JP4671771B2 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に無線通信の技術分野に関し、特に適応変調符号化（ＡＭＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）方式の無線通信装置及び無線通信方法に関連する。

無線通信システム、特に移動通信システムでは、通信環境は刻々と変化するので、信号品質は大なり小なり変動する。通信品質は、チャネル状態情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）で表現され、ＣＱＩの具体例としては、希望信号電力と非希望信号電力の比率によるもの（ＳＮＲ，ＳＩＲ，ＳＩＮＲ等）が挙げられる。高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）システムのような現行の通信システムでは、無線通信における通信品質を向上させるため、送信電力制御や、適応変調符号化（ＡＭＣ）制御等が行われる（この種の技術については、非特許文献１参照。）。

図１は、この種の無線通信システムの概念図を示す。図１では、基地局から移動局への下りリンクで共有パケットデータチャネル（ｓｈａｒｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｃｈａｎｎｅｌ）及び付随制御チャネルが伝送され、上りリンクで付随制御チャネルが伝送される様子が示されている（上りのデータチャネルは簡単のため図示されていない。）。共有パケットデータチャネルは、ペイロードに相当する情報データを伝送するためのチャネルである。共有パケットデータチャネルは、適応変調符号化（ＡＭＣ）方式で伝送されるが、その送信電力は一定に維持される。概して、ＡＭＣは、例えば２ｍｓのようなパケットの送信時間間隔（ＴＴＩ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）毎に変調方式及び符号化率を通信環境に合わせて変更することで、伝送効率を向上させることができる。共有パケットデータチャネルは、時分割多重（ＴＤＭ）方式の制御の下に複数のユーザ間で共有される。下りリンクの付随制御チャネルは、主に共有パケットデータチャネルを伝送するために必要な情報を伝送する。付随制御チャネルの伝送では、変調方式及び符号化率は一定に固定されるが、送信電力制御が行われる。下りリンクの付随制御チャネルは、パケット番号、共有パケットデータチャネル用の変調方式及び符号化率、送信電力制御ビット、再送制御ビット等を伝送する。上りリンクの付随制御チャネルの伝送でも、変調方式及び符号化率は一定に固定され、送信電力制御が行われる。上りリンクの付随制御チャネルは、チャネル状態情報（ＣＱＩ）、送信電力制御ビット、再送制御ビット等を伝送する。

図２は、ＡＭＣの動作原理に関する説明図である。横軸は時間を表し、縦軸はＳＩＲを表す。このＳＩＲは、移動局で受信した信号の品質を示す量であり、上りリンクの付随制御チャネルで基地局に通知されるＣＱＩに相当する。一般に、ＳＩＲが大きければ、通信環境が良好であり、高品質に通信することができる。ＡＭＣ方式では、ＳＩＲの様々な値について、どのような変調方式及び符号化率が採用されるべきかが定められている。図示の例では、変調方式及び符号化率の組み合わせが５つ用意され、それらはＭＣＳ番号１〜５で区別される（ＭＣＳ１〜ＭＣＳ５）。用意される組み合わせ数は任意に設定可能である。ＭＣＳ１は通信環境が最悪の場合に採用される組み合わせであり、変調多値数及び符号化率の双方が最小の組み合わせである。逆に、ＭＣＳ５は通信環境が最良の場合に採用される組み合わせであり、変調多値数及び符号化率が最大の組み合わせである。ＭＣＳ２〜ＭＣＳ４はそれらの中間的な組み合わせである。例えば、変調方式に、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭが用意されていたとすると、ＭＣＳ１ではＱＰＳＫが、ＭＣＳ５では６４ＱＡＭが採用される。符号化率に１／３，１／２，３／４が用意されていたとすると、ＭＣＳ１では１／３が、ＭＣＳ５では３／４が採用される。

