される。処理部１６は、当該指示をもとに切断要求ＦＬＡＧをＯＮに設定し、切断要求ＦＬＡＧを含んだＬＣＨ確立要求の信号が変復調部１８から出力される。制御信号処理部４４は、受信したＬＣＨ確立要求の信号から、切断要求ＦＬＡＧのＯＮを検出する。
【００５１】
品質導出部３８は、通常の適応変調処理と同じく受信した信号から上下回線の伝送路品質を導出する。変調方式制御部３６は、ＯＮになった切断要求ＦＬＡＧにもとづいて、品質導出部３８で導出した伝送路品質に関係なく、変調方式を予め定めたＢＰＳＫに決定する。変復調部３４は、変調方式をＢＰＳＫに変更すると共に、端末装置１０に変調方式の変更を通知する。その結果、端末装置１０の変復調部１８も変調方式をＢＰＳＫに変更する。端末装置１０と基地局装置１２は、変更された変調方式によって、端末装置１０の切断処理を実行する。
【００５２】
本実施の形態によれば、端末装置が基地局装置に対して切断を要求する際に、当該要求を示した信号を基地局装置に送信し、基地局装置は、当該要求を示した信号にもとづいて適応変調を中止して、予め定めた誤り耐性の強い変調方式に決定するため、より安定した処理が実現可能である。さらに、切断要求を示した信号の付加以外は、端末装置と基地局装置の間で、通常のシーケンスが実行されるため、本実施の形態の実現可能性は高い。
【００５３】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と同様に、非アクティブ状態の端末装置が、基地局装置との通信を切断する場合に関する。端末装置の切断処理をより確実に実行するために、実施の形態１では、適応変調で決定した変調方式を無視するために、端末装置から基地局装置へのタイムスロットの割当要求の中に切断要求を示した信号を付加した。一方、実施の形態２では、切断要求を示した信号を付加せずに、端末装置の処理によって基地局装置に誤り耐性の強い変調方式を選択させる。
【００５４】
本実施の形態では、上り回線の変調方式は、基地局装置によって測定された信号の品質にもとづいて決定されるため、基地局装置での信号の品質の測定タイミングに、端末装置が信号の強度を小さくして送信する。その結果、基地局装置では、実際の通信状態よりも信号の品質が劣化するため、より誤り耐性の強い変調方式の使用を決定する。一方、下り回線の変調方式は、端末装置が受信した信号の品質を測定し、測定した信号の品質に適した変調方式を基地局装置に通知して、基地局装置で最終的に決定されるが、端末装置が基地局装置に変調方式を通知する際に、実際に通信可能な変調方式よりも誤り耐性の強い変調方式を通知する。
【００５５】
図８は、実施の形態２に係る端末装置１０の構成を示す。図８の端末装置１０は、図１の端末装置１０に切断検出部５０が加えられており、またＲＦ部２４は、周波数変換部５２、増幅部５４を含む。
【００５６】
処理部１６は、図１と同様に操作部１４で入力した信号を変復調部１８で変調できる形の信号に変更する。しかし図１と異なり、非アクティブ状態にある場合に、操作部１４から回線切断を指示する信号を受け付けると、基地局装置１２に送信するための切断要求を示した信号を生成しない。
【００５７】
切断検出部５０は、非アクティブ状態にある場合に処理部１６を介して、操作部１４に入力された信号から回線切断を指示する信号を検出する。さらに、検出した信号に従って、上り回線と下り回線の変調方式が共に誤り耐性の強いものになるように、上り回線と下り回線の品質測定に対して、後述の処理を実行するための指示を行う。
【００５８】
変調方式決定部２０は、品質測定部２２で測定した信号の品質から、当該測定した信号の品質に適した変調方式を決定し、決定した変調方式を基地局装置１２に通知する。通常の適応変調において、測定した信号の品質から変調方式を決定する方法は、図１と同一である。一方、切断検出部５０が回線切断を指示する信号を検出した場合には、切断検出部５０からの指示によって、前述の決定した変調方式を予め定めた変調方式、例えば、ＢＰＳＫに変更する。あるいは、決定した変調方式からより誤り耐性の強い変調方式に変更してもよく、例えば、決定した変調方式が１６ＱＡＭであれば、π／４シフトＱＰＳＫに変更してもよい。当該変更した変調方式は基地局装置１２に通知される。なお、上述の処理は、回線切断を指示する信号を検出した場合に下り回線の変調方式を誤り耐性の強いものにするための処理に相当する。
【００５９】
周波数変換部５２は、変復調部１８で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換、ＡＤまたはＤＡ変換等を行う。
