(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する無線局から受信した第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルとを測定し、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、及び前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルとの差の値の大きさに基づいて、前記対向する無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成して前記対向する無線局に通知する受信部と、
対向する無線局から受けた通知に基づいて、前記第１の偏波信号及び前記第２の偏波信号のそれぞれの送信信号の変調方式及び送信電力を変更する送信部とを備え、
前記受信部は、
前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルとの差の値の大きさが所定の値未満であり、かつ、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、及び前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさが予め決められた値以上である場合に、前記変調方式の多値数を増やすように制御するための変調方式情報を生成し、
前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルとの差の値の大きさが所定の値未満であり、かつ、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、及び前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさが予め決められた値未満である場合に、前記変調方式の多値数を減らすように制御するための変調方式情報を生成し、
前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルとの差の値の大きさが所定の値以上である場合に、前記変調方式の多値数を減らすように制御するための変調方式情報を生成し、前記変調方式の多値数を減らしても一方の偏波信号の受信レベルの値の大きさが予め決められた値未満であるためにＣ／Ｎ比が所定の比率よりも悪化しているときには、前記送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成する
両偏波伝送方式の通信装置。
【請求項２】
前記受信部は、生成した前記変調方式情報及び前記送信電力情報を、前記第１の偏波信号及び前記第２の偏波信号のそれぞれの送信信号に重畳して、前記対向する無線局に通知する制御判定手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の両偏波伝送方式の通信装置。
【請求項３】
対向する無線局から第１の偏波信号と第２の偏波信号とを受信する受信部と、
前記対向する無線局に第１の偏波信号と第２の偏波信号とを送信する送信部とを備え、
前記受信部は、
前記第１の偏波信号に対する前記第２の偏波信号からの干渉を補償する第１の干渉補償手段と、
前記第２の偏波信号に対する前記第１の偏波信号からの干渉を補償する第２の干渉補償手段と、
対向する無線局から受信した前記第１の偏波信号の受信レベルと、前記第１の干渉補償手段における第１の干渉補償値と、前記第２の干渉補償手段における第２の干渉補償値とを入力し、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、第１の干渉補償値の大きさ及び第２の干渉補償値の大きさに基づいて、前記対向する無線局が送信すべき前記第１の偏波信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成し、当該変調方式情報及び送信電力情報を、前記第１の偏波信号の送信信号に重畳して、前記対向する無線局に通知する第１の偏波信号制御判定手段と、
対向する無線局から受信した前記第２の偏波信号の受信レベルと、前記第２の干渉補償手段における第２の干渉補償値と、前記第１の干渉補償手段における第１の干渉補償値を入力し、前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、第２の干渉補償値の大きさ及び第１の干渉補償値の大きさに基づいて、前記対向する無線局が送信すべき前記第２の偏波信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成し、当該変調方式情報及び送信電力情報を、前記第２の偏波信号の送信信号に重畳して、前記対向する無線局に通知する第２の偏波信号制御判定手段とを含み、
前記第１の偏波信号制御判定手段は、
前記第１の干渉補償値が所定の上限干渉補償値以上であり、かつ、前記第２の干渉補償値が所定の下限干渉補償値以下である場合に、前記第１の偏波信号の送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成し、
前記第１の干渉補償値と前記第２の干渉補償値とが前記所定の上限干渉補償値以上である場合に、前記第１の偏波信号の変調方式の多値数を減らすように制御するための変調方式情報を生成し、
前記第１の干渉補償値と前記第２の干渉補償値とが前記所定の下限干渉補償値以下である場合に、前記第１の偏波信号の受信レベルが所定の受信レベル以下であるときには、前記第１の偏波信号の送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成し、
前記第２の偏波信号制御判定手段は、
前記第２の干渉補償値が所定の上限干渉補償値以上であり、かつ、前記第１の干渉補償値が所定の下限干渉補償値以下である場合に、前記第２の偏波信号の送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成し、
前記第１の干渉補償値と前記第２の干渉補償値とが前記所定の上限干渉補償値以上である場合に、前記第２の偏波信号の変調方式の多値数を減らすように制御するための変調方式情報を生成し、
前記第１の干渉補償値と前記第２の干渉補償値とが前記所定の下限干渉補償値以下である場合に、前記第２の偏波信号の受信レベルが所定の受信レベル以下であるときには、前記第２の偏波信号の送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成する
ことを特徴とする両偏波伝送方式の通信装置。
【請求項４】
前記第１の干渉補償値及び前記第２の干渉補償値は、前記第１の干渉補償手段及び前記第２の干渉補償手段が含むトランスバーサルフィルタのタップ係数であることを特徴とする請求項３に記載の両偏波伝送方式の通信装置。
【請求項５】
前記送信部は、
対向する無線局から受信した前記第１の偏波信号の受信信号に重畳された前記変調方式情報及び送信電力情報に基づいて、当該第１の偏波信号の送信信号の変調方式及び送信電力を制御する第１の変調・電力制御手段と、
対向する無線局から受信した前記第２の偏波信号の受信信号に重畳された前記変調方式情報及び送信電力情報に基づいて、当該第２の偏波信号の送信信号の変調方式及び送信電力を制御する第２の変調・電力制御手段と
を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかの請求項に記載の両偏波伝送方式の通信装置。
【請求項６】
対向する無線局が送信する前記第１の偏波信号を受信し、復調し、前記受信部に含まれる場合には当該第１の偏波信号の受信レベルを出力し、前記送信部に含まれる場合には当該第１の偏波信号に重畳された前記変調方式情報及び送信電力情報を出力する第１の受信・復調手段と、
対向する無線局が送信する前記第２の偏波信号を受信し、復調し、前記受信部に含まれる場合には当該第２の偏波信号の受信レベルを出力し、前記送信部に含まれる場合には当該第２の偏波信号に重畳された前記変調方式情報及び送信電力情報を出力する第２の受信・復調手段と、
前記受信部に含まれる場合には前記制御判定手段又は前記第１の偏波信号制御判定手段が生成する前記変調方式情報及び送信電力情報を、前記第１の偏波信号の送信信号に重畳して送信し、前記送信部に含まれる場合には前記第１の変調・電力制御手段の指示に基づいて、前記第１の偏波信号の送信信号の変調方式及び送信電力を変更する第１の変調・送信手段と、
