WO2003056724A1

WO2003056724A1 - Appareil station de base, appareil terminal de communication et procede de radiocommunication

Info

Publication number: WO2003056724A1
Application number: PCT/JP2002/013339
Authority: WO
Inventors: Kenichiro Shinoi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2003-07-10
Also published as: CN1498462A; AU2002367200A1; US20040087329A1; KR20030081464A; EP1361681A1; JP2003198443A

Description

明細書基地局装置、通信端末装置及び無線通信方法技術分野

本発明は、基地局装置、通信端末装置及び無線通信方法に関する。背景技術

適応変調方式は通信端末装置の伝播路の状態に応じて変調信号及びデータの伝送レートを変化させる方式である。前記適応変調方式では伝播路の状態が良い通信端末装置は高い伝送レートで、また伝播路の状態が悪い通信端末装置は低い伝送レートで信号を送信することにより、無線通信システム全体のスループットを向上することができる。

従来の適応変調方式を用いた無線通信システムでは、通信端末装置が基地局装置から送信される既知信号より無線伝送品質を測定し、基地局装置が測定の結果に応じて変調信号を変化させている。

従来の適応変調信号方式を用いた無線通信システムについて図 1を用いて説明する。図 1は、従来の適応変調信号方式を用いた無線通信システムのブロック図である。

まず、従来の基地局装置の構成について説明する。図 1において基地局装置は、既知信号生成部 1 1と、送信部 1 2と、受信部 1 3と、送信方式決定部 1 4と、チャネルコーデック部 1 5と、データ生成部 1 6とを具備している。次に、従来の通信端末装置の構成を説明する。図 1において通信端末装置は、受信部 1 7と、瞬時電力測定部 1 8と、平均化部 1 9と、無線品質報告部 2 0 と、送信部 2 1とを具備している。

次に、従来の適応変調信号方式を用いた無線通信システムの動作について図 1を用いて説明する。まず、基地局装置において、既知信号生成部 1 1が既知信号を生成し、送信部 1 2を介して既知信号を通信端末装置に送信する。

次に、通信端末装置において、瞬時電力測定部 1 8が受信部 1 7を介して受信した既知信号の瞬時電力値を測定し、平均化部 1 9が測定された瞬時電力ィ直を平均化し、平均化した電力値と雑音電力値を算出する。無線品質報告部 2 0 が既知信号の平均電力値と雑音電力値より無線品質を示す制御信号を送信部 2 1を介して基地局装置に送信する。ここで、平均化部 1 9が瞬時電力値を平均化する期間は予め設定されており移動機固定の値である。

さらに、基地局装置において、送信方式決定部 1 4が受信部 1 3を介して受信した制御信号の示す無線品質に基づき送信方式（変調方式や符号化率）を決定し、チャネルコーデック部 1 5が決定された符号化率で送信データの符号化を行い、データ生成部 1 6が決定された変調方式で符号化された送信データを変調し、送信部 1 2を介して通信端末装置に送信する。

このように、従来の適応変調方式を用いた無線通信システムでは、基地局装置が通信端末装置から受信した制御信号の示す無線品質に基づいて伝播路の状態を判断し、伝播路の状態が良い通信端末装置は高い伝送レートで、また伝播路の状態が悪い通信端末装置は低い伝送レートで信号を送信することより、無線通信システム全体のスループットを向上している。

しかしながら、従来の適応変調方式を用いた無線通信システムにおいて、基地局装置が通信端末装置から受信した固定期間で平均化された平均電力値を基に伝播路の状態を判断しているので、通信端末装置が移動速度等による伝播路の変化に追従できず、基地局装置が報告された無線品質に基づいて決定した送信方式が通信端末装置にとつて最適なものとならないという問題が生じる。すなわち、短い期間で平均化した場合は、低速移動時の伝播路の変化にリアルタイムに追従できるが、高速移動時にはフェージングによる伝播路の急峻な変動を十分に吸収することができない。一方、長い期間で平均化した場合は、高速移動時の急峻なフージング変動を吸収することは可能であるが、低速移動時の無線品質をリアルタイムに追従できなくなる。 ' 発明の開示

本発明の目的は、通信端末装置が伝播路の状態に応じた電力値の平均化を行い、送信する無線品質値の信頼性を上げ、基地局装置が報告値に基づいて最適な送信方式を決定することができる基地局装置、通信端末装置及び無線通信方法を提供することである。

この目的は、基地局装置が通信端末装置から受信した既知信号又は通信端末装置が基地局装置から受信した既知信号に基づいて通信端末装置の伝播路の状態（移動速度又は受信電力変動値）を判断し、通信端末装置における電力値を平均化する期間を制御したり、報告内容を選択することにより、基地局装置に報告される電力値の信頼性を上げ、電力値に基づいて決定した送信方式を最適なものとすることにより達成される。図面の簡単な説明

図 1は、従来例の無線通信システムの構成を示すプロック図、

図 2は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムの構成を示すプロック図、

図 3は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図、

図 4は、本発明の実施の形態 2に係る無線通信システムの構成を示すブ口ック図、 ' 図 5は、本発明の実施の形態 3に係る無線通信システムの構成を示すプロック図、

