JP4872010B2

JP4872010B2 - 受信装置および通信方法

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Publication number: JP4872010B2
Application number: JP2010156826A
Authority: JP
Inventors: 俊程; 憲一三好
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-02-08
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Description

本発明は、受信装置および通信方法に関する。

適応変調が行われる通信システムでは、時々刻々変化する伝送路特性に基づいて最適な変調方式が選択される。伝送路特性に基づいて所望の誤り率（例えば、ＰＥＲ：Packet Error Rate＝１％）を満たすことができる最も高速な変調方式を選択することで、高速なデータ通信を行うことができる。例えば、適応変調が下り回線に適用された場合は、データ受信側の移動局で測定された伝送路特性がデータ送信側の基地局に通知され、基地局は、この通知された現在の伝送路特性に最適な変調方式を選択して移動局へデータを送信する。

このような適応変調が行われる通信システムにおいて、伝送路特性を示す値として最も一般的に使用されているのは、データ受信側で測定された平均ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）である。また、変調方式の選択の精度を高めるために、平均ＳＮＲにさらに遅延スプレッドも考慮して変調方式を選択する方法も提案されている（例えば、非特許文献１：従来例１）。また、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）システムのようなマルチキャリア通信システムにおいては、平均ＳＮＲと隣接サブキャリア間での伝送路特性の変動とに基づいて変調方式を選択する方法も提案されている（例えば、特許文献１：従来例２）。

特開２００１−１０３０３２号公報

松岡、上、三瓶、森永：「シンボルレート・変調多値数可変適応変調方式の伝送特性解析」，信学技報 TECHNICAL REPORT OF IEICE. RCS94-64 (1994-09), pp.31-36

ここで、適応変調がマルチキャリア通信システムに適用された場合、適応変調はサブキャリア毎に行われる。よって、データ受信側では、伝送路特性を示す値をサブキャリア毎にデータ送信側に報告する必要がある。

例えば、基地局がサブキャリア毎の下り回線の伝送路特性に基づいて複数の移動局の各々に互いに異なるサブキャリアを割り当てる周波数スケジューリングが行われるような移動体通信システムにおいては、複数の移動局すべてがサブキャリア毎の伝送路特性を基地局に報告するため、上り回線のトラヒック量が非常に多くなってしまう。これを解決するために、複数のサブキャリアをいくつかのブロックに分け（サブキャリアのブロック化）、ブロック単位で周波数スケジューリングを行うことが提案されている。このようにすれば、各移動局は伝送路特性をブロック毎に報告すれば済むため、サブキャリア毎に報告する場合に比べ、上り回線のトラヒック量を大幅に削減することができる。このようなサブキャリアのブロック化が行われる通信システムに適応変調が適用される場合は、同じブロックに属するすべてのサブキャリアが同じ変調方式で変調される。

ところが、上記従来例では、サブキャリアのブロック化が行われる通信システムで適応変調が行われる場合、以下の理由により最適な変調方式の選択が正しく行えないという問題がある。

例えば、上記従来例１の遅延スプレッドは全帯域の伝送路特性の変動を示すものであるので、サブキャリアがブロック化された場合、上記従来例１の遅延スプレッドでは、各ブロックの狭帯域の伝搬路特性の変動を示すことはできない。このため、サブキャリアのブロック化が行われる場合に最適な変調方式を正しく選択できない。

また、上記従来例２の隣接サブキャリア間での伝送路特性の変動をＳＮＲの変動より推定する場合を考えると、図８に示すようになる。すなわち、１ブロック内の４つのサブキャリア間で、ケースａのようにＳＮＲ値が２と３とで変動する場合、隣接サブキャリア間でのＳＮＲの変動を示す正規化ＳＮＲ誤差は０.３になる。これに対し、ケースｂ、ｃの場合、１ブロック内の４つのサブキャリア間でのＳＮＲ値の変動はケースａより大きいにもかかわらず、正規化ＳＮＲ誤差はケースｂと同じ０.３になってしまう。このように、サブキャリアのブロック化が行われる場合、隣接サブキャリア間での伝送路特性の変動（正規化ＳＮＲ誤差）は、ＳＮＲの変動が小さいケースａもＳＮＲの変動が大きいケースｂ、ｃも同じ値になってしまうことがある。これでは、ブロック内の伝送路特性の変動を正しく推定できず、サブキャリアのブロック化が行われる場合にそれぞれのケースａ〜ｃに応じた最適な変調方式を正しく選択できない。

