JP4960230B2 - 無線送信機および無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、受信機側の無線伝搬路状態に基づいて、サブキャリア毎に変調方式や符号化率などを適応的に変化させて高速通信を行なう無線送信機およびこれを備える無線通信システムに関する。

現在、高速移動体通信において、無線基地局（以下、「基地局」と呼称する。）と無線移動局（以下、「移動局」と呼称する。）との間の無線伝搬路状態に応じて変調方式や符号化率（ＭＣＳ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｓｃｈｅｍｅ）を制御することで伝送効率を高め、高スループットの通信を提供する適応変調方式や、ユーザー毎の無線伝搬路状態から無線伝搬路状態の良好なサブキャリアを各ユーザーに割り当てて高速通信を行なうＯＦＤＭＡ方式の研究・開発が行なわれている。

このような無線伝搬路状態によりサブキャリア毎に適応変調する通信方式や、無線伝搬路状態によりユーザー毎にサブキャリアを割り当てるという通信方式において、基地局は、無線伝搬路状態により各サブキャリアに対して変調方式・符号化率を変化させ、或いは、無線伝搬路状態の良好なサブキャリアをユーザーに割り当てるために移動局で受信したサブキャリア毎の受信電力等の状況を把握する必要がある。一方、移動局は、受信ＳＩＲ（信号電力対干渉電力比：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）等の無線伝搬路状況を測定して、移動局で測定した全サブキャリアの受信ＳＩＲ情報をデジタル化して周期的に基地局側に送信している。

具体的には、基地局は、図２１に示すように、サブキャリア毎に送信電力を一定にした信号を移動局に対して送信する。移動局の地点において、このように基地局から送信された信号は、図２２に示すように、周波数フェージング等の影響よってサブキャリア毎に信号が減衰してしまう。移動局は、フレームに含まれる既知信号（パイロット信号）から全サブキャリアの受信ＳＩＲを算出し、算出した全サブキャリアの受信ＳＩＲ情報をデジタル化して周期的に基地局側に送信する。基地局は、移動局か受信した受信ＳＩＲ情報から、例えば、図２３のように設定した閾値に基づいてサブキャリア毎に変調方式・符号化率を決定し、移動局にデータを送信している。

また、移動局で測定した全サブキャリアの受信ＳＩＲ情報を基地局側に送信する際、その情報量を低減すべく、図２４に示すように、サブキャリア群をＮ本毎にＭ個にブロック化し、各ブロック内のサブキャリアの受信ＳＩＲの平均値を算出して、各ブロックの平均値を基地局に通知する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
横枕一成、三瓶政一、森永規彦、「適応変調方式を用いた１セル繰り返しＯＦＤＭ／ＴＤＭＡシステムにおける干渉電力の推定および通知技術に関する検討」、電子情報通信学会 信学技報 ＲＣＳ２００３−２４０ ｐ．３３−３８、２００３年

しかしながら、従来の受信ＳＩＲ等の無線伝搬路情報量は、１サブキャリア当りに対して数ｂｉｔの情報量が割り当てられているため、サブキャリアの本数に応じて受信ＳＩＲの情報量が増大するという問題がある。現状、考えられている適応変調方式の通信システムの多くが、数百本のサブキャリアを使用することとしているため、これに対応する本数分の受信ＳＩＲを送信するためには数キロｂｉｔの無線伝搬情報量を必要とすることとなる。また、適応変調方式では周期的に変調方式を変更するため、移動局は基地局の周期に合わせて周期的に基地局へ伝搬路情報を通知しなければならない。このため、上りリンクでは伝搬路情報の情報量の使用割合が多く、伝送効率が悪い状態となる。さらに、このような通信システムでは移動局から基地局への上りリンクの伝送レートは、基地局から移動局への下りリンクに比べで伝送レートが低い通信システムが想定されているため、伝送効率が更に悪くなる原因となっている。

また、非特許文献１で開示される方法では、ブロック化したサブキャリア群の内部でも無線状態の良いサブキャリアや悪いサブキャリアが存在する。このため、これらを平均化すると、図２５に示すように、無線状態の良いサブキャリアに対して変調度の高い変調方式が選択されず、伝送効率が悪化する事態や、逆に無線状態の悪いサブキャリアに対して変調度の高い変調方式が選択され誤りが増加する事態を引き起こし、サブキャリアに対して最適な変調方式が選択されず、伝送効率が低下するという問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたものであり、通信中の誤りの発生を抑制しつつ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる無線送信機およびこれを備えた無線通信システムを提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る無線送信機は、通信相手先から受信した無線信号から伝搬路状況を推定する伝搬路状況推定部と、前記伝搬路状況推定部による推定結果に応じて特定のサブキャリアの伝搬路状況を示す値を間引いた伝搬路情報を作成する伝搬路情報作成部と、前記伝搬路情報作成部で作成した伝搬路情報を通信相手先に送信する送信処理部と、を備えることを特徴としている。

このように、伝搬路情報作成部で特定のサブキャリアの伝搬路状況を示す値を間引いた伝搬路情報を作成するので、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることが可能となる。

（２）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路情報作成部は、所定本数毎に選択されるサブキャリアに対する伝搬路状況を示す値と、当該選択された隣接するサブキャリアに対する伝搬路状況を示す値から直線補間された値と最も誤差が大きい伝搬路状況を示す値を有するサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値とのみから伝搬路情報を作成することを特徴としている。

このように、所定本数毎に選択されるサブキャリアに対する伝搬路状況を示す値と、当該選択された隣接するサブキャリアに対する伝搬路状況を示す値から直線補間された値と最も誤差が大きい伝搬路状況を示す値を有するサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値とのみから伝搬路情報が作成されるので、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、誤差が最も大きいサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値が通知されるので、通信相手先でこれらの情報を元に例えば、変調方式・符号化率を修正することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。

（３）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路情報作成部は、各サブキャリアに対する伝搬路状況を示す値を結ぶことで得られる曲線の傾きが予め定めた一定値以上変化した場合のサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値とのみから伝搬路情報を作成することを特徴としている。

このように、各サブキャリアに対する伝搬路状況を示す値を結ぶことで得られる曲線の傾きが予め定めた一定値以上変化した場合のサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値とのみから伝搬路情報が作成されるので、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて大幅に無線伝搬路情報量を削減することができ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、上記曲線の傾きが一定値以上変化した場合のサブキャリア番号とその伝搬路状況を示す値が通知されるので、実際の伝搬路状況を示す値と大幅に外れた伝搬路状況を示す値が通知されるのを防止することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。

（４）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路情報作成部は、各サブキャリアに対する伝搬路状況を示す値を結ぶことで得られる曲線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値とのみから伝搬路情報を作成することを特徴としている。

このように、各サブキャリアに対する伝搬路状況を示す値を結ぶことで得られる曲線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値とのみから伝搬路情報が作成されるので、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて大幅に無線伝搬路情報量を削減することができ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、上記曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその伝搬路状況を示す値が通知されるので、実際の伝搬路状況を示す値と大幅に外れた伝搬路状況を示す値が通知されるのを防止することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。

