(57)【要約】【課題】複数のシステムにおいて通信品質を確保して周波数を有効利用できる周波数配置方法、制御局装置、送信局装置、受信局装置及び通信システムを提供する。【解決手段】複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いる通信システムが３以上同時に通信を行う際に、スペクトル配置を決める制御局におけるスペクトル配置が行える。基地局装置１１０は、割り当てられたスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する。端末局装置１２０は、他システムとの重畳帯域を予め認識する。端末局装置１２０は、重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用して誤り訂正復号して、自局宛のマルチキャリア信号を受信する。スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルが配置される。【選択図】図１
2010136112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際に、該スペクトル配置を決めるスペクトル配置方法であって、
前記送信局は、
自システムに割り当てられた前記スペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する送信ステップ
を具備し、
前記受信局は、
自システムに配置された前記スペクトルにおける他システムとの重畳帯域を予め認識する重畳帯域認識ステップと、
前記重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用する干渉抑圧ステップと、
前記干渉抑圧技術を適用した信号を誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する誤り訂正復号ステップと
を具備し、
前記スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルが配置されるスペクトル配置ステップと、
前記通信システムに配置されたスペクトルが割り当てられるスペクトル割り当てステップと
を具備することを特徴とするスペクトル配置方法。
【請求項２】
前記通信システムにおけるスペクトル帯域幅はシステム間で同一であり、
前記通信システムにおける誤り訂正符号化率または変調多値数はシステムごとに規定されており、
前記スペクトル配置ステップにおいて、
前記誤り訂正符号化率または変調多値数が大きな通信システムを端部に、前記誤り訂正符号化率または変調多値数が小さな通信システムを中央部に配置することで、前記重畳率を各通信システムで一定となるようにスペクトルが配置される
ことを特徴とする請求項１に記載のスペクトル配置方法。
【請求項３】
前記干渉抑圧ステップは、
周波数フィルタを用いて前記認識した重畳帯域を減衰させることで干渉抑圧を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のスペクトル配置方法。
【請求項４】
前記干渉抑圧ステップは、
前記認識した重畳帯域の受信信号の尤度をマスクし、
前記誤り訂正復号ステップは、
前記尤度をマスクされた受信信号に対して誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のスペクトル配置方法。
【請求項５】
前記スペクトル配置ステップは、
前記受信局に設けられた干渉信号検出手段によって検出された結果に基づいて前記スペクトルを配置する
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のスペクトル配置方法。
【請求項６】
前記スペクトル配置ステップは、
前記送信局に設けられた干渉信号検出手段によって検出された結果に基づいて前記スペクトルを配置する
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のスペクトル配置方法。
【請求項７】
前記スペクトル配置ステップは、
前記送信局及び前記受信局のいずれとも異なる制御局に設けられた干渉信号検出手段によって検出された結果に基づいて前記スペクトルを配置する
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のスペクトル配置方法。
【請求項８】
複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際に、スペクトル配置を決める制御局装置であって、
前記スペクトルにおける他システムとの重畳帯域の干渉信号を検出する干渉信号検出部と、
検出された干渉信号に基づいて前記スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルを配置するスペクトル配置部と、
割り当てられた前記スペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する前記送信局と、配置された前記スペクトルにおける他通信システムとの重畳帯域を認識し、前記重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用して、信号を誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する前記受信局とが通信を行う通信システムに配置したスペクトルを割り当てるスペクトル割り当て部と、
自通信システムの前記送信局又は他通信システムに割り当てたスペクトルを通知する制御情報配信部と、
を備えることを特徴とする制御局装置。
【請求項９】
複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際の送信局装置であって、
検出された干渉信号に基づいて前記スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルを配置して割り当てるスペクトル割当部と、
割り当てられた前記スペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする送信局装置。
【請求項１０】
前記スペクトルの配置を行うために前記スペクトルにおける他システムとの重畳帯域の干渉信号を検出する干渉信号検出部と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の送信局装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の送信局装置と対向する受信局装置であって、
前記スペクトルの配置を行うために前記スペクトルにおける他システムとの重畳帯域の干渉信号を検出する干渉信号検出部と、
前記送信局装置に、検出された干渉信号の情報が付加された制御情報を送信する制御情報送信部と、
を備えることを特徴とする受信局装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の制御局装置又は請求項９に記載の送信局装置を備え、
複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際に、
検出された干渉信号に基づいて前記スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルを配置するスペクトル配置部と、
配置された前記スペクトルを割り当てるスペクトル割り当て部と、
割り当てられた前記スペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する送信部と、
割り当てられた前記スペクトルにおける他通信システムとの重畳帯域を認識し、前記重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用して、信号を誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する受信部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誤り訂正符号を適用したマルチキャリア通信方式におけるスペクトル配置方法、制御局装置、送信局装置、受信局装置及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信分野において、周波数資源の枯渇問題の深刻化を受け、周波数共用型の無線通信が求められている。
