JP4403347B2 - 情報処理装置および情報処理方法、記録媒体、並びに通信システムおよび通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置および情報処理方法、記録媒体、並びに通信システムおよび通信方法に関し、特に、携帯電話システムにおいて、基地局のスループットの向上と、ユーザに対する通信資源の公平な割り当ての両方を実現することができるようにする情報処理装置および情報処理方法、記録媒体、並びに通信システムおよび通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、適応変調符号化通信方式（以下、適宜、AMCS(Adaptive Modulation and Coding)通信方式ともいう）が注目されている。適応変調符号化通信方式は、実データと、その実データに対する誤り訂正符号との割合を表す符号化率、および多値変調度数を、伝送路の品質に応じて変化させるもので、伝送路の品質が良い場合には、雑音耐久特性を犠牲にして、データの高速通信を可能とする。一方、伝送路の品質が悪い場合には、データレートを犠牲にして、雑音耐久特性を向上させる。
【０００３】
AMCS通信方式は、例えば、ＧＳＭ(Global Sytem for Mobile Communications)で用いられているＥＧＰＲＳ(Enhanced General Packet Radio Service)や、クアルコム(QUALCOMM)社が開発したＨＤＲ(High Data Rate)等の無線通信システムに導入されている。さらに、今後普及することが予測されるW-CDMA(Wide Band Code Division Multiple Access)方式においても、AMCS通信方式の導入が予定されている。
【０００４】
図１は、AMCS通信方式を採用した、従来の通信システム（システムとは、複数の装置が論理的に集合した物をいい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは問わない）の一例の構成を示している。
【０００５】
携帯端末１1乃至１3は、例えば、携帯電話機その他のＰＤＡ(Personal Digital Assistance)で構成され、基地局２との間で、AMCS通信方式による無線通信を行う。
【０００６】
ここで、以下、携帯端末１1乃至１3を、特に区別する必要がない限り、携帯端末１と記述する。
【０００７】
基地局２は、自身がカバーしている範囲（サービスエリア）内にある携帯端末１との間での、AMCS通信方式による無線通信の制御を行い、即ち、携帯端末１に対して、通信を行うための伝送帯域その他の通信資源を割り当て、これにより、例えば、他の基地局（図示せず）から送信されてくる他の携帯端末（図示せず）からのデータや、インターネットのＷＷＷ(World Wide Web)サーバからのＷｅｂページのデータ、メールサーバからのメール等を受信して、携帯端末１に送信する。あるいは、また、基地局２は、例えば、携帯端末１から送信されてくるデータを受信して、他の基地局や、インターネット等の所定のネットワークに送信する。
【０００８】
携帯端末１と基地局２との間のAMCS通信は、例えば、図２に示すようなやりとりが行われることで実現される。
【０００９】
即ち、いま、携帯端末１から基地局２へのデータ伝送を、「上り」というとともに、基地局２から携帯端末１へのデータ伝送を、「下り」というものとする。
【００１０】
基地局２は、携帯端末１に対して、図２（Ａ）に示すように、例えば、所定のフレーム単位で、適応変調符号化を行い、下りのあるチャンネルによって、データを送信する。AMCS通信では、フレーム単位で、符号化率や多値変調度数が変化するので、基地局２は、携帯端末１に対して、図２（Ｂ）に示すように、固定の符号化率と多値変調度数によって変調と符号化が行われる他の下りのチャンネルによって、直前のフレームの符号化率と多値変調度数を表す送信パラメータを送信する。携帯端末１は、この送信パラメータを受信することによって、次のフレームの符号化率と多値変調度数を認識し、基地局２から送信されてくる直後のフレームの復調および復号を行う。
【００１１】
基地局２は、上述のように、適応変調符号化を行うが、この適応変調符号化は、携帯端末１における受信品質に基づいて行われる。
【００１２】
このため、携帯端末１は、基地局２から送信されてくる信号の受信品質を求め、図２（Ｃ）に示すように、その受信品質を表す受信品質メッセージ（次データフレーム送信パラメータ要求メッセージ）を、上りのチャンネルによって、基地局２に送信する。基地局２は、この受信品質メッセージに基づいて、携帯端末１の現在の受信品質を認識し、その受信品質に対応する符号化率と多値変調度数のモード（以下、適宜、変調符号化モードという）を決定する。そして、基地局２は、図２（Ｂ）に示したように、その変調符号化モードを表す送信パラメータを、携帯端末１に送信し、さらに、直後のフレームを、その変調符号化モードに対応する符号化率と多値変調度数によって、携帯端末１に送信する。
【００１３】
図３は、図１の基地局２の構成例を示している。
【００１４】
分配部１１には、例えば、他の基地局から送信されてくる、他の携帯端末等からのパケットデータが供給される。分配部１１は、パケットデータを、その宛先となる宛先ユーザごとに分配し、バッファ１２nに供給する。即ち、分配部１１は、パケットデータの宛先ユーザに対して、Ｎ個のバッファ１２1乃至１２Nの中で、誰にも割り当てられていないものの１つを割り当てる。そして、分配部１１は、各宛先ユーザ宛のパケットデータを、その宛先ユーザに割り当てたバッファ１２nに供給する。
【００１５】
なお、バッファ１２nは、そのバッファ１２nに割り当てられた宛先ユーザとの通信リンクが切断されると、空きバッファとして解放され、他の宛先ユーザに割り当て可能な状態とされる。
【００１６】
バッファ１２nは、いわゆるＦＩＦＯ(First In First Out)構造のバッファで、分配部１１から供給されるパケットデータを順次記憶する。そして、バッファ１２nに記憶されたパケットデータは、選択部１３によって順次読み出される。
【００１７】
即ち、選択部１３は、制御部２２の制御にしたがい、宛先ユーザに割り当てられているいずれか１つのバッファ１２nを選択し、そのバッファ１２nに記憶されているパケットデータを読み出し、適応変調符号化部１４に供給する。
【００１８】
適応変調符号化部１４は、制御部２２から供給される変調符号化モードにしたがい、対応する符号化率の符号化方法によって、選択部１３からのパケットデータを符号化し、さらに、その符号化データを、対応する多値変調度数の変調方法によって変調し、その結果得られる変調信号を、拡散部１５に供給する。
【００１９】
ここで、多値変調度数の異なる変調方法としては、例えば、図４に示すように、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)と１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)などがある。
【００２０】
ＱＰＳＫの場合、図４（Ａ）に示すように、符号化データの２ビットが、同相成分成分（Ｉ信号）と直交成分（Ｑ信号）とで規定される平面上の４シンボルのうちの１シンボルにマッピングされる。また、１６ＱＡＭの場合、符号化データの４ビットが、Ｉ信号とＱ信号とで規定される平面上の１６シンボルのうちの１シンボルにマッピングされる。
【００２１】
従って、シンボルを送信するシンボルレートを一定にすると、単位時間あたりの送信データ量は、ＱＰＳＫよりも、１６ＱＡＭの方が多くなる。しかしながら、１６ＱＡＭにおけるシンボルどうしの距離は、ＱＰＳＫにおけるシンボルどうしの距離よりも短く、このため、雑音特性は、１６ＱＡＭよりも、ＱＰＳＫの方が良くなる。
【００２２】
つまり、ＱＰＳＫによれば、送信データ量は少ないが、雑音に対する耐性を強固にすることができ、１６ＱＡＭによれば、雑音に対する耐性が弱くなるが、送信データ量を多くすることができる。
【００２３】
一方、符号化率の異なる符号化方法としては、例えば、Ｒ＝１／２と３／４のターボ符号化等がある。
【００２４】
ここで、Ｒは、符号化率を表し、Ｒ＝ｘ／ｙとは、ｘビットのデータが、それに、ｙ−ｘビットの冗長ビットが付加されることにより、ｙビットのデータに符号化されることを意味する。従って、Ｒ＝１／２の符号化では、１ビットのデータに１ビットの冗長ビットが付加され、Ｒ＝３／４の符号化では、３ビットのデータに１ビットの冗長ビットが付加される。
【００２５】
その結果、Ｒ＝１／２の符号化によれば、Ｒ＝３／４の符号化の場合に比較して、データに対する冗長ビットが多いため、送信データ量（実データの量）は少なくなるが、誤り訂正能力が高くなる。一方、Ｒ＝３／４の符号化によれば、Ｒ＝１／２の符号化の場合に比較して、データに対する冗長ビットが少ないため、誤り訂正能力は低くなるが、送信データ量は多くなる。
【００２６】
適応変調符号化部１４では、以上の２種類の変調方法と、２種類の符号化方法とを適宜組み合わせて、例えば、図５に示すような３つの変調符号化モード＃０，＃１，＃２が用意されている。
【００２７】
即ち、変調符号化モード＃０では、Ｒ＝１／２の符号化方法で符号化され、ＱＰＳＫで変調される。変調符号化モード＃１では、Ｒ＝１／２の符号化方法で符号化され、１６ＱＡＭで変調される。変調符号化モード＃２では、Ｒ＝３／４の符号化方法で符号化され、１６ＱＡＭで変調される。
【００２８】
この場合、送信データ量は、変調符号化モード＃０，＃１，＃２の順で多くなるが、雑音耐久特性は、その逆に、変調符号化モード＃２，＃１，＃０の順で強固になる。
【００２９】
従って、図３の制御部２２は、伝送路の品質が良い場合には、雑音耐久特性を犠牲にして、データの高速通信を可能とする変調符号化モード＃０を設定する。また、制御部２２は、伝送路の品質が悪い場合には、データレートを犠牲にして、雑音耐久特性を向上させる変調符号化モード＃２を設定する。さらに、制御部２２は、伝送路の品質が良くもなく、悪くもない場合には、変調符号化モード＃１を設定する。
【００３０】
図６は、以上のような３つの変調符号化モードを有する適応変調符号化部１４の構成例を示している。
【００３１】
スイッチ３１には、選択部１３が出力するパケットデータが供給されるようになっており、スイッチ３１は、制御部２２から供給される変調符号化モードにしたがって、端子３１Ａ乃至３１Ｃのうちのいずれかを選択する。即ち、スイッチ３１は、変調符号化モード＃０乃至＃２の場合、端子３１Ａ乃至３１Ｃを、それぞれ選択する。
【００３２】
端子３１Ａは、符号化器３２Ａに接続されており、従って、スイッチ３１において、端子３１Ａが選択された場合には、選択部１３が出力するパケットデータは、符号化器３２Ａにされる。符号化器３２Ａは、端子３１Ａから供給されるパケットデータを、Ｒ＝１／２の符号化方法によって符号化し、その結果得られる符号化データを、変調器３３Ａに供給する。変調器３３Ａは、符号化器３２Ａからの符号化データをＱＰＳＫ変調し、その結果得られる変調信号を、スイッチ３４の端子３４Ａに供給する。従って、変調符号化モード＃０の場合は、上述したように、パケットデータは、Ｒ＝１／２の符号化方法で符号化され、ＱＰＳＫで変調される。
【００３３】
端子３１Ｂは、符号化器３２Ｂに接続されており、従って、スイッチ３１において、端子３１Ｂが選択された場合には、選択部１３が出力するパケットデータは、符号化器３２Ｂにされる。符号化器３２Ｂは、端子３１Ｂから供給されるパケットデータを、Ｒ＝１／２の符号化方法によって符号化し、その結果得られる符号化データを、変調器３３Ｂに供給する。変調器３３Ｂは、符号化器３２Ｂからの符号化データを１６ＱＡＭ変調し、その結果得られる変調信号を、スイッチ３４の端子３４Ｂに供給する。従って、変調符号化モード＃１の場合は、上述したように、パケットデータは、Ｒ＝１／２の符号化方法で符号化され、１６ＱＡＭで変調される。
【００３４】
端子３１Ｃは、符号化器３２Ｃに接続されており、従って、スイッチ３１において、端子３１Ｃが選択された場合には、選択部１３が出力するパケットデータは、符号化器３２Ｃにされる。符号化器３２Ｃは、端子３１Ｃから供給されるパケットデータを、Ｒ＝３／４の符号化方法によって符号化し、その結果得られる符号化データを、変調器３３Ｃに供給する。変調器３３Ｃは、符号化器３２Ｃからの符号化データを１６ＱＡＭ変調し、その結果得られる変調信号を、スイッチ３４の端子３４Ｃに供給する。従って、変調符号化モード＃２の場合は、上述したように、パケットデータは、Ｒ＝３／４の符号化方法で符号化され、１６ＱＡＭで変調される。
【００３５】
スイッチ３４は、スイッチ３１と同様に、制御部２２から供給される変調符号化モードにしたがって、端子３４Ａ乃至３４Ｃのうちのいずれかを選択する。即ち、スイッチ３４は、変調符号化モード＃０乃至＃２の場合、端子３４Ａ乃至３４Ｃを、それぞれ選択する。
【００３６】
従って、スイッチ３４においては、変調符号化モードに応じて、その変調符号化モードで符号化と変調が行われることにより得られた変調信号が出力される。
【００３７】
このように、適応変調符号化によれば、パケットデータが、伝送路の品質に応じた符号化率と変調度数で処理されるので、パケットデータを、効率良く伝送することができる。
【００３８】
図３に戻り、以上のようにして、適応変調符号化部１４が出力する変調信号は、拡散部１５に供給される。
【００３９】
拡散部１５には、適応変調符号化部１４が出力する変調信号の他、変調部２７が出力する変調信号も供給される。
【００４０】
即ち、他の基地局から、他の携帯端末等からの音声データが供給される場合には、その音声データは、符号化部２５に供給され、符号化部２５は、音声データを、固定の符号化率で符号化し、その結果得られる符号化データを、多重化部２６に供給する。
【００４１】
多重化部２６は、符号化部２５から供給される符号化データと、後述する符号化部２４から供給される符号化データとを多重化し、その結果得られる多重化データを、変調部２７に供給する。変調部２７は、多重化部２６からの多重化データを、固定の変調度数で変調し、その結果得られる変調信号を、拡散部１５に供給する。
【００４２】
拡散部１５には、以上のようにして、適応変調符号化部１４が出力する変調信号、および変調部２７が出力する変調信号とともに、パイロット信号も供給される。拡散部１５は、適応変調符号化部１４が出力する変調信号、変調部２７が出力する変調信号、およびパイロット信号を、それぞれ、異なる拡散符号によって、同一周波数帯域内に、スペクトル拡散し、その結果得られるスペクトル拡散信号を、送受信部１６に供給する。
【００４３】
送受信部１６は、拡散部１５からのスペクトル拡散信号に対して、増幅その他の必要な処理を施し、アンテナ１７から、電波として送信する。
【００４４】
また、アンテナ１７は、携帯端末１から送信されてくる電波を受信し、その結果得られる受信信号を、送受信部１６に供給する。送受信部１６は、アンテナ１７からの受信信号を増幅等し、スペクトル拡散信号を逆拡散部１８に供給する。逆拡散部１８は、スペクトル拡散信号をスペクトル逆拡散し、その結果得られる変調信号を、復調部１９に供給する。
【００４５】
復調部１９は、逆拡散部１８からの変調信号を復調し、パケットデータや音声データ等の各種のデータを得て出力する。復調部１９において得られる各種のデータは、例えば、他の基地局等に送信される。
【００４６】
また、復調部１９が、復調を行うことにより得られるデータは、受信品質ビット抽出部２０にも供給される。
【００４７】
携帯端末１から送信されてくる信号には、図２で説明したように、受信品質メッセージが含まれており、受信品質ビット抽出部２０は、復調部１９からのデータに含まれる受信品質メッセージに対応するビットを抽出し、受信品質判定部２１に供給する。
【００４８】
受信品質判定部２１は、受信品質ビット抽出部２０からの受信品質メッセージに基づき、携帯端末１における、基地局２からの電波の受信品質、即ち、伝送路の品質を判定し、その判定結果を、制御部２２に供給する。
【００４９】
制御部２２は、受信品質判定部２１からの判定結果に基づき、変調符号化モードを設定し、適応変調符号化部１４と制御データ生成部２３に供給する。
【００５０】
適応変調符号化部１４は、以上のようにして、制御部２２から供給される変調符号化モードにしたがって、選択部１３から供給されるパケットデータの適応変調符号化を行う。
【００５１】
一方、制御データ生成部２３は、制御部２２からの変調符号化モードに対応する変調方法と符号化方法を表すメッセージ（上述の送信パラメータ）、その他の、携帯端末１の制御に必要な制御データを生成し、符号化部２４に供給する。符号化部２４は、制御データ生成部２３からの制御データを、固定の符号化率で符号化し、その結果得られる符号化データを出力する。この符号化部２４が出力する符号化データは、上述したように、多重化部２６に供給され、符号化部２５が出力する符号化データと多重化される。
【００５２】
なお、制御部２２は、選択部１３の制御も行う。選択部１３は、制御部２２による制御にしたがい、図７に示すように、バッファ１２nに記憶されているパケットデータを選択して読み出し、適応変調符号化部１４に供給するので、選択部１３において読み出されたパケットデータは、携帯端末１に送信されることになる。従って、選択部１３での選択は、携帯端末１に対して、通信資源の割り当てることに対応するから、制御部２２は、この通信資源の割り当て制御を行っているということができる。
【００５３】
ここで、図７は、基地局２のパケットデータ伝送用の下り回線が、１チャンネルだけである場合に、携帯端末１1乃至１3のユーザ＃１乃至＃３それぞれ宛のパケットデータを送信するのに、携帯端末１1乃至１3それぞれに対して、通信資源が、時分割で割り当てられる様子を示している。
【００５４】
次に、図８は、図１の携帯端末１の構成例を示している。
【００５５】
基地局２からの電波は、アンテナ４１で受信され、その受信信号は、送受信部４２に供給される。送受信部４２は、アンテナ４１からの受信信号に対して、増幅その他の必要な処理を施し、逆拡散部４３に供給する。逆拡散部４３は、送受信部４２からの受信信号としてのスペクトル拡散信号を、スペクトル逆拡散し、その結果得られるパイロット信号、適応変調符号化されたデータ（図３の適応変調符号化部１４が出力するデータに対応する）、および固定の符号化率で、かつ固定の変調度数で変調されたデータ（図３の変調部２７が出力するデータに対応する）を出力する。
【００５６】
パイロット信号は、受信品質推定部５０に供給され、適応変調符号化されたデータは、データ復調復号部４９に供給される。また、固定の符号化率で、かつ固定の変調度数で変調されたデータは、復調部４４に供給される。
【００５７】
復調部４４は、逆拡散部４３が出力する、固定の符号化率で、かつ固定の変調度数で変調されたデータを復調し、その結果得られる符号化データを、制御データ分離部４５に供給する。制御データ分離部４５は、復調部４４から供給される符号化データから、制御データの符号化データを分離し、制御データ復号部４７に供給するとともに、残りの符号化データを、復号部４６に供給する。復号部４６は、制御データ分離部４５からの符号化データを復号し、その結果得られる、例えば音声データを出力する。
【００５８】
制御データ復号部４７は、制御データ分離部４５から供給される符号化データを、制御データに復号し、制御部４８に出力する。制御部４８は、制御データ復号部４７からの制御データに含まれる変調方法と符号化方法を表すメッセージにしたがって、データ復調復号部４９を制御する。
【００５９】
即ち、データ復調復号部４９は、制御部４８からの制御にしたがった復調方法で、逆拡散部４４が出力する適応変調符号化されたデータを復調し、さらに、その復調の結果得られるデータを、制御部４８からの制御にしたがった復号方法で復号する。そして、データ復調復号部４９は、その復号の結果得られるパケットデータを出力する。
【００６０】
一方、受信品質推定部５０は、逆拡散部４３からのパイロット信号に基づいて、適応変調符号化されたデータの受信品質を推定し、その受信品質を表す受信品質メッセージを、受信品質ビット挿入部５１に供給する。
【００６１】
受信品質ビット挿入部５１には、受信品質推定部５０が出力する受信品質メッセージの他、携帯電話機１から送信すべきパケットデータや音声データ等の送信データが供給されるようになっており、受信品質ビット挿入部５１は、その送信データの所定の位置に、受信品質メッセージに対応するビット列を挿入し、必要に応じて符号化して、変調部５２に供給する。
【００６２】
変調部５２は、受信品質ビット挿入部５１からのデータを、固定の変調度数で変調する。そして、変調部５２は、その変調の結果得られる変調信号を、拡散部５３に供給する。
【００６３】
拡散部５３は、変調部５２からの変調信号をスペクトル拡散することにより、スペクトル拡散信号とし、送受信部４２に供給する。送受信部４２は、拡散部５３からのスペクトル拡散信号に対して、増幅その他の必要な処理を施し、アンテナ４１から、電波として送信する。
【００６４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３の基地局２の制御部２２による通信資源の割り当て制御のアルゴリズムとしては、例えば、次のような第１乃至第３の方法がある。
【００６５】
即ち、第１の方法では、受信品質が良い携帯端末に対して、優先的に通信資源が割り当てられる。第２の方法では、携帯端末１の受信品質に関係なく、各携帯端末（基地局２のサービスエリア内に存在し、かつ基地局２との通信リンクが確立されている各携帯端末）に対して、均等に、通信資源が割り当てられる。第３の方法では、各携帯端末に対して、送信データ量（オーバーヘッドを含まない実データの量）が均等になるように、通信資源が割り当てられる。
【００６６】
第１の方法によれば、受信品質が良い携帯端末、即ち、高データレートでのデータ送信が可能な携帯端末に対して、優先的に、通信資源が割り当てられるため、基地局２の処理効率（基地局２の送信データ量）（スループット）は最大となる。しかしながら、第１の方法では、受信品質が悪い携帯端末、即ち、例えば、基地局２から遠方に位置するユーザの携帯端末には、通信資源が割り当てにくくなり、ユーザに対して不公平となる。従って、この第１の方法は、最近多く採用されている定額制のサービスには、適用しにくい。
【００６７】
第２の方法によれば、通信資源が、各携帯端末に、均等に割り当てられることから、データレートが一定の場合には、各ユーザに対する送信データ量は均等になり、ユーザ間の不公平は生じない。しかしながら、適応変調符号化通信方式を採用する場合には、主として、基地局２からの距離が影響する受信品質によって、データレートが変化するため、通信資源を、各携帯端末に、同一の時間だけ割り当てたとしても、各ユーザに対する送信データ量は、受信品質によって異なるものとなる。従って、ユーザ間の不公平さの程度は、第１の方法の場合よりも低くはなるが、それでも、まだ、相応の不公平さが残る。また、第２の方法では、受信品質に関係なく、通信資源の割り当てが行われるため、基地局２のスループットは、第１の方法の場合に比較して低下することとなる。
【００６８】
第３の方法では、各携帯端末に対する送信データ量が均等になるように、通信資源が割り当てられることから、ユーザ間の不公平さは完全に解消されることになる。しかしながら、第３の方法では、受信品質の良い携帯端末に対応する送信データ量と、受信品質の悪い携帯端末に対する送信データ量とが均等になるようにするため、受信品質の悪い携帯端末に対して、多くの通信資源が割り当てられる。このため、適応変調符号化による伝送効率の向上という効果が薄れることになる。
【００６９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、適応変調符号化による伝送効率をなるべく維持しながら、ユーザに対してなるべく公平なデータ伝送を実現することができるようにするものである。
【００７０】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報処理装置は、通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得手段と、通信装置から、受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得手段と、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算手段と、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定手段と、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算手段と、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、受信品質推定手段により推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定手段とを備え、受信品質推定手段は、受信品質メッセージと、決定手段が受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間において積算手段で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値を求めることを特徴とする。
【００７１】
本発明の情報処理方法は、通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、通信装置から、受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算ステップと、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定ステップとを備え、受信品質推定ステップにおいて、受信品質メッセージと、決定ステップで受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められることを特徴とする。