（５）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路情報作成部は、各サブキャリアに対する伝搬路状況を示す値を結ぶことで得られる曲線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値と、前記曲線の傾きの符号が変化したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアに対する伝搬路状況を示す値のみから伝搬路情報を作成することを特徴としている。

このように、各サブキャリアに対する伝搬路状況を示す値を結ぶことで得られる曲線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値と、前記曲線の傾きの符号が変化したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアに対する伝搬路状況を示す値のみから伝搬路情報が作成されるので、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて大幅に無線伝搬路情報量を削減することができ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、上記曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその伝搬路状況を示す値が通知されるので、実際の伝搬路状況を示す値と大幅に外れた伝搬路状況を示す値が通知されるのを防止することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。さらに、上記曲線における傾きが逆転したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアの伝搬路状況を示す値が通知されるので、これらの情報を元に通信相手先で例えば、変調方式・符号化率を修正することができる。これにより、より無線状態に適合する変調方式等を選択することができるので、通信中の誤りの発生を更に抑制することが可能となる。

（６）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路情報作成部は、各サブキャリアに対する伝搬路状況を示す値を結ぶことで得られる曲線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値と、前記曲線の傾きの符号が変化したサブキャリア番号間の中間の伝搬路状況を示す値を有するサブキャリア番号のみから伝搬路情報を作成することを特徴としている。

このように、各サブキャリアに対する伝搬路状況を示す値を結ぶことで得られる曲線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその伝搬路状況を示す値と、前記曲線の傾きの符号が変化したサブキャリア番号間の中間の伝搬路状況を示す値を有するサブキャリア番号のみから伝搬路情報が作成されるので、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて大幅に無線伝搬路情報量を削減することができ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、上記曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその伝搬路状況を示す値が通知されるので、実際の伝搬路状況を示す値と大幅に外れた伝搬路状況を示す値が通知されるのを防止することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。さらに、上記曲線における傾きが逆転したサブキャリア番号の伝搬路状況を示す値間の中間の伝搬路状況を示す値を有するサブキャリア番号が通知されるので、これらの情報を元に通信相手先で例えば、変調方式・符号化率を修正することができる。これにより、より無線状態に適合する変調方式等を選択することができるので、通信中の誤りの発生を更に抑制することが可能となる。

（７）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路情報作成部は、前記伝搬路情報のデータ量が最も小さくなる方式を選択して前記伝搬路情報を作成することを特徴としている。

このように、伝搬路情報作成部は、前記伝搬路情報のデータ量が最も小さくなる方式を選択して前記伝搬路情報を作成するので、最も伝送効率を向上することができる方式を選択して伝搬路情報を通信相手先に通知することができる。

（８）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路状況推定部は、伝搬路状況として受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：信号電力対干渉電力比）を推定することを特徴としている。

（９）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路状況推定部は、伝搬路状況として受信ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：信号電力対雑音電力比）を推定することを特徴としている。

（１０）また、本発明に係る無線送信機において、前記伝搬路状況推定部は、伝搬路状況として受信ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：信号電力対干渉雑音電力比）を推定することを特徴としている。

これらのように、伝搬路状況推定部が伝搬路状況として、受信ＳＩＲ、受信ＳＮＲおよび受信ＳＩＮＲを推定するので、適切に伝搬路状況を推定することができる。

（１１）また、本発明に係る移動局装置は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴としている。

このように、移動局装置が上記無線送信機を備えていることから、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることが可能となると共に、各請求項に係る無線送信機で得られる効果を移動局装置においても得ることが可能となる。

（１２）また、本発明に係る基地局装置は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴としている。

このように、基地局装置が上記無線送信機を備えていることから、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることが可能となると共に、各請求項に係る無線送信機で得られる効果を基地局装置においても得ることが可能となる。

（１３）また、本発明に係る無線通信システムは、請求項８から請求項１０のいずれかに記載の移動局装置と、前記移動局装置から受信した伝搬路情報を利用してサブキャリア毎に変調方式および符号化率を決定する基地局装置と、を備えることを特徴としている。

このように、無線通信システムが請求項８から請求項１０のいずれかに記載の移動局装置を備えることから、無線通信システムにおい、全てのサブキャリアの伝搬路状況を示す値を通知する場合と比べて伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることが可能となる。

本発明に係る無線送信機および無線通信システムによれば、通信中の誤りの発生を抑制しつつ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。

以下、本発明に係る無線通信システムの実施形態について図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムを構成する基地局装置（以下、「基地局」と呼称する。）１００の構成を示すブロック図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る通信システムを構成する移動局装置（以下、「移動局」と呼称する。）２００の構成を示すブロック図である。

図１に示す基地局１００において、符号化部１０１は、外部装置で生成された送信データに対してターボ符号化等の符号化方式を用いて後述するＭＣＳ割当部から指示された符号化率でデータの符号化を行なう。データ変調部１０２は、符号化部１０１からの符号化データに対して後述するＭＣＳ割当部から指示された変調方式に従って変調処理を施す。直列／並列変換部（Ｓ／Ｐ変換部）１０３は、データ変調部１０２からの変調データを直列／並列変換して、サブキャリア数に応じて並列処理された変調データに変換する。

多重化部（Ｍｕｘ部）１０４は、サブキャリア数に並列変換された変調データを、移動局２００が受信ＳＩＲを推定するためのパイロット信号、後述するＭＬＩ生成部１１１からの各サブキャリアの変調方式、符号化率が記された変調・符号化情報（ＭＬＩ：Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と多重化する。なお、多重化の際に用いるパイロット信号は、パイロット生成部１０５から所定のタイミングで渡される。逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ部）１０６は、Ｍｕｘ部１０４からの多重化データに対して逆フーリエ変換を行ない、ＯＦＤＭ信号に変換する。無線送信部１０７は、ＯＦＤＭ信号を無線周波数帯にアップコンバートして、各サブキャリアの送信電力を一定にして移動局に送信する。

上りリンク受信処理部１０８は、移動局２００からのデータを受信し、受信データと移動局で推定された受信ＳＩＲ情報とを分離する。受信データは外部装置に送られ、受信ＳＩＲ情報はＳＩＲ情報抽出部１０９に送られる。なお、基地局１００における復調部の受信形態は、必ずしも適応変調受信の能力を備えたものでなくてもかまわない。

ＳＩＲ情報抽出部１０９は、上りリンク受信処理部１０８から受け取った受信ＳＩＲ情報から、移動局２００から送出されたサブキャリア番号およびＳＩＲ値を含む間引き情報を抽出する。また、当該間引き情報から特定の受信ＳＩＲ値間を直線補間することで、移動局２００側で間引いたサブキャリアのＳＩＲ値を算出する。さらに、全てのサブキャリアの受信ＳＩＲ値をＭＣＳ割当部１１０に送る。

ＭＣＳ割当部１１０は、算出された各サブキャリアのＳＩＲ値から各サブキャリアのＭＣＳを決定し、符号化部１０１およびデータ変調部１０２に対してそれぞれ符号化率および変調方式を指示する。また、今回の各サブキャリアにおけるＭＣＳ情報をＭＬＩ生成部１１１に渡す。ＭＬＩ生成部１１１は、各サブキャリアのＭＣＳ情報を組み立て、移動局２００がどのような環境でも受信できる変調方式、符号化率で変調および符号化を行ない、Ｍｕｘ部１０４に生成したＭＬＩを渡す。

