(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数帯域で通信を行なうためのシングルキャリア伝送システムである第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムであって、
前記第１通信システムは、送信装置と受信装置とからなり、
前記送信装置は、
前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示する送信装置フィルタ制御部と、
送信データの変調及び符号化を行なう変調符号化部と、
前記送信装置フィルタ制御部からの指示に従って、前記第２周波数帯域を抑圧するためのフィルタ関数を生成し、前記変調符号化部により変調及び符号化された信号に対して、該フィルタ関数を乗じることにより前記第２周波数帯域を抑圧して出力する送信装置フィルタ部と、
前記送信装置フィルタ部が出力した信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する送信装置バンドパスフィルタ部と、
前記送信装置バンドパスフィルタ部により抽出された信号を前記受信装置に送信する送信部とを備え、
前記受信装置は、
前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示する受信装置フィルタ制御部と、
前記送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号である受信信号、または、前記送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号と前記第２通信システムから送信された前記第２周波数帯域の信号とが重畳された受信信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する受信装置バンドパスフィルタ部と、
前記受信装置フィルタ制御部からの指示に従って、前記第２周波数帯域を抑圧するためのフィルタ関数を生成し、前記受信装置バンドパスフィルタ部が抽出した信号に対して、該フィルタ関数を乗じることにより前記第２周波数帯域を抑圧して出力する受信装置フィルタ部と、
前記受信装置フィルタ部が出力した信号の復調及び復号を行なう復調復号部とを備える、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
前記送信装置フィルタ制御部は、前記第２周波数帯域の情報が設定された開始通知を受け、受信した前記開始通知で示される前記第２周波数帯域を抑圧するよう前記送信装置フィルタ部へ指示し、
前記受信装置フィルタ制御部は、前記第２周波数帯域の情報が設定された開始通知を受け、受信した前記開始通知で示される前記第２周波数帯域を抑圧するよう前記受信装置フィルタ部へ指示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
【請求項３】
前記第２通信システムは、前記開始通知の送信後、所定のバックオフ時間が経過してから前記第２周波数帯域での通信を開始することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の伝送システム。
【請求項４】
前記第２通信システムは、前記第２周波数帯域を用いて信号を送信する送信装置と、前記第２送信装置が送信した信号を受信する受信装置とからなり、
前記第１通信システムの送信装置及び前記第２通信システムの送信装置は、同一または異なる送信機に実装され、
前記第１通信システムの受信装置及び前記第２通信システムの受信装置は、同一または異なる受信機に実装される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の伝送システム。
【請求項５】
第１周波数帯域で通信を行なうためのシングルキャリア伝送システムである第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムにおける前記第１通信システムの送信装置であって、
前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示するフィルタ制御部と、
送信データの変調及び符号化を行なう変調符号化部と、
前記フィルタ制御部からの指示に従って、前記第２周波数帯域を抑圧するためのフィルタ関数を生成し、前記変調符号化部により変調及び符号化された信号に対して、該フィルタ関数を乗じることにより前記第２周波数帯域を抑圧して出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部が出力した信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ部と、
前記バンドパスフィルタ部により抽出された信号を前記第１通信システムの受信装置に送信する送信部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項６】
第１周波数帯域で通信を行なうためのシングルキャリア伝送システムである第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムにおける前記第１通信システムの受信装置であって、
前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示するフィルタ制御部と、
前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号である受信信号、または、前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号と前記第２通信システムから送信された前記第２周波数帯域の信号とが重畳された受信信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ部と、
前記フィルタ制御部からの指示に従って、前記第２周波数帯域を抑圧するためのフィルタ関数を生成し、前記バンドパスフィルタ部が抽出した信号に対して、該フィルタ関数を乗じることにより前記第２周波数帯域を抑圧して出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部が出力した信号の復調及び復号を行なう復調復号部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項７】
第１周波数帯域で通信を行なうためのシングルキャリア伝送システムである第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムの伝送方法であって、
前記第１通信システムの送信装置において、
前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示する送信装置フィルタ制御過程と、
送信データの変調及び符号化を行なう変調符号化過程と、
前記送信装置フィルタ制御過程における指示に従って、前記第２周波数帯域を抑圧するためのフィルタ関数を生成し、前記変調符号化過程において変調及び符号化された信号に対して、該フィルタ関数を乗じることにより前記第２周波数帯域を抑圧して出力する送信装置抑圧過程と、
前記送信装置抑圧過程において出力された信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する送信装置抽出過程と、
前記送信装置抽出過程において抽出された信号を前記第１通信システムの受信装置に送信する送信過程と、
