JP4177808B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

この発明は、直交周波数分割多重通信方式に関し、特にサブキャリアごとに適応した変調方式を用いる技術に関する。

周知のように、直交周波数分割多重（OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）通信方式は、周波数軸上に位相が直交する複数のサブキャリアを配置し、各サブキャリアを通じて独立した情報を伝送する方式である。ＯＦＤＭ通信方式の送信機・受信機は次のように構成される。

送信側では、送信する伝送情報を誤り訂正符号化して冗長度を高め、バースト誤り耐性を高めるためにインタリーブを施した後、各サブキャリアへ分配する。符号化した後でサブキャリアへ分配してからインタリーブを施す方法もある。サブキャリアに分配されたビット列は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなど所定の変調方式で変調される。変調された各サブキャリアのシンボルは、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）により一括して時間波形に変換される。その後マルチパス環境での誤り耐性を高めるために、時間波形の後端の一部をコピーし、ガードインターバルとして時間波形の先頭に付加する。その後、無線周波数に変換してアンテナから送信される。

受信側では、アンテナで受信した信号をベースバンド周波数に変換し、ガードインターバルを取り除いた上でＦＦＴ（高速フーリエ変換）を施して時間波形をサブキャリア成分に分解する。サブキャリアごとに、送信側で使用した変調方式に応じた復調処理を施す。すべてのサブキャリアの復調結果を一列に並べなおしてからデインタリーブ処理を行い、これに誤り訂正処理を施して、所望の伝送情報を復号する。送信側がサブキャリアに分配した後でインタリーブを行った場合は、復調処理後にまずデインタリーブを行って、すべてのサブキャリアのデインタリーブ結果を一列に並べなおす。

一般的には、そのシステムが運用される伝搬環境を想定して１つに決め、すべてのサブキャリアで同じ変調方式を使用するが、無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａのように、システム上複数の変調方式を規定し、伝搬環境や受信誤りの頻度などに応じて各サブキャリアに適応した変調方式を選択するシステムもある。

無線通信では送信機から受信機へ直接届く直接波のほかに、建物などで電波が反射して受信機に届く反射波があり、さまざまな遅延時間の反射波が混在するマルチパス環境で運用される。このようなマルチパス環境では、複数の反射波が干渉することで、ＯＦＤＭ信号の各サブキャリア成分は異なる振幅・位相変動が発生する。このような伝搬環境では、ＳＮＲ（信号電力対雑音電力比）がサブキャリアごとに異なることになる。

このことを利用し、サブキャリアごとにＳＮＲを測定し、それぞれに適する変調方式を選択する方式が考えられている。この方式では、ＳＮＲの高いサブキャリアには多値数の多い変調方式を割り当て、ＳＮＲの低いサブキャリアには多値数の少ない変調方式を割り当てることで、伝搬環境に応じたもっとも効率の良い情報伝送を実現する。

例えば特許文献１は、このような方式の一つであるが、ある範囲の周波数にあるサブキャリアを見ると比較的近いＳＮＲになっていることを利用し、サブキャリアごとの受信電力を測定し、受信電力が規定の範囲内の隣り合うサブキャリアを１つのグループとし、グループごとに変調方式を割り当てることで、受信機側から送信機側へ伝送する変調方式情報の削減を行っている。

しかしながら、従来のサブキャリアごとに変調方式を変える方式は、伝送速度は向上するものの、サブキャリアごとに変調方式を指定する情報を送受信機間で受け渡す必要があり、サブキャリア数に比例してその情報量が増加してしまうという問題があった。

また、変調方式を指定するための情報の受け渡しについても、ある確率で伝送誤りが発生するが、伝送誤りが発生した場合、どの変調方式を選択すべきかが判断することができなくなるという問題もあった。
特開２００３−１６９０３６公報。

従来では、サブキャリアごとに変調方式を変える場合、サブキャリアごとに変調方式を指定する情報を送受信機間で受け渡す必要があり、サブキャリア数に比例してその情報量が増加してしまうという問題があった。
また、従来は、変調方式を指定するための情報に伝送誤りが発生した場合、どの変調方式を選択すべきかが判断することができなくなるという問題もあった。

この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、伝搬環境に応じてサブキャリアごとに適した変調方式を選択する場合に、変調方式を指定する情報量を削減し、かつ変調方式に関する情報の受け渡しの時に伝送誤りが発生してもその影響が少ない通信装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、直交周波数分割多重方式の無線信号を受信し、異なる方式で変調された各サブキャリアの受信信号を復調手段がそれぞれ復調する通信装置において、各サブキャリアの信号品質を検出する品質検出手段と、この品質検出手段が検出した複数のサブキャリアの信号品質に基づいて、基準となる変調方式を決定する基準変調方式決定手段と、品質検出手段が検出した信号品質に基づいてサブキャリアごとに、基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、異なる多値数の変調方式を適用するべきかを判定する判定手段と、各サブキャリアの変調方式を指定する情報として、基準変調方式決定手段が決定した変調方式の識別情報と、判定手段によるサブキャリアごとの判定結果とを送信する送信手段とを具備して構成するようにした。

以上述べたように、この発明では、サブキャリアの変調方式を指定する情報として、基準となる変調方式の識別情報と、この識別情報が示す変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、異なる多値数の変調方式を適用するべきかサブキャリアごとに示す情報とを送信するようにしている。

したがって、この発明によれば、従来のように各サブキャリアごとに変調方式を指定する情報を送信するようにしていた場合に比べて、変調方式を指定する情報量を削減でき、かつ情報量の削減により変調方式に関する情報の受け渡しの時に伝送誤りが発生してもその影響を少ない通信装置を提供できる。

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
この発明の一実施形態に係わる通信システムは、ＯＦＤＭ方式により無線通信を行う第１通信装置および第２通信装置を備える。第１通信装置と第２通信装置は、ともに同様の構成からなるが、以下では、第１通信装置をデータを送信する側とし、第２通信装置を上記データを受信する側として説明する。

図１は、第１通信装置の構成を示すものであり、ここではこの発明に関わる部分を中心に示している。また図２は、第２通信装置の構成を示すものであり、同様にここではこの発明に関わる部分を中心に示している。

まず、図１を参照して、第１通信装置の構成について説明する。
アンテナ１１０は、第２通信装置から送信された無線信号を空間から受信する。この無線信号は、無線送受信部１０９により復調された後、受信処理部１１１にて復号される。この復号により、基準変調方式情報と、サブキャリア変調方式選択情報が抽出され、それぞれ変調方式制御部１１４に出力される。

変調方式制御部１１４は、基準変調方式情報と、サブキャリア変調方式選択情報とに基づいて、サブキャリアごとの変調方式を決定する。ここで決定されたサブキャリアごとの変調方式に関する情報（以下、変調方式指定情報Ｍと称する）は、誤り訂正符号化部１１２に出力される。

また、変調方式制御部１１４は、上記変調方式指定情報Ｍに基づいて、各サブキャリアに対応する変調部１０５ａ〜１０５ｎに対して、それぞれ変調方式を指示するとともに、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１０４に対しても、変調部１０５ａ〜１０５ｎにそれぞれ指示した変調方式を通知する。