なお、ＭＬＩ生成部１１１で行なう変調方式および符号化率は、基地局１００および移動局２００の間で事前に決定されており、その方式等は固定されている。また、ＭＬＩは、移動局２００がどのような環境下でも受信できなければならないため、できる限り変調多値数が低く（ＢＰＳＫやＱＰＳＫ等）、符号化率の低いものが望ましい。

一方、図２に示す移動局２００において、無線受信部２０１は、基地局１００からの無線信号を受信し、無線周波数帯の無線信号をＩＦ周波数帯にダウンコンバートする。高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）２０２は、フーリエ変換を行ない、ＯＦＤＭ信号を変調データに戻す。ＤｅＭｕｘ部２０３は、多重化された変調データを分離し、変調データを並列／直列変換部（Ｐ／Ｓ変換部）２０４、ＭＬＩをＭＬＩ抽出部２０６、パイロット信号をＳＩＲ推定部２０７に送る。

並列／直列変換部（Ｐ／Ｓ変換部）２０４は、サブキャリア数に並列処理された変調データを並列／直列変換して、１列の変調データに戻し、データ復調部２０５に送る。データ復調部２０５は、変調データを後述するＭＣＳ制御部２０９の指示に従って指示された復調方式で変調データを復調し、符号化データに戻す。復号化部２０８は、符号化データを後述するＭＣＳ制御部２０９の指示に従って指示された方法で復号化し、元のデータに戻す。

ＭＬＩ抽出部２０６は、基地局１００でＭＬＩに対して行われた変調、符号化方式を戻す復調、復号化処理を行ない、ＭＬＩデータをＭＣＳ制御部２０９に送る。ＭＣＳ制御部２０９は、ＭＬＩデータから各サブキャリアのＭＣＳの判定を行ない、データ復調部２０５および復号化部２０８を制御する。

ＳＩＲ推定部２０７は、パイロット信号から各サブキャリアの受信ＳＩＲを推定する。このとき、推定された受信ＳＩＲは、各サブキャリア間を平滑化されたＳＩＲとする。ＳＩＲ情報作成部２１０は、ＳＩＲ推定部２０７からの各サブキャリアにおける受信ＳＩＲ値から、後述する間引きアルゴリズムを使用して基地局１００に送るＳＩＲ情報を作成し、上りリンク送信処理部２１１に渡す。上りリンク送信処理部２１１は、このＳＩＲ情報と送信データとを多重して、無線信号にして基地局１００に送信する。

なお、基地局１００における受信側、並びに、移動局２００における送信側の上りリンクの通信制御に関しては、特に、適応変調制御を用いるものでなくても構わない。

本実施の形態に係る通信システムにおいては、移動局１００で測定した全てのサブキャリアにおける受信ＳＩＲ情報を基地局１００に送信する際、特定のサブキャリアの受信ＳＩＲ値を間引くことで、その情報量を低減すると共に全てのサブキャリアの受信ＳＩＲ値を通知しないことにより発生し得る伝送効率の低下や通信中の誤りの増加を回避するものである。以下、特定のサブキャリアにおける受信ＳＩＲ値を間引く際に使用するアルゴリズム（以下、「間引きアルゴリズム」と呼称する。）について説明する。

上述の間引きアルゴリズムは、移動局２００におけるＳＩＲ情報作成部２１０が基地局１００に対して送信するＳＩＲ情報を作成する際に使用される。ＳＩＲ情報作成部２１０は、以下に示す間引きアルゴリズムを単独で使用するか、あるいは、無線伝搬路における誤差などの状況に応じて切り換えて使用することが可能である。以下、ＳＩＲ情報作成部２１０で使用される第１〜第５の間引きアルゴリズムについて説明する。

まず、第１の間引きアルゴリズムについて説明する。第１の間引きアルゴリズムは、ｍ本毎のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と受信ＳＩＲ値間を結んだ直線が示す値から、実際の受信ＳＩＲ値との誤差が最も大きいサブキャリア番号と受信ＳＩＲ値を検出するものである。この検出したサブキャリア番号のサブキャリアおよびｍ本毎のサブキャリアの受信ＳＩＲ値のみを基地局１００に通知することで、それ以外のサブキャリアの受信ＳＩＲ値を結果として間引くものである。

図３は、第１の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。また、図４は、第１の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。さらに、図５は、第１の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局１００に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。

第１の間引きアルゴリズムでは、図３に示すように、ｍ本毎（図３では１０本毎）のサブキャリアの受信ＳＩＲ値を抽出した後、それぞれの受信ＳＩＲ値間を直線補間する（直線補間された値を点線で示す）。そして、直線補間した値と実際の受信ＳＩＲ値との差分を算出し、誤差が最も大きいサブキャリア番号と受信ＳＩＲ値とを抽出する。

基地局１００への通知に使用されるフレームフォーマットには、ｍ本毎のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、ｍ本間の最大誤差となるサブキャリア番号および受信ＳＩＲ値とが記述される。図３に示す例を用いれば、１番目と１１番目のサブキャリア間においては、実際の受信ＳＩＲ値との誤差が最も大きいサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値として、５番目のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値が通知されることとなる。

具体的なアルゴリズムについては、図４に示すように、まず、基準数ｉを初期化（ｉ＝０）した後（ステップＳ１）、１番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する（ステップＳ２）。

次に、（ｍ＊（ｉ＋１）＋１）がサブキャリア総数ｎを上回っていないか判断し（ステップＳ３）、下回っている場合には基準数ｉをインクリメントして（ステップＳ４）、ステップＳ２〜ステップＳ４の処理を繰り返す。この処理を繰り返すことで、基準数ｉが「１」を示す時に（ｍ＋１）番目のサブキャリアのＳＩＲ値がフレームフォーマットに追加され、基準数ｉが「２」を示す時に（２ｍ＋１）番目のサブキャリアのＳＩＲ値がフォーマットに追加され、同様に、ｎ番目のサブキャリアまでｍ本毎のＳＩＲ値がフォーマットに追加される。

一方、ステップＳ３の判断において、判断結果が上回っている場合には、基準数ｉを初期化（ｉ＝０）した後（ステップＳ５）、（ｍ＊ｉ＋１）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、（ｍ＊（ｉ＋１）＋１）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との傾きｄを算出する（ステップＳ６）。

そして、基準数ｊを初期化（ｊ＝１）すると共に、最大誤差ｈを初期化（ｈ＝０）した後（ステップＳ７）、傾きｄと（ｍ＊ｉ＋１）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と（ｍ＊ｉ＋ｊ＋１）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値とを用いて誤差ｇを算出する（ステップＳ８）。ここでは、１番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と２番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値から補間した２番目のサブキャリアのＳＩＲ値を求め、補間して求めた２番目のサブキャリアのＳＩＲ値と実際の受信ＳＩＲ値の誤差ｇを算出する。