以上のように、サブキャリアのブロック化が行われる場合に上記従来例１、２の方法ではいずれも、最適な変調方式を正しく選択できない。よって、サブキャリアのブロック化が行われる通信システムにおいて適応変調を行う場合は、各ブロックの狭帯域の伝搬路特性の変動を示すのに最適な新たなパラメータを導入する必要がある。

よって、本発明の目的は、サブキャリアのブロック化および適応変調が行われるマルチキャリア通信システムでブロック毎に最適な変調方式を正しく選択できる受信装置および通信方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明では、サブキャリアのブロック化および適応変調が行われるマルチキャリア通信システムにおいて、各ブロック内の伝送路特性の変動を示す値として「分散」を用いるようにした。

本発明の態様の一つに係る無線送信装置は、各々複数のサブキャリア信号を含む複数のブロックから構成されるマルチキャリア信号に対して適応変調を行う無線送信装置であって、前記複数のブロック毎に変調方式を選択する選択手段と、選択されたブロック毎の変調方式で、各ブロックに含まれる前記複数のサブキャリア信号を変調する変調手段と、を具備し、前記選択手段は、ブロック毎の伝送路特性を示す値の平均と分散とに基づいて変調方式を選択する構成を採る。

本発明によれば、伝送路特性を示す値の分散により各ブロック内の伝送路特性の変動が正しく示されるため、サブキャリアのブロック化および適応変調が行われるマルチキャリア通信システムでブロック毎に最適な変調方式を正しく選択でき、その結果、伝送効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る無線送信装置と無線受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る無線受信装置内の伝送路特性推定部の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る無線受信装置内の伝送路特性推定部で求められるＳＮＲ分散を説明するための図本発明の実施の形態１に係る無線送信装置内の割当部で行われる変調方式の選択を説明するための図（選択方法１）本発明の実施の形態１に係る無線送信装置内の割当部で行われる変調方式の選択を説明するための図（選択方法２）本発明の実施の形態２に係る無線受信装置内の伝送路特性推定部の構成を示すブロック図本発明の実施の形態３に係る無線受信装置内の伝送路特性推定部の構成を示すブロック図従来の伝送路特性の変動を示すパラメータ（正規化ＳＮＲ誤差）を説明するための図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、各ブロック内の伝送路特性の変動を示す値としてＳＮＲの分散を用いる場合について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置および無線受信装置の構成を示すブロック図である。以下、マルチキャリア通信システムとしてＯＦＤＭシステムを例に挙げて説明する。

図１に示す無線送信装置１００は、変調部１０１−１〜１０１−Ｌ、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１０２、ガードインターバル（ＧＩ）挿入部１０３、送信ＲＦ部１０４、送受信共用アンテナ１０５、受信ＲＦ部１０６、伝送路特性取得部１０７、割当部１０８および割当結果記憶部１０９とから主に構成される。この無線送信装置１００は、例えばＯＦＤＭシステムにおける基地局に搭載されるものである。

また、図１に示す無線受信装置２００は、送受信共用アンテナ２０１、受信ＲＦ部２０２、ガードインターバル（ＧＩ）除去部２０３、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２０４、伝送路特性推定部２０５、等化器２０６、復調部２０７−１〜２０７−Ｌ、パラレル／シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部２０８、割当情報取得部２０９および送信ＲＦ部２１０とから主に構成される。この無線受信装置２００は、例えばＯＦＤＭシステムにおける１〜Ｋユーザのうちのいずれかの移動局に搭載されるものである。