前記受信部に含まれる場合には前記制御判定手段又は第２の偏波信号制御判定手段が生成する前記変調方式情報及び送信電力情報を、前記第２の偏波信号の送信信号に重畳して送信し、前記送信部に含まれる場合には前記第２の変調・電力制御手段の指示に基づいて、前記第２の偏波信号の送信信号の変調方式及び送信電力を変更する第２の変調・送信手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の両偏波伝送方式の通信装置。
【請求項７】
対向する無線局から受信した第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルとを受信部で測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおける測定結果に応じた、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、及び前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルとの差の値の大きさに基づいて、受信部が、前記対向する無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成して前記対向する無線局に通知する通知ステップと、
対向する無線局から受けた通知に基づいて、送信部が、前記第１の偏波信号及び前記第２の偏波信号のそれぞれの送信信号の変調方式及び送信電力を変更する変更ステップとを含み、
前記通知ステップで、
前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルとの差の値の大きさが所定の値未満であり、かつ、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、及び前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさが予め決められた値以上である場合に、前記変調方式の多値数を増やすように制御するための変調方式情報を生成し、
前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルとの差の値の大きさが所定の値未満であり、かつ、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、及び前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさが予め決められた値未満である場合に、前記変調方式の多値数を減らすように制御するための変調方式情報を生成し、
前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルとの差の値の大きさが所定の値以上である場合に、前記変調方式の多値数を減らすように制御するための変調方式情報を生成し、前記変調方式の多値数を減らしても一方の偏波信号の受信レベルの値の大きさが予め決められた値未満であるためにＣ／Ｎ比が所定の比率よりも悪化しているときには、前記送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成する
ことを特徴とする両偏波伝送方式の通信方法。
【請求項８】
前記通知ステップで、
生成した前記変調方式情報及び送信電力情報を、前記第１の偏波信号及び前記第２の偏波信号のそれぞれの送信信号に重畳して前記対向する無線局に送信することを特徴とする請求項７に記載の両偏波伝送方式の通信方法。
【請求項９】
対向する無線局から受信した第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルとを受信部で測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおける測定結果に応じて、前記対向する無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成して前記対向する無線局に通知する通知ステップと、
対向する無線局から受けた通知に基づいて、送信部が、前記第１の偏波信号及び前記第２の偏波信号のそれぞれの送信信号の変調方式及び送信電力を変更する変更ステップとを含み、
前記通知ステップは、
前記測定ステップにおける測定結果に応じた、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、前記第１の偏波信号に対する前記第２の偏波信号からの干渉を補償する第１の干渉補償値の大きさ、前記第２の偏波信号に対する前記第１の偏波信号からの干渉を補償する第２の干渉補償値の大きさに基づいて、前記対向する無線局が送信すべき前記第１の偏波信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成し、当該変調方式情報及び送信電力情報を、前記第１の偏波信号の送信信号に重畳して、前記対向する無線局に通知する第１通知ステップと、
前記測定ステップにおける測定結果に応じた、前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、前記第２の偏波信号に対する前記第１の偏波信号からの干渉を補償する第２の干渉補償値の大きさ、前記第１の偏波信号に対する前記第２の偏波信号からの干渉を補償する第１の干渉補償値の大きさに基づいて、前記対向する無線局が送信すべき前記第２の偏波信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成し、当該変調方式情報及び送信電力情報を、前記第２の偏波信号の送信信号に重畳して、前記対向する無線局に通知する第２通知ステップとを含み、
前記第１通知ステップで、
前記第１の干渉補償値が所定の上限干渉補償値以上であり、かつ、前記第２の干渉補償値が所定の下限干渉補償値以下である場合に、前記第１の偏波信号の送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成し、
前記第１の干渉補償値と前記第２の干渉補償値とが前記所定の上限干渉補償値以上である場合に、前記第１の偏波信号の変調方式の多値数を減らすように制御するための変調方式情報を生成し、
前記第１の干渉補償値と前記第２の干渉補償値とが前記所定の下限干渉補償値以下である場合に、前記第１の偏波信号の受信レベルが所定の受信レベル以下であるときには、前記第１の偏波信号の送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成し、
前記第２通知ステップで、
前記第２の干渉補償値が所定の上限干渉補償値以上であり、かつ、前記第１の干渉補償値が所定の下限干渉補償値以下である場合に、前記第２の偏波信号の送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成し、
前記第１の干渉補償値と前記第２の干渉補償値とが前記所定の上限干渉補償値以上である場合に、前記第２の偏波信号の変調方式の多値数を減らすように制御するための変調方式情報を生成し、
前記第１の干渉補償値と前記第２の干渉補償値とが前記所定の下限干渉補償値以下である場合に、前記第２の偏波信号の受信レベルが所定の受信レベル以下であるときには、前記第２の偏波信号の送信電力を大きくするように制御するための送信電力情報を生成する
ことを特徴とする両偏波伝送方式の通信方法。
【請求項１０】
前記第１の干渉補償値及び前記第２の干渉補償値は、前記第１の偏波信号に対する前記第２の偏波信号からの干渉を補償するトランスバーサルフィルタのタップ係数及び前記第２の偏波信号に対する前記第１の偏波信号からの干渉を補償するトランスバーサルフィルタのタップ係数であることを特徴とする請求項９に記載の両偏波伝送方式の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両偏波伝送方式の通信装置及び通信方法に関し、特に交差偏波間干渉を除去するために適応変調を考慮して送信電力制御を行う通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルマイクロ波通信システムは、マイクロ波帯の電波を使用してポイント・ツー・ポイントの無線通信を提供するシステムである。デジタルマイクロ波通信システムは、光ファイバケーブルのような有線設備と異なり、使用可能な場面の制限が少なく、設置場所選定の自由度が大きい。そのため、通信事業者は、比較的容易にネットワーク拡大を可能にするインフラ設備として、デジタルマイクロ波通信システムを多方面で活用するようになっている。
