(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信装置と受信装置とを具備する無線通信システムにおいて、
前記複数の送信装置が、
周波数領域において隣接する信号と一端又は両端を重畳し誤り訂正符号を適用した複数の第１信号、及び、該複数の第１信号の重畳された帯域である重畳帯域のいずれかに更に重畳した第２信号を送信し、
前記受信装置が、
前記送信装置から送信された前記複数の第１信号と前記第２信号とを受信して得られた重畳信号、又は該重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、該処理対象信号に含まれる前記複数の第１信号のうち、最も高い周波数あるいは最も低い周波数帯域の第１信号を復調復号対象とし、該復調復号対象に対する前記処理対象信号の復調値を得る復調部と、
前記復調復号対象の周波数帯域における重畳帯域に対して、前記復調値の信頼度を低減させる重み係数を生成する重み係数生成部と、
前記復調部により得られた前記復調値に、前記重み係数生成部により生成された前記重み係数を適用する重み演算部と、
前記重み演算部により前記重み係数が適用された前記復調値に対して誤り訂正復号を行う復号部と、
前記復号部により誤り訂正復号された結果に誤り訂正符号を適用して符号化を行う再符号化部と、
前記再符号化部により符号化された信号を用いてサブキャリアを変調して前記レプリカ信号を生成する再変調部と、
前記再変調部によって生成された前記レプリカ信号を前記処理対象信号から除去して新た処理対象信号を生成し、前記復調部に出力する減算器と
を備え、
前記複数の送信装置のうち１つの送信装置が
他の前記送信装置が送信する前記第１信号それぞれの重畳帯域を検出する重畳帯域測定部と、
前記重畳帯域測定部により検出された重畳帯域のうちいずれか１つを選択し、選択した重畳帯域の帯域幅に応じて、出力するビットストリームの情報量を変化させる帯域制御部と、
前記帯域制御部から出力された前記ビットストリームを、前記重畳帯域測定部により選択された重畳帯域において送信する送信器と
を備える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
複数の第１信号と第２信号とを受信して得られた重畳信号、又は該重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、該処理対象信号に含まれる前記複数の第１信号のうち、最も高い周波数あるいは最も低い周波数帯域の第１信号を復調復号対象とし、該復調復号対象に対する前記処理対象信号の復調値を得る復調部と、前記復調復号対象の周波数帯域における重畳帯域に対して、前記復調値の信頼度を低減させる重み係数を生成する重み係数生成部と、前記復調部により得られた前記復調値に、前記重み係数生成部により生成された前記重み係数を適用する重み演算部と、前記重み演算部により前記重み係数が適用された前記復調値に対して誤り訂正復号を行う復号部と、前記復号部により誤り訂正復号された結果に誤り訂正符号を適用して符号化を行う再符号化部と、前記再符号化部により符号化された信号を用いてサブキャリアを変調して前記レプリカ信号を生成する再変調部と、前記再変調部によって生成された前記レプリカ信号を前記処理対象信号から除去して新た処理対象信号を生成し、前記復調部に出力する減算器とを備えた受信装置に、周波数領域において隣接する信号と一端又は両端を重畳し誤り訂正符号を適用した前記複数の第１信号の重畳された帯域である重畳帯域のいずれかに更に重畳した前記第２信号を送信する送信装置であって、
他の送信装置が送信する前記第１信号それぞれの重畳帯域を検出する重畳帯域測定部と、
前記重畳帯域測定部により検出された重畳帯域のうちいずれか１つを選択し、選択した重畳帯域の帯域幅に応じて、出力するビットストリームの情報量を変化させる帯域制御部と、
前記帯域制御部から出力された前記ビットストリームを、前記重畳帯域測定部により選択された重畳帯域において送信する送信器と
を備える
ことを特徴とする送信装置。
【請求項３】
複数の送信装置から受信装置に伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
周波数領域において隣接する信号と一端又は両端を重畳し誤り訂正符号を適用した複数の第１信号、及び、該複数の第１信号の重畳された帯域である重畳帯域のいずれかに更に重畳した第２信号を送信する送信過程と、
前記送信過程において送信された前記複数の第１信号と前記第２信号とを受信して得られた重畳信号、又は該重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象とし、該処理対象信号に含まれる前記複数の第１信号のうち、最も高い周波数あるいは最も低い周波数帯域の第１信号を復調復号対象とし、該復調復号対象に対する前記処理対象信号の復調値を得る復調過程と、
前記復調復号対象の周波数帯域における重畳帯域に対して、前記復調値の信頼度を低減させる重み係数を生成する重み係数生成過程と、
前記復調過程において得られた前記復調値に、前記重み係数生成過程において生成された前記重み係数を適用する重み演算過程と、
前記重み演算過程において前記重み係数が適用された前記復調値に対して誤り訂正復号を行う復号過程と、
前記復号過程において誤り訂正復号された結果に誤り訂正符号を適用して符号化を行う再符号化過程と、
前記再符号化過程において符号化された信号を用いてサブキャリアを変調して前記レプリカ信号を生成する再変調過程と、
前記再変調過程において生成された前記レプリカ信号を前記処理対象信号から除去して新た処理対象信号を生成し、前記復調部に出力する減算過程と
を備え、
前記送信過程には、
前記複数の送信装置のうち１つの送信装置が、
他の前記送信装置が送信する前記第１信号それぞれの重畳帯域を検出する重畳帯域測定過程と、
前記重畳帯域測定過程において検出された重畳帯域のうちいずれか１つを選択し、選択した重畳帯域の帯域幅に応じて、出力するビットストリームの情報量を変化させる帯域制御過程と、
前記帯域制御過程において出力された前記ビットストリームを、前記重畳帯域測定過程において選択された重畳帯域において送信する過程と
が含まれる
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、送信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種無線通信システムの普及により周波数資源の枯渇が問題となっている。
そこで、周波数利用効率を向上する技術として、複数のアンテナを用いた技術の検討が盛んに行われている。例えば、非特許文献１のＭＩＭＯ（Multi-Input Multi Output；多入力多出力）アンテナ技術は、複数の送受信アンテナを利用し、散乱環境による複数空間パスの独立性を活用した空間多重を行っている。
また、非特許文献２のアダプティブアレイアンテナ技術は、複数の送信アンテナ又は複数の受信アンテナを用いてアンテナ指向性を制御し、干渉波の波源方向にヌルパターンを向けるなどして、複数ユーザや複数信号が同一周波数帯を利用することが行われている。
また、アンテナ数を増やすことなく、周波数共用化を図ることで周波数利用効率を向上する重畳伝送技術の検討が進められている。
【０００３】
例えば、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、周波数チャンネルが異なる２つの無線ＬＡＮ（Local Area Network；ローカル・エリア・ネットワーク）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、受信機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。受信機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ｆａの無線信号と中心周波数ｆｂの無線信号との２つの無線信号が部分的に互い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考えられる。
【０００４】
このように、図１２に示す受信機１ａが無線ＬＡＮ基地局２ａを通信対象とする場合、中心周波数ｆａである希望波の伝送周波数帯域と、中心周波数ｆｂである無線ＬＡＮ基地局２ｂからの伝送周波数帯域とが、部分的にオーバーラップ（重畳）する周波数共用型の無線通信において、受信機１ａは、希望波を正確に受信することが必須となる。一般にこのような周波数帯域の重畳による干渉が存在する場合、通信特性が著しく劣化する。
【０００５】
そこで、非特許文献３では、この干渉の影響を抑圧しながら分散配置されたＦＥＣ（Forward Error Correction；前方誤り訂正）ブロックを復号し、伝送を実現する技術が記載されている。この非特許文献３では、所望波の割り当てられた伝送周波数帯域の信号を復調後、干渉波の影響を受けた周波数帯域（干渉帯域）の信号から得られた尤度情報の信頼度を低下させるＦＥＣ尤度マスクを行うことで、干渉波の影響を受けた尤度情報を抑圧し、その後誤り訂正復号することで、他の伝送周波数帯域との間で干渉帯域が存在する環境における所望の信号の伝送を可能としている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】黒崎聰、淺井裕介、杉山隆利、梅比良正弘、“MIMOチャネルにより100Mbit/sを実現する広帯域移動通信用SDM-COFDM方式の提案”、信学技報、RCS2001-135，pp. 37-41、001年10月
【非特許文献２】菊間信良、アダプティブアレイアンテナ技術、オーム社、pp.11-19、2003年