ステップＳ８で算出した誤差ｇが最大誤差ｈより大きいか判断し（ステップＳ９）、大きい場合には最大誤差ｈにステップＳ８で算出した誤差ｇを代入（ｈ＝ｇ）し、対象となるサブキャリア番号ｔを基準数ｊだけインクリメント（ｔ＝ｍ＊ｉ＋ｊ）する（ステップＳ１０）。ここでは、最初に算出した誤差ｇであるので、この誤差ｇが最大誤差ｈとして代入される。

そして、基準数ｊ＋１がｍを上回っていないか判断する（ステップＳ１１）。一方、ステップＳ９の判断において、小さい場合にはステップＳ１０の処理をスキップして直接、基準数ｊ＋１がｍを上回っていないか判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の判断結果が上回っていない場合には、基準数ｊをインクリメント（ｊ＝ｊ＋１）した後（ステップＳ１２）、ステップＳ７〜ステップＳ１２の処理を繰り返す。

ステップＳ７〜ステップＳ１２の処理を繰り返すことで、３番目のサブキャリアの誤差ｇを算出した後、その誤差ｇと最大誤差ｈとを比較する。その誤差ｇが最大誤差ｈより大きい場合、当該誤差ｇを最大誤差ｈとして登録する一方、誤差ｇが最大誤差ｈより小さい場合、４番目のサブキャリアの誤差ｇを算出し、同様に最大誤差ｈと比較する。以上の処理をｍ番目のサブキャリアまで繰り返し、１番目のサブキャリアから（ｍ＋１）番目のサブキャリアの間の最大誤差ｈとなるサブキャリア番号とＳＩＲ値を検出する。

一方、ステップＳ１１の判断において、判断結果が上回っている場合には、サブキャリア番号ｔとその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する（ステップＳ１３）。そして、基準数ｉをインクリメント（ｉ＝ｉ＋１）した後（ステップＳ１４）、（ｍ＊ｉ＋１）がサブキャリア総数ｎを上回っているか判断する（ステップＳ１５）。

上回っていない場合には、処理をステップＳ７に戻し、今度は基準数ｉをインクリメントした状態でステップＳ７〜ステップＳ１２の処理を繰り返す。これにより、今度は（ｍ＋１）番目のサブキャリアから（２ｍ＋１）番目のサブキャリアの間の最大誤差ｈとなるサブキャリア番号と受信ＳＩＲ値を検出する。そして、以上の処理をｎ番目のサブキャリアまで繰り返し、各区間の最大誤差ｈとなるサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出して、図５に示すフレームフォーマットに記述する。

このように、第１の間引きアルゴリズムを用いた場合には、所定本数（ｍ本）毎のサブキャリアの受信ＳＩＲ値、並びに、実際の受信ＳＩＲ値との誤差が最も大きいサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出し、無線伝搬路情報として基地局１００に通知する。このため、全てのサブキャリアの受信ＳＩＲ値を通知する場合と比べて伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、実際の受信ＳＩＲ値との誤差が最も大きいサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値が通知されるので、基地局１００でこれらの情報を元に変調方式・符号化率を修正することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。

次に、第２の間引きアルゴリズムについて説明する。第２の間引きアルゴリズムは、受信ＳＩＲ値を結ぶことで得られる曲線（以下、「受信ＳＩＲ曲線」と呼称する。）の傾きが一定値以上変化した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出するものである。この検出したサブキャリア番号のサブキャリアおよびその受信ＳＩＲ値のみを基地局１００に通知することで、それ以外のサブキャリアの受信ＳＩＲ値を結果として間引くものである。

図６は、第２の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。また、図７は、第２の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。さらに、図８は、第２の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局１００に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。

第２の間引きアルゴリズムでは、図６に示すように、受信ＳＩＲ曲線において、各サブキャリア間の受信ＳＩＲ値の傾きを算出し、算出対象のサブキャリア間の傾きが、基準となるサブキャリア間の傾きから一定値以上変化した場合のサブキャリア番号と受信ＳＩＲ値を抽出する。

基地局１００への通知に使用されるフレームフォーマットには、上述のようにして抽出されたサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値が記述される。図６に示す例を用いれば、１番目、４番目、８番目…のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値が記述され、基地局１００に通知されることとなる。

具体的なアルゴリズムについては、図７に示すように、まず、サブキャリア番号ｔを初期化（ｔ＝１）した後（ステップＳ２１）、ｔ番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する（ステップＳ２２）。そして、基準数ｊを初期化（ｊ＝１）した後（ステップＳ２３）、（ｔ＋ｊ）が示すサブキャリア数がサブキャリア総数ｎと同一であるか判断する（ステップＳ２４）。同一の場合には、処理をステップＳ３３に移行し、当該サブキャリア番号（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する。

一方、ステップＳ２４の判断において、同一でない場合にはｔ番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との傾きＡを算出する（ステップＳ２５）。そして、算出した傾きＡに対応する閾値（下限閾値Ｐｍｉｎ，上限閾値Ｐｍａｘ）を予め設定された図９に示す閾値テーブルから検索する（ステップＳ２６）。そして、基準数ｊをインクリメント（ｊ＝ｊ＋１）した後（ステップＳ２７）、再び（ｔ＋ｊ）が示すサブキャリア数がサブキャリア総数ｎと同一であるか判断する（ステップＳ２８）。同一の場合には、処理をステップＳ３３に移行し、当該サブキャリア番号（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する。

一方、ステップＳ２８の判断において、同一でない場合にはｔ番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との傾きＢを算出する（ステップＳ２９）。さらに、（ｔ＋ｊ−１）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との傾きＣを算出する（ステップＳ３０）。そして、算出した傾きＢおよび傾きＣのどちらかが上述の閾値Ｐｍｉｎと閾値Ｐｍａｘとの間の値以外の値であるか判断する（ステップＳ３１）。

傾きＢおよび傾きＣの双方が閾値Ｐｍｉｎと閾値Ｐｍａｘとの間の値の場合には、受信ＳＩＲ値曲線に大きな変化がないと判断し、処理をステップＳ２７に戻した後、ステップＳ２７〜ステップＳ３１の処理を繰り返す。一方、傾きＢおよび傾きＣのどちらかが閾値Ｐｍｉｎと閾値Ｐｍａｘとの間の値以外の値の場合には、受信ＳＩＲ曲線に大きな変化があったと判断し、サブキャリア番号ｔに（ｔ＋ｊ−１）を代入した後（ステップＳ３２）、処理をステップＳ２２に戻す。そして、ステップＳ２２〜ステップＳ３２の処理を繰り返す。

そして、ステップＳ２２〜ステップＳ３２の処理を繰り返すうち、ステップＳ２４またはステップＳ２８の判断において、サブキャリア総数ｎと同一と判断したならば、当該サブキャリア番号（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加し（ステップＳ３３）、第２の間引きアルゴリズムを終了する。