増幅部５４は、送信すべき無線周波数の信号や受信した無線周波数の信号を増幅する。なお、両者に対応した増幅器は、別々に設けられてもよく、例えば、送信信号に対してパワーアンプが、受信信号に対して、ローノイズアンプが設けられてもよい。ここでは、切断検出部５０が回線切断を指示する信号を検出した場合に、切断検出部５０からの指示によって、基地局装置１２での信号の品質の測定タイミングにパワーアンプの増幅率を下げる。なお、上述の処理は、回線切断を指示する信号を検出した場合に上り回線の変調方式を誤り耐性の強いものにするための処理に相当する。
【００６０】
図９は、端末装置１０での変調方式の決定処理手順を示すフローチャートである。変調方式決定部２０は、品質測定部２２での伝送路品質の測定結果をもとに基地局装置１２に対して要求する変調方式を決定する（Ｓ１００）。切断検出部５０が回線切断を指示する信号を検出した場合（Ｓ１０２のＹ）には、増幅部５４は、信号の強度を下げた同期バーストを基地局装置１２に送信する（Ｓ１０４）。さらに、変調方式決定部２０は、基地局装置１２に対して要求する変調方式をＢＰＳＫに変更して、当該変調方式に関する情報を含んだ信号を基地局装置１２に送信する（Ｓ１０６）。一方、切断検出部５０が回線切断を指示する信号を検出しない場合（Ｓ１０２のＮ）には、通常の変調方式決定処理を実行する（Ｓ１０８）。さらに、端末装置１０は、基地局装置１２と通信処理、特に回線切断を実行するための通信処理を実行する（Ｓ１１０）。
【００６１】
図１０は、図８の切断処理のシーケンス図である。ここで、端末装置１０は、非アクティブ状態にあるとする。端末装置１０の切断検出部５０は、処理部１６を介して操作部１４からの回線切断の指示を受け付ける（Ｓ１２０）。端末装置１０は、基地局装置１２にＬＣＨ確立要求を出力する（Ｓ１２２）。基地局装置１２は、端末装置１０にＬＣＨ割当を出力する（Ｓ１２４）。増幅部５４は、切断検出部５０からの指示によって送信信号の強度を下げる（Ｓ１２６）。送信信号の強度を下げた状態で、通信プロトコルのさらに上位レイヤでの同期を確立するために、基地局装置１２に対して同期バーストを出力する（Ｓ１２８）。基地局装置１２の品質導出部３８は、上り回線の変調方式を決定するために信号強度を測定し（Ｓ１３０）、変調方式制御部３６は、測定した信号強度に適した上り回線の変調方式を決定する。また、基地局装置１２は端末装置１０に対して、同期バーストの応答を出力する（Ｓ１３２）。
【００６２】
端末装置１０の品質測定部２２は、通常のデータ通信の場合と同様に、適応変調に必要な伝送路品質を測定する（Ｓ１３４）が、切断検出部５０からの指示によって、基地局装置１２に対して要求するための変調方式を予め定めていたＢＰＳＫに決定する（Ｓ１３６）。端末装置１０は、決定した変調方式を伝送路品質通知信号として基地局装置１２に送信する（Ｓ１３８）。基地局装置１２の変調方式制御部３６では、伝送路品質通知信号にもとづいて下り回線の変調方式をＢＰＳＫに決定し、変調方式通知信号を端末装置１０に送信する（Ｓ１４０）。端末装置１０と基地局装置１２の間で、変調方式を切り替えるために、再同期処理等を含んだ変調方式切替処理を実行する（Ｓ１４２）。その後、端末装置１０と基地局装置１２は、ＢＰＳＫで通信する（Ｓ１４４）。さらに、端末装置１０の切断処理を実行する（Ｓ１４６）。
【００６３】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。基地局装置１２と接続し、かつ非アクティブ状態にある端末装置１０の処理部１６に回線切断を指示する信号が入力される。切断検出部５０は、当該指示を検出し、変調方式決定部２０と増幅部５４に所定の指示信号を出力する。増幅部５４は、基地局装置１２が伝送路品質を測定すべき同期バーストの送信の際に、信号の強度を低下させて出力する。品質導出部３８は、強度が低下した信号を受信して、受信した信号の伝送路品質を測定し、変調方式制御部３６は、その結果に応じた上り回線の変調方式を決定する。
【００６４】
また変調方式決定部２０は、品質測定部２２で測定した伝送路品質に関係なく、基地局装置１２に要求する変調方式をＢＰＳＫに決定する。端末装置１０は、要求するための変調方式を基地局装置１２に通知し、変調方式制御部３６は、要求に応じた下り回線の変調方式を決定する。変復調部３４は、変調方式をＢＰＳＫに変更すると共に、端末装置１０に変調方式の変更を通知する。変復調部１８も変調方式をＢＰＳＫに変更する。端末装置１０と基地局装置１２は、変更された変調方式によって、端末装置１０の切断処理を実行する。