図１２は、周波数帯域を共用する無線通信システムの組合せの一例として、周波数チャネルが異なる２の無線ＬＡＮ（Local Area Network）システム全体を示す概念図である。
同図において、無線通信システムは、無線ＬＡＮ基地局２ａ、２ｂと、受信装置１ａとを備えている。無線ＬＡＮ基地局２ａは、中心周波数ｆａであるＣＨ１の周波数帯域を用いて通信する。一方、無線ＬＡＮ基地局２ｂは、中心周波数ｆｂ（ただし、ｆａ＜ｆｂ）であるＣＨ５の周波数帯域を用いて通信する。
【０００３】
受信装置１ａは、無線ＬＡＮ基地局２ａと無線ＬＡＮ基地局２ｂとの双方の無線信号が到達する位置に配置され、中心周波数ｆｃ１の無線信号と中心周波数ｆｃ２の無線信号との二つの無線信号が周波数軸上で部分的に干渉した信号を受信する。
なお、周波数帯域を共用する他の例として、無線ＬＡＮシステムと、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）と、ＷｉＭＡＸ（登録商標）との組合せなど、異なる通信方式のシステム同士が周波数共用する場合もある。
例えば、図１２に示す受信装置１ａが無線ＬＡＮ基地局２ａを通信対象とする。この場合、中心周波数ｆｃ１である無線ＬＡＮ基地局２ａからの希望波の送信周波数帯域と、中心周波数ｆｃ２である無線ＬＡＮ基地局２ｂからの干渉波の送信周波数帯域とが、部分的にオーバーラップ（重複）する。このような周波数共用型の無線通信システムにおいて、受信装置１ａは、希望波を正確に受信することが必須となる。
【０００４】
このような周波数を有効に利用する目的で、同一時刻の同一地点において、スペクトル多重手法を用いて周波数資源を共有することにより複数の通信システムにおいて伝送される信号全体の周波数利用効率を改善するための技術が報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】横田強  他、「重畳伝送法を用いた高速無線ＬＡＮシステムに関する一検討」、電子情報通信学会、信学技報ＲＣＳ、Ｖｏｌ．９９、Ｎｏ．３５５、ｐ．１２１−１２６、１９９９年１０月
【非特許文献２】増野淳、秋元守、中津川征士、「ＯＦＤＭＡ無線システムにおけるサブキャリアオーバーラップに関する一検討」、２００８年総合大会講演論文集、電子情報通信学会、Ｂ−５−１３０、ｐ．５１６、２００８年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１には、スペクトル拡散した信号を、スペクトル拡散していない信号に重畳配置するアンダーレイ型の重畳伝送について示されている。この条件による通信システムでは、一般に重畳率が１００％になるが、スペクトル拡散型のシステムは伝送速度に制約があるか、高速伝送を実現するために膨大な周波数帯域が必要になる問題がある。また、スペクトル拡散していない通信システム同士を重畳伝送することはできない。
また、非特許文献２には、同一の通信システムを用いた場合の下りリンクについて示されており、互いに十分なＤ／Ｕが確保できる端末局に対してのみ、同一サブキャリアを用いた重畳伝送を行っている。ただし、この下りリンクの送信では、送信局装置同士が互いに周波数同期されていることが必要とされている。
上記に示したようにこれまでにも、いくつかの方式について報告が行われているが、設定される条件によって適用可能な範囲が制限されている。例えば、マルチキャリア重畳伝送により周波数資源の有効利用が期待されているのに対し、これまでの報告では重畳される信号は、２信号までの組み合わせまでの報告しかない。実際に利用される状況では、重畳する信号数を２信号までに制限することが現実的でないにもかかわらず、３以上の信号を重畳することについての報告がない。そのため、重畳する信号が３以上の場合に、周波数を有効利用の観点でどのようなスペクトル配置をすべきか明確化されていなかった。
また、スペクトル配置によっては、無線基地局によって通信が提供されるセル間又はシステム間に伝送特性の優劣が生じる可能性がある。電波利用の公平性を確保する観点からすれば、適切なスペクトル配置が必要とされるにもかかわらず検討されていないという問題があった。
また、３以上の同一の通信システムのスペクトルを連続的に重畳させる場合には、周波数の端部に配置された通信システムに比べ、中央に配置された通信システムでは、重畳率が高くなることにより、通信品質が低下する。例えば、複数のセルに対してスペクトルを配置したときには、周波数の端部以外のセルの通信品質が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたもので、その目的は、複数のシステムにおいて通信品質を確保して周波数を有効利用できる周波数配置方法、制御局装置、送信局装置、受信局装置及び通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記問題を解決するために、本発明は、複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際に、該スペクトル配置を決めるスペクトル配置方法であって、前記送信局は、自システムに割り当てられた前記スペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する送信ステップを具備し、前記受信局は、自システムに配置された前記スペクトルにおける他システムとの重畳帯域を予め認識する重畳帯域認識ステップと、前記重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用する干渉抑圧ステップと、前記干渉抑圧技術を適用した信号を誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する誤り訂正復号ステップとを具備し、前記スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルが配置されるスペクトル配置ステップと、前記通信システムに配置されたスペクトルが割り当てられるスペクトル割り当てステップとを具備することを特徴とするスペクトル配置方法である。
【０００８】
（２）また、本発明は、上記発明において、前記通信システムにおけるスペクトル帯域幅はシステム間で同一であり、前記通信システムにおける誤り訂正符号化率または変調多値数はシステムごとに規定されており、前記スペクトル配置ステップにおいて、前記誤り訂正符号化率または変調多値数が大きな通信システムを端部に、前記誤り訂正符号化率または変調多値数が小さな通信システムを中央部に配置することで、前記重畳率を各通信システムで一定となるようにスペクトルが配置されることを特徴とする。
【０００９】
（３）また、本発明は、上記発明において、前記干渉抑圧ステップは、周波数フィルタを用いて前記認識した重畳帯域を減衰させることで干渉抑圧を行うことを特徴とする。
【００１０】
（４）また、本発明は、上記発明において、前記干渉抑圧ステップは、前記認識した重畳帯域の受信信号の尤度をマスクし、前記誤り訂正復号ステップは、前記尤度をマスクされた受信信号に対して誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信することを特徴とする。
【００１１】
（５）また、本発明は、上記発明において、前記スペクトル配置ステップは、前記受信局に設けられた干渉信号検出手段によって検出された結果に基づいて前記スペクトルを配置することを特徴とする。
【００１２】
（６）また、本発明は、上記発明において、前記スペクトル配置ステップは、前記送信局に設けられた干渉信号検出手段によって検出された結果に基づいて前記スペクトルを配置することを特徴とする。
【００１３】
（７）また、本発明は、上記発明において、前記スペクトル配置ステップは、前記送信局及び前記受信局のいずれとも異なる制御局に設けられた干渉信号検出手段によって検出された結果に基づいて前記スペクトルを配置することを特徴とする。
【００１４】