誤り訂正符号化部１１２は、上記変調方式指定情報Ｍに対して、誤り訂正を行うための冗長ビットを生成し、付加して、インターリーバ１１３に出力する。インターリーバ１１３は、ブロック誤り耐性を向上させるために、冗長ビットが付加された上記変調方式指定情報Ｍにインターリーブ処理を施す。この処理結果は、選択部１０３に出力される。

ここで、例えば１００ビット単位でインタリーブ処理を施す場合には、１０ビット×１０ビットのメモリを用意し、横方向で１０ビットずつ順次メモリに書き込み、１００ビットの書き込みが終了したら縦方向に１０ビットずつメモリから読み出すことで、入力（インターリーブ処理前）では隣り合っていたビットが、出力（インターリーブ処理後）では１０ビット離れた順番に存在するようになる。

誤り訂正符号化部１０１は、当該第１通信装置から第２通信装置へ伝送するユーザ情報Ｕに対して、誤り訂正を行うための冗長ビットを生成し、付加して、インターリーバ１０２に出力する。インターリーバ１０２は、ブロック誤り耐性を向上させるために、冗長ビットが付加された上記ユーザ情報Ｕにインターリーブ処理を施す。この処理結果は、選択部１０３に出力される。

誤り訂正符号化部１０１と１１２、そしてインターリーバ１０２と１１３は、それぞれ実装上同一の回路で、動作パラメータが異なるだけという構成でもかまわない。同一のパラメータであってもかまわないが、一般には変調方式指定情報Ｍは、ユーザ情報Ｕよりも誤りに強いパラメータとすることが好ましい。

選択部１０３は、制御部１１５の指示に応じて、インターリーバ１０２の出力と、インターリーバ１１３の出力のうち、いずれか一方を選択的にＳ／Ｐ変換部１０４に出力する。
Ｓ／Ｐ変換部１０４は、変調方式制御部１１４から通知された変調方式に従って、入力されたビット列を上記変調方式に応じたビット数ずつ分割し、対応する変調部１０５ａ〜１０５ｎに出力する。例えばＢＰＳＫが指示された変調部には１ビットが、また６４ＱＡＭが指示された変調部には６ビットずつが対応するように、入力されたビット列を分割する。

変調部１０５ａ〜１０５ｎは、Ｓ／Ｐ変換部１０４から入力されるビット列を用いて、変調方式制御部１１４からそれぞれ指示された変調方式で変調処理を行い、Ｉ／Ｑの２信号で構成された複素ベクトル信号を生成し、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部１０６に入力する。

ＩＦＦＴ部１０６は、すべてのサブキャリアの複素ベクトル信号を一括して逆フーリエ変換し、時間波形に変換する。
ＧＩ付加部１０６ａは、受信側で遅延波の影響を軽減するために、上記時間波形の例えば後ろ側１／４の波形をコピーしてガードインターバル（ＧＩ）として、時間波形の前側に付加してＯＦＤＭ信号を生成し、選択部１０８に出力する。図３にＩＦＦＴで生成した信号とガードインターバルの関係の例を示す。

選択部１０８は、制御部１１５の指示に従って、既知信号生成部１０７からの既知信号Ｋか、ＧＩ付加部１０６ａで生成されたＯＦＤＭ信号のいずれか一方を選択して、無線送受信部１０９に出力する。

既知信号生成部１０７は、第２通信装置が当該第１通信装置から受信した信号を復調する際に、受信処理におけるタイミングや周波数の同期、伝搬路状態の検出などに使用する既知信号Ｋを生成するものである。

なお、この既知信号Ｋは、予め第１通信装置と第２通信装置との間で申し合わせた信号である。また、図１では、別のブロックとしているが、変調部１０５ａ〜１０５ｎあるいはＩＦＦＴ部１０６、ＧＩ付加部１０６ａなどを時間分割で共用する構成としても実現できる。

無線送受信部１０９は、選択部１０８から入力された信号を所定の無線周波数に変換し、アンテナ１１０を通じて空間に放射する。なお、無線送受信部１０９における送受信は、無線周波数を共用する時分割多重方式でもよいし、別々の周波数を使用する周波数多重方式でもよい。また、第２通信装置からの信号はＯＦＤＭ方式以外の構成とすることも可能である。受信処理部１１１は、無線送受信部１０９に準じて構成される。

制御部１１５は、当該第１通信装置の各部を統括して制御し、ＯＦＤＭ通信を実現するものであって、例えば図４に示すようなフレーム伝送を行う場合（ａ）や、パケット伝送を行う場合（ｂ）に、選択部１０３、選択部１０８および変調方式制御部１１４を、以下のように制御する。

まず、制御部１１５は、既知信号生成部１０７で生成した既知信号Ｋを送信するために、選択部１０８を制御して、上記既知信号Ｋを無線送受信部１０９に出力させる。これにより、既知信号Ｋが第２通信装置に向けて送信される。

続いて、変調方式制御部１１４で生成した変調方式指定情報Ｍを送信するために、インターリーバ１１３の出力信号がＳ／Ｐ変換部１０４に入力されるように選択部１０３を制御する。同時に、変調方式制御部１１４に対して、変調方式指定情報Ｍを伝送するために予め定めておいた規定の変調方式を指定するように制御する。

これに対して変調方式制御部１１４は、Ｓ／Ｐ変換部１０４および変調部１０５ａ〜１０５ｎに対して、上記規定の変調方式を指定する。また、制御部１１５は、選択部１０８を制御して、ＧＩ付加部１０６ａの出力を無線送受信部１０９に与える。これにより、変調方式指定情報Ｍが各サブキャリアに分割されて、上記規定の変調方式により第２通信装置に向けて送信される。

そして、制御部１１５は、ユーザ情報Ｕを送信するために、選択部１０３を制御し、インターリーバ１０２の出力信号をＳ／Ｐ変換部１０４に出力させる。また制御部１１５は、変調方式制御部１１４に対して、第２通信装置から受信した基準変調方式情報と、サブキャリア変調方式選択情報に基づいて、各サブキャリアで用いる変調方式を決定するように指示する。

これに対して変調方式制御部１１４は、各サブキャリアで用いる変調方式を示す変調方式指定情報Ｍを生成し、これに基づいてＳ／Ｐ変換部１０４および変調部１０５ａ〜１０５ｎに対して、上記決定した変調方式を指定する。これにより、ユーザ情報Ｕが各サブキャリアに分割されて、上記決定した変調方式により第２通信装置に向けて送信される。

以後、規定のフレーム時間分のデータ送信が完了したり、あるいはパケットの送信が完了した場合に、制御部１１５は、再び、既知信号生成部１０７が生成する既知信号Ｋの送信を開始できるように各部の制御を行い、ユーザ情報Ｕの送信がすべて完了するまで送信処理を継続する。

次に、図２を参照して、第２通信装置の構成について説明する。
アンテナ２０１は、第１通信装置から送信された無線信号を空間から受信する。この無線信号は、無線送受信部２０２にてダウンコンバータされる。このダウンコンバートされた受信信号は、同期部２０３およびＧＩ除去部２０４に出力される。

同期部２０３は、上記受信信号に含まれる既知信号Ｋに基づいて、ＦＦＴ等の種々のタイミングの検出や、周波数誤差の検出を行う。そして、同期部２０３は、上記検出した周波数誤差に基づいて、無線送受信部２０２の受信周波数を制御して、周波数誤差を除去する。同期部２０３が検出した種々のタイミングは、制御部２１８に通知される。なお、周波数誤差の検出とその補正の制御は、ＧＩ除去部２０４あるいはＦＦＴ（高速フーリエ変換）部２０５以降の構成が行うようにしてもよい。