ここで、サブキャリア番号ｔが「１」である場合の具体例について示す。この場合、まず、ステップＳ２２で１番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する。そして、ステップＳ２５において、１番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、２番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との傾きＡを算出した後、ステップＳ２６において、傾きＡに対応する閾値（下限閾値Ｐｍｉｎ，上限閾値Ｐｍａｘ）を検索する。その後、ステップＳ２９において、１番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、３番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との傾きＢを算出した後、ステップＳ３０において、２番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、３番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との傾きＣを算出する。そして、ステップＳ３１において、傾きＢ、Ｃのどちらかが下限閾値Ｐｍｉｎ，上限閾値Ｐｍａｘ間の値以外の値かを判断することで、傾きの変化点を判断する。すなわち、傾きＢ、Ｃのどちらかが下限閾値Ｐｍｉｎ，上限閾値Ｐｍａｘ間の値以外の値の場合、傾きの変化点を１つ前のサブキャリアと判断して、２番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフォーマットに追加する。このような処理をｎ番目のサブキャリアまで行なうことで、受信ＳＩＲ曲線の傾きが一定値以上変化した場合のサブキャリア番号と受信ＳＩＲ値を検出して、図８に示すフレームフォーマットに記述する。

このように、第２の間引きアルゴリズムを用いた場合には、受信ＳＩＲ曲線の傾きが一定値以上変化した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出し、無線伝搬路情報として基地局１００に通知する。このため、全てのサブキャリアの受信ＳＩＲ値を通知する場合と比べて大幅に無線伝搬路情報量を削減することができ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、受信ＳＩＲ曲線の傾きが一定値以上変化した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値が通知されるので、実際の受信ＳＩＲ値と大幅に外れた受信ＳＩＲ値が通知されるのを防止することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。

次に、第３の間引きアルゴリズムについて説明する。第３の間引きアルゴリズムは、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転（増加から減少または減少から増加）した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出するものである。この検出したサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値のみを基地局１００に通知することで、それ以外のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値を結果として間引くものである。

図１０は、第３の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。また、図１１は、第３の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。さらに、図１２は、第３の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局１００に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。

第３の間引きアルゴリズムでは、図１０に示すように、受信ＳＩＲ曲線において、隣接するサブキャリア間の受信ＳＩＲ値を比較して受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号と受信ＳＩＲ値を抽出する。

基地局１００への通知に使用されるフレームフォーマットには、上述のようにして抽出されたサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値が記述される。図１０に示す例を用いれば、１番目、５番目、１０番目…のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値が記述され、基地局１００に通知されることとなる。

具体的なアルゴリズムについては、図１１に示すように、まず、サブキャリア番号ｔを初期化（ｔ＝１）した後（ステップＳ４１）、ｔ番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する（ステップＳ４２）。そして、基準数ｊを初期化（ｊ＝１）した後（ステップＳ４３）、（ｔ＋ｊ）が示すサブキャリア数がサブキャリア総数ｎと同一であるか判断する（ステップＳ４４）。同一の場合には、処理をステップＳ５２に移行し、当該サブキャリア番号（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する。

一方、ステップＳ４４の判断において、同一でない場合にはｔ番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との差分αを算出する（ステップＳ４５）。そして、基準数ｊをインクリメント（ｊ＝ｊ＋１）した後（ステップＳ４６）、再び（ｔ＋ｊ）が示すサブキャリア数がサブキャリア総数ｎと同一であるか判断する（ステップＳ４７）。同一の場合には、処理をステップＳ５２に移行し、当該サブキャリア番号（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する。

一方、ステップＳ４７の判断において、同一でない場合にはｔ番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との差分βを算出する（ステップＳ４８）。そして、差分αが０以上の場合であってαがβより大きいか、或いは、差分αが０未満の場合であってαがβよりも小さいか判断する（ステップＳ４９）。いずれにも該当しない場合には、受信ＳＩＲ曲線における傾きの逆転がないと判断し、差分αに差分βを代入（α＝β）した後（ステップＳ５０）、処理をステップＳ４６に戻す。そして、ステップＳ４６〜ステップＳ５０の処理を繰り返す。

一方、該当する場合には、受信ＳＩＲ曲線における傾きの逆転があったと判断し、サブキャリア番号ｔに（ｔ＋ｊ−１）を代入した後（ステップＳ５１）、処理をステップＳ４２に戻す。そして、ステップＳ４２〜ステップＳ５１の処理を繰り返す。そして、ステップＳ４２〜ステップＳ５１の処理を繰り返すうち、ステップＳ４４またはステップＳ４７の判断において、サブキャリア総数ｎと同一と判断したならば、当該サブキャリア番号（ｔ＋ｊ）番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加し（ステップＳ５２）、第３の間引きアルゴリズムを終了する。

ここで、サブキャリア番号ｔが「１」である場合の具体例について示す。この場合、まず、ステップＳ４２で１番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する。そして、ステップＳ４５において、１番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、２番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との差分αを算出する。その後、ステップＳ４８において、１番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、３番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との差分βを算出する。そして、ステップＳ４９において、差分αが０以上の場合における差分αと差分βとの大小関係、あるいは、差分αが０未満の場合における差分αと差分βとの大小関係を判断することで、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転する変化点（以下、「逆転変化点」と呼称する。）を判断する。すなわち、差分αが０以上の場合において差分αが差分βよりも大きい場合には２番目のサブキャリアが逆転変化点であると判断する一方、差分αが０未満の場合において差分αが差分βよりも小さい場合には２番目のサブキャリアが逆転変化点であると判断し、２番目のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値をフォーマットに追加する。このような処理をｎ番目のサブキャリアまで行なうことで、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号と受信ＳＩＲ値を検出して、図１２に示すフレームフォーマットに記述する。

このように、第３の間引きアルゴリズムを用いた場合には、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出し、無線伝搬路情報として基地局１００に通知する。このため、全てのサブキャリアの受信ＳＩＲ値を通知する場合と比べて大幅に無線伝搬路情報量を削減することができ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値が通知されるので、実際の受信ＳＩＲ値と大幅に外れた受信ＳＩＲ値が通知されるのを防止することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。

次に、第４の間引きアルゴリズムについて説明する。第４の間引きアルゴリズムは、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転（増加から減少または減少から増加）した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出すると共に、その傾きが逆転したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアの受信ＳＩＲ値を検出するものである。この検出したサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値のみを基地局１００に通知することで、それ以外のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値を結果として間引くものである。

図１３は、第４の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。また、図１４は、第４の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。さらに、図１５は、第４の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値を基地局１００に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。なお、第４の間引きアルゴリズムにおいて、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出するフローについては図１１に示すフローと同一の処理となるため、その説明を省略する。

第４の間引きアルゴリズムでは、図１３に示すように、受信ＳＩＲ曲線において、隣接するサブキャリア間の受信ＳＩＲ値を比較して受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値を抽出し、更に抽出したサブキャリア番号の中間に配置されるサブキャリアの受信ＳＩＲ値を抽出する。

基地局１００への通知に使用されるフレームフォーマットには、上述のようにして抽出されたサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値、並びに、これらのサブキャリア番号の中間に配置されるサブキャリアの受信ＳＩＲ値が記述される。図１３に示す例を用いれば、１番目、５番目、１８番目、２７番目…のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値、並びに、５番目のサブキャリアと１８番目のサブキャリアとの中間に配置される１１番目のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値、１８番目のサブキャリアと２７番目のサブキャリアとの中間に配置される２２番目のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値が記述され、基地局１００に通知されることとなる。