図 6は、本究明の実施の形態 4に係る無線通信システムの構成を示すプロック図、

図 7は、本発明の実施の形態 5に係る無線通信システムの構成を示すプロック図、

図 8は、本発明の実施の形態 6に係る無線通信システムの構成を示すブロック図、

図 9は、本発明の実施の形態 7に係る無線通信システムの構成を示すプロック図、

図 1 0は、本発明の実施の形態 8に係る無線通信システムの構成を示すブロック図、

図 1 1は、本発明の実施の形態 9に係る無線通信システムの構成を示すプロック図

図 1 2は、本発明の実施の形態 1 0に係る無線通信システムの構成を示すプロック図

図 1 3は、本発明の実施の形態 1 1に係る無線通信システムの構成を示すブロック図、及び、

図 1 4は、本発明の実施の形態 1 2に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

(実施の形態 1 )

図 2は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。

まず、本発明の基地局装置について図 2を用いて説明する。図 2において、基地局装置は既知信号生成部 1 0 1と、送信部 1 0 2と、受信部 1 0 3と、上りドップラーシフト推定部 1 0 4と、送信方式決定部 1 0 5と、チャネルコーデック部 1 0 6と、データ生成部 1 0 7と、上りフィタ係数決定部 1 0 8と、制御信号生成部 1 0 9とを具備している。

既知信号生成部 1 0 1は通信端末装置に既知信号（基準信号）を生成し、送信部 1 0 2は既知信号や制御信号やその他信号（送信データ）に無線処理を施し通信端末装置に送信する。

受信部 1 0 3は通信端末装置から送信された制御信号の示す無線品質値ゃ既知信号（パイロット信号）を受信し、上りドップラーシフト推定部 1 0 4は既知信号のドッブラーシフト量を推定し、上りフィルタ係数決定部 1 0 8はドッブラーシフト量に基づいて通信端末装置が保持するフィルタ係数を決定し、制御信号生成部 1 0 9はフィルタ係数を示す制御信号を生成する。

送信方式決定部 1 0 5は制御信号の示す無線品質値に基づき送信方式（変調方式や符号化率）を決定し、チャネルコーデック部 1 0 6は送信方式決定部 1 0 5にて決定された符号化率で送信データの符号化を行い、データ生成部 1 0 7は送信方式決定部 1 0 5にて決定された変調方式で符号化された送信データを変調する。

次に、本発明の通信端末装置について図 2を用いて説明する。図 2において、通信端末装置は受信部 1 1 0と、瞬時電力測定部 1 1 1と、制御情報抽出部 1 1 2と、平均化部 1 1 3と、無線品質報告部 1 1 4と、既知信号生成部 1 1 5 と、送信部 1 1 6とを具備している。

受信部 1 1 0は基地局装置が送信した既知信号と制御信号を受信し、瞬時電力測定部 1 1 1は既知信号の瞬時電力値を測定し、制御情報抽出部 1 1 2は制御信号を復調しフィルタ係数を抽出する。

平均化部 1 1 3は制御情報抽出部 1 1 2にて抽出されたフィルタ係数に基づいて瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値を平均化するとともに雑音全力の測定を行う。無線品質報告部 1 1 4は平均化した既知信号の平均電力値と雑音電力値から無線品質を示す制御信号を生成し、既知信号生成部 1 1 5 は既知信号を生成し、送信部 1 1 6は既知信号と制御信号に無線処理を施し基地局装置に送信する。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 2及び図 3 のシーケンス図を参照して説明する。まず、通信端末装置において、既知信号生成部 1 1 5が既知信号を生成し、送信部 1 1 6が既知信号を基地局装置に送信する（F 2 0 1 ) 。

次に、基地局装置において上りドップラーシフト推定部 1 0 4が受信部 1 0 3を介して受信した既知信号のスぺクトルを検出し、多重波に対応するドッブラーシフト量を推定する。スペクトルの検出に際して、特定の周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタを複数配置し、帯域通過フィルタを通過した受信信号の出力レベルを測定したり、また受信信号をフーリェ変換して求める（ F 2 0 2 ) 。

上りフィルタ係数決定部 1 0 8が上りドップラーシフト推定部 1 0 4にて推定されたドップラーシフト量からフィルタ係数を決定する。フィルタ係数の決定に際して、ドップラーシフト量が大きい場合は通信端末装置が高速移動していると判断し、通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を長くするようにフィルタ係数を決める。一方、ドップラーシフト量が小さい場合は通信端末装置が低速移動していると判断し、通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を短くするようにフィルタ係数を決める（F 2 0 3 ) 。

ここで、通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を通信端末装置が高速移動している場合に長くするのは、高速移動時のフェージング等の影響を排除するためである。

制御信号生成部 1 0 9が上りフィルタ係数決定部 1 0 8にて決定されたフィルタ係数を示す制御信号を生成し、送信部 1 0 2を介して通信端末装置に送信する（F 2 0 4 ) 。

次に、通信端末装置において、受信部 1 1 0を介して受信した信号が既知信号の場合、瞬時電力測定部 1 1 1が既知信号の瞬時電力値を測定し（F 2 0 5 )、受信した信号が制御信号の場合、制御情報抽出部 1 1 2が制御信号を復調しフィルタ係数を抽出する（F 2 0 6 ) 。