前記第１通信システムの受信装置において、
前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示する受信装置フィルタ制御過程と、
前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号である受信信号、または、前記第１送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号と前記第２通信システムから送信された前記第２周波数帯域の信号とが重畳された受信信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する受信装置抽出過程と、
前記受信装置フィルタ制御過程における指示に従って、前記第２周波数帯域を抑圧するためのフィルタ関数を生成し、前記受信装置抽出過程において抽出された信号に対して、該フィルタ関数を乗じることにより前記第２周波数帯域を抑圧して出力する受信装置抑圧過程と、
前記受信装置抑圧過程において出力された受信信号の復調及び復号を行なう復調復号過程と、
を有することを特徴とする伝送方法。
【請求項８】
第１周波数帯域で通信を行なうためのシングルキャリア伝送システムである第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムにおける前記第１通信システムの送信装置の伝送方法であって、
前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示するフィルタ制御過程と、
送信データの変調及び符号化を行なう変調符号化過程と、
前記フィルタ制御過程における指示に従って、前記第２周波数帯域を抑圧するためのフィルタ関数を生成し、前記変調符号化過程において変調及び符号化された信号に対して、該フィルタ関数を乗じることにより前記第２周波数帯域を抑圧して出力する抑圧過程と、
前記抑圧過程において出力された信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する抽出過程と、
前記抽出過程において抽出された信号を前記第１通信システムの受信装置に送信する送信過程と、
を有することを特徴とする伝送方法。
【請求項９】
第１周波数帯域で通信を行なうためのシングルキャリア伝送システムである第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムにおける前記第１通信システムの受信装置の伝送方法であって、
前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示するフィルタ制御過程と、
前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号である受信信号、または、前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号と前記第２通信システムから送信された前記第２周波数帯域の信号とが重畳された受信信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する抽出過程と、
前記フィルタ制御過程における指示に従って、前記第２周波数帯域を抑圧するためのフィルタ関数を生成し、前記抽出過程において抽出された信号に対して、該フィルタ関数を乗じることにより前記第２周波数帯域を抑圧して出力する抑圧過程と、
前記抑圧過程において出力された信号の復調及び復号を行なう復調復号過程と、
を有することを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送システム、送信装置、受信装置、及び、それらの伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの普及によりマイクロ波帯を中心として周波数資源が枯渇している。そこで、複数の無線通信システムによって周波数を共用し、周波数を有効利用するための検討が進められている。たとえば、緊急通信のように周波数占有率や時間占有率の低い無線通信システムを他の無線通信システムと周波数帯を共有させることができれば、周波数有効利用を図ることができる。
【０００３】
非特許文献１では、帯域幅可変型のマルチレートモデムを活用し、複数の無線通信システム各々の呼の発生量に応じて各無線通信システムに個別の帯域幅を与えることによって複数信号による周波数共用を実現している。たとえば、通信速度や通信品質を保証するギャランティ（guarantee）型狭帯域システムが利用する帯域を優先して確保し、ベストエフォート（best-effort）型広帯域システムの帯域幅をギャランティ型狭帯域通信システムの呼量に応じて増減することで、これら２つの通信システムの周波数共用が可能となる。
【０００４】
図１０は、従来の複数通信システムの周波数共用を示す図である。ベストエフォート型広帯域通信システムの送信機Ｔｘ１と受信機Ｒｘ１の間で、周波数帯域ｆ１〜ｆ２（ｆ１＜ｆ２）を利用して通常の通信を行なっているところに、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機Ｔｘ２において呼が発生する。ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機Ｔｘ２は、呼の通信時間と使用する周波数帯域ｆ３〜ｆ４（ｆ１＜ｆ３＜ｆ４＜ｆ２）をベストエフォート型広帯域通信システムの受信機Ｒｘ１に通知する。なお、周波数帯域ｆｉ〜ｆｊは、周波数ｆｉから周波数ｆｊまでの周波数帯域を示す。
【０００５】
受信機Ｒｘ１は、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機Ｔｘ２から受信した通信時間と周波数帯域に関する情報を送信機Ｔｘ１に通知する。送信機Ｔｘ１は、使用周波数帯域をｆ４〜ｆ２に変更し、受信機Ｒｘ１は、この同じ使用周波数帯域ｆ４〜ｆ２によって送信機Ｔｘ１からの信号を受信し、通信を行なう。
【０００６】
一方、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機Ｔｘ２は、通信時間と周波数帯域を通知したのち、所定のバックオフ時間をおいたあと、受信機Ｒｘ２との間で通知した周波数帯域ｆ３〜ｆ４を使用して通常の通信を行なう。通知した通信時間が経過し、ギャランティ型狭帯域通信システムにおける呼が終了すると、ベストエフォート型広帯域通信システムの呼局Ｎ１と受信機Ｒｘ１間では、元の周波数帯域ｆ１〜ｆ２を使用して通信を行なう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】F. Yamashita, M. Tabata, K. Kobayashi, H. Kazama, “Multi-Carrier Multi-Rate Modem for Universal FDMA/TDMA system,” Technical report of IEICE. SAT vol.106 no. 303, pp.133-138, 2006 Oct.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、ギャランティ型狭帯域通信システムの使用周波数帯域に対して、ベストエフォート型広帯域通信システムの信号スペクトラムが与干渉を与えることなく、ギャランティ型狭帯域通信システムとベストエフォート型広帯域通信システムが周波数を共用することはできる。