ＧＩ除去部２０４は、同期部２０３が検出したタイミングに基づき、上記受信信号からガードインターバル長の信号を取り除く。このガードインターバル長の信号が除去された受信信号は、ＦＦＴ部２０５に出力される。

ＦＦＴ部２０５は、入力された受信信号に対して高速フーリエ変換を行い、サブキャリア成分に分解する。そして、各サブキャリア成分（既知信号Ｋ、変調方式指定情報Ｍおよびユーザ情報Ｕ）のうち、既知信号Ｋに関しては、信号品質推定部２１５に出力される。そして、残る変調方式指定情報Ｍおよびユーザ情報Ｕについては、各サブキャリア成分ごとに各サブキャリアに対応する復調部２０６ａ〜２０６ｎに出力される。

復調部２０６ａ〜２０６ｎは、後述する復調方式制御部２１４で指示される変調方式に対応する復調を行うとともに、後段の誤り訂正復号部２１０，２１３の誤り訂正処理に適した理想的な受信信号に対する誤差の情報（以下、誤差情報と称する）を求める。これらの復調結果および誤差情報は、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部２０７に出力される。

Ｐ／Ｓ変換部２０７は、復調方式制御部２１４で指示される変調方式に応じたビット数を考慮して、復調部２０６ａ〜２０６ｎからそれぞれ入力される誤差情報を順番に並べ替えてシリアル信号を生成し、分配部２０８に出力する。

例えばサブキャリアａがＢＰＳＫで、サブキャリアｂが６４ＱＡＭであった場合には、Ｐ／Ｓ変換部２０７は、まずサブキャリアａの誤差情報を１つ（１ビット分）出力し、サブキャリアｂの誤差情報を６つ（６ビット分）出力する。

分配部２０８は、制御部２１８によって制御され、上記シリアル信号のうち、変調方式指定情報Ｍに相当する信号については、デインターリーバ２１２に出力し、一方、ユーザ情報Ｕに相当する信号については、デインターリーバ２０９に出力する。

デインターリーバ２０９は、第１通信装置のインターリーバ１０２に対応するものであり、ここで行われたインターリーブ処理と逆の手順のデインターリーブ処理を、分配部２０８から入力されるシリアル信号（誤差情報）に施してその順序を並べ替え、誤り訂正復号部２１０に出力する。

同様に、デインターリーバ２１２は、第１通信装置のインターリーバ１１３に対応するものであり、ここで行われたインターリーブ処理と逆の手順のデインターリーブ処理を、分配部２０８から入力されるシリアル信号（誤差情報）に施してその順序を並べ替え、誤り訂正復号部２１３に出力する。

誤り訂正復号部２１０は、第１通信装置の誤り訂正符号化部１０１に対応するものであり、ここで行われた誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号処理を、デインターリーバ２０９から入力される信号に施して、ユーザ情報Ｕを復元する。このユーザ情報Ｕは、後段のデータ処理部（図示しない）および誤り判定部２１１に出力される。誤り判定部２１１は、上記ユーザ情報Ｕについて誤り判定を行い、その判定結果（以下、誤り判定情報と称する）を後述する変調方式指定情報生成部２１６に通知する。

誤り訂正復号部２１３は、第１通信装置の誤り訂正符号化部１１２に対応するものであり、ここで行われた誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号処理を、デインターリーバ２１２から入力される信号に施して、変調方式指定情報Ｍを復元する。この変調方式指定情報Ｍは、復調方式制御部２１４に出力される。

復調方式制御部２１４は、誤り訂正復号部２１３から与えられる変調方式指定情報Ｍに基づいて、復調部２０６ａ〜２０６ｎにそれぞれ指示する変調方式を求め、この復調方式と制御部２１８から指示されるタイミングに従って、復調部２０６ａ〜２０６ｎにおける復調を制御するものである。

復調方式制御部２１４は、復調部２０６ａ〜２０６ｎに対して、変調方式指定情報Ｍに相当するサブキャリア成分については、第１通信装置との間で予め規定した変調方式で復調を行うように指示し、ユーザ情報Ｕに相当するサブキャリア成分については、誤り訂正復号部２１３から与えられる変調方式指定情報Ｍに基づく変調方式で復調を行うように指示する。

信号品質推定部２１５は、ＦＦＴ部２０５から与えられる各サブキャリア成分の既知信号Ｋに基づいて、サブキャリアごとの信号品質を測定する。上記既知信号Ｋが複数のＯＦＤＭシンボル分ある場合には、それらの平均を信号電力とし、それぞれの平均からの誤差を雑音電力（あるいは干渉電力）とすることで、信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）を求め信号品質とする。なお、ここで求められる信号品質は、信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）や信号電力強度（Ｓ）などであってもよい。

変調方式指定情報生成部２１６は、信号品質推定部２１５が測定したサブキャリアごとの信号品質と、誤り判定部２１１の誤り判定情報から、基準変調方式情報とサブキャリアごとの変調方式を示すサブキャリア変調方式選択情報を生成し、これらを送信部２１７に送る。

送信部２１７は、基準変調方式情報およびサブキャリア変調方式選択情報を用いて搬送波の変調を行い、この変調結果を無線送受信部２０２に出力する。無線送受信部２０２は、上記変調結果を無線信号にアップコンバートして、アンテナ２０１より第１通信装置に向けて送信する。

次に、上記構成の通信システムの動作について説明する。図５は、その動作のフローを示すものである。ここでは特に、各サブキャリアの変調方式の決定およびその情報の伝達を中心に説明する。なお、第１通信装置において第２通信装置までの伝搬路状況が分からない状態で通信を開始する場合、すべてのサブキャリアに同じ変調方式を適用して送信を行う。過去の履歴情報などから伝搬路状況が分かっている場合には、その情報からサブキャリアごとに適用する変調方式を変えて送ることも可能である。

ステップＳ０において第１通信装置は、制御部１１５が変調方式制御部１１４、選択部１０３，１０８を制御して、第２通信装置に対して、第２通信装置の受信処理においてタイミング同期やキャリア周波数誤差の検出、同期検波用の位相基準などに用いるための既知信号を含む信号を送信する。この際、すべてのサブキャリアについて同一の変調方式で送信を行う。

ステップＳ１０において第２通信装置は、制御部２１８が各部を制御してステップＳ０で送信された既知信号を含む無線信号を受信し、この信号に基づいて、サブキャリアごとに伝搬環境に適した変調方式を求める。このために第２通信装置は、以下のステップＳ１１〜Ｓ１４の処理を実行する。

ステップＳ１１では、第１通信装置から送信された無線信号がアンテナ２０１を通じて無線送受信部２０２に入力され、ここでダウンコンバータされる。そして、同期部２０３が上記ダウンコンバートされた受信信号に含まれる既知信号に基づいて、ＦＦＴ等の種々のタイミングの検出や、周波数誤差の検出を行う。