【００７２】
本発明の記録媒体は、通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、通信装置から、受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算ステップと、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定ステップとを備え、受信品質推定ステップにおいて、受信品質メッセージと、決定ステップで受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められることを特徴とする。
【００７３】
本発明の通信システムは、通信装置が、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、自身における受信品質を求め、その受信品質を表す受信品質メッセージを生成する受信品質メッセージ生成手段と、受信品質メッセージが、第１の間隔で送信されるように、受信品質メッセージを、情報処理装置への送信信号に挿入する受信品質メッセージ挿入手段と、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、情報処理装置の送信電力の調整を要求する電力制御情報を生成する電力制御情報生成手段と、電力制御情報が、第１の間隔よりも短い第２の間隔で送信されるように、電力制御情報を、送信信号に挿入する電力制御情報挿入手段とを備え、情報処理装置が、受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得手段と、通信装置から送信されてくる電力制御情報を取得する電力制御情報取得手段と、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算手段と、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定手段と、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算手段と、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、受信品質推定手段により推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定手段とを備え、受信品質推定手段は、受信品質メッセージと、決定手段が受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間において積算手段で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値を求めることを特徴とする。
【００７４】
本発明の通信方法は、通信装置における通信方法が、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、自身における受信品質を求め、その受信品質を表す受信品質メッセージを生成する受信品質メッセージ生成ステップと、受信品質メッセージを、情報処理装置への送信信号に挿入する受信品質メッセージ挿入ステップと、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、情報処理装置の送信電力の調整を要求する電力制御情報を生成する電力制御情報生成ステップと、電力制御情報が、第１の間隔よりも短い第２の間隔で送信されるように、電力制御情報を、送信信号に挿入する電力制御情報挿入ステップとを備え、情報処理装置における通信方法が、受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、通信装置から送信されてくる電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算ステップと、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定ステップとを備え、受信品質推定ステップにおいて、受信品質メッセージと、決定ステップで受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められることを特徴とする。
【００７５】
本発明の情報処理装置および情報処理方法、並びに記録媒体においては、通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージが取得され、通信装置から、受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報が取得され、所定の区間において取得された電力制御情報について積算が行われ、通信装置における現在の受信品質が推定される。また、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値が演算され、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージとに基づいて、通信資源の割り当てが決定される。そして、受信品質メッセージと、受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められる。
【００７６】
本発明の通信システムおよび通信方法においては、通信装置において、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、自身における受信品質が求められ、その受信品質を表す受信品質メッセージが生成されて、情報処理装置への送信信号に挿入され、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、情報処理装置の送信電力の調整を要求する電力制御情報が生成され、電力制御情報が、第１の間隔よりも短い第２の間隔で送信されるように、電力制御情報が、送信信号に挿入される。一方、情報処理装置では、受信品質メッセージが取得され、通信装置から送信されてくる電力制御情報が取得され、所定の区間において取得された電力制御情報について積算が行われ、通信装置における現在の受信品質が推定される。また、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値が演算され、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージとに基づいて、通信資源の割り当てが決定される。そして、受信品質メッセージと、受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められる。
【００７７】
【発明の実施の形態】
図９は、本発明を適用した通信システムの一実施の形態の構成例を示している。
【００７８】
図９の通信システムは、３台の携帯端末６１1乃至６１3と、基地局６２とから構成されており、携帯端末６１1乃至６１3それぞれと、基地局６２との間では、AMCS通信方式による通信が、例えば、W-CDMA方式によって行われるようになっている。
【００７９】
携帯端末６１1乃至６１3は、例えば、図１の携帯端末１と同様に、携帯電話機その他のＰＤＡ(Personal Digital Assistance)で構成され、基地局６２との間で、AMCS通信方式を採用したW-CDMA通信を行う。
【００８０】
なお、図９では、３台の携帯端末６１1乃至６１3を示してあるが、携帯端末の数は、特に限定されるものではない。
【００８１】
ここで、以下、携帯端末６１1乃至６１3を、特に区別する必要がない限り、携帯端末６１と記述する。
【００８２】
基地局６２は、自身がカバーしている範囲内にある携帯端末６１との間での、AMCS通信方式を採用したW-CDMA通信の制御を行い、即ち、携帯端末６１に対して、通信を行うための伝送帯域その他の通信資源を割り当て、これにより、例えば、他の基地局（図示せず）から送信されてくる他の携帯端末（図示せず）からのデータや、インターネットのＷＷＷサーバからのＷｅｂページのデータ、メールサーバからのメール等を受信して、携帯端末６１に送信する。あるいは、また、基地局２は、例えば、携帯端末６１から送信されてくるデータを受信して、他の基地局や、インターネット等の所定のネットワークに送信する。
【００８３】
次に、図１０は、携帯端末６１と基地局６２との間でやりとりされるデータフォーマットを示している。
【００８４】
なお、ここでは、携帯端末６１と基地局６２との間で、W-CDMA方式による通信が行われるものとしており、図１０は、W-CDMA方式について、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で規定されているチャンネルのうちの一部だけを示している。
【００８５】
携帯端末６１から基地局６２へのデータ伝送に用いられる上り回線は、図１０（Ａ）に示すように、DPDCH(Dedicated Physical Data Channel)チャンネルとDPCCH(Dedicated Physical Control Channel)チャンネルを有している。
【００８６】
DPDCHチャンネルおよびDPCCHチャンネルは、約0.667msの長さ（時間）のスロットを最小単位として構成され、例えば、５または１５スロット（約3.33msまたは10ms）で、１フレームが構成される。
【００８７】
DPDCHチャンネルは、データ部を有し、そのデータ部には、携帯端末６１から基地局６２に送信されるパケットデータや音声データ等の実データが配置される。さらに、DPDCHチャンネルのデータ部には、受信品質メッセージも配置される。
【００８８】
DPCCHチャンネルは、パイロット部やＴＰＣ部などを有し、そのパイロット部には、パイロット信号が配置され、ＴＰＣ(Transmit Power Control)部には、後述する電力制御情報が配置される。
【００８９】
ここで、DPDCHチャンネルに配置されるデータは、Ｉ信号に割り当てられ、DPCCHチャンネルに配置されるデータは、Ｑ信号に割り当てられる。
【００９０】
基地局６２から携帯端末６１へのデータ伝送に用いられる上り回線は、図１０（Ｂ）に示すように、DPCH(Dedicated Physical Channel)チャンネル、DSCH(Downlink Shard Channel)チャンネル、CPICH(Common PIlot Channel)チャンネルを有している。そして、DPCHチャンネル、DSCHチャンネル、およびCPICHチャンネルも、図１０（Ａ）で説明したDPDCHチャンネルおよびDPCCHチャンネルと同様に、約0.667msの長さのスロットを最小単位として構成され、例えば、５または１５スロットで、１フレームが構成される。
【００９１】
なお、上り回線のチャンネルで送信されるフレームと、下り回線のチャンネルで送信されるフレームとは、同一の数のスロットで構成されている必要はないが、ここでは、説明を簡単にするために、上り回線と下り回線のチャンネルで送信されるフレームは、同一数のスロットで構成されるものとする。即ち、上り回線と下り回線のフレーム長は、同一であるとする。
【００９２】
DPCHチャンネルは、制御部とデータ部を有し、その制御部には、変調符号化モードその他の制御データが配置され、データ部には、音声データなどが配置される。なお、DPCHチャンネルの制御部には、制御データとして、パイロット信号も配置される。
【００９３】
DSCHチャンネルは、データ部を有し、そのデータ部には、適応変調符号化されたデータが配置される。
【００９４】
CPICHチャンネルは、パイロット部を有し、そのパイロット部には、パイロット信号が配置される。
【００９５】
なお、CPICHチャンネルに配置されるパイロット信号は、DPCHチャンネルとは異なる拡散符号でスペクトル拡散されることにより、DPCHチャンネルのデータ部に配置されたデータと並列して送信される。これに対して、DPCHチャンネルの制御部に配置されるパイロット信号は、そのDPCHチャンネルのデータ部に配置されるデータと時間多重されて送信される。
【００９６】
ここで、CPICHチャンネルに配置されるパイロット信号と、DPCHチャンネルの制御部に配置されるパイロット信号とを区別するために、以下、適宜、CPICHチャンネルに配置されるパイロット信号を、共通パイロット信号と、DPCHチャンネルの制御部に配置されるパイロット信号を、個別パイロット信号と、それぞれいう。前述の図３において（後述する図１４においても同様）、拡散部１５に入力されているパイロット信号が、共通パイロット信号である。
【００９７】
次に、図１１は、図９の携帯端末６１の構成例を示している。なお、図中、図８の携帯端末１と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下、その説明は、適宜省略する。即ち、図１１の携帯端末６１は、図８の携帯端末１に、個別パイロット分離部７１、受信品質推定部７２、電力制御ビット生成部７３、電力制御ビット挿入部７４が新たに設けられて構成されている。
【００９８】
個別パイロット分離部７１には、逆拡散部４３が出力するDPCHチャンネルの信号が供給されるようになっており、個別パイロット分離部７１は、そのDPCHチャンネルの信号を、復調部４４に供給するとともに、そのDPCHチャンネルの信号から、個別パイロット信号を分離して、受信品質推定部７２に供給する。
【００９９】
受信品質推定部７２は、個別パイロット分離部７１からの個別パイロット信号に基づいて、DPCHチャンネルの信号の受信品質を、例えば、１スロットごとに推定する。
【０１００】
即ち、例えば、いま、DPCHチャンネルの１スロットに含まれる個別パイロット信号のシンボルを、p[1],p[2],・・・,p[N]とすると、受信品質推定部７２は、例えば、次式にしたがって、信号成分Ｓと干渉成分Ｉを求め、さらに、DPCHチャンネルの信号の受信品質ＳＩＲDPCHを求める。
【０１０１】
Ｓ＝Ｐave 2
Ｉ＝１／Ｎ×Σ（p[n]−Ｐave）2
Ｐave＝１／Ｎ×Σp[n]
ＳＩＲDPCH＝Ｓ／Ｉ
・・・（１）
【０１０２】
なお、式（１）におけるΣは、変数ｎを、１からＮまでに変えてのサメーションを意味する。
【０１０３】
信号品質推定部７２は、以上のようにして、DPCHチャンネルの信号の受信品質ＳＩＲDPCHを、１スロットごとに求めて、電力制御ビット生成部７３に供給する。
【０１０４】
電力制御ビット生成部７３は、受信品質推定部７２からの受信品質ＳＩＲDPCHに基づき、基地局６２のDPCHチャンネルの送信電力の調整を要求する電力制御情報を生成する。
【０１０５】
即ち、電力制御ビット生成部７３は、受信品質ＳＩＲDPCHを、所定の閾値εと比較する。そして、電力制御ビット生成部７３は、受信品質ＳＩＲDPCHが所定の閾値ε以上の場合（より大きい場合）、電力制御情報としての１ビットのフラグTPCに、DPCHチャンネルの送信電力を１ｄＢ下げることを要求する情報として、例えば０をセットする。また、電力制御ビット生成部７３は、受信品質ＳＩＲDPCHが所定の閾値ε未満（以下）の場合、電力制御情報としての１ビットのフラグTPCに、DPCHチャンネルの送信電力を１ｄＢ上げることを要求する情報として、例えば１をセットする。
【０１０６】
電力制御ビット生成部７３は、以上のようにして、電力制御情報TPCに値をセットすると、その電力制御情報TPCを、電力制御ビット挿入部７４に供給する。
【０１０７】
電力制御ビット挿入部７４には、電力制御ビット生成部７３が出力する電力制御情報TPCの他、受信品質ビット挿入部５１から送信データが供給されるようになっており、電力制御ビット挿入部７４は、受信品質ビット挿入部５１からの送信データの所定の位置に、電力制御情報TPCに対応する１ビットを挿入して、変調部５２に供給する。即ち、電力制御ビット挿入部７４は、図１０（Ａ）に示したDPDCHチャンネルおよびDPCCHチャンネルのうちのDPCCHチャンネルのTPC部に、電力制御情報TPCを配置して、変調部５２に供給する
以上のように構成される携帯端末６１では、基地局６２からのデータを受信する受信処理と、基地局２にデータを送信する送信処理が行われる。
【０１０８】
即ち、受信処理では、アンテナ４１において、基地局６２からの電波が受信され、その受信信号が、送受信部４２を介して、逆拡散部４３に供給される。逆拡散部４３は、そこに供給される受信信号に対して、スペクトル逆拡散処理を施し、これにより、DPCHチャンネル、DSCHチャンネル、およびCPICHチャンネルの信号を得る（図１０（Ｂ））。
【０１０９】
そして、DPCHチャンネルの信号は、個別パイロット分離部７１に供給され、DSCHチャンネルの信号は、データ復調復号部４９に供給される。さらに、CPICHチャンネルの信号は、受信品質推定部５０に供給される。
【０１１０】
個別パイロット分離部７１は、逆拡散部４３から供給されるDPCHチャンネルの信号から、個別パイロット信号を分離し、受信品質推定部７２に供給する。また、個別パイロット分離部７１は、逆拡散部４３から供給されるDPCHチャンネルの信号を、復調部４４に供給する。
【０１１１】
復調部４４、制御データ分離部４５、復号部４６、制御データ復号部４７、制御部４８、データ復調復号部４９では、図８の携帯端末１における場合と同様の処理が行われ、これにより、DSCHチャンネルの信号、即ち、適応変調符号化されたデータが、その変調符号化モードにしたがって復調および復号される。
【０１１２】
一方、送信処理では、携帯電話機６１から送信すべきパケットデータや音声データ等の送信データが、受信品質ビット挿入部５１に供給される。さらに、受信品質ビット挿入部５１には、受信品質推定部５０が、後述するDSCHチャンネルの信号の受信品質推定処理を行うことにより得られる受信品質を表す受信品質メッセージが、例えば、フレームごとに供給される。
【０１１３】
受信品質ビット挿入部５１は、送信データに、受信品質メッセージを挿入し、即ち、送信データとしてのDPDCHチャンネルのデータ部（図１０（Ａ））に、受信品質メッセージを配置し、必要に応じて、フレーム単位で符号化して、電力制御ビット挿入部７４に供給する。
【０１１４】
電力制御ビット挿入部７４は、受信品質ビット挿入部５１からの送信データに、後述するDPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理が行われることにより、電力制御ビット生成部７３から、例えば、スロットごとに供給される電力制御情報を挿入し、即ち、送信データとしてのDPCCHチャンネルのＴＰＣ部（図１０（Ａ））に、電力制御情報を配置し、変調部５２に供給する。
【０１１５】
以下、変調部５２、拡散部５３、および送受信部４２において、図８の携帯端末１における場合と同様の処理が行われることにより、送信データに対応する電波が、アンテナ４１から基地局６２に送信される。
【０１１６】
次に、図１１の携帯端末６１では、受信処理および送信処理の他、上述したように、DSCHチャンネルの信号の受信品質推定処理と、DPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理が行われる。
【０１１７】
そこで、まず、図１２のフローチャートを参照して、DSCHチャンネルの信号の受信品質推定処理について説明する。
【０１１８】
DSCHチャンネルの信号の受信品質推定処理では、まず最初に、ステップＳ１において、受信品質推定部５０が、逆拡散部４３から出力されるCPICHチャンネルに配置されている共通パイロット信号を取得する。そして、ステップＳ２に進み、受信品質推定部５０は、共通パイロット信号に基づいて、DSCHチャンネルの信号の受信品質を推定する。
【０１１９】
即ち、例えば、いま、CPICHチャンネルの１フレームに含まれる共通パイロット信号のシンボルを、c[1],c[2],・・・,c[M]とすると、受信品質推定部５０は、例えば、次式にしたがって、信号成分Ｓと干渉成分Ｉを求め、さらに、DSCHチャンネルの信号の受信品質ＳＩＲDSCHを求める。
【０１２０】
Ｓ＝Ｃave 2
Ｉ＝１／Ｍ×Σ（c[m]−Ｃave）2
Ｃave＝１／Ｎ×Σc[m]
ＳＩＲDSCH＝Ｓ／Ｉ×Ｐoffset
・・・（２）
【０１２１】
なお、式（２）におけるΣは、変数ｍを、１からＭまでに変えてのサメーションを意味する。また、Ｐoffsetは、DSCHチャンネルの送信電力ＰDSCHと、CPICHチャンネルの送信電力ＰCPICHとの比ＰDSCH／ＰCPICHを表す。このＰoffsetは、例えば、固定の値として、携帯端末６１にあらかじめ設定しておくことが可能である。また、Ｐoffsetは、例えば、携帯端末６１と基地局２との間の通信リンクが確立された直後に、基地局２から携帯端末６１に送信するようにすることも可能である。
【０１２２】
受信品質推定部５０は、以上のようにして、DSCHチャンネルの信号の受信品質（の推定値）ＳＩＲDSCHを求め、受信品質ビット挿入部５１に供給して、処理を終了する。
【０１２３】
受信品質推定部５０は、図１２のDSCHチャンネルの信号の受信品質の推定処理を、フレームごとに行うようになっており、受信品質ビット挿入部５１は、受信品質推定部５０からのDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCを、DPDCHチャンネル（図１０（Ａ））のデータ部（の一部）に、受信品質メッセージとして配置する。従って、DSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHを表す受信品質メッセージは、DPDCHチャンネルによって、フレームごとに、携帯端末６１から基地局６２に送信される。
【０１２４】
次に、図１３のフローチャートを参照して、DPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理について説明する。
【０１２５】
DPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理では、まず最初に、ステップＳ１１において、個別パイロット分離部７１が、逆拡散部４３から出力されるDPCHチャンネルのスロットから、個別パイロット信号を抽出し、受信品質推定部７２に供給する。
【０１２６】
受信品質推定部７２は、ステップＳ１２において、個別パイロット分離部７１から供給されるスロット単位の個別パイロット信号を用い、上述した式（１）にしたがって、DPCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDPCHを求め、電力制御ビット生成部７３に供給する。
【０１２７】
電力制御ビット生成部７３は、ステップＳ１３において、受信品質推定部７２からの受信品質ＳＩＲDPCHを、所定の閾値εと比較し、その大小関係を判定する。
【０１２８】
ステップＳ１３において、受信品質ＳＩＲDPCHが、所定の閾値ε未満であると判定された場合、ステップＳ１４に進み、電力制御ビット生成部７３は、電力制御情報TPCに、DPCHチャンネルの送信電力を１ｄＢ上げることを要求する情報としての１をセットし、電力制御ビット挿入部７４に供給して、処理を終了する。
【０１２９】
また、ステップＳ１３において、受信品質ＳＩＲDPCHが、所定の閾値ε未満でないと判定された場合、ステップＳ１５に進み、電力制御ビット生成部７３は、電力制御情報TPCに、DPCHチャンネルの送信電力を１ｄＢ下げることを要求する情報としての０をセットし、電力制御ビット挿入部７４に供給して、処理を終了する。
【０１３０】
個別パイロット分離部７１、受信品質推定部７２、および電力制御ビット生成部７３は、図１３のDPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理を、スロットごとに行うようになっており、従って、電力制御情報TPCは、スロットごとに、携帯端末６１から基地局６２に送信される。
【０１３１】
即ち、いまの場合、携帯端末６１から基地局６２に対して、DSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHを表す受信品質メッセージは、フレーム周期で送信されるが、DPCHチャンネルの電力制御情報TPCは、フレーム周期より短いスロット周期で送信される。
【０１３２】
なお、例えば、受信品質メッセージは、上述したように、符号化されて送信されるが、電力制御情報TPCは、符号化されずに送信される。
【０１３３】
次に、図１４は、図９の基地局６２の構成例を示している。なお、図中、図３における場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。即ち、図１４の基地局６２は、電力制御ビット抽出部８１、電力調整部８２、電力制御ビットバッファ８３、積算部８４が新たに設けられているとともに、受信品質判定部２１と制御部２２に替えて、受信品質判定部８５と制御部８６がそれぞれ設けられている他は、基本的に、図３の基地局２と同様に構成されている。
【０１３４】
電力制御ビット抽出部８１は、逆拡散部１８が出力する信号を、復調部１９に供給するとともに、その信号から、DPCCHチャンネルのＴＰＣ部（図１０（Ａ））に配置された電力制御情報TPCを抽出し、電力調整部８２と電力制御ビットバッファ８３に供給する。
【０１３５】
電力調整部８２は、変調部２７が出力する変調信号の送信電力を、電力制御ビット抽出部８１が出力する電力制御情報TPCにしたがって調整し、拡散部１５に供給する。即ち、電力調整部８２は、電力制御情報TPCが１の場合、変調部２７が出力する変調信号を、現在の増幅率より１ｄＢ高い値で電力増幅して、拡散部１５に出力する。また、電力調整部８２は、電力制御情報TPCが０の場合、変調部２７が出力する変調信号を、現在の増幅率より１ｄＢ低い値で電力増幅して、拡散部１５に出力する。
【０１３６】