平均化部 1 1 3が瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値を制御情報抽出部 1 1. 2にて抽出されたフィルタ係数に基づいた期間で平均化し（F 2 0 7) 雑音電力とともに算出する。無線品質報告部 1 14が平均化部 1 13にて平均された既知信号の平均電力値と雑音電力値から無線品質を示す制御信号を送信部 1 16を介して基地局装置に送信する（F 208) 。

次に、基地局装置において、送信方式決定部 105が受信部 103を介して受信した制御信号の示す無線品質値に基づき送信方式（変調方式や符号化率）を決定する。変調方式や符号化率の決定に際して、平均電力値が大きい場合は伝播路の状態が良いと判断し、符号化率を上げたり、また符号化率が同一であつても変調方式に 16 Q AM (Qu a d r a t u r e Am 1 i t u d e Mo du l a t i o n) 、 64 QAM等を用いて伝送レートを上げる。一方、無線品質値が小さい場合は伝播路の状態が悪いと判断し、符号ィ匕率を下げたり、また符号化率が同一であっても変調方式に QP SK、 8 P SK等を用いて伝送レートを下げる（F 209) 。

チャネルコーデック部 106が送信方式決定部 105にて決定された符号化率で送信データの符号化を行い、データ生成部 107が送信方式決定部 105 にて決定された変調方式で符号化された送信データを変調し、送信部 102を介して通信端末装置に送信する（F 210) 。

以下、基地局装置が F 202、 203、 204を行い（F 21 1) 、通信端末装置が、 F 205、 206、 207、 208を行う（F 212 ) 。

このように、実施の形態 1によれば、基地局装置が通信端末装置から受信した信号のドップラーシフト量から通信端末装置の移動速度を判断することができ、通信端末装置において既知信号の瞬時電力値を平均化する期間を移動速度が高速の場合は長く、移動速度が低速の場合は短く制御することにより無線品質値の信頼性を上げ、報告された無線品質値に基づいて決定する送信方式を最適なものとすることができる。

なお、図 3のシーケンス図では既知信号と制御信号または送信データを 1シ一ケンスで送信するようにしているが、別々のシーケンスで非同期に送信しても良レ、。 (実施の形態 2 )

図 4は、本発明の実施の形態 2に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 4では、図 2で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 2 に関わる部分を中心に説明する。

図 4に示すように、この実施の形態 2では、図 2に示した上りドップラーシフト推定部 1 0 4と、上りフィルタ係数決定部 1 0 8と、制御信号生成部 1 0 9とに代えて、下りドップラーシフト推定部 3 0 1と、下りフィルタ係数決定部 3 0 2が設けられている。

通信端末装置において、下りドップラーシフト推定部 3 0 1は受信した既知信号のドップラーシフト量を推定し、下りフィルタ係数決定部 3 0 2は下りドップラーシフト推定部 3 0 1にて推定されたドップラーシフト量に基づいてフィルタ係数を決定する。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 4を参照して説明する。まず、通信端末装置において、下りドップラーシフト推定部 3 0 1が受信部 1 1 0を介して受信した既知信号のスぺクトルを検出し、多重波に対応するドップラーシフト量を推定する。スペクトルの検出に際して、特定の周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタを複数配置し、帯域通過フィルタを通過した受信信号の出力レベルを測定したり、また受信信号をフーリェ変換して求める。

下りフィルタ係数決定部 3 0 2は、下りドップラーシフト推定部 3 0 1にて推定されたドップラーシフト量からフィルタ係数を決定する。フィルタ係数の決定に際して、ドップラーシフト量が大きい場合は通信端末装置が高速移動していると判断し、平均化部 1 1 3の平均化する期間を長くするようにフィルタ係数を決める。一方、ドップラーシフト量が小さい場合は通信端末装置が低速移動していると判断し、平均化部 1 1 3の平均化する期間を短くするようにフィルタ係数を決める。平均化部 1 1 3は瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値を下りフィルタ係数決定部にて決定されたフィルタ係数に基づいた期間で平均化するとともに雑音電力を算出し、無線品質報告部 1 1 4が平均化部 1 1 3にて平均化された平均電力値と雑音電力から無線品質を示す制御信号を送信部 1 1 6を介して基地局装置に送信する。

このように、実施の形態 2によれば、通信端末装置が基地局装置から受信した信号のドップラーシフト量から通信端末装置の移動速度を判断することができ、既知信号の瞬時電力値を平均化する期間を移動速度が高速の場合は長く、移動速度が低速の場合は短く制御することにより平均電力値の信頼性を上げ、基地局装置が平均電力値に基づいて決定する送信方式を最適なものとすることができる。

また、基地局装置から通信端末装置にフィルタ係数を含んだ制御信号を送信する必要がないので、本実施の形態 1に比べ無線通信システム全体のスループットが向上する。

(実施の形態 3 )

図 5は、本発明の実施の形態 3に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 5では、図 2で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 3 に関わる部分を中心に説明する。

図 5に示すように、この実施の形態 3では、図 2に示した上りフィルタ係数決定部 1 0 8に代えて、上り報告電力選択部 4 0 1と、下り報告電力切り替え部 4 0 2が設けられている。

基地局装置において、上り報告電力選択部 4 0 1はドップラーシフト推定部 1 0 4にて推定されたドップラーシフト量に基づいて通信端末装置が報告する無線品質値を導出するために使用する電力値を選択する。