【０００３】
特に、携帯電話に代表される移動通信システムのバックホール回線としてデジタルマイクロ波通信システムは広く利用されている。そして、昨今のブロードバンド化の進展に伴い、その大容量化および変調方式の多値化による周波数利用効率の向上が必須となっている。そのため、このような背景の下で使用されるデジタルマイクロ波通信システムには、いかなる状況下においてもより多くの伝送容量を確保することが求められている。
【０００４】
デジタルマイクロ波通信システムでは、周波数の利用効率を高めるための技術の一つとして両偏波伝送方式がある。両偏波伝送方式は、互いに直交する垂直偏波（Ｖ偏波）と水平偏波（Ｈ偏波）に同じ周波数を使用する、いわゆるコチャネル配置を行う。同じ周波数を使用するため、アンテナや空間の偏波面の直交性が不完全な場合、Ｖ偏波からＨ偏波、あるいはＨ偏波からＶ偏波への信号の漏れ込みが発生する。
【０００５】
この漏れ込みは、交差偏波間干渉と呼ばれ、信号の伝送品質に悪影響を与える。特に、伝送路の変復調方式としてＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などの多値変復調方式を両偏波伝送方式と併用している場合は、交差偏波間干渉による影響が顕著である。そのため、交差偏波間干渉補償器（ＸＰＩＣ：Ｃｒｏｓｓ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）を用いて、干渉成分除去を行う。交差偏波間干渉補償器は、Ｖ偏波とＨ偏波の信号間にトランスバーサル等化器の技術を応用して、互いの偏波間干渉成分を自動的に打ち消すものである。つまり、自偏波中に混在した異偏波成分は、異偏波側の受信信号より得られる制御信号によって打ち消される。
【０００６】
特許文献１は、デジタル無線通信の両偏波伝送方式において、両偏波における夫々のクロック信号を同期させ、かつ、任意の位相差をもたせても安定に動作する、トランスバーサルフィルタを用いた交差偏波間干渉補償システムを開示する。
【０００７】
また、周波数利用効率の向上を実現するための別の技術として、伝送路の状態に応じて動的に変調方式を最適化させる適応型符号化／変調（以降、適応変調と称す）技術がある。
【０００８】
適応変調は、伝送路の状態に応じて、つまり電波の伝播環境の変化、例えば、ビットエラー率の変動に応じて変調方式を変える技術である。適応変調は、伝播環境が劣化している時には低速の変調を行うことで誤り率の増加を抑え、通信品質の劣化を避ける。そして、伝播環境が良好な時には高速の変調を行うことで伝送レートを高速にすることができる。
【０００９】
変調方式としては、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等がある。各変調方式における１シンボル当たりに伝送可能なビット数は、ＢＰＳＫは１ビット、ＱＰＳＫは２ビット、ＱＡＭは４ビット以上であり、ビット誤り率特性は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭの順で劣化する。（ＱＡＭには、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の種類があり、１シンボル当たりに伝送可能なビット数は、１６ＱＡＭは４ビット、６４ＱＡＭは６ビット、そして２５６ＱＡＭは８ビットとなる。）
そして、電波の伝播環境が悪いときには誤り耐性の強い変調方式であるＢＰＳＫやＱＰＳＫを用い、伝播環境が良いときには誤り耐性よりも伝送レートを優先させて、ＱＡＭを変調方式に用いる。
【００１０】
特許文献２は、通信品質と変調方式及び誤り訂正の符号化率との対応を示す適応変調テーブルを効率的に更新して、最適な変調方式を選択することができる無線通信装置を開示する。特許文献３は、固定設置された無線機同士でフレームを設定して変調方式を通知する技術を開示する。そして、特許文献４は、変調方式の切り替えにおいて送信出力電力を段階的に変更して目標値に達した後に変調方式を切り替える技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平05−260014号公報
【特許文献２】特開2010−074365号公報
【特許文献３】特開2005−198123号公報
【特許文献４】特開2010−236709号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
関連する技術の両偏波伝送方式の通信装置について、図１０乃至１２を参照して説明する。
【００１３】
図１０は、関連する技術の両偏波伝送方式の通信装置における送信側無線局と受信側無線局の主要部の構成を示すブロック構成図である。図１１は、関連する技術の両偏波伝送方式の通信装置の具体的な構成を示すブロック構成図である。そして、図１２は、関連する技術の両偏波伝送方式の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【００１４】
図１０に示すように、図中左側の送信側無線局と図中右側の受信側無線局との間で、互いに直交する垂直偏波（Ｖ偏波）と水平偏波（Ｈ偏波）を利用して２ルートのマイクロ波通信回線が構成されている。なお、無線局間での送受信の伝送はそれぞれ独立しており、同じ機能を持つ。そのため、説明を容易にするために、送信側無線局と受信側無線局をそれぞれ特定して説明するものとする。
【００１５】
フェージング等の影響により受信側において交差偏波間干渉が発生する。この交差偏波間干渉を除去するために、受信側無線局は、受信状況に応じて送信側無線局に対して送信電力を変更するように通知する送信電力制御情報を送信する。送信側無線局は、受信側無線局から指示を受けた送信電力制御情報に基づき、Ｖ偏波およびＨ偏波の送信電力を制御する。
【００１６】
図１０において、送信側無線局のＶ偏波送受信部７０から送信されたＶ偏波信号は、偏分波器７４−アンテナ７９−アンテナ８９−偏分波器８４を介して、受信側無線局のＶ偏波送受信部８０に到達する。そして、受信・復調部８１で受信、増幅され、中間周波数帯の信号に変換され、さらにデジタル信号に復調されて復調ベースバンド信号として出力される。同時に、電力制御判定部８３により受信信号のレベルが検出される。
【００１７】
一方、送信側無線局のＨ偏波送受信部７５から送信されたＨ偏波信号は、偏分波器７４−アンテナ７９−アンテナ８９−偏分波器８４を介して、受信側無線局のＨ偏波送受信部８５に到達する。そして、受信・復調部８６で受信、増幅され、中間周波数帯の信号に変換され、さらにデジタル信号に復調されて復調ベースバンド信号として出力される。同時に、電力制御判定部８８により受信信号のレベルが検出される。
【００１８】
図１２のＳ１２０１、Ｓ１２０２が上記の動作である。なお、図１２（１）は受信側無線局の動作を示し、図１２（２）は送信側無線局の動作を示す。
【００１９】
ここで、Ｖ偏波送受信部８０の電力制御判定部８３とＨ偏波送受信部８５の電力制御判定部８８は、相互に信号を受け渡しすることにより、Ｖ偏波信号の受信レベル及びＨ偏波信号の受信レベルの両方の偏波信号の受信レベルを取得する（図１２のＳ１２０３）。そして、Ｖ偏波信号とＨ偏波信号のどちらのかの受信レベルが低下した場合には、両方の送信電力の制御を同時に行うように送信側無線局に指示を出す（図１２のＳ１２０４、要）。
【００２０】
つまり、電力制御判定部８３はＶ偏波信号の送信電力制御情報を生成し、生成した送信電力制御情報を変調・送信部８２を介して送信信号に重畳して送信側無線局に送信する。一方、電力制御判定部８８はＨ偏波信号の送信電力制御情報を生成し、生成した送信電力制御情報を変調・送信部８７を介して送信信号に重畳して送信側無線局に送信する（図１２のＳ１２０５）。
【００２１】
送信側無線局において、Ｖ偏波信号の送信信号に重畳された送信電力制御情報は、Ｖ偏波送受信部７０の受信・復調部７１で受信、復調されたＶ偏波信号から抽出されて送信電力制御部７３に出力される。また、Ｈ偏波信号の送信信号に重畳された送信電力制御情報は、Ｈ偏波送受信部７５の受信・復調部７６で受信、復調されたＨ偏波信号から抽出されて送信電力制御部７８に出力される。
【００２２】