そして、同期部２０３が、上記検出した周波数誤差に基づいて、無線送受信部２０２の受信周波数を制御して、周波数誤差を除去する。またＧＩ除去部２０４が、同期部２０３が検出したタイミングに基づき、上記受信信号からガードインターバル長の信号を取り除く。このガードインターバル長の信号が除去された受信信号は、ＦＦＴ部２０５に出力される。

そして、ＦＦＴ部２０５が、入力された受信信号に対して高速フーリエ変換を行い、サブキャリア成分に分解する。そして、各サブキャリア成分のうち、既知信号Ｋに関する成分を信号品質推定部２１５に出力する。

次にステップＳ１２では、信号品質推定部２１５が、ＦＦＴ部２０５から与えられる各サブキャリア成分の既知信号Ｋに基づいて、サブキャリアごとの信号品質を測定する。この測定された信号品質は、変調方式指定情報生成部２１６に出力される。

そしてステップＳ１３では、変調方式指定情報生成部２１６が、ステップＳ１２で信号品質推定部２１５が求めた信号品質に基づいて、基準変調方式情報を生成する。以下、その具体的な生成方法の一例について説明する。なおここでは、ＢＳＰＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの４種類の変調方式のうち、いずれかをサブキャリアごと用いる場合を例に挙げて説明する。

変調方式指定情報生成部２１６は、図６に示すような３つの基準判定閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３（ＴＨ１＜ＴＨ２＜ＴＨ３）を備えている。なお、図６において、横軸は周波数で、縦軸は信号品質であり、各サブキャリアの信号品質を示している。

そしてまず、変調方式指定情報生成部２１６は、ステップＳ１２で信号品質推定部２１５が求めたサブキャリアごとの信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）（ｋはサブキャリア番号）を平均し、平均信号品質ＳＮＲａｖｅを求める。

そして、変調方式指定情報生成部２１６は、平均信号品質ＳＮＲａｖｅと、上記３つの基準判定閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を比較する。そして、平均信号品質ＳＮＲａｖｅがＴＨ３以上の場合は、基準変調方式を６４ＱＡＭとする基準変調方式情報を生成し、平均信号品質ＳＮＲａｖｅがＴＨ２以上ＴＨ３未満の場合は、基準変調方式を１６ＱＡＭとする基準変調方式情報を生成し、平均信号品質ＳＮＲａｖｅがＴＨ１以上ＴＨ２未満の場合は、基準変調方式をＱＰＳＫとする基準変調方式情報を生成し、あるいは平均信号品質ＳＮＲａｖｅがＴＨ１未満の場合は、基準変調方式をＢＰＳＫとする基準変調方式情報を生成する。

図６に示す例では、周波数選択性フェージングのため、信号品質はサブキャリアごとに異なっており、この例では平均信号品質ＳＮＲａｖｅが、ＴＨ１とＴＨ２の間となるため、変調方式指定情報生成部２１６は、基準変調方式をＱＰＳＫとする基準変調方式情報を生成する。

なお、前回の受信により、誤り判定部２１１から誤り判定情報が入力されている場合には、基準変調方式を決定する前に、変調方式指定情報生成部２１６は、誤り判定情報に基づいて、３つの基準判定閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を可変して調整し、この調整した基準判定閾値に基づいて基準変調方式を決定する。

具体的には、変調方式指定情報生成部２１６は、誤り判定部２１１が判定する誤り判定情報に基づき、ユーザ情報の誤りの頻度が低いと判定した場合には、各基準判定閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を小さくなるように制御することで、この制御前に比較して１段階上の変調方式を選択する確率を高くし伝送速度を改善する。

逆に、変調方式指定情報生成部２１６は、ユーザ情報の誤りの頻度が高いと判定した場合には、各基準判定閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を大きくなるように制御することで、この制御前に比較して１段階下の変調方式を選択する確率を高くし、受信誤り確率を小さくする。このような制御によれば、各基準判定閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３の初期値に対して、厳密な絶対値が必要なくなるという利点もある。

また、上述したように平均信号品質ＳＮＲａｖｅと基準判定閾値を比較して基準変調方式を決定する方法以外の手法も考えられる。例えば、変調方式指定情報生成部２１６は、まずサブキャリアごとの信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）と上記基準判定閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を比較して、サブキャリアごとに好適する変調方式を判定し、この判定結果から多数決により基準変調方式を決定するようにしてもよい。

次にステップＳ１４では、変調方式指定情報生成部２１６が、ステップＳ１３で決定した基準変調方式に基づくサブキャリア判定閾値ＴＨｌｏと、ステップ１２で信号品質推定部２１５が求めた信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）とに基づいて、サブキャリア変調方式選択情報を生成する。

このサブキャリア変調方式選択情報は、サブキャリアごとに各変調方式を１ビットのデータで示すものであって、ステップＳ１３で決定した基準変調方式と同じとする場合には「０」で、一方、ステップＳ１３で決定した基準変調方式よりも少ない多値数の変調方式とする場合には「１」で示す。

このためにまず、変調方式指定情報生成部２１６は、ステップＳ１３で決定した基準変調方式が６４ＱＡＭの場合には、サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏをＴＨ３に設定し、ステップＳ１３で決定した基準変調方式が１６ＱＡＭの場合には、サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏをＴＨ２に設定し、そしてステップＳ１３で決定した基準変調方式がＱＰＳＫあるいはＢＰＳＫの場合には、サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏをＴＨ１に設定する。

そして、変調方式指定情報生成部２１６は、サブキャリアごとに、ステップＳ１２で信号品質推定部２１５が求めた信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）と、上記サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏを比較する。

そして、変調方式指定情報生成部２１６は、上記信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）が上記サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏ以上の場合には、そのサブキャリアの変調方式を基準変調方式と同じにするために「０」を選択し、一方、上記信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）が上記サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏ未満の場合には、そのサブキャリアの変調方式を基準変調方式よりも少ない多値数の変調方式とするために「１」を選択する。

図６に示す例では、基準変調方式をＱＰＳＫとするため、変調方式指定情報生成部２１６は、サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏをＴＨ１とする。これにより、信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）が上記サブキャリア判定閾値ＴＨ１以上の場合には、変調方式指定情報生成部２１６は、そのサブキャリアの変調方式をＱＰＳＫと同じにするために「０」を選択し、一方、上記信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）が上記サブキャリア判定閾値ＴＨ１未満の場合には、そのサブキャリアの変調方式をＢＰＳＫとするために「１」を選択して、サブキャリア変調方式選択情報を生成する。

なお、上述では、ステップＳ１３で決定した基準変調方式に応じて、サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏを基準判定閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３のいずれかに一致させるようにしたが、これに加えてオフセット値ＴＨｏｆｆを与えるようにしてもよい。すなわち、ステップＳ１３で決定した基準変調方式に応じて、ＴＨｌｏ＝ＴＨｎ−ＴＨｏｆｆとする（ｎは１〜３のいずれか）。

この方法は、受信誤りの発生が確率的であることに着目したものであって、ステップＳ１３で決定した基準変調方式のみに応じて決定した閾値ＴＨｎを、信号品質ＳＮＲｓｕｂ（ｋ）がＴＨｏｆｆ程度下回っていたとしても、変調方式を基準変調方式としようとするものである。

