JP4018989B2 - 送信装置及び送信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び送信方法に関し、例えば送信データを送信する時間帯を、フレーム毎に動的に変化させる送信装置及び送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各フレームにて送信する送信信号の送信時間割当を、固定的に行なうのではなく、動的に割当を行なう割当方法が検討されている。このような動的割当においては、信号を送るための電気的条件等を回線品質情報に基づいて決定する物理層における処理と送信信号の割当等を行なうデータリンク層における処理においては、互いの層における処理は考慮されていないので、図２０に示すように、フレーム内に未使用時間帯＃２００１を生じる場合がある。ここで、１フレームとは、所定時間毎に区切られたデータを送信する１単位のことである。
【０００３】
また、図２１に示すように、１６ＱＡＭ変調の場合は、ＱＰＳＫのような位相変調と比較すると、振幅が１．５倍となる。このため、ＣＤＭＡ通信方式においては、他のユーザ信号に与える干渉量はさらに１．５倍となる。特に、符号多重数が多くなると、他のユーザ信号に与える干渉量はさらに多くなる。また、１６ＱＡＭ変調は、ＱＰＳＫ変調よりも変調多値数が多い変調方式である。一般に、変調多値数が増えると伝送効率は向上するが、図２１に示すように、各シンボルのコンスタレーションマッピング点間の距離が短くなるため（ｈ１＞ｈ２）、受信データの誤り率特性は劣化する。
【０００４】
一方、変調方式を回線品質等によって適応的に変化させる方法も最近盛んに検討されている。例えば、パケット誤り率が１０-1〜１０-2となる変調方式が選択される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、受信側においてデータに誤りが生じた場合には、受信側からの再送要求に応じて、誤りが生じたデータの再送を行なうことによって、さらに誤り率を改善できる方法がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−５６４２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信装置及び送信方法においては、未使用時間帯を考慮せずに送信データを送信しているので未使用時間帯には何もデータが送られないため、送信の際に無駄が生じるという問題がある。また、従来の送信装置及び送信方法においては、再送情報を送信するためには少なくとも１フレーム分は余計に時間を要し、さらに回線変動が遅い場合においては連続して誤りが生じるため再送回数が増大するから、データが送信されてから通信相手が受信するまでの遅延時間が大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、未使用時間帯を有効に利用することができるとともに、誤り率特性を向上させて再送回数を削減することにより、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信装置は、各サブキャリアに配置されるユーザ信号を並び替える制御手段と、サブキャリア毎に変調方式を設定して並び替えた前記ユーザ信号を変調する変調手段と、変調した前記ユーザ信号に対して逆高速フーリエ変換する逆高速フーリエ変換手段とを具備し、前記制御手段は、変調多値数の少ない変調方式が設定されるサブキャリアに回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるように並び替える構成を採る。
【００１０】
本発明の送信方法は、各サブキャリアに配置されるユーザ信号を並び替えるステップと、サブキャリア毎に変調方式を設定して並び替えた前記ユーザ信号を変調するステップと、変調した前記ユーザ信号に対して逆高速フーリエ変換するステップとを具備し、変調多値数の少ない変調方式が設定されるサブキャリアに回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるように並び替えるようにした。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、送信信号の送信中に送信データを送信しない未使用時間帯があるか否かを判断して前記未使用時間帯がある場合には前記未使用時間帯が少なくなるように前記送信データの変調多値数または符号化率を減らす制御情報を生成することである。
【００３８】
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。
【００３９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は、本実施の形態１に係る制御部１０１の構成を示すブロック図である。
【００４０】
図１に示すように、送信装置１００は、制御部１０１、符号化部１０２、変調装置１０３、無線部１０４及びアンテナ１０５を具備する。また、変調装置１０３は、変調部１０３ａ、変調部１０３ｂ及び選択部１０３ｃを具備する。
【００４１】
符号化部１０２の入力端子は、制御部１０１の出力端子に接続されている。変調部１０３ａ、１０３ｂの入力端子は、符号化部１０２の出力端子に接続されている。選択部１０３ｃの入力端子は、変調部１０３ａ、１０３ｂの出力端子及び制御部１０１の出力端子に接続されている。無線部１０４の入力端子は、選択部１０３ｃの出力端子に接続されている。アンテナ１０５の入力端子は、無線部１０４の出力端子に接続されている。
【００４２】
制御部１０１は、図示しない送信信号生成部にて生成した送信信号を受けて送信信号の各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定し、未使用時間帯がある場合には未使用時間帯が少なくなるように送信信号を変調する変調多値数を選択し、選択した変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１０３ｃへ出力する。そして、制御部１０１は、データ量を計算した後の送信信号を符号化部１０２へ出力する。なお、制御部１０１の詳細については、後述する。
【００４３】
符号化部１０２は、制御部１０１から入力した送信信号を符号化して変調部１０３ａと変調部１０３ｂへ出力する。
【００４４】
変調部１０３ａは、制御部１０１から入力した送信信号をＱＰＳＫ変調して選択部１０３ｃへ出力する。
【００４５】
変調部１０３ｂは、制御部１０１から入力した送信信号を１６ＱＡＭ変調して選択部１０３ｃへ出力する。
【００４６】
選択部１０３ｃは、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の中から、制御部１０１から入力した変調方式情報の変調方式により変調されている送信信号を選択して無線部１０４へ出力する。
【００４７】
無線部１０４は、選択部１０３ｃから入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等してアンテナ１０５より送信する。
【００４８】
次に、制御部１０１の構成について、図２を用いて説明する。制御部１０１は、データ量計算部２０１、データ量判定部２０２及び変調多値数選択部２０３を具備する。
【００４９】
データ量計算部２０１の入力端子は、送信信号生成部（図示せず）の出力端子に接続されている。データ量判定部２０２の入力端子は、データ量計算部２０１の出力端子に接続されている。変調多値数選択部２０３の入力端子は、データ量判定部２０２の出力端子及び回線品質検出部（図示せず）の出力端子に接続されている。符号化部１０２の入力端子は、データ量計算部２０１の出力端子に接続されている。選択部１０３ｃの入力端子は、変調多値数選択部２０３の出力端子に接続されている。
【００５０】
データ量計算部２０１は、送信信号を受けて送信信号のフレーム毎に送信信号におけるデータ量を計算してデータ量判定部２０２へ出力する。また、データ量計算部２０１は、データ量を計算した後に、送信信号を符号化部１０２へ出力する。
【００５１】
データ量判定部２０２は、データ量計算部２０１の計算結果より、各フレームに未使用時間帯がある否かを判断して、判断結果をフレーム情報として変調多値数選択部２０３へ出力する。
【００５２】
変調多値数選択部２０３は、データ量判定部２０２から入力したフレーム情報に基づいて、フレーム毎に未使用時間帯が少なくなるような変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。
【００５３】
次に、送信装置１００の動作について、図３を用いて説明する。本実施の形態１においては、ユーザ信号１〜ｎの変調方式がＱＰＳＫであり、ユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３の変調方式が１６ＱＡＭである場合について説明する。
【００５４】
最初に、データ量計算部２０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【００５５】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、図３（ａ）に示すように、１フレームが、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃３０２と未使用時間帯＃３０１とから構成されている旨のフレーム情報を変調多値数選択部２０３へ出力する。
【００５６】
次に、変調多値数選択部２０３は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃３０１が少なくなるように、回線品質が劣悪なユーザ信号ｎ＋２については変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更し、回線品質が劣悪ではないユーザ信号１〜ｎ＋１及びユーザ信号ｎ＋３については変調方式を変更しない旨の変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の変調方式がＱＰＳＫに変更された場合は、図３（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【００５７】
次に、選択部１０３ｃは、制御部１０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の内、ユーザ信号１〜ｎとユーザ信号ｎ＋２とがＱＰＳＫ変調され、かつユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が１６ＱＡＭ変調されている送信信号を選択してアンテナ１０５より送信する。
【００５８】
次に、制御部１０１に回線品質情報の代わりに各ユーザの端末装置の移動速度情報が入力する場合の送信装置の動作について、図３を用いて説明する。なお、送信装置の構成は、図１及び図２と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００５９】
最初に、データ量計算部２０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【００６０】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、図３（ａ）に示すように、１フレームが、ユーザ信号１〜５の送信時間帯＃３０２と未使用時間帯＃３０１とから構成されている旨のフレーム情報を変調多値数選択部２０３へ出力する。
【００６１】
次に、変調多値数選択部２０３は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃３０１が少なくなるように、移動速度が速いユーザ信号ｎ＋２の通信装置については変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更し、移動速度がそれほど速くないユーザ信号１〜ｎ＋１の通信装置及びユーザ信号ｎ＋３の通信装置については変調方式を変更しない旨の変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の変調方式がＱＰＳＫに変更された場合は、図３（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【００６２】
次に、選択部１０３ｃは、制御部１０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の内、ユーザ信号１〜ｎとユーザ信号ｎ＋２とがＱＰＳＫ変調され、かつユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が１６ＱＡＭ変調されている送信信号を選択してアンテナ１０５より送信する。
【００６３】
このように、本実施の形態１によれば、制御部は、未使用時間帯を利用して変調多値数を減らして変調した送信信号を、回線品質が悪いユーザの通信装置または移動速度が速いユーザの通信装置へ送信するようにするので、未使用時間帯を有効に利用できるとともに、誤り率特性が向上して再送回数が減ることにより伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態１においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯の長さに応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態１においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【００６５】
また、本実施の形態１においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。
【００６６】
（実施の形態２）
図４は、本実施の形態２に係る送信装置４００の構成を示すブロック図であり、図５は、本実施の形態２に係る制御部４０１の構成を示すブロック図である。
【００６７】
図４に示すように、送信装置４００は、制御部４０１、符号化装置４０２、変調部４０４、無線部４０５及びアンテナ４０６を具備する。また、符号化装置４０２は、符号化部４０２ａ、符号化部４０２ｂ及び選択部４０２ｃを具備する。
【００６８】
符号化部４０２ａ、４０２ｂの入力端子は、制御部４０１の出力端子に接続されている。選択部４０２ｃの入力端子は、符号化部４０２ａ、４０２ｂの出力端子及び制御部４０１の出力端子に接続されている。変調部４０４の入力端子は、選択部４０２ｃの出力端子に接続されている。無線部４０５の入力端子は、変調部４０４の出力端子に接続されている。アンテナ４０６の入力端子は、無線部４０５の出力端子に接続されている。
【００６９】
制御部４０１は、送信信号を受けて送信信号の各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定し、未使用時間帯がある場合には未使用時間帯が少なくなるように送信信号を符号化する符号化率を選択し、選択した符号化率を示す符号化率情報（制御情報）を選択部４０２ｃへ出力する。そして、制御部４０１は、データ量を計算した後の送信信号を符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂへ出力する。なお、制御部４０１の詳細については、後述する。
【００７０】
符号化部４０２ａは、制御部４０１から入力した送信信号を符号化率４分の１で符号化して選択部４０２ｃへ出力する。
【００７１】
符号化部４０２ｂは、制御部４０１から入力した送信信号を符号化率５分の１で符号化して選択部４０２ｃへ出力する。
【００７２】
選択部４０２ｃは、符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂから入力した送信信号の中から、制御部４０１から入力した符号化率情報の符号化率にて符号化されている送信信号を選択して変調部４０４へ出力する。
【００７３】
変調部４０４は、選択部４０２ｃから入力した送信信号を変調して無線部４０５へ出力する。
【００７４】
無線部４０５は、変調部４０４から入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等してアンテナ４０６より送信する。
【００７５】
次に、制御部４０１の構成について、図５を用いて説明する。制御部４０１は、データ量計算部５０１、データ量判定部５０２及び符号化率選択部５０３を具備する。
【００７６】
データ量計算部５０１の入力端子は、送信信号生成部（図示せず）の出力端子に接続されている。データ量判定部５０２の入力端子は、データ量計算部５０１の出力端子に接続されている。符号化率選択部５０３の入力端子は、データ量判定部５０２の出力端子及び回線品質検出部（図示せず）の出力端子に接続されている。符号化部４０２ａ、４０２ｂの入力端子は、データ量計算部５０１の出力端子に接続されている。選択部４０２ｃの入力端子は、符号化率選択部５０３の出力端子に接続されている。
【００７７】
データ量計算部５０１は、送信信号を受けて送信信号のフレーム毎に送信信号におけるデータ量を計算してデータ量判定部５０２へ出力する。また、データ量計算部５０１は、データ量を計算した後に、送信信号を符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂへ出力する。