ＡＭＣ方式では、移動局は、パイロット信号（既知信号）を受信し、チャネル状態情報（ＣＱＩ）を作成し、付随制御チャネルで基地局にそれを通知する。基地局は、ＣＱＩに基づいて、適切な変調方式及び符号化率の組み合わせを決定し、付随制御チャネルでそれを移動局に通知し、その組み合わせで共有パケットデータチャネルを送信する。移動局は通知された変調方式及び符号化率で、共有パケットデータチャネルを受信する。このような動作をパケット毎に（ＴＴＩ毎に）行うことで、通信環境の実情に最も相応しい変調方式及び符号化率でデータチャネルを伝送することができ、データ伝送効率を向上させることができる。

上述したように、付随制御チャネルの通信では、送信電力制御が行われる。移動局はパロット信号を受信し、多くの場合にＳＩＲ（ＣＱＩに相当する）を測定し、ＳＩＲに対する測定値と目標値とを比較し、それらの差分が少なくなるように、送信電力制御ビット（通常は１ビット）の内容を決定し、それを基地局に通知する。基地局は、受信した送信電力制御ビットに従って、送信電力を上げる又は下げる。送信電力を通信環境に合わせて適応的に上下させることで、制御チャネルの品質の向上を図ることができる。
３ＧＰＰ，ＴＲ２５．８４８："Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ＵＴＲＡＮ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ"

このように既存のシステムでも通信の高品質化を図ることがなされているが、将来的な通信システムにも充分であるとは言えない。将来的な通信システムでは、更なる通信の高速化及び大容量化等が求められる。従って、リソースを更に効率的に利用することが必要とされる。一方、制御チャネルの占めるリソースはペイロードには使用されない。従って、リソースの更なる効率化の観点からは、制御チャネルの情報量はできるだけ少ないことが望ましい。

一方、送信電力制御ビットは１ビットの２進情報で表現されることが多い。これは、情報内容を簡易に処理する点では好都合であるが、誤った内容が受信されると、通信品質に大きな悪影響を及ぼす。送信電力の上昇を移動局が要求したにもかかわらず、送信制御ビットが基地局で誤って受信され、送信電力を下げて移動局に送信されると、ＳＩＲは少なくともその瞬間に極めて悪化し、動作の不安定化を招くおそれがある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、制御チャネルの情報量を削減し且つ制御チャネルの送信電力制御を適切に行う無線通信装置及び無線通信方法を提供することである。

一実施例による無線通信装置は、
受信したチャネル状態情報に基づいて、データチャネルの変調方式及び符号化率と制御チャネルの送信電力とを適応的に制御する無線通信装置であって、
データチャネルの変調方式及び符号化率の組み合わせと、制御チャネルの送信電力との間の対応関係を表すテーブルと、
通信相手が指定したデータチャネルの変調方式及び符号化率の組み合わせを示すチャネル状態情報を前記通信相手から受信する手段と、
前記通信相手が指定した変調方式及び符号化率によりデータチャネルを送信することに加えて、前記テーブルにおいて前記通信相手が指定した前記組み合わせに対応する送信電力により制御チャネルを送信する手段と
を備える無線通信装置である。

本発明によれば、制御チャネルの情報量を削減し且つ制御チャネルの送信電力制御を適切に行うことができる。

本発明の一態様によれば、チャネル状態情報（ＣＱＩ）と、データチャネルの変調方式及び符号化率と、制御チャネルの送信電力との間の対応関係を表すデータテーブルにアクセスすることで、受信したチャネル状態情報に対応するデータチャネルの変調方式及び符号化率と制御チャネルの送信電力とが選択される。選択された変調方式及び符号化率でデータチャネルが、選択された送信電力で制御チャネルが送信される。制御チャネルの送信電力制御に、送信電力制御ビットでなくチャネル状態情報（ＣＱＩ）が使用されるので、従来必須であった送信電力制御ビットを省略できる。送信電力制御ビット自体は、１ビットしかないが、それはパケット毎に付随するので、本発明によれば、かなり多くのリソースを削減できる。また、チャネル状態情報（ＣＱＩ）は、送信電力制御ビットとは異なり、誤り訂正符号化の対象になる。従って、送信電力制御ビットよりも正確な基礎に基づいて、より安定的に送信電力制御を行うことができる。