【非特許文献３】増野淳、杉山隆利、“マルチキャリア重畳伝送による周波数利用効率向上効果”、信学技報、vol. 108，no. 188，RCS2008-67，pp. 85-90、2008年8月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、複数アンテナ技術において、空間多重数を向上したり、複数ヌルパターンを生成したりして特性改善を図るためにはいずれもアンテナ数を増やす必要があり、携帯型端末のように筐体の小型性が重視される送受信機への実装は現実的ではなかった。一方、干渉抑圧処理を行う特許文献１〜３においては、アンテナ数を増やす必要がないため端末への実装は容易であるものの、重畳率、すなわち所望信号の占有周波数帯域幅に対するオーバーラップ帯域幅の比に限界があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、誤り訂正符号を適用した無線の重畳伝送方式において、アンテナ数を増やすことなく、干渉抑圧処理のみを用いた場合よりも更に高い重畳率で重畳伝送を可能とする無線通信システム、送信装置及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するために、本発明は、複数の送信装置と受信装置とを具備する無線通信システムにおいて、前記複数の送信装置が、周波数領域において隣接する信号と一端又は両端を重畳し誤り訂正符号を適用した複数の第１信号、及び、該複数の第１信号の重畳された帯域である重畳帯域のいずれかに更に重畳した第２信号を送信し、前記受信装置が、前記送信装置から送信された前記複数の第１信号と前記第２信号とを受信して得られた重畳信号、又は該重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、該処理対象信号に含まれる前記複数の第１信号のうち、最も高い周波数あるいは最も低い周波数帯域の第１信号を復調復号対象とし、該復調復号対象に対する前記処理対象信号の復調値を得る復調部と、前記復調復号対象の周波数帯域における重畳帯域に対して、前記復調値の信頼度を低減させる重み係数を生成する重み係数生成部と、前記復調部により得られた前記復調値に、前記重み係数生成部により生成された前記重み係数を適用する重み演算部と、前記重み演算部により前記重み係数が適用された前記復調値に対して誤り訂正復号を行う復号部と、前記復号部により誤り訂正復号された結果に誤り訂正符号を適用して符号化を行う再符号化部と、前記再符号化部により符号化された信号を用いてサブキャリアを変調して前記レプリカ信号を生成する再変調部と、前記再変調部によって生成された前記レプリカ信号を前記処理対象信号から除去して新た処理対象信号を生成し、前記復調部に出力する減算器とを備え、前記複数の送信装置のうち１つの送信装置が他の前記送信装置が送信する前記第１信号それぞれの重畳帯域を検出する重畳帯域測定部と、前記重畳帯域測定部により検出された重畳帯域のうちいずれか１つを選択し、選択した重畳帯域の帯域幅に応じて、出力するビットストリームの情報量を変化させる帯域制御部と、前記帯域制御部から出力された前記ビットストリームを、前記重畳帯域測定部により選択された重畳帯域において送信する送信器とを備えることを特徴とする無線通信システムである。
【００１１】
また、本発明は、複数の第１信号と第２信号とを受信して得られた重畳信号、又は該重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、該処理対象信号に含まれる前記複数の第１信号のうち、最も高い周波数あるいは最も低い周波数帯域の第１信号を復調復号対象とし、該復調復号対象に対する前記処理対象信号の復調値を得る復調部と、前記復調復号対象の周波数帯域における重畳帯域に対して、前記復調値の信頼度を低減させる重み係数を生成する重み係数生成部と、前記復調部により得られた前記復調値に、前記重み係数生成部により生成された前記重み係数を適用する重み演算部と、前記重み演算部により前記重み係数が適用された前記復調値に対して誤り訂正復号を行う復号部と、前記復号部により誤り訂正復号された結果に誤り訂正符号を適用して符号化を行う再符号化部と、前記再符号化部により符号化された信号を用いてサブキャリアを変調して前記レプリカ信号を生成する再変調部と、前記再変調部によって生成された前記レプリカ信号を前記処理対象信号から除去して新た処理対象信号を生成し、前記復調部に出力する減算器とを備えた受信装置に、周波数領域において隣接する信号と一端又は両端を重畳し誤り訂正符号を適用した前記複数の第１信号の重畳された帯域である重畳帯域のいずれかに更に重畳した前記第２信号を送信する送信装置であって、他の送信装置が送信する前記第１信号それぞれの重畳帯域を検出する重畳帯域測定部と、前記重畳帯域測定部により検出された重畳帯域のうちいずれか１つを選択し、選択した重畳帯域の帯域幅に応じて、出力するビットストリームの情報量を変化させる帯域制御部と、前記帯域制御部から出力された前記ビットストリームを、前記重畳帯域測定部により選択された重畳帯域において送信する送信器とを備えることを特徴とする送信装置である。
【００１３】
また、本発明は、複数の送信装置から受信装置に伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、周波数領域において隣接する信号と一端又は両端を重畳し誤り訂正符号を適用した複数の第１信号、及び、該複数の第１信号の重畳された帯域である重畳帯域のいずれかに更に重畳した第２信号を送信する送信過程と、前記送信過程において送信された前記複数の第１信号と前記第２信号とを受信して得られた重畳信号、又は該重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象とし、該処理対象信号に含まれる前記複数の第１信号のうち、最も高い周波数あるいは最も低い周波数帯域の第１信号を復調復号対象とし、該復調復号対象に対する前記処理対象信号の復調値を得る復調過程と、前記復調復号対象の周波数帯域における重畳帯域に対して、前記復調値の信頼度を低減させる重み係数を生成する重み係数生成過程と、前記復調過程において得られた前記復調値に、前記重み係数生成過程において生成された前記重み係数を適用する重み演算過程と、前記重み演算過程において前記重み係数が適用された前記復調値に対して誤り訂正復号を行う復号過程と、前記復号過程において誤り訂正復号された結果に誤り訂正符号を適用して符号化を行う再符号化過程と、前記再符号化過程において符号化された信号を用いてサブキャリアを変調して前記レプリカ信号を生成する再変調過程と、前記再変調過程において生成された前記レプリカ信号を前記処理対象信号から除去して新た処理対象信号を生成し、前記復調部に出力する減算過程とを備え、前記送信過程には、前記複数の送信装置のうち１つの送信装置が、他の前記送信装置が送信する前記第１信号それぞれの重畳帯域を検出する重畳帯域測定過程と、前記重畳帯域測定過程において検出された重畳帯域のうちいずれか１つを選択し、選択した重畳帯域の帯域幅に応じて、出力するビットストリームの情報量を変化させる帯域制御過程と、前記帯域制御過程において出力された前記ビットストリームを、前記重畳帯域測定過程において選択された重畳帯域において送信する過程とが含まれることを特徴とする無線通信方法である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、複数の信号を伝送する無線通信システムにおいて、伝送信号全体の占有周波数帯域幅を圧縮することができ、周波数利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】重畳伝送を示す図である。
【図２】第１実施形態の無線通信システムの受信装置における信号受信処理の概要を示す図である。
【図３】ＦＥＣ尤度マスクによる復調復号を示す図である。
【図４】第１実施形態の無線通信システムの送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】第１実施形態の無線通信システムの受信装置５００の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】第２実施形態の無線通信システムの受信装置における受信信号処理の概要を示す図である。
【図７】第２実施形態の無線通信システムの送信装置１００ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図８】第３実施形態の無線通信システムの受信装置５００ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図９】第４実施形態の無線通信システムの送信装置３００−１〜３００−（Ｎ＋１）の構成を示す概略ブロック図、及びそれぞれが送信する信号の周波数帯域の一例を示した図である。
【図１０】本発明の実施形態の占有周波数帯域幅を示す図である。
【図１１】第２〜第４実施形態（本発明）による無線通信システムと、尤度マスクのみを用いた無線通信システム（従来例）における占有周波数帯域幅の減少率を示す図である。
【図１２】周波数チャネルが異なる２つの無線通信システムにおける干渉を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、重畳伝送について説明する図である。図１（ａ）に示すように、複数の信号を伝送する場合、従来のスペクトル配置では、それら各信号が伝送に使用する周波数帯域間にガードバンドを設けていた。一方、図１（ｂ）に示すように重畳伝送では、隣り合うスペクトルの一部の周波数帯域を部分的にオーバーラップ（重畳）させて送信する。このように、複数の信号によって部分的に周波数資源を共有するため、従来のスペクトル配置を用いた場合に複数の信号を送信するために必要であった帯域ｆａｌｌよりも、重畳伝送を用いた場合に複数の信号を送信するために必要な帯域ｆ’ａｌｌのほうが小さくなり、周波数利用効率を向上させることが可能となる。なお、１信号のデータ送信に使用する周波数帯域ａに対する干渉帯域ｂの割合を重畳率（＝ｂ／ａ）という。また、複数の信号が重畳する周波数帯域を、以下、重畳帯域という。