ここで、基地局６２において、電力調整部８２において送信電力の調整された変調信号は、DPCHチャンネル（図１０（Ｂ））で送信される。そして、携帯端末６１は、上述したように、DPCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDPCHに応じて、電力制御情報TPCを設定する。従って、基地局６２では、DPCHチャンネルの信号は、携帯端末６１で所定の受信品質ＳＩＲDPCHが得られるように、送信電力が調整されて送信される。
【０１３７】
電力制御ビットバッファ８３は、電力制御ビット抽出部８１が出力する１ビットの電力制御情報TPCを一時記憶する。ここで、電力制御ビットバッファ８３は、少なくとも、後述する報告遅延時間の間に、携帯端末６１から送信されてくる電力制御情報TPCを記憶することのできる記憶容量を有している。また、電力制御ビットバッファ８３は、例えば、いわゆるリングバッファで構成されており、空き容量がなくなると、最新の電力制御情報を、最も古い電力制御情報に上書きする形で記憶する。
【０１３８】
積算部８４は、受信品質判定部８５の制御にしたがい、電力制御ビットバッファ８３に記憶された電力制御情報の一部または全部について、後述するような積算を行い、その積算値を、受信品質判定部８５に供給する。
【０１３９】
受信品質判定部８５は、積算部８４を制御し、電力制御情報の積算値を取得する。さらに、受信品質判定部８５は、受信品質ビット抽出部２０から供給される受信品質メッセージと、積算部８４からの電力制御情報の積算値を用いて、携帯端末６１における現在のDSCHチャンネル（図１０（Ｂ））の受信品質を精度良く推定し、その推定値を、制御部８６に供給する。
【０１４０】
制御部８６は、受信品質判定部８５からの受信品質に基づき、変調符号化モードを決定し、適応変調符号化部１４および制御データ作成部２３に供給する。さらに、制御部８６は、受信品質判定部８５からの受信品質に基づき、後述するリソース（通信資源）割り当て処理を行うことによって、選択部１３に選択させるバッファ１２nを決定し、その決定にしたがって、選択部１３を制御する。なお、制御部８６には、バッファ１２1乃至１２Nそれぞれのデータ蓄積量が供給されるようになっており、制御部８６は、受信品質判定部８５からの受信品質の他、バッファ１２1乃至１２Nそれぞれのデータ蓄積量その他にも基づいて、リソース割り当て処理を行うようになっている。
【０１４１】
以上のように構成される基地局６２では、携帯端末６１にデータを送信する送信処理と、携帯端末６１からのデータを受信する受信処理が行われる。
【０１４２】
即ち、送信処理では、例えば、他の基地局から送信されてくる、他の携帯端末等からのパケットデータが、分配部１１を介して、所定のバッファ１２nに供給されて記憶される。そして、選択部１３が、後述するような制御部８６の制御にしたがい、バッファ１２1乃至１２Nのうちのいずれか１つのバッファ１２nを選択し、そのバッファ１２nに記憶されているパケットデータを読み出して、適応変調符号化部１４に供給する。適応変調符号化部１４は、制御部８６から供給される変調符号化モードにしたがい、選択部１３からのパケットデータを適応変調符号化し、さらに、その結果得られる変調信号を、拡散部１５に供給する。
【０１４３】
一方、他の基地局から送信されてくる、他の携帯端末等からの音声データは、符号化部２５を介して、多重化部２６に供給される。また、制御データ生成部２３が生成する制御データは、符号化部２４を介して、多重化部２６に供給される。
【０１４４】
多重化部２６および変調部２７は、音声データと制御データを、図３における場合と同様に処理する。そして、その結果得られる変調信号は、変調部２７から電力調整部８２に供給される。
【０１４５】
電力調整部８２は、上述したように、変調信号の送信電力を、電力制御ビット抽出部８１からの最新の電力制御情報にしたがって調整し、拡散部１５に供給する。
【０１４６】
拡散部１５には、適応変調符号化部１４が出力する変調信号、および電力調整部８２が出力する変調信号とともに、共通パイロット信号も供給されるようになっており、拡散部１５は、適応変調符号化部１４からの変調信号、電力調整部８２からの変調信号、および共通パイロット信号を、それぞれ異なる拡散符号によって、同一周波数帯域内に、スペクトル拡散し、スペクトル拡散信号を得る。このスペクトル拡散信号は、送受信部１６に供給され、アンテナ１７から、電波として送信される。
【０１４７】
なお、適応変調符号化部１４からの変調信号は、DSCHチャンネル（図１０（Ｂ））で、電力調整部８２が出力する変調信号は、DPCHチャンネルで、共通パイロット信号は、CPICHチャンネルで、それぞれ送信される。
【０１４８】
一方、受信処理では、アンテナ１７で、携帯端末１から送信されてくる電波が受信され、受信信号が、送受信部１６および逆拡散部１８を介して、電力制御ビット抽出部８１に供給される。
【０１４９】
電力制御ビット抽出部８１は、逆拡散部１８を介して供給される信号を、復調部１９に供給するとともに、その信号から、DPCCHチャンネルのＴＰＣ部（図１０（Ａ））に配置された電力制御情報TPCを抽出し、電力調整部８２と電力制御ビットバッファ８３に供給する。
【０１５０】
電力調整部８２は、上述の送信処理で説明したように、変調部２７が出力する、DPCHチャンネルで送信される変調信号の送信電力を、電力制御ビット抽出部８１が出力する最新の電力制御情報TPCにしたがって調整し、拡散部１５に供給する。電力制御情報TPCは、上述したように、携帯端末６１から、スロットに配置されて送信されてくるから、DPCHチャンネルで送信される変調信号は、スロットごとに、その送信電力が調整されて送信されることになる。
【０１５１】
電力制御ビットバッファ８３は、電力制御ビット抽出部８１が出力する１ビットの電力制御情報TPCを順次記憶する。ここで、この電力制御ビットバッファ８３に記憶された電力制御情報TPCを用いて、後述する受信品質判定処理が行われ、これにより、携帯端末１における、DSCHチャンネルの受信品質が、精度良く推定される。
【０１５２】
一方、復調部１９は、電力制御ビット抽出部８１からの信号を復調し、パケットデータや音声データ等の各種のデータを得て出力する。また、復調部１９が、復調を行うことにより得られるデータのうち、DPDCHチャンネル（図１０（Ａ））に配置されたデータは、受信品質ビット抽出部２０にも供給される。
【０１５３】
上述したように、DPDCHチャンネルには、DSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHを表す受信品質メッセージが、フレームごとに配置され、携帯端末６１から基地局６２に送信される。
【０１５４】
受信品質ビット抽出部２０は、復調部１９からのDPDCHチャンネル（図１０（Ａ））に配置されたデータに含まれる受信品質メッセージを抽出し、受信品質判定部８５に供給する。
【０１５５】
受信品質判定部８５は、受信品質ビット抽出部２０から供給される受信品質メッセージと、電力制御ビットバッファ８３に記憶された電力制御情報との両方を用いて、受信品質判定処理を行うことにより、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)を、精度良く推定する。
【０１５６】
即ち、携帯端末６１では、図１５に示すように、CPICHチャンネル（図１０（Ｂ））の１フレームを、DSCHチャンネルの受信品質を測定する区間（SIR測定区間）として、そのSIR測定区間における共通パイロット信号を観測することにより、式（２）にしたがい、DSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHを求める。この受信品質受信品質ＳＩＲDSCHを表す受信品質メッセージは、携帯端末１において、DPDCHチャンネルのデータ部（図１０（Ａ））に配置され、フレームごとに送信されてくるが、受信品質メッセージは符号化されているため、その復号が必要であり、さらに、その復号は、受信品質メッセージが配置されたフレームすべての受信が完了してからでないと行うことができない。
【０１５７】
このため、基地局２において、携帯端末６１から送信されてきた受信品質メッセージだけから、DSCHチャンネルの受信品質を認識し、その受信品質に応じた変調符号化モードを選択して、その変調符号化モードによる適応変調符号化を行うと、図１５に示すように、携帯端末６１においてDSCHチャンネルの受信品質が観測された時点から、かなりの時間が経過したタイミングで、基地局２において、その受信品質に応じた変調符号化モードによる適応変調符号化が行われることになる。
【０１５８】
なお、図１５は、携帯端末６１においてDSCHチャンネルの受信品質が観測された時点から、４フレームに対応する遅延時間が経過してから、基地局２において、その受信品質に応じた変調符号化モードによる適応変調符号化が行われることを表している。即ち、図１５は、いま、適応変調符号化を行おうとしているDSCHチャンネルのフレームを、注目フレームということとすると、その注目フレームについての変調符号化モードを決定するのに用いることのできる最新の受信品質メッセージが表す受信品質が、携帯端末６１において、４フレームに対応する遅延時間だけ過去に求められたものであることを表している。
【０１５９】
ここで、注目フレームのタイミングと、注目フレームについての変調符号化モードを決定するのに用いる受信品質メッセージが表す受信品質が、携帯端末６１において求められたタイミングとの時間差を、以下、適宜、報告遅延時間ＴDという。
【０１６０】
基地局２において、受信品質メッセージだけから、DSCHチャンネルの受信品質を認識する場合、上述したように、注目フレームの適応変調符号化が、報告遅延時間ＴDだけ過去に、携帯端末６１で求められた受信品質に基づいて行われることとなる。従って、その報告遅延時間ＴDの間に、携帯端末６１における現在の受信品質が変わった場合には、注目フレームについて、最適な適応変調符号化を行うことができず、その結果、伝送効率が劣化することとなる。
【０１６１】
そこで、受信品質判定部８５は、DSCHチャンネルの受信品質を表す受信品質メッセージだけでなく、DPCHチャンネルの送信電力制御のための電力制御情報TPCをも用いて、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを、精度良く推定する。
【０１６２】
即ち、電力制御情報TPCは、上述したように、携帯端末６１から、スロット単位、つまり、受信品質メッセージが送信されてくる周期よりも短い周期（図１０に示したデータフォーマットによれば、受信品質メッセージが送信されてくる周期の１／５または１／１５の周期）で送信されてくる。また、電力制御情報TPCは、符号化されずに送信されるので、スロットを受信すれば、そのスロットに配置されている電力制御情報TPCを即座に得ることができる。さらに、電力制御情報TPCは、携帯端末６１におけるDPCHチャンネルの受信品質を維持するために、送信電力の調整を要求するものであるから、その値は、DPCHチャンネルの受信品質が、過去の受信品質に比較して、向上したのか、または低下したのかを表す。そして、DPCHチャンネルと、DSCHチャンネルとは、異なるチャンネルではあるが、同一周波数帯域にスペクトル拡散され、同時に伝送されるものであるから、DPCHチャンネルの受信品質の変化は、DSCHチャンネルの受信品質の変化として捉えても、基本的に問題はない。
【０１６３】
そこで、受信品質判定部８５は、受信品質メッセージに基づいて、変調符号化モードを決定しようとしている注目フレームから、その受信品質メッセージに対応する報告遅延時間ＴDだけ遡った時点の間に受信した電力制御情報TPCの積算値を加味して、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを、精度良く推定する受信品質判定処理を行う。
【０１６４】
即ち、図１６は、受信品質判定処理を説明するフローチャートである。
【０１６５】
受信品質判定部８５は、まず最初に、ステップＳ２１において、注目フレームから、最新の受信品質メッセージに対応する報告遅延時間ＴDだけ遡った時点の間に受信した電力制御情報TPCの積算値を求めるように、積算部８４を制御する。
【０１６６】
これにより、積算部８４は、電力制御ビットバッファ８３に記憶された電力制御情報TPCを用いて、次式にしたがい、積算値△SIR［ｄＢ］を求める。
【０１６７】
△SIR＝Σ（１−２×TPC[k]）
・・・（３）
【０１６８】
なお、式（３）において、TPC[k]は、注目フレームからkスロットだけ遡った時刻において受信された電力制御情報を表し、また、Σは、報告遅延時間ＴDに亘ってのサメーションを表す。
【０１６９】
そして、ステップＳ２２に進み、受信品質判定部８５は、次式にしたがって、最新の受信品質メッセージが表すDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHと、積算値△SIRとを加算することにより、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定し、処理を終了する。
【０１７０】
ＳＩＲ＝ＳＩＲDSCH＋α×△SIR
・・・（４）
【０１７１】
但し、式（４）において、αは、積算値△SIRに対する重み係数であり、０以上１以下の範囲内の実数値である。
【０１７２】
以上により、受信品質判定部８５では、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲが、精度良く推定される。そして、この受信品質ＳＩＲは、制御部８６に供給され、制御部８６では、その精度の高い受信品質ＳＩＲに基づいて、注目フレームの変調符号化モードが決定される。従って、注目フレームについては、携帯端末６１における、現在の受信品質に適した適応変調符号化が行われ、その結果、伝送効率を向上させることができる。
【０１７３】
ここで、報告遅延時間ＴDは、例えば、固定の時間として、あらかじめ設定しておくようにすることができる。また、報告遅延時間ＴDは、例えば、携帯端末６１において、受信品質メッセージに、現在時刻を付加して送信するようにし、基地局６２において、その受信品質メッセージに付加されている現在時刻に基づいて求めるようにすることも可能である。
【０１７４】
なお、上述の場合には、携帯端末６１から、電力制御情報TPCを、スロット単位で送信するようにしたが、電力制御情報TPCは、数スロット単位で送信することも可能である。但し、この場合、電力制御情報TPCを、スロット単位で送信する場合に比較して、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲの推定精度が劣化することがある。
【０１７５】
また、電力制御情報TPCは、符号化されないから、誤りがある場合がある。そこで、受信品質判定部８５では、例えば、次式にしたがい、ある程度のヒステリシスをもって、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定するようにすることが可能である。
【０１７６】
ＳＩＲ＝ＳＩＲDSCH＋α×△SIR （但し、｜△SIR｜＞thの場合）
ＳＩＲ＝ＳＩＲDSCH （但し、｜△SIR｜≦thの場合）
・・・（５）
【０１７７】
式（５）によれば、積算値の絶対値｜△SIR｜が、所定の閾値th以下（未満）の場合には、そのような小さな絶対値の積算値△SIRは誤差であるとして、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲの推定に加味されないことになる。
【０１７８】
次に、上述の場合には、携帯端末６１において、フレームごとに、受信品質メッセージを送信するようにしたが、受信品質メッセージは、例えば、図１７に示すように、所定のフレーム数おきに送信するようにすることが可能である。即ち、例えば、携帯端末６１から基地局６２への上り回線のリソースが不足している場合には、携帯端末６１からの受信品質メッセージの送信頻度を少なくすることができる。ここで、図１７は、携帯端末６１から、受信品質メッセージが、３フレームごとに送信される様子を示している。
【０１７９】
但し、このように、受信品質メッセージが、数フレームごとに送信される場合、注目フレームによって、報告遅延時間が変化するので、その変化を考慮して、電力制御情報TPCを積算する区間を変更する必要がある。
【０１８０】
即ち、例えば、図１７に示したように、受信品質メッセージが、３フレームごとに送信される場合、基地局６２において、ある受信品質メッセージ＃１が得られた後、次の受信品質メッセージ＃２が得られるのは、その３フレーム分だけ後の時間である。従って、受信品質メッセージ＃１が得られたタイミングの直後に送信されるのが、図１７に示したように、第４フレームである場合には、受信品質メッセージ＃２が得られるのは、第４フレームの３フレーム後の第７フレームが送信される直前である。
【０１８１】
以上から、第４フレームから、第７フレームの直前まで、即ち、第６フレームまでの３フレームについては、受信品質メッセージ＃１を用いて、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定する必要がある。
【０１８２】
この場合、第４フレームについての報告遅延時間ＴD1は、図１５における場合と同様に、報告遅延時間ＴDに等しくなる。しかしながら、第５フレームについての報告遅延時間ＴD2と、第６フレームについての報告遅延時間ＴD3は、報告遅延時間ＴDに等しくならない。即ち、第５フレームについての報告遅延時間ＴD2は、報告遅延時間ＴDに、１フレーム分の時間を加算した時間となり、第６フレームについての報告遅延時間ＴD3は、報告遅延時間ＴDに、２フレーム分の時間を加算した時間となる。
【０１８３】
従って、受信品質メッセージが、数フレームごとに送信される場合には、上述のように、注目フレームごとに、報告遅延時間を変えて、電力制御情報TPCを積算する必要がある（電力制御情報TPCを積算する区間を変える必要がある）。
【０１８４】
以上のように、上り回線のリソースに応じて、携帯端末６１からの受信品質メッセージの送信頻度を変更する場合には、上り回線がリソース不足となる頻度を低減することができる。
【０１８５】
なお、携帯端末６１から、受信品質メッセージを送信する周期は、固定ではなく、可変にすることが可能である。
【０１８６】
また、本実施の形態では、上り回線のフレームを構成するスロット数と、下り回線のフレームを構成するスロット数が同一であるとしたが、上り回線と下り回線のスロット数が異なる場合には、上述した場合と同様に、報告遅延時間を変えることで、フレームを送信するときにおける携帯端末６１の受信品質を、精度良く推定することができる。
【０１８７】
次に、上述の場合には、最新の受信品質メッセージが表す受信品質ＳＩＲDSCHと、電力制御情報TPCの積算値△SIRとを加算することによって、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定するようにしたが、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲは、過去に受信された受信品質メッセージが表す受信品質ＳＩＲDSCHをも用いて、つまり、複数の受信品質メッセージを用いて推定することが可能である。
【０１８８】
即ち、例えば、図１８に示すように、最新の受信品質メッセージ＃０の他、その１フレーム前に受信された受信品質メッセージ＃−１と、さらに、その１フレーム前に受信された受信品質メッセージ＃−２を用いて、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定することが可能である。
【０１８９】
この場合、受信品質メッセージごとに、報告遅延時間を変えて、電力制御情報TPCを積算すれば良い。
【０１９０】
即ち、図１８の実施の形態においては、最新の受信品質メッセージ＃０については、図１５における場合と同様に、報告遅延時間ＴDの区間に亘って、電力制御情報TPCの積算を行い、その積算値と、受信品質メッセージ＃０が表す受信品質とを加算して、現在のDSCHチャンネルの第１の受信品質ＳＩＲ［１］を求める。
【０１９１】
また、１フレーム前の受信品質メッセージ＃−１については、報告遅延時間ＴDに、１フレーム分の時間ＴFを加えた区間に亘って、電力制御情報TPCの積算を行い、その積算値と、受信品質メッセージ＃−１が表す受信品質とを加算して、現在のDSCHチャンネルの第２の受信品質ＳＩＲ［２］を求める。さらに、２フレーム前の受信品質メッセージ＃−２については、報告遅延時間ＴDに、２フレーム分の時間２ＴFを加えた区間に亘って、電力制御情報TPCの積算を行い、その積算値と、受信品質メッセージ＃−２が表す受信品質とを加算して、現在のDSCHチャンネルの第３の受信品質ＳＩＲ［３］を求める。
【０１９２】
そして、第１乃至第３の受信品質ＳＩＲ［１］乃至ＳＩＲ［３］の、例えば、平均値等の重み付け加算値を求め、それを、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲの推定値とする。
【０１９３】
いま、最新の受信品質メッセージから、Ｎフレーム前までの受信品質メッセージを用いて、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの最終的な受信品質ＳＩＲを推定することとした場合、その推定は、次式によって行うことができる。
【０１９４】
ＳＩＲ＝Σ(w[i]×(SIRDSCH[i]＋α[i]△SIR[i]）
・・・（６）
【０１９５】
但し、式（６）において、SIRDSCH[i]は、最新の受信品質メッセージからiフレーム前の受信品質メッセージが表す受信品質を示し、△SIR[i]は、その受信品質メッセージについての報告遅延時間に亘って積算された電力制御情報TPCの積算値を表す。また、α[i]は、積算値△SIR[i]に対する重み係数である。さらに、w[i]は、最新の受信品質メッセージからiフレーム前の受信品質メッセージが表す受信品質SIRDSCH[i]と積算値△SIR[i]から求められる、現在のDSCHチャンネルの受信品質に対する重み係数である。さらに、Σは、iを、０からＮに変えてのサメーションを表す。
【０１９６】
ここで、重み係数w[i]は、iについてサメーションをとった場合に１となるものであり、さらに、例えば、式w[i]≦w[i-1]を満たすものであることが望ましい。
【０１９７】
なお、式（６）によれば、最新の受信品質メッセージから、Ｎフレーム前までの受信品質メッセージのすべてが用いられることとなるが、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲは、そのような連続する複数フレームそれぞれの受信品質ではなく、いわば飛び飛びの複数フレームの受信品質メッセージを用いて推定することも可能である。
【０１９８】
また、図１８で説明したような受信品質の推定方法は、図１７に示したように、携帯端末６１から、数フレームおきに、受信品質メッセージが送信されてくる場合にも適用可能である。
【０１９９】
次に、図１９は、DSCHチャンネルの受信品質を、受信品質メッセージのみから推定した場合と、図１５で説明したように、受信品質メッセージと電力制御情報とから推定した場合のシミュレーション結果を示している。
【０２００】
図１９において、横軸は、DSCHチャンネルの受信品質を表しており、縦軸は、基地局６２のスループットを正規化したものを表している。
【０２０１】
また、図１９では、●印が、DSCHチャンネルの受信品質を、受信品質メッセージのみから推定した場合のスループットを表しており、▲印が、DSCHチャンネルの受信品質を、受信品質メッセージと電力制御情報から推定した場合のスループットを表している。なお、報告遅延時間ＴDは、４フレーム分の時間としてある。
【０２０２】
図１９から、DSCHチャンネルの受信品質を、受信品質メッセージと電力制御情報とから推定することにより、受信品質メッセージのみから推定した場合に比較して、スループットが向上していることが分かる。
【０２０３】
なお、携帯端末６１が、基地局６２だけでなく、他の基地局とも通信しているような、いわゆるソフトハンドオーバ状態となっている場合には、DSCHチャンネルの受信品質は、電力制御情報を用いずに、あるいは、電力制御情報に対する重みを非常に小さくして推定するのが望ましい。これは、次のような理由による。
【０２０４】
即ち、制御データが送信されるDPCHチャンネルについては、ユーザに対する割り当てを規則的に行う必要があるため、ソフトハンドオーバ時には、携帯端末６１において、複数の基地局からの信号を合成し（例えば、いわゆるフィンガ（finger）の出力を合成し）、これにより、受信品質を改善することが行われる。しかしながら、適応変調符号化されたパケットデータが送信されるDSCHチャンネルについては、ユーザに対する割り当てが不規則に行われるため、携帯端末６１に対して、複数の基地局からデータ送信が可能であっても、１つの基地局のみからデータ送信が行われる。従って、ソフトハンドオーバ時には、そのことによって、DPCHチャンネルの受信品質は向上しても、DSCHチャンネルの受信品質は向上しない。
【０２０５】
また、携帯端末６１において、DPCHチャンネルの信号が合成された場合、電力制御情報TPCは、その合成された信号に基づいて生成される。
【０２０６】
従って、この場合、電力制御情報TPCが表すDPCHチャンネルの受信品質の変化は、DSCHチャンネルの受信品質の変化として捉えることはできない。その結果、DSCHチャンネルの受信品質を、電力制御情報TPCを加味して推定したのでは、その推定精度が、却って悪化することがある。
【０２０７】
そこで、携帯端末６１が、複数の基地局と通信している場合には、DSCHチャンネルの受信品質は、電力制御情報を用いずに、あるいは、電力制御情報に対する重みを非常に小さくして推定するのが望ましい。なお、このような推定は、式（４）における重み係数αを０とするか、または０に近い値とすることによって行うことができる。
【０２０８】