（８）また、本発明は、複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際に、スペクトル配置を決める制御局装置であって、前記スペクトルにおける他システムとの重畳帯域の干渉信号を検出する干渉信号検出部と、検出された干渉信号に基づいて前記スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルを配置するスペクトル配置部と、割り当てられた前記スペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する前記送信局と、配置された前記スペクトルにおける他通信システムとの重畳帯域を認識し、前記重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用して、信号を誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する前記受信局とが通信を行う通信システムに配置したスペクトルを割り当てるスペクトル割り当て部と、自通信システムの前記送信局又は他通信システムに割り当てたスペクトルを通知する制御情報配信部と、を備えることを特徴とする制御局装置である。
【００１５】
（９）また、本発明は、上記発明において、複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際の送信局装置であって、検出された干渉信号に基づいて前記スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルを配置して割り当てるスペクトル割当部と、割り当てられた前記スペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信局装置である。
【００１６】
（１０）また、本発明は、上記発明において、前記スペクトルの配置を行うために前記スペクトルにおける他システムとの重畳帯域の干渉信号を検出する干渉信号検出部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
（１１）また、本発明は、上記に記載の送信局装置と対向する受信局装置であって、前記スペクトルの配置を行うために前記スペクトルにおける他システムとの重畳帯域の干渉信号を検出する干渉信号検出部と、前記送信局装置に、検出された干渉信号の情報が付加された制御情報を送信する制御情報送信部と、を備えることを特徴とする受信局装置である。
【００１８】
（１２）また、本発明は、上記に記載の制御局装置又は送信局装置を備え、複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際に、検出された干渉信号に基づいて前記スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルを配置するスペクトル配置部と、配置された前記スペクトルを割り当てるスペクトル割り当て部と、割り当てられた前記スペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する送信部と、割り当てられた前記スペクトルにおける他通信システムとの重畳帯域を認識し、前記重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用して、信号を誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する受信部と、を備えることを特徴とする通信システムである。
【発明の効果】
【００１９】
この本発明におけるスペクトル配置方法によれば、複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際に、スペクトル配置が決まる。送信局は、自システムに割り当てられたスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する。受信局は、自システムに配置されたスペクトルにおける他システムとの重畳帯域を予め認識する。受信局は、重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用し、干渉抑圧技術を適用した信号を誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する。スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルが配置される。通信システムに配置されたスペクトルを割り当てる。
これにより、実質的に伝送できる情報量を考慮して、スペクトル配置を行うことができる。そして、複数のシステムにおいて通信品質を確保して周波数を有効利用できる周波数配置方法を提供できる。
【００２０】
また、本発明は上記発明において、通信システムにおけるスペクトル帯域幅はシステム間で同一であり、通信システムにおける誤り訂正符号化率または変調多値数はシステムごとに規定されている。また、スペクトル配置ステップにおいて、誤り訂正符号化率または変調多値数が大きな通信システムを端部に、誤り訂正符号化率または変調多値数が小さな通信システムを中央部に配置することで、重畳率を各通信システムで一定となるようにスペクトル配置する。
これにより、伝送効率の良い訂正符号化率または変調多値数が大きな通信システムを端部に配置でき、通信システムごとの重畳率を一定にすれば全体の伝送効率を高くすることができる。
【００２１】
また、本発明は上記発明において、受信局の干渉抑圧ステップは、認識した重畳帯域を周波数フィルタを用いて除去することで干渉抑圧を行う。
これにより、干渉波が含まれる帯域を除去することができ、受信した受信信号の干渉波を抑圧することができる。
【００２２】
また、本発明は上記発明において、受信局の干渉抑圧ステップは、認識した重畳帯域の受信信号の尤度をマスクし、誤り訂正復号ステップは、尤度をマスクされた受信信号に対して誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する。
これにより、干渉波が含まれるスペクトルを除去することができ、受信した受信信号の干渉波を抑圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態による通信システムについて図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による通信システムを示すブロック図である。
この図には、同じ周波数の電波を利用して通信を行う３つの通信システムとして、通信システム１００、７００及び８００が示されている。通信システム１００、７００及び８００は、同じシステムが用いられたそれぞれ独立した通信システムである。
通信システム１００は、基地局装置１１０と端末局装置１２０を備え、通信システム７００は、基地局装置７１０と端末局装置７２０を備え、通信システム８００は、基地局装置８１０と端末局装置８２０を備えている。
【００２４】
各通信システムに割り付けられた周波数は、使用する電波の帯域が重畳されるように配置される。
図２は、第１実施形態における周波数配置の重畳状態を示す概念図である。
図２（ａ）は、周波数軸に割り付けられる所望の信号が搬送される信号Ｗ１、信号Ｗ１と帯域の一部（帯域ｆｂ１２）が重複して割り付けられる信号Ｗ２、及び、信号Ｗ２と帯域の一部（帯域ｆｂ２３）が重複する信号Ｗ３が示される。この図において、縦軸はパワーを示し、横軸は周波数を示す。
信号Ｗ１は、信号Ｗ１を搬送する複数のサブキャリアＳＣ１−１からＳＣ１−ｎを収容するナイキスト周波数によって示される帯域ｆａ１を有する。
信号Ｗ２は、信号Ｗ２を搬送する複数のサブキャリアＳＣ２−１からＳＣ２−ｎを収容するナイキスト周波数によって示される帯域ｆａ２を有する。
ここで、所望の信号を信号１としたとき、希望波は帯域ｆａ１によって送信され、帯域ｆａ２によって送信される信号２を搬送する搬送波が干渉波になる。
信号Ｗ１の搬送波における重畳率は、Ｒｏｖ１＝（ｆａ１−ｆｂ１２）／ｆａ１であり、信号Ｗ２の搬送波における重畳率は、Ｒｏｖ２＝（ｆａ２−ｆｂ１２）／ｆａ２である。
【００２５】
図２（ｂ）に示される周波数配列では、重畳する帯域がない割り付けが示されている。この図において、縦軸はパワーを示し、横軸は周波数を示す。この配列では、周波数軸に割り付けられる所望の信号が搬送される信号Ｗ１、及び信号Ｗ１とガードバンド（ｆｇ１２）を介して隣接する信号Ｗ２が示される。
信号Ｗ１と信号Ｗ２は、図２（ａ）と同じ帯域ｆａ１と帯域ｆａ２を有することから、重畳させないで割り付けを行っていた従来の割り付け方法では、占有する周波数帯域は広くなり、利用効率が低下するものであった。
【００２６】