この方法によれば、ＴＨｏｆｆを予め大きく設定すれば、多値数の少ない変調方式を選択するサブキャリアが減るため、１回の送信で伝送できるビット数の減少度合いを小さくすることができる。逆にＴＨｏｆｆを予め小さく設定すれば、多値数の少ない変調方式を選択するサブキャリアが増え、１回の送信で伝送できるビット数の減少度合いは増えるが、受信誤りの確率は減るため、再送回数の減少を期待できる。

なお、この場合、ＴＨｏｆｆを固定値にして運用することも可能であるし、基準変調方式決定の場合のように、誤り判定部２１１が判定するユーザ情報Ｕの誤りの発生頻度に応じて、変調方式指定情報生成部２１６がＴＨｏｆｆを制御するようにしてもよい。

次にステップＳ２０では、制御部２１８の指示により変調方式指定情報生成部２１６が、ステップＳ１３で生成した基準変調方式情報と、ステップＳ１４で生成したサブキャリア変調方式選択情報を送信部２１７に出力する。

これに対して送信部２１７は、入力された基準変調方式情報およびサブキャリア変調方式選択情報を用いて搬送波の変調を行い、この変調結果を無線送受信部２０２に出力する。無線送受信部２０２は、上記変調結果を無線信号にアップコンバートして、アンテナ２０１より第１通信装置に向けて送信する。

一般に適応的に変調方式を変更する方式では、変調方式情報の伝送はシステム上重要であるので、伝送誤り確率を小さくするため、誤り訂正符号化や少ない多値数の変調方式を使って伝送する。この点は送信部２１７でも同様である。

しかし、上記構成の第２通信装置では、ビット数の多いサブキャリア変調方式選択情報の伝送については、基準変調方式情報の伝送で用いる変調方式よりも少ない多値数の変調方式で伝送すれば、仮に誤りがあっても少なくとも第１通信装置が受信できない方式を選択することはない。

このため、送信部２１７は、ビット数の少ない基準変調方式情報（２ビットないし３ビット）は極力誤り確率が小さくなるパラメタを用いた誤り訂正符号化などを適用するが、サブキャリア変調方式選択情報については、それほど強い誤り耐性を持たせる必要はない。これにより、サブキャリアごとの変調方式を伝送する従来方式に比べて、誤り訂正符号化で増加するビット数を削減することができる。

これに対して、第１通信装置では、アンテナ１１０が、第２通信装置から送信された無線信号を空間から受信する。この無線信号は、無線送受信部１０９により復調された後、受信処理部１１１にて復号される。この復号により、基準変調方式情報と、サブキャリア変調方式選択情報が抽出され、それぞれ変調方式制御部１１４に出力される。

このようにして基準変調方式情報と、サブキャリア変調方式選択情報を受信すると、第１通信装置は、ステップＳ３０として、第２通信装置に向けた次の情報伝送時にこれらの情報を反映した変調方式を選択する。このために第１通信装置は、以下のステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を実行する。

なお、第１通信装置と第２通信装置との間で、セルラ通信方式のように情報伝送をフレーム単位で行っている場合には、次のフレームが上記「次の情報伝送時」に該当する。また無線ＬＡＮのように情報伝送をパケット単位で行っている場合には次のパケットが上記「次の情報伝送時」に該当する。フレーム単位の場合には、時間的に連続したフレームではなく、複数フレーム時間のランダムな間隔が空くことも考えられるが、その場合にも適用可能である。

ステップＳ３０において第１通信装置は、第２の通信装置から受信した基準変調方式情報およびサブキャリア変調方式選択情報に基づいて、サブキャリアごとにステップＳ３１〜Ｓ３３を実行して変調方式を決定する。これにより決定されるサブキャリアごとの変調方式は、変調方式制御部１１４より変調方式指定情報Ｍとして生成される。

まずステップＳ３１では、変調方式制御部１１４が、サブキャリア変調方式選択情報に含まれる情報のうち、判定対象となるサブキャリアに対応するビットが「１」となっているか「０」となっているかを判定する。ここで、「１」となっている場合には、ステップＳ３２に移行し、一方、「０」となっている場合には、ステップＳ３３に移行する。

ステップＳ３１において変調方式制御部１１４は、基準変調方式情報に対応する変調方式よりも１段階、多値数の少ない変調方式を、上記判定対象となるサブキャリアの変調方式とする。すなわち、例えば基準変調方式情報に対応する変調方式が１６ＱＡＭであった場合には、ＱＰＳＫを上記判定対象となるサブキャリアの変調方式とする。

なお、ステップＳ３１では、基準変調方式情報に対応する変調方式よりも多値数の少ない変調方式を、上記判定対象となるサブキャリアの変調方式とすればよいため、上述のように１段階だけ多値数の少ない変調方式を選択するのではなく、最少の変調方式であるＢＰＳＫを選択してもよい。

すなわちこの場合、基準変調方式情報に対応する変調方式がいかなるものであろうと、ＢＰＳＫを上記判定対象となるサブキャリアの変調方式とする。この方法によれば、上述した１段階だけ多値数の少ない変調方式を選択する方法に比べて、１回の送信で伝送できるビット数は減るものの、第２通信機側での受信誤り確率を小さくすることができる。

一方、ステップＳ３２において変調方式制御部１１４は、基準変調方式情報に対応する変調方式と同じ変調方式を、上記判定対象となるサブキャリアの変調方式とする。すなわち、例えば基準変調方式情報に対応する変調方式が１６ＱＡＭであった場合には、同じ１６ＱＡＭを上記判定対象となるサブキャリアの変調方式とする。

なお、第２通信装置で受信誤りが発生した場合に、第２通信装置が再送要求を行ってこの要求を第１通信装置が検出し、同じ情報を再送するシステムの場合には、第１通信装置から第２通信装置へ伝送する情報が再送情報であるかどうかによってステップＳ３０における変調方式選択情報の取り扱いを変えるようにしてもよい。

例えば、再送情報ではない場合は、上述と同様に、サブキャリア変調方式選択情報に応じて、基準変調方式と同じか１段階少ない多値数の変調方式（もしくはＢＰＳＫ）のいずれかを選択する。一方、再送情報の場合には、サブキャリアごとに前回の送信で使用した変調方式を基準として変調方式の選択を行う。このため、サブキャリアごとに送信に用いた変調方式を識別する情報を、変調方式制御部１１４が次回の処理まで記憶しておく。

このような制御により再送を行う場合には、例えば、前回の送信で１６ＱＡＭであったサブキャリアについては、今回の送信のためのサブキャリア変調方式選択情報が「基準変調方式と同じ」であれば前回と同じ変調方式、つまり１６ＱＡＭを選択する。今回の送信のためのサブキャリア変調方式選択情報が「基準変調方式より少ない変調方式」であればＱＰＳＫ（もしくはＢＰＳＫ）を選択する。

同様に、再送を行う場合に、前回の送信でＱＰＳＫであったサブキャリアについては、今回の送信のためのサブキャリア変調方式選択情報が「基準変調方式と同じ」であれば前回と同じ変調方式、つまりＱＰＳＫを選択する。今回の送信のためのサブキャリア変調方式選択情報が「基準変調方式より少ない変調方式」であればＢＰＳＫを選択する。
このような制御によれば、再送が連続すると、順次変調方式の多値数を減らして誤りの少ない方式とすることができるので、再送が続く確率を下げることができる。