変調部１０１−１〜１０１−Ｌは、割当結果記憶部１０９に記憶されたユーザ１〜Ｋに対するブロック割当結果と、割当部１０８から入力される変調方式情報とに基づいて、割当結果記憶部１０９を介して入力されるユーザ１〜Ｋの信号に対して、ブロック１〜Ｌ毎に各々異なる変調方式（６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ）で変調を行う。また、ブロック毎の変調方式は無線受信装置２００で推定されたブロック毎の伝送路特性に応じて割当部１０８で選択される。ここで、１ＯＦＤＭ信号に含まれるサブキャリアの数はＮ本であり、それらＮ本のサブキャリアがＳ本ずつブロック１〜Ｌにブロック化されている。よって、ブロック数ＬはＮ／Ｓとなる。そして、各ブロックに属するサブキャリア信号１〜Ｓは、ブロック毎にすべて同じ変調方式で変調される。例えば、変調部１０１−１は、伝送路特性が良いと推定されるときはブロック１に属するすべてのサブキャリア信号に対して６４ＱＡＭで変調を行い、また、伝送路特性が悪いと推定されるときはブロック１に属するすべてのサブキャリア信号に対してＢＰＳＫで変調を行う。なお、伝送路特性が非常に悪いと推定されるときは、無線送信装置１００は、ブロック１に属するすべてのサブキャリア信号を送信しないようにしてもよい。このようにして変調された信号はＩＦＦＴ部１０２に出力される。

ＩＦＦＴ部１０２は、変調部１０１−１〜１０１−Ｌから入力される各変調信号に対して逆高速フーリエ変換を施してＯＦＤＭ信号（時間波形信号）を作成し、ＧＩ挿入部１０３に出力する。

ＧＩ挿入部１０３は、ＩＦＦＴ部１０２から入力されたＯＦＤＭ信号に、遅延に対する特性を改善するためのガードインターバルを挿入して送信ＲＦ部１０４に出力する。

送信ＲＦ部１０４は、ＧＩ挿入部１０３から入力されたＯＦＤＭ信号をＲＦ帯にアップコンバートして送受信共用アンテナ１０５からユーザ１〜Ｋの無線受信装置２００へ送信する。

受信ＲＦ部１０６は、ユーザ１〜Ｋの無線受信装置２００から送信された信号を送受信共用アンテナ１０５から受信し、ＲＦ帯からダウンコンバートして、伝送路特性取得部１０７に出力する。

伝送路特性取得部１０７は、受信ＲＦ部１０６から入力される受信信号から各ユーザ１〜Ｋの無線受信装置２００で推定されたブロック毎の伝送路特性を取得して割当部１０８に出力する。

割当部１０８は、伝送路特性取得部１０７から入力されるブロック毎の伝送路特性情報に基づいて、各ユーザ１〜Ｋに対してブロックを割り当てるとともにブロック毎に変調方式を選択し、ブロック割当結果を割当結果記憶部１０９に記憶し、選択した変調方式を示す変調方式情報を変調部１０１−１〜１０１−Ｌに出力する。なお、割当部１０８は、各ユーザ１〜Ｋに設定されたＱｏＳ（Quality of Service：例えば、各ユーザの要求データ伝送率と誤り率）も考慮して、ブロックの割り当ておよび変調方式の選択を行ってもよい。

割当結果記憶部１０９は、割当部１０８から入力されるユーザ１〜Ｋに対するブロック割当結果を記憶する。

なお、どのブロックがどの変調方式で変調されているかを示すとともに、どのブロックのサブキャリアにどのユーザへの信号が割り当てられているかを示す情報（変調方式割当情報）が、ＯＦＤＭ信号に含めて無線受信装置２００へ送信される。