図２（ｃ）に示される周波数配列では、３つの信号（Ｗ１、Ｗ２及びＷ３）を連続した配列に割り付けられた状態が示される。この図において、縦軸はパワーを示し、横軸は周波数を示す。この図に示される信号Ｗ２は、信号Ｗ１だけでなく信号Ｗ３とも帯域が重畳することから、その重畳率は、
【００２７】
Ｒｏｖ２’＝（ｆａ２−ｆｂ１２−ｆｂ２３）／ｆａ２
【００２８】
になる。
このように各通信システムは、図２（ｃ）に示したいずれかの帯域がそれぞれ割り付けられる。そして、他の通信システムの電波を受信した場合に、干渉による影響を互いに受けることがある範囲を明示することができる。
【００２９】
図１に戻り、各通信システムを構成する装置について説明する。以下、通信システム１００の下り回線（すなわち基地局装置１１０から端末局装置１２０方向）を例にして、各通信システムにおける構成を代表して説明する。
通信システム１００における基地局装置１１０は、送信部１１１、受信部１１２、制御部１１３及び空中線１１４を備える。
基地局装置１１０における送信部１１１は、端末装置１２０に対しての送信信号を生成する。
送信部１１１は、送信ベースバンド信号生成器１１１ａとアップコンバータ装置１１１ｂを備える。送信部１１１における送信ベースバンド信号生成器１１１ａは、送信する情報に基づいて送信ベースバンド信号を生成する。生成された送信ベースバンド信号は、送信周波数に同期して出力される。
アップコンバータ装置１１１ｂは、入力される送信ベースバンド信号を、設定される送出周波数にもと基づいて周波数変換して出力する。アップコンバータ装置１１１ｂから出力された送信信号は、図示されない符号化処理、誤り訂正符号化処理、変調処理などを行う図示されない送信信号処理部を経て、空中線１１４から送出される。出力される無線信号は、複数のサブキャリアによって搬送される帯域を有するチャネルに割り付けられている。
【００３０】
受信部１１２は、入力される受信信号の受信処理を行う。受信部１１２は、干渉波検出装置１１２ａを備える。干渉波検出装置１１２ａは、入力される受信信号から他のシステムから送信される無線信号により、基地局装置１１０の希望波における利用周波数帯域のうち干渉が発生する周波数帯域を検出する。
干渉波検出装置１１２ａは、例えば、希望波が送信されていない環境において、当該希望波の利用周波数帯域のサブキャリアごとに、他無線信号の有無、信号強度などを検出することにより、干渉が発生する特定サブキャリアを検出する。
干渉波検出装置１１２ａは、例えば、特定サブキャリアであるサブキャリアに対して「１」を対応付け、特定サブキャリア以外のサブキャリアに対して「０」を対応付けた干渉帯域判定値の列として、特定サブキャリア判定値の列を生成する。干渉波検出装置１１２ａは、検出結果を干渉波情報として出力する。
【００３１】
制御部１１３における周波数割当装置１１３ａは、干渉波情報として入力されるサブキャリアごとの干渉状況を示す干渉帯域判定値に基づいて、定められる規則にしたがって自通信システムで用いるチャネルを選定する。周波数変更装置１１３ｂは、そのチャネルにおける周波数配列にしたがって、各サブキャリアに利用する周波数を割り付けて、割り付けられた周波数に応じて送信周波数の変更を行う。
【００３２】
通信システム１００において、端末局装置１２０は、常に周波数の走査を行い対向する基地局装置１１０によって送信される周波数割付に追従する。端末局装置１２０は、送信部１２１、受信部１２２及び制御部１２３を備える。
端末局装置１２０における送信部１２１は、端末局装置１２０から送信する信号を無線信号に変換し空中線１２４を介して出力する。送信部１２１は、対向する基地局装置１１０に対しての送信信号を生成する。受信部１２２は、対向する基地局装置１１０からの無線信号を受信する。受信部１２２が受信する無線信号の干渉帯域には、干渉信号が含まれる。この干渉信号の影響を低減するため、受信部１２２は、干渉信号を除去する構成を備えている。
【００３３】
受信部１２２における一形態について説明する。
図３は、第１実施形態による受信局装置を示すブロック図である。
受信部１２２は、ＢＷＬフィルタ１２２ａ、復調器１２２ｂ、干渉波検出装置１２２ｃ、マスク処理部１２２ｄ及び復号器１２２ｅを備える。
【００３４】
受信部１２０におけるＢＷＬフィルタ（Bandwidth Limitation filter）１２２ａは、所望のチャネルの帯域を選択的に透過する。
復調器１２２ｂは、受信した誤り訂正符号化された希望波を含む無線信号をサブキャリアごとに電気信号に変換し、復調したサブキャリアごとの復調値を出力する。
干渉波検出装置１２２ｃは、入力された受信信号に基づいて、そのチャネルが有する帯域から干渉帯域における干渉信号を検出することによって認識する。
【００３５】
マスク処理部１２２ｄは、マスクコード生成器１２２ｄ１、マスク処理部１２２ｄ２、及び合成器１２２ｄ３を備える。
マスク処理部１２２ｄにおけるマスクコード生成器１２２ｄ１は、入力されるサブキャリアごとの干渉信号に応じてマスクすべきサブキャリアの復調値をマスクするマスキングコードを出力する。図では、マスクすべきサブキャリアの復調値は、復調値ＤＭ７及びＤＭ８である。マスクコード生成器１２２ｄ１が生成したマスクコードでは、マスクを行うサブキャリアを「０」で示し、マスクを行なわないサブキャリアを「１」で示す。マスク処理部１２２ｄ２は、入力される復調値と生成されたマスキングコードに応じて、乗算処理を行う。乗算処理の結果、マスク処理が行われ、復調値ＤＭ７及びＤＭ８は「０」に置換され、他の復調値ＤＭ１からＤＭ６までの信号が透過される。
【００３６】
復号器１２２ｅは、マスク処理部１２２ｄによって選択されたデータ列に基づき、誤り訂正処理及び復号処理を行い、サブキャリアごとの復号結果を出力する。復号器１２２ｅにおける復号処理では、希望波の符号化方法に対応する復号処理を選択することができる。
以上の処理により、干渉帯域に含まれた干渉信号をマスク処理部１２２ｄによって除去されて、受信信号の復号処理が行える。
【００３７】
図を参照し、周波数配置の決定則について説明する。
図４は、第１実施形態における周波数配置を示す図である。
この図において、縦軸はパワーを示し、横軸は周波数を示す。この周波数軸に示された範囲には、同じ周波数帯域を有する５個のチャネルが配列されている。各チャネルは重畳させていることから、それぞれのチャネルの帯域の合計に比べ狭い帯域に割り付けられている。各チャネルには重畳させることにより干渉が生じるが、復号処理における誤り補償などにより誤り率低下を防ぐことができる。重畳させる各チャネルは、周波数の低い方から順にチャネルｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４及びｃｈ５とし、全体の伝送容量を最大にする配列を選択する。
【００３８】
各システムをそれぞれのチャネルに割り付ける規則として選択できる方法には、複数の方法があり、以下に順を追って示す。
【００３９】
方法１：符号化率が小さなシステムほど中央に配置し、大きなシステムほど周波数範囲の端部に配置する。
最初に示す方法は、各チャネルの符号化率に注目する方法である。符号化率Ｒの値が異なるシステムが複数存在する場合には、その符号化率Ｒの大きさにしたがって選択することができる。
符号化率Ｒが大きなシステムは、符号化率Ｒが小さなシステムより重畳耐力が低くなる。したがって、符号化率Ｒが大きなシステムは、周波数範囲の端部に配置して、隣接するチャネルとの重畳率を低くすることにより、誤り率を低減することができる。また、符号化率が大きなシステムほど重畳率を低くなるように配置することにより、伝送帯域あたりの伝送効率が高くなる。このような配置方法を選択することにより、全体の伝送効率を高める効果が得られる。
例えば、符号化率Ｒは次に示す値を有する。
【００４０】
Ｒ＝１／２、２／３、３／４、５／６、・・・
【００４１】
方法２：変調多値数が小さなシステムほど中央に配置し、大きなシステムほど周波数範囲の端部に配置する。
次に示す方法は、各チャネルの変調多値数に注目する方法である。変調多値数Ｍの値が異なるシステムが複数存在する場合には、その変調多値数Ｍの大きさにしたがって選択することができる。
変調多値数Ｍが大きなシステムは、同じ変調方式どうしで比較すると変調多値数Ｍが大きなシステムほど伝送容量が高くなる。すなわち、変調多値数Ｍが大きなシステムは、周波数範囲の端部に配置して、さらに隣接するチャネルとの重畳率を低くする。このような配置方法を選択することにより、全体の伝送効率を高める効果が得られる。