このようにしてサブキャリアごとの変調方式（変調方式指定情報Ｍ）が決まると、ステップＳ４０において第１通信装置では、まず制御部１１５が各部を制御して既知信号Ｋを送信させるとともに、続いて予め定めておいた規定の変調方式で変調方式指定情報Ｍを伝送する。

その後、制御部１１５は、変調方式制御部１１４を制御し、変調方式指定情報Ｍに基づいてユーザ情報Ｕを送信するように指示する。これに対して変調方式制御部１１４は、Ｓ／Ｐ変換部１０４および変調部１０５ａ〜１０５ｎに対して、変調方式指定情報Ｍに基づいて変調方式を指定する。

これにより、ユーザ情報Ｕが各サブキャリアに分割されて、上記指定された変調方式により第２通信装置に向けて送信される。これに対して、第２通信装置では、上記変調方式指定情報Ｍに基づいて、復調方式制御部２１４が復調部２０６ａ〜２０６ｎおよびＰ／Ｓ変換部２０７を制御して各サブキャリア成分の復調を行う。
以後、ステップＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０およびＳ４０の各処理を第１通信装置および第２通信装置が繰り返し実行する。

以上のように、上記構成の通信システムでは、第２通信装置から第１通信装置に対して各サブキャリアの変調方式を指定する情報として、基準変調方式情報とサブキャリア変調方式選択情報を伝送する。基準変調方式情報は、２〜３ビットからなり、基準となる基準変調方式を示し、サブキャリア変調方式選択情報は、各サブキャリアを１ビットに対応させたビット列で構成され、各サブキャリアの変調方式を、上記１ビットにより上記基準変調方式と同じ変調方式かそれより１段階少ない多値数の変調方式（あるいはＢＰＳＫ）かを示すようにしている。

したがって、上記構成の通信システムによれば、第２通信装置から第１通信装置に対して各サブキャリアの変調方式を指定する情報の大きさは、２〜３ビット＋サブキャリア数（ｋ）×１ビットで実現できる。これに対して従来は、サブキャリア数（ｋ）×２〜３ビットの情報量が必要であったので、その情報量が半減でき、かつ変調方式に関する情報の受け渡し時に生じうる伝送誤りの影響を小さくすることができる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、信号品質の悪いサブキャリアは、遅延波の遅延時間と大きさに依存して発生する。そのサブキャリアは、遅延波の遅延時間の逆数に比例しているため、周波数軸上でみて周期的に現れることが多い。

この様子を図７に示す。図７において、横軸は周波数で、縦軸は信号品質であり、各サブキャリアの信号品質を示している。上記特性に着目し、以下のような制御を行うことにより、第２通信装置から第１通信装置に伝達する情報量を削減することができる。

まず、第２通信装置において変調方式指定情報生成部２１６は、１つ以上の連続するサブキャリアを１つのサブグループとし、一定間隔離れたサブグループを１つのグループとてグループ番号を付与する。図７の例では、２つのサブキャリアを１つのサブグループとし、８サブキャリア離れたサブグループを１つのグループとして、全サブキャリアを４つのグループに分割している。

そして、変調方式指定情報生成部２１６は、各サブキャリアについてその受信品質から、適用すべき変調方式が基準変調方式であるか、それよりも多値数の少ない変調方式であるかを判定する。その後、この判定結果をグループごとにまとめ、グループ単位でサブキャリア変調方式選択情報として、例えばフレーム（あるいはパケット）周期で順に第１通信装置に伝送する。

このようにグループ単位で適用すべき変調方式をまとめて、サブキャリア変調方式選択情報として第１通信装置に伝送するが、変調方式指定情報生成部２１６におけるサブキャリア変調方式選択情報の生成方法を工夫することで、その伝送方法を、１）すべてのグループについて伝送する方法、２）基準変調信方式より少ない多値数の変調方式を適用するサブキャリアを含むグループのみ選択して伝送する方法、あるいは、３）基準変調方式より少ない多値数の変調方式を適用するサブキャリアを多数含むグループから優先的に伝送する方法等とすることができる。

図７の例では、サブキャリア判定閾値ＴＨｌｏをＴＨ１とし、ＴＨ１未満であるためににＢＰＳＫを適用すべきサブキャリアは、グループ３とグループ４にのみ含まれ、グループ１とグループ２には含まれていない。このことから、図７に示す状態では、上記３）の伝送方法により、基準変調方式情報と、グループ３とグループ４を指定する情報のみを第１通信装置に順次伝送すれば、サブキャリアごとに変調方式を指定することができるので、伝送情報量を削減することができる。

これに対して第１通信装置において変調方式制御部１１４は、第２通信装置より指定されたグループ番号からサブキャリアを特定し、基準変調方式情報で示される変調方式を基準として、サブキャリア変調方式選択情報で示される変調方式を上記特定したサブキャリアに適用する。

そして、それ以外のグループのサブキャリアについては、変調方式制御部１１４は、基準変調方式を適用するようにしてもいいし、あるいは基準変調方式が前回の送信時から変更がない場合、前回そのサブキャリアに適用したものと同じ変調方式の適用し、基準変調方式が前回送信時と異なっていれば、基準変調方式と同じ変調方式を適用する。なお、この場合、変調方式制御部１１４は、送信時に適用した変調方式を少なくとも次回の送信時まで記憶しておく。

このような制御によれば、サブキャリア変調方式選択情報によりすべてのサブキャリアについて変調方式を指定する必要がないため、さらに第２通信装置から第１通信装置への変調方式指定に関わる情報伝送量を削減できる。

なお、上記の説明では、第２通信装置から第１通信装置に伝送されるサブキャリア変調方式選択情報の送信に併せて、その情報の対象とするグループを指定する情報を送信するようにしたが、すべてのグループについて送信する場合には、第１通信装置と第２通信装置との間で予め送受信の順序を申し合わせておくことで、グループを指定する情報の送信を省略することもできる。

また、ここでは、第２通信装置から第１通信装置への変調方式指定に関わる制御について説明したが、第１通信装置から第２通信装置に対して変調方式を指定する際にも適用できる。

また、周波数選択性フェージングが生じているとき、隣り合うサブキャリアの振幅・位相変動にはある程度の相関がある。そのため、あるサブキャリアの信号品質が低い場合にはその近傍のサブキャリアの通信品質も低い可能性が高い。

この様子を図８に示す。図８において、横軸は周波数で、縦軸は信号品質であり、各サブキャリアの信号品質を示している。上記特性に着目し、以下のような制御を行うことにより、第２通信装置から第１通信装置に伝達する情報量を削減することができる。

まず、第２通信装置において変調方式指定情報生成部２１６は、図８に示すように連続する複数のサブキャリアをサブグループ化して１つのサブキャリア変調方式選択情報を割り当て、各サブグループのサブキャリア変調方式選択情報と、基準変調方式情報を第１通信装置に伝送する。

図８の例では、４つのサブキャリアを１つにサブグループ化してサブキャリア変調方式選択情報を共用している。このため、基準変調方式と同じ変調方式を使用できるサブキャリアも少ない多値数の変調方式を適用するサブグループにグループ化されることもあり得るが、サブキャリア変調方式選択情報のビット数は、サブグループ化するサブキャリア数分の１に減らすことができる。