また、通信端末装置において、下り報告電力切り替え部 4 0 2は制御情報抽出部 1 1 2にて抽出された報告内容に基づいて瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値または平均化部 1 1 3にて平均化された平均電力値のどちらかを選択する。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 5を参照して説明する。まず、基地局装置において、上りドップラーシフト推定部 1 0 4 は受信部 1 0 3を介して受信した既知信号のスぺクトルを検出し、多重波に対応するドップラーシフト量を推定する。スペクトルの検出に際して、特定の周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタを複数配置し、帯域通過フィルタを通過した受信信号の出力レベルを測定したり、また受信信号をフーリェ変換して求める。

上り報告電力選択部 4 0 1は、上りドップラーシフト推定部 1 0 4にて推定されたドップラーシフト量に基づいて報告内容を選択する。報告内容の選択に際して、ドップラーシフト量が閾値より大きい場合は通信端末装置が高速移動していると判断し、通信端末装置から報告する内容は既知信号の平均電力値に基づいた無線品質値とする。一方、ドップラーシフト量が閾値より小さい場合は通信端末装置が低速移動していると判断し、通信端末装置から報告する内容は既知信号の瞬時電力値に基づいた無線品質値とする。

制御信号生成部 1 0 9は上り報告電力選択部 4 0 1にて選択内容を示す制御信号を生成し、送信部 1 0 2を介して通信端末装置に送信する。

次に、通信端末装置において、受信部 1 1 0を介して受信した信号が既知信号の場合、瞬時電力測定部 1 1 1が既知信号の瞬時電力値を測定し、受信した信号が制御信号の場合、制御情報抽出部 1 1 2が制御信号を復調し報告内容を抽出する。

平均化部 1 1 3が瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値を平均化し、下り報告電力切り替え部 4 0 2が制御情報抽出部 1 1 2にて抽出された報告内容に基づいて瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値または平均化部 1 1 3にて平均化された平均電力値のどちらかを選択し、無線品質報告部 1 1 4が下り報告電力切り替え部 3 0 2にて選択された既知信号の瞬時電力値または平均電力値と雑音電力値から導出した無線品質値を示す制御信号を送信部 1 1 6を介して基地局装置に送信する。

このように、実施の形態 3によれば、基地局装置が通信端末装置から受信した信号のドップラーシフト量から通信端末装置の移動速度を判断することができ、通信端末装置において移動速度が高速の場合は平均電力：、移動速度が低速の場合は瞬時電力値を用いて無線品質値を報告するように制御し、瞬時電力値または平均電力値に基づいて決定することにより送信方式を最適なものとすることができる。

なお、基地局装置が報告内容としてドップラーシフト量を通信端末装置に送信し、通信端末装置がドップラーシフト量と閾値を比較して、基地局装置に報告する無線品質値を導出する際に使用する電力値を決定しても良い。

(実施の形態 4 )

図 6は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 6では、図 4で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 4 に関わる部分を中心に説明する。

図 6に示すように、この実施の形態 4では、図 4に示した下りフィルタ係数決定部 3 0 2に代えて、下り報告電力切り替え部 5 0 1が設けられている。通信端末装置において、下り報告電力切り替え部 5 0 1は下りドップラーシフト推定部 3 0 1にて推定されたドップラーシフト量に基づいて瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値または平均化部 1 1 3にて平均化された平均電力値のどちらを無線品質値導出に用いるかを選択する。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 6を参照して説明する。まず、通信端末装置において、下りドップラーシフト推定部 3 0 1が受信部 1 1 0を介して受信した既知信号のスぺクトルを検出し、多重波に対応するドップラーシフト量を推定する。スペクトルの検出に際して、特定の周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタを複数配置し、帯域通過フィルタを通過した受信信号の出力レベルを測定したり、また受信信号をフーリェ変換して求める。

下り報告電力切り替え部 5 0 1は下りドップラーシフト推定部 3 0 1にて推定されたドップラーシフト量に基づいて報告内容を選択する。報告内容の選択に際して、ドップラーシフト量が閾値より大きい場合は通信端末装置が高速移動していると判断し、報告する内容は既知信号の平均電力値とする。一方、ドップラーシフト量が閾値より小さい場合は通信端末装置が低速移動していると判断し、報告する内容は既知信号の瞬時電力値とする。

平均化部 1 1 3は瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値を平均化し、無線品質報告部 1 1 4は下り報告電力切り替え部 5 0 1にて選択した既知信号の瞬時電力値または平均電力値を基に無線品質を示す制御信号を送信部 1 1 6を介して基地局装置に送信する。

このように、実施の形態 4によれば、通信端末装置が受信した既知信号のドップラーシフト量から通信端末装置の移動速度を判断することができ、移動速度が高速の場合は平均電力値、移動速度が低速の場合は瞬時電力値を用いた無線品質値を報告するように制御し、基地局装置が通信端末装置から受信した無線品質値に基づいて決定することにより送信方式を最適なものとすることがでさる。

(実施の形態 5 )

図 7は、本発明の実施の形態 5に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 7では、図 2で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 5 に関わる部分を中心に説明する。

図 7に示すように、この実施の形態 6では、図 2に示す上りドップラーシフト推定部 1 0 4に代えて、上り移動速度算出部 6 0 1が設けられている。

基地局装置において、上り移動速度算出部 6 0 1は受信した位置情報を示す信号に基づき通信端末装置の移動速度を算出する。ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 7を参照して説明する。まず、基地局装置において、'上り移動速度算出部 6 0 1は受信部 1 0 3を介して定期的に受信した位置情報を示す信号に基づき単位時間当たりの位置変化量を算出し、単位時間当たりの位置変化量から通信端末装置の移動速度を算出する。