【００７８】
データ量判定部５０２は、データ量計算部５０１の計算結果より、各フレームに未使用時間帯がある否かを判断して、判断結果をフレーム情報として符号化率選択部５０３へ出力する。
【００７９】
符号化率選択部５０３は、データ量判定部５０２から入力したフレーム情報に基づいて、フレーム毎に未使用時間帯が少なくなるような符号化率を選択し、選択した符号化率を示す符号化率情報を選択部４０２ｃへ出力する。
【００８０】
次に、送信装置４００の動作について、図６を用いて説明する。本実施の形態２においては、ユーザ信号１〜ｎの符号化率が５分の１であり、ユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３の符号化率が４分の１である場合について説明する。
【００８１】
最初に、データ量計算部５０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部５０２へ出力する。
【００８２】
次に、データ量判定部５０２は、計算結果より、図６（ａ）に示すように、１フレームが、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃６０２と未使用時間帯＃６０１とから構成されている旨のフレーム情報を符号化率選択部５０３へ出力する。
【００８３】
次に、符号化率選択部５０３は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃６０１が少なくなるように、回線品質が劣悪なユーザ信号ｎ＋２については符号化率を４分の１から５分の１に変更し、回線品質が劣悪ではないユーザ信号１〜ｎ＋１及びユーザ信号ｎ＋３については符号化率を変更しない旨の符号化情報を選択部４０２ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の符号化率が５分の１に変更された場合は、図６（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【００８４】
次に、選択部４０２ｃは、制御部４０１から入力した符号化率情報に基づいて、符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂから入力した送信信号の内、ユーザ信号１〜ｎとユーザ信号ｎ＋２とが符号化率５分の１で符号化され、かつユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が符号化率４分の１で符号化されている送信信号を選択してアンテナ４０６より送信する。なお、本実施の形態２において、回線品質情報の代わりに各ユーザの通信装置の移動速度情報を用いるようにしても良い。この場合には、ユーザ信号ｎ＋２の通信装置の移動速度が速く、ユーザ信号１〜ｎ、ｎ＋１、ｎ＋３の通信装置の移動速度がそれほど速くないものである。
【００８５】
このように、本実施の形態２によれば、制御部は、未使用時間帯を利用して符号化率を減らして符号化した送信信号を、回線品質が悪いユーザの通信装置または移動速度が速いユーザの通信装置へ送信するように制御するので、未使用時間帯を有効に利用できるとともに、誤り率特性が向上して再送回数が減ることにより伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【００８６】
なお、本実施の形態２においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ符号化率を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号の符号化率を減らすことも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号の符号化率を減らすようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の符号化率を変えることができる。また、本実施の形態２においては、２種類の符号化率を用いて符号化することとしたが、これに限らず、任意の符号化率を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【００８７】
また、本実施の形態２においては、符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂにて異なる符号化率にて符号化した送信信号の内から、符号化率情報に基づいて、選択部４０２ｃにて選択することとしたが、これに限らず、符号化部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの符号化部にて符号化率情報に基づいて符号化率を変えて符号化するようにしても良い。この場合には、制御部４０１から出力された符号化率情報は、当該符号化部に入力する。また、本実施の形態２における送信装置は、本実施の形態１の送信装置に適用することができる。
【００８８】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８９】
図７に示すように、本発明の実施の形態３に係る送信装置７００は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る送信装置１００において、制御部１０１の代わりに制御部７０１を有する。
【００９０】
符号化部１０２の入力端子は、制御部７０１の出力端子に接続されている。選択部１０３ｃの入力端子は、変調部１０３ａ、１０３ｂの出力端子及び制御部７０１の出力端子に接続されている。
【００９１】
制御部７０１は、送信信号を受けて送信信号のフレーム毎のデータ量を計算して各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定する。そして、制御部７０１は、入力した再送情報より、未使用時間帯がある場合には、再送を要求しているユーザのユーザ信号について未使用時間帯が少なくなるような変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１０３ｃへ出力する。そして、制御部７０１は、データ量を計算した後の送信信号を符号化部１０２へ出力する。
【００９２】
次に、制御部７０１の構成について、図８を用いて説明する。制御部７０１は、データ量計算部２０１、データ量判定部２０２及び変調多値数選択部８０１を具備する。
【００９３】
変調多値数選択部８０１の入力端子は、データ量判定部２０２の出力端子及び再送情報生成部（図示せず）の出力端子に接続されている。選択部１０３ｃの入力端子は、変調多値数選択部８０１の出力端子に接続されている。
【００９４】
変調多値数選択部８０１は、データ量判定部２０２から入力したフレーム情報と再送情報に基づいて、再送信号であるユーザ信号についてフレーム毎に未使用時間帯が少なくなるような変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。
【００９５】
次に、送信装置７００の動作について、図９を用いて説明する。本実施の形態３においては、ユーザ信号１〜ｎの変調方式がＱＰＳＫであり、ユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３の変調方式が１６ＱＡＭである場合について説明する。
【００９６】
最初に、データ量計算部２０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【００９７】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、図９（ａ）に示すように、１フレームが、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃９０２と未使用時間帯＃９０１とから構成されている旨のフレーム情報を変調多値数選択部８０１へ出力する。
【００９８】
次に、変調多値数選択部８０１は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃９０１が少なくなるように、再送信号であるユーザ信号ｎ＋２については変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更し、再送信号でないユーザ信号１〜ｎ＋１及びユーザ信号ｎ＋３については変調方式を変更しない旨の変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の変調方式がＱＰＳＫに変更された場合は、図９（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【００９９】
次に、選択部１０３ｃは、制御部７０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の内、ユーザ信号１〜ｎとユーザ信号ｎ＋２とがＱＰＳＫ変調され、かつユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が１６ＱＡＭ変調されている送信信号を選択してアンテナ１０５より送信する。
【０１００】
また、再送情報が再送であるか否かの情報である場合以外の本実施の形態３における他の例として、再送情報が再送回数である場合には、制御部７０１は、再送回数が多いユーザ信号ほど優先的に変調多値数が小さくなるような変調方式情報を選択部１０３ｃに出力する。
【０１０１】
このように、本実施の形態によれば、制御部は、再送要求されているユーザ信号または再送要求回数が多いユーザ信号は変調多値数を減らして変調した送信信号を選択するように制御するので、未使用時間帯を有効に利用することができて伝送効率を向上させることができるとともに、再送回数を減らすことができ、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態３においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態３においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態１においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部７０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態３における送信装置は、本実施の形態１または本実施の形態２の送信装置に適用することができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、本発明の実施の形態４においては、本発明の実施の形態１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【０１０５】
図１０に示すように、本発明の実施の形態４に係る送信装置１０００は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る送信装置１００において、図１０に示すように、直交周波数分割多重部１００１と拡散部１００２を追加してなる。
【０１０６】
マルチキャリア通信方式、例えばＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式は、一般にシンボル毎にガードインターバルを挿入する。このため、マルチパス環境下での誤り率特性が、ＤＳ−ＣＤＭＡに比べて非常に良好である。
【０１０７】
直交周波数分割多重部１００１の入力端子は、拡散部１００２の出力端子に接続されている。拡散部１００２の入力端子は、選択部１０３ｃの出力端子に接続されている。アンテナ１０５の入力端子は、直交周波数分割多重部１００１の出力端子に接続されている。
【０１０８】
直交周波数分割多重部１００１は、拡散部１００２から入力した送信信号を直交周波数分割多重処理して無線部１０４へ出力する。即ち、直交周波数分割多重部１００１は、拡散部１００２から入力した送信信号をシリアルデータ形式からパラレルデータ形式に変換して逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；ＩＦＦＴ）処理することにより、各サブキャリアに送信信号を配置したＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号を生成する。
【０１０９】
拡散部１００２は、選択部１０３ｃから入力した送信信号を拡散処理して直交周波数分割多重部１００１へ出力する。
【０１１０】
次に、送信装置１０００の動作について、図１１を用いて説明する。
【０１１１】
制御部１０１は、各サブキャリアに未使用時間帯があるか否かを判断して、未使用時間帯があるサブキャリアは変調多値数を減らすことを決定し、変調多値数を減らしたサブキャリアには回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるようにユーザ信号の並び替えを行い、並び替えた順番にてユーザ信号を順番に出力し、変調部１０３ａ、１０３ｂは、各々のユーザ信号を変調する。そして、選択部１０３ｃは、制御部１０１から入力した各ユーザ信号の変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力するユーザ信号を選択する。そして、直交周波数分割多重部１００１は、順番に入力した各ユーザ信号を順番に配列して逆高速フーリエ変換する。図１１は、直交周波数分割多重部１００１において直交周波数分割多重処理を行なった後の、各サブキャリアへ送信信号を配置した状態を示した図である。
【０１１２】
図１１においては、拡散率をサブキャリア数の５分の１にし、全サブキャリアを５つのグループに分けたものを示している。グループ１（Ｇ１）は、サブキャリア＃４ｍ＋１〜＃５ｍからなり、グループ２（Ｇ２）は、サブキャリア＃３ｍ＋１〜＃４ｍからなり、グループ３（Ｇ３）は、サブキャリア＃２ｍ＋１〜＃３ｍからなり、グループ４（Ｇ４）は、サブキャリア＃ｍ＋１〜＃２ｍからなり、グループ５（Ｇ５）は、サブキャリア＃１〜＃ｍからなる。そして、各ユーザ信号は、グループ単位で各サブキャリアに配置される。
【０１１３】
このようなＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号において、グループ４のサブキャリアに未使用時間帯があるため、グループ４のサブキャリア＃ｍ＋１〜＃２ｍに配置される信号の変調方式を１６ＱＡＭよりも変調多値数の少ないＱＰＳＫの変調方式に変更する。これにより、全てのサブキャリアにおいて、未使用時間帯をほぼなくすることができる。なお、サブキャリアにおける変調方式の変更は、グループ毎（ユーザ毎）に変更する場合に限らず、サブキャリア毎に変更するようにしても良い。
【０１１４】
また、送信装置１０００を用いた各サブキャリアへの送信信号の配置における本実施の形態４における他の例としては、未使用時間帯があるサブキャリアには他のサブキャリアに配置されるユーザ信号を配置することである。即ち、制御部１０１は、送信信号を受けて送信信号のデータ量を計算して、ユーザ信号を各サブキャリアに配置した場合に、各サブキャリアに未使用時間帯があるか否かを判断し、未使用時間帯がある場合には、他のサブキャリアに配置されるユーザ信号が未使用時間帯のあるサブキャリアに配置されるようにユーザ信号の並び替えを行う。そして、制御部１０１は、並び替えた送信信号を変調部１０３ａ、１０３ｂへ出力するとともに、各サブキャリアに未使用時間帯が生じないような変調多値数の変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。
【０１１５】
このように、本実施の形態４によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、制御部は、各サブキャリアに配置されるユーザ信号を並び替えるかまたは各サブキャリアに配置されるユーザ信号の変調方式情報を選択部へ出力することにより、サブキャリア単位にてユーザ信号の拡散符号数を増減させることができるため、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号において、伝送効率を向上させることにより再送回数を削減して、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【０１１６】
なお、本実施の形態４おいては、サブキャリアに未使用時間帯がある場合に変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、サブキャリアに未使用時間帯がある場合に符号化率を減らすようにしても良い。また、本実施の形態４においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１１７】
また、本実施の形態４においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態４における送信装置は、本実施の形態１〜３のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１１８】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、本発明の実施の形態５においては、本発明の実施の形態１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【０１１９】