次いで、無線受信装置２００の構成について説明する。なお、以下の説明では、ユーザ１〜Ｋのうちユーザ１の無線受信装置として説明する。

受信ＲＦ部２０２は、送受信共用アンテナ２０１からＯＦＤＭ信号を受信してＧＩ除去部２０３と割当情報取得部２０９に出力する。

ＧＩ除去部２０３は、受信ＲＦ部２０２から入力されたＯＦＤＭ信号からガードインターバルを除去してＦＦＴ部２０４に出力する。

ＦＦＴ部２０４は、ＧＩ除去部２０３から入力されたガードインターバル除去後のＯＦＤＭ信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。このＦＦＴにより複数のサブキャリアにより伝送された信号が取り出されて、等化器２０６と伝送路特性推定部２０５に出力される。

伝送路特性推定部２０５は、ＦＦＴ部２０４から入力された各信号の伝送路特性を推定して、伝送路特性を示す情報（伝送路特性情報）を等化器２０６と送信ＲＦ部２１０に出力する。この際、伝送路特性推定部２０５は、サブキャリア毎に推定した伝送路特性を示す情報を等化器２０６に出力し、ブロック毎に推定した伝送路特性の平均と分散とを示す情報を送信ＲＦ部２１０に出力する。

等化器２０６は、伝送路特性推定部２０５から入力された伝送路特性情報に基づいて、ＦＦＴ部２０４から入力された各信号に含まれる振幅・位相のひずみ成分を補正して復調部２０７−１〜２０７−Ｌに出力する。

復調部２０７−１〜２０７−Ｌは、変調部１０１−１〜１０１−Ｌに対応した復調機能を各々有し、割当情報取得部２０９から入力された変調方式割当情報に基づいて、各ブロックに対する復調方式を決定し、等化器２０６から入力される信号をブロック毎に復調して、復調後のデータを並列にＰ／Ｓ部２０８に出力する。このとき、復調部２０７−１〜２０７−Ｌは、変調方式割当情報に基づいて、ユーザ１宛てのサブキャリアの信号が含まれているブロックに対してだけ復調を行う。

Ｐ／Ｓ部２０８は、復調部２０７−１〜２０７−Ｌから入力された並列データを直列データに変換した後、ユーザ１の所望の受信データとして出力する。

割当情報取得部２０９は、受信ＲＦ部２０２から入力されたＯＦＤＭ信号から変調方式割当情報を取得して復調部２０７−１〜２０７−Ｌに出力する。

送信ＲＦ部２１０は、伝送路特性推定部２０５から入力された伝送路特性情報を送受信共用アンテナ２０１から無線送信装置１００へ送信する。

次いで、上記構成を有する無線受信装置２００内の伝送路特性推定部２０５について説明する。図２は、伝送路特性推定部２０５の構成を示すブロック図である。

ブロック抽出部２０５１は、ＦＦＴ部２０４から入力された複数のサブキャリアの信号を１〜Ｌのブロック毎に抽出して、パイロット抽出部２０５２に出力する。

パイロット抽出部２０５２は、１〜Ｌの各ブロック毎に、各サブキャリアに割り当てられているデータおよびパイロットのうちパイロット部分のみをサブキャリア毎に抽出してＳＮＲ推定部２０５３に出力する。

ＳＮＲ推定部２０５３は、１〜Ｌの各ブロック毎に、パイロット部分各々のＳＮＲ（瞬時ＳＮＲ）を推定して、ＳＮＲ平均計算部２０５４とＳＮＲ分散計算部２０５５に出力する。ＳＮＲ推定部２０５３は、以下のようにして瞬時ＳＮＲを推定する。

すなわち、まず、式（１）に従ってチャネル推定値：ｈを求める。式（１）において、ｈ_ｌ（ｓ,ｉ）は、ｌ番目のブロック内のｓ番目のサブキャリアの時間軸上におけるｉ番目のパイロット部分に対応するチャネル推定値を示し、ｙ_ｌ（ｓ,ｉ）およびｄ_ｌ（ｓ,ｉ）は、ｌ番目のブロック内のｓ番目のサブキャリアの時間軸上におけるｉ番目のパイロット部分の受信信号および対応する既知のパイロットシンボルを示す。なお、＊は複素共役を示す。