例えば、変調多値数Ｍは次に示す値を有する。
【００４２】
Ｍ＝４（ＰＳＫ(Phase Shift Keying)）、１６（ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)）、６４（ＱＡＭ）、・・・
【００４３】
方法３：シンボルあたりの情報ビット数が小さなシステムほど中央に配置し、大きなシステムほど周波数範囲の端部に配置する。
次に示す方法は、各チャネルにおけるシンボルあたりの情報ビット数に注目する方法である。符号化率Ｒの値と変調多値数Ｍとがそれぞれ異なるため、それらの組み合わせを考慮して配列を選択することになる場合がある。このような場合には、シンボルあたりの情報ビット数の大きさにしたがって選択することができる。
シンボルあたりの情報ビット数（ｂ）は、次式のように定義する。
【００４４】
ｂ＝Ｒ×ｌｏｇ２（Ｍ）
【００４５】
上記に示した符号化率Ｒと変調多値数Ｍの組み合わせから、シンボルあたりの情報ビット数（ｂ）を求めると、次の値が導かれる。
【００４６】
ｂ＝１、１.５、２、３、４、４.５、５、・・・
【００４７】
符号化率Ｒと変調多値数Ｍとがそれぞれ異なる組み合わせから配列を選択するには、次の手順にしたがう。シンボルあたりの情報ビット数ｂが大きなシステムは、同じ変調方式同士で比較するとシンボルあたりの情報ビット数ｂが大きなシステムほど伝送容量が高くなる。すなわち、シンボルあたりの情報ビット数ｂが大きなシステムは、周波数範囲の端部に配置して、さらに隣接するチャネルとの重畳率を低くする。このような配置方法を選択することにより、全体の伝送効率を高める効果が得られる。
また、図に示された条件では、シンボルあたりの情報ビット数ｂが同じになる異なる条件がある。そのような場合には、干渉耐力の高い方の条件を優先して選択する。例えば、「１６ＱＡＭ３／４」と「６４ＱＡＭ１／２」は、同じシンボルあたりの情報ビット数ｂになる。このとき、例えば、「６４ＱＡＭ１／２」の方が高い干渉耐力を有する場合は、「６４ＱＡＭ１／２」の方を優先して選択する。
また、上記の配置方法によって配置されるチャネルの帯域は、重畳率が一定になるように干渉帯域の幅に設定される。
【００４８】
以上に示した３つの方法があり、適用されるシステムに応じて選択することが可能となる。以下、その具体的な配置例について符号化率Ｒに適応した配置について説明する。
図４（ａ）には、本実施形態の配置方法によらない配置例が示されている。この図に示される各チャネルの符号化率Ｒａを配列で示すと次式に示される。
【００４９】
（Ｒａ１，Ｒａ２，Ｒａ３，Ｒａ４，Ｒａ５）
＝（１／２，３／４，５／６，３／４，１／２）
【００５０】
各チャネルの帯域ｆａ１、ｆａ２、ｆａ３、ｆａ４及びｆａ５は、同一である。また、それぞれのチャネルが重畳する重畳帯域ｐｆｂ１２、ｐｆｂ２３、ｐｆｂ３４及びｐｆａ４５は、伝送効率を考慮すると、符号化率Ｒａの高いチャネルｃｈ３の重畳率を少なくし、符号化率Ｒａの低いチャネルｃｈ１及びｃｈ５の重畳率を多くしている。
【００５１】
図４（ｂ）には、本実施形態の配置方法による配置例が示されている。この図に示される各チャネルの符号化率Ｒｂを配列で示すと次式に示される。
【００５２】
（Ｒｂ１，Ｒｂ２，Ｒｂ３，Ｒｂ４，Ｒｂ５）
＝（５／６，３／４，１／２，３／４，５／６）
【００５３】
各チャネルの帯域ｆａ１、ｆａ２、ｆａ３、ｆａ４及びｆａ５は、同一である。また、それぞれのチャネルが重畳する重畳帯域ｆｂ１２、ｆｂ２３、ｆｂ３４及びｆａ４５は、伝送効率を考慮すると、符号化率Ｒｂの低いチャネルｃｈ３の重畳率を多くし、符号化率Ｒｂの高いチャネルｃｈ１及びｃｈ５の重畳率を少なくしている。
その結果、図４（ａ）に示した例に比べ、全体の帯域幅を少なくしているにもかかわらず、伝送容量を高くすることが示される。
【００５４】
符号化率Ｒを例として説明したが、同様に変調多値数Ｍ及びシンボルあたりの情報ビット数ｂを用いて配列を選択しても同様の効果を得ることができる。
図４（ｃ）に、代表的な変調方式に適応される変調符号化レベル（ＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）レベル）と、それに対応した変調多値数Ｍ、符号化率Ｒ及びシンボルあたりの情報ビット数ｂについて整理した結果を一例として示す。
【００５５】
続いて、図を参照して周波数の割り付け手順を説明する。
図５は、第１実施形態における通信システムの動作を示すフローチャートである。
送信局となる基地局装置１１０において、空中線１１４によって補足された受信信号を受信部１１２が受信する（ステップＳａ１１）。受信部１１２の干渉波検出装置１１２ａが、干渉波の検出を行う（ステップＳａ１２）。検出された干渉波情報に基づいて周波数割当装置１１３ａが、周波数割付規則にしたがって周波数配列を選択し配置する（ステップＳａ１３）。配置された周波数配列に基づいて周波数割当装置１１３ａが、周波数の割り付けを行う（ステップＳａ１４）。割り付けられた周波数にしたがって、周波数変更装置１１３ｂが、送信部１１１の送信周波数を変更する（ステップＳａ１５）。送信部１１１では、割り付けられた周波数に基づいて、アップコンバータ装置１１１ｂの出力周波数を変更して送信信号を生成し、空中線１１４を介して送出する（ステップＳａ１６）。
上記の手順により、基地局装置１１０によって受信された受信信号における干渉状況に基づいて、基地局装置１１０が送信する送信周波数を決定することが可能となる。
【００５６】
（第２実施形態）
以下、本発明の一実施形態による通信システムについて図面を参照して説明する。
図６は、本発明の第２実施形態による通信システムを示すブロック図である。
この図には、同じ周波数の電波を利用して通信を行う３つの通信システムとして、通信システム２００、７００及び８００が示されている。通信システム２００、７００及び８００は、同じシステムが用いられたそれぞれ独立した通信システムである。
図１と同じ構成には同じ符号を付し、異なる構成について説明する。
通信システム２００は、対向して通信する基地局装置２１０と端末局装置２２０を備える。通信システム２００は、通信システム７００及び８００において送信される無線信号を干渉波として受信する。
【００５７】
以下、通信システム２００の下り回線（すなわち基地局装置２１０から端末局装置２２０方向）を例にして、各通信システムにおける構成を代表して説明する。
通信システム２００において基地局装置２１０は、送信部１１１、受信部２１２、制御部１１３及び空中線１１４を備える。
基地局装置２１０における受信部２１２は、入力される受信信号の受信処理を行う。受信部２１２は、制御情報抽出装置２１２ａを備える。制御情報抽出装置２１２ａは、端末局装置２２０から送信された無線信号によって伝送されたパケットに含まれる情報を抽出する。端末局装置２２０から送付される情報は、端末局装置２２０側における受信状況並びにその受信状況に適応させるために設定した端末局装置２２０における各種設定情報がある。制御情報抽出装置２１２ａは、基地局装置２１０が送出する無線信号（希望波）における利用周波数帯域のうち干渉が発生するとして検出された周波数帯域の情報を抽出し、干渉波情報として出力する。
制御部１１３は、抽出された干渉波情報に基づいて、定められた規則にしたがって周波数配列を決定し、その配列にしたがって周波数の割当を行う。定められた規則は、第１実施形態に示した周波数決定則と同じ規則である。
送信部１１１は割り付けられた周波数によって送信信号を出力する。
制御部１１３及び送信部１１１の詳細は、前述の図１を参照する。
【００５８】
通信システム２００において端末局装置２２０は、送信部２２１、受信部２２２、制御部２２３及び空中線１２４を備える。
端末局装置２２０における送信部２２１は、基地局装置２１０に対して情報を送信する送信ベースバンド信号生成器２２１ａを備える。送信ベースバンド信号生成器２２１ａは、入力された制御情報に基づいて、干渉波に関する情報を制御情報部に含んだパケットを生成する。送信ベースバンド信号生成器２２１ａは、パケット化された干渉波情報による送信ベースバンド信号を生成する。
【００５９】
受信部２２２は、基地局装置２１０から送信された無線信号を空中線１２４を介して受信する。受信部２２２は、受信した受信信号の受信処理を行って受信データの抽出を行う。また、受信した無線信号に基づいて、端末局装置２２０側における受信状況を示す情報を抽出する。