図１２に示すように、本発明の実施の形態５に係る送信装置１２００は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る送信装置１００において、図１２に示すように、メモリ装置１２０３及び大小比較部１２０４を追加し、制御部１０１の代わりに制御部１２０１を有し、変調部１０３ａ、１０３ｂの代わりに変調部１２０２ａ、１２０２ｂを有し、選択部１０３ｃの代わりに選択部１２０２ｃを有する。
【０１２０】
符号化部１０２の入力端子は、制御部１２０１の出力端子に接続されている。変調部１２０２ａ、１２０２ｂの入力端子は、符号化部１０２の出力端子に接続されている。選択部１２０２ｃの入力端子は、変調部１２０２ａ、１２０２ｂの出力端子、制御部１２０１の出力端子及び大小比較部１２０４の出力端子に接続されている。メモリ装置１２０３の入力端子は、制御部１２０１の出力端子に接続されている。大小比較部１２０４の入力端子は、制御部１２０１の出力端子とメモリ装置１２０３の出力端子に接続されている。
【０１２１】
制御部１２０１は、図示しない符号化部にて符号化された送信信号を受けて送信信号の各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定し、未使用時間帯がある場合には未使用時間帯が少なくなるように送信信号を変調する変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１２０２ｃへ出力する。そして、制御部１２０１は、データ量を計算した後の送信信号を符号化部１０２へ出力する。また、制御部１２０１は、データ量を判定した後、各フレームのフレーム長に占める送信信号の送信時間帯の割り合い（以下「送信割当時間」と記載する）をフレーム毎に計算し、計算した送信割当時間の情報（以下「送信割当時間情報」と記載する）をメモリ装置１２０３と大小比較部１２０４へ出力する。なお、制御部１２０１の詳細については、後述する。
【０１２２】
変調部１２０２ａは、制御部１２０１から入力した送信信号をＱＰＳＫ変調して選択部１２０２ｃへ出力する。
【０１２３】
変調部１２０２ｂは、制御部１２０１から入力した送信信号を１６ＱＡＭ変調して選択部１２０２ｃへ出力する。
【０１２４】
選択部１２０２ｃは、大小比較部１２０４から入力した、現在送信しようとしているフレームの送信割当時間と前回送信したフレームの送信割当時間とを比較し、現在送信しようとしているフレームにおける送信割当時間が前回送信したフレームにおける送信割当時間に比べて増大しているか否かの情報（以下「送信時間帯増減情報」と記載する）及び制御部１２０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１２０２ａと変調部１２０２ｂから入力した送信信号の中から該当する変調方式にて変調された送信信号を選択する。
【０１２５】
即ち、現在送信しようとしているフレームにおける送信割当時間が前回送信したフレームにおける送信割当時間に比べて増大している場合は、１フレーム内に割り当てられないユーザ信号が生じる可能性があるため、制御部１２０１から変調多値数を減らす変調方式を示す変調方式情報が入力した場合でも、変調多値数を減らす変調方式を選択せずに、変調多値数を減らさない変調方式にて変調された送信信号を選択してアンテナ１０５より送信する。
【０１２６】
メモリ装置１２０３は、制御部１２０１から入力した送信割当時間情報を一旦記憶して、制御部１２０１から大小比較部１２０４へ入力するタイミングにて大小比較部１２０４へ出力する。メモリ装置１２０３から大小比較部１２０４へ出力される送信割当時間情報は、制御部１２０１から直接大小比較部１２０４へ出力される送信割当時間情報の１つ前のフレームにおける送信割当時間情報である。
【０１２７】
大小比較部１２０４は、制御部１２０１から入力した送信割当時間情報とメモリ装置１２０３から入力した送信割当時間情報を比較して、送信割当時間が増大しているかまたは減少しているかを判定し、判定した結果を送信割当時間増減情報として選択部１２０２ｃへ出力される。
【０１２８】
次に、制御部１２０１の構成について、図１３を用いて説明する。
【０１２９】
制御部１２０１は、データ量計算部２０１、データ量判定部２０２及び変調多値数選択部１３０１を具備する。なお、データ量計算部２０１及びデータ量判定部２０２の構成は、図２と同一構成であるので、その説明は省略する。
【０１３０】
変調多値数選択部１３０１の入力端子は、データ量判定部２０２の出力端子及び回線品質検出部（図示せず）の出力端子に接続されている。大小比較部１２０４の入力端子は、変調多値数選択部１３０１の出力端子に接続されている。メモリ装置１２０３の入力端子は、変調多値数選択部１３０１の出力端子に接続されている。選択部１２０２ｃの入力端子は、変調多値数選択部１３０１の出力端子に接続されている。
【０１３１】
変調多値数選択部１３０１は、データ量判定部２０２から入力したフレーム情報と回線品質情報に基づいて、回線品質が劣悪なユーザ信号についてフレーム毎に未使用時間帯が少なくなるような変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（第２の制御情報）を選択部１２０２ｃへ出力する。また、変調多値数選択部１３０１は、変調多値数を選択した後に送信割当時間を求め、送信割当時間情報を大小比較部１２０４及びメモリ装置１２０３へ出力する。
【０１３２】
次に、送信装置１２００の動作について、図１４を用いて説明する。各フレーム長は、図１４のＨ１の長さになる。なお、ユーザ信号１〜ｎ＋３において、ユーザ信号１〜ｎはＱＰＳＫ方式により変調されており、ユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３は１６ＱＡＭ方式により変調されている。
【０１３３】
最初に、データ量計算部２０１は、フレーム＃１４０２において、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けてデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【０１３４】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、フレーム情報を変調多値数選択部１３０１へ出力する。
【０１３５】
次に、変調多値数選択部１３０１は、未使用時間帯が少なくなるようにユーザ信号ｎ＋２については１６ＱＡＭ変調方式の変調多値数からＱＰＳＫ変調方式の変調多値数に変更することを選択するとともに、ユーザ信号１〜ｎ＋１、ｎ＋３については変調多値数を変更せずにそのままの変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１２０１へ出力する。また、変調多値数選択部１３０１は、フレーム＃１４０２における送信割当時間Ｈ３を求め、求めた送信割当時間情報をメモリ装置１２０３と大小比較部１２０４へ出力する。この時に、メモリ装置１２０３には前回送信したフレームの送信割当時間Ｈ２の送信割当時間情報が記憶されているため、メモリ装置１２０３に送信割当時間Ｈ３の送信割当時間情報が入力したタイミングにて、送信割当時間情報Ｈ２はメモリ装置１２０３より大小比較部１２０４へ出力される。
【０１３６】
次に、大小比較部１２０４は、メモリ装置１２０３から入力した前回送信したフレーム＃１４０１における送信割当時間Ｈ２とフレーム＃１４０１の次に送信する予定のフレーム＃１４０２における送信割当時間Ｈ３とを比較する。比較した結果、Ｈ２＜Ｈ３であることより、大小比較部１２０４は、フレーム＃１４０２はフレーム＃１４０１に比べて送信割当時間が増大しており、送信割当時間が増大している旨の送信割当時間増減情報を選択部１２０２ｃへ出力する。
【０１３７】
選択部１２０２ｃは、変調多値数選択部１３０１から入力した変調方式情報と大小比較部１２０４から入力した送信割当時間増減情報に基づいて、送信割当時間が増大しているので、ユーザ信号ｎ＋２についてはＱＰＳＫ変調方式の変調方式情報が入力した場合であっても、そのまま１６ＱＡＭ変調方式のユーザ信号ｎ＋２を選択し、アンテナ１０５より送信する。なお、送信割当時間が減少している場合には、ユーザ信号ｎ＋２については変調方式情報と同じＱＰＳＫ変調されているユーザ信号ｎ＋２を選択し、アンテナ１０５より送信する。
【０１３８】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、制御部は、未使用時間帯がある場合であって帯域割当量が増加した場合には、変調多値数を増やして変調した送信信号を選択して送信させるように制御するので、変調多値数を低減しすぎることにより、帯域が割り当てられないユーザが生じることを防ぐことができる。
【０１３９】
なお、本実施の形態５においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態５においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１４０】
また、本実施の形態５においては、変調部１２０２ａと変調部１２０２ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１２０２ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１２０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態５における送信装置は、本実施の形態１〜４のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１４１】
（実施の形態６）
図１５は、本実施の形態６に係る送信装置１５００の構成を示すブロック図である。
【０１４２】
図１５に示すように、送信装置１５００は、制御部１５０１、符号化部１５０２、変調装置１５０３、無線部１５０４、アンテナ１５０５、符号化部１５０６、変調装置１５０７、無線部１５０８及びアンテナ１５０９を具備する。また、変調装置１５０３は、変調部１５０３ａ、変調部１５０３ｂ及び選択部１５０３ｃを具備し、変調装置１５０７は、変調部１５０７ａ、変調部１５０７ｂ及び選択部１５０７ｃを具備する。
【０１４３】
ここで、符号化部１５０２、変調部１５０３ａ、変調部１５０３ｂ、選択部１５０３ｃ、無線部１５０４及びアンテナ１５０５は、ブランチ１を構成し、符号化部１５０６、変調部１５０７ａ、変調部１５０７ｂ、選択部１５０７ｃ、無線部１５０８及びアンテナ１５０９は、ブランチ２を構成する。ブランチ１とブランチ２は、互いに独立なデータストリームを同一周波数にて同時に送信する送信系統を構成している。
【０１４４】
符号化部１５０２の入力端子は、制御部１５０１の出力端子に接続されている。変調部１５０３ａ、１５０３ｂの入力端子は、符号化部１５０２の出力端子に接続されている。選択部１５０３ｃの入力端子は、変調部１５０３ａ、１５０３ｂの出力端子及び制御部１５０１の出力端子に接続されている。無線部１５０４の入力端子は、選択部１５０３ｃの出力端子に接続されている。アンテナ１５０５の入力端子は、無線部１５０４の出力端子に接続されている。
【０１４５】
また、符号化部１５０６の入力端子は、制御部１５０１の出力端子に接続されている。変調部１５０７ａ、１５０７ｂの入力端子は、符号化部１５０６の出力端子に接続されている。選択部１５０７ｃの入力端子は、変調部１５０７ａ、１５０７ｂの出力端子及び制御部１５０１の出力端子に接続されている。無線部１５０８の入力端子は、選択部１５０７ｃの出力端子に接続されている。アンテナ１５０９の入力端子は、無線部１５０８の出力端子に接続されている。
【０１４６】
本実施の形態の送信装置１５００は、通信方式としてＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）を用いた場合において、特定のブランチのフレームにのみ未使用時間帯がある場合は、未使用時間帯があるブランチのフレームのみについて変調多値数を小さくすることを特徴とするものである。
【０１４７】
周波数利用効率を向上させるため、複数のアンテナから異なる信号を送信し、受信側において干渉補償手段により受信信号を得る通信方式が検討されている。この通信方式は、一般に、ＭＩＭＯと呼ばれている。
【０１４８】
ＭＩＭＯを通信方式として用いた場合、ブランチ毎に送信時間帯の割り当てが異なり、特定のブランチのフレームに未使用時間帯が生じる場合がある。このような場合、未使用時間帯が生じたブランチのフレームのみについて独立に変調多値数を小さくする方法が有効である。
【０１４９】
制御部１５０１は、送信信号を受けて送信信号のデータ量をブランチ毎に計算して各フレームに未使用時間帯があるか否かをブランチ毎に判定し、未使用時間帯がある場合には未使用時間帯が少なくなるように送信信号を変調する変調多値数を選択し、選択したブランチ１の変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１５０３ｃへ出力するとともに、選択したブランチ２の変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１５０７ｃへ出力する。そして、制御部１５０１は、データ量を計算した後、ブランチ１の送信信号を符号化部１５０２へ出力するとともに、ブランチ２の送信信号を符号化部１５０６へ出力する。なお、制御部１５０１の詳細については、後述する。
【０１５０】
符号化部１５０２は、制御部１５０１から入力した送信信号を符号化して変調部１５０３ａと変調部１５０３ｂへ出力する。
【０１５１】
変調部１５０３ａは、符号化部１５０２から入力した送信信号をＱＰＳＫ変調して選択部１５０３ｃへ出力する。
【０１５２】
変調部１５０３ｂは、符号化部１５０２から入力した送信信号を１６ＱＡＭ変調して選択部１５０３ｃへ出力する。変調部１５０３ａは、変調部１５０３ｂの変調方式と異なる変調方式で送信信号を変調する。
【０１５３】
選択部１５０３ｃは、変調部１５０３ａと変調部１５０３ｂから入力した送信信号の中から、制御部１５０１から入力した変調方式情報と同一の変調方式にて変調されている送信信号を選択して無線部１５０４へ出力する。
【０１５４】
無線部１５０４は、選択部１５０３ｃから入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等してアンテナ１５０５より送信する。
【０１５５】
符号化部１５０６は、制御部１５０１から入力した送信信号を符号化して変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂへ出力する。
【０１５６】
変調部１５０７ａは、符号化部１５０６から入力した送信信号をＱＰＳＫ変調して選択部１５０７ｃへ出力する。
【０１５７】
変調部１５０７ｂは、符号化部１５０６から入力した送信信号を１６ＱＡＭ変調して選択部１５０７ｃへ出力する。変調部１５０７ａは、変調部１５０７ｂの変調方式と異なる変調方式で送信信号を変調する。変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂの変調方式は、変調部１５０３ａと変調部１５０７ｂの変調方式と同じでも良いし異なるものであっても良い。要するに、変調装置１５０３における変調の際の変調方式と変調装置１５０７における変調の際の変調方式が独立に設定されていれば良い。
【０１５８】
選択部１５０７ｃは、変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂから入力した送信信号の中から、制御部１５０１から入力した変調方式情報と同一の変調方式にて変調されている送信信号を選択して無線部１５０８へ出力する。
【０１５９】
無線部１５０８は、選択部１５０７ｃから入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等してアンテナ１５０９より送信する。
【０１６０】
次に、制御部１５０１の構成について、図１６を用いて説明する。制御部１５０１は、データ量計算部１６０１、データ量判定部２０２及び変調多値数選択部１６０２を具備する。なお、図２と同一構成の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１６１】
データ量計算部１６０１の入力端子は、送信信号生成部（図示せず）の出力端子に接続されている。データ量判定部２０２の入力端子は、データ量計算部１６０１の出力端子に接続されている。変調多値数選択部１６０２の入力端子は、データ量判定部２０２の出力端子及び回線品質検出部（図示せず）の出力端子に接続されている。符号化部１５０２の入力端子は、データ量計算部１６０１の出力端子に接続されている。符号化部１５０６の入力端子は、データ量計算部１６０１の出力端子に接続されている。選択部１５０３ｃの入力端子は、変調多値数選択部１６０２の出力端子に接続されている。
【０１６２】
データ量計算部１６０１は、送信信号を受けて各ブランチの送信信号のフレーム毎にデータ量を計算してデータ量判定部２０２へ出力する。また、データ量計算部１６０１は、データ量を計算した後に、ブランチ１にて送信する送信信号は符号化部１５０２へ出力し、ブランチ２にて送信する送信信号は符号化部１５０６へ出力する。