上りフィルタ係数決定部 1 0 8は、上り移動速度算出部 6 0 1にて算出された通信端末装置の移動速度からフィルタ係数を決定する。フィルタ係数の決定に際して、通信端末装置の移動速度に基づいて高速移動していると判断した場合は通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を長くするようにフィルタ係数を決める。一方、通信端末装置の移動速度に基づいて低速移動していると判断した場合は通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を短くするようにフィノレタ係数を決める。

このように、実施の形態 5によれば、基地局装置が通信端末装置から受信した信号に基づき通信端末装置の移動速度を判断することができ、通信端末装置において既知信号の瞬時電力値を平均化する期間を移動速度が高速の場合は長く、移動速度が低速の場合は短く制御することにより平均電力値の信頼性を上げ、均電力値に基づいて決定する送信方式を最適なものとすることができる。

(実施の形態 6 )

図 8は、本発明の実施の形態 6に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 8では、図 5で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 6 に関わる部分を中心に説明する。

図 8に示すように、この実施の形態 6では、図 5に示した上りドップラーシフト推定部 1 0 4に代えて、上り移動速度算出部 7 0 1が設けられている。基地局装置において、上り移動速度算出部 7 0 1は受信した位置情報を示す信号に基づき通信端末装置の移動速度を算出する。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 8を参照して説明する。まず、基地局装置において、上り移動速度算出部 7 0 1は受信部 1 0 3を介して定期的に受信した位置情報を示す信号に基づき単位時間当たりの位置変化量を算出し、単位時間当たりの位置変化量から通信端末装置の移動速度を算出する。

上り報告電力選択部 4 0 1は、上り移動速度算出部 7 0 1にて算出された通信端末装置の移動速度に基づいて報告内容を選択する。報告内容の選択に際して、通信端末装置の移動速度が閾値より速い場合は高速移動していると判断し、通信端末装置から報告する内容は既知信号の平均電力値に基づいた無線品質値とする。一方、通信端末装置の移動速度が閾値より低速の場合は低速移動していると判断し、通信端末装置から報告する内容は既知信号の瞬時電力値に基づいた無線品質値とする。

このように、実施の形態 6によれば、基地局装置が通信端末装置から受信した信号に基づき通信端末装置の移動速度を判断することができるので、通信端末装置において移動速度が高速の場合は平均電力値、移動速度が低速の場合は瞬時電力値を基に無線品質値報告するように制御し、無線品質報告値に基づいて決定する送信方式を最適なものとすることができる。

なお、基地局装置が報告内容として移動速度を通信端末装置に送信し、通信端末装置が移動速度と閾値を比較して、基地局装置に報告する無線品質ィ直を導出する際に使用する電力値を決定しても良い。

(実施の形態 7 )

図 9は、本発明の実施の形態 7に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 9では、図 4で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 7 に関わる部分を中心に説明する。

図 9に示すように、この実施の形態 7では、図 4に示した下りドップラーシフト推定部 3 0 1に代えて、下り移動速度算出部 8 0 1が設けられている。通信端末装置において、下り移動速度算出部 8 0 1は受信した位置情報を示す信号に基づき通信端末装置の移動速度を算出する。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 9を参照して説明する。まず、通信端末装置において、下り移動速度算出部 8 0 1は受信部 1 1 0を介して受信した位置情報を示す信号に基づき単位時間当たりの位置変化量を算出し、単位時間当たりの位置変化量から通信端末装置の移動速度を算出する。

下りフィルタ係数決定部 3 0 2は、下り移動速度算出部 8 0 1にて算出された通信端末装置の移動速度からフィルタ係数を決定する。フィルタ係数の決定に際して、通信端末装置が高速移動していると判断した場合は平均化部 1 1 3 の平均化する期間を長くするようにフィルタ係数を決める。一方、通信端末装置が低速移動していると判断した場合は平均化部 1 1 3の平均化する期間を短くするようにフィルタ係数を決める。

このように、実施の形態 7によれば、通信端末装置が基地局装置から受信した信号に基づいて通信端末装置の移動速度を判断することができ、既知信号の瞬時電力値を平均化する期間を移動速度が高速の場合は長く、移動速度が低速の場合は短く制御することにより平均電力値の信頼性を上げ、基地局装置が平均電力値に基づいて報告された無線品質報告値により決定する送信方式を最適なものとすることができる。

(実施の形態 8 )

図 1 0は、本発明の実施の形態 8に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 1 0では、図 6で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 8に関わる部分を中心に説明する。

図 1 0に示すように、この実施の形態 8では、図 6に示した下りドップラーシフト推定部 3 0 1に代えて、下り移動速度算出部 9 0 1が設けられている。通信端末装置において、下り移動速度算出部 9 0 1は受信した位置情報を示す信号に基づき通信端末装置の移動速度を算出する。ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 1 0を参照して説明する。まず、通信端末装置において、下り移動速度算出部 9 0 1が受信部 1 1 0を介して受信した位置情報を示す信号に基づき単位時間当たりの位置変化量を算出し、単位時間当たりの位置変化量から通信端末装置の移動速度を算出する。

