JP5092704B2 - 通信装置及び適応変調方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置及び適応変調方法に関するものである。

無線通信において、電波の品質が良い時には、高速のデータレートを維持するため高速の変調方式を適用し、電波の品質が悪い時には通信回線の切断を避けるために低速の変調方式を適用することが行なわれている。つまり、通信装置において、複数の符号化変調方式を利用できるように設定しておき、実際の受信感度の値（電波状況；受信電力と雑音の比）と、予め設定されている受信感度についての閾値との比較を行い、この比較結果に基づいて変調方式を選択することが行なわれている。このように通信状況に応じて適応変調を行う適応変調方法は、例えば、特許文献１に記載されている。
特開２００４−２３１４５号公報

しかし、従来の適応変調では、通信状況に応じて変調方式を変更するものの、通信状況に応じて、変調方式の変更の方法を調整することについては、考慮されていなかった。
例えば、通信状況が非常に悪い場合でも、少し悪い場合でも、同じように変調方式を変更するだけでは、適切な変調方式に収束し難い。

そこで、本発明は、通信状況により適切に対応するための通信装置及び適法変調方法を提供することを目的とする。

本発明は、通信状況に応じて適応変調を行う通信装置であって、変調方式を変更するために通信状況の判定を行い、その判定結果に基づいて変調方式を変更する変調方式変更部を備え、前記変調方式変更部は、変調方式の変更方法を調整可能に構成され、前記変調方式変更部における変調方式の変更方法を、通信状況に応じて調整する調整部を備えていることを特徴とする通信装置である。

上記本発明によれば、通信状況に応じて変調方式の変更方法を調整できるため、変調方式の変更方法を、通信状況に応じて適切に調整することができる。なお、本発明においては、符号化率を異なるものに変更する場合も、変調方式の変更に含まれるものとする。

前記通信状況は、パケットロス率及び／又はパケットエラー率によって示される通信状況であるのが好ましい。

また、前記通信状況は、パケットロス率及び又はパケットエラー率と、パケット再送回数との組み合わせによって示される通信状況であるのがより好ましい。

また、通信データのトラフィックタイプを識別する識別部を更に備え、前記変調方式変更部は、前記識別部によって識別されたトラフィックタイプに応じて、前記通信状況を示す情報の種類を変更するよう構成されているのが好ましい。この場合、トラフィッックタイプに応じて、適切な通信状況が選択される。

他の観点からみた本発明は、変調方式を変更するために通信状況の判定を行い、その判定結果に基づいて変調方式を変更する適応変調方法であって、通信状況に応じて、変調方式の変更方法を調整することを特徴とする適応変調方法である。

本発明によれば、変調方式の変更方法を、通信状況に応じて適切に調整することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、モバイルＷｉＭＡＸにおける通信システムの全体構成を示している。この通信システムは、移動端末などの端末（ＭＳ；Mobile Station）１と、この端末１の通信相手となる複数の基地局（ＢＳ；Base Station）２と、アクセス制御装置となるＡＳＮ−ＧＷ（Access Service Network Gateway）３と、ＨＡ（Home Agent）４とを備えている。通常、複数（数千）の基地局２が、ＡＳＮ−ＧＷ（Access Service Network Gateway）３に接続されている。また、ＡＳＮ−ＧＷ３は、ＨＡ（Home Agent）４を介して、インターネットやその他のネットワークなどの上位ネットワークに接続されている。

したがって、インターネット等の上位ネットワークから端末１へ送信されるパケット（ダウンリンクのデータ）は、ＨＡ４及びＡＳＮ−ＧＷ３を経由して、基地局２から端末１へ送信されることになる。
ＡＳＮ−ＧＷ３は、基地局２を制御するための機能を有している。端末１は、ＶｏＩＰ（Voice over IP）、音楽又は映像のストリーミング、データ通信及びウェブブラウジングが可能なものである。

図２は、基地局２及びＡＳＮ−ＧＷ３側にある制御装置５の構成を示している。なお、この実施形態では、基地局２が制御装置５を備えている構成として説明する。
制御装置５は、主に、適応変調の制御を行うものであり、変調方式を変更する変調方式変更部３１を備えている。
また、制御装置５は、制御部３０を備えている。この制御部３０は、変調方式変更部３１に対して変調方式の変更に関する制御を行う。さらに、制御装置５は、端末１に対して送信するパケット（ダウンリンクのパケット）のトラフィックタイプを識別する識別部３２と、各種情報を記憶している記憶部３４とを備えている。