次に、図２０は、図１４の制御部８６の構成例を示している。
【０２０９】
制御部８６は、図１４のバッファ１２1乃至１２Nと同一の数であるＮ個の平均部９２1乃至９２Nと演算器９３1乃至９３N、並びに、１つのモード割り当て部９１とリソース割り当て部９４から構成されている。
【０２１０】
モード割り当て部９１には、通信リンクが確立されているユーザの携帯端末６１における、DSCHチャンネルの受信品質（の推定値）が、受信品質判定部８５から供給される。さらに、モード割り当て部９１には、リソース割り当て部９４において、後述するリソース割り当て処理が行われることにより得られるユーザ選択情報も供給されるようになっている。
【０２１１】
ここで、ユーザ選択情報は、通信リンクが確立されているユーザの携帯端末６１のいずれに、DSCHチャンネルを割り当てるかを表すものであり、具体的には、例えば、ここでは、バッファ１２1乃至１２Nのうち、DSCHチャンネルを割り当てるユーザ宛のバケットデータが記憶されているものを表す。
【０２１２】
モード割り当て部９１は、ユーザ選択情報が表すバッファ１２nに記憶されたパケットデータを、そのパケットデータの宛先となっているユーザの携帯端末６１に送信するときの変調符号化モードを、そのユーザの携帯端末６１における、DSCHチャンネルの受信品質に基づいて決定し、その変調符号化モードを出力する。この変調符号化モードは、図１４で説明したように、適応変調符号化部１４と制御データ生成部２３に供給される。
【０２１３】
通信リンクが確立されているユーザの携帯端末６１における、DSCHチャンネルの受信品質は、モード割り当て部９１に供給される他、そのユーザに割り当てられているバッファ１２nに対応する平均部９２nにも供給される。
【０２１４】
平均部９２nは、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１における受信品質について、例えば、その携帯端末６１との通信リンクが確立されてからの平均値を、その携帯端末６１における受信品質の代表値として計算し、演算器９３nに供給する。
【０２１５】
なお、携帯端末６１における受信品質は、受信品質判定部８５から、例えば、フレーム単位で供給されるから、平均部９２nは、そのようにフレーム単位で受信品質が供給されるごとに、新たに平均値を計算し直して、演算器９３nに供給する。
【０２１６】
ここで、このように、平均部９２nにおいて、携帯端末６１における受信品質の、ある程度の期間に亘る平均値を計算することで、受信品質から、フェージング等の伝送路の品質の瞬時変動成分が除去されることになる。
【０２１７】
また、ここでは、携帯端末６１における受信品質の代表値として、単純な平均値を計算することとしたが、その他、例えば、移動平均値や、重み付け平均値などを計算するようにすることも可能である。さらに、携帯端末６１における受信品質の代表値として、重み付け平均値を計算する場合には、例えば、現在時刻に近い受信品質ほど、重みを大きくすることができる。
【０２１８】
演算器９３nには、平均部９２nから、対応するバッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１における受信品質の平均値が供給される他、その携帯端末６１における最新の受信品質も供給されるようになっている。そして、演算器９３nは、最新の受信品質と、受信品質の平均値との差分（以下、適宜、受信品質差分という）を演算し、リソース割り当て部９４に供給する。
【０２１９】
リソース割り当て部９４には、平均部９２1乃至９２Nそれぞれから、受信品質差分が供給される他、バッファ１２1乃至１２Nそれぞれに割り当てられたユーザの携帯端末６１における最新の受信品質も供給されるようになっている。さらに、リソース割り当て部９４には、バッファ１２1乃至１２Nそれぞれから、そのデータ蓄積量（バッファ蓄積量ともいう）も供給されるようになっている。
【０２２０】
リソース割り当て部９４は、以上の受信品質差分、最新の受信品質、およびバッファ蓄積量等に基づき、リソース割り当て処理を行い、DSCHチャンネルを割り当てる携帯端末６１のユーザを決定する。そして、リソース割り当て部９４は、そのユーザに割り当てられたバッファ１２nを表すユーザ選択情報を、モード割り当て部９１に供給するとともに、図１４の選択部１３に供給する。
【０２２１】
図１４の選択部１３では、このようにして、リソース割り当て部９４から供給されるユーザ選択情報が表すバッファ１２nが選択され、そこに蓄積されたパケットデータが読み出されて、適応変調符号化部１４に供給される。
【０２２２】
次に、図２１のフローチャートを参照して、図２０のリソース割り当て部９４で行われるリソース割り当て処理について説明する。
【０２２３】
リソース割り当て処理では、まず最初に、リソース割り当て部９４は、ステップＳ３１において、バッファ１２nのバッファ蓄積量num_byteが０バイトより大であるかどうか、即ち、バッファ１２nに、パケットデータが記憶されているかどうかを判定する。
【０２２４】
ステップ３１において、バッファ１２nのバッファ蓄積量num_byteが０バイトより大でないと判定された場合、即ち、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１に送信すべきパケットデータが存在しない場合、ステップＳ３２に進み、リソース割り当て部９４は、そのユーザに対してDSCHチャンネルを割り当てることを評価するための評価値evaに、０をセットし、ステップＳ３８に進む。
【０２２５】
また、ステップＳ３２において、バッファ１２nのバッファ蓄積量num_byteが０バイトより大であると判定された場合、即ち、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１に送信すべきパケットデータが存在する場合、ステップＳ３３に進み、リソース割り当て部９４は、そのバッファ蓄積量num_byteを、評価値evaを計算するための第１の引数byte_evaにセットし、ステップＳ３４に進む。
【０２２６】
ステップＳ３４では、リソース割り当て部９４は、現在時刻ｔから、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１に対してDSCHチャンネルを割り当てられた最新の時刻last_tを減算することにより、そのユーザに対するDSCHチャンネルの割り当て頻度として、DSCHチャンネルを使用するのに待っている待ち時間を求め、評価値evaを計算するための第２の引数t_evaにセットする。
【０２２７】
さらに、リソース割り当て部９４は、ステップＳ３５に進み、平均部９２nからの受信品質差分delta_SIRを、評価値evaを計算するための第３の引数d_SIR_evaにセットして、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、リソース割り当て部９４は、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１における最新の受信品質SIRを、評価値evaを計算するための第４の引数SIR_evaにセットし、ステップＳ３７に進む。
【０２２８】
ステップＳ３７では、リソース割り当て部９４は、例えば、次式にしたがって、評価値evaを演算し、ステップＳ３８に進む。
【０２２９】
eva＝w1×t_eva＋w2×d_SIR_eva＋w3×SIR_eva＋w4×byte_eva
・・・（８）
【０２３０】
但し、式（８）において、w1,w2,w3,w4は、重み係数である。
【０２３１】
リソース割り当て部９４は、ステップＳ３１乃至３８の処理を、バッファ１２1乃至１２Nに割り当てられたユーザすべてについて行い、各ユーザについて、式（８）の評価値evaを求める。
【０２３２】
そして、ステップＳ３８に進み、リソース割り当て部９４は、評価値evaが最大のユーザを求め、そのユーザに対して、DSCHチャンネルを割り当てることを決定する。さらに、リソース割り当て部９４は、そのユーザに割り当てられているバッファ１２nを表すユーザ選択情報を生成して出力する。
【０２３３】
なお、ここでは、DSCHチャンネルが１チャンネルだけ存在すると仮定している。DSCHチャンネルが、複数であるＬチャンネルだけ存在する場合、ステップＳ３８では、例えば、評価値evaが、上位Ｌ位以内のユーザを求め、そのＬ人のユーザに対して、DSCHチャンネルを割り当てることが決定される。但し、DSCHチャンネルがＬチャンネル存在する場合であっても、評価値evaが最大のユーザだけを求め、そのユーザに、Ｌチャンネルを割り当てて、Ｌ倍のデータ転送レートを提供することが可能である。また、DSCHチャンネルが複数存在する場合には、複数のユーザに対して、複数のDSCHチャンネルを割り当てたり、あるユーザに対して、１のDSCHチャンネルを割り当てるとともに、他のユーザに対して、複数のDSCHチャンネルを割り当てること等も可能である。
【０２３４】
その後、ステップＳ３９に進み、リソース割り当て部９４は、直前のステップＳ３８において、DSCHチャンネルを割り当てることを決定したユーザ（選択ユーザ）についての、上述の変数last_tを、現在時刻に更新し、リソース割り当て処理を終了する。
【０２３５】
なお、リソース割り当て処理は、例えば、DSCHチャンネルのフレーム単位で行われる。
【０２３６】
以上のように、どのユーザに対して、DSCHチャンネルを割り当てるかが、受信品質差分に基づいて決定されるので、基地局６２のサービスエリア内に存在する携帯端末６２に対して、DSCHチャンネルを、なるべく公平に割り当てるとともに、基地局６２のスループットを、なるべく高いレベルで維持することができる。
【０２３７】
即ち、DSCHチャンネルを、受信品質差分に基づいて割り当てる場合には、どの携帯端末６１に注目しても、DSCHチャンネルは、その注目携帯端末６１における受信品質が、その平均値よりも大のときだけ割り当てられる。従って、この場合、基地局６２から近い位置に存在し、受信品質の平均値が高いユーザも、基地局６２から遠い位置に存在し、受信品質の平均値が低いユーザも、平等に扱われることになる。
【０２３８】
さらに、受信品質の平均値が高いユーザに注目した場合には、最新の受信品質が、その平均値よりも大のときに、DSCHチャンネルが割り当てられるから、データ伝送効率を大きく向上させることができる。また、受信品質の平均値が低いユーザに注目した場合には、最新の受信品質が、その平均値よりも大のときに、DSCHチャンネルが割り当てられるから、即ち、受信品質が悪い中でも、比較的良くなっているときに、DSCHチャンネルが割り当てられるから、最新の受信品質が、その平均値よりも小のときに割り当てられるときよりは、伝送効率を向上させることができる。
【０２３９】
なお、図２１の実施の形態においては、受信品質差分だけでなく、バッファ蓄積量、待ち時間、最新の受信品質をも用い、それぞれに重みを付して、評価値evaを求め、その評価値evaに基づいて、DSCHチャンネルの割り当てを決定するようにしているので、その重みの設定の仕方によって、各種の目的（用途）にあったDSCHチャンネルの割り当てが可能となる。
【０２４０】
即ち、例えば、基地局６２のスループットの向上に重点をおく場合には、受信品質差分と最新の受信品質の重みを大きくし、他の重みを小さくすれば良い。また、例えば、基地局６２のサービスエリア内に存在するユーザに、公平にサービスを提供することに重点をおく場合には、受信品質差分と待ち時間の重みを大きくし、他の重みを小さくすれば良い。さらに、例えば、バッファ１２nのオーバーフローを防止することに重点をおく場合には、受信品質差分とバッファ蓄積量の重みを多くし、他の重みを小さくすれば良い。
【０２４１】
また、受信品質差分、バッファ蓄積量、待ち時間、最新の受信品質それぞれに対する重みは、固定の値ではなく、可変の値とすることが可能である。この場合、重みは、基地局６２の運用者が任意に変更することも可能であるし、場合に応じて、自動的に変更することも可能である。即ち、例えば、リアルタイム性の高いパケットデータが、バッファ１２nに存在する場合には、そのようなパケットデータがバッファ１２nに存在する間だけ、バッファ蓄積量に対する重みを大きい値に変更するようにすること等が可能である。
【０２４２】
なお、図２０の実施の形態では、リソース割り当て部９４において、リソース割り当て処理に用いる受信品質として、受信品質判定部８５において求められた精度の高い受信品質を採用することとしたが、リソース割り当て処理には、受信品質メッセージだけから得られる受信品質を採用することも可能である。
【０２４３】
次に、上述した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
【０２４４】
そこで、図２２は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。
【０２４５】
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク１０５やＲＯＭ１０３に予め記録しておくことができる。
【０２４６】
あるいはまた、プログラムは、フロッピーディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)，MO(Magneto optical)ディスク，DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体１１１に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体１１１は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【０２４７】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体１１１からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを、通信部１０８で受信し、内蔵するハードディスク１０５にインストールすることができる。
【０２４８】
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１０２を内蔵している。CPU１０２には、バス１０１を介して、入出力インタフェース１１０が接続されており、CPU１０２は、入出力インタフェース１１０を介して、ユーザによって、キーボードや、マウス、マイク等で構成される入力部１０７が操作等されることにより指令が入力されると、それにしたがって、ROM(Read Only Memory)１０３に格納されているプログラムを実行する。あるいは、また、CPU１０２は、ハードディスク１０５に格納されているプログラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通信部１０８で受信されてハードディスク１０５にインストールされたプログラム、またはドライブ１０９に装着されたリムーバブル記録媒体１１１から読み出されてハードディスク１０５にインストールされたプログラムを、RAM(Random Access Memory)１０４にロードして実行する。これにより、CPU１０２は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU１０２は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース１１０を介して、LCD(Liquid CryStal Display)やスピーカ等で構成される出力部１０６から出力、あるいは、通信部１０８から送信、さらには、ハードディスク１０５に記録等させる。
【０２４９】
ここで、本明細書において、コンピュータに各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。
【０２５０】
また、プログラムは、１のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
【０２５１】
なお、本実施の形態においては、本発明を、W-CDMA方式による無線通信を行うシステムに適用した場合について説明したが、本発明は、W-CDMA方式以外の通信方式にも適用可能である。また、本発明は、無線通信の他、有線通信にも適用可能である。さらに、本発明が適用される端末は、携帯型のものに限定されるものではない。
【０２５２】
【発明の効果】
本発明の情報処理装置および情報処理方法、並びに記録媒体によれば、伝送効率の向上と、ユーザに対する通信資源の公平な割り当ての両方を実現することが可能となる。
【０２５３】
本発明の通信システムおよび通信方法によれば、情報処理装置における伝送効率の向上と、通信装置に対する通信資源の公平な割り当ての両方を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の通信システムの一例の構成を示す図である。
【図２】携帯端末１と基地局２との間でやりとりされるデータを示す図である。
【図３】基地局２の構成例を示すブロック図である。
【図４】ＱＰＳＫと１６ＱＡＭを説明する図である。
【図５】符号化変調モードを示す図である。
【図６】適応変調符号化部１４の構成例を示すブロック図である。
【図７】通信資源が割り当てられている様子を示す図である。
【図８】携帯端末１の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明を適用した通信システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【図１０】上り回線と下り回線のデータフォーマットを示す図である。
【図１１】携帯端末６１の構成例を示すブロック図である。
【図１２】 DSCHチャンネルの受信品質推定処理を説明するフローチャートである。
【図１３】 DPCHチャンネルの電力制御情報生成処理を説明するフローチャートである。
【図１４】基地局６２の構成例を示すブロック図である。
【図１５】受信品質判定部８５の処理を説明する図である。
【図１６】受信品質判定処理を説明するフローチャートである。
【図１７】受信品質判定部８５の処理を説明する図である。
【図１８】受信品質判定部８５の処理を説明する図である。
【図１９】シミュレーション結果を示す図である。
【図２０】制御部８６の構成例を示すブロック図である。
【図２１】リソース割り当て処理を説明するフローチャートである。
【図２２】本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１ 分配部、 １２1乃至１２N バッファ， １３ 選択部， １４ 適応変調符号化部， １５ 拡散部， １６ 送受信部， １７ アンテナ， １８逆拡散部， １９ 復調部， ２０ 受信品質ビット抽出部， ２３ 制御データ生成部， ２４，２５ 符号化部， ２６ 多重化部， ２７ 変調部， ４１ アンテナ， ４２ 送受信部， ４３ 逆拡散部， ４４ 復調部， ４５ 制御データ分離部， ４６ 復号部， ４７ 制御データ復号部， ４８ 制御部， ４９ データ復調復号部， ５０ 受信品質推定部， ５１ 受信品質ビット挿入部， ５２ 変調部， ５３ 拡散部， ６１1乃至６１3 携帯端末， ６２ 基地局， ７１ 個別パイロット分離部， ７２ 受信品質推定部， ７３ 電力制御ビット生成部， ７４ 電力制御ビット挿入部， ８１ 電力制御ビット抽出部， ８２ 電力調整部， ８３ 電力制御ビットバッファ，８４ 積算部， ８５ 受信品質判定部， ８６ 制御部， ９１ モード割り当て部， ９２1乃至９２N 平均部， ９３1乃至９３N 演算器， ９４ リソース割り当て部， １０１ バス， １０２ CPU， １０３ ROM， １０４ RAM， １０５ ハードディスク， １０６ 出力部， １０７ 入力部， １０８ 通信部， １０９ ドライブ， １１０ 入出力インタフェース， １１１ リムーバブル記録媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置および情報処理方法、記録媒体、並びに通信システムおよび通信方法に関し、特に、携帯電話システムにおいて、基地局のスループットの向上と、ユーザに対する通信資源の公平な割り当ての両方を実現することができるようにする情報処理装置および情報処理方法、記録媒体、並びに通信システムおよび通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、適応変調符号化通信方式（以下、適宜、AMCS(Adaptive Modulation and Coding)通信方式ともいう）が注目されている。適応変調符号化通信方式は、実データと、その実データに対する誤り訂正符号との割合を表す符号化率、および多値変調度数を、伝送路の品質に応じて変化させるもので、伝送路の品質が良い場合には、雑音耐久特性を犠牲にして、データの高速通信を可能とする。一方、伝送路の品質が悪い場合には、データレートを犠牲にして、雑音耐久特性を向上させる。
【０００３】
AMCS通信方式は、例えば、ＧＳＭ(Global Sytem for Mobile Communications)で用いられているＥＧＰＲＳ(Enhanced General Packet Radio Service)や、クアルコム(QUALCOMM)社が開発したＨＤＲ(High Data Rate)等の無線通信システムに導入されている。さらに、今後普及することが予測されるW-CDMA(Wide Band Code Division Multiple Access)方式においても、AMCS通信方式の導入が予定されている。
【０００４】
図１は、AMCS通信方式を採用した、従来の通信システム（システムとは、複数の装置が論理的に集合した物をいい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは問わない）の一例の構成を示している。
【０００５】
携帯端末１1乃至１3は、例えば、携帯電話機その他のＰＤＡ(Personal Digital Assistance)で構成され、基地局２との間で、AMCS通信方式による無線通信を行う。
【０００６】
ここで、以下、携帯端末１1乃至１3を、特に区別する必要がない限り、携帯端末１と記述する。
【０００７】
基地局２は、自身がカバーしている範囲（サービスエリア）内にある携帯端末１との間での、AMCS通信方式による無線通信の制御を行い、即ち、携帯端末１に対して、通信を行うための伝送帯域その他の通信資源を割り当て、これにより、例えば、他の基地局（図示せず）から送信されてくる他の携帯端末（図示せず）からのデータや、インターネットのＷＷＷ(World Wide Web)サーバからのＷｅｂページのデータ、メールサーバからのメール等を受信して、携帯端末１に送信する。あるいは、また、基地局２は、例えば、携帯端末１から送信されてくるデータを受信して、他の基地局や、インターネット等の所定のネットワークに送信する。
【０００８】
携帯端末１と基地局２との間のAMCS通信は、例えば、図２に示すようなやりとりが行われることで実現される。
【０００９】
即ち、いま、携帯端末１から基地局２へのデータ伝送を、「上り」というとともに、基地局２から携帯端末１へのデータ伝送を、「下り」というものとする。
【００１０】
基地局２は、携帯端末１に対して、図２（Ａ）に示すように、例えば、所定のフレーム単位で、適応変調符号化を行い、下りのあるチャンネルによって、データを送信する。AMCS通信では、フレーム単位で、符号化率や多値変調度数が変化するので、基地局２は、携帯端末１に対して、図２（Ｂ）に示すように、固定の符号化率と多値変調度数によって変調と符号化が行われる他の下りのチャンネルによって、直前のフレームの符号化率と多値変調度数を表す送信パラメータを送信する。携帯端末１は、この送信パラメータを受信することによって、次のフレームの符号化率と多値変調度数を認識し、基地局２から送信されてくる直後のフレームの復調および復号を行う。
【００１１】
基地局２は、上述のように、適応変調符号化を行うが、この適応変調符号化は、携帯端末１における受信品質に基づいて行われる。
【００１２】
このため、携帯端末１は、基地局２から送信されてくる信号の受信品質を求め、図２（Ｃ）に示すように、その受信品質を表す受信品質メッセージ（次データフレーム送信パラメータ要求メッセージ）を、上りのチャンネルによって、基地局２に送信する。基地局２は、この受信品質メッセージに基づいて、携帯端末１の現在の受信品質を認識し、その受信品質に対応する符号化率と多値変調度数のモード（以下、適宜、変調符号化モードという）を決定する。そして、基地局２は、図２（Ｂ）に示したように、その変調符号化モードを表す送信パラメータを、携帯端末１に送信し、さらに、直後のフレームを、その変調符号化モードに対応する符号化率と多値変調度数によって、携帯端末１に送信する。
【００１３】
図３は、図１の基地局２の構成例を示している。
【００１４】
分配部１１には、例えば、他の基地局から送信されてくる、他の携帯端末等からのパケットデータが供給される。分配部１１は、パケットデータを、その宛先となる宛先ユーザごとに分配し、バッファ１２nに供給する。即ち、分配部１１は、パケットデータの宛先ユーザに対して、Ｎ個のバッファ１２1乃至１２Nの中で、誰にも割り当てられていないものの１つを割り当てる。そして、分配部１１は、各宛先ユーザ宛のパケットデータを、その宛先ユーザに割り当てたバッファ１２nに供給する。
【００１５】
なお、バッファ１２nは、そのバッファ１２nに割り当てられた宛先ユーザとの通信リンクが切断されると、空きバッファとして解放され、他の宛先ユーザに割り当て可能な状態とされる。
【００１６】
バッファ１２nは、いわゆるＦＩＦＯ(First In First Out)構造のバッファで、分配部１１から供給されるパケットデータを順次記憶する。そして、バッファ１２nに記憶されたパケットデータは、選択部１３によって順次読み出される。
【００１７】