下り報告電力切り替え部 5 0 1は、下り移動速度算出部 9 0 1にて算出された通信端末装置の移動速度に基づいて報告する無線品質値を導出する際に使用する電力の内容を選択する。報告内容の選択に際して、通信端末装置が高速移動していると判断した場合に報告する内容は既知信号の平均電力値に基づくものとする。一方、通信端末装置が低速移動していると判断した場合に報告する内容は既知信号の瞬時電力値に基づく無線品質値とする。

このように、実施の形態 8によれば、通信端末装置が受信した既知信号に基づいて通信端末装置の移動速度を判断することができ、移動速度が高速の場合は平均電力値、移動速度が低速の場合は瞬時電力値に基づいた無線品質値を報告するように制御し、基地局装置が通信端末装置から受信した無線品質値に基づいて決定することにより送信方式を最適なものとすることができる。

(実施の形態 9 )

図 1 1は、本発明の実施の形態 9に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。なお、図 1 1では、図 2で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付し説明を省略する。ここでは、この実施の形態 9に関わる部分を中心に説明する。

図 1 1に示すように、この実施の形態 9では、図 2に示す上りドップラーシフト推定部 1 0 4に代えて、上り信号瞬時電力測定部 1 0 0 1と、上り平均信号電力算出部 1 0 0 2と、上り信号電力変動回数力ゥント部 1 0 0 3とが設けられている。

基地局装置において、上り信号瞬時電力測定部 1 0 0 1は受信部 1 0 3を介して受信した信号の瞬時電力値を測定し、上り平均信号電力算出部 1 0 0 2は一定期間内測定した瞬時電力値を平均化し、上り信号電力変動回数カウント部 1 0 0 3は瞬時電力値の変動を力ゥントする。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 1 1を参照して説明する。まず、基地局装置において、上り信号瞬時電力測定部 1 0 0 1 は受信部 1 0 3を介して受信した信号の瞬時電力値を測定し、上り平均信号電力算出部 1 0 0 2は一定期間内測定した瞬時電力を平均化する。

上り信号電力変動回数力ゥント部 1 0 0 3は上り平均信号電力算出部 1 0 0 2にて平均化された値にある任意の値を加えた基準値と上り信号瞬時電力測定部 1 0 0 1にて測定された瞬時電力値を比較し、瞬時電力値の変動をカウントする。瞬時電力値の変動をカウントするに際して、ある瞬時電力値が基準値を上回った後、次の瞬時電力値が基準値を下回った場合及びある瞬時電力値が基準値を下回った後、次の瞬時電力値が基準値を上回った場合にカウントアップする。

上りフィルタ係数決定部 1 0 8は、上り信号電力変動回数力ゥント部 1 0 0 3にて力ゥントされた力ゥンタ値からフィルタ係数を決定する。フィルタ係数の決定に際して、力ゥンタ値が大きい場合は受信信号の電力変動値が激しく、フェージングの影響が多いと判断し、通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を長くするようにフィルタ係数を決める。一方、カウンタ値が小さい場合は受信信号の電力変動値が落ち着いていて、フェージングの影響が少ないと判断し、通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を短くするようにフィルタ係数を決める。

このように、実施の形態 9によれば、基地局装置が通信端末装置から受信した信号に基づき電力変動値を判断することができるので、通信端末装置において既知信号の電力変動値が少ない場合は平均化する期間を短く、電力変動値が多い場合は長く制御することにより平均電力値の信頼性を上げ、平均電力値に基づいて決定する送信方式を最適なものとすることができる。

(実施の形態 1 0 ) 図 1 2は、本発明の実施の形態 1 0に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 1 2では、図 5で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 1 0に関わる部分を中心に説明する。

図 1 2に示すように、この実施の形態 1 0では、図 5に示した上りドッブラーシフト推定部 1 0 4に代えて、上り信号瞬時電力測定部 1 1 0 1と、上り平均信号電力算出部 1 1 0 2と、上り信号電力変動回数力ゥント部 1 1 0 3とが設けられている。

基地局装置において、上り信号瞬時電力測定部 1 1 0 1は受信部 1 0 3を介して受信した信号の瞬時電力値を測定し、上り平均信号電力算出部 1 1 0 2は一定期間内測定した瞬時電力値を平均化し、上り信号電力変動回数カウント部 1 1 0 3は瞬時電力値の変動をカウントする。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 1 2を参照して説明する。まず、基地局装置において、上り信号電力変動回数カウント部 1 1 0 3は、上り平均信号電力算出部 1 1 0 2にて平均化された値にある任意の値を加えた基準値と上り信号瞬時電力測定部 1 1 0 1にて測定された瞬時電力値を比較し、瞬時電力値の変動を力ゥントする。瞬時電力値の変動を力ゥントするに際して、ある瞬時電力値が基準値を上回った後、次の瞬時電力値が基準値を下回つた場合及びある瞬時電力値が基準値を下回つた後、次の瞬時電力値が基準値を上回った場合にカウントアップする。