次いで、式（２）に従って瞬時ＳＮＲ：ｇを求める。式（２）において、ｇ_ｌ（ｓ,ｉ）は、ｌ番目のブロック内のｓ番目のサブキャリアの時間軸上におけるｉ番目のパイロット部分に対応する瞬時ＳＮＲを示し、Ｐ_０は各サブキャリアの送信信号電力を示し、Ｎ_０は雑音電力を示す。

ＳＮＲ平均計算部２０５４は、１〜Ｌの各ブロック毎に、式（３）に従って複数の瞬時ＳＮＲを平均化して平均ＳＮＲ（ＳＮＲｍ_ｌ）を求め、ＳＮＲ分散計算部２０５５へ出力する。また、ＳＮＲ平均計算部２０５４は、平均ＳＮＲ（ＳＮＲｍ_ｌ）を伝送路特性情報として送信ＲＦ部２１０へ出力する。なお、ＳＮＲｍ_ｌは、ｌ番目のブロックの平均ＳＮＲを表し、Ｉは、各サブキャリアの時間軸上におけるパイロットシンボルの数を示す。

ＳＮＲ分散計算部２０５５は、１〜Ｌの各ブロック毎に、式（４）に従ってＳＮＲの分散：ＳＮＲｖ_ｌを求め、送信ＲＦ部２１０へ伝送路特性情報として出力する。なお、ＳＮＲｖ_ｌは、ｌ番目のブロックのＳＮＲ分散を表す。

ここで、上記図８と同様のケースａ〜ｃにおいて、式（４）に従ってＳＮＲ分散を求めると図３に示すようになる。例えば、ケースａの場合、Ｓ＝４（１ブロックに含まれるサブキャリアの数）、Ｉ＝１（各サブキャリアにそれぞれ１つのパイロットシンボルが割り当てられているとする）、ｇ＝２、３、２、３（各サブキャリアの瞬時ＳＮＲ）であるので、ＳＮＲｍ（平均ＳＮＲ）＝２.５、ＳＮＲｖ（ＳＮＲ分散）＝０.２５と算出される。同様に、ケースｂおよびケースｃの場合は、ＳＮＲｍ（平均ＳＮＲ）＝２.５、ＳＮＲｖ（ＳＮＲ分散）＝１.２５と算出される。つまり、ＳＮＲの変動が小さいケースａではＳＮＲ分散が小さくなり、逆に、ＳＮＲの変動が大きいケースｂ、ｃではＳＮＲ分散が大きくなる。この結果から、ブロック内の伝送路特性の変動を推定するパラメータとしてＳＮＲ分散を用いることにより、ブロック内の伝送路特性の変動を正しく推定できることが分かる。よって、無線送信装置１００では、サブキャリアのブロック化が行われる場合に、それぞれのケースａ〜ｃに応じた最適な変調方式を正しく選択できる。

次いで、上記構成を有する無線送信装置１００内の割当部１０８が行う変調方式の選択について説明する。ここでは、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫの中からいずれか１つの変調方式を、以下の選択方法１または２により選択する。

＜選択方法１＞
割当部１０８は、伝送路特性取得部１０７から入力された伝送路特性情報、すなわちＳＮＲｍ（平均ＳＮＲ）およびＳＮＲｖ（ＳＮＲ分散）に基づいて、最も伝送効率がよい変調方式を選択する。ある所定のＰＥＲ（例えばＰＥＲ＝１０^-1）における、ＳＮＲｍ（平均ＳＮＲ）およびＳＮＲｖ（ＳＮＲ分散）と変調方式との対応関係を図４に示す。図４では、ＳＮＲ分散の逆関数と平均ＳＮＲとで２次元座標区間を予め５つの領域に区切ってあり、それぞれの領域に異なる変調方式（「送信しない」を含む）が割り当ててある。そして、推定した伝送路特性を座標（ＳＮＲｍ,１／ＳＮＲｖ）で示し、その座標が位置する領域に対応する変調方式および符号化率を選択する。