前記変調方式変更部３１は、通信状況に基づいて変調方式を変更できるように構成されている。変調方式変更部では、通信状況を示す判定要因情報を用いて、変調方式を変更するか否かの判定を行い、その判定結果に基づいて変調方式を変更する。

通信状況を示す判定要因情報（判定子）としては、例えば、パケットロス率、パケットエラー率、パケット再送回数、又はＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise Ratio）が採用される。
変調方式変更部３１が、通信状況に応じて変調方式を変更するための判定において、どの判定要因情報（判定子）を用いるかは、前記識別部３２によって識別されるパケット（通信データ）のトラフィックタイプに応じて決定される。

前記識別部３２は、送信パケット（ダウンリンクのパケット）のトラフィックタイプを識別するために、ＤＳＣＰ（Diff Service Code Point）による識別を行う。識別部３２は、記憶部３４が記憶している組み合わせ情報（図３）を用いて、トラフィックタイプを識別する。
なお、モバイルＷｉＭＡＸでは、トラフィックタイプ（ＷｉＭＡＸでは「ＱｏＳ（Quality of Service）クラス」ともいう）として、複数のクラスが定義されている。例えば、（１）ＶｏＩＰ（Voice over IP）などのリアルタイム系のアプリケーションに適用されるクラス、（２）音楽又は映像のストリーミングなどのアプリケーションに適用されるクラス、及び、（３）データ通信、ウェブブラウジングなどに適用されるクラスがある。

識別部３２によるトラフィックタイプの識別について具体的に説明すると、対象となるパケットがＩＰｖ４パケットである場合、識別部３２は、ヘッダのＴＯＳ（Type Of Service）フィールド（８ビット）に含まれるＤＳＣＰフィールド（６ビット）を参照して、トラフィックタイプを識別することができる。
例えば、図３に示すように、ＤＳＣＰフィールド（６ビット）を参照して、上位３ビットの値が７又は６である場合、識別部３２は、トラフィックタイプがＶｏＩＰであると判定し、その値が５又は４である場合、トラフィックタイプが映像であると判定し、また、その値が３又は０である場合、トラフィックタイプが（データ通信、ウェブブラウジング用の）データであると判定する。なお、前記値が２又は１である場合、制御装置５は、適応変調を行なわずに、最低速度の変調方式に固定して通信を行なう。

また、対象となるパケットがＩＰｖ６である場合、ヘッダのＴｒａｆｆｉｃ ｃｌａｓｓフィールド（８ビット）に含まれるＤＳＣＰフィールド（６ビット）を参照して、トラフィックタイプを識別することができる。

このように（図３のように）トラフィックタイプが定義されていることにより、パケットがいずれのトラフィックタイプに属するかについて、識別部３２がパケットのＤＳＣＰフィールドを参照することで、判定できる。
そして、識別部３２が識別結果としてのトラフィックタイプについての情報を出力すると、制御部３０は、識別部３２によって識別されたトラフィックタイプについての情報を受け取る。これにより、制御部３０（判定要因情報変更部３５）は、識別されたトラフィックタイプに応じて、変調方式の変更の判定に用いられる判定要因情報を変更する（判定要因情報を変更するか否かの）処理を行なう。これと共に、制御部３０（閾値変更部３３）は、この判定要因情報の閾値を変更する（閾値を変更するか否かの）処理を行なう。

すなわち、制御部３０は、パケットロス率及び／又はパケットエラー率を含む複数の判定要因情報の中から、識別部３２によって識別されたトラフィックタイプに応じて、変調方式を変更するための判定に用いる判定要因情報を選択するとともに、選択された判定要因情報の閾値を、識別部３２によって識別されたトラフィックタイプに応じて決定する。

さらに具体的に説明すると、制御部３０が受け取ったトラフィックタイプがデータであった場合、制御部３０は、図３の組み合わせ情報に基づいて、そのトラフィックタイプに応じて判定要因情報としてＣＩＮＲを選択するとともに、（そのトラフィックタイプに応じて）このＣＩＮＲについての閾値Ｃを決定する。この閾値Ｃは予め設定されている値であり、組み合わせ情報として前記記憶部３４に記憶されている。そして制御部３０は、変調方式変更部３１に対して、判定要因情報としてＣＩＮＲが選択されたこと、及び、ＣＩＮＲについての閾値Ｃの情報を出力する。