Ｖ偏波送受信部７０の送信電力制御部７３は、受信側無線局から指示された送信電力制御情報に基づいて、送信部７２から送信されるＶ偏波信号の送信レベルを変更する。また、Ｈ偏波送受信部７５の送信電力制御部７８は、受信側無線局から指示された送信電力制御情報に基づいて、送信部７７から送信されるＨ偏波信号の送信レベルを変更する。
【００２３】
図１２のＳ１２1１、Ｓ１２１２及びＳ１２１３が上記の動作である。
【００２４】
なお、上述した図１０の構成と図１１に示す具体的な構成との対応関係を説明すると次のようになる。
【００２５】
図１１を受信側無線局であるとした場合、図１０における受信・復調部８１が、図１１における受信部７０１と復調部７０２に、そして受信・復調部８６が、受信部７５１と復調部７５２に対応する。電力制御判定部８３、８８は、受信レベル測定部７０６、７５６に対応し、変調・送信部８２は、変調部７０４と送信部７０３に、そして変調・送信部８７は、変調部７５４と送信部７５３にそれぞれ対応する。
【００２６】
また、図１１を送信側無線局であるとした場合、図１０における受信・復調部７１が、図１１における受信部７０１と復調部７０２に、そして受信・復調部７６が、受信部７５１と復調部７５２に対応する。送信電力制御部７３、７８は、送信電力制御部７０５、７５５に対応し、送信部７２は送信部７０３に、そして送信部７７は送信部７５３にそれぞれ対応する。
【００２７】
このように、関連する技術の両偏波伝送方式の通信装置は、Ｖ偏波信号とＨ偏波信号のどちらのかの受信レベルが低下した場合に、両方の送信電力の制御を同時に行うように送信側無線局に指示する。
【００２８】
しかし、このような制御を行うと、交差偏波間干渉に関して最良の干渉補償特性が得られないという問題がある。
【００２９】
例えば、Ｖ偏波信号又はＨ偏波信号の受信レベルの一方が小さくなり、アンテナの交差偏波識別度が低下した状態では、交差偏波間干渉量が大きくなる。そのため、一方の偏波信号側の干渉補償器の補償量が飽和してしまう。つまり、干渉補償器の補償量が飽和してしまうと、飽和した側の偏波信号が伝送できなくなってしまい、その結果、伝送容量が減り、両偏波伝送方式のメリットを生かすことができないという問題がある。
【００３０】
本発明の目的は、上記の課題を解決して、適応変調技術を用いて交差偏波間干渉に対する干渉耐力を強くし、回線品質が劣化した場合でもある程度の伝送容量を保つことができる両偏波伝送方式の通信装置及び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】
【００３１】
上記の目的を実現するために、本発明における両偏波伝送方式の通信装置は、対向する無線局から受信した第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルを測定し、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさ及び前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルの差の値の大きさに基づいて、前記対向する無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成して前記対向する無線局に通知する受信部と、対向する無線局から受けた通知に基づいて、前記第１の偏波信号及び前記第２の偏波信号のそれぞれの送信信号の変調方式及び送信電力を変更する送信部とを備える。
【００３２】
また、本発明の両偏波伝送方式の通信方法は、対向する無線局から受信した第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルを受信部で測定し、前記第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、前記第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさ及び前記第１の偏波信号の受信レベルと前記第２の偏波信号の受信レベルの差の値の大きさに基づいて、受信部が、前記対向する無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成して前記対向する無線局に通知し、対向する無線局から受けた通知に基づいて、送信部が、前記第１の偏波信号及び前記第２の偏波信号のそれぞれの送信信号の変調方式及び送信電力を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、交差偏波間干渉に対する干渉耐力を強くし、受信レベルが低下した偏波側の信号伝送ができなくなることを防ぎ、回線品質が劣化した場合でもある程度の伝送容量を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る両偏波伝送方式の通信装置の基本実施形態の構成を示すブロック構成図である。
【図２】基本実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る両偏波伝送方式の通信装置の第１の実施形態の要部構成を示すブロック構成図である。
【図４】第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置における送信側無線局と受信側無線局の主要部の構成を示すブロック構成図である。
【図５】第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の具体的な構成を示すブロック構成図である。
【図６】第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置における送信側無線局と受信側無線局の主要部の構成を示すブロック構成図である。
【図８】第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の具体的な構成を示すブロック構成図である。
【図９】第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】関連する技術の両偏波伝送方式の通信装置における送信側無線局と受信側無線局の主要部の構成を示すブロック構成図である。
【図１１】関連する技術の両偏波伝送方式の通信装置の具体的な構成を示すブロック構成図である。
【図１２】関連する技術の両偏波伝送方式の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は、本発明における両偏波伝送方式の基本実施形態の通信装置の構成を示すブロック構成図である。
【００３７】
基本実施形態の通信装置１は、受信部２と送信部３とで構成される。
【００３８】
受信部２は、対向する無線局から受信した第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルを測定する。受信部２は、測定したそれぞれの受信レベルの値の大きさと、それぞれの受信レベルの差の値の大きさに基づいて、対向する無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成して当該対向する無線局に通知する。つまり、第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさ及び第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルの差の値の大きさに基づいた判定を行う。
【００３９】
送信部３は、対向する無線局から受けた通知に基づいて、前記第１の偏波信号及び前記第２の偏波信号のそれぞれの送信信号の変調方式及び送信電力を変更する。
【００４０】
図２は、本発明における両偏波伝送方式の基本実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の動作を示すフローチャートである。図２（１）は受信部の動作を示し、図２（２）は送信部の動作を示す。
【００４１】
受信部は、まず、対向する無線局から受信した第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルを測定する（Ｓ２０１）。
【００４２】
受信部は、測定したそれぞれの受信レベルの値の大きさと、それぞれの受信レベルの差の値の大きさに基づいて、対向する無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成して当該対向する無線局に通知する（Ｓ２０２）。つまり、第１の偏波信号の受信レベルの値の大きさ、第２の偏波信号の受信レベルの値の大きさ及び第１の偏波信号の受信レベルと第２の偏波信号の受信レベルの差の値の大きさに基づいた判定を行う。