しかしながら、使用周波数帯域を可変とすることができるマルチレートモデムを用いた場合、ギャランティ型狭帯域通信システムの呼量が増えると、ベストエフォート型広帯域通信システムの帯域幅が減るため、仮に受信Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）に余裕がある場合においても伝送速度が低下してしまい、ベストエフォート型広帯域通信システムの周波数利用効率が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ベストエフォート型広帯域通信システムの周波数利用効率を低下させることなく、ギャランティ型狭帯域通信システムとベストエフォート型広帯域通信システムの周波数共用を可能とする伝送システム、送信装置、受信装置、及び、それらの伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は、第１周波数帯域で通信を行なう第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムであって、前記第１通信システムは、送信装置と受信装置とからなり、前記送信装置は、前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示する送信装置フィルタ制御部と、送信データの変調及び符号化を行なう変調符号化部と、前記変調符号化部により変調及び符号化された信号に対して、前記送信装置フィルタ制御部からの指示に従って前記第２周波数帯域を抑圧して出力する送信装置フィルタ部と、前記送信装置フィルタ部が出力した信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する送信装置バンドパスフィルタ部と、前記送信装置バンドパスフィルタ部により抽出された信号を前記受信装置に送信する送信部とを備え、前記受信装置は、前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示する受信装置フィルタ制御部と、前記送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号である受信信号、または、前記送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号と前記第２通信システムから送信された前記第２周波数帯域の信号とが重畳された受信信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する受信装置バンドパスフィルタ部と、前記受信装置バンドパスフィルタ部が抽出した信号に対して、前記受信装置フィルタ制御部からの指示に従って前記第２周波数帯域を抑圧して出力する受信装置フィルタ部と、前記受信装置フィルタ部が出力した信号の復調及び復号を行なう復調復号部とを備える、ことを特徴とする伝送システムである。
【００１１】
また、本発明は、上述する伝送システムであって、前記送信装置フィルタ制御部は、前記第２周波数帯域の情報が設定された開始通知を受け、受信した前記開始通知で示される前記第２周波数帯域を抑圧するよう前記送信装置フィルタ部へ指示し、前記受信装置フィルタ制御部は、前記第２周波数帯域の情報が設定された開始通知を受け、受信した前記開始通知で示される前記第２周波数帯域を抑圧するよう前記受信装置フィルタ部へ指示する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上述する伝送システムであって、前記第２通信システムは、前記開始通知の送信後、所定のバックオフ時間が経過してから前記第２周波数帯域での通信を開始することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上述する伝送システムであって、前記第２通信システムは、前記第２周波数帯域を用いて信号を送信する送信装置と、前記第２送信装置が送信した信号を受信する受信装置とからなり、前記第１通信システムの送信装置及び前記第２通信システムの送信装置は、同一または異なる送信機に実装され、前記第１通信システムの受信装置及び前記第２通信システムの受信装置は、同一または異なる受信機に実装される、ことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、第１周波数帯域で通信を行なう第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムにおける前記第１通信システムの送信装置であって、前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示するフィルタ制御部と、送信データの変調及び符号化を行なう変調符号化部と、前記変調符号化部により変調及び符号化された信号に対して、前記フィルタ制御部からの指示に従って前記第２周波数帯域を抑圧して出力するフィルタ部と、前記フィルタ部が出力した信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ部と、前記バンドパスフィルタ部により抽出された信号を前記第１通信システムの受信装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信装置である。
【００１５】
また、本発明は、第１周波数帯域で通信を行なう第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムにおける前記第１通信システムの受信装置であって、前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示するフィルタ制御部と、前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号である受信信号、または、前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号と前記第２通信システムから送信された前記第２周波数帯域の信号とが重畳された受信信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ部と、前記バンドパスフィルタ部が抽出した信号に対して、前記フィルタ制御部からの指示に従って前記第２周波数帯域を抑圧して出力するフィルタ部と、前記フィルタ部が出力した信号の復調及び復号を行なう復調復号部と、を備えることを特徴とする受信装置である。
【００１６】