チャネル状態情報は、通信相手の受信する信号に対する希望信号電力対非希望信号電力比で表現されてもよい。

チャネル状態情報は、通信相手により指定される変調方式及び符号化率の組み合わせ種別で表現されてもよい。これにより、通信相手の干渉除去機能の優劣によらず通信相手に相応しい送信電力を決定できる。

本発明の一態様による無線通信装置は、移動通信システムの基地局に設けられてもよい。

データテーブルにおける対応関係は、チャネル状態情報の示す信号品質が良くなるにつれて、送信電力は小さくなるように定められてもよい。或いは、データテーブルの対応関係は、チャネル状態情報の示す信号品質が悪くなるにつれて、送信電力は大きくなるように定められてもよい。

データテーブルにおけるチャネル状態情報は、複数の数値範囲で表現されてもよい。

通信相手から受信した再送制御情報に応じて、前記複数の数値範囲を定める１以上の境界が変更されてもよい。再送が要求される場合、伝搬路は良好でないことが多いので、再送制御情報は、チャネル状態情報（ＣＱＩ）とは別に、伝搬路の良否を示す。ＣＱＩ及び再送制御情報に基づいてデータテーブルを更新することで、実際の通信環境に更に相応しい送信電力制御を行うことができる。また、データテーブルを更新することとは別に、選択された送信電力は、通信相手から受信した再送制御情報に応じて補正されてもよい。

図３は、本発明の一実施例による通信装置のブロック図（その１）を示す。この通信装置は典型的には基地局に設けられるが、同様の通信装置を移動端末に備えてもよい。基地局は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）方式の通信システムに使用される。基地局は、Ｎ_Ｄ個のデータチャネル処理部３０２−１〜Ｎ_Ｄと、制御チャネル処理部３０４と、多重部（ＭＵＸ）３０６と、高速逆フーリエ変換部３０８と、ガードインターバル挿入部３１０と、ディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）３１２と、データテーブル３５２と、制御部３５４とを有する。Ｎ_Ｄ個のデータチャネル処理部３０２−１〜Ｎ_Ｄは同様な構成及び機能を有するので、３０２−１がそれらを代表して説明される。尚、Ｎ_Ｄ個の各々が１ユーザのデータチャネルを処理してもよいし、Ｎ_Ｄ個の内の１以上が１ユーザのデータチャネルを処理してもよい。データチャネル処理部３０２−１は、ターボ符号器３２２と、データ変調器３２４と、インターリーバ３２６と、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）３２８とを有する。制御チャネル処理部３０４は、畳込み符号器３４２と、ＱＰＳＫ変調器３４４と、インターリーバ３４６と、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）３４８と、レベル調整部３５０とを有する。

Ｎ_Ｄ個のデータチャネル処理部３０２−１〜Ｎ_Ｄは、トラフィック情報データをＯＦＤＭ方式で伝送するためのベースバンド処理を行う。ターボ符号器３２２は、トラフィック情報データの誤り耐性を高めるための符号化を行う。データ変調器３２４は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等のような適切な変調方式で、トラフィック情報データを変調する。適応変調符号化（ＡＭＣ）制御が行われるので、データ変調器３２４の変調方式及びターボ符号器３２２の符号化率は、制御部３５４の指示に従って適宜変更される。インターリーバ３２６は、トラフィック情報データの並ぶ順序を所定のパターンに従って並べ換える。直並列変換部（Ｓ／Ｐ）３２８は、直列的な信号系列（ストリーム）を並列的な信号系列に変換する。並列的な信号系列数は、サブキャリア数に応じて決定されてもよい。