【００４３】
送信部は、対向する無線局から受けた通知に基づいて、第１の偏波信号及び第２の偏波信号のそれぞれの送信信号の変調方式及び送信電力を変更する。
【００４４】
このように、基本実施形態の通信装置は、対向する無線局から受信したそれぞれの偏波信号の受信レベルとそれぞれの受信レベルの差の値に基づいて、対向する無線局が送信すべき信号の状態に関する情報を対向する無線局に通知する。そして、その対向する無線局が送信すべき信号の状態に関する情報には変調方式情報を含む。そのため、基本実施形態の通信装置は、交差偏波間干渉に対する干渉耐力が強い変調方式での送信を対向する無線局に指示することができる。したがって、基本実施形態の通信装置は、受信レベルが低下した偏波側の信号伝送ができなくなることを防ぎ、回線品質が劣化した場合でもある程度の伝送容量を保つことができる。
【００４５】
次に、本発明の第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置を説明する。
【００４６】
図３は、本発明の第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の要部構成を示すブロック構成図である。図６は、第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【００４７】
まず、図３と図６を参照して、第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の要部構成と動作を説明する。
【００４８】
第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置は、第１の偏波送受信部１０と第２の偏波送受信部２０より構成され、第１の偏波信号がＶ偏波信号の場合、第２の偏波信号はＨ偏波信号である。また、逆に、第１の偏波信号がＨ偏波信号の場合、第２の偏波信号はＶ偏波信号である。
【００４９】
第１の偏波送受信部１０は、第１の受信・復調手段１１、制御判定手段１４、第１の変調・電力制御手段及び第１の変調・送信手段を含む。また、第２の偏波送受信部２０は、第２の受信・復調手段２１、第２の変調・電力制御手段及び第２の変調・送信手段を含む。
【００５０】
第１の受信・復調手段１１は、対向する無線局が送信する第１の偏波信号を受信し、復調し、当該無線局が受信側無線局の場合には受信レベルを出力し、当該無線局が送信側無線局の場合には受信信号に重畳された情報を出力する。
【００５１】
第２の受信・復調手段２１は、対向する無線局が送信する第２の偏波信号を受信し、復調し、当該無線局が受信側無線局の場合には受信レベルを出力し、当該無線局が送信側無線局の場合には受信信号に重畳された情報を出力する。
【００５２】
制御判定手段１４は、第１の受信・復調手段１１及び第２の受信・復調手段２１がそれぞれ出力する受信レベルを入力する。つまり、制御判定手段１４は、当該無線局が受信側無線局の場合に機能する。そして、制御判定手段１４は、入力した受信レベルの値の大きさ及び第１の偏波の受信レベルと第２の偏波の受信レベルの差の値の大きさに基づいて、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成する。制御判定手段１４は、生成した変調方式情報及び送信電力情報を、第１の変調・送信手段１２及び第２の変調・送信手段２２を介して送信信号に重畳して送信側無線局に指示する。
【００５３】
第１の変調・電力制御手段１３は、第１の受信・復調手段が出力する受信信号に重畳された変調方式情報及び送信電力情報を入力する。つまり、第１の変調・電力制御手段１３は、当該無線局が送信側無線局の場合に機能する。そして、第１の変調・電力制御手段１３は、変調方式情報及び送信電力情報に基づいて、第１の変調・送信手段に対して変調方式の変更及び送信電力の変更を制御する。
【００５４】
同様に、第２の変調・電力制御手段２３は、第２の受信・復調手段が出力する受信信号に重畳された変調方式情報及び送信電力情報を入力する。つまり、第２の変調・電力制御手段２３も、当該無線局が送信側無線局の場合に機能する。そして、第２の変調・電力制御手段２３は、変調方式情報及び送信電力情報に基づいて、第２の変調・送信手段に対して変調方式の変更及び送信電力の変更を制御する。
【００５５】
図６を参照して、第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の動作を説明する。図６（１）は、当該無線局が受信側無線局の場合の動作、図６（２）は、当該無線局が送信側無線局の場合の動作をそれぞれ示す。
【００５６】
図６（１）を参照して受信側無線局の動作を説明する。
【００５７】
まず、対向する無線局が送信する信号を受信し、復調する（Ｓ６０１）。そして、受信信号の受信レベルを測定して、第１の偏波信号に対して第１の受信レベルを出力し、第２の偏波信号に対して第２の受信レベルを出力する（Ｓ６０２）。なお、このとき、その時点で使用している伝送路の変調方式情報も取得できる。
【００５８】
それぞれの受信レベルを入力し（Ｓ６０３）、第１の受信レベルと第２の受信レベルの値の大きさ及び第１の受信レベルと第２の受信レベルの差の値の大きさに基づいて、変調・送信電力制御の要否を判定する（Ｓ６０４）。
【００５９】
判定の結果、変調・送信電力制御を行う必要があると判断した場合には（Ｓ６０４、要）、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成し、送信信号に重畳して送信側無線局に送信する（Ｓ６０５）。なお、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報は、その時点で使用している伝送路の変調方式情報を基準として決められる。
【００６０】
判定の結果、変調・送信電力制御を行う必要が無いと判断した場合には（Ｓ６０４、否）、当該制御に関しては何もせずに処理を終了する。
【００６１】
次に、図６（２）を参照して送信側無線局の動作を説明する。
【００６２】
まず、対向する無線局が送信する信号を受信し、復調する（Ｓ６１１）。
【００６３】
受信信号に変調方式情報及び送信電力情報が重畳されているかどうかを判定する（Ｓ６１２）。
【００６４】
判定の結果、変調方式情報及び送信電力情報が重畳されている場合には（Ｓ６１２、有）、当該変調方式情報及び送信電力情報に基づいてそれぞれの偏波信号の送信を制御する。つまり、指示された変調方式への変更と、指示された送信電力の変更を行う。
【００６５】
このように、第１の実施形態の要部構成において、それぞれの偏波信号の受信レベルの値の大きさ及び第１の偏波の受信レベルと第２の偏波の受信レベルの差の値の大きさに基づく判断が行われる。そして、必要であれば、変調方式を変更する情報及び送信電力を変更する情報を生成して送信側無線局に対してその変更指示する構成をとる。
【００６６】
そのため、変調方式の多値数を減らすことによって、交差偏波間干渉に対する干渉耐力が強い変調方式での送信を対向する無線局に指示することができる。そして、受信レベルが低下した偏波側の信号伝送ができなくなることを防ぎ、回線品質が劣化した場合でもある程度の伝送容量を保つことができる。
【００６７】
引き続き、図４、図５を参照して第１の実施形態を詳細に説明する。
【００６８】
図４は、第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置における送信側無線局と受信側無線局の主要部の構成を示すブロック構成図である。なお、無線局間での送受信の伝送はそれぞれ独立しており、同じ機能を持つ。そのため、説明を容易にするために、送信側無線局と受信側無線局をそれぞれ特定して説明するものとする。
【００６９】
図４を参照すると、送信側無線局が図面の左側、そして受信側無線局が図面の右側に位置している。
【００７０】
送信側無線局は、両偏波伝送方式の通信装置としてＶ偏波送受信部１０とＨ偏波送受信部２０を備えている。送信側無線局は、その主要部の構成としてＶ偏波送受信部１０とＨ偏波送受信部２０のそれぞれに、受信・復調手段１１、２１、変調・送信手段１２、２２及び変調・電力制御手段１３、２３を備えている。
【００７１】