＜選択方法２＞
重み付け（ｄＢ値の重み付け）ＳＮＲとして、以下の４種類を定義する。
（１）ＳＮＲｗ１＝ＳＮＲｍ−ｓｑｒｔ（ＳＮＲｖ）＊ｗ
（２）ＳＮＲｗ２＝ＳＮＲｍ−ｓｑｒｔ（ＳＮＲｖ）
＊ｗ（｜ＳＮＲｍ_ｍａｘ−ＳＮＲｍ｜/｜ＳＮＲｍ_ｍａｘ｜）
（３）ＳＮＲｗ３＝ＳＮＲｍ−ｓｑｒｔ（ＳＮＲｖ）＊ｗ（ｆｄ/ｆｄ_ｍａｘ）
（４）ＳＮＲｗ４＝ＳＮＲｍ−ｓｑｒｔ（ＳＮＲｖ）＊ｗ（δ/δ_ｍａｘ）

ここで、ＳＮＲｍ_ｍａｘ、ｆｄ_ｍａｘおよびδ_ｍａｘは、最大の平均ＳＮＲ、最大可能なドップラー周波数、最大可能な遅延スプレッドをそれぞれ示す。ｓｑｒｔ（ＳＮＲｖ）は、ＳＮＲｖの平方根を表す。また、重み係数ｗは、ＳＮＲｗ１では定数、ＳＮＲｗ２では平均ＳＮＲを正規化したものの関数、ＳＮＲｗ３ではドップラー周波数ｆｄを正規化したものの関数、ＳＮＲｗ４では遅延スプレッドδを正規化したものの関数であり、例えば、式（５）に示す値をとる。

そして、ＰＥＲ−ＳＮＲの静特性（図５）より、変調方式・符号化率を以下のようにして選択する。まず、図５の静特性を用いて、要求ＰＥＲ（図５では１０^-1）に対応させて各変調方式のしきい値（Ｔ１〜Ｔ４）が決定される。そして、特定のドップラー周波数ｆｄに対してＳＮＲｗ３が求められ、ＳＮＲｗ３＞＝Ｔ４の場合は６４ＱＡＭ（符号化率Ｒ＝１／２）、Ｔ３＜＝ＳＮＲｗ３＜Ｔ４の場合は１６ＱＡＭ（Ｒ＝１／２）、Ｔ２＜＝ＳＮＲｗ３＜Ｔ３の場合はＱＰＳＫ（Ｒ＝１／２）、Ｔ１＜＝ＳＮＲｗ３＜Ｔ２の場合はＢＰＳＫ（Ｒ＝１／２）が選択される。

また、特定の遅延スプレッドδに対してＳＮＲｗ４が求められ、ＳＮＲｗ４＞＝Ｔ４の場合は６４ＱＡＭ（Ｒ＝１／２）、Ｔ３＜＝ＳＮＲｗ４＜Ｔ４の場合は１６ＱＡＭ（Ｒ＝１／２）、Ｔ２＜＝ＳＮＲｗ４＜Ｔ３の場合はＱＰＳＫ（Ｒ＝１／２）、Ｔ１＜＝ＳＮＲｗ４＜Ｔ２の場合はＢＰＳＫ（Ｒ＝１／２）が選択される。なお、ＳＮＲｗ１、ＳＮＲｗ２についても、ＳＮＲｗ３、ＳＮＲｗ４と同様にして図５のＰＥＲ−ＳＮＲ特性より変調方式・符号化率を選択する。

このように本実施の形態によれば、サブキャリアのブロック化が行われる通信システムにおいて、各ブロック内の伝送路特性の変動を示すパラメータとしてＳＮＲ分散を用いるため、ブロック内の伝送路特性の変動を正しく推定でき、その結果、適応変調において最適な変調方式を正しく選択することができる。

なお、本実施の形態ではブロック内の伝送路特性の変動を示すパラメータとしてＳＮＲ分散を用いたが、ＳＮＲ分散を表す式（４）を変形することにより以下のパラメータを得ることができる。これらはいずれも、各ブロック内における伝送路特性の変動を示すパラメータとしてＳＮＲ分散と同様に用いることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、各ブロック内の伝送路特性の変動を示す値としてチャネル推定値の分散を用いる場合について説明する。