制御チャネル処理部３０４は、制御情報データをＯＦＤＭ方式で伝送するためのベースバンド処理を行う。畳込み符号器３４２は、制御情報データの誤り耐性を高めるための符号化を行う。ＱＰＳＫ変調器３４４は、制御情報データをＱＰＳＫ変調方式で変調する。適切ないかなる変調方式が採用されてもよいが、制御情報データの情報量は比較的少ないので、本実施例では、変調多値数の少ないＱＰＳＫ変調方式が採用されている。制御チャネルの伝送では適応変調符号化（ＡＭＣ）は行われず、変調方式及び符号化率は通信環境によらず同じものが使用される。インターリーバ３４６は、制御情報データの並ぶ順序を所定のパターンに従って並べ換える。直並列変換部（Ｓ／Ｐ）３４８は、直列的な信号系列を並列的な信号系列に変換する。並列的な信号系列数は、サブキャリア数に応じて決定されてもよい。レベル調整部３５０は、制御部３５４の指示に従って、制御チャネルを表すディジタル信号の振幅（電力）を調整する。

多重部３０６は、各処理部で処理されたトラフィック情報データ及び制御情報データを多重化する。多重化は、時間多重、周波数多重及び符号多重のどの方式で行われてもよく、２以上の多重化方式が組み合わせられてもよい。本実施例では、多重部３０６に、パイロットチャネルが入力され、これも多重化される。他の実施例では、図中破線で示されるように、パイロットチャネルが直並列変換部３４８に入力され、パイロットチャネルが周波数軸方向に多重化される。

高速逆フーリエ変換部３０８は、そこに入力された信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行う。

ガードインターバル挿入部３１０は、変調済みの信号にガードインターバルを付加することで、ＯＦＤＭ方式におけるシンボルを作成する。周知のように、ガードインターバルは、伝送するシンボルの先頭又は末尾の一部を複製することによって得られる。

ディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）３１２は、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換する。

データテーブル３５２は、チャネル状態情報（ＣＱＩ）と、データチャネルの変調方式及び符号化率と、制御チャネルの送信電力との対応関係を表すテーブルを有する。

制御部３５４は、テーブル３５２にアクセスし、移動局から受信したチャネル状態情報（ＣＱＩ）に対応する変調方式、符号化率及び送信電力を選択する。選択した符号化率、変調方式及び送信電力は、ターボ符号器３２２、データ変調器３２４及びレベル調整部３５０にそれぞれ通知される。後述されるように、制御部３５４は、移動局から受信した再送制御ビットに基づいて、ターボ符号器等の各要素に通知する内容や、テーブルの内容を補正してもよい。

図４は、通信装置のブロック図（その２）を示し、図３のディジタルアナログ変換部３１２以降の部分（ＲＦ送信部）を示す。ＲＦ送信部は、直交変調器４０２と、局部発振器４０４と、バンドパスフィルタ４０６と、ミキサ４０８と、局部発振器４１０と、バンドパスフィルタ４１２と、電力増幅器４１４とを有する。

直交変調器４０２は、そこに入力された信号から、中間周波数の同相成分（Ｉ）及び直交成分（Ｑ）を生成する。バンドパスフィルタ４０６は、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。ミキサ４０８は、局部発振器４１０を用いて、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）する。バンドパスフィルタ４１２は余分な周波数成分を除去する。電力増幅器４１４は、アンテナ４１６から無線送信を行うために、信号の電力を増幅する。

なお、ＯＦＤＭ方式の代わりに、直交周波数符号多重化（ＯＦＣＤＭ）方式が採用される場合には、図５に示されるように、直並列変換部３２８と多重部３０６との間に拡散部３３０が設けられる。拡散部３３０は、並列的な信号系列の各々に所定の拡散符号を乗算することで、符号拡散を行う。拡散は、時間軸又は周波数軸の何れの方向に行われてもよく、時間軸及び周波数軸双方の方向に行われてもよい（２次元拡散）。

トラフィック情報データは、ターボ符号器３２２で符号化され、データ変調部３２４で変調され、インターリーバ３２６で並べ換えられ、直並列変換器３２８で並列化される。制御情報データは、符号化され、変調され、インターリーブされ、並列化され、サブキャリア成分毎に電力が調整される。以後、データチャネル及び制御チャネルは、多重部３０６でサブキャリア毎に多重化され、高速逆フーリエ変換部３０８でＯＦＤＭ方式の変調が行われ、変調後の信号にガードインターバルが付加され、ベースバンドのＯＦＤＭシンボルが出力される。ベースバンドの信号は、アナログ信号に変換され、ＲＦ処理部の直交変調器４０２で直交変調され、帯域制限の後に適切に増幅されて無線送信される。