受信部２２２は、干渉波検出装置２２２ａを備える。受信部２２２における干渉波検出装置２２２ａは、入力される受信信号から、基地局装置１１０が送信した希望波における利用周波数帯域のうち、他のシステムから送信される無線信号によって干渉が発生する周波数帯域を検出する。干渉波検出装置２２２ａは、例えば、希望波が送信されていない環境において、当該希望波の利用周波数帯域のサブキャリアごとに、他無線信号の有無、信号強度などを検出することにより、干渉が発生する特定サブキャリアを検出する。干渉波検出装置２２２ａは、例えば、特定サブキャリアであるサブキャリアに対して「１」を対応付け、特定サブキャリア以外のサブキャリアに対して「０」を対応付けた干渉帯域判定値の列として、特定サブキャリア判定値の列を生成する。干渉波検出装置２２２ａは、検出結果を干渉波情報として出力する。
【００６０】
制御部２２３は、情報付加装置２２３ａを備える。制御部２２３における情報付加装置２２３ａは、検出された干渉波情報に基づいて、基地局装置２１０に通知する情報に干渉波情報を含ませた制御情報を生成し、送信部２２１に入力する。
【００６１】
続いて、図を参照して周波数の割り付け手順を説明する。
図７は、第２実施形態における通信システムの動作を示すフローチャートである。
受信局となる端末局装置２２０において、空中線１２４によって補足された受信信号を受信部２２２が受信する（ステップＳｂ１１）。受信部２２２の干渉波検出装置２２２ａが、干渉波の検出を行う（ステップＳｂ１２）。
制御情報付加装置２２３ａが、検出された干渉波情報に基づいて干渉波に関する情報を含んだ制御情報を生成し出力する（ステップＳｂ１３）。送信ベースバンド信号生成部２２１ａは、入力された制御情報に基づいて、干渉波に関する情報を制御情報部に含んだパケットを生成し出力する。出力されたパケットは、無線信号に変換され端末局装置２２０から送出される（ステップＳｂ１４）。
【００６２】
対向する基地局装置２１０では、端末局装置２２０から送出された無線信号を受信する。受信部２１２における制御情報抽出装置２１２ａは、端末局装置２２０から送信された無線信号によって伝送されたパケットに含まれる情報を抽出する。制御情報抽出装置２１２ａは、端末局装置２１０において検出された干渉波情報を出力する（ステップＳｂ１５）。周波数割当装置１１３ａは、出力された干渉波情報に基づいて周波数割当装置１１３ａが、周波数割付規則にしたがって周波数配列を選択し配置する（ステップＳｂ１６）。配置された周波数配列に基づいて周波数割当装置１１３ａが、周波数の割り付けを行う（ステップＳｂ１７）。割り付けられた周波数にしたがって、周波数変更装置１１３ｂが、送信部１１１の送信周波数を変更する（ステップＳｂ１８）。送信部１１１は、割り付けられた周波数に基づいて、アップコンバータ装置１１１ｂの出力周波数を変更して送信信号を生成し、空中線１１４を介して送出する（ステップＳｂ１９）。
上記の手順により、端末局装置２２０によって受信された受信信号における干渉状況に基づいて、基地局装置２１０が送信する送信周波数を決定することが可能となる。
【００６３】
（第３実施形態）
以下、本発明の一実施形態による通信システムについて図面を参照して説明する。
図８は、第３実施形態による通信システムを示すブロック図である。
この図には、同じ周波数の電波を利用して通信を行う３つの通信システムとして、通信システム３００、７００ｃ及び８００ｃが示されている。通信システム３００、７００ｃ及び８００ｃは、同じシステムが用いられたそれぞれ独立した通信システムである。
通信システム３００は、基地局装置１１０と端末局装置１２０を備え、通信システム７００ｃは、基地局装置７１０ｃと端末局装置７２０ｃを備え、通信システム８００ｃは、基地局装置８１０ｃと端末局装置８２０ｃを備えている。それぞれの通信システムにおいて、備える基地局装置と端末局装置とが定められた周波数を利用して通信する。また、通信システム７００ｃ及び８００ｃは、周波数制御に必要とされる周波数制御情報が通信システム３００から通知される。
また、図１と同じ構成には同じ符号を付し、異なる構成について説明する。
通信システム３００は、基地局装置３１０及び端末局装置３２０、並びに基地局装置３１０及び端末局装置３２０の制御を行う制御局装置３３０を備える。通信システム３００は、通信システム７００ｃ及び８００ｃにおいて送信される無線信号を干渉波として受信する。無線信号における干渉波による干渉状況は、制御局装置３３０において検出される。その干渉状況に基づいて、周波数の配置が行われた結果を通信手段によって通信システム３００の基地局装置３１０及び各通信システム７００ｃ及び８００ｃに通知する。
【００６４】
以下、通信システム３００の下り回線（すなわち基地局装置３１０から端末局装置３２０方向）を例にして、各通信システムにおける構成を代表して説明する。
通信システム３００において基地局装置３１０は、送信部１１１、受信部３１２、制御部３１３及び空中線１１４を備える。
基地局装置３１０における受信部３１２は、入力される受信信号の受信処理を行う。
制御部３１３は、制御情報受信装置３１３ａ、周波数変更装置３１３ｂを備える。制御情報受信装置３１３ａは、制御局装置３３０から送信された周波数制御情報を受信し、無線信号によって伝送されたパケットに含まれる情報を抽出する。制御局装置３３０から送付される情報は、通信システム３００で用いられる周波数を制御するための制御情報である。制御情報受信装置３１３ａは、制御局装置３３０から通知される周波数制御情報から各チャネルの配置情報を抽出する。周波数変更装置３１３ｂは、抽出された各チャネルの配置情報に基づいて周波数の配置を行う。
【００６５】
通信システム３００において制御局装置３３０は、干渉波検出装置３３１、周波数割当装置３３２及び制御情報配信装置３３３を備える。
制御局装置３３０における干渉波検出装置３３１は、入力される受信信号から、通信システム３００において、基地局装置３１０が送信する希望波における利用周波数帯域のうち、他のシステムから送信される無線信号によって干渉が発生する周波数帯域を検出する。干渉波検出装置３３１は、例えば、希望波が送信されていない環境において、当該希望波の利用周波数帯域のサブキャリアごとに、他無線信号の有無、信号強度などを検出することにより、干渉が発生する特定サブキャリアを検出する。干渉波検出装置３３１は、例えば、特定サブキャリアであるサブキャリアに対して「１」を対応付け、特定サブキャリア以外のサブキャリアに対して「０」を対応付けた干渉帯域判定値の列として、特定サブキャリア判定値の列を生成する。干渉波検出装置３３１は、検出結果を干渉波情報として出力する。
【００６６】
周波数割当装置３３２は、干渉波情報として入力されるサブキャリアごとの干渉状況を示す干渉帯域判定値に基づいて、定められる規則にしたがって自通信システムで用いるチャネルを選定する。選定された結果に基づいて周波数配列を決定し、その配列にしたがって周波数の割当を行う。定められた規則は、第１実施形態に示した周波数決定則と同じ規則である。
制御情報配信装置３３３は、対向する基地局装置３１０及び通信システム７００ｃ及び８００ｃに、選定されたチャネルの情報を含んだ周波数制御情報を配信する。
【００６７】
続いて、図を参照して周波数の割り付け手順を説明する。
図９は、第３実施形態における通信システムの動作を示すフローチャートである。
通信システム３００の周波数配置を管理する制御局装置３３０において、空中線３３４によって補足された受信信号を受信する（ステップＳｃ１１）。干渉波検出装置３３１が、干渉波の検出を行う（ステップＳｃ１２）。
【００６８】
周波数割当装置３３２は、出力された干渉波情報に基づいて周波数割当装置１１３ａが、周波数割付規則にしたがって周波数配列を選択し配置する。（ステップＳｃ１３）。
配置された周波数配列に基づいて周波数割当装置３３２が、周波数を割り付ける（ステップＳｃ１４）。制御情報配信装置３３３は、割り付けられた周波数の情報を含んだ周波数制御情報を基地局装置３１０及び通信システム７００ｃ、８００ｃに通信手段を用いて配信する（ステップＳｃ１５）
【００６９】
対向する基地局装置３１０では、制御局装置３３０から送信された周波数制御情報を受信する。制御部３１３における制御情報受信装置３１３ａは、制御局装置３３０から送信された周波数の割り付け情報を抽出する。（ステップＳｃ１６）。