図６は、本発明の実施の形態２に係る伝送路特性推定部２０５の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１（図２）と同一の構成には同一の符号をつけ、説明を省略する。

チャネル推定値計算部２０５６は、上式（１）に従ってチャネル推定値を求め、チャネル分散計算部２０５７に出力する。

チャネル分散計算部２０５７は、１〜Ｌの各ブロック毎に、式（６）に従ってチャネル推定値の分散：Ｈｖ_ｌを求め、送信ＲＦ部２１０へ伝送路特性情報として出力する。なお、Ｈｖ_ｌは、ｌ番目のブロックのチャネル推定値の分散を表す。なお、式（６）は、上式（２）において、ブロック内で各サブキャリアのＰ_０およびＮ_０が定数であると仮定して得られた式である。

このようなチャネル推定値の分散をブロック内の伝送路特性の変動を推定するパラメータとして用いても、実施の形態１同様、ブロック内の伝送路特性の変動を正しく推定できる。よって、本実施の形態によれば、サブキャリアのブロック化が行われる通信システムにおいて適応変調が行われる場合に、最適な変調方式を正しく選択することができる。

なお、ブロック内の伝送路特性の変動を推定するパラメータとしてチャネル推定値の分散を用いても、無線送信装置１００では、実施の形態１と同様の選択方法で変調方式を選択することができる。ただし、選択方法２においては、重み付けＳＮＲとして、以下の４種類を定義する。
（１）ＳＮＲｗ１＝ＳＮＲｍ−Ｈｖ＊ｗ
（２）ＳＮＲｗ２＝ＳＮＲｍ−Ｈｖ
＊ｗ（｜Ｈｖ_ｍａｘ−Ｈｖ｜/｜Ｈｖ_ｍａｘ｜）
（３）ＳＮＲｗ３＝ＳＮＲｍ−Ｈｖ＊ｗ（ｆｄ/ｆｄ_ｍａｘ）
（４）ＳＮＲｗ４＝ＳＮＲｍ−Ｈｖ＊ｗ（δ/δ_ｍａｘ）

また、本実施の形態ではブロック内の伝送路特性の変動を示すパラメータとしてチャネル推定値の分散を用いたが、チャネル推定値の分散を表す式（６）を変形することにより以下のパラメータを得ることができる。これらはいずれも、各ブロック内における伝送路特性の変動を示すパラメータとしてチャネル推定値の分散と同様に用いることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、各ブロック内の伝送路特性の変動を示す値としてパイロット部分の信号の振幅値の分散（パイロット分散）を用いる場合について説明する。

図７は、本発明の実施の形態３に係る伝送路特性推定部２０５の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１（図２）と同一の構成には同一の符号をつけ、説明を省略する。

パイロット分散計算部２０５８は、１〜Ｌの各ブロック毎に、式（７）に従ってパイロット分散：Ｙｖ_ｌを求め、送信ＲＦ部２１０へ伝送路特性情報として出力する。なお、Ｙｖ_ｌは、ｌ番目のブロックのパイロット分散を表す。なお、式（７）は、上式（１）において分母が定数であることから得られた式である。

このようなパイロット分散をブロック内の伝送路特性の変動を推定するパラメータとして用いても、実施の形態１同様、ブロック内の伝送路特性の変動を正しく推定できる。よって、本実施の形態によれば、サブキャリアのブロック化が行われる通信システムにおいて適応変調が行われる場合に、最適な変調方式を正しく選択することができる。

なお、ブロック内の伝送路特性の変動を推定するパラメータとしてパイロット分散を用いても、無線送信装置１００では、実施の形態１と同様の選択方法で変調方式を選択することができる。ただし、選択方法２においては、重み付けＳＮＲとして、実施の形態２と同じ４種類の重み付けＳＮＲを定義する。