図６は、変調方式、符号化率及び送信電力を決定する手順の概要を示すフローチャートである。フローはステップ６０２から始まり、基地局が移動局からチャネル状態情報（ＣＱＩ）を受信する。チャネル状態情報（ＣＱＩ）は、図３の制御部３５４に入力される。

ステップ６０４では、制御部３５４がデータテーブル３５２を参照し、受信したチャネル状態情報（ＣＱＩ）に対応する変調方式、符号化率及び送信電力を選択する。チャネル状態情報（ＣＱＩ）は、ＳＩＲで表現されてもよい。この場合、データテーブル３５２中のテーブルは、図７に示されるように、ＳＩＲに関する複数の数値範囲ＳＩＲ１〜ＳＩＲ５と、変調方式及び符号化率の複数個の組み合わせＭＣＳ１〜ＭＣＳ５と、複数の送信電力Ｐ_ＴＸ１〜Ｐ_ＴＸ５との対応関係を定める。図示の例では、変調方式としてＱＰＳＫと１６ＱＡＭが用意され、符号化率Ｒとして１／３，１／２，３／４が用意されている。受信したＣＱＩが、最悪の数値範囲ＳＩＲ１に属する場合は、変調多値数が最小であって符号化率も最小（冗長度が最大）の組み合わせＭＣＳ１（ＱＰＳＫ，Ｒ＝１／３）が選択され、最大の送信電力Ｐ_ＴＸ１が選択される。受信したＣＱＩが、最良の数値範囲ＳＩＲ５に属する場合は、変調多値数が最大であって符号化率も最大（１に最も近い）の組み合わせＭＣＳ５（１６ＱＡＭ，Ｒ＝３／４）が選択され、最小の送信電力Ｐ_ＴＸ５が選択される。受信したＣＱＩが、数値範囲ＳＩＲ２に属する場合は、ＱＰＳＫ及びＲ＝１／２の組み合わせが選択され、送信電力Ｐ_ＴＸ２（＜Ｐ_ＴＸ１）が選択される。受信したＣＱＩが、数値範囲ＳＩＲ３に属する場合は、ＱＰＳＫ及びＲ＝３／４の組み合わせが選択され、送信電力Ｐ_ＴＸ３（＜Ｐ_ＴＸ２）が選択される。受信したＣＱＩが、数値範囲ＳＩＲ４に属する場合は、１６ＱＡＭ及びＲ＝１／２の組み合わせが選択され、送信電力Ｐ_ＴＸ４（＜Ｐ_ＴＸ３）が選択される。即ち、ＣＱＩが信号品質の悪いことを示す場合は、情報伝送効率を犠牲にして、移動局での受信信号品質が良くなるように、各パラメータが決定される。逆に、ＣＱＩが信号品質の良いことを示す場合は、情報伝送効率が良くなるように、各パラメータが決定される。簡単のため、ＣＱＩの良否や送信電力の大小は、５種類に分けられているが、それらは適切ないかなる個数に分類されてもよい。

ステップ６０６では、選択された変調方式及び符号化率で、データチャネルが送信される。それを実現するため、図３の制御部３５４は、選択した符号化率及び変調方式をターボ符号器３２２及びデータ変調器３２４にそれぞれ通知する。また、選択された送信電力で、制御チャネルが送信される。それを実現するため、制御部３５４は、選択した送信電力をレベル調整部３５０に通知する。