【００１８】
図２は、第１実施形態の無線通信システムの受信装置における信号受信処理の概要を示す図である。本実施形態の無線通信システムは、１つの送信装置と、少なくとも１つの受信装置とを具備している。
本実施形態の受信装置は、送信装置から複数の信号Ｒ１〜Ｒｎ（ｎは２以上の自然数）が重畳された重畳信号を受信する。ここでは、受信装置が受信した重畳信号には、５つの信号Ｒ１〜Ｒ５それぞれが部分的にオーバーラップされているものとし、使用する周波数帯域の中心周波数が低い信号から順に信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５とする。これらの信号Ｒ１〜Ｒ５は、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）などのマルチキャリア信号であり、誤り符号訂正としてＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）符号を用いている。本実施形態では、重畳されている信号が、マルチキャリア信号である場合について説明する。
【００１９】
以下、信号Ｒｉ（１≦ｉ≦ｎ、ｉは自然数）が使用する周波数帯域をｆｉと記載する。
また、重畳信号に重畳されている信号のうち、最も中心周波数が低い信号、又は、最も中心周波数が高い信号に使用されている周波数帯域を外側帯と記載する。例えば、図２に示す処理対象信号Ａ１の場合、信号Ｒ１、Ｒ５の周波数帯域ｆ１、ｆ５が外側帯である。外側帯の信号は、周波数帯域の一端が他の１つの信号とのみ周波数帯域が重畳されている。一方、外側帯以外の信号は、周波数帯域の両端が隣接する信号と周波数帯域が重畳されている。
【００２０】
図２に示すように、本実施形態の受信装置は、まず、受信した重畳信号である処理対象信号Ａ１から、外側帯の信号の１つである信号Ｒ１の復調及び復号を行う。この復調及び復号（以下、「復調復号」とも記載）においては、ＦＥＣ尤度マスクを行った後にＦＥＣ復号を行うが、ＦＥＣ尤度マスクの詳細については後述する図３において説明する。受信装置は、信号Ｒ１を復号すると、復号により得られたビットストリームから信号Ｒ１のレプリカ信号Ｒ１’を生成し、この生成したレプリカ信号Ｒ１’を処理対象信号Ａ１から除去する。この結果、信号Ｒ２〜Ｒ５を重畳した処理対象信号Ａ２が生成される。
【００２１】
続いて、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスク及びＦＥＣ復号により、処理対象信号Ａ２から外側帯の信号の１つである信号Ｒ２の復調復号を行う。受信装置は、信号Ｒ２を復調復号すると、復調復号により得られたビットストリームから信号Ｒ２のレプリカ信号Ｒ２’を生成し、この生成したレプリカ信号Ｒ２’を処理対象信号Ａ２から除去する。この結果、信号Ｒ３〜Ｒ５を重畳した処理対象信号Ａ３が生成される。
上記を繰り返すことによって、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスク及びＦＥＣ復号を用いて信号Ｒ３、Ｒ４の復調復号を行い、レプリカ信号Ｒ３’、Ｒ４’を除去して信号Ｒ５のみからなる処理対象信号Ａ５を得る。処理対象信号Ａ５が得られると、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスクを用いずに、通常のＦＥＣ復号のみを用いて信号Ｒ５の復調復号を行う。
【００２２】
つまり、受信装置は、ｉ＝１、２、…、（ｎ−１）について、信号Ｒｉ〜信号Ｒｎが重畳された処理対象信号ＡｉからＦＥＣ尤度マスク及びＦＥＣ復号を用いて信号Ｒｉの復調復号を行い、得られたビットストリームから信号Ｒｉのレプリカ信号Ｒｉ’を生成し、処理対象信号Ａｉからレプリカ信号Ｒｉ’を除去して処理対象信号Ａ（ｉ＋１）を生成することを繰り返す。最後に得られた処理対象信号Ａｎは、信号Ｒｎのみを含むため、通常の復調復号を行う。
このように、本実施形態の受信装置は、重畳伝送方式により送信された信号を受信すると、尤度マスクによって干渉抑圧して外側帯の信号のＦＥＣ復号を行い、その復調された信号を足掛かりにして、干渉を除去しながら重畳信号の逐次復調復号を行う。
【００２３】
なお、上記においては、信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎの順に復調復号を行っているが、常に重畳信号の外側帯の信号の復調復号を行うようにすることで、その順序は任意としてよい。例えば、信号Ｒｎ、Ｒ（ｎ−１）、…、Ｒ１の順、Ｒ１、Ｒｎ、Ｒ２、Ｒ（ｎ−１）、Ｒ３、Ｒ（ｎ−２）、…の順、Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｐ、Ｒｎ、Ｒ（ｎ−１）、…、Ｒ（ｐ＋１）の順（１＜ｐ＜ｎ、ｐは自然数）などの順で復調復号してもよい。但し、復調復号を行う順番は予め決まっているものとする。
【００２４】
図３は、ＦＥＣ尤度マスクによる復調復号を説明する図である。
同図においては、復調復号対象の信号Ｒｉの一部が他の信号Ｒ（ｉ＋１）と重畳されている場合を示しており、信号Ｒ（ｉ＋１）は更に他の信号と重畳されうる。受信装置は、送信装置において信号Ｒｉに用いられた符号化方法に応じて復調を行うが、ここでは、軟判定正負多値の符号化方法である場合を例に説明する。この軟判定正負多値の符号化方法における復号処理では、受信信号の復調値が正負の多値出力であり、絶対値の大きさを信頼度（尤もらしさを表す値、尤度）として負の値を値「＋１」、正の値を値「−１」と判定する復号処理を行う。
【００２５】
図３（ａ）は、受信装置が、信号Ｒｉの使用する周波数帯域ｆｉについて重畳信号の復調を行った結果の例を示す図であり、復調により、周波数帯域ｆｉに含まれる各サブキャリアの正負多値出力の復調値が得られたことを示す。同図において、最も「−１」であることへの信頼度が高いのは、最大の正値「＋２７．０２」のサブキャリアである。一方、最も「＋１」であることへの信頼度が高いのは、最小の負値「−２６．３４」のサブキャリアである。なお、「＋１」と「−１」とのいずれであるか、最もあいまいである（信頼度が低い）のは、絶対値が最も小さい値、すなわち、復調値が０のサブキャリアである。
【００２６】
図３（ｂ）は、周波数帯域ｆｉに用いられる重み係数を示す図である。重み係数は、周波数帯域ｆｉに含まれる各サブキャリアに対応し、非重畳帯域のサブキャリアについては復調値をそのまま使用し、重畳帯域のサブキャリアについては復調値を０にする、あるいは、０に近づけるための係数である。つまり、非重畳帯域の各サブキャリアの重み係数は「１」、重畳帯域の各サブキャリアの重み係数は「ｋ」（０≦ｋ＜１）である。同図においては、重畳帯域のサブキャリアの復調値を０にする例を示している。
【００２７】
図３（ｃ）は、重み付け係数と、正負多値復調値とをサブキャリアごとに重み付け演算した結果得られた尤度データ列を示す図である。これは、図３（ａ）に示す正負多値復調値と、図３（ｂ）に示す重み係数とを対応するサブキャリアごとに乗算して得られる。つまり、非重畳帯域のサブキャリアについては、復調値と重み係数「１」とを乗算した値、重畳帯域のサブキャリアについては、復調値と重み係数「ｋ」（０≦ｋ＜１）とを乗算した値として重み付け演算後の尤度データ列を得る。例えば、同図においては、重畳帯域のサブキャリアであるサブキャリアＳＣ１について、復調値「−２５．３２」と重み係数「０」とを乗算し、その乗算結果「０」を重み付け演算後の復調値として得ている。重畳帯域の他のサブキャリアも同様に、重み付け演算後の復調値は「０」である。従って、図３（ｃ）に示すように、重畳帯域のサブキャリアに対応する重み付け演算後の尤度データの値は信頼度が最も低い値「０」となり、非重畳帯域のサブキャリアの復調値は変化しない。
このように、重畳帯域のサブキャリアの復調値を「０」、又は、「０に近い値」に変換させる重み付け演算処理を行うことにより、重畳帯域のサブキャリアの復調値の信頼度を低減させることが可能になる。
【００２８】
受信装置は、重み付け演算により得られた尤度データ列に基づき、ＦＥＣ復号処理を行う。このＦＥＣ復号は、信号Ｒｉを送信した送信装置において適用されたＦＥＣ符号化方法に対応する。適用が可能な誤り訂正用のＦＥＣ符号化方法としては、例えば、畳み込み符号（Convolutional coding）や、繰り返し復号とターボ符号とを組み合わせた方法などに応じた方法がある。
上記のように、受信装置が、サブキャリアごとの受信信号の信頼度に応じて復調値に重み付け演算を行い、信頼度の低い重畳帯域のサブキャリアをマスクし、信頼度の高いサブキャリアの復調値を用いて受信信号を復号することにより、受信誤り訂正能力を向上させることが可能になる。
【００２９】
なお、上記においては軟判定正負多値を例に説明したが、正数多値出力を用いてもよい。軟判定出力型においては、正数多値出力の復調値が０に近いほどビット値を「−１」として復号し、復調値が最大値に近いほどビット値を「１」として復号する。従って、重み係数として、重畳帯域のサブキャリアの復調値を、出力候補値の中央値（例えば、出力候補値が０〜７であれば、その中央値の３又は４）に置換する重み係数を用いることができる。
また、硬判定出力型を用いてもよい。例えば、硬判定出力型が「−１」と「＋１」との二値出力型の場合、重畳帯域のサブキャリアの復調値を「０」に置換する重み係数を用いることができる。
【００３０】
図４は、第１実施形態の無線通信システムの送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