また、本発明は、第１周波数帯域で通信を行なう第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムの伝送方法であって、前記第１通信システムの送信装置において、前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示する送信装置フィルタ制御過程と、送信データの変調及び符号化を行なう変調符号化過程と、前記変調符号化過程において変調及び符号化された信号に対して、前記送信装置フィルタ制御過程における指示に従って前記第２周波数帯域を抑圧して出力する送信装置抑圧過程と、前記送信装置抑圧過程において出力された信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する送信装置抽出過程と、前記送信装置抽出過程において抽出された信号を前記第１通信システムの受信装置に送信する送信過程と、前記第１通信システムの受信装置において、前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示する受信装置フィルタ制御過程と、前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号である受信信号、または、前記第１送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号と前記第２通信システムから送信された前記第２周波数帯域の信号とが重畳された受信信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する受信装置抽出過程と、前記受信装置抽出過程において抽出された信号に対して、前記受信装置フィルタ制御過程における指示に従って前記第２周波数帯域を抑圧して出力する受信装置抑圧過程と、前記受信装置抑圧過程において出力された受信信号の復調及び復号を行なう復調復号過程と、を有することを特徴とする伝送方法である。
【００１７】
また、本発明は、第１周波数帯域で通信を行なう第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムにおける前記第１通信システムの送信装置の伝送方法であって、前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示するフィルタ制御過程と、送信データの変調及び符号化を行なう変調符号化過程と、前記変調符号化過程において変調及び符号化された信号に対して、前記フィルタ制御過程における指示に従って前記第２周波数帯域を抑圧して出力する抑圧過程と、前記抑圧過程において出力された信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する抽出過程と、前記抽出過程において抽出された信号を前記第１通信システムの受信装置に送信する送信過程と、を有することを特徴とする伝送方法である。
【００１８】
また、本発明は、第１周波数帯域で通信を行なう第１通信システムと、前記第１周波数帯域に一部または全てが含まれる第２周波数帯域で通信を行なう第２通信システムとからなる伝送システムにおける前記第１通信システムの受信装置の伝送方法であって、前記第２通信システムの通信の開始通知を受け、前記第２周波数帯域を抑圧するよう指示し、前記第２通信システムの通信の終了通知を受け、前記第２周波数帯域の抑圧を終了するよう指示するフィルタ制御過程と、前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号である受信信号、または、前記第１通信システムの送信装置から送信された前記第１周波数帯域の信号と前記第２通信システムから送信された前記第２周波数帯域の信号とが重畳された受信信号から、前記第１周波数帯域の信号を抽出する抽出過程と、前記抽出過程において抽出された信号に対して、前記フィルタ制御過程における指示に従って前記第２周波数帯域を抑圧して出力する抑圧過程と、前記抑圧過程において出力された信号の復調及び復号を行なう復調復号過程と、を有することを特徴とする伝送方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ベストエフォート型広帯域通信システムと同一の周波数帯域にギャランティ型狭帯域通信システムが介入した場合に、ベストエフォート型広帯域通信システムの伝送速度を低下させることなく、両通信システムを同一周波数帯に共存させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態による伝送システムの動作概要を示す図である。
【図２】同実施の形態による送信機の機能ブロック図である。
【図３】同実施の形態による受信機の機能ブロック図である。
【図４】同実施の形態による伝送システムの動作を説明する図である。
【図５】同実施の形態による伝送システムの動作を説明する図である。
【図６】同実施の形態による伝送システムの動作を説明する図である。
【図７】同実施の形態による伝送システムの動作を説明する図である。
【図８】同実施の形態による伝送システムの動作を説明する図である。
【図９】同実施の形態による伝送システムにおける信号のスペクトラムと誤り率を示す図である。
【図１０】従来の通信システムの周波数共用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態による伝送システムの動作概要を示す図である。
周波数帯域ｆ１〜ｆ２のスペクトラムで示すベストエフォート型広帯域通信システム（第１通信システム）の広帯域無線信号（低優先：best-effort）と、周波数帯域ｆ３〜ｆ４のスペクトラムで示すギャランティ型狭帯域通信システム（第２通信システム）の狭帯域無線信号（高優先：guaranteed）を単一の周波数帯域に共存させることを考える。なお、周波数帯域ｆｉ〜ｆｊとは、周波数ｆｉから周波数ｆｊまでの周波数帯域を示す。
【００２３】
ベストエフォート型広帯域通信システムの送信機Ｔｘ１と受信機Ｒｘ１の間で、周波数帯域ｆ１〜ｆ２（ｆ１＜ｆ２）を利用して通常の通信を行なっているところに、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機Ｔｘ２において呼が発生する。ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機Ｔｘ２は、呼の通信時間と使用する周波数帯域ｆ３〜ｆ４（ｆ１＜ｆ３＜ｆ４＜ｆ２）に関する情報をベストエフォート型広帯域通信システムの受信機Ｒｘ１に通知する。受信機Ｒｘ１は、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機Ｔｘ２から受信した通信時間と周波数帯域を送信機Ｔｘ１に通知する。送信機Ｔｘ２から直接送信機Ｔｘ１へ通知を行なってもよい。
【００２４】
送信機Ｔｘ１は、周波数帯域ｆ１〜ｆ２の変調波に対して、周波数帯域ｆ３〜ｆ４のノッチフィルタを用いてスペクトラムパンクチャリングを行った後、受信機Ｒｘ１に変調波を送信する。ここでスペクトラムパンクチャリングとは、ノッチフィルタ等の手段により送信信号の一部の周波数帯域成分を抑圧する操作を指す。受信機Ｒｘ１は、使用周波数帯域ｆ１〜ｆ２の変調信号に、送信機Ｔｘ１においてスペクトラムパンクチャリングした周波数帯域ｆ３〜ｆ４をノッチフィルタにより抑圧した上で復調・復号を行う。
【００２５】
一方、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機Ｔｘ２は、ベストエフォート型広帯域通信システムに通信時間と周波数帯域を送信したのち、所定のバックオフ時間をおいたあと、受信機Ｒｘ２との間で周波数帯域ｆ３〜ｆ４を使用して通常の通信を行なう。バックオフ時間を設けることで、ベストエフォート型広帯域通信システムの送信機Ｔｘ１と受信機Ｒｘ１においてノッチフィルタの動作が開始するまでの時間吸収を行う。
【００２６】
通知した通信時間が経過し、ギャランティ型狭帯域通信システムの呼が終了すると、ベストエフォート型広帯域通信システムの送信機Ｔｘ１と受信機Ｒｘ１では、ノッチフィルタの使用を終了し、元の周波数帯域ｆ１〜ｆ２を全て使用して通信を行なう。
【００２７】