また、制御部３０は、パケット送信に失敗してパケットを再送する場合の最大再送回数を設定する。最大再送回数も、トラフィックタイプに応じて決定され、トラフィックタイプがデータである場合、図３に示すように、最大再送回数は５回に設定される。

変調方式変更部３１は、判定要因情報としてＣＩＮＲが選択されたこと、及び、ＣＩＮＲについての閾値Ｃの情報を受け取ると、この変調方式変更部３１は、ＣＩＮＲについての閾値Ｃに基づいて変調方式を変更する処理を行なう。このＣＩＮＲの閾値Ｃに基づく変調方式の変更は、変調方式変更部３１が有している第１変更部３１ａが行なう。
第１変更部３１ａは、端末１におけるパラメータとして端末１での所定時間内におけるＣＩＮＲ（以下、受信ＣＩＮＲという）の確率分布を取得する。つまり、複数フレーム（例えば５〜１０フレーム）分の受信ＣＩＮＲの確率分布を取得する。第１変更部３１ａは、端末１におけるこの受信ＣＩＮＲについての情報を、アップリンクにより取得することができる。第１変更部３１ａは、この確率分布に基づいて変調方式の変更用の変更用ＣＩＮＲを求める。

第１変更部３１ａは、変更用ＣＩＮＲとして、例えば受信ＣＩＮＲの平均値（以下、平均ＣＩＮＲという）を求める。前記所定時間内において取得した複数の受信ＣＩＮＲの値をＸ１，Ｘ２，Ｘ３・・・とし、その値の発生回数をＹ１，Ｙ２，Ｙ３・・・とすると、平均ＣＩＮＲは、演算｛（Ｘ１×Ｙ１＋Ｘ２×Ｙ２＋Ｘ３×Ｙ３＋・・・＋Ｘｎ×Ｙｎ）／（Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３＋・・・＋Ｙｎ）｝によって求められる。なお、ｎは、所定時間内に取得した受信ＣＩＮＲの数である。また、この処理において、発生回数が所定値以下（例えば２回以下）である場合、その受信ＣＩＮＲについて、平均ＣＩＮＲの算出のために含めないようにしてもよい。また、変更用ＣＩＮＲの取得手段はこれ以外であってもよい。

このように所定時間内の受信ＣＩＮＲの確率分布に基づいて変更用ＣＩＮＲを求めるのは、ＷｉＭＡＸの場合、受信ＣＩＮＲが大幅にかつランダムに常に変動しているためであり、受信ＣＩＮＲの値を取得する毎に、これに基づいて変調方式を変更することは煩雑となり、適さないためである。

第１変更部３１ａが変更用ＣＩＮＲ（平均ＣＩＮＲ）を求めると、この値及び図４に示している変調方式対応関係についての第１情報に基づいて、第１変更部３１ａは変調方式を変更することができる。この第１情報は予め設定されたものであり記憶部３４が記憶している。なお、第１変更部３１が行なう変調方式の変更には、符号化率の変更が含まれる。変調方式と符号化率との組み合わせによって通信速度は変化するものであり、第１情報は、異なる速度である複数の変調方式（符号化率を含む）と、これに対応する変更用ＣＩＮＲの閾値Ｃ（変更用ＣＩＮＲの範囲）との関係についての情報である。

例えば、取得した変更用ＣＩＮＲ（平均ＣＩＮＲ）の値が、閾値２０以下であり閾値１５を越えている場合、第１変更部３１ａは、変調方式を１６ＱＡＭ ３／４とする。そして、次の所定時間内における変更用ＣＩＮＲの値が閾値１５以下であり閾値１０を越えている場合、第１変更部３１ａは、変調方式を１６ＱＡＭ １／２に変更する。さらに、次の所定時間内における変更用ＣＩＮＲの値が閾値２０を越えている場合、第１変更部３１ａは、変調方式を６４ＱＡＭ １／２に変更する。
そして、第１変更部３１ａは端末１に対して変調方式を変更する旨の情報を送信する。

また、前記識別部３２から制御部３０が受け取ったトラフィックタイプがＶｏＩＰであった場合、制御部３０は、図３の組み合わせ情報に基づいて、そのトラフィックタイプに応じて判定要因情報としてパケットロス率とパケットエラー率とのうちの少なくとも一方又は両方を選択すると共に、（そのトラフィックタイプに応じて）選定されたパケットロス率の閾値Ａ（Ａｄ及びＡｕ）及び／又はパケットエラー率の閾値Ａ（Ａｄ及びＡｕ）を決定する。そして制御部３０は、変調方式変更部３１に対して、判定要因情報としてパケットロス率（パケットエラー率）が選択されたこと、及び、その閾値Ａについての情報を出力する。