同図において、送信装置１００は、帯域分割器１１０と、Ｎ個の送信部１２０−１〜１２０−Ｎ（Ｎは、２以上の自然数）と、合成器１９１とを備える。
帯域分割器１１０は、例えば、シリアル・パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）１１１を備え構成される。シリアル・パラレル変換器１１１は、入力される入力ビットストリームをシリアル・パラレル変換してＮ個のビットストリームに分割し、分割したビットストリームを送信部１２０−１〜１２０−Ｎそれぞれに出力する。
【００３１】
送信部１２０−１は、符号化器１３０−１と、変調器１４０−１と、周波数変換器１５０−１とを備えて構成される。送信部１２０−２〜１２０−Ｎそれぞれは、送信部１２０−１と同様に、符号化器１３０−２〜１３０−Ｎと、変調器１４０−２〜１４０−Ｎと、周波数変換器１５０−２〜１５０−Ｎとを備え構成される。
符号化器１３０−１〜１３０−Ｎは同じ構成を有し、変調器１４０−１〜１４０−Ｎは同じ構成を有し、周波数変換器１５０−１〜１５０−Ｎは同じ構成を有している。以下、符号化器１３０−１と、変調器１４０−１と、周波数変換器１５０−１とについて説明し、他の符号化器１３０−２〜１３０−Ｎ、変調器１４０−２〜１４０−Ｎ、周波数変換器１５０−２〜１５０−Ｎについての説明を省略する。
【００３２】
符号化器１３０−１は、シリアル・パラレル変換器１１１から入力されたビットストリームに対して予め定められた誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化したビットストリームを変調器１４０−１に出力する。変調器１４０−１は、予め定められた変調方式、例えば、ＢＰＳＫ（Binary phase-shift keying；２位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature amplitude modulation；１６値直交振幅変調）で、符号化器１３０−１から入力された誤り訂正符号化されたビットストリームを用いてサブキャリアを変調する。
【００３３】
周波数変換器１５０−１は、変調器１４０−１が変調により生成した信号を予め定められた搬送波周波数の周波数帯域にアップコンバートした信号Ｒ１を出力する。なお、周波数変換器１５０−１〜１５０−Ｎそれぞれの搬送波周波数は、図２に示したように、周波数軸上において隣り合う信号と端が重なり合う（重畳）するように選択される。この重畳する幅は、伝送品質や、入力ビットストリームに対して要求される通信品質（Quality of Service；ＱｏＳ）に応じて定められる。
合成器１９１は、周波数変換器１５０−１〜１５０−Ｎそれぞれがアップコンバートする信号Ｒ１〜Ｒｎ（送信信号）を合成し、合成により得られた送信信号をアンテナに出力して送信する。
【００３４】
図５は、第１実施形態の無線通信システムの受信装置５００の構成を示す概略ブロック図である。
同図において、受信装置５００は、復号回数カウンタ５１０、スイッチ５１５、減算器５２０、遅延器５２５、処理帯域決定器５３０、ローカル信号発生器５３５、ミキサ５４０、バンドパスフィルタ５４５、伝送路推定器５５０、復調器５５５、重み係数生成器５６０、第１重み演算器５６５、復号器５７０、データバッファ５７５、レプリカ生成器５８０、データ抽出・並替器５９０を備えて構成される。
【００３５】
復号回数カウンタ５１０は、送信装置１００から新たな重畳信号を受信してから復号を行った回数をカウントし、そのカウントした値を記憶する。スイッチ５１５は、復号回数カウンタ５１０の値に従って、減算器５２０の接続元を受信信号側、あるいは、遅延器５２５側に切り替える。具体的には、スイッチ５１５は、復号回数が初期値である場合、受信信号を選択して出力し、初期値よりも大きい場合、遅延器５２５から出力される信号を選択して出力する。
【００３６】
減算器５２０は、受信した重畳信号、あるいは、遅延器５２５に記憶されている処理対象信号から、レプリカ生成器５８０により生成されたレプリカ信号を除去して新たな処理対象信号を生成する。但し、新たな重畳信号を受信してから最初の処理の場合、レプリカ信号が生成されていないため、レプリカ信号の初期値は０である。遅延器５２５は、減算器５２０から出力された処理対象信号を記憶し、時間的遅延を付加する。
【００３７】
処理帯域決定器５３０は、復号回数カウンタ５１０の値に基づいて復調復号対象信号の周波数帯域幅と中心周波数を決定し、決定した中心周波数のローカル信号の生成をローカル信号発生器５３５に指示するとともに、決定した中心周波数及び周波数帯域幅をバンドパスフィルタ５４５に出力し、復調復号対象の周波数成分以外を除去するよう指示する。また、処理帯域決定器５３０は、復号回数と周波数帯域の対応付けをデータ抽出・並替器５９０に出力する。
【００３８】
ローカル信号発生器５３５は、処理帯域決定器５３０により指示された中心周波数のローカル信号を発生させる。ミキサ５４０は、減算器５２０から出力された処理対象信号を、ローカル信号発生器５３５により発生させたローカル信号によりダウンコンバートする。バンドパスフィルタ５４５は、ミキサ５４０によりダウンコンバートされた処理対象信号から、処理帯域決定器５３０により指示された中心周波数及び周波数帯域幅の周波数成分以外を除去し、復調復号対象の周波数帯域の信号のみを抽出する。伝送路推定器５５０は、バンドパスフィルタ５４５により抽出された復調復号対象の信号に含まれるパイロット信号などから伝送路特性を推定する。復調器５５５は、伝送路推定器５５０により推定された伝送路特性を用いて、バンドパスフィルタ５４５により抽出された復調復号対象信号を復調して尤度を算出する。
【００３９】
重み係数生成器５６０は、復号回数カウンタ５１０の値に基づいた復調復号対象の周波数帯域について、復調器５５５による復調で得られた尤度を、非重畳帯域についてはそのまま使用し、重畳帯域については信頼度を低下させるような重み係数を生成する。第１重み演算器５６５は、復調器５５５による復調で得られた尤度に、重み係数生成器５６０により生成された重み係数を乗算した結果、つまり、尤度マスクされた尤度データ列を復号器５７０に出力する。復号器５７０は、第１重み演算器５６５により尤度マスクされた尤度データ列に基づき、誤り訂正処理及び復号処理を行い、ビットストリームを得る。
【００４０】
データバッファ５７５は、復号器５７０により復号されたビットストリームを記憶する。データ抽出・並替器５９０は、処理帯域決定器５３０から受信した復号回数と周波数帯域との対応付けを示す情報に基づいて、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームから所望信号のビットストリームを抽出するか、あるいは、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームの順序を並べ替えて正しいビットストリームを生成し、出力する。
【００４１】
レプリカ生成器５８０は、再符号化器５８２、再変調器５８４、及び、第２重み演算器５８６からなり、復号器５７０により得られたビットストリームからレプリカ信号を生成する。
再符号化器５８２は、復号器５７０により復号されたビットストリームに、当該ビットストリームを送信した送信装置１００において用いられた符号化と同様の符号化を行う。すなわち、再符号化器５８２は、符号化器１３０−１〜１３０−Ｎ（図４）と同じ符号化を行う。再変調器５８４は、再符号化器５８２が符号化した信号に、送信装置１００において変調器１４０−１〜１４０−Ｎ（図４）が行った変調と同様の変調を行う。第２重み演算器５８６は、伝送路推定器５５０により推定された伝送路特性の推定値を再変調器５８４が変調した信号に乗算し、送信装置１００が送信した信号を自受信装置において受信したときの推定信号であるレプリカ信号を生成する。
【００４２】
続いて、本実施形態の受信装置５００の動作について説明する。
ここでは、受信装置５００は、信号Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎが重畳された重畳信号を受信し、信号Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎの順に復調復号を行うものとする。また、受信装置５００は、送信装置１００からビットストリームを受信する前に、希望波がないタイミングや、希望波がないサブキャリアの周波数帯域において、信号Ｒ１〜Ｒｎの使用周波数帯域ｆ１〜ｆｎ、中心周波数、重畳帯域などを予め測定、検出しているものとする。すなわち、受信装置５００は、送信装置１００の周波数変換器１５０−１〜１５０−Ｎそれぞれの使用周波数帯域ｆ１〜ｆｎ、搬送波の中心周波数、及び隣り合う信号との重畳帯域などを重畳伝送による伝送を行う前に予め測定、検出しているものとする。
あるいは、これらの情報を送信装置との間で送受信される制御情報から取得してもよく、これらの情報を予め図示しない入力手段により取得したり、記録媒体から読み取ったりしてもよい。
【００４３】
（処理１−１）：受信装置５００は、信号Ｒ１〜Ｒｎが重畳された信号を受信する。
（処理１−２）：スイッチ５１５は、復号回数カウンタ５１０の値が初期値であるため、減算器５２０の接続元を受信信号側に切り替える。ここでは、初期値を「１」とする。
【００４４】
（処理１−３）：減算器５２０は、受信した重畳信号からレプリカ信号を除去して処理対象信号Ａ１を生成する。但し、重畳信号を受信してから最初の処理のため、レプリカ信号は０であり、受信した重畳信号がそのまま処理対象信号Ａ１となる。処理対象信号Ａ１は遅延器５２５に記憶されるとともに、ミキサ５４０に出力される。
【００４５】