上り報告電力選択部 4 0 1は上り信号電力変動回数力ゥント部 1 1 0 3にてカウントされたカウンタ値から報告内容を選択する。報告内容の選択に際して、カウンタ値が閾値より大きい場合は受信信号の電力変動値が激しく、フェージングの影響が多いと判断し、通信端末装置から報告する無線品質値を導出する際に使用する電力を既知信号の平均電力値とする。一方、カウンタ値が閾値より小さい場合は受信信号の電力変動値が落ち着いていて、フェージングの影響が少ないと判断した場合は既知信号の瞬時電力値に基づいた無線品質値を通信端末装置から報告する。

このように、実施の形態 1 0によれば、基地局装置が通信端末装置から受信した信号に基づき電力変動値を判断することができるので、電力変動値が多い場合は平均電力値、電力変動値が少ない場合は瞬時電力値を使用して無線品質値の報告を行うことで、報告された無線品質値に基づいて決定する送信方式を最適なものとすることができる。

なお、基地局装置が報告内容としてカウンタ値を通信端末装置に送信し、通信端末装置がカウンタ値と閾値を比較して、基地局装置に報告する無線品質値を導出する電力値を決定しても良い。

(実施の形態 1 1 )

図 1 3は、本発明の実施の形態 1 1に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。なお、図 1 3では、図 4で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付し説明を省略する。ここでは、この実施の形態 1 1に関わる部分を中心に説明する。

図 1 3に示すように、この実施の形態 1 1では、図 4に示した下りドッブラ一シフト推定部 3 0 1に代えて、下り平均信号電力算出部 1 2 0 1と、下り信号電力変動回数カウント部 1 2 0 2が設けられている。

通信端末装置において、下り平均信号電力算出部 1 2 0 1は一定期間内測定した瞬時電力値を平均化し、下り信号電力変動回数力ゥント部 1 2 0 2は瞬時電力値の変動をカウントする。

ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 1 3を参照して説明する。まず、通信端末装置において、瞬時電力測定部 1 1 1は受信部 1 1 0を介して受信した既知信号の瞬時電力値を測定し、下り平均信号電力算出部 1 2 0 1は一定期間内測定した瞬時電力値を平均化する。

下り信号電力変動回数カウント部 1 2 0 2は、下り平均信号電力算出部 1 2 0 1にて平均化された値にある任意の値を加えた基準値と瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値を比較し、瞬時電力値の変動：時電力値の変動をカウントするに際して、ある瞬時電力ィ直が基準値を上回った後、次の瞬時電力値が基準値を下回つた場合及びある瞬時電力値が基準値を下回った後、次の瞬時電力値が基準値を上回った場合にカウントアップする。下りフィルタ係数決定部 3 0 2は下り信号電力変動回数力ゥント部 1 2 0 2 にてカウントされたカウンタ値からフィルタ係数を決定する。フィルタ係数の決定に際して、カウンタ値が大きい場合は既知信号の電力変動値が激しく、フージングの影響が多いと判断し、通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を長くするようにフィルタ係数を決める。一方、カウンタ値が小さい場合は既知信号の電力変動値が落ち着いていて、フェージングの影響が少ないと判断し、通信端末装置の平均化部 1 1 3の平均化する期間を短くするようにフイノレタ係数を決める。

このように、実施の形態 1 1によれば、通信端末装置が基地局装置から受信した既知信号に基づき電力変動値を判断することができるので、既知信号の瞬時電力を電力変動値が少ない場合は平均化する期間を短く、電力変動値が多い場合は長く制御することにより報告される無線品質の信頼性を上げ、報告値に基づいて決定する送信方式を最適なものとすることができる。

(実施の形態 1 2 )

図 1 4は、本発明の実施の形態 1 2に係る無線通信システムの構成を示すプロック図である。なお、図 1 4では、図 6で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一符号を付して説明を省略する。ここでは、この実施の形態 1 2に関わる部分を中心に説明する。

図 1 4に示すように、この実施の形態 1 2では、図 6に示した下りドッブラーシフト推定部 3 0 1に代えて、下り平均信号電力算出部 1 3 0 1と、下り信号電力変動回数カウント部 1 3 0 2とが設けられている。

通信端末装置において、下り平均信号電力算出部 1 3 0 1は一定期間内測定した瞬時電力値を平均化し、下り信号電力変動回数力ゥント部 1 3 0 2は瞬時電力値の変動を：ここで、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図 1 4を参照して説明する。まず、通信端末装置において、瞬時電力測定部 1 1 1は受信部 1 1 0を介して受信した既知信号の瞬時電力値を測定し、下り平均信号電力算出部 1 3 0 1は一定期間内測定した瞬時電力を平均化する。

下り信号電力変動回数カウント部 1 3 0 2は、下り平均信号電力算出部 1 3 0 1にて平均化された値にある任意の値を加えた基準値と瞬時電力測定部 1 1 1にて測定された瞬時電力値を比較し、瞬時電力値の変動をカウントする。瞬時電力値の変動をカウントするに際して、ある瞬時電力値が基準値を上回った後、次の瞬時電力値が基準値を下回った場合及びある瞬時電力値が基準値を下回った後、次の瞬時電力値が基準値を上回った場合にカウントアップする。下り報告電力切り替え部 5 0 1は、下り信号電力変動回数カウント部 1 3 0 2にてカウントされたカウンタ値から報告内容を選択する。報告内容の選択に際して、カウンタ値が大きい場合は既知信号の電力変動値が激しく、フージングの影響が多いと判断し、報告する無線品質値は既知信号の平均電力値に基づくものとする。一方、カウンタ値が小さい場合は既知信号の電力変動値が落ち着いていて、フェージングの影響が少ないと判断し、報告する無線品質値は既知信号の瞬時電力値に基づくものとする。