受信側無線局は、両偏波伝送方式の通信装置としてＶ偏波送受信部３０とＨ偏波送受信部４０を備えている。受信側無線局は、その主要部の構成としてＶ偏波送受信部３０とＨ偏波送受信部４０のそれぞれに、受信・復調手段３１、４１、変調・送信手段３２、４２及び制御判定手段３３を備えている。
【００７２】
送信側無線局は、Ｖ偏波送受信部１０の変調・送信手段１２がＶ偏波信号を、そしてＨ偏波送受信部２０の変調・送信手段２２がＨ偏波信号をそれぞれ出力し、偏分波器１５、アンテナ２５を介して両偏波信号が受信側無線局に送られる。
【００７３】
受信側無線局では、アンテナ４５で両偏波信号を受信し、偏分波器３５を介してそれぞれの偏波信号をＶ偏波送受信部３０とＨ偏波送受信部４０に送り込む。Ｖ偏波信号は、Ｖ偏波送受信部３０の受信・復調手段３１で受信・復調される。そして、受信・復調手段３１はＶ偏波信号の受信レベルを測定し、制御判定手段３３に出力する。また、Ｈ偏波信号は、Ｈ偏波送受信部４０の受信・復調手段４１で受信・復調される。そして、受信・復調手段４１はＨ偏波信号の受信レベルを測定し、制御判定手段３３に出力する。
【００７４】
制御判定手段３３は、受信・復調手段３１及び受信・復調手段４１が出力したそれぞれの偏波信号の受信レベル情報とその時点で使用している伝送路の変調方式情報を入力する。なお、図４において、制御判定手段３３がＶ偏波送受信部３０に含まれているが、これはＨ偏波送受信部４０に含まれていてもかまわない。
【００７５】
制御判定手段３３は、取得したそれぞれの偏波信号の受信レベルの値の大きさ及びそれぞれの偏波信号の受信レベルの差の値の大きさに基づいて、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成する。なお、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報は、その時点で使用している伝送路の変調方式情報を基準として決められる。制御判定手段３３は、生成した変調方式情報及び送信電力情報を、変調・送信手段３２及び変調・送信手段４２に出力する。
【００７６】
変調・送信手段３２は、制御判定手段３３から入力した変調方式情報及び送信電力情報を、送信側無線局に送信するＶ偏波信号に重畳して出力する。また、変調・送信手段４２は、制御判定手段３３から入力した変調方式情報及び送信電力情報を、送信側無線局に送信するＨ偏波信号に重畳して出力する。
【００７７】
変調・送信手段３２及び変調・送信手段４２から出力されたＶ偏波信号及びＨ偏波信号は、偏分波器３５、アンテナ４５を介して両偏波信号として送信側無線局に送信される。
【００７８】
送信側無線局では、アンテナ２５で両偏波信号を受信し、偏分波器１５を介してそれぞれの偏波信号をＶ偏波送受信部１０とＨ偏波送受信部２０に送り込む。Ｖ偏波信号は、Ｖ偏波送受信部１０の受信・復調手段１１で受信・復調され、受信・復調手段１１はＶ偏波信号の受信信号に重畳されている変調方式情報及び送信電力情報を取り出して出力する。そして、Ｈ偏波信号は、Ｈ偏波送受信部２０の受信・復調手段２１で受信・復調され、受信・復調手段２１はＨ偏波信号受信信号に重畳されている変調方式情報及び送信電力情報を取り出して出力する。
【００７９】
Ｖ偏波送受信部１０とＨ偏波送受信部２０のそれぞれで取り出された変調方式情報及び送信電力情報は、それぞれの送受信部の変調・電力制御手段１３、２３に入力される。
【００８０】
変調・電力制御手段１３は、入力した変調方式情報及び送信電力情報に基づいて、変調・送信手段１２に対してＶ偏波信号の変調方式の変更及び送信電力の変更を制御する。また、変調・電力制御手段２３は、入力した変調方式情報及び送信電力情報に基づいて、変調・送信手段２２に対してＨ偏波信号の変調方式の変更及び送信電力の変更を制御する。
【００８１】
このように、図３を参照して説明したと同じように、受信側無線局においてそれぞれの偏波信号の受信レベルの値の大きさ及びそれぞれの偏波信号の受信レベルの差の値の大きさに基づく判断が行われる。そして、必要であれば、受信側無線局は、変調方式を変更する情報及び送信電力を変更する情報を生成して送信側無線局に対してその変更を指示する。
【００８２】
図５は、第１の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の具体的な構成を示すブロック構成図である。
【００８３】
図３と比較すると、図３の受信・復調手段１１、２１は、図５の受信部１０１、２０１、復調部１０２、２０２及び受信レベル測定部１０６、２０６に対応する。図３の変調・送信手段１２、２２は、図５の変調部１０４、２０４及び送信部１０３、２０３に対応する。図３の制御判定手段１４は、図５の受信判定部１０７に対応する。そして、図３の変調・電力制御手段１３、２３は、図５の送信電力制御部１０５、２０５に対応する。
【００８４】
偏分波器１５で分離されたそれぞれの偏波信号の受信信号は、受信部１０１、２０１で増幅されるとともに中間周波数帯の信号に変換される。受信部１０１、２０１からの出力は、復調部１０２、２０２に入力されてデジタル信号に復調され、復調ベースバンド信号として出力される。受信レベル測定部１０６、２０６では、受信部１０１、２０１と復調部１０２、２０２の制御情報からそれぞれの偏波信号の受信レベルの測定を行う。この受信レベルと復調部１０２、２０２で復調した変調方式の情報は、受信判定部１０７に送られる。
【００８５】
受信判定部１０７は、それぞれの偏波信号の受信レベルと変調方式情報の監視を行い、受信レベルの値の大きさ及びそれぞれの偏波信号の受信レベルの差の値の大きさに基づいて、変調方式情報と送信電力情報を生成する。生成された変調方式情報と送信電力情報は、それぞれの偏波信号の送信信号に重畳して送信側無線局に送信する。
【００８６】
送信側無線局では、アンテナ２５、偏分波器１５、受信部１０１、２０１を経由して受信側無線局から送られてきた信号を復調部１０２、２０２で復調する。復調して取り出された変調方式情報と送信電力情報は、変調部１０４、２０４及び送信電力制御部１０５、２０５に入力される。変調部１０４、２０４は、送られてきた変調方式情報を基に変調方式の切替を行う。送信電力制御部１０５、２０５は、送られてきた送信電力情報を基に、送信部１０３、２０３の送信電力の制御を行う。
【００８７】
なお、図３の変調・電力制御手段１３、２３における変調方式の制御は、図５においては、復調部１０２、２０２で取り出した変調方式情報を直接、変調部１０４、２０４に送って、変調方式を制御する構成としている。
【００８８】
また、以上の説明から明らかなように、Ｈ偏波送受信部２０では、受信レベルの値の大きさ及びそれぞれの偏波信号の受信レベルの差の値の大きさに基づく判定を行わない。全体システムとして、Ｖ偏波送受信部１０の受信判定部１０７で判定された情報を用いることによって、Ｖ偏波信号とＨ偏波信号の変調方式及び送信電力を同一としている。
【００８９】
次に、受信判定部１０７の判定動作について説明する。
【００９０】
受信レベル測定部１０６、２０６は、受信部１０１、２０１と復調部１０２、２０２の制御情報から受信レベルの測定を行う。この受信レベル情報と復調部１０２、２０２で復調した伝送路の変調方式の情報を受信判定部１０７に送る。
【００９１】
受信判定部１０７は、Ｖ偏波信号の情報とともにＨ偏波信号の受信レベル情報と変調方式情報を受け取る。受信判定部１０７は、これらの情報に基づいて送信側無線局に指示する変調方式情報及び送信電力情報を生成する。このとき、受信判定部１０７は、受信レベルと変調方式に応じて、下記のような判定制御を行う。
【００９２】
・偏波間の受信レベルの差が大きい場合
交差偏波伝送方式を用いた通信装置では、互いに直交するＶ偏波信号およびＨ偏波信号は、対向する無線局間で、フェージング等の影響により片方の偏波信号のみの受信レベルが低下することがある。そして、例えばＶ偏波信号にフェージングが発生してＶ偏波信号のみの受信レベルが低下した場合は、送信電力制御により、両偏波信号の送信電力を高くしても、Ｈ偏波信号からＶ偏波信号への交差偏波干渉量は変わらない。このような場合は、送信電力制御を行って両偏波信号の送信電力を高くすると、受信レベルが低下している偏波信号側の干渉補償器の補償量が飽和する可能性がある。
【００９３】