（処理１−４）：処理帯域決定器５３０は、復号回数と、復調復号対象信号の周波数帯域との対応付けを予め記憶しており、復号回数カウンタ５１０の値「１」に基づいて、復調復号対象が信号Ｒ１の周波数帯域ｆ１であることを判断すると、周波数帯域ｆ１の中心周波数とその周波数帯域幅を得る。処理帯域決定器５３０は、ローカル信号発生器５３５に周波数帯域ｆ１の中心周波数のローカル信号の生成を指示するともに、バンドパスフィルタ５４５に周波数帯域ｆ１の中心周波数及び周波数帯域幅の周波数成分以外を除去するよう指示する。
【００４６】
（処理１−５）：ローカル信号発生器５３５は、処理帯域決定器５３０により指示された中心周波数のローカル信号を発生させ、ミキサ５４０は、処理対象信号Ａ１を、ローカル信号発生器５３５が発生させたローカル信号によりダウンコンバートする。
（処理１−６）：バンドパスフィルタ５４５は、ミキサ５４０によりダウンコンバートされた処理対象信号Ａ１から、処理帯域決定器５３０により指示された中心周波数及び周波数帯域幅の周波数成分以外を除去して周波数帯域ｆ１の信号を抽出すると、抽出した信号を復調復号対象の信号として出力する。
【００４７】
（処理１−７）：伝送路推定器５５０は、バンドパスフィルタ５４５により抽出された復調復号対象の信号から伝送路特性を推定する。この伝送路特性の推定は、復調復号対象の信号に含まれるパイロット信号などに基づいて行われる。
（処理１−８）：復調器５５５は、伝送路推定器５５０により推定された伝送路特性を用いて、バンドパスフィルタ５４５により抽出された復調復号対象の信号を復調して尤度（復調値）を算出する。
【００４８】
（処理１−９）：重み係数生成器５６０は、復調復号対象信号の周波数帯域及び重畳帯域を示す重畳帯域情報と、復号回数との対応付けを予め記憶しており、復号回数カウンタ５１０の値「１」に基づいて、信号Ｒ１の周波数帯域ｆ１と、信号Ｒ１及び信号Ｒ２が重畳されている重畳帯域との情報を得ると、周波数帯域ｆ１に含まれる信号Ｒ１のサブキャリアごとの重み係数を生成する。つまり、周波数帯域ｆ１から重畳帯域を除いた非重畳帯域内のサブキャリアについては重み係数を「１」とし、重畳帯域内のサブキャリアについては係数を「ｋ」（０≦ｋ＜１）とした重み係数の列を生成する。
【００４９】
（処理１−１０）：第１重み演算器５６５は、復調器５５５による復調で得られた尤度に、重み係数生成器５６０により生成された重み係数を乗算した結果算出された尤度データ列を復号器５７０に出力する。復号器５７０は、第１重み演算器５６５により尤度マスクされた尤度データ列に基づき誤り訂正復号処理を行い、ビットストリームを得ると、データバッファ５７５に得られたビットストリームを書き込む。例えば、ビットストリームは、復号カウンタ値と対応付けて書き込んでもよく、復号回数に応じた記憶領域に書き込んでもよい。
【００５０】
（処理１−１１）：レプリカ生成器５８０は、復号器５７０により得られたビットストリームからレプリカ信号Ｒ１’を生成する。つまり、再符号化器５８２は、復号器５７０により復号されたビットストリームに、符号化器１３０−１と同様の符号化を行い、再変調器５８４は、再符号化器５８２が符号化した信号に、変調器１４０−１と同様の変調を行う。第２重み演算器５８６は、伝送路推定器５５０により推定された信号Ｒ１の送信装置１００との間の伝送路特性の推定値を、再変調器５８４が変調した信号に乗算してレプリカ信号Ｒ１’を生成する。レプリカ信号Ｒ１’が生成されると、復号回数カウンタ５１０の値に１が加算される。
【００５１】
（処理１−１２）：スイッチ５１５は、復号回数カウンタ５１０の値が２であるため、減算器５２０の接続元を遅延器５２５側に切り替える。減算器５２０は、遅延器５２５に記憶されている処理対象信号Ａ１から、レプリカ生成器５８０により生成されたレプリカ信号Ｒ１’を除去し、処理対象信号Ａ２を生成する。処理対象信号Ａ２は遅延器５２５に記憶されるとともに、ミキサ５４０に出力される。
【００５２】
（処理１−１３）：以降は、カウンタ値「１」をカウンタ値「ｉ」、処理対象信号Ａ１を処理対象信号Ａｉ、処理対象信号Ａ２を処理対象信号Ａ（ｉ＋１）、信号Ｒ１を信号Ｒｉ、信号Ｒ２を信号Ｒ（ｉ＋１）、周波数帯域ｆ１を周波数帯域ｆｉ、レプリカ信号Ｒ１’をレプリカ信号Ｒｉ’と読み替えて、（処理１−４）〜（処理１−１２）の処理を、ｉが２、３、…、（ｎ−１）の場合について行う。
【００５３】
（処理１−１４）：ｉがｎの場合について、（処理１−４）〜（処理１−１０）の処理を行う。なお、（処理１−９）においては、重畳帯域がないため、重み係数生成器５６０は係数が全て１の重み係数を生成することになる。
（処理１−１５）：（処理１−１４）によって、データバッファ５７５に復号されたビットストリームが書き込まれると、データ抽出・並替器５９０は、処理帯域決定器５３０から入力された復号回数と周波数帯域との対応付けを示すデータに基づいて、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームの順序を、信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎから得られたビットストリームの順に並べ替えて出力する。上記のように、信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎの順で復調復号を行った場合はビットストリームが得られた順にデータを並べることにより元のデータが得られるが、それ以外の順序、例えば、信号Ｒ１、Ｒｎ、Ｒ２、Ｒ（ｎ−１）、…のような順番で復号を行った場合は入れ替えが必要となる。
【００５４】
［第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態の無線通信システムを説明する。本実施形態の無線通信システムは、第１実施形態の無線通信システムと同様に、１つの送信装置と、少なくとも１つの受信装置とを具備する。
図６は、第２実施形態の無線通信システムの受信装置における受信信号処理の概要を示す図である。本実施形態の受信装置は、送信装置から複数の信号Ｒ１〜Ｒ（ｎ＋１）が重畳された重畳信号を受信する。ここでは、受信装置が受信した重畳信号には、６つの信号Ｒ１〜Ｒ６それぞれが部分的にオーバーラップされているものとし、使用する周波数帯域が低い信号から順にＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ５とする。
本実施形態の重畳信号は、第１実施形態の重畳信号（図２）に加えて、２つの信号Ｒ４と、信号Ｒ５とが重畳する周波数帯域にもう１つの信号Ｒ６が重畳されている。この信号Ｒ６の帯域幅は、信号Ｒ４と信号Ｒ５との重畳する周波数帯域の幅以下である。
【００５５】
これらの信号Ｒ１〜Ｒ６は、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）などのマルチキャリア信号であり、誤り符号訂正としてＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）符号を用いている。本実施形態では、重畳されている信号が、マルチキャリア信号である場合について説明する。
【００５６】
図６に示すように、本実施形態の受信装置は、まず、受信した重畳信号である処理対称信号Ａ１から、外側帯の信号の１つである信号Ｒ１の復調復号を行う。この復調復号においては、第１実施形態と同様に、ＦＥＣ尤度マスクを行った後に誤り訂正復号を行う。受信装置は、信号Ｒ１を復号すると、復号により得られたビットストリームから信号Ｒ１のレプリカ信号Ｒ１’を生成し、この生成したレプリカ信号Ｒ１’を処理対象信号Ａ１から除去する。これにより、信号Ｒ２〜Ｒ６を重畳した処理対象信号Ａ２が生成される。
【００５７】
次に、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスク及び誤り訂正復号により、処理対象信号Ａ２の外側帯の信号の１つである信号Ｒ２の復調復号を行う。受信装置は、信号Ｒ２を復調復号すると、復調復号により得られたビットストリームから信号Ｒ２のレプリカ信号Ｒ２’を生成し、この生成したレプリカ信号Ｒ２’を処理対象信号Ａ２から除去する。この結果、信号Ｒ３〜Ｒ６を重畳した処理対象信号Ａ３が生成される。
上記を繰り返すことによって、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスク及びＦＥＣ復号を用いて信号Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の復調復号を行い、レプリカ信号Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’を除去して信号Ｒ６のみからなる処理対象信号Ａ６を得る。処理対象信号Ａ６が得られると、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスクを用いずに、通常のＦＥＣ復号のみを用いて信号Ｒ６の復調復号を行う。
【００５８】
なお、ここでは、信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の順にレプリカ信号を作成して渉除去を行い、信号Ｒ６を復号復調する例を示したが、信号Ｒ１〜Ｒ５の重畳帯域のいずれに信号Ｒ６を重畳させてもよい。その場合、信号Ｒ６が重畳する周波数帯域を有する２つの信号のうちいずれか一方の信号のレプリカ信号生成と、干渉除去とが最後に行われることになる。
【００５９】
つまり、受信装置は、ｉ＝１、２、…、ｎについて、信号Ｒｉ〜信号Ｒ（ｎ＋１）が重畳された処理対象信号ＡｉからＦＥＣ尤度マスク及びＦＥＣ復号を用いて信号Ｒｉの復調復号を行い、得られたビットストリームから信号Ｒｉのレプリカ信号Ｒｉ’を生成し、処理対象信号Ａｉからレプリカ信号Ｒｉ’を除去して処理対象信号Ａ（ｉ＋１）を生成することを繰り返す。最後に得られた処理対象信号Ａ（ｎ＋１）は、信号Ｒ（ｎ＋１）のみを含むため、通常の復調復号を行う。