このように、実施の形態 1 2によれば、通信 έ 末装置が基地局装置から受信した既知信号に基づき電力変動値を判断することができるので、電力変動値が少ない場合は瞬時電力値、電力変動値が多い場合は平均電力値に基づいて無,锒品質値を報告するように制御し、基地局装置が通信端末装置から受信した報告値に基づいて決定することにより送信方式を最適なものとすることができる。以上の説明から明らかなように、本発明によれば基地局装置が通信端末装置力ら受信した信号又は通信端末装置が基地局装置から受信した信号に基づいて通信端末装置の伝播路の状態（移動速度や電力変動値等）を判断し、判断に基づき通信端末装置における電力平均化期間を制御したり、報告内容を選択することにより、基地局装置に報告される無線品質値の信頼性を上げ、報告値に基づいて決定した送信方式を最適なものとすることができる。本明細書は、 2001年 12月 26日出願の特願 2001— 394810に基づくものである。この内容をここに含めておく。産業上の利用可能性

本発明は、無線通信システムの基地局装置、通信端末装置に用いるに好適である。

Claims

請求の範囲

1 . 受信信号の瞬時電力値を測定する瞬時電力測定手段と、伝播路の変化の度合いが大きいほど平均化する期間を長くし、前記瞬時電力値の平均値である平均電力値と雑音電力値を生成する平均化手段と、前記平均電力値と前記雑音電力値より無線品質を示す制御情報を生成して基地局装置に報告する無線品質報告手段と、を具備する通信端末装置。

2 . 受信信号の瞬時電力値を測定する瞬時電力測定手段と、伝播路の変化の度合いが大きいほど平均化する期間を長くし、前記瞬時電力値の平均値である平均電力値と雑音電力ィ直を生成する平均化手段と、前記瞬時電力値または前記平均電力値のいずれかを選択する報告電力切り換え手段と、前記報告電力切り換え手段にて選択された電力値と前記雑音電力値より無線品質を示す制御情報を生成して基地局装置に報告する電力報告手段と、を具備する通信端末装置。

3 . 前記報告電力切り換え手段は、伝播路の変化の度合いが所定の閾値よりも大きい場合に前記平均電力値を選択する請求の範囲 2に記載の通信端末装置。

4 . 受信信号からドップラーシフト量を推定するドップラーシフト量推定手段を具備し、前記平均化手段は前記ドップラーシフト量に基づいて伝播路の状態を判断する請求の範囲 1記載の通信端末装置。

5 . 受信信号から自装置の移動速度を算出する移動速度算出手段を具備し、前記平均化手段は前記移動速度に基づいて伝播路の状態を判断する請求の範囲 1

6 . 受信信号の電力変動をカウントする電力変動回数カウント手段を具備し、前記平均化手段はカウント数に基づいて伝播路の状態を判断する請求の範囲 1 記載の通信端末装置。

7. 受信信号からフィルタ係数または報告内容を示す制御情報を抽出する制御情報抽出手段を具備し、前記平均化手段は前記制御情報に基づいて伝播路の状態を判断する請求の範囲 1記載の通信端末装置。

8 . 伝播路の状態に応じてフィルタ係数または報告内容を示す制御情報を決定する制御情報決定手段と、前記制御情報を請求の範囲 7に記載の通信端末装置に送信する送信手段と、を具備する基地局装置。

9 . 受信信号からドップラーシフト量を推定するドップラーシフト量推定手段を具備し、前記制御情報決定手段は前記ドップラーシフト量に基づいて伝播路の状態を判断する請求の範囲 8に記載の基地局装置。

1 0 . 受信信号から通信相手の通信端末装置の移動速度を算出する移動速度算出手段を具備し、前記制御情報決定手段は前記移動速度に基づいて伝播路の状態を判断する請求の範囲 8に記載の基地局装置。

1 1 .受信信号の電力変動をカウントする電力変動回数カウント手段を具備し、前記制御情報決定手段はカウント数に基づいて伝播路の状態を判断する請求の範囲 8に記載の基地局装置。

1 2 . 請求の範囲 1記載の通信端末装置から受信した前記無線品質を示す制御情報に基づいて送信方式を決定する送信方式決定手段を具備する請求の範囲 8 記載の基地局装置。

1 3 . 通信端末装置が、伝播路の状態に応じた期間で瞬時電力値を平均化して平均電力値を生成し、前記平均電力値に基づいた無線品質を示す制御情報を基地局装置に送信する工程と、

前記基地局装置が受信した前記無線品質値を示す制御情報に基づいて送信方式を決定する工程と、を具備する無線通信方法。

1 4 . 基地局装置が伝播路の状態に応じてフィルタ係数または前記無線品質の報告に使用する内容を決定し、前記フィルタ係数または前記内容を示す制御情報を通信端末に送信する工程と、

前記通信端末装置が前記制御情報に基づいて伝播路の状態を判断し、伝播路の状態に応じた期間で瞬時電力値を平均化して平均電力値を生成し、前記無線品質値を示す制御情報を基地局装置に送信する工程と、

前記基地局装置が受信した前記制御情報に基づいて送信方式を決定する工程と、を具備する無線通信方法。