ステップ６０２乃至６０６の手順は、パケット毎に、即ち送信時間間隔（ＴＴＩ）毎に反復される。更に、通信環境は移動局毎に異なるので、変調方式及び符号化率の適応制御は移動局毎に行われる。図８は、データチャネルの変調方式及び符号化率をＴＴＩ毎に制御することに加えて、制御チャネルの送信電力もＴＴＩ毎に制御する様子を示す。概して、ＣＱＩが信号品質の悪いことを示す場合（最悪の場合、それはＳＩＲ１に対応する）は、移動局での受信信号品質が良くなるように、データチャネルの変調多値数及び符号化率が小さく設定され、制御チャネル送信電力は大きく設定される。逆に、ＣＱＩが信号品質の良いことを示す場合（最良の場合、それはＳＩＲ５に対応する）は、変調多値数及び符号化率が大きく設定され、送信電力は小さく設定される。なお、データチャネルの送信電力は一定に固定され、制御チャネルの変調方式はＱＰＳＫに、符号化率は１／３に固定される。制御チャネルは情報量が少ないので、情報伝送効率よりも信頼性を優先して、変調方式及び符号化率が選択される。

チャネル状態情報（ＣＱＩ）は、図９に示されるように、移動局が測定したＳＩＲに対して、移動局が導出した変調方式及び符号化率の組み合わせＭＣＳ１〜ＭＣＳ５で表現されてもよい。この場合、基地局のデータテーブルで用意する変調方式及び符号化率の組み合わせ（図７，９の中央の列）と、移動局が導出する可能な組み合わせ（図９の左列）とは１対１に対応し、同一内容であることが望ましい。図９に示されるテーブルの形式が採用される場合に、図６のステップ６０４では、図３の制御部３５４がデータテーブル３５２を参照し、受信したチャネル状態情報（ＣＱＩ）に対応する変調方式、符号化率及び送信電力を選択する。受信したチャネル状態情報（ＣＱＩ）は、ＭＣＳ１〜ＭＣＳ５の何れかであり、その変調方式及び符号化率の組み合わせに対応する送信電力が選択される。以後は上述の手順と同様に、ステップ６０６にて、図３の制御部３５４が選択した内容をターボ符号器３２２及びデータ変調器３２４にそれぞれ通知し、選択された変調方式及び符号化率で、データチャネルが送信される。また、制御部３５４が選択した送信電力をレベル調整部３５０に通知し、選択された送信電力で、制御チャネルが送信される。

一般に、移動局には様々なものがあり、例えば、干渉キャンセラのような干渉除去機能を備えた高機能な機種もあれば、そのような機能を備えていない簡易な機種もある。高機能な機種は、簡易な機種とは異なり、受信信号中の干渉成分を非常に小さく抑制し、信号品質（ＳＩＲ）を大きく向上させることができる。従って、基地局に通知されるＳＩＲは、移動局での信号処理方式に依存してその良否が異なり、制御チャネルの送信電力が不適切に選択されてしまうことが懸念される。一方、移動局が導出する変調方式及び符号化率の組み合わせ（ＭＣＳと略す）は、移動局での信号処理方式に依存しない。所要のＳＩＲを維持できるようなＭＣＳを移動局が導出し、それが基地局に通知されるからである。従って、移動局の干渉除去機能の優劣によらず移動局に相応しい送信電力Ｐ_ＴＸｉを決定する観点からは、ＭＣＳを基地局に通知することが望ましい。

図７，図９では、ＳＩＲ、ＭＣＳ及び送信電力が、同数に分類されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０に示されるように、ＳＩＲとＭＣＳの対応関係とは別に、ＳＩＲと送信電力の対応関係が定められてもよい（Ｍ≠Ｎ）。既存のＡＭＣに関する制御内容を変更せずに、本発明による送信電力制御を行う観点からは、図９に示されるようにＡＭＣ用のテーブルと、送信電力制御用のテーブルとを別々に管理することが望ましい。

上りリンクの付随制御チャネルには、下りリンクで伝送された信号に対する誤り検出結果（典型的には、巡回冗長検査結果（ＣＲＣ結果））が含まれていてもよい。特に、自動再送要求（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）制御が行われる場合は、誤り検査結果だけでなく、再送対象のパケット番号等も再送制御ビットとして基地局に通知される。第２実施例での基地局は、誤りが検出されなかった旨の通知（ＡＣＫ）を受けた場合には、データテーブル３５２を参照し、受信したＣＱＩに対応する送信電力で、制御チャネルを送信する。一方、誤りが検出された旨の通知（ＮＡＣＫ）を受けた場合は、基地局は、データテーブル３５２から選択した送信電力（Ｐ_ＴＸｉ）よりも高い送信電力（Ｐ_ＴＸｉ＋ΔＰ）で、制御チャネルを送信する。どの程度高い電力にするか（ΔＰ）は、実験により又はシミュレーションにより適宜設定できる。誤りの有無は伝搬環境の良否を反映するので、ＣＱＩに加えて誤り検出結果を利用することで、送信電力制御を更に適切に行うことができる。