また、制御部３０は、パケット再送の最大再送回数を設定する。ここでは、トラフィックタイプがＶｏＩＰであるため、図３に示すように、最大再送回数は２回に設定される。
ここで、ＶｏＩＰの場合、最大再送回数が比較的少なく設定されるのは、ＶｏＩＰはアプリケーションとしてリアルタイム性が要求されるものであり、パケット再送を繰り返すことによる音声の途切等を回避すべきだからである。
一方、トラフィックタイプがデータである場合、リアルタイム性はさほど要求されないため、確実な送信の観点からは最大再送回数を多く設定した方がよい。
そして、どの程度のリアルタイム性が要求されるかは、トラフィックタイプによって異なるため、本実施形態のように、最大再送回数をトラフィックタイプに応じて変更することで、適切な通信が実現できる。

さて、変調方式変更部３１は、判定要因情報としてパケットロス率（パケットエラー率）が選択されたこと、及び、その閾値についての情報を受け取ると、変調方式変更部３１は、パケットロス率（パケットエラー率）の閾値Ａに基づいて変調方式を変更することができる。このパケットロス率（パケットエラー率）の閾値Ａに基づく変調方式の変更は、変調方式変更部３１が有している第２変更部３１ｂが行なう。

また、前記識別部３２から制御部３０が受け取ったトラフィックタイプが映像（ストリーミング映像等）であった場合、制御部３０は、図３の組み合わせ情報に基づいて、判定要因情報としてパケットロス率とパケットエラー率とのうちの少なくとも一方又は両方を選択すると共に、その選択されたパケットロス率及び／又はパケットエラー率についての（ＶｏＩＰ用の前記閾値Ａとは異なる）閾値Ｂ（Ｂｄ及びＢｕ）を決定する。そして制御部３０は、変調方式変更部３１に対して、判定要因情報としてパケットロス率（パケットエラー率）が選択されたこと、及び、その閾値Ｂについての情報を出力する。

また、トラフィックタイプが映像である場合、制御部３０は、パケット最大再送回数を３に設定する。トラフィックタイプが映像である場合、パケット最大再送回数が、データの場合よりも少ないのは、データよりもリアルタイム性が要求されるものの、ＶｏＩＰほどのリアルタイム性は要求されないからである。

変調方式変更部３１は、判定要因情報としてパケットロス率（パケットエラー率）が選択されたこと、及び、その閾値Ｂについての情報を受け取ると、変調方式変更部３１は、パケットロス率（パケットエラー率）の閾値Ｂに基づいて変調方式を変更することができる。このパケットロス率（パケットエラー率）の閾値Ｂに基づく変調方式の変更は、変調方式変更部３１が有している第２変更部３１ｂが行なう。

図５は、第２変更部３１ｂが変調方式の変更を行なう操作のフロー図である。なお、以下において、トラフィックタイプがＶｏＩＰであって、判定要因情報としてパケットロス率（及び／又はパケットエラー率）が選択され、その閾値Ａ（Ａｄ及びＡｕ）が決定された場合について説明するが、トラフィックタイプが映像である場合についても同様である。

第２変更部３１ｂは、端末１におけるパラメータとしてパケットロス率（及び／又はパケットエラー率）を取得する（ステップＳ１）。また、第２変更部３１は、端末１におけるパケット再送回数も取得する。
パケットロス率（パケットエラー率）は、基地局２と端末１との間における送受信パケット数から求めることができ、端末１での受信パケット数や端末１でのパケット再送回数は、第２変更部３１ｂがアップリンクにより取得することができる。なお、このパケットロス率は、所定時間内における送受信パケット数から求めることができ、例えば、複数フレーム（例えば５〜１０フレーム）についての送受信パケット数から求めることができる。

そして、第２変更部３１ｂは、取得したパケットロス率と現在の変調方式における第１閾値Ａｄ（Ａｄ１〜Ａｄ７）との比較（大小の判定）を行なう（ステップＳ２）。この第１閾値Ａｄ及び後述する第２閾値Ａｕは、変調方式対応関係についての第２情報（図６参照）内に予め設定されており、この第２情報は前記記憶部３４に記憶されている。また、第１閾値Ａｄ（Ａｄ１〜Ａｄ７）は、変調方式（通信速度）を下げるか否かについての判定を行なうための閾値である。なお、第１閾値Ａｄ（図６のＡｄ１〜Ａｄ７）は、複数の変調方式において全てが同じであってもよいが、一部又は全てが異なっていてもよい。