即ち、選択部１３は、制御部２２の制御にしたがい、宛先ユーザに割り当てられているいずれか１つのバッファ１２nを選択し、そのバッファ１２nに記憶されているパケットデータを読み出し、適応変調符号化部１４に供給する。
【００１８】
適応変調符号化部１４は、制御部２２から供給される変調符号化モードにしたがい、対応する符号化率の符号化方法によって、選択部１３からのパケットデータを符号化し、さらに、その符号化データを、対応する多値変調度数の変調方法によって変調し、その結果得られる変調信号を、拡散部１５に供給する。
【００１９】
ここで、多値変調度数の異なる変調方法としては、例えば、図４に示すように、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)と１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)などがある。
【００２０】
ＱＰＳＫの場合、図４（Ａ）に示すように、符号化データの２ビットが、同相成分成分（Ｉ信号）と直交成分（Ｑ信号）とで規定される平面上の４シンボルのうちの１シンボルにマッピングされる。また、１６ＱＡＭの場合、符号化データの４ビットが、Ｉ信号とＱ信号とで規定される平面上の１６シンボルのうちの１シンボルにマッピングされる。
【００２１】
従って、シンボルを送信するシンボルレートを一定にすると、単位時間あたりの送信データ量は、ＱＰＳＫよりも、１６ＱＡＭの方が多くなる。しかしながら、１６ＱＡＭにおけるシンボルどうしの距離は、ＱＰＳＫにおけるシンボルどうしの距離よりも短く、このため、雑音特性は、１６ＱＡＭよりも、ＱＰＳＫの方が良くなる。
【００２２】
つまり、ＱＰＳＫによれば、送信データ量は少ないが、雑音に対する耐性を強固にすることができ、１６ＱＡＭによれば、雑音に対する耐性が弱くなるが、送信データ量を多くすることができる。
【００２３】
一方、符号化率の異なる符号化方法としては、例えば、Ｒ＝１／２と３／４のターボ符号化等がある。
【００２４】
ここで、Ｒは、符号化率を表し、Ｒ＝ｘ／ｙとは、ｘビットのデータが、それに、ｙ−ｘビットの冗長ビットが付加されることにより、ｙビットのデータに符号化されることを意味する。従って、Ｒ＝１／２の符号化では、１ビットのデータに１ビットの冗長ビットが付加され、Ｒ＝３／４の符号化では、３ビットのデータに１ビットの冗長ビットが付加される。
【００２５】
その結果、Ｒ＝１／２の符号化によれば、Ｒ＝３／４の符号化の場合に比較して、データに対する冗長ビットが多いため、送信データ量（実データの量）は少なくなるが、誤り訂正能力が高くなる。一方、Ｒ＝３／４の符号化によれば、Ｒ＝１／２の符号化の場合に比較して、データに対する冗長ビットが少ないため、誤り訂正能力は低くなるが、送信データ量は多くなる。
【００２６】
適応変調符号化部１４では、以上の２種類の変調方法と、２種類の符号化方法とを適宜組み合わせて、例えば、図５に示すような３つの変調符号化モード＃０，＃１，＃２が用意されている。
【００２７】
即ち、変調符号化モード＃０では、Ｒ＝１／２の符号化方法で符号化され、ＱＰＳＫで変調される。変調符号化モード＃１では、Ｒ＝１／２の符号化方法で符号化され、１６ＱＡＭで変調される。変調符号化モード＃２では、Ｒ＝３／４の符号化方法で符号化され、１６ＱＡＭで変調される。
【００２８】
この場合、送信データ量は、変調符号化モード＃０，＃１，＃２の順で多くなるが、雑音耐久特性は、その逆に、変調符号化モード＃２，＃１，＃０の順で強固になる。
【００２９】
従って、図３の制御部２２は、伝送路の品質が良い場合には、雑音耐久特性を犠牲にして、データの高速通信を可能とする変調符号化モード＃０を設定する。また、制御部２２は、伝送路の品質が悪い場合には、データレートを犠牲にして、雑音耐久特性を向上させる変調符号化モード＃２を設定する。さらに、制御部２２は、伝送路の品質が良くもなく、悪くもない場合には、変調符号化モード＃１を設定する。
【００３０】
図６は、以上のような３つの変調符号化モードを有する適応変調符号化部１４の構成例を示している。
【００３１】
スイッチ３１には、選択部１３が出力するパケットデータが供給されるようになっており、スイッチ３１は、制御部２２から供給される変調符号化モードにしたがって、端子３１Ａ乃至３１Ｃのうちのいずれかを選択する。即ち、スイッチ３１は、変調符号化モード＃０乃至＃２の場合、端子３１Ａ乃至３１Ｃを、それぞれ選択する。
【００３２】
端子３１Ａは、符号化器３２Ａに接続されており、従って、スイッチ３１において、端子３１Ａが選択された場合には、選択部１３が出力するパケットデータは、符号化器３２Ａにされる。符号化器３２Ａは、端子３１Ａから供給されるパケットデータを、Ｒ＝１／２の符号化方法によって符号化し、その結果得られる符号化データを、変調器３３Ａに供給する。変調器３３Ａは、符号化器３２Ａからの符号化データをＱＰＳＫ変調し、その結果得られる変調信号を、スイッチ３４の端子３４Ａに供給する。従って、変調符号化モード＃０の場合は、上述したように、パケットデータは、Ｒ＝１／２の符号化方法で符号化され、ＱＰＳＫで変調される。
【００３３】
端子３１Ｂは、符号化器３２Ｂに接続されており、従って、スイッチ３１において、端子３１Ｂが選択された場合には、選択部１３が出力するパケットデータは、符号化器３２Ｂにされる。符号化器３２Ｂは、端子３１Ｂから供給されるパケットデータを、Ｒ＝１／２の符号化方法によって符号化し、その結果得られる符号化データを、変調器３３Ｂに供給する。変調器３３Ｂは、符号化器３２Ｂからの符号化データを１６ＱＡＭ変調し、その結果得られる変調信号を、スイッチ３４の端子３４Ｂに供給する。従って、変調符号化モード＃１の場合は、上述したように、パケットデータは、Ｒ＝１／２の符号化方法で符号化され、１６ＱＡＭで変調される。
【００３４】
端子３１Ｃは、符号化器３２Ｃに接続されており、従って、スイッチ３１において、端子３１Ｃが選択された場合には、選択部１３が出力するパケットデータは、符号化器３２Ｃにされる。符号化器３２Ｃは、端子３１Ｃから供給されるパケットデータを、Ｒ＝３／４の符号化方法によって符号化し、その結果得られる符号化データを、変調器３３Ｃに供給する。変調器３３Ｃは、符号化器３２Ｃからの符号化データを１６ＱＡＭ変調し、その結果得られる変調信号を、スイッチ３４の端子３４Ｃに供給する。従って、変調符号化モード＃２の場合は、上述したように、パケットデータは、Ｒ＝３／４の符号化方法で符号化され、１６ＱＡＭで変調される。
【００３５】
スイッチ３４は、スイッチ３１と同様に、制御部２２から供給される変調符号化モードにしたがって、端子３４Ａ乃至３４Ｃのうちのいずれかを選択する。即ち、スイッチ３４は、変調符号化モード＃０乃至＃２の場合、端子３４Ａ乃至３４Ｃを、それぞれ選択する。
【００３６】
従って、スイッチ３４においては、変調符号化モードに応じて、その変調符号化モードで符号化と変調が行われることにより得られた変調信号が出力される。
【００３７】
このように、適応変調符号化によれば、パケットデータが、伝送路の品質に応じた符号化率と変調度数で処理されるので、パケットデータを、効率良く伝送することができる。
【００３８】
図３に戻り、以上のようにして、適応変調符号化部１４が出力する変調信号は、拡散部１５に供給される。
【００３９】
拡散部１５には、適応変調符号化部１４が出力する変調信号の他、変調部２７が出力する変調信号も供給される。
【００４０】
即ち、他の基地局から、他の携帯端末等からの音声データが供給される場合には、その音声データは、符号化部２５に供給され、符号化部２５は、音声データを、固定の符号化率で符号化し、その結果得られる符号化データを、多重化部２６に供給する。
【００４１】
多重化部２６は、符号化部２５から供給される符号化データと、後述する符号化部２４から供給される符号化データとを多重化し、その結果得られる多重化データを、変調部２７に供給する。変調部２７は、多重化部２６からの多重化データを、固定の変調度数で変調し、その結果得られる変調信号を、拡散部１５に供給する。
【００４２】
拡散部１５には、以上のようにして、適応変調符号化部１４が出力する変調信号、および変調部２７が出力する変調信号とともに、パイロット信号も供給される。拡散部１５は、適応変調符号化部１４が出力する変調信号、変調部２７が出力する変調信号、およびパイロット信号を、それぞれ、異なる拡散符号によって、同一周波数帯域内に、スペクトル拡散し、その結果得られるスペクトル拡散信号を、送受信部１６に供給する。
【００４３】
送受信部１６は、拡散部１５からのスペクトル拡散信号に対して、増幅その他の必要な処理を施し、アンテナ１７から、電波として送信する。
【００４４】
また、アンテナ１７は、携帯端末１から送信されてくる電波を受信し、その結果得られる受信信号を、送受信部１６に供給する。送受信部１６は、アンテナ１７からの受信信号を増幅等し、スペクトル拡散信号を逆拡散部１８に供給する。逆拡散部１８は、スペクトル拡散信号をスペクトル逆拡散し、その結果得られる変調信号を、復調部１９に供給する。
【００４５】
復調部１９は、逆拡散部１８からの変調信号を復調し、パケットデータや音声データ等の各種のデータを得て出力する。復調部１９において得られる各種のデータは、例えば、他の基地局等に送信される。
【００４６】
また、復調部１９が、復調を行うことにより得られるデータは、受信品質ビット抽出部２０にも供給される。
【００４７】
携帯端末１から送信されてくる信号には、図２で説明したように、受信品質メッセージが含まれており、受信品質ビット抽出部２０は、復調部１９からのデータに含まれる受信品質メッセージに対応するビットを抽出し、受信品質判定部２１に供給する。
【００４８】
受信品質判定部２１は、受信品質ビット抽出部２０からの受信品質メッセージに基づき、携帯端末１における、基地局２からの電波の受信品質、即ち、伝送路の品質を判定し、その判定結果を、制御部２２に供給する。
【００４９】
制御部２２は、受信品質判定部２１からの判定結果に基づき、変調符号化モードを設定し、適応変調符号化部１４と制御データ生成部２３に供給する。
【００５０】
適応変調符号化部１４は、以上のようにして、制御部２２から供給される変調符号化モードにしたがって、選択部１３から供給されるパケットデータの適応変調符号化を行う。
【００５１】
一方、制御データ生成部２３は、制御部２２からの変調符号化モードに対応する変調方法と符号化方法を表すメッセージ（上述の送信パラメータ）、その他の、携帯端末１の制御に必要な制御データを生成し、符号化部２４に供給する。符号化部２４は、制御データ生成部２３からの制御データを、固定の符号化率で符号化し、その結果得られる符号化データを出力する。この符号化部２４が出力する符号化データは、上述したように、多重化部２６に供給され、符号化部２５が出力する符号化データと多重化される。
【００５２】
なお、制御部２２は、選択部１３の制御も行う。選択部１３は、制御部２２による制御にしたがい、図７に示すように、バッファ１２nに記憶されているパケットデータを選択して読み出し、適応変調符号化部１４に供給するので、選択部１３において読み出されたパケットデータは、携帯端末１に送信されることになる。従って、選択部１３での選択は、携帯端末１に対して、通信資源の割り当てることに対応するから、制御部２２は、この通信資源の割り当て制御を行っているということができる。
【００５３】
ここで、図７は、基地局２のパケットデータ伝送用の下り回線が、１チャンネルだけである場合に、携帯端末１1乃至１3のユーザ＃１乃至＃３それぞれ宛のパケットデータを送信するのに、携帯端末１1乃至１3それぞれに対して、通信資源が、時分割で割り当てられる様子を示している。
【００５４】
次に、図８は、図１の携帯端末１の構成例を示している。
【００５５】
基地局２からの電波は、アンテナ４１で受信され、その受信信号は、送受信部４２に供給される。送受信部４２は、アンテナ４１からの受信信号に対して、増幅その他の必要な処理を施し、逆拡散部４３に供給する。逆拡散部４３は、送受信部４２からの受信信号としてのスペクトル拡散信号を、スペクトル逆拡散し、その結果得られるパイロット信号、適応変調符号化されたデータ（図３の適応変調符号化部１４が出力するデータに対応する）、および固定の符号化率で、かつ固定の変調度数で変調されたデータ（図３の変調部２７が出力するデータに対応する）を出力する。
【００５６】
パイロット信号は、受信品質推定部５０に供給され、適応変調符号化されたデータは、データ復調復号部４９に供給される。また、固定の符号化率で、かつ固定の変調度数で変調されたデータは、復調部４４に供給される。
【００５７】
復調部４４は、逆拡散部４３が出力する、固定の符号化率で、かつ固定の変調度数で変調されたデータを復調し、その結果得られる符号化データを、制御データ分離部４５に供給する。制御データ分離部４５は、復調部４４から供給される符号化データから、制御データの符号化データを分離し、制御データ復号部４７に供給するとともに、残りの符号化データを、復号部４６に供給する。復号部４６は、制御データ分離部４５からの符号化データを復号し、その結果得られる、例えば音声データを出力する。
【００５８】
制御データ復号部４７は、制御データ分離部４５から供給される符号化データを、制御データに復号し、制御部４８に出力する。制御部４８は、制御データ復号部４７からの制御データに含まれる変調方法と符号化方法を表すメッセージにしたがって、データ復調復号部４９を制御する。
【００５９】
即ち、データ復調復号部４９は、制御部４８からの制御にしたがった復調方法で、逆拡散部４４が出力する適応変調符号化されたデータを復調し、さらに、その復調の結果得られるデータを、制御部４８からの制御にしたがった復号方法で復号する。そして、データ復調復号部４９は、その復号の結果得られるパケットデータを出力する。
【００６０】
一方、受信品質推定部５０は、逆拡散部４３からのパイロット信号に基づいて、適応変調符号化されたデータの受信品質を推定し、その受信品質を表す受信品質メッセージを、受信品質ビット挿入部５１に供給する。
【００６１】
受信品質ビット挿入部５１には、受信品質推定部５０が出力する受信品質メッセージの他、携帯電話機１から送信すべきパケットデータや音声データ等の送信データが供給されるようになっており、受信品質ビット挿入部５１は、その送信データの所定の位置に、受信品質メッセージに対応するビット列を挿入し、必要に応じて符号化して、変調部５２に供給する。
【００６２】
変調部５２は、受信品質ビット挿入部５１からのデータを、固定の変調度数で変調する。そして、変調部５２は、その変調の結果得られる変調信号を、拡散部５３に供給する。
【００６３】
拡散部５３は、変調部５２からの変調信号をスペクトル拡散することにより、スペクトル拡散信号とし、送受信部４２に供給する。送受信部４２は、拡散部５３からのスペクトル拡散信号に対して、増幅その他の必要な処理を施し、アンテナ４１から、電波として送信する。
【００６４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３の基地局２の制御部２２による通信資源の割り当て制御のアルゴリズムとしては、例えば、次のような第１乃至第３の方法がある。
【００６５】
即ち、第１の方法では、受信品質が良い携帯端末に対して、優先的に通信資源が割り当てられる。第２の方法では、携帯端末１の受信品質に関係なく、各携帯端末（基地局２のサービスエリア内に存在し、かつ基地局２との通信リンクが確立されている各携帯端末）に対して、均等に、通信資源が割り当てられる。第３の方法では、各携帯端末に対して、送信データ量（オーバーヘッドを含まない実データの量）が均等になるように、通信資源が割り当てられる。
【００６６】
第１の方法によれば、受信品質が良い携帯端末、即ち、高データレートでのデータ送信が可能な携帯端末に対して、優先的に、通信資源が割り当てられるため、基地局２の処理効率（基地局２の送信データ量）（スループット）は最大となる。しかしながら、第１の方法では、受信品質が悪い携帯端末、即ち、例えば、基地局２から遠方に位置するユーザの携帯端末には、通信資源が割り当てにくくなり、ユーザに対して不公平となる。従って、この第１の方法は、最近多く採用されている定額制のサービスには、適用しにくい。
【００６７】
第２の方法によれば、通信資源が、各携帯端末に、均等に割り当てられることから、データレートが一定の場合には、各ユーザに対する送信データ量は均等になり、ユーザ間の不公平は生じない。しかしながら、適応変調符号化通信方式を採用する場合には、主として、基地局２からの距離が影響する受信品質によって、データレートが変化するため、通信資源を、各携帯端末に、同一の時間だけ割り当てたとしても、各ユーザに対する送信データ量は、受信品質によって異なるものとなる。従って、ユーザ間の不公平さの程度は、第１の方法の場合よりも低くはなるが、それでも、まだ、相応の不公平さが残る。また、第２の方法では、受信品質に関係なく、通信資源の割り当てが行われるため、基地局２のスループットは、第１の方法の場合に比較して低下することとなる。
【００６８】
第３の方法では、各携帯端末に対する送信データ量が均等になるように、通信資源が割り当てられることから、ユーザ間の不公平さは完全に解消されることになる。しかしながら、第３の方法では、受信品質の良い携帯端末に対応する送信データ量と、受信品質の悪い携帯端末に対する送信データ量とが均等になるようにするため、受信品質の悪い携帯端末に対して、多くの通信資源が割り当てられる。このため、適応変調符号化による伝送効率の向上という効果が薄れることになる。
【００６９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、適応変調符号化による伝送効率をなるべく維持しながら、ユーザに対してなるべく公平なデータ伝送を実現することができるようにするものである。
【００７０】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報処理装置は、通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得手段と、通信装置から、受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得手段と、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算手段と、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定手段と、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算手段と、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、受信品質推定手段により推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定手段とを備え、受信品質推定手段は、受信品質メッセージと、決定手段が受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間において積算手段で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値を求めることを特徴とする。
【００７１】
本発明の情報処理方法は、通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、通信装置から、受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算ステップと、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定ステップとを備え、受信品質推定ステップにおいて、受信品質メッセージと、決定ステップで受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められることを特徴とする。
【００７２】
本発明の記録媒体は、通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、通信装置から、受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算ステップと、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定ステップとを備え、受信品質推定ステップにおいて、受信品質メッセージと、決定ステップで受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められることを特徴とする。
【００７３】
本発明の通信システムは、通信装置が、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、自身における受信品質を求め、その受信品質を表す受信品質メッセージを生成する受信品質メッセージ生成手段と、受信品質メッセージが、第１の間隔で送信されるように、受信品質メッセージを、情報処理装置への送信信号に挿入する受信品質メッセージ挿入手段と、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、情報処理装置の送信電力の調整を要求する電力制御情報を生成する電力制御情報生成手段と、電力制御情報が、第１の間隔よりも短い第２の間隔で送信されるように、電力制御情報を、送信信号に挿入する電力制御情報挿入手段とを備え、情報処理装置が、受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得手段と、通信装置から送信されてくる電力制御情報を取得する電力制御情報取得手段と、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算手段と、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定手段と、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算手段と、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、受信品質推定手段により推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定手段とを備え、受信品質推定手段は、受信品質メッセージと、決定手段が受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間において積算手段で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値を求めることを特徴とする。
【００７４】
本発明の通信方法は、通信装置における通信方法が、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、自身における受信品質を求め、その受信品質を表す受信品質メッセージを生成する受信品質メッセージ生成ステップと、受信品質メッセージを、情報処理装置への送信信号に挿入する受信品質メッセージ挿入ステップと、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、情報処理装置の送信電力の調整を要求する電力制御情報を生成する電力制御情報生成ステップと、電力制御情報が、第１の間隔よりも短い第２の間隔で送信されるように、電力制御情報を、送信信号に挿入する電力制御情報挿入ステップとを備え、情報処理装置における通信方法が、受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、通信装置から送信されてくる電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、所定の区間において取得された電力制御情報について積算を行う積算ステップと、通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された通信装置における現在の受信品質とに基づいて、通信資源の割り当てを決定する決定ステップとを備え、受信品質推定ステップにおいて、受信品質メッセージと、決定ステップで受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められることを特徴とする。
【００７５】
本発明の情報処理装置および情報処理方法、並びに記録媒体においては、通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージが取得され、通信装置から、受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報が取得され、所定の区間において取得された電力制御情報について積算が行われ、通信装置における現在の受信品質が推定される。また、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値が演算され、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージとに基づいて、通信資源の割り当てが決定される。そして、受信品質メッセージと、受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められる。
【００７６】