このように、本実施形態の伝送システムにおいては、ベストエフォート型広帯域通信システムの変調波に、狭帯域ノッチフィルタ等によるスペクトラムパンクチャリング手段によってギャランティ型狭帯域通信システムへの与干渉を抑圧することで、両通信システムの共存を図る。ベストエフォート型広帯域通信システムは、ギャランティ型狭帯域通信システムが通信を開始しても、伝送を停止することなく継続する。なお、ベストエフォート型広帯域通信システムは、ギャランティ型狭帯域通信システムの占有周波数帯に対して適宜ノッチを追加することによって、ギャランティ型狭帯域通信システムの呼量変化に対応することができる。ただし、上述した動作概要のように、ベストエフォート型広帯域通信システムの送受信機では、ギャランティ型狭帯域通信システムにおける呼要求の発生と利用周波数に関する事前情報を必要とする。ベストエフォート型広帯域通信システムにおいて、送信機でスペクトラムパンクチャリングした帯域は、受信機においても同様にフィルタ手段等で該帯域を抑圧した上で復調・復号を行う。ギャランティ型狭帯域通信システムには変復調部に改変の必要がなく、通常通り自信号の送受信に必要な周波数帯域の帯域制限フィルタを用いて送受信動作を行えば良い。
【００２８】
なお、ベストエフォート型広帯域通信システムの送信機では、低優先の広帯域信号スペクトラムに対して、高優先の狭帯域信号が占有する周波数帯域を急峻なフィルタで周波数成分を抑圧する。急峻なフィルタの実現手段としては、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を用いた周波数領域信号処理が挙げられる。ＦＦＴで周波数領域信号に変換した低優先信号にフィルタ関数を乗じることで、低優先の周波数帯域にノッチが入ったスペクトラムを生成し、これをＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速逆フーリエ変換）することで再度時間領域信号を得ることができる。一方、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機から送信される高優先信号については、この高優先の狭帯域信号が占有する周波数帯域を用いてデータを変調符号化する。そのため、これら２つの信号を加算すると、高優先信号は低優先信号からの干渉を受けることなく同一周波数帯域に共存することができる。
【００２９】
ベストエフォート型広帯域通信システムの受信機では低優先信号と高優先信号が加算された送信信号を受信し、高優先信号が重畳されている周波数帯域に対し急峻なノッチフィルタ等でその周波数成分を抑圧する。送信機と同様にＦＦＴを用いた周波数領域信号処理等により同処理を実現することができる。このフィルタ通過後信号を復調復号すると、信号の不完全性から受信コンスタレーションに若干乱れを生じることがあるが、所定の通信品質を下回らない限りは通信を継続することができる。あるいは、受信波形の歪みの影響を誤り訂正符号の復号能力を用いてリカバーすることも可能である。
一方、ギャランティ型狭帯域通信システムの受信機では同様の送信信号を受信し、自受信機宛の信号が重畳されている周波数帯域に帯域制限フィルタを適用すると、自受信機宛の信号の周波数成分のみが抽出される。これを、復調復号器を用いてデータを復元すれば良い。
【００３０】
なお、１つの送信機において、ベストエフォート型広帯域通信システムの送信機と、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機を実現してもよい。同様に、１つの受信機において、ベストエフォート型広帯域通信システムの受信機と、ギャランティ型狭帯域通信システムの受信機を実現してもよい。以下では、１つの送信機において、ベストエフォート型広帯域通信システムの送信機と、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信機を実現し、１つの受信機においてベストエフォート型広帯域通信システムの受信機と、ギャランティ型狭帯域通信システムの受信機を実現する場合について説明する。また、以下では、ベストエフォート型広帯域通信システムが使用する周波数帯域を「ベストエフォート型通信帯域」、ギャランティ型狭帯域通信システムが使用する周波数帯域を「ギャランティ型通信帯域」と記載する。
【００３１】
図２は、本実施形態の送信機１００の構成を示すブロック図である。同図において、送信機１００は、ベストエフォート型広帯域通信システムの送信装置１１０、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信装置１５０、及び、送信装置１１０から出力される変調信号と送信装置１５０から出力される変調信号とを加算する加算器１３０を備えて構成される。
【００３２】
送信装置１１０は、フィルタ制御装置１１１、変調符号化器１１２、フィルタ１２０、及び、帯域制限用バンドパスフィルタ１１８（以下、バンドパスフィルタを「ＢＰＦ」と記載）を備える。
フィルタ制御装置１１１は、ギャランティ型狭帯域通信システムの通信開始から終了までの間、ギャランティ型通信帯域を抑圧するようフィルタ１２０に指示する。変調符号化器１１２は、送信データ系列を符号化し、符号化したデータをベストエフォート型通信帯域の信号に変調して出力する。送信データの符号化には、例えば、ＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）符号などを用いることもできる。フィルタ１２０は、フィルタ制御装置１１１からの指示に従って、ギャランティ型通信帯域を抑圧する。帯域制限用ＢＰＦ１１８は、フィルタ１２０から出力された信号をフィルタリングし、ベストエフォート型通信帯域の信号を通過させて加算器１３０に出力する。
【００３３】
フィルタ１２０は、ＦＦＴ演算器１１３、フィルタ関数出力器１１４、乗算器１１５、スイッチ１１６、ＩＦＦＴ演算器１１７からなる。
ＦＦＴ演算器１１３は、変調符号化器１１２から出力された変調信号に対してＦＦＴを行ない、周波数領域の信号に変換する。フィルタ関数出力器１１４は、フィルタ制御装置１１１からの指示に従い、ギャランティ型通信帯域を抑圧するためのフィルタ関数を出力する。乗算器１１５は、ＦＦＴ演算器１１３から出力された周波数領域の信号にフィルタ関数を乗じることで、ベストエフォート型通信帯域に対して、ギャランティ型通信帯域に対応したノッチが入ったスペクトラムを生成し、ＩＦＦＴ演算器１１７に出力する。スイッチ１１６は、フィルタ制御装置１１１からの指示に従い、ＩＦＦＴ演算器１１７への入力元を乗算器１１５側あるいはＦＦＴ演算器１１３側に切り替える。ＩＦＦＴ演算器１１７は、入力された周波数領域の信号に対してＩＦＦＴを行ない、時間領域の信号に変換して帯域制限用ＢＰＦ１１８に出力する。
【００３４】
送信装置１５０は、通信予約通知装置１５１、変調符号化器１５２、帯域制限用ＢＰＦ１５３を備える。
通信予約通知装置１５１は、呼が発生した場合に、使用するギャランティ型通信帯域を送信装置１１０及び受信機２００に通知する。変調符号化器１５２は、送信データを符号化し、符号化したデータをギャランティ型通信帯域の信号に変調して出力する。帯域制限用ＢＰＦ１５３は、変調符号化器１５２から出力された変調信号をフィルタリングし、ギャランティ型通信帯域の信号を通過させて加算器１３０に出力する。
【００３５】
図３は、本実施形態の受信機２００の構成を示すブロック図である。受信機２００は、ベストエフォート型広帯域通信システムの受信装置２１０と、ギャランティ型狭帯域通信システムの受信装置２５０を備える。受信装置２１０がアンテナにより受信した無線信号は、受信装置２１０及び受信装置２５０の両方に出力される。
【００３６】
受信装置２１０は、フィルタ制御装置２１１、帯域制限用ＢＰＦ２１２、フィルタ２２０、復調復号器２１８を備える。