抽出された周波数の割り付け情報にしたがって、周波数変更装置３１３ｂが、送信部１１１の送信周波数を変更する（ステップＳｃ１７）。送信部１１１は、割り付けられた周波数に基づいて、アップコンバータ装置１１１ｂの出力周波数を変更して送信信号を生成し、空中線１１４を介して送出する（ステップＳｃ１８）。
上記の手順により、制御局装置３３０によって受信された受信信号における干渉状況に基づいて、基地局装置３１０が送信する送信周波数を決定することができる。通信システム３００で使用する周波数を通信システム７００ｃ及び８００ｃに配信することで、通信システム７００ｃ及び８００ｃは、その周波数を考慮してそれぞれのシステムで利用する周波数配置を効率よく行うことが可能となる。そして、お互いの干渉を減らすことにより、それぞれの通信システムの品質を高めることが可能となる。
【００７０】
（第４実施形態）
以下、本発明の一実施形態による通信システムにおける受信局が備える受信部について図面を参照して説明する。
図１０は、上記の第２実施形態に示した端末局装置２２０が備える受信機能の機能構成を示すブロック図である。
【００７１】
図に示されるように、端末局装置２２０は、送信部２２１、受信部２２２、制御部２２３及び空中線１２４を備える。図６に示された構成と同じ構成には同じ符号を付し異なる構成について説明する。
端末局装置２２０において受信部２２２は、受信処理部２２２ｂ、干渉情報抽出部２２２ｃ、フィルタ制御部２２２ｄ、フィルタ２２２ｅ、復調部２２２ｆ、デインターリーバ２２２ｇ及びＦＥＣ復号部２２２ｈを備える。
【００７２】
受信処理部２２２ｂは、受信された受信信号に対し、ダウンコンバートを行い、さらにアナログ／デジタル変換を行う。
干渉情報抽出部２２２ｃは、基地局装置２１０との通信を開始する際に決定される所望信号情報に基づいて、干渉信号の中心周波数と、干渉信号の周波数帯域幅と、干渉信号の受信電力とを含む干渉情報を受信信号から抽出する干渉情報抽出処理を行う。干渉情報抽出処理は、既存の技術により可能である。例えば、干渉情報抽出部２２２ｃは、受信信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行うことによって受信信号の周波数スペクトルを算出し、算出された受信信号の周波数スペクトルと、所望信号情報に基づいて得られる所望信号の周波数スペクトルの推定結果との差分を算出することによって干渉信号の周波数スペクトルを推定し、この推定結果に基づいて干渉情報を抽出する。また、例えば、基地局装置２１０から所定のタイミングで送信される、サブキャリアに電力が割り当てられていない信号における周波数スペクトルに基づいて、干渉情報抽出部２２２ｃが干渉情報を抽出しても良い。
【００７３】
フィルタ制御部２２２ｄは、基地局装置２１０との通信開始時に所望信号情報を記憶し、所望信号情報と、干渉情報抽出部２２２ｃによって抽出された干渉情報とに基づいて、以下の二つの条件を満たすフィルタパラメータを決定し、決定されたフィルタパラメータをフィルタ２２２ｅに設定する。
（１）干渉信号が存在せず所望信号のみが存在する周波数帯域の受信信号を通過させる（２）干渉信号が存在する周波数帯域の受信信号を減衰させる。
なお、フィルタパラメータは、例えば、フィルタの種類と、遮断周波数とで構成される。
【００７４】
フィルタ２２２ｅは、フィルタ制御部２２２ｄによって設定されたフィルタパラメータのフィルタに基づいて、受信信号をフィルタリングする。即ち、フィルタ２２２ｅは、フィルタ制御部２２２ｄによって設定されたフィルタパラメータのフィルタに基づいて、このフィルタパラメータの決定時にフィルタ制御部２２２ｄによって参照された受信信号をフィルタリングする。
復調部２２２ｆは、フィルタ２２２ｅによってフィルタリングされた受信信号からガードインターバルを除去し、ＦＦＴを行い、復調を行うことによって復調信号を生成する。
デインターリーバ２２２ｇは、復調部２２２ｆによって生成された復調信号に対しデインターリーブを行う。
【００７５】
ＦＥＣ復号部２２２ｈは、デインターリーバ２２２ｇによってデインターリーブされた復調信号を、ＦＥＣ（Forward Error Collection）に従って復号し、誤りビットが訂正されたビット列を生成し、受信データを出力する。さらに、ＦＥＣ復号部２２２ｈは、ＦＥＣに従って復号し誤りビットが訂正されたビット列を生成する際に、誤り率を算出する。
【００７６】
制御情報付加装置２２３ａは、フィルタ制御部２２２ｄによって決定されたフィルタパラメータと、ＦＥＣ復号部２２２ｈによって算出される受信データの誤り率と、を表す送信用情報を生成する。そして、送信部２２１における送信ベースバンド信号発生器２２１ａは、生成された送信用情報に対し符号化処理や変調処理やデジタル／アナログ変換処理やアップコンバート処理などの処理を実行することによって送信用情報信号を生成し、生成された送信用情報信号を、空中線１２４を介して基地局装置２１０へ送信する。
【００７７】
次に、フィルタ制御部２２２ｄの動作の詳細について説明する。フィルタ制御部２２２ｄは、所望信号情報と干渉情報とに基づいて、所望信号と干渉信号との相対的な位置を算出し、この算出結果に応じてフィルタ２２２ｅに適用するフィルタパラメータを決定する。具体的には、フィルタ制御部２２２ｄは、所望信号情報及び干渉情報に基づいて、フィルタ２２２ｅに適用するフィルタの種類を、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ及びノッチフィルタの中から選択する。さらに、フィルタ制御部２２２ｄは、遮断周波数を決定する。そして、フィルタ制御部２２２ｄは、決定したフィルタの種類と遮断周波数とに従って、フィルタ２２２ｅを制御する。
【００７８】
以下、図を用いてフィルタ制御処理の詳細を説明する。
図１１は、フィルタ制御部２２２ｄがフィルタ２２２ｅにローパスフィルタを設定する場合のフィルタ制御処理の概略を表す概略図である。図１１（ａ）は、空中線１２４によって受信される受信信号の周波数スペクトルを、所望信号の周波数スペクトルと干渉信号のスペクトルとに分けて表す概略図である。図１１（ａ）において、縦軸はパワーを表し、横軸は周波数を表し、符号アは所望信号の周波数スペクトルを示し、符号イは干渉信号の周波数スペクトルを示す。フィルタ制御部２２２ｄは、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）を算出し、所望信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて所望信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｄ）を算出し、ｂｍａｘ＿ｉがｂｍａｘ＿ｄよりも高い場合には（図１１（ａ））、フィルタ２２２ｅにローパスフィルタを適用する。
【００７９】
図１１（ｂ）は、フィルタ制御部２２２ｄがフィルタ２２２ｅに適用するローパスフィルタの概略を表す概略図である。図１１（ｂ）において、縦軸は利得（単位はｄＢ）を表し、横軸は周波数（単位はＨｚ）を表す。この場合、フィルタ制御部２２２ｄは、干渉信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて干渉信号の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）を算出し、ローパスフィルタの遮断周波数（ローパスフィルタの利得が−３ｄＢとなる周波数）の値をｂｍｉｎ＿ｉに決定する。そして、フィルタ制御部２２２ｄは、符号ウに示すような、フィルタの種類がローパスフィルタであり遮断周波数がｂｍｉｎ＿ｉであるフィルタパラメータを、フィルタ２２２ｅに設定する。
図１１（ｃ）は、図１１（ａ）の信号を、図１１（ｂ）に示した特性を有するローパスフィルタで、フィルタ処理を行った場合の結果を示す。図に示されるように、干渉信号がフィルタ処理によって低減されていることが示されている。
以上、ローパスフィルタを適用する場合について示したが、検出された干渉信号の状況からハイパスフィルタ及びノッチフィルタを選択することができる。その際の遮断周波数は、上記の方法のようにして選択する。