本発明の通信システムおよび通信方法においては、通信装置において、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、自身における受信品質が求められ、その受信品質を表す受信品質メッセージが生成されて、情報処理装置への送信信号に挿入され、情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、情報処理装置の送信電力の調整を要求する電力制御情報が生成され、電力制御情報が、第１の間隔よりも短い第２の間隔で送信されるように、電力制御情報が、送信信号に挿入される。一方、情報処理装置では、受信品質メッセージが取得され、通信装置から送信されてくる電力制御情報が取得され、所定の区間において取得された電力制御情報について積算が行われ、通信装置における現在の受信品質が推定される。また、受信品質メッセージに基づいて、通信装置ごとに、受信品質の代表値が演算され、通信装置の受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージとに基づいて、通信資源の割り当てが決定される。そして、受信品質メッセージと、受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、通信装置における現在の受信品質の推定値が求められる。
【００７７】
【発明の実施の形態】
図９は、本発明を適用した通信システムの一実施の形態の構成例を示している。
【００７８】
図９の通信システムは、３台の携帯端末６１1乃至６１3と、基地局６２とから構成されており、携帯端末６１1乃至６１3それぞれと、基地局６２との間では、AMCS通信方式による通信が、例えば、W-CDMA方式によって行われるようになっている。
【００７９】
携帯端末６１1乃至６１3は、例えば、図１の携帯端末１と同様に、携帯電話機その他のＰＤＡ(Personal Digital Assistance)で構成され、基地局６２との間で、AMCS通信方式を採用したW-CDMA通信を行う。
【００８０】
なお、図９では、３台の携帯端末６１1乃至６１3を示してあるが、携帯端末の数は、特に限定されるものではない。
【００８１】
ここで、以下、携帯端末６１1乃至６１3を、特に区別する必要がない限り、携帯端末６１と記述する。
【００８２】
基地局６２は、自身がカバーしている範囲内にある携帯端末６１との間での、AMCS通信方式を採用したW-CDMA通信の制御を行い、即ち、携帯端末６１に対して、通信を行うための伝送帯域その他の通信資源を割り当て、これにより、例えば、他の基地局（図示せず）から送信されてくる他の携帯端末（図示せず）からのデータや、インターネットのＷＷＷサーバからのＷｅｂページのデータ、メールサーバからのメール等を受信して、携帯端末６１に送信する。あるいは、また、基地局２は、例えば、携帯端末６１から送信されてくるデータを受信して、他の基地局や、インターネット等の所定のネットワークに送信する。
【００８３】
次に、図１０は、携帯端末６１と基地局６２との間でやりとりされるデータフォーマットを示している。
【００８４】
なお、ここでは、携帯端末６１と基地局６２との間で、W-CDMA方式による通信が行われるものとしており、図１０は、W-CDMA方式について、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で規定されているチャンネルのうちの一部だけを示している。
【００８５】
携帯端末６１から基地局６２へのデータ伝送に用いられる上り回線は、図１０（Ａ）に示すように、DPDCH(Dedicated Physical Data Channel)チャンネルとDPCCH(Dedicated Physical Control Channel)チャンネルを有している。
【００８６】
DPDCHチャンネルおよびDPCCHチャンネルは、約0.667msの長さ（時間）のスロットを最小単位として構成され、例えば、５または１５スロット（約3.33msまたは10ms）で、１フレームが構成される。
【００８７】
DPDCHチャンネルは、データ部を有し、そのデータ部には、携帯端末６１から基地局６２に送信されるパケットデータや音声データ等の実データが配置される。さらに、DPDCHチャンネルのデータ部には、受信品質メッセージも配置される。
【００８８】
DPCCHチャンネルは、パイロット部やＴＰＣ部などを有し、そのパイロット部には、パイロット信号が配置され、ＴＰＣ(Transmit Power Control)部には、後述する電力制御情報が配置される。
【００８９】
ここで、DPDCHチャンネルに配置されるデータは、Ｉ信号に割り当てられ、DPCCHチャンネルに配置されるデータは、Ｑ信号に割り当てられる。
【００９０】
基地局６２から携帯端末６１へのデータ伝送に用いられる上り回線は、図１０（Ｂ）に示すように、DPCH(Dedicated Physical Channel)チャンネル、DSCH(Downlink Shard Channel)チャンネル、CPICH(Common PIlot Channel)チャンネルを有している。そして、DPCHチャンネル、DSCHチャンネル、およびCPICHチャンネルも、図１０（Ａ）で説明したDPDCHチャンネルおよびDPCCHチャンネルと同様に、約0.667msの長さのスロットを最小単位として構成され、例えば、５または１５スロットで、１フレームが構成される。
【００９１】
なお、上り回線のチャンネルで送信されるフレームと、下り回線のチャンネルで送信されるフレームとは、同一の数のスロットで構成されている必要はないが、ここでは、説明を簡単にするために、上り回線と下り回線のチャンネルで送信されるフレームは、同一数のスロットで構成されるものとする。即ち、上り回線と下り回線のフレーム長は、同一であるとする。
【００９２】
DPCHチャンネルは、制御部とデータ部を有し、その制御部には、変調符号化モードその他の制御データが配置され、データ部には、音声データなどが配置される。なお、DPCHチャンネルの制御部には、制御データとして、パイロット信号も配置される。
【００９３】
DSCHチャンネルは、データ部を有し、そのデータ部には、適応変調符号化されたデータが配置される。
【００９４】
CPICHチャンネルは、パイロット部を有し、そのパイロット部には、パイロット信号が配置される。
【００９５】
なお、CPICHチャンネルに配置されるパイロット信号は、DPCHチャンネルとは異なる拡散符号でスペクトル拡散されることにより、DPCHチャンネルのデータ部に配置されたデータと並列して送信される。これに対して、DPCHチャンネルの制御部に配置されるパイロット信号は、そのDPCHチャンネルのデータ部に配置されるデータと時間多重されて送信される。
【００９６】
ここで、CPICHチャンネルに配置されるパイロット信号と、DPCHチャンネルの制御部に配置されるパイロット信号とを区別するために、以下、適宜、CPICHチャンネルに配置されるパイロット信号を、共通パイロット信号と、DPCHチャンネルの制御部に配置されるパイロット信号を、個別パイロット信号と、それぞれいう。前述の図３において（後述する図１４においても同様）、拡散部１５に入力されているパイロット信号が、共通パイロット信号である。
【００９７】
次に、図１１は、図９の携帯端末６１の構成例を示している。なお、図中、図８の携帯端末１と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下、その説明は、適宜省略する。即ち、図１１の携帯端末６１は、図８の携帯端末１に、個別パイロット分離部７１、受信品質推定部７２、電力制御ビット生成部７３、電力制御ビット挿入部７４が新たに設けられて構成されている。
【００９８】
個別パイロット分離部７１には、逆拡散部４３が出力するDPCHチャンネルの信号が供給されるようになっており、個別パイロット分離部７１は、そのDPCHチャンネルの信号を、復調部４４に供給するとともに、そのDPCHチャンネルの信号から、個別パイロット信号を分離して、受信品質推定部７２に供給する。
【００９９】
受信品質推定部７２は、個別パイロット分離部７１からの個別パイロット信号に基づいて、DPCHチャンネルの信号の受信品質を、例えば、１スロットごとに推定する。
【０１００】
即ち、例えば、いま、DPCHチャンネルの１スロットに含まれる個別パイロット信号のシンボルを、p[1],p[2],・・・,p[N]とすると、受信品質推定部７２は、例えば、次式にしたがって、信号成分Ｓと干渉成分Ｉを求め、さらに、DPCHチャンネルの信号の受信品質ＳＩＲDPCHを求める。
【０１０１】
Ｓ＝Ｐave 2
Ｉ＝１／Ｎ×Σ（p[n]−Ｐave）2
Ｐave＝１／Ｎ×Σp[n]
ＳＩＲDPCH＝Ｓ／Ｉ
・・・（１）
【０１０２】
なお、式（１）におけるΣは、変数ｎを、１からＮまでに変えてのサメーションを意味する。
【０１０３】
信号品質推定部７２は、以上のようにして、DPCHチャンネルの信号の受信品質ＳＩＲDPCHを、１スロットごとに求めて、電力制御ビット生成部７３に供給する。
【０１０４】
電力制御ビット生成部７３は、受信品質推定部７２からの受信品質ＳＩＲDPCHに基づき、基地局６２のDPCHチャンネルの送信電力の調整を要求する電力制御情報を生成する。
【０１０５】
即ち、電力制御ビット生成部７３は、受信品質ＳＩＲDPCHを、所定の閾値εと比較する。そして、電力制御ビット生成部７３は、受信品質ＳＩＲDPCHが所定の閾値ε以上の場合（より大きい場合）、電力制御情報としての１ビットのフラグTPCに、DPCHチャンネルの送信電力を１ｄＢ下げることを要求する情報として、例えば０をセットする。また、電力制御ビット生成部７３は、受信品質ＳＩＲDPCHが所定の閾値ε未満（以下）の場合、電力制御情報としての１ビットのフラグTPCに、DPCHチャンネルの送信電力を１ｄＢ上げることを要求する情報として、例えば１をセットする。
【０１０６】
電力制御ビット生成部７３は、以上のようにして、電力制御情報TPCに値をセットすると、その電力制御情報TPCを、電力制御ビット挿入部７４に供給する。
【０１０７】
電力制御ビット挿入部７４には、電力制御ビット生成部７３が出力する電力制御情報TPCの他、受信品質ビット挿入部５１から送信データが供給されるようになっており、電力制御ビット挿入部７４は、受信品質ビット挿入部５１からの送信データの所定の位置に、電力制御情報TPCに対応する１ビットを挿入して、変調部５２に供給する。即ち、電力制御ビット挿入部７４は、図１０（Ａ）に示したDPDCHチャンネルおよびDPCCHチャンネルのうちのDPCCHチャンネルのTPC部に、電力制御情報TPCを配置して、変調部５２に供給する
以上のように構成される携帯端末６１では、基地局６２からのデータを受信する受信処理と、基地局２にデータを送信する送信処理が行われる。
【０１０８】
即ち、受信処理では、アンテナ４１において、基地局６２からの電波が受信され、その受信信号が、送受信部４２を介して、逆拡散部４３に供給される。逆拡散部４３は、そこに供給される受信信号に対して、スペクトル逆拡散処理を施し、これにより、DPCHチャンネル、DSCHチャンネル、およびCPICHチャンネルの信号を得る（図１０（Ｂ））。
【０１０９】
そして、DPCHチャンネルの信号は、個別パイロット分離部７１に供給され、DSCHチャンネルの信号は、データ復調復号部４９に供給される。さらに、CPICHチャンネルの信号は、受信品質推定部５０に供給される。
【０１１０】
個別パイロット分離部７１は、逆拡散部４３から供給されるDPCHチャンネルの信号から、個別パイロット信号を分離し、受信品質推定部７２に供給する。また、個別パイロット分離部７１は、逆拡散部４３から供給されるDPCHチャンネルの信号を、復調部４４に供給する。
【０１１１】
復調部４４、制御データ分離部４５、復号部４６、制御データ復号部４７、制御部４８、データ復調復号部４９では、図８の携帯端末１における場合と同様の処理が行われ、これにより、DSCHチャンネルの信号、即ち、適応変調符号化されたデータが、その変調符号化モードにしたがって復調および復号される。
【０１１２】
一方、送信処理では、携帯電話機６１から送信すべきパケットデータや音声データ等の送信データが、受信品質ビット挿入部５１に供給される。さらに、受信品質ビット挿入部５１には、受信品質推定部５０が、後述するDSCHチャンネルの信号の受信品質推定処理を行うことにより得られる受信品質を表す受信品質メッセージが、例えば、フレームごとに供給される。
【０１１３】
受信品質ビット挿入部５１は、送信データに、受信品質メッセージを挿入し、即ち、送信データとしてのDPDCHチャンネルのデータ部（図１０（Ａ））に、受信品質メッセージを配置し、必要に応じて、フレーム単位で符号化して、電力制御ビット挿入部７４に供給する。
【０１１４】
電力制御ビット挿入部７４は、受信品質ビット挿入部５１からの送信データに、後述するDPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理が行われることにより、電力制御ビット生成部７３から、例えば、スロットごとに供給される電力制御情報を挿入し、即ち、送信データとしてのDPCCHチャンネルのＴＰＣ部（図１０（Ａ））に、電力制御情報を配置し、変調部５２に供給する。
【０１１５】
以下、変調部５２、拡散部５３、および送受信部４２において、図８の携帯端末１における場合と同様の処理が行われることにより、送信データに対応する電波が、アンテナ４１から基地局６２に送信される。
【０１１６】
次に、図１１の携帯端末６１では、受信処理および送信処理の他、上述したように、DSCHチャンネルの信号の受信品質推定処理と、DPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理が行われる。
【０１１７】
そこで、まず、図１２のフローチャートを参照して、DSCHチャンネルの信号の受信品質推定処理について説明する。
【０１１８】
DSCHチャンネルの信号の受信品質推定処理では、まず最初に、ステップＳ１において、受信品質推定部５０が、逆拡散部４３から出力されるCPICHチャンネルに配置されている共通パイロット信号を取得する。そして、ステップＳ２に進み、受信品質推定部５０は、共通パイロット信号に基づいて、DSCHチャンネルの信号の受信品質を推定する。
【０１１９】
即ち、例えば、いま、CPICHチャンネルの１フレームに含まれる共通パイロット信号のシンボルを、c[1],c[2],・・・,c[M]とすると、受信品質推定部５０は、例えば、次式にしたがって、信号成分Ｓと干渉成分Ｉを求め、さらに、DSCHチャンネルの信号の受信品質ＳＩＲDSCHを求める。
【０１２０】
Ｓ＝Ｃave 2
Ｉ＝１／Ｍ×Σ（c[m]−Ｃave）2
Ｃave＝１／Ｎ×Σc[m]
ＳＩＲDSCH＝Ｓ／Ｉ×Ｐoffset
・・・（２）
【０１２１】
なお、式（２）におけるΣは、変数ｍを、１からＭまでに変えてのサメーションを意味する。また、Ｐoffsetは、DSCHチャンネルの送信電力ＰDSCHと、CPICHチャンネルの送信電力ＰCPICHとの比ＰDSCH／ＰCPICHを表す。このＰoffsetは、例えば、固定の値として、携帯端末６１にあらかじめ設定しておくことが可能である。また、Ｐoffsetは、例えば、携帯端末６１と基地局２との間の通信リンクが確立された直後に、基地局２から携帯端末６１に送信するようにすることも可能である。
【０１２２】
受信品質推定部５０は、以上のようにして、DSCHチャンネルの信号の受信品質（の推定値）ＳＩＲDSCHを求め、受信品質ビット挿入部５１に供給して、処理を終了する。
【０１２３】
受信品質推定部５０は、図１２のDSCHチャンネルの信号の受信品質の推定処理を、フレームごとに行うようになっており、受信品質ビット挿入部５１は、受信品質推定部５０からのDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCを、DPDCHチャンネル（図１０（Ａ））のデータ部（の一部）に、受信品質メッセージとして配置する。従って、DSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHを表す受信品質メッセージは、DPDCHチャンネルによって、フレームごとに、携帯端末６１から基地局６２に送信される。
【０１２４】
次に、図１３のフローチャートを参照して、DPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理について説明する。
【０１２５】
DPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理では、まず最初に、ステップＳ１１において、個別パイロット分離部７１が、逆拡散部４３から出力されるDPCHチャンネルのスロットから、個別パイロット信号を抽出し、受信品質推定部７２に供給する。
【０１２６】
受信品質推定部７２は、ステップＳ１２において、個別パイロット分離部７１から供給されるスロット単位の個別パイロット信号を用い、上述した式（１）にしたがって、DPCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDPCHを求め、電力制御ビット生成部７３に供給する。
【０１２７】
電力制御ビット生成部７３は、ステップＳ１３において、受信品質推定部７２からの受信品質ＳＩＲDPCHを、所定の閾値εと比較し、その大小関係を判定する。
【０１２８】
ステップＳ１３において、受信品質ＳＩＲDPCHが、所定の閾値ε未満であると判定された場合、ステップＳ１４に進み、電力制御ビット生成部７３は、電力制御情報TPCに、DPCHチャンネルの送信電力を１ｄＢ上げることを要求する情報としての１をセットし、電力制御ビット挿入部７４に供給して、処理を終了する。
【０１２９】
また、ステップＳ１３において、受信品質ＳＩＲDPCHが、所定の閾値ε未満でないと判定された場合、ステップＳ１５に進み、電力制御ビット生成部７３は、電力制御情報TPCに、DPCHチャンネルの送信電力を１ｄＢ下げることを要求する情報としての０をセットし、電力制御ビット挿入部７４に供給して、処理を終了する。
【０１３０】
個別パイロット分離部７１、受信品質推定部７２、および電力制御ビット生成部７３は、図１３のDPCHチャンネルの信号の電力制御情報生成処理を、スロットごとに行うようになっており、従って、電力制御情報TPCは、スロットごとに、携帯端末６１から基地局６２に送信される。
【０１３１】
即ち、いまの場合、携帯端末６１から基地局６２に対して、DSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHを表す受信品質メッセージは、フレーム周期で送信されるが、DPCHチャンネルの電力制御情報TPCは、フレーム周期より短いスロット周期で送信される。
【０１３２】
なお、例えば、受信品質メッセージは、上述したように、符号化されて送信されるが、電力制御情報TPCは、符号化されずに送信される。
【０１３３】
次に、図１４は、図９の基地局６２の構成例を示している。なお、図中、図３における場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。即ち、図１４の基地局６２は、電力制御ビット抽出部８１、電力調整部８２、電力制御ビットバッファ８３、積算部８４が新たに設けられているとともに、受信品質判定部２１と制御部２２に替えて、受信品質判定部８５と制御部８６がそれぞれ設けられている他は、基本的に、図３の基地局２と同様に構成されている。
【０１３４】
電力制御ビット抽出部８１は、逆拡散部１８が出力する信号を、復調部１９に供給するとともに、その信号から、DPCCHチャンネルのＴＰＣ部（図１０（Ａ））に配置された電力制御情報TPCを抽出し、電力調整部８２と電力制御ビットバッファ８３に供給する。
【０１３５】
電力調整部８２は、変調部２７が出力する変調信号の送信電力を、電力制御ビット抽出部８１が出力する電力制御情報TPCにしたがって調整し、拡散部１５に供給する。即ち、電力調整部８２は、電力制御情報TPCが１の場合、変調部２７が出力する変調信号を、現在の増幅率より１ｄＢ高い値で電力増幅して、拡散部１５に出力する。また、電力調整部８２は、電力制御情報TPCが０の場合、変調部２７が出力する変調信号を、現在の増幅率より１ｄＢ低い値で電力増幅して、拡散部１５に出力する。
【０１３６】
ここで、基地局６２において、電力調整部８２において送信電力の調整された変調信号は、DPCHチャンネル（図１０（Ｂ））で送信される。そして、携帯端末６１は、上述したように、DPCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDPCHに応じて、電力制御情報TPCを設定する。従って、基地局６２では、DPCHチャンネルの信号は、携帯端末６１で所定の受信品質ＳＩＲDPCHが得られるように、送信電力が調整されて送信される。
【０１３７】
電力制御ビットバッファ８３は、電力制御ビット抽出部８１が出力する１ビットの電力制御情報TPCを一時記憶する。ここで、電力制御ビットバッファ８３は、少なくとも、後述する報告遅延時間の間に、携帯端末６１から送信されてくる電力制御情報TPCを記憶することのできる記憶容量を有している。また、電力制御ビットバッファ８３は、例えば、いわゆるリングバッファで構成されており、空き容量がなくなると、最新の電力制御情報を、最も古い電力制御情報に上書きする形で記憶する。
【０１３８】
積算部８４は、受信品質判定部８５の制御にしたがい、電力制御ビットバッファ８３に記憶された電力制御情報の一部または全部について、後述するような積算を行い、その積算値を、受信品質判定部８５に供給する。
【０１３９】
受信品質判定部８５は、積算部８４を制御し、電力制御情報の積算値を取得する。さらに、受信品質判定部８５は、受信品質ビット抽出部２０から供給される受信品質メッセージと、積算部８４からの電力制御情報の積算値を用いて、携帯端末６１における現在のDSCHチャンネル（図１０（Ｂ））の受信品質を精度良く推定し、その推定値を、制御部８６に供給する。
【０１４０】
制御部８６は、受信品質判定部８５からの受信品質に基づき、変調符号化モードを決定し、適応変調符号化部１４および制御データ作成部２３に供給する。さらに、制御部８６は、受信品質判定部８５からの受信品質に基づき、後述するリソース（通信資源）割り当て処理を行うことによって、選択部１３に選択させるバッファ１２nを決定し、その決定にしたがって、選択部１３を制御する。なお、制御部８６には、バッファ１２1乃至１２Nそれぞれのデータ蓄積量が供給されるようになっており、制御部８６は、受信品質判定部８５からの受信品質の他、バッファ１２1乃至１２Nそれぞれのデータ蓄積量その他にも基づいて、リソース割り当て処理を行うようになっている。
【０１４１】
以上のように構成される基地局６２では、携帯端末６１にデータを送信する送信処理と、携帯端末６１からのデータを受信する受信処理が行われる。
【０１４２】
即ち、送信処理では、例えば、他の基地局から送信されてくる、他の携帯端末等からのパケットデータが、分配部１１を介して、所定のバッファ１２nに供給されて記憶される。そして、選択部１３が、後述するような制御部８６の制御にしたがい、バッファ１２1乃至１２Nのうちのいずれか１つのバッファ１２nを選択し、そのバッファ１２nに記憶されているパケットデータを読み出して、適応変調符号化部１４に供給する。適応変調符号化部１４は、制御部８６から供給される変調符号化モードにしたがい、選択部１３からのパケットデータを適応変調符号化し、さらに、その結果得られる変調信号を、拡散部１５に供給する。
【０１４３】
一方、他の基地局から送信されてくる、他の携帯端末等からの音声データは、符号化部２５を介して、多重化部２６に供給される。また、制御データ生成部２３が生成する制御データは、符号化部２４を介して、多重化部２６に供給される。
【０１４４】
多重化部２６および変調部２７は、音声データと制御データを、図３における場合と同様に処理する。そして、その結果得られる変調信号は、変調部２７から電力調整部８２に供給される。
【０１４５】
電力調整部８２は、上述したように、変調信号の送信電力を、電力制御ビット抽出部８１からの最新の電力制御情報にしたがって調整し、拡散部１５に供給する。
【０１４６】
拡散部１５には、適応変調符号化部１４が出力する変調信号、および電力調整部８２が出力する変調信号とともに、共通パイロット信号も供給されるようになっており、拡散部１５は、適応変調符号化部１４からの変調信号、電力調整部８２からの変調信号、および共通パイロット信号を、それぞれ異なる拡散符号によって、同一周波数帯域内に、スペクトル拡散し、スペクトル拡散信号を得る。このスペクトル拡散信号は、送受信部１６に供給され、アンテナ１７から、電波として送信される。
【０１４７】
なお、適応変調符号化部１４からの変調信号は、DSCHチャンネル（図１０（Ｂ））で、電力調整部８２が出力する変調信号は、DPCHチャンネルで、共通パイロット信号は、CPICHチャンネルで、それぞれ送信される。
【０１４８】
一方、受信処理では、アンテナ１７で、携帯端末１から送信されてくる電波が受信され、受信信号が、送受信部１６および逆拡散部１８を介して、電力制御ビット抽出部８１に供給される。
【０１４９】
電力制御ビット抽出部８１は、逆拡散部１８を介して供給される信号を、復調部１９に供給するとともに、その信号から、DPCCHチャンネルのＴＰＣ部（図１０（Ａ））に配置された電力制御情報TPCを抽出し、電力調整部８２と電力制御ビットバッファ８３に供給する。
【０１５０】
電力調整部８２は、上述の送信処理で説明したように、変調部２７が出力する、DPCHチャンネルで送信される変調信号の送信電力を、電力制御ビット抽出部８１が出力する最新の電力制御情報TPCにしたがって調整し、拡散部１５に供給する。電力制御情報TPCは、上述したように、携帯端末６１から、スロットに配置されて送信されてくるから、DPCHチャンネルで送信される変調信号は、スロットごとに、その送信電力が調整されて送信されることになる。
【０１５１】
電力制御ビットバッファ８３は、電力制御ビット抽出部８１が出力する１ビットの電力制御情報TPCを順次記憶する。ここで、この電力制御ビットバッファ８３に記憶された電力制御情報TPCを用いて、後述する受信品質判定処理が行われ、これにより、携帯端末１における、DSCHチャンネルの受信品質が、精度良く推定される。
【０１５２】
一方、復調部１９は、電力制御ビット抽出部８１からの信号を復調し、パケットデータや音声データ等の各種のデータを得て出力する。また、復調部１９が、復調を行うことにより得られるデータのうち、DPDCHチャンネル（図１０（Ａ））に配置されたデータは、受信品質ビット抽出部２０にも供給される。