さらに、第２変更部３１ｂは、前記判定を行なうとともに、現在の変調方式が、第２情報内の内で、最小速度のものであるか否かについての判定を行なう（図５のステップＳ３）。つまり、図６において、現在の変調方式がＱＰＳＫ １／２であるか否かの判定を行なう。さらに、第２変更部３１ｂは、現在の変調方式が、最大速度のものであるか否かについての判定を行なう機能も有している（後述する図５のステップＳ１３）。つまり、図６において、現在の変調方式が６４ＱＡＭ ５／６であるか否かの判定を行なう。

さらに、第２変更部３１ｂは、現在の変調方式から速度を下げる方向に変調方式を変更する必要があると判定した場合に、その変更手段（変更方法）の選択（調整）を行う調整部３１ｂ−１を有している（ステップＳ４）。また、調整部３１ｂ−１は、現在の変調方式から速度を上げる方向に変調方式を変更する必要があると判定した場合に、その変更手段（変更方法）の選択（調整）をも行なう（後述する図５のステップＳ１４）。この調整部３１ｂ−１については後述する。

図５のステップＳ２において、パラメータとして取得したパケットロス率が現在の変調方式の第１閾値Ａｄよりも大きいと、第２変更部３１ｂが判定した場合（ステップＳ２においてＹｅｓの場合）であって、現在の変調方式の速度が最小速度のものではない場合（ステップＳ３においてＮｏの場合）、第２変更部３１ｂは、速度を下げる変更手段（変更方法）を選択して（ステップＳ４）、通信速度を下げる方向に変調方式を変更する（ステップＳ５）。

なお、ステップＳ３において、現在の変調方式の速度が最小速度のものである場合（ステップＳ３でＹｅｓの場合）、速度を下げる方向に変調方式を変更することはできないため、第２変更部３１ｂは、変調方式を変更せずにステップＳ１に戻る。

第２変更部３１ｂの調整部３１ｂ−１による、速度を下げる変更手段（変更方法）の調整（ステップＳ４）は、例えば予め複数種類の変更手段（変更方法）が用意されており、第２変更部３１ｂが、取得したパラメータ（パケットロス率等）に基づいてこの複数のうちの一つを選択することにより行なわれる。

速度を下げるための変更方法としては、例えば、図７に示す第１変更方法（図７（ａ））、第２変更方法（図７（ｂ））、及び第３変更方法（図７（ｃ））がある。これらの変更方法は、それぞれ速度の下げ度合いが異なる。
すなわち、第１変更方法では、現在の変調方式よりも速度が一つ下の変調方式を選択する。第１変更方法では、例えば、現在の変調方式が「６４ＱＡＭ ５／６」（変調方式Ｍ１）である場合には、速度が一つ下の変調方式である「６４ＱＡＭ ３／４」（変調方式Ｍ７）に変更することになる。

第２変更方法では、現在の変調方式が何であっても、速度が一番遅い変調方式を選択する。第２変更方法の場合、例えば、現在の変調方式が「６４ＱＡＭ ５／６」（変調方式Ｍ１）である場合には、速度が最も小さいＱＰＳＫ １／２（変調方式Ｍ７）に変更することになる。

第３変更方法は、現在の変調方式と、速度が一番小さい変調方式との中間の速度の変調方式を選択する。第３変更方法の場合、例えば、現在の変調方式が「６４ＱＡＭ５／６」（変調方式Ｍ１）である場合には、速度が最も小さいＱＰＳＫ １／２（変調方式Ｍ７）との間における速度の中央値に対応する変調方式である１６ＱＡＭ ３／４（変調方式Ｍ４）に変更することになる。

これらの変更方法は、記憶部３４によってプログラムとして記憶されており、第２変更部３１ｂの調整部３１ｂ−１がいずれか一つを選択して実行する。

また、図５のステップＳ２において、取得したパケットロス率が現在の変調方式の第１閾値Ａｄ以下であると、第２変更部３１ｂが判定した場合（ステップＳ２においてＮｏの場合）、第２変更部３１ｂは、そのパケットロス率と現在の変調方式の第２閾値Ａｕとの比較（大小の判定）を行なう（ステップＳ１２）。
このステップＳ１２において、パケットロス率が現在の変調方式における第２閾値Ａｕ以上である場合（ステップＳ１２でＮｏの場合）、第２変更部３１ｂは、変調方式を変更せずにステップＳ１に戻る。第２閾値Ａｕは、変調方式（通信速度）を上げるか否かについての判定を行なうための閾値である。第２閾値Ａｕ（図６のＡｕ１〜Ａｕ７）は、全て同じであってもよいが、一部又は全てが異なっていてもよい。