具体的なアルゴリズムについては、図１４に示すように、図１１に示すフローで検出された逆転変化点の総数ｋを算出する（ステップＳ６１）。そして、逆転変化点数ｓを初期化（ｓ＝１）した後（ステップＳ６２）、ｓ番目の逆転変化点と（ｓ＋１）番目の逆転変化点との間のサブキャリア数がγ本以上か判断する（ステップＳ６３）。

サブキャリア数がγ本以上である場合には、ｓ番目の逆転変化点と（ｓ＋１）番目の逆転変化点との間のサブキャリアの中間に配置されたサブキャリア番号を算出する（ステップＳ６４）。そして、算出した中間のサブキャリアの受信ＳＩＲ値を抽出した後（ステップＳ６５）、その受信ＳＩＲ値をフレームフォーマットに追加する（ステップＳ６６）。

その後、逆転変化点数ｓをインクリメント（ｓ＝ｓ＋１）した後（ステップＳ６７）、（ｓ＋１）が逆転変化点の総数ｋよりを大きいか判断する（ステップＳ６８）。大きい場合には、第４のアルゴリズムを終了する。一方、小さい場合には、処理をステップＳ６３に戻し、ステップＳ６３〜ステップＳ６８の処理を繰り返す。ステップＳ６３〜ステップＳ６８の処理を繰り返すうち、ステップＳ６８の判断において、（ｓ＋１）が逆転変化点の総数ｋよりも大きいと判断されると、第４のアルゴリズムが終了する。

なお、ステップＳ６３の判断において、サブキャリア数がγ本未満と判断した場合には、処理をステップＳ６７に移行し、逆転変化点（ｓ＋１）について再び、ステップＳ６３〜ステップＳ６８の処理を行なう。すなわち、ｓ番目の逆転変化点と（ｓ＋１）番目の逆転変化点との間のサブキャリア数がγ本未満の場合には中間に配置されるサブキャリアの算出を行わない。

ここで、１番目の逆転変化点のサブキャリア番号が「Ａ」、２番目の逆転変化点のサブキャリア番号が「Ｂ」、３番目の逆転変化点のサブキャリア番号が「Ｃ」…最後の逆転変化点のサブキャリア番号が「Ｎ」である場合の具体例について示す。この場合、図１５に示すように、各逆転変化点のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値がフレームフォーマットに記述される。そして、ステップＳ６４において、Ａ番目のサブキャリアとＢ番目のサブキャリアとの中間に配置されるサブキャリア番号が算出される。これにより、サブキャリア番号として｛（Ａ＋Ｂ）／２｝が算出される。そして、ステップＳ６５において、｛（Ａ＋Ｂ）／２｝番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値が抽出され、ステップＳ６６において、フレームフォーマットに追加される。このような処理をＮ番目の逆転変化点のサブキャリアまで行なうことで、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出すると共に、その傾きが逆転したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアの受信ＳＩＲ値を検出して、図１５に示すフレームフォーマットに記述する。

このように、第４の間引きアルゴリズムを用いた場合には、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出すると共に、その傾きが逆転したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアの受信ＳＩＲ値を検出し、無線伝搬路情報として基地局１００に通知する。このため、全てのサブキャリアの受信ＳＩＲ値を通知する場合と比べて大幅に無線伝搬路情報量を削減することができ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値が通知されるので、実際の受信ＳＩＲ値と大幅に外れた受信ＳＩＲ値が通知されるのを防止することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。さらに、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアの受信ＳＩＲ値が通知されるので、これらの情報を元に基地局１００で変調方式・符号化率を修正することができる。これにより、より無線状態に適合する変調方式等を選択することができるので、通信中の誤りの発生を更に抑制することが可能となる。

次に、第５の間引きアルゴリズムについて説明する。第５の間引きアルゴリズムは、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転（増加から減少または減少から増加）した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出すると共に、その傾きが逆転したサブキャリア番号の受信ＳＩＲ値間の中間の受信ＳＩＲ値を有するサブキャリア番号を検出するものである。この検出したサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値のみを基地局１００に通知することで、それ以外のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値を結果として間引くものである。

図１６は、第５の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。また、図１７は、第５の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。さらに、図１８は、第５の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値を基地局１００に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。なお、第５の間引きアルゴリズムにおいて、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出するフローについては図１１に示すフローと同一の処理となるため、その説明を省略する。

第５の間引きアルゴリズムでは、図１６に示すように、受信ＳＩＲ曲線において、隣接するサブキャリア間の受信ＳＩＲ値を比較して受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値を抽出し、更に抽出した受信ＳＩＲ値の中間値となる受信ＳＩＲ値を有するサブキャリア番号を抽出する。

基地局１００への通知に使用されるフレームフォーマットには、上述のようにして抽出されたサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値、並びに、これらの受信ＳＩＲ値の中間値となる受信ＳＩＲ値を有すサブキャリア番号が記述される。図１６に示す例を用いれば、１番目、５番目、１８番目、２７番目…のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値、並びに、５番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と１８番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との中間値となる受信ＳＩＲ値を有する１４番目のサブキャリア番号、１８番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値と２７番目のサブキャリアの受信ＳＩＲ値との中間値となる受信ＳＩＲ値を有する２１番目のサブキャリア番号が記述され、基地局１００に通知されることとなる。

具体的なアルゴリズムについては、図１７に示すように、図１１に示すフローで検出された逆転変化点の総数ｋを算出する（ステップＳ７１）。そして、逆転変化点数ｓを初期化（ｓ＝１）した後（ステップＳ７２）、ｓ番目の逆転変化点と（ｓ＋１）番目の逆転変化点との間のサブキャリア数がγ本以上か判断する（ステップＳ７３）。

サブキャリア数がγ本以上である場合には、ｓ番目の逆転変化点に対応するサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、（ｓ＋１）番目の逆転変化点に対応するサブキャリアの受信ＳＩＲ値との中間値（となる受信ＳＩＲ値）を算出する（ステップＳ７４）。そして、算出した中間値を有するサブキャリア番号を抽出した後（ステップＳ７５）、そのサブキャリア番号をフレームフォーマットに追加する（ステップＳ７６）。

その後、逆転変化点数ｓをインクリメント（ｓ＝ｓ＋１）した後（ステップＳ７７）、（ｓ＋１）が逆転変化点の総数ｋよりを大きいか判断する（ステップＳ７８）。大きい場合には、第５のアルゴリズムを終了する。一方、小さい場合には、処理をステップＳ７３に戻し、ステップＳ７３〜ステップＳ７８の処理を繰り返す。ステップＳ７３〜ステップＳ７８の処理を繰り返すうち、ステップＳ７８の判断において、（ｓ＋１）が逆転変化点の総数ｋよりも大きいと判断されると、第５のアルゴリズムが終了する。