フィルタ制御装置２１１は、ギャランティ型狭帯域通信システムの通信開始から終了までの間、ギャランティ型通信帯域を抑圧するようフィルタ２２０に指示する。帯域制限用ＢＰＦ２１２は、受信した時間領域の信号をフィルタリングし、ベストエフォート型通信帯域の信号を通過させてフィルタ２２０に出力する。フィルタ２２０は、フィルタ制御装置２１１からの指示に従い、帯域制限用ＢＰＦ２１２によってフィルタリングされたベストエフォート型通信帯域の信号に対して、ギャランティ型通信帯域を抑圧する。復調復号器２１８は、フィルタ２２０から出力された信号の復調及び復号を行ない、送信データ系列を得る。
【００３７】
フィルタ２２０は、ＦＦＴ演算器２１３、スイッチ２１４、フィルタ関数出力器２１５、乗算器２１６、ＩＦＦＴ演算器２１７を備える。
ＦＦＴ演算器２１３は、帯域制限用ＢＰＦ２１２から出力されたベストエフォート型通信帯域の信号に対してＦＦＴを行ない、周波数領域の信号に変換する。スイッチ２１４は、フィルタ制御装置２１１からの指示に従い、ＦＦＴ演算器２１３の出力先を乗算器２１６側またはＩＦＦＴ演算器２１７側に切り替える。フィルタ関数出力器２１５は、フィルタ制御装置２１１から指示に従い、ギャランティ型通信帯域を抑圧するためのフィルタ関数を出力する。乗算器２１６は、ＦＦＴ演算器２１３から出力された周波数領域の信号にフィルタ関数を乗じることで、ベストエフォート型通信帯域に対して、ギャランティ型通信帯域に対応したノッチが入ったスペクトラムを生成し、ＩＦＦＴ演算器２１７に出力する。ＩＦＦＴ演算器２１７は、入力された周波数領域の信号に対してＩＦＦＴを行ない、時間領域の信号に変換して復調復号器２１８に出力する。
【００３８】
受信装置２５０は、フィルタ制御装置２５１、帯域制限用ＢＰＦ２５２、復調復号器２５３を備える。
フィルタ制御装置２５１は、帯域制限用ＢＰＦ２５２にギャランティ型通信帯域を通過させるよう指示する。帯域制限用ＢＰＦ２１２は、受信した時間領域の信号をフィルタリングし、ギャランティ型通信帯域の信号を通過させてＦＦＴ演算器２１３に出力する。復調復号器２５３は、帯域制限用ＢＰＦ２５２から出力された信号の復調及び復号を行ない、送信データ系列を得る。
【００３９】
次に、図４〜図８を用いて、本実施形態の伝送システムの動作について説明する。なお、これらの図においては、送信機１００及び受信機２００の動作の説明に必要な構成のみ抽出して示している場合がある。
【００４０】
図４は、ベストエフォート型広帯域通信システムのみが通信しているときの動作を示す図である。つまり、送信機１００の送信装置１１０と、受信機２００の受信装置２１０が通信を行なっており、送信機１００の送信装置１５０及び受信機２００の受信装置２５０は待機中である。
【００４１】
同図に示すように、送信機１００の送信装置１１０において、スイッチ１１６は、出力元をＦＦＴ演算器１１３側に接続している。送信データ系列＃１が変調符号化器１１２に入力されると、変調符号化器１１２は、送信データ系列＃１の符号化を行ない、ベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２の信号に変調して出力する。ＦＦＴ演算器１１３は、変調符号化器１１２から出力された変調信号に対してＦＦＴを行ない、周波数領域の信号に変換し、出力する。ＩＦＦＴ演算器１１７は、ＦＦＴ演算器１１３から出力された信号に対してＩＦＦＴを行ない、時間領域の信号に変換して帯域制限用ＢＰＦ１１８に出力する。帯域制限用ＢＰＦ１１８は、ＩＦＦＴ演算器１１７から出力された信号をフィルタリングし、ベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２の信号を通過させて加算器１３０に出力する。加算器１３０は、帯域制限用ＢＰＦ１１８から出力された信号と、帯域制限用ＢＰＦ１５３から出力された信号を加算するが、送信装置１５０は動作していないため、帯域制限用ＢＰＦ１１８から出力された信号をそのまま加算結果として出力する。送信機１００は、加算器１３０から出力された信号を図示しないアンテナ（送信部）から無線により送信する。
【００４２】
受信機２００の受信装置２１０において、スイッチ２１４は、出力先をＩＦＦＴ演算器２１７側に接続している。受信機２００は、送信機１００から無線により送信された信号を図示しないアンテナにより受信し、受信装置２１０及び受信装置２５０に出力する。帯域制限用ＢＰＦ２１２は、受信信号をフィルタリングし、ベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２の信号を通過させてＦＦＴ演算器２１３に出力する。ＦＦＴ演算器２１３は、帯域制限用ＢＰＦ２１２から出力されたベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２の信号に対してＦＦＴを行ない、周波数領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ演算器２１７は、ＦＦＴ演算器２１３から出力された信号に対してＩＦＦＴを行ない、時間領域の信号に変換して復調復号器２１８に出力する。復調復号器２１８は、ＩＦＦＴ演算器２１７から出力された信号の復調及び復号を行ない、送信データ系列＃１を得る。
【００４３】
図５は、ベストエフォート型広帯域通信システムの通信中に、ギャランティ型狭帯域通信システムにおいて呼が発生したきの動作を示す図である。
図４に示すように、送信機１００の送信装置１１０と受信機２００の受信装置２１０の間で通信を行なっているときに、送信機１００の送信装置１５０において、通信予約通知装置１５１が呼の発生を検出する。
【００４４】
図６は、ギャランティ型狭帯域通信システムの送信装置１５０が呼の発生を通知する動作を示す図である。
送信機１００の送信装置１５０において、通信予約通知装置１５１は、使用するギャランティ型通信帯域ｆ２〜ｆ３と通信時間とを設定した制御情報である通信開始制御情報を生成し、送信装置１１０のフィルタ制御装置１１１に通知する。さらに、通信予約通知装置１５１は、通信開始制御情報を受信機２００が備える受信装置２１０のフィルタ制御装置２１１及び受信装置２５０のフィルタ制御装置２５１へ無線信号により通知する。
【００４５】
送信機１００の送信装置１１０において、フィルタ制御装置１１１は、通信開始制御情報により示されるギャランティ型通信帯域ｆ２〜ｆ３を抑圧するフィルタ関数を出力するようフィルタ関数出力器１１４に指示するとともに、スイッチ１１６の出力元を乗算器１１５側に切り替える。
また、受信機２００の受信装置２１０において、フィルタ制御装置２１１は、通信開始制御情報により示されるギャランティ型通信帯域ｆ２〜ｆ３を抑圧するフィルタ関数を出力するようフィルタ関数出力器２１５に指示するとともに、スイッチ２１４の出力先を乗算器２１６側に切り替える。
また、受信機２００の受信装置２５０において、フィルタ制御装置２５１は、帯域制限用ＢＰＦ２５２に、通信開始制御情報により示されるギャランティ型通信帯域ｆ２〜ｆ３を通過させるよう指示する。
【００４６】
図７は、ベストエフォート型広帯域通信システムとギャランティ型狭帯域通信システムとが周波数帯域を共用して通信を行なっているときの動作を示す。