また、図６に示しているように、高速から低速へと順番に並べた複数の変調方式についての第２情報において、ある（現在の）変調方式（例えば１６ＱＡＭ ３／４）から次の変調方式（１６ＱＡＭ １／２）へと一段速度を下げるための第１閾値Ａｄ（例えばＡｄ４）と、当該次の変調方式（１６ＱＡＭ １／２）から当該ある変調方式（１６ＱＡＭ ３／４）へと一段速度を上げるための第２閾値Ａｕ（例えばＡｕ５）とは、同じであってもよいが、異なるようにしてもよい。これら閾値を異ならせる場合、第１閾値Ａｄ（Ａｄ４）を第２閾値Ａｕ（Ａｕ５）よりも小さくするのが好ましい。

また、ステップＳ１２において、取得したパケットロス率が第２閾値Ａｕよりも小さいと、第２変更部３１ｂが判定した場合（ステップＳ１２でＹｅｓの場合）であって、現在の変調方式の速度が最大速度のものではない場合（ステップＳ１３においてＮｏの場合）、第２変更部３１ｂは、速度を上げる変更手段（変更方法）を選択して（ステップＳ１４）、通信速度を下げる方向に変調方式を変更する（ステップＳ１５）。
そして、第２変更部３１ｂは端末１に対して変調方式を変更する旨の情報を送信する。

なお、ステップＳ１３において、現在の変調方式が最大速度のものである場合（ステップＳ１３でＹｅｓの場合）、通信速度を上げる方向に変調方式を変更することはできないため、第２変更部３１ｂは、変調方式を変更せずにステップＳ１に戻る。

第２変更部３１ｂの調整部３１ｂ−１による、速度を上げる変更手段（変調方式）の選択は、速度を下げるための前記変更手段（変更方法）の選択と同様である。
速度を上げるための複数の変更方法としては、例えば図７に示すように、第１変更方法、第２変更方法、及び第３変更方法が用意されている。これらの変更方法は、速度を上げる度合いがそれぞれ異なる。

すなわち、第１変更方法では、現在の変調方式よりも速度が一つ上の変調方式を選択する。第１変更方法では、例えば、現在の変調方式が「ＱＰＳＫ １／２」（変調方式Ｍ７）である場合には、速度が一つ上の変調方式である「ＱＰＳＫ ３／４」（変調方式Ｍ６）に変更することになる。

第２変更方法では、現在の変調方式が何であっても、速度が一番速い変調方式を選択する。第２変更方法の場合、例えば、現在の変調方式が「ＱＰＳＫ １／２」（変調方式Ｍ７）である場合には、速度が最も速い６４ＱＡＭ ５／６（変調方式Ｍ１）に変更することになる。

第３変更方法は、現在の変調方式と、速度が一番速い変調方式との中間の速度の変調方式を選択する。第３変更方法の場合、例えば、現在の変調方式が「ＱＰＳＫ １／２」（変調方式Ｍ７）である場合には、速度が最も速い６４ＱＡＭ ５／６（変調方式Ｍ１）との間における速度の中央値に対応する変調方式である１６ＱＡＭ ３／４（変調方式Ｍ４）に変更することになる。

これらの変更方法は、記憶部３４によってプログラムとして記憶されており、第２変更部３１ｂの調整部３１ｂ−１がいずれか一つを選択して、これを実行する。

前記調整部３１ｂ−１が、速度を下げるために、変調方式（通信速度）の変更方法を選択するための判断ロジックは、図９及び図１０に示すとおりである。なお、図９では、現在の変調方式が、６４ＱＡＭ ５／６（Ｍ１）であって、第１閾値としてＡｄ１が選択されているものとする（図６参照）。
まず、観測されるパケットロス率又はパケットエラー率が第１閾値Ａｄ１よりも大きく、第１閾値Ａｄ１の２倍（２×Ａｄ１）以下の場合であって、かつ、パケット再送回数が２回以下である場合、第１変更方法が選択される。