なお、この図に示した構成は、上述の端末局装置２２０における受信部２２２に限らず、第１実施形態に示した端末局装置１２０における受信部１２２、並びに、基地局装置１１０における受信部１１２、基地局装置２１０における受信部２１２及び基地局装置３１０における受信部３１２等にも適応できる。
【００８０】
上述した実施形態によるスペクトル配置方法によれば、複数のサブキャリアを含むスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送受信する送信局及び受信局から構成される通信システムが３以上同時に通信を行う際に、スペクトル配置を決める制御局におけるスペクトル配置が行える。送信局として定義された基地局装置１１０、２１０及び３１０は、自システムに割り当てられたスペクトルを用いてマルチキャリア信号を送信する。受信局として定義された端末局装置１２０及び２２０は、自システムに配置されたスペクトルにおける他システムである通信システム７００及び８００等との重畳帯域を予め認識する。端末局装置１２０及び２２０は、重畳帯域に対して干渉抑圧技術を適用し、干渉抑圧技術を適用した信号を誤り訂正復号することで自局宛のマルチキャリア信号を受信する。スペクトルの帯域幅で実質的に伝送する情報量と、他のスペクトルと重畳する重畳帯域幅で実質的に伝送する情報量との比である重畳率を、各通信システムで一定となるようにスペクトルが配置される。通信システムに配置されたスペクトルを割り当てる。
これにより、実質的に伝送できる情報量を考慮して、スペクトル配置を行うことができる。そして、複数のシステムにおいて通信品質を確保して周波数を有効利用できる周波数配置方法を提供できる。
【００８１】
また、各通信システムにおけるスペクトル帯域幅はシステム間で同一とし、各通信システムにおける誤り訂正符号化率又は変調多値数はシステムごとに規定する。また、スペクトル配置ステップにおいて、誤り訂正符号化率または変調多値数が大きな通信システムを端部に、誤り訂正符号化率または変調多値数が小さな通信システムを中央部に配置することで、重畳率を各通信システムで一定となるようにスペクトル配置する。
これにより、伝送効率の良い訂正符号化率または変調多値数が大きな通信システムを端部に配置でき、通信システムごとの重畳率を一定にすれば全体の伝送効率を高くすることができる。
【００８２】
また、端末局装置１２０及び２２０は、認識した重畳帯域を周波数フィルタを用いて除去することで干渉抑圧処理を行う。
これにより、干渉波が含まれる帯域を除去することができ、受信した受信信号の干渉波を抑圧することができる。
【００８３】
また、端末局装置１２０及び２２０は、認識した重畳帯域の受信信号の尤度をマスクし、誤り訂正復号ステップは、尤度をマスクされた受信信号に対して誤り訂正復号することで干渉抑圧処理を行い、自局宛のマルチキャリア信号を受信する。
これにより、干渉波が含まれるスペクトルを除去することができ、受信した受信信号の干渉波を抑圧することができる。
【００８４】
また、スペクトル配置は、端末局装置２２０などの受信局に設けられた干渉波検出装置２２２ａ（干渉信号検出手段）によって検出された結果に基づいて配置される。
これにより、受信局における受信環境に適したスペクトルを選択することが可能となり、受信局における受信品質を向上させることが可能となる。
【００８５】
また、スペクトル配置は、基地局装置１１０などの送信局に設けられた干渉信号検出装置１２２ａ（干渉信号検出手段）によって検出された結果に基づいて配置される。
これにより、送信局において直接周囲の受信環境を検出することが可能となり、他の地点で検出された結果が伝送されることなく、直接検出することができるため、環境の変化に追従させる応答性を高めることができる。そして、その時々の通信環境に適したスペクトルを選択することが可能となり、通信品質を向上させることが可能となる。
【００８６】
また、スペクトル配置は、基地局装置３１０（送信局）及び端末局装置３２０（受信局）のいずれとも異なる制御局装置３３０に設けられた干渉信号検出装置３３１（干渉信号検出手段）によって検出された結果に基づいて配置される。
これにより、制御局装置３３０における受信環境に適したスペクトルを選択することが可能となり、制御局装置３３０で検出された情報をもとに自通信システム（通信システム３００）及び他の通信システム（通信システム７００ｃ及び８００ｃ）のスペクトル配置を集中制御することが可能となる。
【００８７】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。本発明の受信方法における、符号化方式には、あらゆる種類の符号化方式を使用することができ、受信装置の構成数や接続形態についても特に限定されるものではない。
また、本実施形態で示した干渉情報抽出器１２２ａ、２２２ａは、周波数配置を目的とする干渉信号検出機能として専用に設けることもでき、受信信号から受信情報を再生することを目的とする干渉信号検出機能と兼用させてもよい。
【００８８】
なお、本発明の通信システムは、通信システム１００、２００及び３００に相当する。また、本発明の送信局装置は、送信局装置１１０、２１０及び３１０に相当する。また、本発明の受信局装置は、受信局装置１２０、２２０及び３２０に相当する。また、本発明の制御局装置は、制御局装置３３０に相当する。また、本発明の干渉信号検出部は、干渉信号検出部１１２ａ、２２２ａ及び３３１に相当する。また、本発明のスペクトル配置部は、周波数割当装置１１３ａ及び３３２に相当する。また、本発明のスペクトル割り当て部は、周波数割当装置１１３ａ及び３３２に相当する。また、本発明の制御情報配信部は、制御情報配信部３３３に相当する。また、本発明の制御情報送信部は、制御情報付加器２２３ｂに相当する。また、本発明の送信部は、送信部１１１に相当する。また、本発明の受信部は、受信部１２２及び２２２に相当する。
【００８９】
また、本発明の送信ステップは、送信部１１１による処理過程に相当する。また、本発明の重畳帯域認識ステップは、干渉波検出装置１２０ａ、２２０ａ及び３３１による処理過程に相当する。また、本発明の干渉抑圧ステップは、受信部１２０及び２２０による処理過程に相当する。また、本発明の誤り訂正復号ステップは、受信部１２０及び２２０による処理過程に相当する。また、本発明のスペクトル配置ステップは、周波数割当装置１１３ａ及び３３２による処理過程に相当する。また、本発明のスペクトル割り当てステップは、周波数割当装置１１３ａ及び３３２による処理過程に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１実施形態による通信システムを示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における周波数配置の重畳を示す図である。
【図３】第１実施形態による受信局装置を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態における周波数配置を示す図である。
【図５】第１実施形態における通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態による通信システムを示すブロック図である。
【図７】第２実施形態における通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態による通信システムを示すブロック図である。
【図９】第３実施形態における通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】第４実施形態による受信局装置を示すブロック図である。
【図１１】第４実施形態による受信局装置の動作を示す図である。
【図１２】従来の実施形態による通信システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００  通信システム
１１０  基地局装置
１１１  送信部
１１２  受信部
１１３  制御部
１１４  空中線
１１１ａ  送信ベースバンド信号生成器
１１１ｂ  アップコンバータ装置
１１２ａ  干渉波検出装置
１１３ａ  周波数割当装置
１１３ｂ  周波数変更装置
１２０  端末局装置
１２１  送信部
１２２  受信部
１２３  制御部
１２４  空中線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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