誤りが検出された旨の通知（ＮＡＣＫ）の多少を、データテーブル３５２中のテーブルの適否に関連付けることもできる。適切な送信電力制御が行われていれば、誤りが検出された旨の通知（ＮＡＣＫ）は少ないことが予想される。第３実施例による基地局は、ある送信電力（例えば、Ｐ_ＴＸ３）で送信した制御チャネルに対して、多数のＴＴＩを含む一定期間内に、どの程度多くのＮＡＣＫが通知されたかを監視する。通知されたＮＡＣＫの頻度が所定値より大きい場合は、より大きな送信電力（例えば、Ｐ_ＴＸ２）で制御チャネルが送信されるように、テーブルが更新される。

図１１は、通知されるＳＩＲのとり得る値が、複数の数値範囲で表現されている様子を示す。図１１には、ＳＩＲ２，ＳＩＲ３が示され、それらの数値範囲の境界値（閾値）が、それぞれＳ_１２，Ｓ_２３，Ｓ_３４で表現される。ＳＩＲ１，ＳＩＲ４，ＳＩＲ５についても同様な範囲及び境界値が存在するが、簡単のため図示されていない。この場合において、移動局から通知されたＳＩＲが、×印で示される点に該当したとする。この値は、ＳＩＲ３に属するので、図７に示されるテーブルによれば、送信電力はＰ_ＴＸ３になる。Ｐ_ＴＸ３で送信された制御チャネルに対して、一定期間内に基地局に通知されたＮＡＣＫの頻度が所定値より大きかったとする。この場合は、境界値Ｓ_２３が新たな境界値Ｓ_２３’に増やされる。その結果、×印で示される点のＳＩＲは、境界値の更新後は、ＳＩＲ２の数値範囲に属し、送信電力はＰ_ＴＸ２（＞Ｐ_ＴＸ３）になる。これにより、ＮＡＣＫが多く報告された送信電力の対応関係を改善することができる。図１１では、簡明化のため、境界値Ｓ_２３が更新されても他の境界値Ｓ_１２，Ｓ_３４は不動であるように描かれているが、それは必須ではない。境界値Ｓ_２３が更新されることに応じて、他の境界値Ｓ_１２，Ｓ_３４が更新されてもよい。例えば、Ｓ_１２’−Ｓ_１２＝Ｓ_２３’−Ｓ_２３＝Ｓ_３４’−Ｓ_３４＝・・・＝ΔＳ（例えば、＋１ｄＢ）となるように、各境界値が同じ電力（ΔＳ）だけ増やされ、各数値範囲を平行移動させてもよい。

通知されたＮＡＣＫの頻度が所定値より小さい場合は、テーブルを更新してなくてもよいし、更新してもよい。更新する場合は、より小さな送信電力で（例えば、Ｐ_ＴＸ３の代わりにＰ_ＴＸ４で）制御チャネルが送信されるように、テーブルが更新される。具体的には、境界値の値が小さくなるように更新される。ＮＡＣＫの頻度が少ないことは、信号伝送の高品質化の観点からは好ましいが、品質が過剰に高い場合は、近隣のユーザに与える干渉量も通常より多くなる。従って、ＮＡＣＫの頻度が所定値より小さい場合には、送信電力が小さくなるようにテーブルを更新することが望ましい。

このようなＳＩＲに関する境界値（閾値）の変更は、送信電力に反映させる必要はあるが、その変更は、変調方式や符号化率の組み合わせに反映させてもさせなくてもよい。従って、本実施例のようにＮＡＣＫの頻度に基づいて境界値を微調整する場合は、テーブルは図９のように別々に作成されていると好都合である。