【００６５】
本実施の形態によれば、端末装置と基地局装置の間に新たな信号を付加せずに、適応信号処理を中止して、予め定めた誤り耐性の強い変調方式に決定するため、より安定した処理が実現可能である。さらに、本実施の形態を実現するためには、端末装置に新たな機能を追加し、基地局装置は、適応変調を処理可能な機能のみを有していればよいため、実現性が高い。
【００６６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６７】
実施の形態１において、処理部１６は、切断要求を示した信号を生成している。しかしこれに限らず例えば、緊急メッセージのような重要なメッセージ、データ量の小さいメッセージであってもよい。本変形例によれば、所定のデータをより確実に伝送できる。つまり、適応変調を実行させたくない情報であればよい。
【００６８】
実施の形態１および２において、通信システム１００は、簡易型携帯電話システムを対象とした。しかしこれに限らず例えば、ＴＤＭＡ方式を採用したセルラー型の携帯電話システムなどであってもよい。本変形例によれば、様々な通信システムに対して本発明を適用可能になる。つまり、端末装置に対して割当てたチャネルに時間的制限があればよい。なお、「チャネル」とは、基地局装置と端末装置などの無線装置間で通信を行うために設定される無線通信路のことをいい、具体的には、ＦＤＭＡ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）の場合は特定の周波数帯域を指し、ＴＤＭＡ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）の場合は特定のタイムスロットまたはスロットを指し、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）の場合は特定の符号系列を指す。
【００６９】
実施の形態１および２において、変復調部１８、変調方式決定部２０、変復調部３４、変調方式制御部３６は、伝送速度の違いとして、ＢＰＳＫや１６ＱＡＭなどの異なった変調方式を処理対象としている。しかしこれに限らず例えば、伝送速度の違いとして、誤り訂正の符号化率を処理の対象としてもよく、さらに変調方式と誤り訂正の符号化率を組み合わせたものを処理も対象としてもよい。本変形例によれば、伝送速度をより詳細に設定可能になる。つまり、複数種類の伝送速度が実現されればよい。
【００７０】
実施の形態１および２において、変調方式決定部２０、品質測定部２２、変調方式制御部３６、品質導出部３８によって上下回線の変調方式は、独立して制御されている。しかしこれに限らず例えば、品質導出部３８は、受信した信号から上り回線の伝送路品質を測定し、変調方式制御部３６は、測定した伝送路品質から上下回線共通の変調方式を決定してもよく、あるいは品質導出部３８で測定したひとつの伝送路品質から、変調方式制御部３６が上下回線それぞれに対して設けられたしきい値より上下回線の変調方式をそれぞれ決定してもよい。本変形例によれば、変調方式の決定に必要な処理を軽減できる。つまり、実際の伝送路品質に基づいて変調方式が決定されればよい。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、可変の伝送速度で通信する場合においても、所定の処理に必要な情報をより確実に伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る通信システムを示す構成図である。
【図２】図１の記憶部のデータ構造を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るフレームフォーマットを示す図である。
【図４】図１のタイムスロット制御部のデータ構造を示す図である。
【図５】図１の変調方式の決定処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図１の通信開始処理および変調方式変更処理のシーケンス図である。
【図７】図１の切断処理のシーケンス図である。
【図８】実施の形態２に係る端末装置の構成を示す図である。
【図９】図８の変調方式の決定処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図８の切断処理のシーケンス図である。
【符号の説明】