このように、本実施形態の受信装置は、重畳伝送方式により送信された信号を受信すると、尤度マスクによって干渉抑圧して外側帯の信号のＦＥＣ復号を行い、その復調された信号を足掛かりにして、干渉を除去しながら重畳信号の逐次復調復号を行う。
【００６０】
また、本実施形態の受信装置は、第１実施形態の受信装置と同様の処理を行うことで、信号Ｒ（ｎ−１）、Ｒｎを重畳した周波数帯域に信号Ｒ（ｎ＋１）を更に重畳した受信信号の復調復号を行うことができる。但し、この信号Ｒ（ｎ＋１）の周波数帯域は、信号Ｒ（ｎ−１）、Ｒｎの重畳する周波数帯域の幅以下である。
なお、上記においては、信号Ｒ（ｎ＋１）は、信号Ｒ（ｎ−１）と信号Ｒｎとを重畳した周波数帯域に重畳するように配置しているが、隣接する信号を重畳した周波数帯域のいずれかに配置してよい。重畳した周波数帯域のいずれに信号Ｒ（ｎ＋１）を配置した場合においても、信号Ｒ（ｎ＋１）と重畳される２つの信号のうち一方はｎ番目に復調復号され、信号Ｒ（ｎ＋１）は最後、すなわち（ｎ＋１）番目に復調復号される。また、信号Ｒ（ｎ＋１）の配置される周波数帯域は、受信装置が復調復号の処理を行う前に、予め決まっているものとする。
【００６１】
図７は、第２実施形態の無線通信システムの送信装置１００ａの構成を示す概略ブロック図である。
同図において、送信装置１００ａは、帯域分割器１１０ａと、Ｎ＋１個の送信部１２０−１〜１２０−（ｎ＋１）と、合成器１９１、１９２とを備える。なお、送信装置１００ａにおいて、第１実施形態の送信装置１００と同じ構成については、該当箇所に同じ符号（１１、１１ａ、１２０−１〜１２０−Ｎ、１３０−１〜１３０−Ｎ、１４０−１〜１４０−Ｎ、１５０−１〜１５０−Ｎ、１９１）を付して、その説明を省略する。
帯域分割器１１０ａは、例えば、シリアル・パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）１１１ａを備えて構成される。シリアル・パラレル変換器１１１ａは、入力される入力ビットストリームをシリアル・パラレル変換して（Ｎ＋１）個のビットストリームに分割し、分割したビットストリームを送信部１２０−１〜１２０−（Ｎ＋１）それぞれに出力する。
【００６２】
送信部１２０−（Ｎ＋１）は、符号化器１３０−（Ｎ＋１）と、変調器１４０−（Ｎ＋１）と、周波数変換器１５０−（Ｎ＋１）とを備えて構成される。符号化器１３０−（Ｎ＋１）は符号化１３０−１と同じ構成であり、変調器１４０−（Ｎ＋１）は変調器１４０−１と同じ構成であり、周波数変換器１５０−（Ｎ＋１）は周波数変換器１５０−１と同じ構成である。但し、周波数変換器１５０−（Ｎ＋１）から出力される信号Ｒ（ｎ＋１）は、周波数変換器１５０−１〜１５０−Ｎから出力される信号Ｒ１〜Ｒｎのうちいずれか２つの信号が重畳する周波数帯域に含まれる周波数帯域の信号である。
【００６３】
合成器１９２は、合成器１９１とアンテナとの間に設けられており、合成器１９１から出力される信号と、周波数変換器１５０−（Ｎ＋１）から出力される信号Ｒ（ｎ＋１）とを合成し、合成により得られた送信信号をアンテナに出力して送信する。
なお、周波数変換器１５０−（Ｎ＋１）の搬送波周波数は、信号Ｒ１〜Ｒｎにおける（Ｎ−１）個の重畳帯域のうち最も広い重畳帯域の中心周波数である。また、帯域分割器１１０ａから符号化器１３０−（Ｎ＋１）に入力されるビットストリームの情報量は、符号化器１３０−（Ｎ＋１）で用いられる符号化率と、変調器１４０−（Ｎ＋１）の変調方式とに基づいて、最も広い重畳帯域に収まるように予め設定される。
【００６４】
本実施形態の無線通信システムの受信装置の構成は、第１実施形態の受信装置５００と同じ構成であるのでその説明を省略し、本実施形態の受信装置５００の動作について説明する。
ここでは、受信装置５００は、送信装置１００ａから送信された信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎ、Ｒ（ｎ＋１）が重畳された重畳信号を受信し、信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎ、Ｒｎ＋１の順に復調復号を行う場合について説明する。また、受信装置５００は、送信装置１００の周波数変換器１５０−１〜１５０−（Ｎ＋１）それぞれの使用周波数帯域ｆ１〜ｆ（ｎ＋１）、搬送波の中心周波数、及び重畳帯域などを重畳伝送による伝送を行う前に予め測定、検出するものとする。
あるいは、これらの情報を送信装置との間で送受信される制御情報から取得してもよく、これらの情報を予め図示しない入力手段により取得したり、記録媒体から読み取ったりしてもよい。
【００６５】
（処理２−１）：受信装置５００は、第１実施形態の（処理１−１）〜（処理１−３）と同様の処理を行う。
（処理２−２）：受信装置５００は、第１実施形態の（処理１−４）〜（処理１−１２）の処理において、カウンタ値「１」をカウンタ値「ｉ」、処理対象信号Ａ１を処理対象信号Ａｉ、処理対象信号Ａ２を処理対象信号Ａ（ｉ＋１）、信号Ｒ１を信号Ｒｉ、信号Ｒ２を信号Ｒ（ｉ＋１）、周波数帯域ｆ１を周波数帯域ｆｉ、レプリカ信号Ｒ１’をレプリカ信号Ｒｉ’と読み替えて、ｉが２、３、…、ｎの場合について行う。
（処理２−３）：ｉが（ｎ＋１）の場合、すなわち、２つの信号の重畳帯域に更に重畳された信号を処理する場合について、第１実施形態の（処理１−４）〜（処理１−１０）と同様の処理を行う。なお、第１実施形態の（処理１−９）においては、処理対象信号Ａ（ｎ＋１）には重畳帯域がないので、重み係数生成器５６０は、全て１の重み係数を生成することになる。
【００６６】
（処理２−４）：（処理２−３）によって、データバッファ５７５に復号されたビットストリームが書き込まれると、データ抽出・並替器５９０は、処理帯域決定器５３０から入力された復号回数と周波数帯域との対応付けを示すデータに基づいて、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームの順序を、信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎから得られたビットストリームの順に並べ替えて出力する。上記のように、信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎの順で復調復号を行った場合はビットストリームが得られた順にデータを並べることにより元のデータが得られるが、それ以外の順序、例えば、信号Ｒ１、Ｒｎ、Ｒ２、Ｒ（ｎ−１）、…のような順番で復号を行った場合は入れ替えが必要となる。
【００６７】
［第３実施形態］
続いて、本発明の第３実施形態の無線通信システムについて説明する。本実施形態の無線通信システムは、１つの送信装置と、少なくとも１つの受信装置とを具備する。
第３実施形態の送信装置は、第２実施形態の送信装置１００ａと同じ構成であるので、その説明は省略する。以下、本実施形態の受信装置について説明する。
図８は、第３実施形態の無線通信システムの受信装置５００ａの構成を示す概略ブロック図である。第３実施形態の受信装置５００ａは、第１及び第２実施形態の受信装置５００の変形例である。具体的には、第１及び第２実施形態の受信装置５００の復調器５５５は、復調復号対象の周波数帯域のみを復調していたが、本実施形態の受信装置５００ａは、受信する重畳信号全体の周波数帯域を復調する。
以下、第１実施形態の受信装置５００との差分について説明する。
【００６８】
図８において、第１実施形態の受信装置５００と同一の構成には同一の符号（５１０、５１５、５２０、５２５、５５７、５６５、５７０、５７５、５８０、５８２、５８４、５８６、５７５、５９０）を付し、その説明を省略する。
同図において、受信装置５００ａが、第１実施形態の受信装置５００と異なる点は、ローカル信号発生器５３５、ミキサ５４０、及び、バンドパスフィルタ５４５を設けていない点、処理帯域決定器５３０、伝送路推定器５５０、復調器５５５に代えて処理帯域決定器５３０ａ、伝送路推定器５５０ａ、復調器５５５ａを備えている点、帯域抽出器５５７を新たに備えている点である。
【００６９】
処理帯域決定器５３０ａは、復号回数カウンタ５１０の値に基づいて復調復号対象の信号の周波数帯域を決定し、決定した周波数帯域を帯域抽出器５５７に出力し、復調復号対象の周波数成分以外の復調値を除去するよう指示する。伝送路推定器５５０ａは、減算器５２０により生成された処理対象信号から伝送路特性を推定する。復調器５５５ａは、伝送路推定器５５０ａにより推定された伝送路特性を用いて、減算器５２０から出力された処理対象信号を復調して尤度を算出する。帯域抽出器５５７は、復調器５５５ａによって算出された処理対象信号の尤度から、処理帯域決定器５３０ａから指示された復調復号対象の周波数帯域の尤度を出力する。
【００７０】
続いて、本実施形態の受信装置５００ａの動作について説明する。
（処理３−１）：受信装置５００ａは、第１実施形態の（処理１−１）〜（処理１−３）と同様の処理を行う。なお、減算器５２０により生成された処理対象信号Ａ１は、遅延貴５２５に記憶されるとともに、伝送路推定器５５０ａ及び復調器５５５ａに出力される。
（処理３−１）：伝送路推定器５５０ａは、減算器５２０から出力された処理対象信号Ａ１から伝送路特性を推定する。
（処理３−２）：復調器５５５ａは、伝送路推定器５５０ａにより推定された伝送路特性を用いて、減算器５２０から出力された処理対象信号Ａ１を復調して尤度を算出する。
【００７１】
（処理３−４）：処理帯域決定器５３０ａは、復号回数と、復調復号対象信号の周波数帯域との対応付けを予め記憶しており、復号回数カウンタ５１０の値「１」に基づいて、復調復号対象が信号Ｒ１の周波数帯域ｆ１であることを判断すると、周波数帯域ｆ１の中心周波数とその周波数帯域幅を得る。処理帯域決定器５３０ａは、帯域抽出器５５７に周波数帯域ｆ１の中心周波数及び周波数帯域幅を出力し、周波数帯域ｆ１における尤度を抽出するよう指示する。