なお、ステップＳ７３の判断において、サブキャリア数がγ本未満と判断した場合には、処理をステップＳ７７に移行し、逆転変化点（ｓ＋１）について再び、ステップＳ７３〜ステップＳ７８の処理を行なう。すなわち、ｓ番目の逆転変化点と（ｓ＋１）番目の逆転変化点との間のサブキャリア数がγ本未満の場合には対応するサブキャリアの受信ＳＩＲ値の中間値の算出を行わない。

ここで、１番目の逆転変化点のサブキャリアの受信ＳＩＲ値が「Ａ」、２番目の逆転変化点のサブキャリアの受信ＳＩＲ値が「Ｂ」、３番目の逆転変化点のサブキャリアの受信ＳＩＲ値が「Ｃ」…最後の逆転変化点のサブキャリアの受信ＳＩＲ値が「Ｎ」である場合の具体例について示す。この場合、図１８に示すように、各逆転変化点のサブキャリア番号およびその受信ＳＩＲ値がフレームフォーマットに記述される。そして、ステップＳ７４において、受信ＳＩＲ値Ａと受信ＳＩＲ値Ｂとの中間値が算出される。これにより、中間値として｛（Ａ＋Ｂ）／２｝が算出される。そして、ステップＳ７５において、｛（Ａ＋Ｂ）／２｝の中間値に最も近い受信ＳＩＲ値を有するサブキャリアのサブキャリア番号が抽出され、ステップＳ７６において、フレームフォーマットに追加される。このような処理を最後の逆転変化点のサブキャリアの受信ＳＩＲ値まで行なうことで、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出すると共に、その傾きが逆転したサブキャリア番号の受信ＳＩＲ値間の中間の受信ＳＩＲ値を検出して、図１８に示すフレームフォーマットに記述する。

このように、第５の間引きアルゴリズムを用いた場合には、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値を検出すると共に、その傾きが逆転したサブキャリア番号の受信ＳＩＲ値間の中間の受信ＳＩＲ値を有するサブキャリア番号を検出し、無線伝搬路情報として基地局１００に通知する。このため、全てのサブキャリアの受信ＳＩＲ値を通知する場合と比べて大幅に無線伝搬路情報量を削減することができ、伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることができる。また、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転した場合のサブキャリア番号とその受信ＳＩＲ値が通知されるので、実際の受信ＳＩＲ値と大幅に外れた受信ＳＩＲ値が通知されるのを防止することができる。これにより、無線状態に適合しない変調方式等が選択され、通信の誤りが増加する事態を回避できるので、通信中の誤りの発生を抑制することが可能となる。さらに、受信ＳＩＲ曲線における傾きが逆転したサブキャリア番号の受信ＳＩＲ値間の中間の受信ＳＩＲ値を有するサブキャリア番号が通知されるので、これらの情報を元に基地局１００で変調方式・符号化率を修正することができる。これにより、より無線状態に適合する変調方式等を選択することができるので、通信中の誤りの発生を更に抑制することが可能となる。

以上のように説明した第１〜第５の間引きアルゴリズムは、上述のように、例えば、無線伝搬路における誤差の状況に応じて切り換えて使用することが可能である。間引きアルゴリズムを切り換えて使用する場合には、基地局１００と移動局２００との間でその選択した間引きアルゴリズムを共通認識することが必要となる。以下、間引きアルゴリズムを切り換えて受信ＳＩＲ情報を通知する場合について説明する。

この場合、基地局１００と移動局２００との間で予め、各間引きアルゴリズムが登録された共通のテーブルを保持しておき、選択した間引きアルゴリズムを通知するタイミングを取り決めておくことで実現が可能である。選択した間引きアルゴリズムを通知するタイミングとしては、例えば、データ通信を開始する前などのタイミングが想定される。

図１９は、基地局１００および移動局２００で予め保持される共通のテーブルの一例を示す図である。図１９に示すテーブルにおいては、第１〜第５の間引きアルゴリズムに応じた通知番号が登録されている。このようなテーブルを基地局１００と移動局２００とで保持しておき、選択した間引きアルゴリズムを図２０に示すようなフレームフォーマットに記述して基地局１００に送信することで選択した間引きアルゴリズムの共通認識が可能となる。

図２０に示すフレームフォーマットには、間引きアルゴリズムの番号（アルゴリズム番号）を記述するフレームと、図５、図８、図１２、図１５や図１８に示す受信ＳＩＲ情報を記述するフレームとが設けられている。基地局１００においては、このようなフレームフォーマットに記述されたアルゴリズム番号を読み出すと共に受信ＳＩＲ情報を読み出すことで、移動局２００が選択した間引きアルゴリズムを認識することが可能となる。

本実施の形態に係る通信システムにおいては、無線伝搬路における誤差の状況に応じて間引きアルゴリズムを選択する。無線伝搬路における誤差の判定方法は、特に限定されるものではない。例えば、移動局２００で測定した実際のｍ本毎の受信ＳＩＲ値と、各間引きアルゴリズムで算出されたｍ本毎のサブキャリアの受信ＳＩＲ値を比較して誤差が最も小さい間引きアルゴリズムを選択するようにしても良いし、移動局２００でランダムに選択したサブキャリアの受信ＳＩＲ値と、各間引きアルゴリズムで算出された該当するサブキャリアの受信ＳＩＲ値を比較して誤差が最も小さい間引きアルゴリズムを選択するようにしても良い。なお、異なる間引きアルゴリズムにおいて、同一の誤差が検出された場合には基地局１００に対して通知する無線伝搬情報量が少ない間引きアルゴリズムを選択することが実施の形態として好ましい。

このように、第１〜第５の間引きアルゴリズムを切り換えて使用する場合には、無線伝搬路の状態に応じて最も適切な間引きアルゴリズムを選択して無線伝搬路情報を基地局１００に通知することが可能となる。特に、無線伝搬路における誤差の状況に応じて間引きアルゴリズムを選択して無線伝搬路情報を通知する場合には、無線伝搬路情報量を削減しつつ、変調方式や符号化率の選択を従来の方式と同レベルで行なうことができ、伝送効率の向上を実現することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、移動局２００のＳＩＲ２１０で特定のサブキャリアの受信ＳＩＲ値を間引いた無線伝搬路情報を作成するので、全てのサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局１００に通知する場合と比べて伝搬路情報を通知するリンク上の伝送効率を向上させることが可能となる。

なお、以上の説明においては、受信ＳＩＲに基づいて無線伝搬路情報を生成する場合について説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、受信ＳＮＲ（信号電力対雑音電力比：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）や、受信ＳＩＮＲ（信号電力対干渉雑音電力比：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）に基づいて無線伝搬路情報を生成するようにしても良い。

また、以上の説明においては、基地局１００から移動局２００への下りリンクでの実施形態について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、移動極２００から基地局１００への上りリンクにおいても適応することが可能である。この場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。

さらに、以上の説明においては、受信機側の無線伝搬路状態に基づいて、サブキャリア毎に変調方式や符号化率などを適応的に変化させて高速通信を行なう無線通信システムについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無線伝搬路状態に基づいて無線伝搬路状態の良好なサブキャリアをユーザーに割り当てて高速通信を行なう無線通信システムにも適用することが可能である。