送信装置１１０の変調符号化器１１２は、図４と同様に、送信データ系列＃１の符号化を行なってベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２の信号に変調し、ＦＦＴ演算器１１３は、変調符号化器１１２から出力された変調信号に対してＦＦＴを行う。フィルタ関数出力器１１４は、フィルタ制御装置１１１から指示に従い、ギャランティ型通信帯域ｆ２〜ｆ３を抑圧するためのフィルタ関数を出力し、乗算器１１５は、ＦＦＴ演算器１１３から出力された周波数領域の信号にフィルタ関数を乗じることで、ベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２に、ギャランティ型通信帯域ｆ３〜ｆ４に対応したノッチが入ったスペクトラムを生成し、出力する。ＩＦＦＴ演算器１１７は、乗算器１１５から出力された周波数領域の信号に対してＩＦＦＴを行ない、帯域制限用ＢＰＦ１１８は、ＩＦＦＴ演算器１１７から出力された信号をフィルタリングし、ベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２の信号を通過させて加算器１３０に出力する。
【００４７】
一方、送信機１００の送信装置１５０は、通信開始制御情報の送信後、所定のバックオフ時間が経過した後、信号の送信を開始する。送信装置１５０の変調符号化器１５２は、送信データ系列＃２の符号化を行なって、ベストエフォート型通信帯域ｆ３〜ｆ４の信号に変調し、帯域制限用ＢＰＦ１５３は、変調符号化器１５２から出力された信号をフィルタリングし、ベストエフォート型通信帯域ｆ３〜ｆ４の信号を通過させて加算器１３０に出力する。
【００４８】
加算器１３０は、帯域制限用ＢＰＦ１１８から出力された信号と、帯域制限用ＢＰＦ１５３から出力された信号を加算し、この加算された信号は、送信機１００の備えるアンテナから無線により送信される。
【００４９】
受信機２００は、送信機１００から無線により送信された信号をアンテナにより受信し、受信装置２１０及び受信装置２５０に出力する。
受信機２００の受信装置２１０において、帯域制限用ＢＰＦ２１２は、受信した信号をフィルタリングし、ベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２の信号を通過させてＦＦＴ演算器２１３に出力する。ＦＦＴ演算器２１３は、帯域制限用ＢＰＦ２１２から出力されたベストエフォート型通信帯域の信号に対してＦＦＴを行ない、周波数領域の信号に変換する。フィルタ関数出力器２１５は、フィルタ制御装置２１１から指示に従い、ギャランティ型通信帯域ｆ２〜ｆ３を抑圧するためのフィルタ関数を出力し、乗算器２１６は、ＦＦＴ演算器２１３から出力された周波数領域の信号にフィルタ関数を乗じることで、ベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２に、ギャランティ型通信帯域ｆ３〜ｆ４に対応したノッチが入ったスペクトラムを生成し、出力する。ＩＦＦＴ演算器２１７は、乗算器２１６から出力された信号に対してＩＦＦＴを行ない、時間領域の信号に変換して復調復号器２１８に出力する。復調復号器２１８は、ＩＦＦＴ演算器２１７から出力された信号の復調及び復号を行ない、送信データ系列＃１を得る。
【００５０】
同時に、受信装置２５０において、帯域制限用ＢＰＦ２５２は、入力された時間領域の信号をフィルタリングし、ギャランティ型通信帯域ｆ３〜ｆ４の信号を通過させて復調復号器２５３に出力する。復調復号器２５３は、帯域制限用ＢＰＦ２５２から出力された信号の復調及び復号を行ない、送信データ系列＃２を得る。
【００５１】
上記のように、受信装置２１０は、送信装置１１０のフィルタ１２０と同一のＢＰＦ特性を持つフィルタ２２０を使用し、干渉波である送信データ系列＃２の信号を抑圧してから、復調復号する。また、受信装置２５０の帯域制限用ＢＰＦ２５２は、自信号の占有帯域幅に等しい帯域制限フィルタを使用することで、送信データ系列＃１の干渉波を抑圧してから、復調復号する。
【００５２】
上記のように、ベストエフォート型広帯域通信システムの受信装置２１０では、送信データ系列＃１の送信信号である低優先信号と、送信データ系列＃２の送信信号である高優先信号が加算された送信信号を受信し、高優先信号が重畳されている周波数成分を抑圧した後の信号を復調復号している。従って、受信コンスタレーションには若干乱れを生じているが、所定の通信品質を下回っていないことから、正常に送信データ系列＃１を得ることができる。
【００５３】
一方、ギャランティ型狭帯域通信システムの受信装置では同様に、送信データ系列＃１の送信信号である低優先信号と、送信データ系列＃２の送信信号である高優先信号が加算された送信信号を受信するが、自信号が重畳されているギャランティ型通信帯域に帯域制限フィルタを適用することによって、自信号の周波数成分のみが抽出されるため、受信コンスタレーションの乱れは少なく、品質よく送信データ系列＃２を得ることができる。
【００５４】
図８は、ギャランティ型狭帯域通信システムの呼が終了した場合の動作を示す図である。
送信機１００の送信装置１５０において、通信予約通知装置１５１は、呼の終了を検出すると、呼終了を示す制御情報である通信終了制御情報を生成し、送信装置１１０のフィルタ制御装置１１１に通知する。さらに、通信予約通知装置１５１は、通信終了制御情報を受信機２００が備える受信装置２１０のフィルタ制御装置２１１及び受信装置２５０のフィルタ制御装置２５１へ無線信号により通知する。通信終了制御情報の送信後、送信装置１５０は待機状態となる。
【００５５】
送信機１００の送信装置１１０において、フィルタ制御装置１１１は、通信終了制御情報を受信すると、フィルタ関数の出力を停止するようフィルタ関数出力器１１４に指示するとともに、スイッチ１１６の出力元をＦＦＴ演算器１１３側に切り替える。
また、受信機２００の受信装置２１０において、フィルタ制御装置２１１は、通信終了制御情報を受信すると、フィルタ関数の出力を停止するようフィルタ関数出力器２１５に指示するとともに、スイッチ２１４の出力先をＩＦＦＴ演算器２１７側に切り替える。
受信機２００の受信装置２５０において、フィルタ制御装置２５１が通信終了制御情報を受信すると、受信装置２５０は待機状態に遷移する。
上記動作により、図４の状態に戻る。
【００５６】
なお、図６において送信装置１５０の通信予約通知装置１５１が送信した通信開始制御情報に、通信時間が含まれているため、図８に示すように、通信終了制御情報を明示的に送信しなくともよい。すなわち、送信装置１５０は、図６に示すように通信開始制御情報を送信した後、通信開始制御情報に設定した通信時間が経過すると待機状態となる。また、送信装置１１０のフィルタ制御装置１１１、受信装置２１０のフィルタ制御装置２１１、受信装置２５０のフィルタ制御装置２５１は、図６に示すように通信開始制御情報を受信してから、この受信した通信開始制御情報に設定されている通信時間が経過すると、図８に示す通信終了制御情報受信後の動作と同様の動作を行なう。
【００５７】
なお、上記実施形態では、送信機１００に送信装置１１０及び送信装置１５０を備え、同一筐体にベストエフォート型広帯域通信システムの送信装置とギャランティ型狭帯域通信システムの送信装置を実装しているが、送信装置１１０、送信装置１５０をそれぞれ異なる送信機（筐体）に実装してもよい。この場合、送信装置１１０のフィルタ制御装置１１１から、送信装置１５０の通信予約通知装置１５１へは、無線により通信開始制御情報、通信終了制御情報を送信する。そして、送信装置１１０から出力される送信信号と送信装置１５０から出力される送信信号（データ系列＃１の信号とデータ系列＃２の信号）は、エア上で加算される。送信装置１１０及び送信装置１５０が同じ筐体に実装される場合も、加算器１３０を備えずに、データ系列＃１とデータ系列＃２の信号をエア上で加算してもよい。