【０１６３】
変調多値数選択部１６０２は、データ量判定部２０２から入力したフレーム情報及び回線品質情報に基づいて、回線品質が劣悪なユーザ信号について、フレーム単位で未使用時間帯が少なくなるような変調多値数をブランチ毎に選択し、選択したブランチ１の変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１５０３ｃへ出力するとともに、選択したブランチ２の変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１５０７ｃへ出力する。
【０１６４】
次に、送信装置１５００の動作について、図１７を用いて説明する。
【０１６５】
最初に、データ量計算部１６０１は、ブランチ１とブランチ２の両方について、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて、ブランチ１については、ユーザ信号１〜ｎ、ｎ＋２が変調方式ＱＰＳＫにて変調されているとともにユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が変調方式１６ＱＡＭにて変調されている場合の送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。また、データ量計算部１６０１は、ブランチ２については、ユーザ信号１〜ｎが変調方式ＱＰＳＫにて変調されているとともにユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３が変調方式１６ＱＡＭにて変調されている場合の送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【０１６６】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、ブランチ１については、図１７（ａ）に示すように、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃１７０１のみより１フレームが構成され、ブランチ２については、図１７（ｂ）に示すように、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃１７０２と未使用時間帯＃１７０３とより１フレームが構成されるフレーム情報を変調多値数選択部１６０２へ出力する。
【０１６７】
次に、変調多値数選択部１６０２は、回線品質情報に基づいて、ブランチ１については、変調多値数を変更せずにそのままの変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１５０３ｃへ出力し、ブランチ２については、未使用時間帯＃１７０３が少なくなるように、ユーザ信号ｎ＋２についてＱＰＳＫ変調方式の変調多値数を選択するとともにユーザ信号１〜ｎ＋１、ｎ＋３については変調多値数を変更せずにそのままの変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１５０７ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の変調方式がＱＰＳＫ変調に変更された場合は、図１７（ｃ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【０１６８】
選択部１５０３ｃは、変調部１５０３ａと変調部１５０３ｂから入力した送信信号の中から、変調多値数選択部１６０２から入力した変調方式情報と同じ変調方式にて変調されている送信信号を選択し、アンテナ１５０５より送信する。
【０１６９】
また、選択部１５０７ｃは、変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂから入力した送信信号の中から、変調多値数選択部１６０２から入力した変調方式情報と同じ変調方式にて変調されている送信信号を選択し、アンテナ１５０９より送信する。
【０１７０】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、制御部は、未使用時間帯があるか否かの判定と、未使用時間帯があれば変調多値数を減らす制御情報をブランチ毎に生成するので、ＭＩＭＯにおいて、ブランチ毎に未使用時間帯を有効に利用できるとともに、誤り率特性が向上して再送回数が減ることにより伝送効率と伝送遅延時間との両立を図ることができる。
【０１７１】
なお、本実施の形態６においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態６においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１７２】
また、本実施の形態６においては、変調部１５０３ａと変調部１５０３ｂ及び変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１５０３ｃと選択部１５０７ｃにて選択することとしたが、これに限らず、ブランチ毎に変調部を１つにするとともに選択部を削除して、ブランチ毎に１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１５０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態６における送信装置は、本実施の形態１〜５のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１７３】
（実施の形態７）
図１８は、本実施の形態７の送信装置における信号フォーマットを示す図である。なお、本実施の形態７における送信装置は、制御部１０１に回線品質情報が入力しない以外は図１と同一構成であるため、その説明は省略する。
【０１７４】
図１８は、上り回線の送信信号と下り回線の送信信号のフォーマットを示したものである。
【０１７５】
一般に、システム全体の伝送帯域は下り回線が支配的になり、上り回線は下り回線と比較すると、帯域を少なくしても問題ない。また、上り回線は、端末の受信タイミング誤差に加えて、基地局のタイムアライメント誤差も加わるため、下り回線よりも誤り率の劣化が大きい。なお、空間の伝搬遅延を吸収するため、基地局においてタイムアライメントが行なわれる。
【０１７６】
次に、送信装置１００の動作について、図１８を用いて説明する。
【０１７７】
最初に、データ量計算部２０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【０１７８】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、図１８（ａ）に示すように、１フレームが、下りユーザ信号１〜ｎ＋２と上りユーザ信号１の送信時間帯＃１８０１と未使用時間帯＃１８０２とから構成されている旨のフレーム情報を変調多値数選択部２０３へ出力する。
【０１７９】
次に、変調多値数選択部２０３は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃１８０２が少なくなるように、上り回線を用いて送信する上りユーザ信号１の通信装置については変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更するとともに、下り回線を用いて送信する下りユーザ信号１〜ｎ＋２の通信装置については変更しない変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。上りユーザ信号１の変調方式がＱＰＳＫに変更された場合は、図１８（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【０１８０】
次に、選択部１０３ｃは、制御部１０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の内、下りユーザ信号１〜ｎと上りユーザ信号１とがＱＰＳＫ変調され、かつ下りユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋２が１６ＱＡＭ変調されているユーサ信号を各々選択してアンテナ１０５より送信する。
【０１８１】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、制御部は、端末の受信タイミング誤差に加えて、基地局のタイムアライメント誤差も加わることにより下り回線よりも誤り率の劣化が大きい上り回線にて送信するユーザ信号について、未使用時間帯がある場合には変調多値数を増やす制御情報を生成するので、未使用時間帯を有効に利用することができて伝送効率を向上させることができるとともに、上り回線の再送回数を減らすことができ、伝送効率と伝送遅延時間との両立を図ることができる。
【０１８２】
なお、本実施の形態７においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態７においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１８３】
また、本実施の形態７においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態７における送信装置は、本実施の形態１〜６のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１８４】
（実施の形態８）
図１９は、ＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication）またはＢＲＡＮ（Broadband Radio Access Networks）における送信帯域フォーマットを示したものである。なお、本実施の形態８における送信装置の構成は、図１と同一構成であるので、その説明は省略する。
【０１８５】
ＭＭＡＣまたはＢＲＡＮのようなシステムでは、フレームの先頭で良好な品質が要求される報知チャネルの送信信号を送信するとともに、各フレームに割り当てられたデータのみを送信する。このため、あるフレームに割り当てられたデータ量が非常に少ない場合、非常に大きな未使用時間帯が生じる。このような場合、送信の際の無駄が非常に大きい。
【０１８６】
制御部１０１は、送信信号より各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定し、未使用時間帯があるフレームについては、未使用時間帯があるフレームの次のフレームにて送信する予定の報知チャネル（以下「次報知チャネル」と記載する）の送信信号を送信するように制御する。報知チャネルの送信信号を送信する送信タイミングは、２分の１フレーム経過した時刻である。なお、報知チャネルの送信信号を送信する送信タイミングは、２分の１フレーム経過した時刻に限らず、未使用時間帯であれば３分の１フレーム等の任意の時刻に送信することが可能である。
【０１８７】
制御部１０１は、次報知チャネルの送信信号が送信された場合、次報知チャネルの送信信号が送信された後は、次報知チャネルと同一フレームにて送信する予定であったデータチャネルのデータが続けて送信されるように制御する。そして、制御部１０１は、報知チャネルの送信信号の送信タイミングを決定した後に、送信信号を符号化部１０２へ出力する。なお、報知チャネルは、１フレーム内で２回送信する場合に限らず、所定の送信タイミングにて１フレーム内で３回以上であっても良い。この場合には、３回目以降に送信される報知チャネルの送信信号は、各々異なるフレームにて送信される予定の報知チャネルであり、報知チャネルの送信信号の送信タイミングは、未使用時間帯であれば任意のタイミングに設定することができる。
【０１８８】
このように、本実施の形態８によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、ＭＭＡＣやＢＲＡＮのようなフレームの先頭に報知チャネルの信号を送信するシステムにおいて、制御部は、未使用時間帯がある場合にフレームの途中に報知チャネルの信号を送信するので、未使用時間帯を有効に利用することができるとともに、再送回数を減らすことができ、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。また、本実施の形態８によれば、良好な品質が要求される報知チャネルの送信信号を、未使用時間帯を利用して送信するので、伝送効率を低下させずに、変調多値数または符号化率を減らすことができて、ユーザの端末装置にて良好な品質にて受信することができる。
【０１８９】
なお、本実施の形態８においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態８においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。また、本実施の形態８においては、２分の１フレーム経過した時刻で次報知チャネル信号を送信することとしたが、２分の１フレーム経過した時刻で次報知チャネル信号を送信する場合に限らず、４分の１フレーム経過した時刻で次報知チャネル信号を送信し、続いて２分の１フレーム経過した時刻で次報知チャネル信号を送信する予定のフレームのさらに次のフレームで送信する予定の報知チャネル信号を送信するようにしても良い。
【０１９０】
また、本実施の形態８においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態８における送信装置は、本実施の形態１〜７のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１９１】
上記実施の形態１〜８においては、未使用時間帯が少なくなるように変調方式または符号化率を選択することにより未使用時間帯がなくなることとしたが、これに限らず、未使用時間帯が少なくなるように変調方式または符号化率を選択することにより未使用時間帯を少なくすることができれば、未使用時間帯が少し残る場合であっても上記実施の形態１〜８と同様の効果を奏する。また、上記の実施の形態１〜８は、基地局装置及び通信端末装置へ適用することが可能である。
【０１９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、未使用時間帯を有効に利用することができるとともに、誤り率特性を向上させて再送回数を削減することにより、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る制御部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信信号フレームを示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係る制御部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信信号フレームを示す図
【図７】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係る制御部の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係る送信信号フレームを示す図
【図１０】本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１１】送信信号をサブキャリアに配置した図
【図１２】本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態５に係る制御部の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態５に係る送信信号フレームを示す図
【図１５】本発明の実施の形態６に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態６に係る制御部の構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施の形態６に係る送信信号フレームを示す図
【図１８】本発明の実施の形態７に係る送信信号フレームを示す図
【図１９】本発明の実施の形態８に係る送信信号フレームを示す図
【図２０】従来の送信信号フレームを示す図
【図２１】Ｉ−Ｑ平面図
【符号の説明】
１００ 送信装置
１０１ 制御部
１０２ 符号化部
１０３ａ、１０３ｂ 変調部
１０３ｃ 選択部
１０４ 無線部
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び送信方法に関し、例えば送信データを送信する時間帯を、フレーム毎に動的に変化させる送信装置及び送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各フレームにて送信する送信信号の送信時間割当を、固定的に行なうのではなく、動的に割当を行なう割当方法が検討されている。このような動的割当においては、信号を送るための電気的条件等を回線品質情報に基づいて決定する物理層における処理と送信信号の割当等を行なうデータリンク層における処理においては、互いの層における処理は考慮されていないので、図２０に示すように、フレーム内に未使用時間帯＃２００１を生じる場合がある。ここで、１フレームとは、所定時間毎に区切られたデータを送信する１単位のことである。
【０００３】