【０１５３】
上述したように、DPDCHチャンネルには、DSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHを表す受信品質メッセージが、フレームごとに配置され、携帯端末６１から基地局６２に送信される。
【０１５４】
受信品質ビット抽出部２０は、復調部１９からのDPDCHチャンネル（図１０（Ａ））に配置されたデータに含まれる受信品質メッセージを抽出し、受信品質判定部８５に供給する。
【０１５５】
受信品質判定部８５は、受信品質ビット抽出部２０から供給される受信品質メッセージと、電力制御ビットバッファ８３に記憶された電力制御情報との両方を用いて、受信品質判定処理を行うことにより、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)を、精度良く推定する。
【０１５６】
即ち、携帯端末６１では、図１５に示すように、CPICHチャンネル（図１０（Ｂ））の１フレームを、DSCHチャンネルの受信品質を測定する区間（SIR測定区間）として、そのSIR測定区間における共通パイロット信号を観測することにより、式（２）にしたがい、DSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHを求める。この受信品質受信品質ＳＩＲDSCHを表す受信品質メッセージは、携帯端末１において、DPDCHチャンネルのデータ部（図１０（Ａ））に配置され、フレームごとに送信されてくるが、受信品質メッセージは符号化されているため、その復号が必要であり、さらに、その復号は、受信品質メッセージが配置されたフレームすべての受信が完了してからでないと行うことができない。
【０１５７】
このため、基地局２において、携帯端末６１から送信されてきた受信品質メッセージだけから、DSCHチャンネルの受信品質を認識し、その受信品質に応じた変調符号化モードを選択して、その変調符号化モードによる適応変調符号化を行うと、図１５に示すように、携帯端末６１においてDSCHチャンネルの受信品質が観測された時点から、かなりの時間が経過したタイミングで、基地局２において、その受信品質に応じた変調符号化モードによる適応変調符号化が行われることになる。
【０１５８】
なお、図１５は、携帯端末６１においてDSCHチャンネルの受信品質が観測された時点から、４フレームに対応する遅延時間が経過してから、基地局２において、その受信品質に応じた変調符号化モードによる適応変調符号化が行われることを表している。即ち、図１５は、いま、適応変調符号化を行おうとしているDSCHチャンネルのフレームを、注目フレームということとすると、その注目フレームについての変調符号化モードを決定するのに用いることのできる最新の受信品質メッセージが表す受信品質が、携帯端末６１において、４フレームに対応する遅延時間だけ過去に求められたものであることを表している。
【０１５９】
ここで、注目フレームのタイミングと、注目フレームについての変調符号化モードを決定するのに用いる受信品質メッセージが表す受信品質が、携帯端末６１において求められたタイミングとの時間差を、以下、適宜、報告遅延時間ＴDという。
【０１６０】
基地局２において、受信品質メッセージだけから、DSCHチャンネルの受信品質を認識する場合、上述したように、注目フレームの適応変調符号化が、報告遅延時間ＴDだけ過去に、携帯端末６１で求められた受信品質に基づいて行われることとなる。従って、その報告遅延時間ＴDの間に、携帯端末６１における現在の受信品質が変わった場合には、注目フレームについて、最適な適応変調符号化を行うことができず、その結果、伝送効率が劣化することとなる。
【０１６１】
そこで、受信品質判定部８５は、DSCHチャンネルの受信品質を表す受信品質メッセージだけでなく、DPCHチャンネルの送信電力制御のための電力制御情報TPCをも用いて、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを、精度良く推定する。
【０１６２】
即ち、電力制御情報TPCは、上述したように、携帯端末６１から、スロット単位、つまり、受信品質メッセージが送信されてくる周期よりも短い周期（図１０に示したデータフォーマットによれば、受信品質メッセージが送信されてくる周期の１／５または１／１５の周期）で送信されてくる。また、電力制御情報TPCは、符号化されずに送信されるので、スロットを受信すれば、そのスロットに配置されている電力制御情報TPCを即座に得ることができる。さらに、電力制御情報TPCは、携帯端末６１におけるDPCHチャンネルの受信品質を維持するために、送信電力の調整を要求するものであるから、その値は、DPCHチャンネルの受信品質が、過去の受信品質に比較して、向上したのか、または低下したのかを表す。そして、DPCHチャンネルと、DSCHチャンネルとは、異なるチャンネルではあるが、同一周波数帯域にスペクトル拡散され、同時に伝送されるものであるから、DPCHチャンネルの受信品質の変化は、DSCHチャンネルの受信品質の変化として捉えても、基本的に問題はない。
【０１６３】
そこで、受信品質判定部８５は、受信品質メッセージに基づいて、変調符号化モードを決定しようとしている注目フレームから、その受信品質メッセージに対応する報告遅延時間ＴDだけ遡った時点の間に受信した電力制御情報TPCの積算値を加味して、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを、精度良く推定する受信品質判定処理を行う。
【０１６４】
即ち、図１６は、受信品質判定処理を説明するフローチャートである。
【０１６５】
受信品質判定部８５は、まず最初に、ステップＳ２１において、注目フレームから、最新の受信品質メッセージに対応する報告遅延時間ＴDだけ遡った時点の間に受信した電力制御情報TPCの積算値を求めるように、積算部８４を制御する。
【０１６６】
これにより、積算部８４は、電力制御ビットバッファ８３に記憶された電力制御情報TPCを用いて、次式にしたがい、積算値△SIR［ｄＢ］を求める。
【０１６７】
△SIR＝Σ（１−２×TPC[k]）
・・・（３）
【０１６８】
なお、式（３）において、TPC[k]は、注目フレームからkスロットだけ遡った時刻において受信された電力制御情報を表し、また、Σは、報告遅延時間ＴDに亘ってのサメーションを表す。
【０１６９】
そして、ステップＳ２２に進み、受信品質判定部８５は、次式にしたがって、最新の受信品質メッセージが表すDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲDSCHと、積算値△SIRとを加算することにより、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定し、処理を終了する。
【０１７０】
ＳＩＲ＝ＳＩＲDSCH＋α×△SIR
・・・（４）
【０１７１】
但し、式（４）において、αは、積算値△SIRに対する重み係数であり、０以上１以下の範囲内の実数値である。
【０１７２】
以上により、受信品質判定部８５では、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲが、精度良く推定される。そして、この受信品質ＳＩＲは、制御部８６に供給され、制御部８６では、その精度の高い受信品質ＳＩＲに基づいて、注目フレームの変調符号化モードが決定される。従って、注目フレームについては、携帯端末６１における、現在の受信品質に適した適応変調符号化が行われ、その結果、伝送効率を向上させることができる。
【０１７３】
ここで、報告遅延時間ＴDは、例えば、固定の時間として、あらかじめ設定しておくようにすることができる。また、報告遅延時間ＴDは、例えば、携帯端末６１において、受信品質メッセージに、現在時刻を付加して送信するようにし、基地局６２において、その受信品質メッセージに付加されている現在時刻に基づいて求めるようにすることも可能である。
【０１７４】
なお、上述の場合には、携帯端末６１から、電力制御情報TPCを、スロット単位で送信するようにしたが、電力制御情報TPCは、数スロット単位で送信することも可能である。但し、この場合、電力制御情報TPCを、スロット単位で送信する場合に比較して、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲの推定精度が劣化することがある。
【０１７５】
また、電力制御情報TPCは、符号化されないから、誤りがある場合がある。そこで、受信品質判定部８５では、例えば、次式にしたがい、ある程度のヒステリシスをもって、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定するようにすることが可能である。
【０１７６】
ＳＩＲ＝ＳＩＲDSCH＋α×△SIR （但し、｜△SIR｜＞thの場合）
ＳＩＲ＝ＳＩＲDSCH （但し、｜△SIR｜≦thの場合）
・・・（５）
【０１７７】
式（５）によれば、積算値の絶対値｜△SIR｜が、所定の閾値th以下（未満）の場合には、そのような小さな絶対値の積算値△SIRは誤差であるとして、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲの推定に加味されないことになる。
【０１７８】
次に、上述の場合には、携帯端末６１において、フレームごとに、受信品質メッセージを送信するようにしたが、受信品質メッセージは、例えば、図１７に示すように、所定のフレーム数おきに送信するようにすることが可能である。即ち、例えば、携帯端末６１から基地局６２への上り回線のリソースが不足している場合には、携帯端末６１からの受信品質メッセージの送信頻度を少なくすることができる。ここで、図１７は、携帯端末６１から、受信品質メッセージが、３フレームごとに送信される様子を示している。
【０１７９】
但し、このように、受信品質メッセージが、数フレームごとに送信される場合、注目フレームによって、報告遅延時間が変化するので、その変化を考慮して、電力制御情報TPCを積算する区間を変更する必要がある。
【０１８０】
即ち、例えば、図１７に示したように、受信品質メッセージが、３フレームごとに送信される場合、基地局６２において、ある受信品質メッセージ＃１が得られた後、次の受信品質メッセージ＃２が得られるのは、その３フレーム分だけ後の時間である。従って、受信品質メッセージ＃１が得られたタイミングの直後に送信されるのが、図１７に示したように、第４フレームである場合には、受信品質メッセージ＃２が得られるのは、第４フレームの３フレーム後の第７フレームが送信される直前である。
【０１８１】
以上から、第４フレームから、第７フレームの直前まで、即ち、第６フレームまでの３フレームについては、受信品質メッセージ＃１を用いて、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定する必要がある。
【０１８２】
この場合、第４フレームについての報告遅延時間ＴD1は、図１５における場合と同様に、報告遅延時間ＴDに等しくなる。しかしながら、第５フレームについての報告遅延時間ＴD2と、第６フレームについての報告遅延時間ＴD3は、報告遅延時間ＴDに等しくならない。即ち、第５フレームについての報告遅延時間ＴD2は、報告遅延時間ＴDに、１フレーム分の時間を加算した時間となり、第６フレームについての報告遅延時間ＴD3は、報告遅延時間ＴDに、２フレーム分の時間を加算した時間となる。
【０１８３】
従って、受信品質メッセージが、数フレームごとに送信される場合には、上述のように、注目フレームごとに、報告遅延時間を変えて、電力制御情報TPCを積算する必要がある（電力制御情報TPCを積算する区間を変える必要がある）。
【０１８４】
以上のように、上り回線のリソースに応じて、携帯端末６１からの受信品質メッセージの送信頻度を変更する場合には、上り回線がリソース不足となる頻度を低減することができる。
【０１８５】
なお、携帯端末６１から、受信品質メッセージを送信する周期は、固定ではなく、可変にすることが可能である。
【０１８６】
また、本実施の形態では、上り回線のフレームを構成するスロット数と、下り回線のフレームを構成するスロット数が同一であるとしたが、上り回線と下り回線のスロット数が異なる場合には、上述した場合と同様に、報告遅延時間を変えることで、フレームを送信するときにおける携帯端末６１の受信品質を、精度良く推定することができる。
【０１８７】
次に、上述の場合には、最新の受信品質メッセージが表す受信品質ＳＩＲDSCHと、電力制御情報TPCの積算値△SIRとを加算することによって、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定するようにしたが、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲは、過去に受信された受信品質メッセージが表す受信品質ＳＩＲDSCHをも用いて、つまり、複数の受信品質メッセージを用いて推定することが可能である。
【０１８８】
即ち、例えば、図１８に示すように、最新の受信品質メッセージ＃０の他、その１フレーム前に受信された受信品質メッセージ＃−１と、さらに、その１フレーム前に受信された受信品質メッセージ＃−２を用いて、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲを推定することが可能である。
【０１８９】
この場合、受信品質メッセージごとに、報告遅延時間を変えて、電力制御情報TPCを積算すれば良い。
【０１９０】
即ち、図１８の実施の形態においては、最新の受信品質メッセージ＃０については、図１５における場合と同様に、報告遅延時間ＴDの区間に亘って、電力制御情報TPCの積算を行い、その積算値と、受信品質メッセージ＃０が表す受信品質とを加算して、現在のDSCHチャンネルの第１の受信品質ＳＩＲ［１］を求める。
【０１９１】
また、１フレーム前の受信品質メッセージ＃−１については、報告遅延時間ＴDに、１フレーム分の時間ＴFを加えた区間に亘って、電力制御情報TPCの積算を行い、その積算値と、受信品質メッセージ＃−１が表す受信品質とを加算して、現在のDSCHチャンネルの第２の受信品質ＳＩＲ［２］を求める。さらに、２フレーム前の受信品質メッセージ＃−２については、報告遅延時間ＴDに、２フレーム分の時間２ＴFを加えた区間に亘って、電力制御情報TPCの積算を行い、その積算値と、受信品質メッセージ＃−２が表す受信品質とを加算して、現在のDSCHチャンネルの第３の受信品質ＳＩＲ［３］を求める。
【０１９２】
そして、第１乃至第３の受信品質ＳＩＲ［１］乃至ＳＩＲ［３］の、例えば、平均値等の重み付け加算値を求め、それを、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲの推定値とする。
【０１９３】
いま、最新の受信品質メッセージから、Ｎフレーム前までの受信品質メッセージを用いて、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの最終的な受信品質ＳＩＲを推定することとした場合、その推定は、次式によって行うことができる。
【０１９４】
ＳＩＲ＝Σ(w[i]×(SIRDSCH[i]＋α[i]△SIR[i]）
・・・（６）
【０１９５】
但し、式（６）において、SIRDSCH[i]は、最新の受信品質メッセージからiフレーム前の受信品質メッセージが表す受信品質を示し、△SIR[i]は、その受信品質メッセージについての報告遅延時間に亘って積算された電力制御情報TPCの積算値を表す。また、α[i]は、積算値△SIR[i]に対する重み係数である。さらに、w[i]は、最新の受信品質メッセージからiフレーム前の受信品質メッセージが表す受信品質SIRDSCH[i]と積算値△SIR[i]から求められる、現在のDSCHチャンネルの受信品質に対する重み係数である。さらに、Σは、iを、０からＮに変えてのサメーションを表す。
【０１９６】
ここで、重み係数w[i]は、iについてサメーションをとった場合に１となるものであり、さらに、例えば、式w[i]≦w[i-1]を満たすものであることが望ましい。
【０１９７】
なお、式（６）によれば、最新の受信品質メッセージから、Ｎフレーム前までの受信品質メッセージのすべてが用いられることとなるが、携帯端末６１における、現在のDSCHチャンネルの受信品質ＳＩＲは、そのような連続する複数フレームそれぞれの受信品質ではなく、いわば飛び飛びの複数フレームの受信品質メッセージを用いて推定することも可能である。
【０１９８】
また、図１８で説明したような受信品質の推定方法は、図１７に示したように、携帯端末６１から、数フレームおきに、受信品質メッセージが送信されてくる場合にも適用可能である。
【０１９９】
次に、図１９は、DSCHチャンネルの受信品質を、受信品質メッセージのみから推定した場合と、図１５で説明したように、受信品質メッセージと電力制御情報とから推定した場合のシミュレーション結果を示している。
【０２００】
図１９において、横軸は、DSCHチャンネルの受信品質を表しており、縦軸は、基地局６２のスループットを正規化したものを表している。
【０２０１】
また、図１９では、●印が、DSCHチャンネルの受信品質を、受信品質メッセージのみから推定した場合のスループットを表しており、▲印が、DSCHチャンネルの受信品質を、受信品質メッセージと電力制御情報から推定した場合のスループットを表している。なお、報告遅延時間ＴDは、４フレーム分の時間としてある。
【０２０２】
図１９から、DSCHチャンネルの受信品質を、受信品質メッセージと電力制御情報とから推定することにより、受信品質メッセージのみから推定した場合に比較して、スループットが向上していることが分かる。
【０２０３】
なお、携帯端末６１が、基地局６２だけでなく、他の基地局とも通信しているような、いわゆるソフトハンドオーバ状態となっている場合には、DSCHチャンネルの受信品質は、電力制御情報を用いずに、あるいは、電力制御情報に対する重みを非常に小さくして推定するのが望ましい。これは、次のような理由による。
【０２０４】
即ち、制御データが送信されるDPCHチャンネルについては、ユーザに対する割り当てを規則的に行う必要があるため、ソフトハンドオーバ時には、携帯端末６１において、複数の基地局からの信号を合成し（例えば、いわゆるフィンガ（finger）の出力を合成し）、これにより、受信品質を改善することが行われる。しかしながら、適応変調符号化されたパケットデータが送信されるDSCHチャンネルについては、ユーザに対する割り当てが不規則に行われるため、携帯端末６１に対して、複数の基地局からデータ送信が可能であっても、１つの基地局のみからデータ送信が行われる。従って、ソフトハンドオーバ時には、そのことによって、DPCHチャンネルの受信品質は向上しても、DSCHチャンネルの受信品質は向上しない。
【０２０５】
また、携帯端末６１において、DPCHチャンネルの信号が合成された場合、電力制御情報TPCは、その合成された信号に基づいて生成される。
【０２０６】
従って、この場合、電力制御情報TPCが表すDPCHチャンネルの受信品質の変化は、DSCHチャンネルの受信品質の変化として捉えることはできない。その結果、DSCHチャンネルの受信品質を、電力制御情報TPCを加味して推定したのでは、その推定精度が、却って悪化することがある。
【０２０７】
そこで、携帯端末６１が、複数の基地局と通信している場合には、DSCHチャンネルの受信品質は、電力制御情報を用いずに、あるいは、電力制御情報に対する重みを非常に小さくして推定するのが望ましい。なお、このような推定は、式（４）における重み係数αを０とするか、または０に近い値とすることによって行うことができる。
【０２０８】
次に、図２０は、図１４の制御部８６の構成例を示している。
【０２０９】
制御部８６は、図１４のバッファ１２1乃至１２Nと同一の数であるＮ個の平均部９２1乃至９２Nと演算器９３1乃至９３N、並びに、１つのモード割り当て部９１とリソース割り当て部９４から構成されている。
【０２１０】
モード割り当て部９１には、通信リンクが確立されているユーザの携帯端末６１における、DSCHチャンネルの受信品質（の推定値）が、受信品質判定部８５から供給される。さらに、モード割り当て部９１には、リソース割り当て部９４において、後述するリソース割り当て処理が行われることにより得られるユーザ選択情報も供給されるようになっている。
【０２１１】
ここで、ユーザ選択情報は、通信リンクが確立されているユーザの携帯端末６１のいずれに、DSCHチャンネルを割り当てるかを表すものであり、具体的には、例えば、ここでは、バッファ１２1乃至１２Nのうち、DSCHチャンネルを割り当てるユーザ宛のバケットデータが記憶されているものを表す。
【０２１２】
モード割り当て部９１は、ユーザ選択情報が表すバッファ１２nに記憶されたパケットデータを、そのパケットデータの宛先となっているユーザの携帯端末６１に送信するときの変調符号化モードを、そのユーザの携帯端末６１における、DSCHチャンネルの受信品質に基づいて決定し、その変調符号化モードを出力する。この変調符号化モードは、図１４で説明したように、適応変調符号化部１４と制御データ生成部２３に供給される。
【０２１３】
通信リンクが確立されているユーザの携帯端末６１における、DSCHチャンネルの受信品質は、モード割り当て部９１に供給される他、そのユーザに割り当てられているバッファ１２nに対応する平均部９２nにも供給される。
【０２１４】
平均部９２nは、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１における受信品質について、例えば、その携帯端末６１との通信リンクが確立されてからの平均値を、その携帯端末６１における受信品質の代表値として計算し、演算器９３nに供給する。
【０２１５】
なお、携帯端末６１における受信品質は、受信品質判定部８５から、例えば、フレーム単位で供給されるから、平均部９２nは、そのようにフレーム単位で受信品質が供給されるごとに、新たに平均値を計算し直して、演算器９３nに供給する。
【０２１６】
ここで、このように、平均部９２nにおいて、携帯端末６１における受信品質の、ある程度の期間に亘る平均値を計算することで、受信品質から、フェージング等の伝送路の品質の瞬時変動成分が除去されることになる。
【０２１７】
また、ここでは、携帯端末６１における受信品質の代表値として、単純な平均値を計算することとしたが、その他、例えば、移動平均値や、重み付け平均値などを計算するようにすることも可能である。さらに、携帯端末６１における受信品質の代表値として、重み付け平均値を計算する場合には、例えば、現在時刻に近い受信品質ほど、重みを大きくすることができる。
【０２１８】
演算器９３nには、平均部９２nから、対応するバッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１における受信品質の平均値が供給される他、その携帯端末６１における最新の受信品質も供給されるようになっている。そして、演算器９３nは、最新の受信品質と、受信品質の平均値との差分（以下、適宜、受信品質差分という）を演算し、リソース割り当て部９４に供給する。
【０２１９】
リソース割り当て部９４には、平均部９２1乃至９２Nそれぞれから、受信品質差分が供給される他、バッファ１２1乃至１２Nそれぞれに割り当てられたユーザの携帯端末６１における最新の受信品質も供給されるようになっている。さらに、リソース割り当て部９４には、バッファ１２1乃至１２Nそれぞれから、そのデータ蓄積量（バッファ蓄積量ともいう）も供給されるようになっている。
【０２２０】
リソース割り当て部９４は、以上の受信品質差分、最新の受信品質、およびバッファ蓄積量等に基づき、リソース割り当て処理を行い、DSCHチャンネルを割り当てる携帯端末６１のユーザを決定する。そして、リソース割り当て部９４は、そのユーザに割り当てられたバッファ１２nを表すユーザ選択情報を、モード割り当て部９１に供給するとともに、図１４の選択部１３に供給する。
【０２２１】
図１４の選択部１３では、このようにして、リソース割り当て部９４から供給されるユーザ選択情報が表すバッファ１２nが選択され、そこに蓄積されたパケットデータが読み出されて、適応変調符号化部１４に供給される。
【０２２２】
次に、図２１のフローチャートを参照して、図２０のリソース割り当て部９４で行われるリソース割り当て処理について説明する。
【０２２３】
リソース割り当て処理では、まず最初に、リソース割り当て部９４は、ステップＳ３１において、バッファ１２nのバッファ蓄積量num_byteが０バイトより大であるかどうか、即ち、バッファ１２nに、パケットデータが記憶されているかどうかを判定する。
【０２２４】
ステップ３１において、バッファ１２nのバッファ蓄積量num_byteが０バイトより大でないと判定された場合、即ち、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１に送信すべきパケットデータが存在しない場合、ステップＳ３２に進み、リソース割り当て部９４は、そのユーザに対してDSCHチャンネルを割り当てることを評価するための評価値evaに、０をセットし、ステップＳ３８に進む。
【０２２５】
また、ステップＳ３２において、バッファ１２nのバッファ蓄積量num_byteが０バイトより大であると判定された場合、即ち、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１に送信すべきパケットデータが存在する場合、ステップＳ３３に進み、リソース割り当て部９４は、そのバッファ蓄積量num_byteを、評価値evaを計算するための第１の引数byte_evaにセットし、ステップＳ３４に進む。
【０２２６】