そのため、まずは、それぞれの偏波信号の受信レベルの差分を基に変調方式の多値数を減らすように制御する。つまり、それぞれの偏波信号の受信レベルの差分が大きいほど、低次の多値数を用いた変調方式に変更するように制御する。例えば、ＱＡＭ方式を使用する場合であっても、２５６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭの順で、低次の多値数を用いた変調方式に変更するように制御する。また、ＱＰＳＫやＢＰＳＫの変調方式が使える場合には、ＱＡＭ方式からＱＰＳＫ方式、ＢＰＳＫ方式に変更するように制御する。
【００９４】
このように、電波の伝播環境が悪く、フェージング等の影響を受けるような場合には、誤り耐性の強い変調方式に変更する事により干渉耐力の向上を行い、Ｖ偏波側の信号が不通になることを防ぎ、システム全体としての伝送容量を確保する。
【００９５】
また、低次の多値数を用いた変調方式に変更した状態で、例えばＶ偏波側の受信レベルが低く、Ｃ／Ｎ比（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）劣化により回線品質が悪い状態であれば、送信電力を高くする制御を行う。
【００９６】
・偏波間の受信レベル差が少なく、受信レベルが高い場合
偏波間の受信レベル差が少なく、十分に受信レベルが高い場合は、電波の伝播環境が良いことを意味している。そのため、交差偏波間干渉によって、特性が劣化することもない。このような場合は、現在設定している変調方式より、高次の多値数を用いた変調方式に変更するように制御してもよい。このような制御を行うことにより、伝送容量を多くすることができる。
【００９７】
・偏波間の受信レベル差が少なく、受信レベルが低い場合
この場合は、交差偏波間干渉による特性劣化はないが、受信レベルが低いことにより、Ｃ／Ｎ劣化で回線品質が悪くなる可能性がある。そのため、送信電力を高くするように制御を行う。送信電力を十分に高くしても受信レベルが低い場合は、変調方式の多値数を減らす制御を行うことにより、信号不通になることを防ぐ。
【００９８】
受信判定部１０７は、以上のような判定に基づいて変調方式情報及び送信電力情報を生成し、変調部１０４、２０４でこの変調方式情報及び送信電力情報を、前述したように、送信信号に重畳して送信側無線局に送信する。そして、送信側無線局では、これも前述したように、復調部１０２、２０２で復調された変調方式情報と送信電力情報が変調部１０４、２０４及び送信電力制御部１０５、２０５に渡される。そして、変調部１０４、２０４は、変調方式情報に基づき変調方式の変更を行い、送信電力制御部１０５、２０５は送信電力情報に基づき送信電力の制御を行う。
【００９９】
以上に説明したように、本発明の第１の実施形態による両偏波伝送方式の通信装置は、それぞれの偏波間の受信レベルの差の値と受信レベルの値に基づいて、送信電力制御と変調方式の多値数を増減する制御を行う。そのため、電波の伝播環境が悪いと判断される場合は、誤り耐性の強い変調方式に変更する事により干渉耐力の向上を図り、干渉補償器の補償量が飽和しないように制御することができる。そして、受信レベルが低下した偏波側の信号伝送ができなくなることを防ぎ、回線品質が劣化した場合でもある程度の伝送容量を保つことができる。
【０１００】
次に、本発明の第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置に関して図面を参照して説明する。
【０１０１】
図７は、第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置における送信側無線局と受信側無線局の主要部の構成を示すブロック構成図である。図８は、第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の具体的な構成を示すブロック構成図である。そして、図９は、第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【０１０２】
第１の実施形態では、受信側無線局で監視した受信レベルに基づいて送信側無線局に対して変調方式及び送信電力を変更するように制御する技術を説明した。
【０１０３】
第２の実施形態は、受信側無線局で実際に発生している干渉状況に応じて、送信側無線局に対して変調方式及び送信電力を変更するように制御する技術である。
【０１０４】
第２の実施形態は、交差偏波間干渉補償器に用いられるトランスバーサルフィルタのタップ係数を監視することにより受信側無線局で実際に発生している干渉状況を判断する。そして、トランスバーサルフィルタのタップ係数の監視と変調方式の監視を併せて行い、交差偏波間干渉補償器で干渉除去可能な範囲に収まるように送信電力の制御及び変調方式の制御を偏波毎に独立で行う。従って、第２の実施形態は、個々の偏波の制御をより適切に行うことができるようになり、その結果として、伝送速度を優先させた高次の多値数を用いた変調方式を極力使用することが可能となる。
【０１０５】
図７を参照して第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置における送信側無線局と受信側無線局の主要部の構成を説明する。なお、無線局間での送受信の伝送はそれぞれ独立しており、同じ機能を持つ。そのため、説明を容易にするために、送信側無線局と受信側無線局をそれぞれ特定して説明するものとする。
【０１０６】
図７の左側に示した送信側無線局の構成は、図４で説明した第１の実施形態における送信側無線局の構成と同じである。そのため、同じ参照符号を付し、説明を省略する。
【０１０７】
図７の右側に示した受信側無線局は、Ｖ偏波送受信部５０、Ｈ偏波送受信部６０、偏分波器５５及びアンテナ６５を含む。Ｖ偏波送受信部５０とＨ偏波送受信部６０の構成は同じなので、Ｖ偏波送受信部５０の構成を参照して説明する。
【０１０８】
送信側無線局から送信された信号は、アンテナ６５で受信され、偏分波器５５でＶ偏波信号とＨ偏波信号に分離されて、Ｖ偏波送受信部５０及びＨ偏波送受信部６０にそれぞれ入力される。
【０１０９】
Ｖ偏波送受信部５０に入力されたＶ偏波信号は、受信・復調手段５１で増幅され、中間周波数帯の信号に変換され、さらに、デジタル信号に復調されて復調ベースバンド信号として出力される。また、受信・復調手段５１は、その時点で使用している変調方式情報と測定したＶ偏波信号の受信レベル情報を制御判定手段５３に出力する。
【０１１０】
干渉補償手段５４は、両偏波伝送方式において発生する交差偏波間干渉を補償する交差偏波間干渉補償器を含む構成となっている。
【０１１１】
交差偏波間干渉補償器は、Ｖ偏波とＨ偏波の信号間にトランスバーサル等化器の技術を応用して、互いの偏波間干渉成分を自動的に打ち消すものである。つまり、自偏波中に混在した異偏波成分は、異偏波側の受信信号より得られる制御信号によって打ち消される。そして、この異偏波側の受信信号より得られる制御信号がトランスバーサルフィルタに供給するタップ係数である。
【０１１２】
干渉補償手段５４は、Ｈ偏波送受信部６０の受信・復調手段６１からＨ偏波の受信信号を入力し、その信号成分を復調する。そして干渉補償手段５４は、自偏波中に混在したＨ偏波成分を打ち消すためのトランスバーサルフィルタに供給するタップ係数を、復調した異偏波の信号成分と受信・復調手段５１からの復調出力とを比較しながら決定する。干渉補償手段５４は、決定したタップ係数を制御判定手段５３及びＨ偏波送受信部の制御判定手段６３に出力する。
【０１１３】
つまり、制御判定手段５３は、自偏波の干渉補償を行うタップ係数のみならず、異偏波において行っている干渉補償のためのタップ係数を入力する。また、制御判定手段５３は、その時点で使用している伝送路の変調方式情報とＶ偏波信号の受信レベル情報を受信・復調手段５１から取得する。
【０１１４】
制御判定手段５３は、入力した自偏波の干渉補償を行うタップ係数と異偏波の干渉補償を行うタップ係数に基づいて、自偏波で発生している干渉レベル及び異偏波で発生している干渉レベルを判定する。そして、制御判定手段５３は、自偏波で発生している干渉レベルの程度、異偏波で発生している干渉レベルの程度、自偏波信号の受信レベル及び変調方式情報にもとづいて、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成する。なお、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報は、その時点で使用している伝送路の変調方式情報を基準として決められる。生成された情報は、変調・送信手段５２に渡される。
【０１１５】