また、本実施の形態ではブロック内の伝送路特性の変動を示すパラメータとしてパイロット分散を用いたが、パイロット分散を表す式（７）を変形することにより以下のパラメータを得ることができる。これらはいずれも、各ブロック内における伝送路特性の変動を示すパラメータとしてパイロット分散と同様に用いることができる。

（実施の形態４）
サブキャリアのブロック化が行われる通信システムに適応変調が適用される場合において、各ブロックの通信品質の低下を招くのは、各ブロックのサブキャリアのうち主に平均ＳＮＲ以下の瞬時ＳＮＲとなるサブキャリアである。そこで、本実施の形態では、上記実施の形態１〜３において、平均ＳＮＲ以下の瞬時ＳＮＲだけを用いて分散を求めるようにする。

具体的には、上記実施の形態１において上式（４）に従ってＳＩ個の瞬時ＳＩＲからＳＮＲ分散を求めていた代わりに、式（８）に従って、平均ＳＮＲ以下のＧ_Ｓ個の瞬時ＳＮＲだけからＳＮＲ分散：ＳＮＲｖ_ｌ′を求める。なお、Ｇ_Ｓは、ＳＩ個の瞬時ＳＮＲの中で平均以下となる瞬時ＳＮＲの数を示す。

同様に、上記実施の形態２において上式（６）に従ってチャネル推定値の分散を求めていた代わりに、式（９）に従って、Ｈｍ_ｌ以下のＧ_Ｈ個のチャネル推定値だけからチャネル推定値の分散：Ｈｖ_ｌ′を求める。なお、Ｇ_Ｈは、ＳＩ個のチャネル推定値の中で平均チャネル推定値以下となるチャネル推定値の数を示す。

また、同様に、上記実施の形態３において上式（７）に従ってパイロット分散を求めていた代わりに、式（１０）に従って、Ｙｍ_ｌ以下の振幅のＧ_Ｙ個のパイロット部分の受信信号だけからパイロット分散：Ｙｖ_ｌ′を求める。なお、Ｇ_ＹＹは、ＳＩ個のパイロット部分の受信信号の中で平均振幅以下となるパイロット部分の受信信号の数を示す。

このように、本実施の形態によれば、各ブロックのサブキャリアのうちブロックの通信品質の低下を招くサブキャリアだけを用いて伝送路特性の分散を求めるため、サブキャリアのブロック化が行われる通信システムにおいて適応変調が行われる場合に、さらに精度よく最適な変調方式を選択することができる。

なお、本実施の形態では、上記実施の形態１〜３においてブロック内の伝送路特性の変動を示すパラメータとして分散と同様に用いることができるとして挙げたパラメータに追加して以下のパラメータも挙げることができる。

なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。

ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本明細書は、２００３年７月３１日出願の特願２００３−２８４５０９に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。

本発明は、移動体通信システムにおいて使用される移動局装置や基地局装置等に好適である。

Claims

ＳＮＲに関する情報を受信する受信装置であって、
周波数方向に配置された複数のサブキャリアを対象として算出された、平均ＳＮＲ以下の瞬時ＳＮＲの周波数方向の分散値に関する情報と、前記複数のサブキャリアを対象として算出された、ＳＮＲの周波数方向の平均に関する情報とを受信する受信部と、
平均ＳＮＲ以下の瞬時ＳＮＲの周波数方向の分散値に関する前記情報と、ＳＮＲの周波数方向の平均に関する前記情報とを用いて送信を制御する送信制御部と、
を有する受信装置。
前記ＳＮＲとはパイロット信号のＳＮＲである、
請求項１記載の受信装置。
周波数方向に配置された複数のサブキャリアを対象として算出された、平均ＳＮＲ以下の瞬時ＳＮＲの周波数方向の分散値に関する情報と、前記複数のサブキャリアを対象として算出された、ＳＮＲの周波数方向の平均に関する情報とを受信し、
平均ＳＮＲ以下の瞬時ＳＮＲの周波数方向の分散値に関する前記情報と、ＳＮＲの周波数方向の平均に関する前記情報とを用いて送信を制御する、
通信方法。