ステップＳ３４では、リソース割り当て部９４は、現在時刻ｔから、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１に対してDSCHチャンネルを割り当てられた最新の時刻last_tを減算することにより、そのユーザに対するDSCHチャンネルの割り当て頻度として、DSCHチャンネルを使用するのに待っている待ち時間を求め、評価値evaを計算するための第２の引数t_evaにセットする。
【０２２７】
さらに、リソース割り当て部９４は、ステップＳ３５に進み、平均部９２nからの受信品質差分delta_SIRを、評価値evaを計算するための第３の引数d_SIR_evaにセットして、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、リソース割り当て部９４は、バッファ１２nに割り当てられたユーザの携帯端末６１における最新の受信品質SIRを、評価値evaを計算するための第４の引数SIR_evaにセットし、ステップＳ３７に進む。
【０２２８】
ステップＳ３７では、リソース割り当て部９４は、例えば、次式にしたがって、評価値evaを演算し、ステップＳ３８に進む。
【０２２９】
eva＝w1×t_eva＋w2×d_SIR_eva＋w3×SIR_eva＋w4×byte_eva
・・・（８）
【０２３０】
但し、式（８）において、w1,w2,w3,w4は、重み係数である。
【０２３１】
リソース割り当て部９４は、ステップＳ３１乃至３８の処理を、バッファ１２1乃至１２Nに割り当てられたユーザすべてについて行い、各ユーザについて、式（８）の評価値evaを求める。
【０２３２】
そして、ステップＳ３８に進み、リソース割り当て部９４は、評価値evaが最大のユーザを求め、そのユーザに対して、DSCHチャンネルを割り当てることを決定する。さらに、リソース割り当て部９４は、そのユーザに割り当てられているバッファ１２nを表すユーザ選択情報を生成して出力する。
【０２３３】
なお、ここでは、DSCHチャンネルが１チャンネルだけ存在すると仮定している。DSCHチャンネルが、複数であるＬチャンネルだけ存在する場合、ステップＳ３８では、例えば、評価値evaが、上位Ｌ位以内のユーザを求め、そのＬ人のユーザに対して、DSCHチャンネルを割り当てることが決定される。但し、DSCHチャンネルがＬチャンネル存在する場合であっても、評価値evaが最大のユーザだけを求め、そのユーザに、Ｌチャンネルを割り当てて、Ｌ倍のデータ転送レートを提供することが可能である。また、DSCHチャンネルが複数存在する場合には、複数のユーザに対して、複数のDSCHチャンネルを割り当てたり、あるユーザに対して、１のDSCHチャンネルを割り当てるとともに、他のユーザに対して、複数のDSCHチャンネルを割り当てること等も可能である。
【０２３４】
その後、ステップＳ３９に進み、リソース割り当て部９４は、直前のステップＳ３８において、DSCHチャンネルを割り当てることを決定したユーザ（選択ユーザ）についての、上述の変数last_tを、現在時刻に更新し、リソース割り当て処理を終了する。
【０２３５】
なお、リソース割り当て処理は、例えば、DSCHチャンネルのフレーム単位で行われる。
【０２３６】
以上のように、どのユーザに対して、DSCHチャンネルを割り当てるかが、受信品質差分に基づいて決定されるので、基地局６２のサービスエリア内に存在する携帯端末６２に対して、DSCHチャンネルを、なるべく公平に割り当てるとともに、基地局６２のスループットを、なるべく高いレベルで維持することができる。
【０２３７】
即ち、DSCHチャンネルを、受信品質差分に基づいて割り当てる場合には、どの携帯端末６１に注目しても、DSCHチャンネルは、その注目携帯端末６１における受信品質が、その平均値よりも大のときだけ割り当てられる。従って、この場合、基地局６２から近い位置に存在し、受信品質の平均値が高いユーザも、基地局６２から遠い位置に存在し、受信品質の平均値が低いユーザも、平等に扱われることになる。
【０２３８】
さらに、受信品質の平均値が高いユーザに注目した場合には、最新の受信品質が、その平均値よりも大のときに、DSCHチャンネルが割り当てられるから、データ伝送効率を大きく向上させることができる。また、受信品質の平均値が低いユーザに注目した場合には、最新の受信品質が、その平均値よりも大のときに、DSCHチャンネルが割り当てられるから、即ち、受信品質が悪い中でも、比較的良くなっているときに、DSCHチャンネルが割り当てられるから、最新の受信品質が、その平均値よりも小のときに割り当てられるときよりは、伝送効率を向上させることができる。
【０２３９】
なお、図２１の実施の形態においては、受信品質差分だけでなく、バッファ蓄積量、待ち時間、最新の受信品質をも用い、それぞれに重みを付して、評価値evaを求め、その評価値evaに基づいて、DSCHチャンネルの割り当てを決定するようにしているので、その重みの設定の仕方によって、各種の目的（用途）にあったDSCHチャンネルの割り当てが可能となる。
【０２４０】
即ち、例えば、基地局６２のスループットの向上に重点をおく場合には、受信品質差分と最新の受信品質の重みを大きくし、他の重みを小さくすれば良い。また、例えば、基地局６２のサービスエリア内に存在するユーザに、公平にサービスを提供することに重点をおく場合には、受信品質差分と待ち時間の重みを大きくし、他の重みを小さくすれば良い。さらに、例えば、バッファ１２nのオーバーフローを防止することに重点をおく場合には、受信品質差分とバッファ蓄積量の重みを多くし、他の重みを小さくすれば良い。
【０２４１】
また、受信品質差分、バッファ蓄積量、待ち時間、最新の受信品質それぞれに対する重みは、固定の値ではなく、可変の値とすることが可能である。この場合、重みは、基地局６２の運用者が任意に変更することも可能であるし、場合に応じて、自動的に変更することも可能である。即ち、例えば、リアルタイム性の高いパケットデータが、バッファ１２nに存在する場合には、そのようなパケットデータがバッファ１２nに存在する間だけ、バッファ蓄積量に対する重みを大きい値に変更するようにすること等が可能である。
【０２４２】
なお、図２０の実施の形態では、リソース割り当て部９４において、リソース割り当て処理に用いる受信品質として、受信品質判定部８５において求められた精度の高い受信品質を採用することとしたが、リソース割り当て処理には、受信品質メッセージだけから得られる受信品質を採用することも可能である。
【０２４３】
次に、上述した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
【０２４４】
そこで、図２２は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。
【０２４５】
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク１０５やＲＯＭ１０３に予め記録しておくことができる。
【０２４６】
あるいはまた、プログラムは、フロッピーディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)，MO(Magneto optical)ディスク，DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体１１１に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体１１１は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【０２４７】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体１１１からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを、通信部１０８で受信し、内蔵するハードディスク１０５にインストールすることができる。
【０２４８】
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１０２を内蔵している。CPU１０２には、バス１０１を介して、入出力インタフェース１１０が接続されており、CPU１０２は、入出力インタフェース１１０を介して、ユーザによって、キーボードや、マウス、マイク等で構成される入力部１０７が操作等されることにより指令が入力されると、それにしたがって、ROM(Read Only Memory)１０３に格納されているプログラムを実行する。あるいは、また、CPU１０２は、ハードディスク１０５に格納されているプログラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通信部１０８で受信されてハードディスク１０５にインストールされたプログラム、またはドライブ１０９に装着されたリムーバブル記録媒体１１１から読み出されてハードディスク１０５にインストールされたプログラムを、RAM(Random Access Memory)１０４にロードして実行する。これにより、CPU１０２は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU１０２は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース１１０を介して、LCD(Liquid CryStal Display)やスピーカ等で構成される出力部１０６から出力、あるいは、通信部１０８から送信、さらには、ハードディスク１０５に記録等させる。
【０２４９】
ここで、本明細書において、コンピュータに各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。
【０２５０】
また、プログラムは、１のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
【０２５１】
なお、本実施の形態においては、本発明を、W-CDMA方式による無線通信を行うシステムに適用した場合について説明したが、本発明は、W-CDMA方式以外の通信方式にも適用可能である。また、本発明は、無線通信の他、有線通信にも適用可能である。さらに、本発明が適用される端末は、携帯型のものに限定されるものではない。
【０２５２】
【発明の効果】
本発明の情報処理装置および情報処理方法、並びに記録媒体によれば、伝送効率の向上と、ユーザに対する通信資源の公平な割り当ての両方を実現することが可能となる。
【０２５３】
本発明の通信システムおよび通信方法によれば、情報処理装置における伝送効率の向上と、通信装置に対する通信資源の公平な割り当ての両方を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の通信システムの一例の構成を示す図である。
【図２】携帯端末１と基地局２との間でやりとりされるデータを示す図である。
【図３】基地局２の構成例を示すブロック図である。
【図４】ＱＰＳＫと１６ＱＡＭを説明する図である。
【図５】符号化変調モードを示す図である。
【図６】適応変調符号化部１４の構成例を示すブロック図である。
【図７】通信資源が割り当てられている様子を示す図である。
【図８】携帯端末１の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明を適用した通信システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【図１０】上り回線と下り回線のデータフォーマットを示す図である。
【図１１】携帯端末６１の構成例を示すブロック図である。
【図１２】 DSCHチャンネルの受信品質推定処理を説明するフローチャートである。
【図１３】 DPCHチャンネルの電力制御情報生成処理を説明するフローチャートである。
【図１４】基地局６２の構成例を示すブロック図である。
【図１５】受信品質判定部８５の処理を説明する図である。
【図１６】受信品質判定処理を説明するフローチャートである。
【図１７】受信品質判定部８５の処理を説明する図である。
【図１８】受信品質判定部８５の処理を説明する図である。
【図１９】シミュレーション結果を示す図である。
【図２０】制御部８６の構成例を示すブロック図である。
【図２１】リソース割り当て処理を説明するフローチャートである。
【図２２】本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１ 分配部、 １２1乃至１２N バッファ， １３ 選択部， １４ 適応変調符号化部， １５ 拡散部， １６ 送受信部， １７ アンテナ， １８逆拡散部， １９ 復調部， ２０ 受信品質ビット抽出部， ２３ 制御データ生成部， ２４，２５ 符号化部， ２６ 多重化部， ２７ 変調部， ４１ アンテナ， ４２ 送受信部， ４３ 逆拡散部， ４４ 復調部， ４５ 制御データ分離部， ４６ 復号部， ４７ 制御データ復号部， ４８ 制御部， ４９ データ復調復号部， ５０ 受信品質推定部， ５１ 受信品質ビット挿入部， ５２ 変調部， ５３ 拡散部， ６１1乃至６１3 携帯端末， ６２ 基地局， ７１ 個別パイロット分離部， ７２ 受信品質推定部， ７３ 電力制御ビット生成部， ７４ 電力制御ビット挿入部， ８１ 電力制御ビット抽出部， ８２ 電力調整部， ８３ 電力制御ビットバッファ，８４ 積算部， ８５ 受信品質判定部， ８６ 制御部， ９１ モード割り当て部， ９２1乃至９２N 平均部， ９３1乃至９３N 演算器， ９４ リソース割り当て部， １０１ バス， １０２ CPU， １０３ ROM， １０４ RAM， １０５ ハードディスク， １０６ 出力部， １０７ 入力部， １０８ 通信部， １０９ ドライブ， １１０ 入出力インタフェース， １１１ リムーバブル記録媒体
Claims (15)
- 複数の通信装置に対して、通信資源を割り当てる情報処理装置であって、
前記通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得手段と、
前記通信装置から、前記受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得手段と、
所定の区間において取得された前記電力制御情報について積算を行う積算手段と、
前記通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定手段と、
前記受信品質メッセージに基づいて、前記通信装置ごとに、前記受信品質の代表値を演算する代表値演算手段と、
前記通信装置の前記受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、前記受信品質推定手段により推定された前記通信装置における現在の受信品質とに基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する決定手段と
を備え、
前記受信品質推定手段は、前記受信品質メッセージと、前記決定手段が前記受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間において前記積算手段で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、前記通信装置における現在の受信品質の推定値を求める
ことを特徴とする情報処理装置。 - 前記代表値演算手段は、前記通信装置における受信品質の代表値として、その通信装置から取得された複数の受信品質メッセージそれぞれが表す受信品質の平均値を演算する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 - 前記決定手段は、前記通信装置の前記受信品質の代表値と、
その通信装置から取得される受信品質メッセージが表す受信品質との差に基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 - 前記決定手段は、前記通信装置に送信するデータの蓄積量にも基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 - 前記決定手段は、前記通信装置に対する前記通信資源の割り当て頻度にも基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 - 前記決定手段は、前記通信装置の前記受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージが表す受信品質との差、並びに前記通信装置の前記受信品質の代表値、前記通信装置から取得される受信品質メッセージが表す受信品質、前記通信装置に送信するデータの蓄積量、または前記通信装置に対する前記通信資源の割り当て頻度のうちの１以上に基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 - 前記決定手段は、前記通信装置の前記受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージが表す受信品質との差に対して重み付けを行うとともに、前記通信装置の前記受信品質の代表値、前記通信装置から取得される受信品質メッセージが表す受信品質、前記通信装置に送信するデータの蓄積量、または前記通信装置に対する前記通信資源の割り当て頻度のうちの１以上に対して重み付けを行い、その重み付け結果に基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。 - 前記受信品質メッセージ取得手段は、前記通信装置から、所定のフレームごとに送信されてくる前記受信品質メッセージを取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 - 前記受信品質メッセージ取得手段は、前記通信装置から、所定のフレーム数おきに送信されてくる前記受信品質メッセージを取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 - 前記通信装置との通信におけるデータレートを、前記通信装置における現在の受信品質の推定値に基づいて制御するデータレート制御手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。 - 前記データレート制御手段は、データの符号化方法または変調方法を変更することにより、前記データレートを制御する
ことを特徴とする請求項１０に記載の情報処理装置。 - 複数の通信装置に対して、通信資源を割り当てる情報処理方法であって、
前記通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、
前記通信装置から、前記受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、
所定の区間において取得された前記電力制御情報について積算を行う積算ステップと、
前記通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、
前記受信品質メッセージに基づいて、前記通信装置ごとに、前記受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、
前記通信装置の前記受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された前記通信装置における現在の受信品質とに基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する決定ステップと
を備え、
前記受信品質推定ステップにおいて、前記受信品質メッセージと、前記決定ステップで前記受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、前記通信装置における現在の受信品質の推定値が求められる
ことを特徴とする情報処理方法。 - 複数の通信装置に対して、通信資源を割り当てる情報処理を、コンピュータに行わせるプログラムが記録されている記録媒体であって、
前記通信装置における受信品質を表す受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、
前記通信装置から、前記受信品質メッセージよりも短い間隔で送信されてくる、送信電力の調整を要求する電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、
所定の区間において取得された前記電力制御情報について積算を行う積算ステップと、
前記通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、
前記受信品質メッセージに基づいて、前記通信装置ごとに、前記受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、
前記通信装置の前記受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された前記通信装置における現在の受信品質とに基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する決定ステップと
を備え、
前記受信品質推定ステップにおいて、前記受信品質メッセージと、前記決定ステップで前記受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、前記通信装置における現在の受信品質の推定値が求められる
プログラムが記録されている
ことを特徴とする記録媒体。 - 複数の通信装置と、その複数の通信装置に対して、通信資源を割り当てる情報処理装置とからなる通信システムであって、
前記通信装置は、
前記情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、自身における受信品質を求め、その受信品質を表す受信品質メッセージを生成する受信品質メッセージ生成手段と、
前記受信品質メッセージが、第１の間隔で送信されるように、前記受信品質メッセージを、前記情報処理装置への送信信号に挿入する受信品質メッセージ挿入手段と、
前記情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、前記情報処理装置の送信電力の調整を要求する電力制御情報を生成する電力制御情報生成手段と、
前記電力制御情報が、前記第１の間隔よりも短い第２の間隔で送信されるように、前記電力制御情報を、前記送信信号に挿入する電力制御情報挿入手段と
を備え、
前記情報処理装置は、
前記受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得手段と、
前記通信装置から送信されてくる前記電力制御情報を取得する電力制御情報取得手段と、
所定の区間において取得された前記電力制御情報について積算を行う積算手段と、
前記通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定手段と、
前記受信品質メッセージに基づいて、前記通信装置ごとに、前記受信品質の代表値を演算する代表値演算手段と、
前記通信装置の前記受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、前記受信品質推定手段により推定された前記通信装置における現在の受信品質とに基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する決定手段と
を備え、
前記受信品質推定手段は、前記受信品質メッセージと、前記決定手段が前記受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間において前記積算手段で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、前記通信装置における現在の受信品質の推定値を求める
ことを特徴とする通信システム。 - 複数の通信装置と、その複数の通信装置に対して、通信資源を割り当てる情報処理装置とからなる通信システムにおける通信方法であって、
前記通信装置における通信方法は、
前記情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、自身における受信品質を求め、その受信品質を表す受信品質メッセージを生成する受信品質メッセージ生成ステップと、
前記受信品質メッセージを、前記情報処理装置への送信信号に挿入する受信品質メッセージ挿入ステップと、
前記情報処理装置から受信した受信信号に基づいて、前記情報処理装置の送信電力の調整を要求する電力制御情報を生成する電力制御情報生成ステップと、
前記電力制御情報が、前記第１の間隔よりも短い第２の間隔で送信されるように、前記電力制御情報を、前記送信信号に挿入する電力制御情報挿入ステップと
を備え、
前記情報処理装置における通信方法は、
前記受信品質メッセージを取得する受信品質メッセージ取得ステップと、
前記通信装置から送信されてくる前記電力制御情報を取得する電力制御情報取得ステップと、
所定の区間において取得された前記電力制御情報について積算を行う積算ステップと、
前記通信装置における現在の受信品質を推定する受信品質推定ステップと、
前記受信品質メッセージに基づいて、前記通信装置ごとに、前記受信品質の代表値を演算する代表値演算ステップと、
前記通信装置の前記受信品質の代表値と、その通信装置から取得される受信品質メッセージと、推定された前記通信装置における現在の受信品質とに基づいて、前記通信資源の割り当てを決定する決定ステップと
を備え、
前記受信品質推定ステップにおいて、前記受信品質メッセージと、前記決定ステップで前記受信品質メッセージに基づいて通信資源の割り当てを決定しようとしているタイミングから、その受信品質メッセージに対応する所定時間だけ遡った時点までの間で積算された電力制御情報の積算値とに基づいて、前記通信装置における現在の受信品質の推定値が求められる
ことを特徴とする通信方法。
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