そして、観測されるパケットロス率又はパケットエラー率が第１閾値Ａｄ１よりも大きく、第１閾値Ａｄ１の２倍（２×Ａｄ１）以下の場合であって、かつ、パケット再送回数が３回以上である場合、第３変更方法が選択される。
また、観測されるパケットロス率又はパケットエラー率が第１閾値Ａｄ１の２倍よりも大きく、第１閾値Ａｄ１の１０倍（１０×Ａｄ１）以下の場合も、第３変更方法が選択される。

さらに、観測されるパケットロス率又はパケットエラー率が第１閾値Ａｄ１の１０倍よりも大きい場合は、第２変更方法が選択される。

図９に示す判断ロジックのように、パケットロス率又はパケットエラー率が比較的低い場合には、第１変更方法を選択して速度を一段ずつ下げるようにし、パケットロス率又はパケットエラー率が大きくなるにつれて、第３変更方法乃至第２変更方法を選択し、一度に大きく下げるようにすることで、現在の通信状況に応じて、適切に変調方式を変更することができる。
また、図９に示す判断ロジックのように、パケットロス率又はパケットエラー率に加えて、パケット再送回数によっても通信状況を把握することで、より適切な変調方式の変更が行える。つまり、パケットロス率又はパケットエラー率が同程度であっても、再送回数が多ければ、速度の下げ度合いをより大きくし、再送回数が少なければ速度の下げ度合いを小さくすることで、再送回数が多い場合に直ちに速度を下げることができる。

図１０は、図９に示すような判断ロジックを実行するための処理手順の例を示している。なお、ここでは、トラフィックタイプがＶｏＩＰであって閾値としてＡが採用され、パケットロス率／エラー率が第１閾値Ａｄを超えていると判断された場合の処理を示している。まず、第１閾値Ａｄよりも大きいパケットロス率／エラー率が２×Ａｄ以下である場合（ステップＳ２１）、ステップＳ２２に進み、パケットロス率／エラー率が２×Ａｄよりも大きい場合、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２２では、パケット再送回数が２以下であるか否かを判定する。調整部３１ｂ−１は、パケット再送回数が２以下であれば、第１変更方法を選択し（ステップＳ２４）、パケット再送回数が３以上であれば第３変更方法を選択する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２３では、２×Ａｄｙよりも大きいパケットロス率／エラー率が１０×Ａｄ以下であるか否かを判定する。調整部３１ｂ−１は、パケットロス率／エラー率が１０×Ａｄ以下であれば、第３変更方法を選択し（ステップＳ２７）、パケットロス率／エラー率が１０×Ａｄ未満であれば、第２変更方法を選択する（ステップＳ２８）。

また、前記調整部３１ｂ−１が、速度を上げるために、変調方式（通信速度）の変更方法を選択するための判断ロジックは、図１１及び図１２に示すとおりである。なお、図１１では、トラフィックタイプが映像であるとともに、現在の変調方式が、ＱＰＳＫ １／２（Ｍ７）であって、第１閾値としてＢｕ７が選択されているものとする（図６参照）。
まず、観測されるパケットロス率又はパケットエラー率が０よりも大きいとともに第１閾値Ｂｕ７よりも小さい場合であって、かつ、パケット再送回数が２回以下の場合、速度を上げるための第３変更方法が選択される（図８（ｃ）参照）。

また、観測されるパケットロス率又はパケットエラー率が０よりも大きいとともに第１閾値Ｂｕ７よりも小さい場合であって、かつ、パケット再送回数が３回以上の場合、速度を上げるための第１変更方法が選択される（図８（ａ）参照）。
そして、観測されるパケットロス率又はパケットエラー率が０であって、パケット再送回数が２回以下である場合、速度を上げるための第２変更方法が選択される（図８（ｂ）参照）。
なお、観測されるパケットロス率又はパケットエラー率が０であって、パケット再送回数が３回以上であれば、変調方式は変更しない。つまり、変更方法は選択されないことになる。

図１１に示す判断ロジックのように、パケットロス率又はパケットエラー率が比較的低い場合（＝０）には、第２変更方法を選択して速度を一気に大きくするようにし、パケットロス率又はパケットエラー率が比較的大きければ(＞０)、第１変更方法又は第３変更方法を選択し、徐々に上げるようにすることで、現在の通信状況に応じて、適切に変調方式を変更することができる。
また、図１１に示す判断ロジックのように、パケットロス率又はパケットエラー率に加えて、パケット再送回数によっても通信状況を把握することで、より適切な変調方式の変更が行える。つまり、パケットロス率又はパケットエラー率が同程度であっても、再送回数が少なければ、速度の上げ度合いをより大きくし、再送回数が多ければ速度の上げ度合いを小さくすることで、再送回数が少ない場合に直ちに速度を上げることができる。