【００７２】
（処理３−５）：帯域抽出器５５７は、復調器５５５ａより出力された処理対象信号Ａ１全体の復調値である尤度から、処理帯域決定器５３０ａにより指示された中心周波数及び周波数帯域、つまり、周波数帯域ｆ１における尤度を抽出する。例えば、ＯＦＤＭ復調の場合は、周波数帯域ｆ１に存在するサブキャリアの復調値のみを抽出すれば良い。
【００７３】
（処理３−６）：第１実施形態の（処理１−９）〜（処理１−１２）と同様の処理を行う。但し、第１重み演算器５６５は、帯域抽出器５５７により抽出された尤度に、重み係数生成器５６０により生成された重み係数を乗算する。また、第２重み演算器５８６は、伝送路推定器５５０ａにより推定された信号Ｒ１を送信した送信装置１００ａとの間の伝送路特性の推定値を、再変調器５８４が変調した信号に乗算してレプリカ信号Ｒ１’を生成する。また、減算器５２０により生成された処理対象信号Ａ２は、遅延器５２５に記憶されるとともに、伝送路推定器５５０ａ及び復調器５５５に出力される。
【００７４】
（処理３−７）：以降は、カウンタ値「１」をカウンタ値「ｉ」、処理対象信号Ａ１を処理対象信号Ａｉ、処理対象信号Ａ２を処理対象信号Ａ（ｉ＋１）、信号Ｒ１を信号Ｒｉ、信号Ｒ２を信号Ｒ（ｉ＋１）、周波数帯域ｆ１を周波数帯域ｆｉ、レプリカ信号Ｒ１’をレプリカ信号Ｒｉ’と読み替えて、（処理３−２）〜（処理３−６）の処理を、ｉが２、３、…、ｎの場合について行う。
【００７５】
（処理３−８）：ｉが（ｎ＋１）の場合、すなわち、２つの信号の重畳帯域に更に重畳された信号を処理する場合について、（処理３−２）〜（処理３−６）の処理を行う。但し、（処理３−６）においては、第１実施形態の（処理１−９）〜（処理１−１０）と同様の処理のみを行う。なお、（処理１−９）においては、重畳帯域がないため、重み係数生成器５６０は係数が全て１の重み係数を生成することになる。
【００７６】
（処理３−９）：（処理３−８）によって、データバッファ５７５に復号されたビットストリームが書き込まれると、データ抽出・並替器５９０は、処理帯域決定器５３０ａから受信した復号回数と周波数帯域との対応付けを示すデータに基づいて、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームの順序を、信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎから得られたビットストリームに並べ替えて出力する。
【００７７】
［第４実施形態]
続いて、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の無線通信システムは、（Ｎ＋１）個の送信装置と、少なくとも１つの受信装置とを具備する。
図９は、第４実施形態の無線通信システムの送信装置３００−１〜３００−（Ｎ＋１）の構成を示す概略ブロック図、及びそれぞれが送信する信号の周波数帯域の一例を示した図である。同図において、送信装置３００−１〜３００−Ｎは、同じ構成を有しており、それぞれが符号化器１３と、変調器１４と、周波数変換器１５とを備えている。
【００７８】
符号化器１３は、入力される入力ビットストリームに対して予め定められた誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化したビットストリームを変調器１４に出力する。変調器１４は、符号化器１３から入力される誤り訂正符号化されたビットストリームを用いて予め定められた変調方式でサブキャリアを変調する。周波数変換器１５は、変調器１４が変調して生成した信号を予め定められた搬送波周波数の周波数帯域にアップコンバートしてアンテナを介して送信する。
ここで、信号Ｒ１は、図９に示すように、送信装置３００−１から送信される信号である。また、信号Ｒ２〜Ｒｎは、信号Ｒ１と同様に、送信装置３００−２〜３００−Ｎそれぞれから送信される信号である。
【００７９】
送信装置３００−（Ｎ＋１）は、符号化器１３０ａと、変調器１４０ａと、周波数変換器１５０ａと、重畳帯域測定器１６０と、帯域制御器１７０とを備えている。
符号化器１３０ａは、帯域制御器１７０から出力されるビットストリームを予め定められた誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化したビットストリームを変調器１４０ａに出力する。変調器１４０ａは、重畳帯域測定器１６０から入力されるシンボルレートに基づいた変調方式で符号化器１３０ａから入力されるビットストリームを用いてサブキャリアを変調する。ここで、変調器１４０ａが用いる変調方式は、例えば、シンボルレートごとに対応する変調方式を記憶するテーブルを設け、当該テーブルを用いて選択される。
【００８０】
周波数変換器１５０ａは、重畳帯域測定器１６０から入力される中心周波数を搬送波周波数として、変調器１４０ａにより変調されたサブキャリアをアップコンバートしてアンテナを介して送信する。
重畳帯域測定器１６０は、送信装置３００−１〜３００−Ｎから送信される信号Ｒ１〜Ｒｎそれぞれの重畳帯域を検出し、検出した重畳帯域のうち最も周波数帯域が広い重畳帯域を選択する。また、重畳帯域測定器１６０は、選択した重畳帯域の中心周波数を表す情報を周波数変換器１５０ａに出力する。また、重畳帯域測定器１６０は、選択した重畳帯域で伝送可能なシンボルレートを算出して帯域制御器１７０及び変調器１４０ａに出力する。重畳帯域の検出は、送信装置３００−１〜３００−Ｎから送信されるパイロット信号などに基づいて、送信装置３００−１〜３００−Ｎそれぞれが使用する周波数帯域を検出し、検出した周波数帯域を用いて行われる。
【００８１】
帯域制御器１７０は、符号化器１３０ａにおいて行われる誤り訂正符号化の符号化率と、変調器１４０ａにおいて行われる変調方式とを予め記憶しており、重畳帯域測定器１６０からシンボルレートが入力されると、単位時間当たりに送信できるビット数（送信可能ビット数）を算出する。また、帯域制御器１７０は、入力される入力ビットストリームの単位時間当たりのビット数（情報量）が、算出した送信可能ビット数を超える場合、入力ビットストリームを一時的に記憶し、符号化器１３０ａに出力する単位あたりのビット数が送信可能ビット数を超えないようにバッファリングを行い、入力ビットストリームを符号化器１３０ａに出力する。また、帯域制御器１７０は、入力される入力ビットストリームの単位時間当たりのビット数（情報量）が、算出した送信可能ビット数以下の場合、入力される入力ビットストリームに対してバッファリングを行わずに符号化器１３０ａに出力する。
【００８２】
図９に図示する一例では、送信装置３００−（Ｎ＋１）は、送信装置３００−２が送信する信号Ｒ２と、送信装置３００−３が送信する信号Ｒ３とが重畳する重畳帯域を選択する。そして、送信装置３００−（Ｎ＋１）は、選択した重畳帯域以下の周波数帯域幅を有する信号Ｒ（ｎ＋１）を、信号Ｒ２と信号Ｒ３との重畳帯域に送信することで、更に信号Ｒ（ｎ＋１）を重畳させる。
【００８３】
本実施形態における受信装置は、第２実施形態の受信装置５００と同じ構成であるので、構成の説明及び処理の説明を省略する。なお、本実施形態の受信装置は、第３実施形態の受信装置５００ａと同じ構成でもよい。
【００８４】
［本実施形態の効果］
図１０は、本発明の実施形態の占有周波数帯域幅を示す図である。同図は、以下の４つの場合について示している。１つ目は、同じ帯域幅の信号Ｒ１〜Ｒｎと、信号Ｒ１〜Ｒｎそれぞれが隣接する信号間で重畳する重畳帯域と同じ帯域幅の信号Ｒ（ｎ＋１）とをガードバンドを設けず、且つ重畳しないで送信した場合である。２つ目は、尤度マスクのみを用いた復調復号を行う場合である。３つ目は、上述の第１実施形態における尤度マスク及びレプリカ信号除去を用いた復調復号を行う場合である。４つ目は、上述の第２実施形態から第４実施形態の場合における信号Ｒ１〜Ｒｎの重畳帯域のうちいずれか１つの重畳領域に信号Ｒ（ｎ＋１）を更に重畳した重畳信号に対して尤度マスク及びレプリカ信号除去を用いた復調復号を行う場合である。
【００８５】
なお、干渉抑圧処理により復号可能な限界（最大）の重畳率をαとする。このαは、伝送品質や、要求される通信品質により定められる値である。以下、Ｎ個の信号Ｒ１〜Ｒｎの帯域幅の総計をｆａｌｌで表し、信号Ｒ１〜Ｒｎの周波数帯域幅が全てｆａｌｌ／Ｎの場合について説明する。このとき、Ｒ（ｎ＋１）の周波数帯域幅は、（α／Ｎ）ｆａｌｌである。
【００８６】
信号Ｒ１〜Ｒ（ｎ＋１）をガードバンドを設けずに重畳しないで送信した場合、占有周波数帯域幅は、各信号Ｒ１〜Ｒｎの周波数帯域を合計したｆａｌｌと、Ｒ（ｎ＋１）の周波数帯域を合計した（１＋α／Ｎ）ｆａｌｌとなる。
尤度マスクのみを用いる場合、信号Ｒ１〜Ｒ（ｎ＋１）を送信するために必要な占有周波数帯域幅は、｛（１＋α／２）＋（３−α）α／２Ｎ｝ｆａｌｌとなるこれは、以下による。
【００８７】
ここでは、信号Ｒ１〜Ｒｎについて検討し、その後に信号Ｒ（ｎ＋１）について検討することにする。まず、重畳率＝重畳帯域幅／占有周波数帯域幅と表せることから、１つの信号における重畳帯域の帯域幅は最大でα×ｆａｌｌ／Ｎとなる。ここで、信号Ｒ２〜Ｒ（ｎ−１）に注目すると、重畳帯域は高周波数側と低周波数側にあるため、高周波数側、低周波数側それぞれの重畳帯域はα×ｆａｌｌ／２Ｎとなり、非重畳帯域は（１／Ｎ−α／Ｎ）×ｆａｌｌとなる。外側帯の信号Ｒ１、Ｒｎの場合、高周波数側、低周波数側のいずれかにのみ重畳帯域があるため、非重畳帯域は（１／Ｎ−α／２Ｎ）×ｆａｌｌとなる。
外側帯の信号の数は２個、外側帯以外の信号の数は（Ｎ−２）個、重畳帯域の数（Ｎ−１）個であるため、尤度マスクを用いる場合の占有周波数帯域幅は、以下となる。
【００８８】