１０端末装置、１２基地局装置、１４操作部、１６処理部、１８変復調部、２０変調方式決定部、２２品質測定部、２４ＲＦ部、２６制御部、２８端末用アンテナ、３０基地局用アンテナ、３２ＲＦ部、３４変復調部、３６変調方式制御部、３８品質導出部、４０制御部、４２タイムスロット制御部、４４制御信号処理部、４６インターフェース部、４８ネットワーク、５０切断検出部、５２周波数変換部、５４増幅部、６０記憶部、１００通信システム。

Claims

通信プロトコルの上位レイヤを接続したまま、タイムスロットを開放している端末装置から、タイムスロットの割当要求の信号を受信する通信部と、
前記通信部において受信した割当要求の信号の送信元となる端末装置に、タイムスロットを割り当てるタイムスロット制御部と、
前記タイムスロット制御部においてタイムスロットを割り当てた端末装置に対する伝送路品質を導出する伝送路品質導出部と、
前記伝送路品質導出部において導出した伝送路品質に適した伝送速度を決定し、前記タイムスロット制御部においてタイムスロットを割り当てた端末装置と通信する際に、決定した伝送速度を前記通信部に使用させる伝送速度決定部とを含み、
前記伝送速度決定部は、前記通信部が受信した割当要求の信号に切断要求が含まれている場合に、伝送路品質に適するように決定した伝送速度を無視し、予め定めた伝送速度であって、かつ前記通信部において使用可能な伝送速度のうちの誤り耐性の強い伝送速度の使用を決定し、
前記タイムスロット制御部は、端末装置に対してタイムスロットを割り当てた後、前記通信部に予め定めた伝送速度を使用させることよって、当該端末装置の切断処理を実行することを特徴とする基地局装置。
通信プロトコルの上位レイヤを接続したまま、タイムスロットを開放している端末装置と、
前記端末装置から、タイムスロットの割当要求の信号を受信すると、前記端末装置にタイムスロットを割り当てるとともに、前記端末装置に対する伝送路品質を導出し、導出した伝送路品質に適した伝送速度を決定することによって、決定した伝送速度にて前記端末装置との通信を実行する基地局装置とを含み、
前記基地局装置は、受信した割当要求の信号に切断要求が含まれている場合に、伝送路品質に適するように決定した伝送速度を無視し、予め定めた伝送速度であって、かつ当該基地局装置において使用可能な伝送速度のうちの誤り耐性の強い伝送速度の使用を決定し、前記端末装置に対してタイムスロットを割り当てた後、決定した伝送速度にて前記端末装置との通信を実行することよって、前記端末装置の切断処理を実行することを特徴とする通信システム。
通信プロトコルの上位レイヤを接続したまま、タイムスロットを開放している状態において、基地局装置に対して、タイムスロットの割当要求の信号を送信する通信部と、
前記通信部が割当要求の信号を送信した基地局装置によってタイムスロットが割り当てられた後、前記基地局装置に上り回線の伝送速度を決定させるために、前記通信部に信号を所定の信号強度にて送信させる処理部と、
前記通信部を介して、前記基地局装置に対する伝送路品質を測定する伝送路品質測定部と、
前記伝送路品質測定部において測定した伝送路品質に応じて、前記基地局装置との下り回線の伝送速度の候補を導出し、前記通信部に対して、導出した伝送速度の候補を前記基地局装置へ送信させる伝送速度導出部とを含み、
前記処理部は、回線切断を指示する信号を受けつけた場合、前記所定の信号強度よりも小さな強度によって、前記通信部に信号を送信させ、
前記伝送速度導出部は、予め定めた伝送速度であって、かつ前記通信部において使用可能な伝送速度のうちの誤り耐性の強い伝送速度を下り回線の伝送速度の候補として決定し、決定した伝送速度の候補を前記基地局装置へ送信させることを特徴とする端末装置。
基地局装置と、
通信プロトコルの上位レイヤを接続したまま、タイムスロットを開放している状態において、前記基地局装置に対して、タイムスロットの割当要求の信号を送信し、前記基地局装置によってタイムスロットが割り当てられた後、前記基地局装置に上り回線の伝送速度を決定させるために信号を所定の信号強度にて送信するとともに、前記基地局装置に対する伝送路品質を測定し、測定した伝送路品質に応じて、前記基地局装置との下り回線の伝送速度の候補を導出し、導出した伝送速度の候補を前記基地局装置へ送信する端末装置とを含み、
前記端末装置は、回線切断を指示する信号を受けつけた場合、前記所定の信号強度よりも小さな強度によって信号を送信し、予め定めた伝送速度であって、かつ当該端末装置において使用可能な伝送速度のうちの誤り耐性の強い伝送速度を下り回線の伝送速度の候補として決定し、決定した伝送速度の候補を前記基地局装置へ送信することを特徴とする通信システム。