また、図２１に示すように、１６ＱＡＭ変調の場合は、ＱＰＳＫのような位相変調と比較すると、振幅が１．５倍となる。このため、ＣＤＭＡ通信方式においては、他のユーザ信号に与える干渉量はさらに１．５倍となる。特に、符号多重数が多くなると、他のユーザ信号に与える干渉量はさらに多くなる。また、１６ＱＡＭ変調は、ＱＰＳＫ変調よりも変調多値数が多い変調方式である。一般に、変調多値数が増えると伝送効率は向上するが、図２１に示すように、各シンボルのコンスタレーションマッピング点間の距離が短くなるため（ｈ１＞ｈ２）、受信データの誤り率特性は劣化する。
【０００４】
一方、変調方式を回線品質等によって適応的に変化させる方法も最近盛んに検討されている。例えば、パケット誤り率が１０-1〜１０-2となる変調方式が選択される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、受信側においてデータに誤りが生じた場合には、受信側からの再送要求に応じて、誤りが生じたデータの再送を行なうことによって、さらに誤り率を改善できる方法がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−５６４２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信装置及び送信方法においては、未使用時間帯を考慮せずに送信データを送信しているので未使用時間帯には何もデータが送られないため、送信の際に無駄が生じるという問題がある。また、従来の送信装置及び送信方法においては、再送情報を送信するためには少なくとも１フレーム分は余計に時間を要し、さらに回線変動が遅い場合においては連続して誤りが生じるため再送回数が増大するから、データが送信されてから通信相手が受信するまでの遅延時間が大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、未使用時間帯を有効に利用することができるとともに、誤り率特性を向上させて再送回数を削減することにより、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信装置は、各サブキャリアに配置されるユーザ信号を並び替える制御手段と、サブキャリア毎に変調方式を設定して並び替えた前記ユーザ信号を変調する変調手段と、変調した前記ユーザ信号に対して逆高速フーリエ変換する逆高速フーリエ変換手段とを具備し、前記制御手段は、変調多値数の少ない変調方式が設定されるサブキャリアに回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるように並び替える構成を採る。
【００１０】
本発明の送信方法は、各サブキャリアに配置されるユーザ信号を並び替えるステップと、サブキャリア毎に変調方式を設定して並び替えた前記ユーザ信号を変調するステップと、変調した前記ユーザ信号に対して逆高速フーリエ変換するステップとを具備し、変調多値数の少ない変調方式が設定されるサブキャリアに回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるように並び替えるようにした。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、送信信号の送信中に送信データを送信しない未使用時間帯があるか否かを判断して前記未使用時間帯がある場合には前記未使用時間帯が少なくなるように前記送信データの変調多値数または符号化率を減らす制御情報を生成することである。
【００３８】
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。
【００３９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は、本実施の形態１に係る制御部１０１の構成を示すブロック図である。
【００４０】
図１に示すように、送信装置１００は、制御部１０１、符号化部１０２、変調装置１０３、無線部１０４及びアンテナ１０５を具備する。また、変調装置１０３は、変調部１０３ａ、変調部１０３ｂ及び選択部１０３ｃを具備する。
【００４１】
符号化部１０２の入力端子は、制御部１０１の出力端子に接続されている。変調部１０３ａ、１０３ｂの入力端子は、符号化部１０２の出力端子に接続されている。選択部１０３ｃの入力端子は、変調部１０３ａ、１０３ｂの出力端子及び制御部１０１の出力端子に接続されている。無線部１０４の入力端子は、選択部１０３ｃの出力端子に接続されている。アンテナ１０５の入力端子は、無線部１０４の出力端子に接続されている。
【００４２】
制御部１０１は、図示しない送信信号生成部にて生成した送信信号を受けて送信信号の各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定し、未使用時間帯がある場合には未使用時間帯が少なくなるように送信信号を変調する変調多値数を選択し、選択した変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１０３ｃへ出力する。そして、制御部１０１は、データ量を計算した後の送信信号を符号化部１０２へ出力する。なお、制御部１０１の詳細については、後述する。
【００４３】
符号化部１０２は、制御部１０１から入力した送信信号を符号化して変調部１０３ａと変調部１０３ｂへ出力する。
【００４４】
変調部１０３ａは、制御部１０１から入力した送信信号をＱＰＳＫ変調して選択部１０３ｃへ出力する。
【００４５】
変調部１０３ｂは、制御部１０１から入力した送信信号を１６ＱＡＭ変調して選択部１０３ｃへ出力する。
【００４６】
選択部１０３ｃは、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の中から、制御部１０１から入力した変調方式情報の変調方式により変調されている送信信号を選択して無線部１０４へ出力する。
【００４７】
無線部１０４は、選択部１０３ｃから入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等してアンテナ１０５より送信する。
【００４８】
次に、制御部１０１の構成について、図２を用いて説明する。制御部１０１は、データ量計算部２０１、データ量判定部２０２及び変調多値数選択部２０３を具備する。
【００４９】
データ量計算部２０１の入力端子は、送信信号生成部（図示せず）の出力端子に接続されている。データ量判定部２０２の入力端子は、データ量計算部２０１の出力端子に接続されている。変調多値数選択部２０３の入力端子は、データ量判定部２０２の出力端子及び回線品質検出部（図示せず）の出力端子に接続されている。符号化部１０２の入力端子は、データ量計算部２０１の出力端子に接続されている。選択部１０３ｃの入力端子は、変調多値数選択部２０３の出力端子に接続されている。
【００５０】
データ量計算部２０１は、送信信号を受けて送信信号のフレーム毎に送信信号におけるデータ量を計算してデータ量判定部２０２へ出力する。また、データ量計算部２０１は、データ量を計算した後に、送信信号を符号化部１０２へ出力する。
【００５１】
データ量判定部２０２は、データ量計算部２０１の計算結果より、各フレームに未使用時間帯がある否かを判断して、判断結果をフレーム情報として変調多値数選択部２０３へ出力する。
【００５２】
変調多値数選択部２０３は、データ量判定部２０２から入力したフレーム情報に基づいて、フレーム毎に未使用時間帯が少なくなるような変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。
【００５３】
次に、送信装置１００の動作について、図３を用いて説明する。本実施の形態１においては、ユーザ信号１〜ｎの変調方式がＱＰＳＫであり、ユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３の変調方式が１６ＱＡＭである場合について説明する。
【００５４】
最初に、データ量計算部２０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【００５５】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、図３（ａ）に示すように、１フレームが、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃３０２と未使用時間帯＃３０１とから構成されている旨のフレーム情報を変調多値数選択部２０３へ出力する。
【００５６】
次に、変調多値数選択部２０３は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃３０１が少なくなるように、回線品質が劣悪なユーザ信号ｎ＋２については変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更し、回線品質が劣悪ではないユーザ信号１〜ｎ＋１及びユーザ信号ｎ＋３については変調方式を変更しない旨の変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の変調方式がＱＰＳＫに変更された場合は、図３（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【００５７】
次に、選択部１０３ｃは、制御部１０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の内、ユーザ信号１〜ｎとユーザ信号ｎ＋２とがＱＰＳＫ変調され、かつユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が１６ＱＡＭ変調されている送信信号を選択してアンテナ１０５より送信する。
【００５８】
次に、制御部１０１に回線品質情報の代わりに各ユーザの端末装置の移動速度情報が入力する場合の送信装置の動作について、図３を用いて説明する。なお、送信装置の構成は、図１及び図２と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００５９】
最初に、データ量計算部２０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【００６０】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、図３（ａ）に示すように、１フレームが、ユーザ信号１〜５の送信時間帯＃３０２と未使用時間帯＃３０１とから構成されている旨のフレーム情報を変調多値数選択部２０３へ出力する。
【００６１】
次に、変調多値数選択部２０３は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃３０１が少なくなるように、移動速度が速いユーザ信号ｎ＋２の通信装置については変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更し、移動速度がそれほど速くないユーザ信号１〜ｎ＋１の通信装置及びユーザ信号ｎ＋３の通信装置については変調方式を変更しない旨の変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の変調方式がＱＰＳＫに変更された場合は、図３（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【００６２】
次に、選択部１０３ｃは、制御部１０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の内、ユーザ信号１〜ｎとユーザ信号ｎ＋２とがＱＰＳＫ変調され、かつユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が１６ＱＡＭ変調されている送信信号を選択してアンテナ１０５より送信する。
【００６３】
このように、本実施の形態１によれば、制御部は、未使用時間帯を利用して変調多値数を減らして変調した送信信号を、回線品質が悪いユーザの通信装置または移動速度が速いユーザの通信装置へ送信するようにするので、未使用時間帯を有効に利用できるとともに、誤り率特性が向上して再送回数が減ることにより伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態１においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯の長さに応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態１においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【００６５】
また、本実施の形態１においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。
【００６６】
（実施の形態２）
図４は、本実施の形態２に係る送信装置４００の構成を示すブロック図であり、図５は、本実施の形態２に係る制御部４０１の構成を示すブロック図である。
【００６７】
図４に示すように、送信装置４００は、制御部４０１、符号化装置４０２、変調部４０４、無線部４０５及びアンテナ４０６を具備する。また、符号化装置４０２は、符号化部４０２ａ、符号化部４０２ｂ及び選択部４０２ｃを具備する。
【００６８】
符号化部４０２ａ、４０２ｂの入力端子は、制御部４０１の出力端子に接続されている。選択部４０２ｃの入力端子は、符号化部４０２ａ、４０２ｂの出力端子及び制御部４０１の出力端子に接続されている。変調部４０４の入力端子は、選択部４０２ｃの出力端子に接続されている。無線部４０５の入力端子は、変調部４０４の出力端子に接続されている。アンテナ４０６の入力端子は、無線部４０５の出力端子に接続されている。
【００６９】
制御部４０１は、送信信号を受けて送信信号の各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定し、未使用時間帯がある場合には未使用時間帯が少なくなるように送信信号を符号化する符号化率を選択し、選択した符号化率を示す符号化率情報（制御情報）を選択部４０２ｃへ出力する。そして、制御部４０１は、データ量を計算した後の送信信号を符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂへ出力する。なお、制御部４０１の詳細については、後述する。
【００７０】
符号化部４０２ａは、制御部４０１から入力した送信信号を符号化率４分の１で符号化して選択部４０２ｃへ出力する。
【００７１】
符号化部４０２ｂは、制御部４０１から入力した送信信号を符号化率５分の１で符号化して選択部４０２ｃへ出力する。
【００７２】
選択部４０２ｃは、符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂから入力した送信信号の中から、制御部４０１から入力した符号化率情報の符号化率にて符号化されている送信信号を選択して変調部４０４へ出力する。
【００７３】
変調部４０４は、選択部４０２ｃから入力した送信信号を変調して無線部４０５へ出力する。
【００７４】
無線部４０５は、変調部４０４から入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等してアンテナ４０６より送信する。
【００７５】
次に、制御部４０１の構成について、図５を用いて説明する。制御部４０１は、データ量計算部５０１、データ量判定部５０２及び符号化率選択部５０３を具備する。
【００７６】
データ量計算部５０１の入力端子は、送信信号生成部（図示せず）の出力端子に接続されている。データ量判定部５０２の入力端子は、データ量計算部５０１の出力端子に接続されている。符号化率選択部５０３の入力端子は、データ量判定部５０２の出力端子及び回線品質検出部（図示せず）の出力端子に接続されている。符号化部４０２ａ、４０２ｂの入力端子は、データ量計算部５０１の出力端子に接続されている。選択部４０２ｃの入力端子は、符号化率選択部５０３の出力端子に接続されている。
【００７７】
データ量計算部５０１は、送信信号を受けて送信信号のフレーム毎に送信信号におけるデータ量を計算してデータ量判定部５０２へ出力する。また、データ量計算部５０１は、データ量を計算した後に、送信信号を符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂへ出力する。
【００７８】
データ量判定部５０２は、データ量計算部５０１の計算結果より、各フレームに未使用時間帯がある否かを判断して、判断結果をフレーム情報として符号化率選択部５０３へ出力する。
【００７９】
符号化率選択部５０３は、データ量判定部５０２から入力したフレーム情報に基づいて、フレーム毎に未使用時間帯が少なくなるような符号化率を選択し、選択した符号化率を示す符号化率情報を選択部４０２ｃへ出力する。
【００８０】
次に、送信装置４００の動作について、図６を用いて説明する。本実施の形態２においては、ユーザ信号１〜ｎの符号化率が５分の１であり、ユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３の符号化率が４分の１である場合について説明する。
【００８１】
最初に、データ量計算部５０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部５０２へ出力する。