（外側帯の非重畳帯域の帯域幅）×（外側帯の信号数）＋（外側帯以外の非重畳帯域の帯域幅）×（外側帯を除いた信号数）＋（重畳帯域の帯域幅）×（重畳帯域の数）
＝（１／Ｎ−α／２Ｎ）×ｆａｌｌ×２＋（１／Ｎ−α／Ｎ）×ｆａｌｌ×（Ｎ−２）＋（α×ｆａｌｌ／２Ｎ）×（Ｎ−１）
＝｛（１−α／２）＋α／２Ｎ）｝ｆａｌｌ
【００８９】
更に、信号Ｒ（ｎ＋１）の帯域幅は、（α／Ｎ）ｆａｌｌであり、信号Ｒ（ｎ＋１）と信号Ｒｎとの重畳帯域は、（α／２）・（α／Ｎ）ｆａｌｌとなるので、信号Ｒ（ｎ＋１）の非重畳帯域は、（α／Ｎ）ｆａｌｌ―（α／２）・（α／Ｎ）ｆａｌｌ＝｛（１−α／２）α／Ｎ｝ｆａｌｌとなる。
そして、信号Ｒ１〜Ｒｎの占有周波数帯域幅に、信号Ｒ（ｎ＋１）の非重畳帯域幅を加えた周波数帯域幅が、信号Ｒ１〜Ｒ（ｎ＋１）の占有周波数帯域幅となる。
このとき、信号Ｒｎの重畳率は、（α／２）＋（α２／Ｎ）となり、Ｎ≧２かつ０≦α≦１の場合において、限界重畳率αを超える事はない。
【００９０】
（信号Ｒ１〜Ｒ（ｎ＋１）の占有帯域幅）
＝（信号Ｒ１〜Ｒｎの占有周波数帯域幅）＋（信号Ｒ（ｎ＋１）の非重畳帯域幅）
＝｛（１−α／２）＋α／２Ｎ｝ｆａｌｌ＋｛（１−α／２）α／Ｎ｝ｆａｌｌ
＝｛（１−α／２）＋（３−α）α／２Ｎ｝ｆａｌｌ
【００９１】
次に、第１実施形態の場合、占有周波数帯域幅は、｛（１−α）＋（２−α）α／Ｎ｝ｆａｌｌとなる。これは、以下による。
なお、先ほどと同様に、信号Ｒ１〜Ｒｎについて検討し、その後に信号Ｒ（ｎ＋１）について検討することにする。
第１実施形態においては、受信した重畳信号の外側帯から順に信号を復調復号し、レプリカ信号をまだ復調復号を行っていない重畳信号から減算する。例えば、信号Ｒ１、Ｒ２、…の順に復調復号を行うことを考えると、信号Ｒ１の重畳帯域幅は、信号Ｒ１と信号Ｒ２がオーバーラップする帯域幅である。続いて信号Ｒ１が復調復号され、信号Ｒ１のレプリカ信号が除去されると、次の復調復号対象の信号Ｒ２の重畳帯域幅は、信号Ｒ２と信号Ｒ３がオーバーラップする帯域のみとなる。信号Ｒ３以降も同様に考えられるため、信号Ｒ１と信号Ｒ２、信号Ｒ２と信号Ｒ３、…、信号Ｒ（ｎ−１）と信号Ｒｎがオーバーラップする帯域幅をそれぞれα×ｆａｌｌ／Ｎとすることができる。
【００９２】
このように、外側帯以外の信号Ｒ２〜Ｒ（ｎ−１）の場合、重畳帯域が高周波数側と低周波数側にあるが、上記のように一方の重畳帯域はレプリカ信号の除去により非重畳帯域として復調復号が可能となるため、高周波数側と低周波数側にそれぞれ（１／Ｎ−α／Ｎ）×ｆａｌｌの重畳帯域を設けることができる。よって、信号Ｒ２〜Ｒ（ｎ−１）の非重畳帯域は、（１／Ｎ−２α／Ｎ）×ｆａｌｌとなる。また、外側帯の信号Ｒ１、Ｒｎの非重畳帯域は（１／Ｎ−α／Ｎ）×ｆａｌｌとなる。
従って、第１実施形態を用いる場合の信号Ｒ１〜Ｒｎの占有周波数帯域幅は、以下となる。
【００９３】
（外側帯の非重畳帯域の帯域幅）×（外側帯の信号数）＋（外側帯以外の非重畳帯域の帯域幅）×（外側帯を除いた信号数）＋（重畳帯域の帯域幅）×（重畳帯域の数）
＝（１／Ｎ−α／Ｎ）×ｆａｌｌ×２＋（１／Ｎ−２α／Ｎ）×ｆａｌｌ×（Ｎ−２）＋（α×ｆａｌｌ／Ｎ）×（Ｎ−１）
＝｛（１−α）＋α／Ｎ）｝ｆａｌｌ
【００９４】
また、信号Ｒ（ｎ＋１）の帯域幅は、（α／Ｎ）ｆａｌｌであり、信号Ｒ（ｎ＋１）と信号Ｒｎとの重畳帯域は、α（α／Ｎ）ｆａｌｌとなるので、信号Ｒ（ｎ＋１）の非重畳帯域は、（α／Ｎ）ｆａｌｌ―α（α／Ｎ）ｆａｌｌ＝｛（１−α）α／Ｎ｝ｆａｌｌとなる。
そして、信号Ｒ１〜Ｒ（ｎ＋１）の占有周波数帯域幅は、信号Ｒ１〜Ｒｎの占有周波数帯域幅に、信号Ｒ（ｎ＋１）の非重畳帯域幅を加えた幅となる。
【００９５】
（信号Ｒ１〜Ｒ（ｎ＋１）の占有帯域幅）
＝（信号Ｒ１〜Ｒｎの占有周波数帯域幅）＋（信号Ｒ（ｎ＋１）の非重畳帯域幅）
＝｛（１−α）＋α／Ｎ）｝ｆａｌｌ＋｛（１−α）α／Ｎ｝ｆａｌｌ
＝｛（１−α）＋（２−α）α／Ｎ｝ｆａｌｌ
【００９６】
続いて、第２〜第４実施形態の場合、信号Ｒ（ｎ＋１）を、信号Ｒ１〜Ｒｎの重畳帯域に更に重ねて伝送するので、信号Ｒ１〜Ｒ（ｎ＋１）の占有周波数帯域幅は、信号Ｒ１〜Ｒｎの占有周波数帯域幅と同じであり、上述のように、｛（１−α）＋α／Ｎ）｝ｆａｌｌとなる。
【００９７】
上記のように、受信側において干渉抑圧処理を用いて達成可能な最大の重畳率をαとするとき、第１実施形態を用いることにより、外側帯以外の信号についてはαを越える重畳率が許容され得る。更に、第２〜第４実施形態を用いることにより、更に重畳率を高めた重畳伝送をすることができ、周波数利用効率を向上させることが可能である。
従って、従来技術と比較して、伝送信号全体の占有周波数帯域幅を圧縮できるため、周波数利用効率を向上させることが可能である。
【００９８】
図１１は、第２〜第４実施形態（本発明）による無線通信システムと、尤度マスクのみを用いた無線通信システム（従来例）における占有周波数帯域幅の減少率を示す図である。
図１１（ａ）によれば、第２〜第４実施形態の無線通信システムを用いることより、重畳信号数Ｎが３以上の場合に、従来例の無線通信システムと比較してｆａｌｌに対する占有周波数帯域幅が圧縮されていることがわかる。なお、図１１（ａ）は、信号Ｒ１〜Ｒｎをガードバンドを設けずに重畳しないで送信した場合の占有帯域幅減少率を「１．０」として表している。また、図１１（ｂ）は、従来例の無線通信システムに対する本発明の無線通信システムの占有帯域幅減少率を示す図である
図示するように、本実施形態の無線通信システムを用いることにより、重畳信号数Ｎが３以上の場合に、従来の無線通信システムと比較してｆａｌｌに対する占有周波数帯域幅が圧縮され、周波数利用効率が向上していることがわかる。
【００９９】
以上説明したように、本発明の実施形態では、外側帯の信号を尤度マスク処理により復調復号する干渉抑圧処理と、干渉抑圧処理により復調復号された信号を受信信号から除去して新たな受信信号とする干渉除去処理とを、逐次的に繰り返して行うことにより、周波数軸上でオーバーラップ配置した複数信号を復調復号することができる。
【０１００】
すなわち、本発明の実施形態では、誤り訂正符号を適用した複数の信号を伝送する無線通信システムを対象としており、送信装置において３以上の信号が周波数軸上でオーバーラップするようにスペクトルを配置し、受信装置に送信する。受信装置においは、外側帯に配置された信号について干渉抑圧処理を用いて復号し、その復号結果と伝送路推定値を元に受信した当該信号のレプリカ信号を生成し、受信信号から生成されたレプリカ信号を減算して当該信号を除去する。これによって残った重畳信号の信号成分から再び外側帯に配置された信号について同様に干渉抑圧処理を用いて復号し、以降、レプリカ信号の減算により残された信号数が１となるまでこれらの逐次復調・復号処理を繰り返す。そして、最後に残った信号を復調復号する。
【０１０１】
そして、隣り合う周波数帯域の信号が重畳された重畳帯域のいずれか１つの重畳帯域に、更に、当該重畳帯域の帯域幅以下の信号を重畳した場合においても、受信装置は、外側帯に配置された信号について干渉抑圧処理を用いて復号し、その復号結果と伝送路推定値を元に受信した当該信号のレプリカ信号を生成し、受信信号から生成されたレプリカ信号を減算して当該信号を除去する処理を繰り返して行うことで、全ての信号を復調復号することができる。
【０１０２】
なお、本発明に記載の送信器は、周波数変換器に対応し、第１信号は、信号Ｒ１〜Ｒｎに対応し、第２信号は、信号Ｒ（ｎ＋１）に対応する。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、移動可能な無線通信装置、及び固定された無線通信装置のいずれにも用いることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１００、１００ａ…送信装置
１１０、１１０ａ…帯域分割器
１１１、１１１ａ…シリアル・パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）
１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４、１２０−Ｎ、１２０−（Ｎ＋１）…送信部
１３０、１３０ａ、１３０−１、１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−Ｎ、１３０−（Ｎ＋１）…符号化器
１４０、１４０ａ、１４０−１、１４０−２、１４０−３、１４０−４、１４０−Ｎ、１４０−（Ｎ＋１）…変調器
１５０、１５０ａ、１５０−１、１５０−２、１５０−４、１５０−４、１５０−Ｎ、１５０−（Ｎ＋１）…周波数変換器
１６０…重畳帯域測定器
１７０…帯域制御器
１９１、１９２…合成器
３００−１、３００−２、３００−３、３００−Ｎ、３００−（Ｎ＋１）…送信装置
５００、５００ａ、…受信装置
５１０…復号回数カウンタ
５１５…スイッチ
５２０…減算器
５２５…遅延器
５３０、５３０ａ、…処理帯域決定器
５３５…ローカル信号発生器
５４０…ミキサ
５４５…バンドパスフィルタ
５５０、５５０ａ…伝送路推定器
５５５、５５５ａ…復調器
５５７…帯域抽出器
５６０…重み係数生成器
５６５…第１重み演算器
５７０…復号器
５７５…データバッファ
５８０…レプリカ生成器
５８２…再符号化器
５８４…再変調器
５８６…第２重み演算器
５９０…データ抽出・並替器
【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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【図１１】
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【図１２】
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