１つのサブグループのサブキャリア変調方式選択情報は、変調方式指定情報生成部２１６により、例えば、サブグループに含まれるサブキャリアの平均ＳＮＲを求めこれをサブグループの代表ＳＮＲとし、代表ＳＮＲとサブキャリア判定閾値ＴＨｌｏを比較することで決定することができる。あるいはもっとも低いＳＮＲとサブキャリア判定閾値ＴＨｌｏとを比較して決定するようにしてもよい。図８の例は、もっとも低いＳＮＲとサブキャリア判定閾値ＴＨｌｏを比較した場合を判定結果に基づいて変調方式を決定している。

またさらに、周波数選択性フェージング環境でサブキャリア間の相関があることと、信号品質の悪いサブキャリアが周波数軸上で周期的に現れることに着目し、以下のような制御を行うことにより、第２通信装置から第１通信装置に伝達する情報量をさらに削減することができる。

上述の図８を用いた説明と同様にして、第２通信装置において変調方式指定情報生成部２１６は、４つのサブキャリアを１つのサブグループとしてサブグループ単位で変調方式を決定し、この決定した変調方式を上記サブグループ内でサブキャリア変調方式選択情報として共用する。そして変調方式指定情報生成部２１６は、例えば８サブキャリア間隔になるようにサブグループを２つのグループに分け、このグループ単位で適用すべき変調方式をまとめて、サブキャリア変調方式選択情報として第１通信装置に伝送する。

図４に示す例では、２つのグループを図示しているが、図７を用いて説明したように、変調方式指定情報生成部２１６におけるサブキャリア変調方式選択情報の生成方法を工夫することで、その伝送方法を、１）すべてのグループについて伝送する方法、２）基準変調信方式より少ない多値数の変調方式を適用するサブキャリアを含むグループのみ選択して伝送する方法、あるいは、３）基準変調方式より少ない多値数の変調方式を適用するサブキャリアを多数含むグループから優先的に伝送する方法等とすることができる。

なお、図８の例では、上記１）の方法を適用することにより、従来３２ビット必要だったサブキャリア変調方式選択情報が、１フレーム（あるいは１パケット）あたり４ビットまで削減することができる。
また、上記の説明では、第２通信装置から第１通信装置に伝送されるサブキャリア変調方式選択情報の送信に併せて、その情報の対象とするグループを指定する情報を送信するようにしたが、すべてのグループについて送信する場合には、第１通信装置と第２通信装置との間で予め送受信の順序を申し合わせておくことで、グループを指定する情報の送信を省略することもできる。

そしてまた、ここでは、第２通信装置から第１通信装置への変調方式指定に関わる制御について説明したが、第１通信装置から第２通信装置に対して変調方式を指定する際にも適用できる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

この発明に係わる通信システムで用いられる第１通信装置の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。 この発明に係わる通信システムで用いられる第２通信装置の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。 図２に示した第２通信装置のＧＩ付加部における処理を説明するための図。 図１に示した第１通信装置から図２に示した第２通信装置に伝送される信号のデータ構成を説明する図。 この発明に係わる通信システムのサブキャリア変調方式決定に関わる動作を説明するためのシーケンス図。 図２に示した第２通信装置におけるサブキャリア変調方式決定に関わる動作を説明するための図。 図２に示した第２通信装置におけるサブキャリア変調方式決定に関わる動作を説明するための図。 図２に示した第２通信装置におけるサブキャリア変調方式決定に関わる動作を説明するための図。

符号の説明

１０１…誤り訂正符号化部、１０２…インターリーバ、１０３…選択部、１０４…Ｓ／Ｐ変換部、１０５ａ〜１０５ｎ…変調部、１０６ａ…ＧＩ付加部、１０６…ＩＦＦＴ部、１０７…既知信号生成部、１０８…選択部、１０９…無線送受信部、１１０…アンテナ、１１１…受信処理部、１１２…訂正符号化部、１１３…インターリーバ、１１４…変調方式制御部、１１５…制御部、２０１…アンテナ、２０２…無線送受信部、２０３…同期部、２０４…ＧＩ除去部、２０５…ＦＦＴ部、２０６ａ〜２０６ｎ…復調部、２０７…Ｐ／Ｓ変換部、２０８…分配部、２０９…デインターリーバ、２１０…誤り訂正復号部、２１１…誤り判定部、２１２…デインターリーバ、２１３…誤り訂正復号部、２１４…復調方式制御部、２１５…信号品質推定部、２１６…変調方式指定情報生成部、２１７…送信部、２１８…制御部。

Claims (19)