【００８２】
次に、データ量判定部５０２は、計算結果より、図６（ａ）に示すように、１フレームが、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃６０２と未使用時間帯＃６０１とから構成されている旨のフレーム情報を符号化率選択部５０３へ出力する。
【００８３】
次に、符号化率選択部５０３は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃６０１が少なくなるように、回線品質が劣悪なユーザ信号ｎ＋２については符号化率を４分の１から５分の１に変更し、回線品質が劣悪ではないユーザ信号１〜ｎ＋１及びユーザ信号ｎ＋３については符号化率を変更しない旨の符号化情報を選択部４０２ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の符号化率が５分の１に変更された場合は、図６（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【００８４】
次に、選択部４０２ｃは、制御部４０１から入力した符号化率情報に基づいて、符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂから入力した送信信号の内、ユーザ信号１〜ｎとユーザ信号ｎ＋２とが符号化率５分の１で符号化され、かつユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が符号化率４分の１で符号化されている送信信号を選択してアンテナ４０６より送信する。なお、本実施の形態２において、回線品質情報の代わりに各ユーザの通信装置の移動速度情報を用いるようにしても良い。この場合には、ユーザ信号ｎ＋２の通信装置の移動速度が速く、ユーザ信号１〜ｎ、ｎ＋１、ｎ＋３の通信装置の移動速度がそれほど速くないものである。
【００８５】
このように、本実施の形態２によれば、制御部は、未使用時間帯を利用して符号化率を減らして符号化した送信信号を、回線品質が悪いユーザの通信装置または移動速度が速いユーザの通信装置へ送信するように制御するので、未使用時間帯を有効に利用できるとともに、誤り率特性が向上して再送回数が減ることにより伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【００８６】
なお、本実施の形態２においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ符号化率を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号の符号化率を減らすことも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号の符号化率を減らすようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の符号化率を変えることができる。また、本実施の形態２においては、２種類の符号化率を用いて符号化することとしたが、これに限らず、任意の符号化率を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【００８７】
また、本実施の形態２においては、符号化部４０２ａと符号化部４０２ｂにて異なる符号化率にて符号化した送信信号の内から、符号化率情報に基づいて、選択部４０２ｃにて選択することとしたが、これに限らず、符号化部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの符号化部にて符号化率情報に基づいて符号化率を変えて符号化するようにしても良い。この場合には、制御部４０１から出力された符号化率情報は、当該符号化部に入力する。また、本実施の形態２における送信装置は、本実施の形態１の送信装置に適用することができる。
【００８８】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８９】
図７に示すように、本発明の実施の形態３に係る送信装置７００は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る送信装置１００において、制御部１０１の代わりに制御部７０１を有する。
【００９０】
符号化部１０２の入力端子は、制御部７０１の出力端子に接続されている。選択部１０３ｃの入力端子は、変調部１０３ａ、１０３ｂの出力端子及び制御部７０１の出力端子に接続されている。
【００９１】
制御部７０１は、送信信号を受けて送信信号のフレーム毎のデータ量を計算して各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定する。そして、制御部７０１は、入力した再送情報より、未使用時間帯がある場合には、再送を要求しているユーザのユーザ信号について未使用時間帯が少なくなるような変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１０３ｃへ出力する。そして、制御部７０１は、データ量を計算した後の送信信号を符号化部１０２へ出力する。
【００９２】
次に、制御部７０１の構成について、図８を用いて説明する。制御部７０１は、データ量計算部２０１、データ量判定部２０２及び変調多値数選択部８０１を具備する。
【００９３】
変調多値数選択部８０１の入力端子は、データ量判定部２０２の出力端子及び再送情報生成部（図示せず）の出力端子に接続されている。選択部１０３ｃの入力端子は、変調多値数選択部８０１の出力端子に接続されている。
【００９４】
変調多値数選択部８０１は、データ量判定部２０２から入力したフレーム情報と再送情報に基づいて、再送信号であるユーザ信号についてフレーム毎に未使用時間帯が少なくなるような変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。
【００９５】
次に、送信装置７００の動作について、図９を用いて説明する。本実施の形態３においては、ユーザ信号１〜ｎの変調方式がＱＰＳＫであり、ユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３の変調方式が１６ＱＡＭである場合について説明する。
【００９６】
最初に、データ量計算部２０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【００９７】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、図９（ａ）に示すように、１フレームが、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃９０２と未使用時間帯＃９０１とから構成されている旨のフレーム情報を変調多値数選択部８０１へ出力する。
【００９８】
次に、変調多値数選択部８０１は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃９０１が少なくなるように、再送信号であるユーザ信号ｎ＋２については変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更し、再送信号でないユーザ信号１〜ｎ＋１及びユーザ信号ｎ＋３については変調方式を変更しない旨の変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の変調方式がＱＰＳＫに変更された場合は、図９（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【００９９】
次に、選択部１０３ｃは、制御部７０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の内、ユーザ信号１〜ｎとユーザ信号ｎ＋２とがＱＰＳＫ変調され、かつユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が１６ＱＡＭ変調されている送信信号を選択してアンテナ１０５より送信する。
【０１００】
また、再送情報が再送であるか否かの情報である場合以外の本実施の形態３における他の例として、再送情報が再送回数である場合には、制御部７０１は、再送回数が多いユーザ信号ほど優先的に変調多値数が小さくなるような変調方式情報を選択部１０３ｃに出力する。
【０１０１】
このように、本実施の形態によれば、制御部は、再送要求されているユーザ信号または再送要求回数が多いユーザ信号は変調多値数を減らして変調した送信信号を選択するように制御するので、未使用時間帯を有効に利用することができて伝送効率を向上させることができるとともに、再送回数を減らすことができ、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態３においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態３においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態１においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部７０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態３における送信装置は、本実施の形態１または本実施の形態２の送信装置に適用することができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、本発明の実施の形態４においては、本発明の実施の形態１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【０１０５】
図１０に示すように、本発明の実施の形態４に係る送信装置１０００は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る送信装置１００において、図１０に示すように、直交周波数分割多重部１００１と拡散部１００２を追加してなる。
【０１０６】
マルチキャリア通信方式、例えばＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式は、一般にシンボル毎にガードインターバルを挿入する。このため、マルチパス環境下での誤り率特性が、ＤＳ−ＣＤＭＡに比べて非常に良好である。
【０１０７】
直交周波数分割多重部１００１の入力端子は、拡散部１００２の出力端子に接続されている。拡散部１００２の入力端子は、選択部１０３ｃの出力端子に接続されている。アンテナ１０５の入力端子は、直交周波数分割多重部１００１の出力端子に接続されている。
【０１０８】
直交周波数分割多重部１００１は、拡散部１００２から入力した送信信号を直交周波数分割多重処理して無線部１０４へ出力する。即ち、直交周波数分割多重部１００１は、拡散部１００２から入力した送信信号をシリアルデータ形式からパラレルデータ形式に変換して逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；ＩＦＦＴ）処理することにより、各サブキャリアに送信信号を配置したＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号を生成する。
【０１０９】
拡散部１００２は、選択部１０３ｃから入力した送信信号を拡散処理して直交周波数分割多重部１００１へ出力する。
【０１１０】
次に、送信装置１０００の動作について、図１１を用いて説明する。
【０１１１】
制御部１０１は、各サブキャリアに未使用時間帯があるか否かを判断して、未使用時間帯があるサブキャリアは変調多値数を減らすことを決定し、変調多値数を減らしたサブキャリアには回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるようにユーザ信号の並び替えを行い、並び替えた順番にてユーザ信号を順番に出力し、変調部１０３ａ、１０３ｂは、各々のユーザ信号を変調する。そして、選択部１０３ｃは、制御部１０１から入力した各ユーザ信号の変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力するユーザ信号を選択する。そして、直交周波数分割多重部１００１は、順番に入力した各ユーザ信号を順番に配列して逆高速フーリエ変換する。図１１は、直交周波数分割多重部１００１において直交周波数分割多重処理を行なった後の、各サブキャリアへ送信信号を配置した状態を示した図である。
【０１１２】
図１１においては、拡散率をサブキャリア数の５分の１にし、全サブキャリアを５つのグループに分けたものを示している。グループ１（Ｇ１）は、サブキャリア＃４ｍ＋１〜＃５ｍからなり、グループ２（Ｇ２）は、サブキャリア＃３ｍ＋１〜＃４ｍからなり、グループ３（Ｇ３）は、サブキャリア＃２ｍ＋１〜＃３ｍからなり、グループ４（Ｇ４）は、サブキャリア＃ｍ＋１〜＃２ｍからなり、グループ５（Ｇ５）は、サブキャリア＃１〜＃ｍからなる。そして、各ユーザ信号は、グループ単位で各サブキャリアに配置される。
【０１１３】
このようなＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号において、グループ４のサブキャリアに未使用時間帯があるため、グループ４のサブキャリア＃ｍ＋１〜＃２ｍに配置される信号の変調方式を１６ＱＡＭよりも変調多値数の少ないＱＰＳＫの変調方式に変更する。これにより、全てのサブキャリアにおいて、未使用時間帯をほぼなくすることができる。なお、サブキャリアにおける変調方式の変更は、グループ毎（ユーザ毎）に変更する場合に限らず、サブキャリア毎に変更するようにしても良い。
【０１１４】
また、送信装置１０００を用いた各サブキャリアへの送信信号の配置における本実施の形態４における他の例としては、未使用時間帯があるサブキャリアには他のサブキャリアに配置されるユーザ信号を配置することである。即ち、制御部１０１は、送信信号を受けて送信信号のデータ量を計算して、ユーザ信号を各サブキャリアに配置した場合に、各サブキャリアに未使用時間帯があるか否かを判断し、未使用時間帯がある場合には、他のサブキャリアに配置されるユーザ信号が未使用時間帯のあるサブキャリアに配置されるようにユーザ信号の並び替えを行う。そして、制御部１０１は、並び替えた送信信号を変調部１０３ａ、１０３ｂへ出力するとともに、各サブキャリアに未使用時間帯が生じないような変調多値数の変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。
【０１１５】
このように、本実施の形態４によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、制御部は、各サブキャリアに配置されるユーザ信号を並び替えるかまたは各サブキャリアに配置されるユーザ信号の変調方式情報を選択部へ出力することにより、サブキャリア単位にてユーザ信号の拡散符号数を増減させることができるため、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号において、伝送効率を向上させることにより再送回数を削減して、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【０１１６】
なお、本実施の形態４おいては、サブキャリアに未使用時間帯がある場合に変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、サブキャリアに未使用時間帯がある場合に符号化率を減らすようにしても良い。また、本実施の形態４においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１１７】
また、本実施の形態４においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態４における送信装置は、本実施の形態１〜３のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１１８】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、本発明の実施の形態５においては、本発明の実施の形態１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【０１１９】
図１２に示すように、本発明の実施の形態５に係る送信装置１２００は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る送信装置１００において、図１２に示すように、メモリ装置１２０３及び大小比較部１２０４を追加し、制御部１０１の代わりに制御部１２０１を有し、変調部１０３ａ、１０３ｂの代わりに変調部１２０２ａ、１２０２ｂを有し、選択部１０３ｃの代わりに選択部１２０２ｃを有する。
【０１２０】
符号化部１０２の入力端子は、制御部１２０１の出力端子に接続されている。変調部１２０２ａ、１２０２ｂの入力端子は、符号化部１０２の出力端子に接続されている。選択部１２０２ｃの入力端子は、変調部１２０２ａ、１２０２ｂの出力端子、制御部１２０１の出力端子及び大小比較部１２０４の出力端子に接続されている。メモリ装置１２０３の入力端子は、制御部１２０１の出力端子に接続されている。大小比較部１２０４の入力端子は、制御部１２０１の出力端子とメモリ装置１２０３の出力端子に接続されている。