本発明に係る無線通信システムを構成する基地局の構成を示すブロック図である。 本発明に係る無線通信システムを構成する移動局の構成を示すブロック図である。 第１の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。 第１の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。 第１の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。 第２の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。 第２の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。 第２の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。 第２の間引きアルゴリズムにおいて、受信ＳＩＲ曲線の傾きに対する閾値のテーブル例を示す図である。 第３の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。 第３の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。 第３の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。 第４の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。 第４の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。 第４の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。 第５の間引きアルゴリズムの概要を説明するための図である。 第５の間引きアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。 第５の間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアの受信ＳＩＲ値を基地局に通知するために使用されるフレームフォーマットの一例を示す図である。 基地局および移動局で予め保持される共通のテーブルの一例を示す図である。 移動局で選択した間引きアルゴリズムを基地局に通知するためのフレームフォーマットの一例を示す図である。 基地局からの送信時の送信電力の例を示す図である。 周波数フェージングの影響を受けた場合の移動局の受信信号例を示す図である。 移動局の受信ＳＩＲを元に変調方式・符号化率を決定する通信方式例を示す図である。 従来方式の伝搬路情報の通知方法を説明するための図である。 従来方式の伝搬路情報の通知方法から選択される変調方式例を説明するための図である。

符号の説明

１００ 基地局装置（基地局）
１０８ 上りリンク受信処理部
１０９ ＳＩＲ情報抽出部
２００ 移動局装置（移動局）
２０７ ＳＩＲ推定部
２１０ ＳＩＲ情報作成部

Claims (12)

1. 通信相手先から受信した無線信号から伝搬路状況を推定する伝搬路状況推定部と、
   前記伝搬路状況推定部による推定結果に基づいて、すべてのサブキャリアから間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアのサブキャリア番号およびその推定結果からなる伝搬路情報を作成する伝搬路情報作成部と、
   前記伝搬路情報作成部で作成した伝搬路情報を通信相手先に送信する送信処理部と、を備え、
   前記伝搬路情報作成部は、所定本数毎に選択されるサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果と、前記選択されるサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果に基づいて直線補間された値と最も誤差が大きい推定結果を有するサブキャリア番号およびその推定結果とから伝搬路情報を作成することを特徴とする無線送信機。
2. 通信相手先から受信した無線信号から伝搬路状況を推定する伝搬路状況推定部と、
   前記伝搬路状況推定部による推定結果に基づいて、すべてのサブキャリアから間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアのサブキャリア番号およびその推定結果からなる伝搬路情報を作成する伝搬路情報作成部と、
   前記伝搬路情報作成部で作成した伝搬路情報を通信相手先に送信する送信処理部と、を備え、
   前記伝搬路情報作成部は、隣接するサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果を結ぶことで得られる直線の傾きが予め定めた一定値以上変化した場合のサブキャリア番号およびその推定結果から伝搬路情報を作成することを特徴とする無線送信機。
3. 通信相手先から受信した無線信号から伝搬路状況を推定する伝搬路状況推定部と、
   前記伝搬路状況推定部による推定結果に基づいて、すべてのサブキャリアから間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアのサブキャリア番号およびその推定結果からなる伝搬路情報を作成する伝搬路情報作成部と、
   前記伝搬路情報作成部で作成した伝搬路情報を通信相手先に送信する送信処理部と、を備え、
   前記伝搬路情報作成部は、隣接するサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果を結ぶことで得られる直線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその推定結果から伝搬路情報を作成することを特徴とする無線送信機。
4. 通信相手先から受信した無線信号から伝搬路状況を推定する伝搬路状況推定部と、
   前記伝搬路状況推定部による推定結果に基づいて、すべてのサブキャリアから間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアのサブキャリア番号およびその推定結果からなる伝搬路情報を作成する伝搬路情報作成部と、
   前記伝搬路情報作成部で作成した伝搬路情報を通信相手先に送信する送信処理部と、を備え、
   前記伝搬路情報作成部は、隣接するサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果を結ぶことで得られる直線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその推定結果と、前記直線の傾きの符号が変化したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアに対する推定結果とから伝搬路情報を作成することを特徴とする無線送信機。
5. 通信相手先から受信した無線信号から伝搬路状況を推定する伝搬路状況推定部と、
   前記伝搬路状況推定部による推定結果に基づいて、すべてのサブキャリアから間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアのサブキャリア番号およびその推定結果からなる伝搬路情報を作成する伝搬路情報作成部と、
   前記伝搬路情報作成部で作成した伝搬路情報を通信相手先に送信する送信処理部と、を備え、
   前記伝搬路情報作成部は、隣接するサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果を結ぶことで得られる直線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその推定結果と、前記直線の傾きの符号が変化したサブキャリア番号間の中間の推定結果を有するサブキャリア番号とから伝搬路情報を作成することを特徴とする無線送信機。
6. 通信相手先から受信した無線信号から伝搬路状況を推定する伝搬路状況推定部と、
   前記伝搬路状況推定部による推定結果に基づいて、すべてのサブキャリアから間引きアルゴリズムを用いて特定したサブキャリアのサブキャリア番号およびその推定結果からなる伝搬路情報を作成する伝搬路情報作成部と、
   前記伝搬路情報作成部で作成した伝搬路情報を通信相手先に送信する送信処理部と、を備え、
   前記伝搬路情報作成部は、
   所定本数毎に選択されるサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果と、前記選択されるサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果に基づいて直線補間された値と最も誤差が大きい推定結果を有するサブキャリア番号およびその推定結果とから伝搬路情報を作成する方式、
   隣接するサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果を結ぶことで得られる直線の傾きが予め定めた一定値以上変化した場合のサブキャリア番号およびその推定結果から伝搬路情報を作成する方式、
   隣接するサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果を結ぶことで得られる直線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその推定結果から伝搬路情報を作成する方式、
   隣接するサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果を結ぶことで得られる直線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその推定結果と、前記直線の傾きの符号が変化したサブキャリア番号間の中間に配置されるサブキャリアに対する推定結果とから伝搬路情報を作成する方式、または、
   隣接するサブキャリアに対する前記伝搬路状況推定部からの推定結果を結ぶことで得られる直線の傾きの符号が変化した場合のサブキャリア番号およびその推定結果と、前記直線の傾きの符号が変化したサブキャリア番号間の中間の推定結果を有するサブキャリア番号とから伝搬路情報を作成する方式のうち、
   前記伝搬路情報のデータ量が最も小さくなる方式を選択して前記伝搬路情報を作成することを特徴とする無線送信機。
7. 前記伝搬路状況推定部は、伝搬路状況として信号電力対干渉電力比を推定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線送信機。
8. 前記伝搬路状況推定部は、伝搬路状況として信号電力対雑音電力比を推定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線送信機。
9. 前記伝搬路状況推定部は、伝搬路状況として信号電力対干渉雑音電力比を推定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線送信機。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴とする移動局装置。
11. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴とする基地局装置。
12. 請求項７から請求項９のいずれかに記載の無線送信機を備える移動局装置と、前記移動局装置から受信した伝搬路情報を利用してサブキャリア毎に変調方式および符号化率を決定する基地局装置と、を備えることを特徴とする無線通信システム。

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