1. 直交周波数分割多重方式の無線信号を受信し、異なる方式で変調された各サブキャリアの受信信号を復調手段がそれぞれ復調する通信装置において、
   各サブキャリアの信号品質を検出する品質検出手段と、
   この品質検出手段が検出した複数のサブキャリアの信号品質に基づいて、基準となる変調方式を決定する基準変調方式決定手段と、
   前記品質検出手段が検出した信号品質に基づいてサブキャリアごとに、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、異なる多値数の変調方式を適用するべきかを判定する判定手段と、
   各サブキャリアの変調方式を指定する情報として、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式の識別情報と、前記判定手段によるサブキャリアごとの判定結果とを送信する送信手段とを具備したことを特徴とする通信装置。
2. 前記基準変調方式決定手段は、前記品質検出手段が検出した複数のサブキャリアの信号品質を平均した平均値を求め、この平均値と、複数の異なる多値数の変調方式にそれぞれ対応づけた信号品質閾値とを比較することによって、前記基準となる変調方式を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記基準変調方式決定手段は、前記品質検出手段が検出した各サブキャリアの信号品質と、複数の異なる多値数の変調方式にそれぞれ対応づけた信号品質閾値とをそれぞれ比較して、多数決により前記基準となる変調方式を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. さらに、前記復調手段が復調したデータの誤りを検出する誤り検出手段を備え、
   前記基準変調方式決定手段は、前記誤り検出手段の検出結果に応じて、前記信号品質閾値を可変することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の通信装置。
5. 前記判定手段は、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式に対応する信号品質閾値と、前記品質検出手段が検出した各サブキャリアの信号品質とを比較することで、サブキャリアごとに、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、異なる多値数の変調方式を適用するべきかを判定することを特徴とする請求項２乃至請求項４に記載の通信装置。
6. 前記判定手段は、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式に対応する信号品質閾値にオフセット値を加算した値と、前記品質検出手段が検出した各サブキャリアの信号品質とを比較することで、サブキャリアごとに、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、異なる多値数の変調方式を適用するべきかを判定することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の通信装置。
7. 前記判定手段は、前記品質検出手段が検出した信号品質に基づいてサブキャリアごとに、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、前記復調手段が復調可能な変調方式のうち前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式よりも一段階少ない多値数の変調方式にするべきかを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の通信装置。
8. 前記判定手段は、前記品質検出手段が検出した信号品質に基づいてサブキャリアごとに、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、前記復調手段が復調可能な変調方式のうち最も少ない多値数の変調方式にするべきかを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の通信装置。
9. 直交周波数分割多重方式の無線信号を送信するもので、各サブキャリアに異なる変調方式を施す通信装置において、
   １つの変調方式を示す識別情報と、この識別情報で示される変調方式と同じ変調方式を適用すべきか否かをサブキャリアごとに示すサブキャリア指定情報とを受信する受信手段と、
   この受信手段が受信した前記識別情報と前記サブキャリア指定情報とに基づいて、各サブキャリアに適用する変調方式を決定する決定手段と、
   この決定手段の決定結果に応じた変調方式で、各サブキャリアに多値変調を施す変調手段とを具備したことを特徴とする通信装置。
10. 前記決定手段は、前記受信手段が受信した前記識別情報と前記サブキャリア指定情報とに基づいて、前記識別情報で示される変調方式と同じ変調方式を適用するべきと前記サブキャリア指定情報で示されるサブキャリアについては、前記識別情報で示される変調方式を適用することを決定し、一方、前記識別情報で示される変調方式と同じ変調方式を適用するべきでないと前記サブキャリア指定情報で示されるサブキャリアについては、前記変調手段が実施可能な変調方式のうち前記識別情報で示される変調方式よりも一段階少ない多値数の変調方式を適用することを決定することを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
11. 前記決定手段は、前記受信手段が受信した前記識別情報と前記サブキャリア指定情報とに基づいて、前記識別情報で示される変調方式と同じ変調方式を適用するべきと前記サブキャリア指定情報で示されるサブキャリアについては、前記識別情報で示される変調方式を適用することを決定し、一方、前記識別情報で示される変調方式と同じ変調方式を適用するべきでないと前記サブキャリア指定情報で示されるサブキャリアについては、前記変調手段が実施可能な変調方式のうち最も少ない多値数の変調方式を適用することを決定することを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
12. さらに、前記変調方式で用いた変調方式をサブキャリアごとに記憶する記憶手段と、
    送信したデータの再送信を求める要求信号の受信を検出する要求検出手段とを備え、
    前記決定手段は、前記要求検出手段が要求信号の受信を検出した場合には、前記記憶手段が記憶する情報に基づいて、前回の送信時に用いた変調方式を前記識別情報で示される変調方式として用いて、各サブキャリアに適用する変調方式を決定することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の通信装置。
13. 直交周波数分割多重方式の無線信号を受信し、異なる方式で変調された各サブキャリアの受信信号をそれぞれ復調する通信装置において、
    複数の変調方式にそれぞれ対応する復調を、選択的に各サブキャリアの受信信号に対して行う復調手段と、
    各サブキャリアの信号品質を検出する品質検出手段と、
    この品質検出手段が検出した複数のサブキャリアの信号品質に基づいて、基準となる変調方式を決定する基準変調方式決定手段と、
    前記品質検出手段が検出した信号品質に基づいてサブキャリアごとに、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、異なる多値数の変調方式を適用するべきかを判定する判定手段と、
    複数のサブキャリアを予め定めた周波数だけ離れたもので１つのグループとしてグループ化するサブキャリアグループ化手段と、
    このサブキャリアグループ化手段によるグループ分けに対応させて、前記判定手段によるサブキャリアごとの判定結果をグループ化する判定結果グループ化手段と、
    各サブキャリアの変調方式を指定する情報として、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式の識別情報と、前記判定結果グループ化手段によってグループ化された判定結果のうちの一部のグループの判定結果とを送信する送信手段とを具備したことを特徴とする通信装置。
14. 直交周波数分割多重方式の無線信号を受信し、異なる方式で変調された各サブキャリアの受信信号をそれぞれ復調する通信装置において、
    複数の変調方式にそれぞれ対応する復調を、選択的に各サブキャリアの受信信号に対して行う復調手段と、
    各サブキャリアの信号品質を検出する品質検出手段と、
    この品質検出手段が検出した複数のサブキャリアの信号品質に基づいて、基準となる変調方式を決定する基準変調方式決定手段と、
    前記品質検出手段が検出した信号品質に基づいてサブキャリアごとに、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、異なる多値数の変調方式を適用するべきかを判定する判定手段と、
    周波数軸上で連続する複数のサブキャリアを１つのサブグループとしてグループ化し、さらにこのサブグループを予め定めた周波数だけ離れたもので１つのグループとしてグループ化するサブキャリアグループ化手段と、
    このサブキャリアグループ化手段によるグループ分けに対応させて、前記判定手段によるサブキャリアごとの判定結果をグループ化する判定結果グループ化手段と、
    各サブキャリアの変調方式を指定する情報として、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式の識別情報と、前記判定結果グループ化手段によってグループ化された判定結果のうちの一部のグループの判定結果とを送信する送信手段とを具備したことを特徴とする通信装置。
15. 直交周波数分割多重方式の無線信号を受信し、異なる方式で変調された各サブキャリアの受信信号をそれぞれ復調する通信装置において、
    複数の変調方式にそれぞれ対応する復調を、選択的に各サブキャリアの受信信号に対して行う復調手段と、
    各サブキャリアの信号品質を検出する品質検出手段と、
    この品質検出手段が検出した複数のサブキャリアの信号品質に基づいて、基準となる変調方式を決定する基準変調方式決定手段と、
    周波数軸上で連続する複数のサブキャリアを１つのサブグループとしてグループ化するサブグループ化手段と、
    前記品質検出手段が検出した信号品質に基づいて、前記サブグループ化手段によって分けられたサブグループごとに、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と同じ多値数の変調方式を適用するべきか、あるいは、異なる多値数の変調方式を適用するべきかを判定する判定手段と、
    この判定手段の判定結果を、予め定めた周波数だけ離れたサブグループに対応するもので１つのグループとしてグループ化する判定結果グループ化手段と、
    各サブキャリアの変調方式を指定する情報として、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式の識別情報と、前記判定結果グループ化手段によってグループ化された判定結果とを送信する送信手段とを具備したことを特徴とする通信装置。
16. 前記送信手段は、各サブキャリアの変調方式を指定する情報として、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式の識別情報と、前記判定結果グループ化手段によってグループ化された判定結果のうちの一部のグループの判定結果とを送信することを特徴とする請求項１５に記載の通信装置。
17. 前記送信手段は、前記判定結果グループ化手段によってグループ化された判定結果のうち、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と異なる多値数の変調方式を適用するべきことを示す判定結果を含むものを、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式の識別情報と併せて、各サブキャリアの変調方式を指定する情報として送信することを特徴とする請求項１３乃至請求項１６のいずれかに記載の通信装置。
18. 前記送信手段は、前記判定結果グループ化手段によってグループ化された判定結果のうち、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式と異なる多値数の変調方式を適用するべきことを示す判定結果を多く含むものから優先的に、前記基準変調方式決定手段が決定した変調方式の識別情報と併せて、各サブキャリアの変調方式を指定する情報として送信することを特徴とする請求項１３乃至請求項１６のいずれかに記載の通信装置。
19. 直交周波数分割多重方式の無線信号を送信するもので、各サブキャリアに異なる変調方式を施す通信装置において、
    １つの変調方式を示す識別情報と、この識別情報で示される変調方式と同じ変調方式を適用すべきか否かを、グループ化されたサブキャリアごとに示すサブキャリア指定情報とを受信する受信手段と、
    この受信手段が受信した前記識別情報と前記サブキャリア指定情報とに基づいて、前記グループ化されたサブキャリアに適用する変調方式を決定する決定手段と、
    この決定手段の決定結果に応じた変調方式で、前記グループ化されたサブキャリアに多値変調を施す変調手段とを具備したことを特徴とする通信装置。

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