【０１２１】
制御部１２０１は、図示しない符号化部にて符号化された送信信号を受けて送信信号の各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定し、未使用時間帯がある場合には未使用時間帯が少なくなるように送信信号を変調する変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１２０２ｃへ出力する。そして、制御部１２０１は、データ量を計算した後の送信信号を符号化部１０２へ出力する。また、制御部１２０１は、データ量を判定した後、各フレームのフレーム長に占める送信信号の送信時間帯の割り合い（以下「送信割当時間」と記載する）をフレーム毎に計算し、計算した送信割当時間の情報（以下「送信割当時間情報」と記載する）をメモリ装置１２０３と大小比較部１２０４へ出力する。なお、制御部１２０１の詳細については、後述する。
【０１２２】
変調部１２０２ａは、制御部１２０１から入力した送信信号をＱＰＳＫ変調して選択部１２０２ｃへ出力する。
【０１２３】
変調部１２０２ｂは、制御部１２０１から入力した送信信号を１６ＱＡＭ変調して選択部１２０２ｃへ出力する。
【０１２４】
選択部１２０２ｃは、大小比較部１２０４から入力した、現在送信しようとしているフレームの送信割当時間と前回送信したフレームの送信割当時間とを比較し、現在送信しようとしているフレームにおける送信割当時間が前回送信したフレームにおける送信割当時間に比べて増大しているか否かの情報（以下「送信時間帯増減情報」と記載する）及び制御部１２０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１２０２ａと変調部１２０２ｂから入力した送信信号の中から該当する変調方式にて変調された送信信号を選択する。
【０１２５】
即ち、現在送信しようとしているフレームにおける送信割当時間が前回送信したフレームにおける送信割当時間に比べて増大している場合は、１フレーム内に割り当てられないユーザ信号が生じる可能性があるため、制御部１２０１から変調多値数を減らす変調方式を示す変調方式情報が入力した場合でも、変調多値数を減らす変調方式を選択せずに、変調多値数を減らさない変調方式にて変調された送信信号を選択してアンテナ１０５より送信する。
【０１２６】
メモリ装置１２０３は、制御部１２０１から入力した送信割当時間情報を一旦記憶して、制御部１２０１から大小比較部１２０４へ入力するタイミングにて大小比較部１２０４へ出力する。メモリ装置１２０３から大小比較部１２０４へ出力される送信割当時間情報は、制御部１２０１から直接大小比較部１２０４へ出力される送信割当時間情報の１つ前のフレームにおける送信割当時間情報である。
【０１２７】
大小比較部１２０４は、制御部１２０１から入力した送信割当時間情報とメモリ装置１２０３から入力した送信割当時間情報を比較して、送信割当時間が増大しているかまたは減少しているかを判定し、判定した結果を送信割当時間増減情報として選択部１２０２ｃへ出力される。
【０１２８】
次に、制御部１２０１の構成について、図１３を用いて説明する。
【０１２９】
制御部１２０１は、データ量計算部２０１、データ量判定部２０２及び変調多値数選択部１３０１を具備する。なお、データ量計算部２０１及びデータ量判定部２０２の構成は、図２と同一構成であるので、その説明は省略する。
【０１３０】
変調多値数選択部１３０１の入力端子は、データ量判定部２０２の出力端子及び回線品質検出部（図示せず）の出力端子に接続されている。大小比較部１２０４の入力端子は、変調多値数選択部１３０１の出力端子に接続されている。メモリ装置１２０３の入力端子は、変調多値数選択部１３０１の出力端子に接続されている。選択部１２０２ｃの入力端子は、変調多値数選択部１３０１の出力端子に接続されている。
【０１３１】
変調多値数選択部１３０１は、データ量判定部２０２から入力したフレーム情報と回線品質情報に基づいて、回線品質が劣悪なユーザ信号についてフレーム毎に未使用時間帯が少なくなるような変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（第２の制御情報）を選択部１２０２ｃへ出力する。また、変調多値数選択部１３０１は、変調多値数を選択した後に送信割当時間を求め、送信割当時間情報を大小比較部１２０４及びメモリ装置１２０３へ出力する。
【０１３２】
次に、送信装置１２００の動作について、図１４を用いて説明する。各フレーム長は、図１４のＨ１の長さになる。なお、ユーザ信号１〜ｎ＋３において、ユーザ信号１〜ｎはＱＰＳＫ方式により変調されており、ユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３は１６ＱＡＭ方式により変調されている。
【０１３３】
最初に、データ量計算部２０１は、フレーム＃１４０２において、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けてデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【０１３４】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、フレーム情報を変調多値数選択部１３０１へ出力する。
【０１３５】
次に、変調多値数選択部１３０１は、未使用時間帯が少なくなるようにユーザ信号ｎ＋２については１６ＱＡＭ変調方式の変調多値数からＱＰＳＫ変調方式の変調多値数に変更することを選択するとともに、ユーザ信号１〜ｎ＋１、ｎ＋３については変調多値数を変更せずにそのままの変調多値数を選択し、選択した変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１２０１へ出力する。また、変調多値数選択部１３０１は、フレーム＃１４０２における送信割当時間Ｈ３を求め、求めた送信割当時間情報をメモリ装置１２０３と大小比較部１２０４へ出力する。この時に、メモリ装置１２０３には前回送信したフレームの送信割当時間Ｈ２の送信割当時間情報が記憶されているため、メモリ装置１２０３に送信割当時間Ｈ３の送信割当時間情報が入力したタイミングにて、送信割当時間情報Ｈ２はメモリ装置１２０３より大小比較部１２０４へ出力される。
【０１３６】
次に、大小比較部１２０４は、メモリ装置１２０３から入力した前回送信したフレーム＃１４０１における送信割当時間Ｈ２とフレーム＃１４０１の次に送信する予定のフレーム＃１４０２における送信割当時間Ｈ３とを比較する。比較した結果、Ｈ２＜Ｈ３であることより、大小比較部１２０４は、フレーム＃１４０２はフレーム＃１４０１に比べて送信割当時間が増大しており、送信割当時間が増大している旨の送信割当時間増減情報を選択部１２０２ｃへ出力する。
【０１３７】
選択部１２０２ｃは、変調多値数選択部１３０１から入力した変調方式情報と大小比較部１２０４から入力した送信割当時間増減情報に基づいて、送信割当時間が増大しているので、ユーザ信号ｎ＋２についてはＱＰＳＫ変調方式の変調方式情報が入力した場合であっても、そのまま１６ＱＡＭ変調方式のユーザ信号ｎ＋２を選択し、アンテナ１０５より送信する。なお、送信割当時間が減少している場合には、ユーザ信号ｎ＋２については変調方式情報と同じＱＰＳＫ変調されているユーザ信号ｎ＋２を選択し、アンテナ１０５より送信する。
【０１３８】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、制御部は、未使用時間帯がある場合であって帯域割当量が増加した場合には、変調多値数を増やして変調した送信信号を選択して送信させるように制御するので、変調多値数を低減しすぎることにより、帯域が割り当てられないユーザが生じることを防ぐことができる。
【０１３９】
なお、本実施の形態５においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態５においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１４０】
また、本実施の形態５においては、変調部１２０２ａと変調部１２０２ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１２０２ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１２０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態５における送信装置は、本実施の形態１〜４のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１４１】
（実施の形態６）
図１５は、本実施の形態６に係る送信装置１５００の構成を示すブロック図である。
【０１４２】
図１５に示すように、送信装置１５００は、制御部１５０１、符号化部１５０２、変調装置１５０３、無線部１５０４、アンテナ１５０５、符号化部１５０６、変調装置１５０７、無線部１５０８及びアンテナ１５０９を具備する。また、変調装置１５０３は、変調部１５０３ａ、変調部１５０３ｂ及び選択部１５０３ｃを具備し、変調装置１５０７は、変調部１５０７ａ、変調部１５０７ｂ及び選択部１５０７ｃを具備する。
【０１４３】
ここで、符号化部１５０２、変調部１５０３ａ、変調部１５０３ｂ、選択部１５０３ｃ、無線部１５０４及びアンテナ１５０５は、ブランチ１を構成し、符号化部１５０６、変調部１５０７ａ、変調部１５０７ｂ、選択部１５０７ｃ、無線部１５０８及びアンテナ１５０９は、ブランチ２を構成する。ブランチ１とブランチ２は、互いに独立なデータストリームを同一周波数にて同時に送信する送信系統を構成している。
【０１４４】
符号化部１５０２の入力端子は、制御部１５０１の出力端子に接続されている。変調部１５０３ａ、１５０３ｂの入力端子は、符号化部１５０２の出力端子に接続されている。選択部１５０３ｃの入力端子は、変調部１５０３ａ、１５０３ｂの出力端子及び制御部１５０１の出力端子に接続されている。無線部１５０４の入力端子は、選択部１５０３ｃの出力端子に接続されている。アンテナ１５０５の入力端子は、無線部１５０４の出力端子に接続されている。
【０１４５】
また、符号化部１５０６の入力端子は、制御部１５０１の出力端子に接続されている。変調部１５０７ａ、１５０７ｂの入力端子は、符号化部１５０６の出力端子に接続されている。選択部１５０７ｃの入力端子は、変調部１５０７ａ、１５０７ｂの出力端子及び制御部１５０１の出力端子に接続されている。無線部１５０８の入力端子は、選択部１５０７ｃの出力端子に接続されている。アンテナ１５０９の入力端子は、無線部１５０８の出力端子に接続されている。
【０１４６】
本実施の形態の送信装置１５００は、通信方式としてＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）を用いた場合において、特定のブランチのフレームにのみ未使用時間帯がある場合は、未使用時間帯があるブランチのフレームのみについて変調多値数を小さくすることを特徴とするものである。
【０１４７】
周波数利用効率を向上させるため、複数のアンテナから異なる信号を送信し、受信側において干渉補償手段により受信信号を得る通信方式が検討されている。この通信方式は、一般に、ＭＩＭＯと呼ばれている。
【０１４８】
ＭＩＭＯを通信方式として用いた場合、ブランチ毎に送信時間帯の割り当てが異なり、特定のブランチのフレームに未使用時間帯が生じる場合がある。このような場合、未使用時間帯が生じたブランチのフレームのみについて独立に変調多値数を小さくする方法が有効である。
【０１４９】
制御部１５０１は、送信信号を受けて送信信号のデータ量をブランチ毎に計算して各フレームに未使用時間帯があるか否かをブランチ毎に判定し、未使用時間帯がある場合には未使用時間帯が少なくなるように送信信号を変調する変調多値数を選択し、選択したブランチ１の変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１５０３ｃへ出力するとともに、選択したブランチ２の変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１５０７ｃへ出力する。そして、制御部１５０１は、データ量を計算した後、ブランチ１の送信信号を符号化部１５０２へ出力するとともに、ブランチ２の送信信号を符号化部１５０６へ出力する。なお、制御部１５０１の詳細については、後述する。
【０１５０】
符号化部１５０２は、制御部１５０１から入力した送信信号を符号化して変調部１５０３ａと変調部１５０３ｂへ出力する。
【０１５１】
変調部１５０３ａは、符号化部１５０２から入力した送信信号をＱＰＳＫ変調して選択部１５０３ｃへ出力する。
【０１５２】
変調部１５０３ｂは、符号化部１５０２から入力した送信信号を１６ＱＡＭ変調して選択部１５０３ｃへ出力する。変調部１５０３ａは、変調部１５０３ｂの変調方式と異なる変調方式で送信信号を変調する。
【０１５３】
選択部１５０３ｃは、変調部１５０３ａと変調部１５０３ｂから入力した送信信号の中から、制御部１５０１から入力した変調方式情報と同一の変調方式にて変調されている送信信号を選択して無線部１５０４へ出力する。
【０１５４】
無線部１５０４は、選択部１５０３ｃから入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等してアンテナ１５０５より送信する。
【０１５５】
符号化部１５０６は、制御部１５０１から入力した送信信号を符号化して変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂへ出力する。
【０１５６】
変調部１５０７ａは、符号化部１５０６から入力した送信信号をＱＰＳＫ変調して選択部１５０７ｃへ出力する。
【０１５７】
変調部１５０７ｂは、符号化部１５０６から入力した送信信号を１６ＱＡＭ変調して選択部１５０７ｃへ出力する。変調部１５０７ａは、変調部１５０７ｂの変調方式と異なる変調方式で送信信号を変調する。変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂの変調方式は、変調部１５０３ａと変調部１５０７ｂの変調方式と同じでも良いし異なるものであっても良い。要するに、変調装置１５０３における変調の際の変調方式と変調装置１５０７における変調の際の変調方式が独立に設定されていれば良い。
【０１５８】
選択部１５０７ｃは、変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂから入力した送信信号の中から、制御部１５０１から入力した変調方式情報と同一の変調方式にて変調されている送信信号を選択して無線部１５０８へ出力する。
【０１５９】
無線部１５０８は、選択部１５０７ｃから入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等してアンテナ１５０９より送信する。
【０１６０】
次に、制御部１５０１の構成について、図１６を用いて説明する。制御部１５０１は、データ量計算部１６０１、データ量判定部２０２及び変調多値数選択部１６０２を具備する。なお、図２と同一構成の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１６１】
データ量計算部１６０１の入力端子は、送信信号生成部（図示せず）の出力端子に接続されている。データ量判定部２０２の入力端子は、データ量計算部１６０１の出力端子に接続されている。変調多値数選択部１６０２の入力端子は、データ量判定部２０２の出力端子及び回線品質検出部（図示せず）の出力端子に接続されている。符号化部１５０２の入力端子は、データ量計算部１６０１の出力端子に接続されている。符号化部１５０６の入力端子は、データ量計算部１６０１の出力端子に接続されている。選択部１５０３ｃの入力端子は、変調多値数選択部１６０２の出力端子に接続されている。
【０１６２】
データ量計算部１６０１は、送信信号を受けて各ブランチの送信信号のフレーム毎にデータ量を計算してデータ量判定部２０２へ出力する。また、データ量計算部１６０１は、データ量を計算した後に、ブランチ１にて送信する送信信号は符号化部１５０２へ出力し、ブランチ２にて送信する送信信号は符号化部１５０６へ出力する。
【０１６３】
変調多値数選択部１６０２は、データ量判定部２０２から入力したフレーム情報及び回線品質情報に基づいて、回線品質が劣悪なユーザ信号について、フレーム単位で未使用時間帯が少なくなるような変調多値数をブランチ毎に選択し、選択したブランチ１の変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１５０３ｃへ出力するとともに、選択したブランチ２の変調多値数の変調方式を示す変調方式情報（制御情報）を選択部１５０７ｃへ出力する。
【０１６４】
次に、送信装置１５００の動作について、図１７を用いて説明する。
【０１６５】