通信システムの概要を示す図である。 ＡＭＣの動作原理に関する説明図である。 本発明の一実施例による通信装置のブロック図（その１）を示す。 本発明の一実施例による通信装置のブロック図（その２）を示す。 ＯＦＣＤＭ方式の通信装置のブロック図を示す。 変調方式、符号化率及び送信電力を決定する手順を示すフローチャートである。 データテーブルの具体例を示す図である。 適応変調符号化制御及び送信電力制御の行われる様子を示す図である。 データテーブルの他の具体例を示す図である。 データテーブルの他の具体例を示す図である。 ＳＩＲの数値範囲を示す図である。

符号の説明

３０２−１〜Ｎ_Ｄ データチャネル処理部； ３０４ 制御チャネル処理部； ３０６多重部； ３０８ 高速逆フーリエ変換部； ３１０ ガードインターバル挿入部； ３１２ ディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）； ３２２ ターボ符号器； ３２４ データ変調器； ３２６ インターリーバ； ３２８ 直並列変換部（Ｓ／Ｐ）； ３３０ 拡散部； ３４２ 畳込み符号器； ３４４ ＱＰＳＫ変調器； ３４６ インターリーバ； ３４８ 直並列変換部（Ｓ／Ｐ）； ３５０ レベル調整部； ３５２ データテーブル； ３５４ 制御部；
４０２ 直交変調器； ４０４ 局部発振器； ４０６ バンドパスフィルタ； ４０８ ミキサ； ４１０ 局部発振器； ４１２ バンドパスフィルタ； ４１４ 電力増幅器； ４１６ 送信アンテナ

Claims (9)

1. 受信したチャネル状態情報に基づいて、データチャネルの変調方式及び符号化率と制御チャネルの送信電力とを適応的に制御する無線通信装置であって、
   データチャネルの変調方式及び符号化率の組み合わせと、制御チャネルの送信電力との間の対応関係を表すテーブルと、
   通信相手が指定したデータチャネルの変調方式及び符号化率の組み合わせを示すチャネル状態情報を前記通信相手から受信する手段と、
   前記通信相手が指定した変調方式及び符号化率によりデータチャネルを送信することに加えて、前記テーブルにおいて前記通信相手が指定した前記組み合わせに対応する送信電力により制御チャネルを送信する手段と
   を備える無線通信装置。
2. 当該無線通信装置が、移動通信システムの基地局に設けられる、請求項１記載の無線通信装置。
3. 当該無線通信装置が、移動通信システムの移動局に設けられる、請求項１記載の無線通信装置。
4. 前記テーブルは、チャネル状態情報の示す信号品質が良くなるにつれて、送信電力が小さくなるように、前記対応関係を定めている、請求項１記載の無線通信装置。
5. 前記テーブルは、チャネル状態情報の示す信号品質が悪くなるにつれて、送信電力が大きくなるように、前記対応関係を定めている、請求項１記載の無線通信装置。
6. 前記組み合わせに対応する前記送信電力が、前記通信相手から受信した再送制御情報に応じて補正される、請求項１記載の無線通信装置。
7. 前記データチャネルの送信電力は一定であり、前記制御チャネルの変調方式及び符号化率は一定である、請求項１記載の無線通信装置。
8. 通信相手が指定したデータチャネルの変調方式及び符号化率の組み合わせを示すチャネル状態情報を前記通信相手から受信し、
   データチャネルの変調方式及び符号化率の組み合わせと、制御チャネルの送信電力との間の対応関係を表すテーブルにアクセスし、該テーブルにおいて前記通信相手が指定した前記組み合わせに対応する送信電力を選択し、
   前記通信相手が指定した変調方式及び符号化率によりデータチャネルを送信することに加えて、選択した前記送信電力により制御チャネルを送信するステップ
   を有する無線通信方法。
9. 前記データチャネルの送信電力は一定であり、前記制御チャネルの変調方式及び符号化率は一定である、請求項８記載の無線通信方法。

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