同様に、上記実施形態では、受信機２００に受信装置２１０及び受信装置２５０を備え、同一筐体にベストエフォート型広帯域通信システムの受信装置とギャランティ型狭帯域通信システムの受信装置を実装しているが、受信装置２１０、受信装置２５０をそれぞれ異なる受信機（筐体）に実装してもよい。
【００５８】
また、上記実施形態のフィルタ１２０、２２０は、マルチバンドのＢＰＦを実現できれば特に実現手段は問わない。ただし、ＦＦＴを用いる場合、非周期関数である入力信号に対し正しくＢＰＦを適用するため、オーバーラップＦＦＴを用いる。
【００５９】
また、ギャランティ型狭帯域通信システムが常に同じギャランティ型通信帯域を使用する場合、受信装置２５０のフィルタ制御装置２１１を備えなくてもよい。このとき、受信装置２５０は、送信装置１５０が信号を送信しているか否かにかかわらず、常に受信動作を行なう。ベストエフォート型広帯域通信システムのみが通信を行なっており、ギャランティ型狭帯域通信システムが通信を行なっていない状態では、受信装置２５０の帯域制限用ＢＰＦ２５２が通過させたギャランティ型通信帯域の信号は、復調復号器２５３において正常に復調復号されないため、廃棄される。
【００６０】
なお、送信装置１５０が出力する制御情報は、任意の手段で送信装置１１０、受信装置２１０、受信装置２５０へ通知することができる。例えば、キャリアセンスや、送信機会を得るためのレンジング期間等において、送信装置１１０、受信装置２１０、受信装置２５０が、送信装置１５０からのレンジング信号を検出することにより、このレンジング信号に設定さている制御情報を取得する。具体的には、送信装置１１０の帯域制限用ＢＰＦ１１８、送信装置１５０の帯域制限用ＢＰＦ１５３、受信装置２１０の帯域制限用ＢＰＦ２１２、受信装置２５０の帯域制限用ＢＰＦ２５２が動作していないタイムスロットにおいて、送信装置１５０の変調符号化器１５２により変調及び符号化された制御情報を無線信号により送信し、送信装置１１０、受信装置２１０、受信装置２５０の復調復号器は、無線信号で送信された制御情報を受信し、復調復号してフィルタ制御装置に出力する。
【００６１】
また、上記においては、フィルタ１２０、２２０はノッチフィルタにより、ギャランティ型通信帯域を抑圧しているが、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタを用いてもよい。すなわち、ベストエフォート型通信帯域ｆ１〜ｆ２、ギャランティ型通信帯域ｆ３〜ｆ４であり、ｆ３＜ｆ１＜ｆ４＜ｆ２である場合、フィルタ１２０、２２０は、周波数帯域ｆ３〜ｆ４、または、周波数帯域ｆ１〜ｆ４を抑圧し、ｆ１＜ｆ３＜ｆ２＜ｆ４である場合、フィルタ１２０、２２０は、周波数帯域ｆ３〜ｆ４、または、周波数帯域ｆ３〜ｆ２を抑圧する。
【００６２】
図９は、ベストエフォート型広帯域通信システムである広帯域シングルキャリア伝送システムと、ギャランティ型狭帯域通信システムである狭帯域シングルキャリア伝送システムが周波数共用した場合のスペクトラムと、広帯域シングルキャリア伝送システムにおける誤り率を示す図である。
【００６３】
同図において、（ａ）に示すように、平常時、ベストエフォートユーザ＃０の広帯域シングルキャリア伝送システムによるデータ伝送のみで周波数帯域ｆ１〜ｆ２を占有しており、広帯域シングルキャリア伝送システムは、誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）Ａで運用している。
【００６４】
（ｂ）に示すように、ユーザ１＃の狭帯域シングルキャリア伝送システムにおいて、緊急電話等の呼要求が発生した場合、ギャランティ型通信キャリアの占有帯域ｆ３〜ｆ４に与干渉を与えないように、広帯域シングルキャリア伝送システムの送信機（送信装置１１０）側でノッチを設けてデータ伝送を行う。広帯域シングルキャリア伝送システムは、誤り率Ｂ（＞誤り率Ａ）で運用する。
【００６５】
（ｃ）に示すように、さらにユーザ＃２の狭帯域シングルキャリア伝送システムにおいて、緊急電話等の呼要求が発生した場合、ギャランティ型通信キャリアの占有帯域ｆ５〜ｆ６に与干渉を与えないように、（ｂ）と同様に、広帯域シングルキャリア伝送システムの送信機にノッチを追加する。広帯域シングルキャリア伝送システムは、誤り率Ｃ（＞誤り率Ｂ）で運用し、通信品質の劣化を許容する。但し、誤り率Ｃは、広帯域シングルキャリア伝送システムの受信機（受信装置２１０）が正常にデータを復調復号可能な誤り率の閾値よりも低い。
【００６６】
（ｄ）に示すように、ユーザ＃１の狭帯域シングルキャリア伝送システムにおいて、呼が終了した場合、広帯域シングルキャリア伝送システムの送信機は、ユーザ＃１の狭帯域シングルキャリア伝送システムによる占有帯域ｆ３〜ｆ４のノッチを外し、周波数有効利用を図る。ベストエフォート型広帯域通信システムは誤り率Ｂで運用する。
【００６７】
（ｅ）に示すように、ユーザ＃２の狭帯域シングルキャリア伝送システムにおいて、呼が終了した場合、広帯域シングルキャリア伝送システムの送信機は、ユーザ＃２の狭帯域シングルキャリア伝送システムによる占有帯域ｆ５〜ｆ６のノッチを外し、周波数有効利用を図る。ベストエフォート型広帯域通信システムは誤り率Ａで運用する。
【００６８】
上記のように、ベストエフォート型広帯域通信システム（広帯域シングルキャリア伝送システム）において正常にデータを復調復号可能な誤り率の上限を超えない限り、２台以上のギャランティ型狭帯域通信システム（狭帯域シングルキャリア伝送システム）の無線信号を重畳することができる。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ベストエフォート型広帯域通信システムと同一周波数帯域にギャランティ型狭帯域通信システムが介入した場合にも、ベストエフォート型広帯域通信システムの伝送速度を低下させることなく、ベストエフォート型広帯域通信システムとギャランティ型狭帯域通信システムを同一周波数帯に共存させることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００…送信機
１１０…送信装置
１１１…フィルタ制御装置（送信装置フィルタ制御部、フィルタ制御部）
１１２…変調符号化器（変調符号化部）
１１３…ＦＦＴ演算器
１１４…フィルタ関数出力器
１１５…乗算器
１１６…スイッチ
１１７…ＩＦＦＴ演算器
１１８…帯域制限用ＢＰＦ（送信装置バンドパスフィルタ部、バンドパスフィルタ部）
１２０…フィルタ（送信装置フィルタ部、フィルタ部）
１３０…加算器
１５０…送信装置
１５１…通信予約通知装置
１５２…変調符号化器
１５３…帯域制限用ＢＰＦ
２００…受信機
２１０…受信装置
２１１…フィルタ制御装置（受信装置フィルタ制御部、フィルタ制御部）
２１２…帯域制限用ＢＰＦ（受信装置バンドパスフィルタ部、バンドパスフィルタ部）
２１３…ＦＦＴ演算器
２１４…スイッチ
２１５…フィルタ関数出力器
２１６…乗算器
２１７…ＩＦＦＴ演算器
２１８…復調復号器（復調復号部）
２２０…フィルタ（受信装置フィルタ部、フィルタ部）
２５０…受信装置
２５１…フィルタ制御装置
２５２…帯域制限用ＢＰＦ
２５３…復調復号器
【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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