図１２は、図１０に示すような判断ロジックを実行するための処理手順の例を示している。なお、ここでは、パケットロス率／エラー率が第１閾値Ｂｕを下回っていると判断された場合の処理を示している。まず、パケットロス率／エラー率が０よりも大きい場合（ステップＳ３１）、ステップＳ３２に進み、パケットロス率／エラー率が０である場合、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３２では、パケット再送回数が２以下であるか否かを判定する。調整部３１ｂ−１は、パケット再送回数が２以下であれば、第３変更方法を選択し（ステップＳ３４）、パケット再送回数が３以上であれば第１変更方法を選択する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３３でも、パケット再送回数が２以下であるか否かを判定する。調整部３１ｂ−１は、パケット再送回数が２以下であれば、第２変更方法を選択し（ステップＳ３６）、パケット再送回数が３以上であれば変更方法の選択を行わず、変調方式の変更も行われない。

なお、この発明の通信装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、前記実施形態では、適応変調を行なう通信装置（制御装置５）を基地局２として説明したが、制御装置５が備えている識別部３２、閾値変更部３３、判定要因情報変更部３５、変調方式変更部３１及び記憶部３４のうちの少なくとも一つ又は全部をＡＳＮ−ＧＷ３に設けてもよい。
また、変調方式の変更方法の選択を行うために用いられる情報として、パケットロス率及び／又はパケットエラー率を含むのが好ましいが、他のものを含めることができ、例えば、ＣＩＮＲやＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indication）であってもよい。また、図３に示すように、トラフィックタイプがデータである場合に、変調方式の変更の判定に用いられる情報がＣＩＮＲであれば、ＣＩＮＲに基づいて変調方式の変更方法の選択（調整）を行っても良い。

また、前記実施形態では、ダウンリンクのための適応変調を行なう場合として説明したが、アップリンクのための適応変調を行なう場合も、前記実施形態と同様の適応変調方法を採用することができる。この場合、基地局２におけるパラメータ（基地局２における受信ＣＩＮＲ、送受信パケット数）が利用されて処理が行なわれる。

モバイルＷｉＭＡＸにおける通信システムの全体構成を示している。 制御装置のブロック図である。 組み合わせ情報の説明図である。 変調方式対応関係についての第１情報の説明図である。 第２変更部が変調方式の変更を行なう操作のフロー図である。 変調方式対応関係についての第２情報の説明図である。 速度を下げるための変調方法の変更方法の説明図である。 速度を上げるための変調方法の変更方法の説明図である。 速度を下げるための変更方法を選択する際の判断ロジックを示す図である。 図９の判断ロジックを実行するための処理手順を示すフローチャートである。 速度を上げるための変更方法を選択する際の判断ロジックを示す図である。 図１１の判断ロジックを実行するための処理手順を示す

符号の説明

１ 端末
２ 基地局
３ ＡＳＮ−ＧＷ
５ 制御装置
３０ 制御部
３１ 変調方式変更部
３１ａ 第１変更部
３１ｂ 第２変更部
３１ｂ−１ 調整部
３２ 識別部
３４ 記憶部

Claims (2)

1. 通信状況に応じて適応変調を行う通信装置であって、
   変調方式を変更するために通信状況の判定を行い、その判定結果に基づいて変調方式を変更する変調方式変更部を備え、
   前記変調方式変更部は、変調方式の変更方法を調整可能に構成され、
   前記変調方式変更部における変調方式の変更方法を、パケットロス率及び／又はパケットエラー率と、パケット再送回数との組み合わせによって示される通信状況に応じて調整する調整部を備え、
   前記調整部は、パケットロス率又はパケットエラー率が同程度であっても、パケット再送回数に応じて変調方式の変更方法を異ならせることができるよう構成されている
   ことを特徴とする通信装置。
2. 変調方式を変更するために通信情報の判定を行い、その判定結果に基づいて変調方式を変更する適応変調方法であって、
   パケットロス率及び／又はパケットエラー率と、パケット再送回数との組み合わせによって示される通信状況に応じて、変調方式の変更方法を調整し、
   パケットロス率又はパケットエラー率が同程度であっても、パケット再送回数に応じて変調方式の変更方法を異ならせる
   ことを特徴とする適応変調方法。
   
   

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