最初に、データ量計算部１６０１は、ブランチ１とブランチ２の両方について、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて、ブランチ１については、ユーザ信号１〜ｎ、ｎ＋２が変調方式ＱＰＳＫにて変調されているとともにユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋３が変調方式１６ＱＡＭにて変調されている場合の送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。また、データ量計算部１６０１は、ブランチ２については、ユーザ信号１〜ｎが変調方式ＱＰＳＫにて変調されているとともにユーザ信号ｎ＋１〜ｎ＋３が変調方式１６ＱＡＭにて変調されている場合の送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【０１６６】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、ブランチ１については、図１７（ａ）に示すように、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃１７０１のみより１フレームが構成され、ブランチ２については、図１７（ｂ）に示すように、ユーザ信号１〜ｎ＋３の送信時間帯＃１７０２と未使用時間帯＃１７０３とより１フレームが構成されるフレーム情報を変調多値数選択部１６０２へ出力する。
【０１６７】
次に、変調多値数選択部１６０２は、回線品質情報に基づいて、ブランチ１については、変調多値数を変更せずにそのままの変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１５０３ｃへ出力し、ブランチ２については、未使用時間帯＃１７０３が少なくなるように、ユーザ信号ｎ＋２についてＱＰＳＫ変調方式の変調多値数を選択するとともにユーザ信号１〜ｎ＋１、ｎ＋３については変調多値数を変更せずにそのままの変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１５０７ｃへ出力する。ユーザ信号ｎ＋２の変調方式がＱＰＳＫ変調に変更された場合は、図１７（ｃ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【０１６８】
選択部１５０３ｃは、変調部１５０３ａと変調部１５０３ｂから入力した送信信号の中から、変調多値数選択部１６０２から入力した変調方式情報と同じ変調方式にて変調されている送信信号を選択し、アンテナ１５０５より送信する。
【０１６９】
また、選択部１５０７ｃは、変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂから入力した送信信号の中から、変調多値数選択部１６０２から入力した変調方式情報と同じ変調方式にて変調されている送信信号を選択し、アンテナ１５０９より送信する。
【０１７０】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、制御部は、未使用時間帯があるか否かの判定と、未使用時間帯があれば変調多値数を減らす制御情報をブランチ毎に生成するので、ＭＩＭＯにおいて、ブランチ毎に未使用時間帯を有効に利用できるとともに、誤り率特性が向上して再送回数が減ることにより伝送効率と伝送遅延時間との両立を図ることができる。
【０１７１】
なお、本実施の形態６においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態６においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１７２】
また、本実施の形態６においては、変調部１５０３ａと変調部１５０３ｂ及び変調部１５０７ａと変調部１５０７ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１５０３ｃと選択部１５０７ｃにて選択することとしたが、これに限らず、ブランチ毎に変調部を１つにするとともに選択部を削除して、ブランチ毎に１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１５０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態６における送信装置は、本実施の形態１〜５のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１７３】
（実施の形態７）
図１８は、本実施の形態７の送信装置における信号フォーマットを示す図である。なお、本実施の形態７における送信装置は、制御部１０１に回線品質情報が入力しない以外は図１と同一構成であるため、その説明は省略する。
【０１７４】
図１８は、上り回線の送信信号と下り回線の送信信号のフォーマットを示したものである。
【０１７５】
一般に、システム全体の伝送帯域は下り回線が支配的になり、上り回線は下り回線と比較すると、帯域を少なくしても問題ない。また、上り回線は、端末の受信タイミング誤差に加えて、基地局のタイムアライメント誤差も加わるため、下り回線よりも誤り率の劣化が大きい。なお、空間の伝搬遅延を吸収するため、基地局においてタイムアライメントが行なわれる。
【０１７６】
次に、送信装置１００の動作について、図１８を用いて説明する。
【０１７７】
最初に、データ量計算部２０１は、通信相手の通信装置に送信するユーザ信号１〜ｎ＋３からなる送信信号を受けて送信信号のデータ量をフレーム毎に計算してデータ量判定部２０２へ出力する。
【０１７８】
次に、データ量判定部２０２は、計算結果より、図１８（ａ）に示すように、１フレームが、下りユーザ信号１〜ｎ＋２と上りユーザ信号１の送信時間帯＃１８０１と未使用時間帯＃１８０２とから構成されている旨のフレーム情報を変調多値数選択部２０３へ出力する。
【０１７９】
次に、変調多値数選択部２０３は、フレーム情報に基づいて、未使用時間帯＃１８０２が少なくなるように、上り回線を用いて送信する上りユーザ信号１の通信装置については変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更するとともに、下り回線を用いて送信する下りユーザ信号１〜ｎ＋２の通信装置については変更しない変調多値数の変調方式を示す変調方式情報を選択部１０３ｃへ出力する。上りユーザ信号１の変調方式がＱＰＳＫに変更された場合は、図１８（ｂ）に示すように、１フレーム内に未使用時間帯がなくなる。
【０１８０】
次に、選択部１０３ｃは、制御部１０１から入力した変調方式情報に基づいて、変調部１０３ａと変調部１０３ｂから入力した送信信号の内、下りユーザ信号１〜ｎと上りユーザ信号１とがＱＰＳＫ変調され、かつ下りユーザ信号ｎ＋１、ｎ＋２が１６ＱＡＭ変調されているユーサ信号を各々選択してアンテナ１０５より送信する。
【０１８１】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、制御部は、端末の受信タイミング誤差に加えて、基地局のタイムアライメント誤差も加わることにより下り回線よりも誤り率の劣化が大きい上り回線にて送信するユーザ信号について、未使用時間帯がある場合には変調多値数を増やす制御情報を生成するので、未使用時間帯を有効に利用することができて伝送効率を向上させることができるとともに、上り回線の再送回数を減らすことができ、伝送効率と伝送遅延時間との両立を図ることができる。
【０１８２】
なお、本実施の形態７においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態７においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。
【０１８３】
また、本実施の形態７においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態７における送信装置は、本実施の形態１〜６のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１８４】
（実施の形態８）
図１９は、ＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication）またはＢＲＡＮ（Broadband Radio Access Networks）における送信帯域フォーマットを示したものである。なお、本実施の形態８における送信装置の構成は、図１と同一構成であるので、その説明は省略する。
【０１８５】
ＭＭＡＣまたはＢＲＡＮのようなシステムでは、フレームの先頭で良好な品質が要求される報知チャネルの送信信号を送信するとともに、各フレームに割り当てられたデータのみを送信する。このため、あるフレームに割り当てられたデータ量が非常に少ない場合、非常に大きな未使用時間帯が生じる。このような場合、送信の際の無駄が非常に大きい。
【０１８６】
制御部１０１は、送信信号より各フレームに未使用時間帯があるか否かを判定し、未使用時間帯があるフレームについては、未使用時間帯があるフレームの次のフレームにて送信する予定の報知チャネル（以下「次報知チャネル」と記載する）の送信信号を送信するように制御する。報知チャネルの送信信号を送信する送信タイミングは、２分の１フレーム経過した時刻である。なお、報知チャネルの送信信号を送信する送信タイミングは、２分の１フレーム経過した時刻に限らず、未使用時間帯であれば３分の１フレーム等の任意の時刻に送信することが可能である。
【０１８７】
制御部１０１は、次報知チャネルの送信信号が送信された場合、次報知チャネルの送信信号が送信された後は、次報知チャネルと同一フレームにて送信する予定であったデータチャネルのデータが続けて送信されるように制御する。そして、制御部１０１は、報知チャネルの送信信号の送信タイミングを決定した後に、送信信号を符号化部１０２へ出力する。なお、報知チャネルは、１フレーム内で２回送信する場合に限らず、所定の送信タイミングにて１フレーム内で３回以上であっても良い。この場合には、３回目以降に送信される報知チャネルの送信信号は、各々異なるフレームにて送信される予定の報知チャネルであり、報知チャネルの送信信号の送信タイミングは、未使用時間帯であれば任意のタイミングに設定することができる。
【０１８８】
このように、本実施の形態８によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、ＭＭＡＣやＢＲＡＮのようなフレームの先頭に報知チャネルの信号を送信するシステムにおいて、制御部は、未使用時間帯がある場合にフレームの途中に報知チャネルの信号を送信するので、未使用時間帯を有効に利用することができるとともに、再送回数を減らすことができ、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。また、本実施の形態８によれば、良好な品質が要求される報知チャネルの送信信号を、未使用時間帯を利用して送信するので、伝送効率を低下させずに、変調多値数または符号化率を減らすことができて、ユーザの端末装置にて良好な品質にて受信することができる。
【０１８９】
なお、本実施の形態８においては、１ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に１ユーザ信号だけ変調多値数を減らすこととしたが、これに限らず、３ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に３ユーザ信号をＱＰＳＫ変調にすることも可能であり、さらに２．５ユーザ信号分の未使用時間帯がある場合に２ユーザ信号をＱＰＳＫ変調するようにしても良く、未使用時間帯幅に応じて任意の数のユーザ信号の変調多値数を変えることができる。また、本実施の形態８においては、１６ＱＡＭ変調とＱＰＳＫ変調の２種類の変調を行なうこととしたが、これに限らず、変調方式は任意の変調方式を選択することができるとともに、種類も２種類に限らず任意の数にすることができる。また、本実施の形態８においては、２分の１フレーム経過した時刻で次報知チャネル信号を送信することとしたが、２分の１フレーム経過した時刻で次報知チャネル信号を送信する場合に限らず、４分の１フレーム経過した時刻で次報知チャネル信号を送信し、続いて２分の１フレーム経過した時刻で次報知チャネル信号を送信する予定のフレームのさらに次のフレームで送信する予定の報知チャネル信号を送信するようにしても良い。
【０１９０】
また、本実施の形態８においては、変調部１０３ａと変調部１０３ｂにて異なる変調方式にて変調した送信信号の内から、変調方式情報に基づいて、選択部１０３ｃにて選択することとしたが、これに限らず、変調部を１つにするとともに選択部を削除して、１つの変調部にて変調方式情報に基づいて変調方式を変えて変調するようにしても良い。この場合には、制御部１０１から出力された変調方式情報は、当該変調部に入力する。また、本実施の形態８における送信装置は、本実施の形態１〜７のいずれかの送信装置に適用することができる。
【０１９１】
上記実施の形態１〜８においては、未使用時間帯が少なくなるように変調方式または符号化率を選択することにより未使用時間帯がなくなることとしたが、これに限らず、未使用時間帯が少なくなるように変調方式または符号化率を選択することにより未使用時間帯を少なくすることができれば、未使用時間帯が少し残る場合であっても上記実施の形態１〜８と同様の効果を奏する。また、上記の実施の形態１〜８は、基地局装置及び通信端末装置へ適用することが可能である。
【０１９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、未使用時間帯を有効に利用することができるとともに、誤り率特性を向上させて再送回数を削減することにより、伝送効率の向上と伝送遅延時間の削減との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る制御部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信信号フレームを示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係る制御部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信信号フレームを示す図
【図７】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係る制御部の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係る送信信号フレームを示す図
【図１０】本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１１】送信信号をサブキャリアに配置した図
【図１２】本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態５に係る制御部の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態５に係る送信信号フレームを示す図
【図１５】本発明の実施の形態６に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態６に係る制御部の構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施の形態６に係る送信信号フレームを示す図
【図１８】本発明の実施の形態７に係る送信信号フレームを示す図
【図１９】本発明の実施の形態８に係る送信信号フレームを示す図
【図２０】従来の送信信号フレームを示す図
【図２１】Ｉ−Ｑ平面図
【符号の説明】
１００ 送信装置
１０１ 制御部
１０２ 符号化部
１０３ａ、１０３ｂ 変調部
１０３ｃ 選択部
１０４ 無線部
Claims (5)
- 各サブキャリアに配置されるユーザ信号を並び替える制御手段と、サブキャリア毎に変調方式を設定して並び替えた前記ユーザ信号を変調する変調手段と、変調した前記ユーザ信号に対して逆高速フーリエ変換する逆高速フーリエ変換手段とを具備し、前記制御手段は、変調多値数の少ない変調方式が設定されるサブキャリアに回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるように並び替えることを特徴とする送信装置。
- 前記制御手段は、送信信号の送信中に送信データを送信しない未使用時間帯が存在するサブキャリアに対して前記回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるように並び替えることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
- 請求項１または請求項２記載の送信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 請求項１または請求項２記載の送信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 各サブキャリアに配置されるユーザ信号を並び替えるステップと、サブキャリア毎に変調方式を設定して並び替えた前記ユーザ信号を変調するステップと、変調した前記ユーザ信号に対して逆高速フーリエ変換するステップとを具備し、変調多値数の少ない変調方式が設定されるサブキャリアに回線品質が劣悪なユーザのユーザ信号が配置されるように並び替えることを特徴とする送信方法。
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