変調・送信手段５２は、制御判定手段５３から入力した変調方式情報及び送信電力情報を、送信側無線局に送信するＶ偏波信号に重畳して出力する。
【０１１６】
変調・送信手段５２から出力されたＶ偏波信号は、偏分波器５５によりＨ偏波信号と合成され、アンテナ６５を介して両偏波信号として送信側無線局に送信される。
【０１１７】
送信側無線局では、アンテナ２５で両偏波信号を受信し、偏分波器１５を介してそれぞれの偏波信号をＶ偏波送受信部１０とＨ偏波送受信部２０に送り込む。Ｖ偏波信号は、Ｖ偏波送受信部１０の受信・復調手段１１で受信・復調され、受信・復調手段１１はＶ偏波信号の受信信号に重畳されている変調方式情報及び送信電力情報を取り出して出力する。
【０１１８】
Ｖ偏波送受信部１０で取り出された変調方式情報及び送信電力情報は、変調・電力制御手段１３に入力される。
【０１１９】
変調・電力制御手段１３は、入力した変調方式情報及び送信電力情報に基づいて、変調・送信手段１２に対してＶ偏波信号の変調方式の変更及び送信電力の変更を制御する。
【０１２０】
以上に、Ｖ偏波送受信部５０を例にして説明したが、Ｈ偏波送受信部６０も、上記と同様な構成になっている。つまり、Ｈ偏波送受信部６０の干渉補償手段６４は、Ｖ偏波送受信部５０の受信・復調手段５１からＶ偏波の受信信号を入力し、自偏波で発生している干渉レベルの程度を出力する。制御判定制御部６３は、自偏波及び異偏波のそれぞれで発生している干渉レベルの程度、自偏波信号の受信レベル及びその時点での変調方式情報にもとづいて、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成する。生成された情報は、変調・送信手段６２に渡され、送信側無線局に送信するＨ偏波信号に重畳して出力される。そして、それらの情報に基づいてＨ偏波信号の変調方式の変更及び送信電力の変更が制御される。
【０１２１】
このように、第２の実施形態の通信装置は、送信電力の制御及び変調方式の制御を偏波毎に独立で行う。
【０１２２】
続いて、図８と図９を参照して、第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の具体的な構成と動作を説明する。
【０１２３】
図８は、第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の具体的な構成を示すブロック構成図である。Ｖ偏波送受信部５０は、図７で説明したＶ偏波送受信部５０のより詳細な構成を示し、Ｈ偏波送受信部６０は、図７で説明したＨ偏波送受信部６０のより詳細な構成を示す。
【０１２４】
図７で説明した受信・復調手段５１は、図８の受信部５０１、復調部５０２及び受信レベル測定部５０６に対応する。図７で説明した干渉補償手段５４は、図８の異偏波復調部５０８及びタップ係数生成部５０９に対応する。図７で説明した制御判定手段５３は、図８の受信判定部５０７に対応する。そして、図７で説明した変調・送信手段５２は、図８の変調部５０４及び送信部５０３に対応する。
【０１２５】
また、送信側無線局としての構成である変調・電力制御手段１３は、図８においては、復調部５０２で取り出した変調方式情報を直接、変調部５０４に送って、変調方式を制御する構成としている。そして、同じく復調部５０２で取り出した送信電力制御情報は、送信電力制御部５０５に入力され、送信電力制御部５０５が送信部５０３に指示して送信電力を制御する構成となっている。
【０１２６】
Ｈ偏波送受信部６０の詳細な構成もＶ偏波送受信部５０の詳細な構成と同様になっている。
【０１２７】
図９を参照して、第２の実施形態の両偏波伝送方式の通信装置の動作を説明する。
図９（１）は、当該無線局が受信側無線局の場合の動作、図９（２）は、当該無線局が送信側無線局の場合の動作をそれぞれ示す。
【０１２８】
図９（１）を参照して受信側無線局の動作を説明する。
【０１２９】
まず、対向する無線局が送信する信号を受信し、復調する（Ｓ９０１）。そして、自偏波信号に対しての受信レベルを測定する（Ｓ９０２）。このとき、その時点で使用している伝送路の変調方式情報も取得する。
【０１３０】
また、異偏波の受信信号を入力して、自偏波中に混在した異偏波成分を打ち消すためのトランスバーサルフィルタに供給するタップ係数を取得する（Ｓ９０３）。そして、そのタップ係数の値に基づいて自偏波信号側での干渉レベルを判定する。
【０１３１】
また、異偏波側の送受信部で判定された異偏波側でのトランスバーサルフィルタに供給するタップ係数を取得する（Ｓ９０４）。そして、そのタップ係数の値に基づいて異偏波信号側での干渉レベルを判定する。
【０１３２】
Ｓ９０２で測定した受信レベル及び取得した変調方式情報、Ｓ９０３で取得し、判定した自偏波信号側での干渉レベル及びＳ９０４で取得し、判定した異偏波信号側での干渉レベルに基づいて、変調・送信電力制御の要否を判定する（Ｓ９０５）。
【０１３３】
判定の結果、変調・送信電力制御を行う必要があると判断した場合には（Ｓ９０５、要）、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成し、送信信号に重畳して送信側無線局に送信する（Ｓ９０６）。
【０１３４】
また、判定の結果、変調・送信電力制御を行う必要が無いと判断した場合には（Ｓ９０５、否）、当該制御に関しては何もせずに処理を終了する。
【０１３５】
次に、図９（２）を参照して送信側無線局の動作を説明する。
【０１３６】
まず、対向する無線局が送信する信号を受信し、復調する（Ｓ９１１）。
【０１３７】
受信信号に変調方式情報及び送信電力情報が重畳されているかどうかを判定する（Ｓ９１２）。
【０１３８】
判定の結果、変調方式情報及び送信電力情報が重畳されている場合には（Ｓ９１２、有）、当該変調方式情報及び送信電力情報に基づいてそれぞれの偏波信号の送信を制御する。つまり、指示された変調方式への変更と、指示された送信電力の変更を行う。
【０１３９】
次に、図８を参照して、第２の実施形態に特有の構成部分に焦点を絞って説明する。つまり、異偏波復調部５０８及びタップ係数生成部５０９ならびに、受信レベル測定部５０６及び受信判定部５０７について説明する。
【０１４０】
Ｖ偏波送受信部５０に入力されたＶ偏波信号は、受信部５０１で増幅され、さらに中間周波数帯の信号に変換される。そして、その信号は復調部５０２でデジタル信号に復調されて復調ベースバンド信号として出力される。
【０１４１】
受信レベル測定部２５６は、復調部５０２が出力する制御情報から受信レベルの測定を行う。また、その時点で使用されている伝送路の変調方式の情報も復調部５０２が出力する制御情報に含まれている。受信レベル測定部２５６は、受信レベルの測定結果を受信判定部５０７に出力する。このとき、その時点で使用されている変調方式の情報も受信判定部５０７に出力される。
【０１４２】
交差偏波間干渉補償器は、異偏波復調部５０８と異偏波復調部５０８に含まれているトランスバーサルフィルタに供給するタップ係数を生成するタップ係数生成部５０９を含む構成となっている。
【０１４３】
異偏波復調部５０８は、異偏波側の受信部（この場合は、Ｈ偏波の受信部６０１）が受信している異偏波の信号成分を復調する。また、異偏波復調部５０８はトランスバーサルフィルタを含み、その時点における異偏波の信号成分を打ち消す補償量を復調部５０２に出力する。
【０１４４】
タップ係数生成部５０９は、復調部５０２の出力をモニターしながら異偏波復調部５０８に含まれているトランスバーサルフィルタのタップ係数を生成する。
【０１４５】
トランスバーサルフィルタのタップ係数は、その時点における異偏波成分を打ち消す補償量、つまり干渉レベルに比例するので、タップ係数にもとづいて干渉レベルを判定することができる。そして、タップ係数生成部５０９は、生成したタップ係数情報を異偏波復調部５０８に出力すると同時に、自偏波側の受信判定部５０７及び異偏波側の受信判定部６０７に出力する。
【０１４６】
受信判定部５０７は、受信レベル測定部５０６から、自偏波信号の受信レベル情報及びその時点で使用されている伝送路における変調方式の情報を受け取る。そして、受信判定部５０７は、自偏波側のタップ係数生成部５０９から自偏波側での干渉レベル情報、及び異偏波側のタップ係数生成部６０９から異偏波側での干渉レベル情報を受け取る。
【０１４７】
そして、受信判定部５０７は、自偏波信号の受信レベル情報、伝送路の変調方式情報、自偏波側での干渉レベル情報及び異偏波側での干渉レベル情報に基づいて、送信側無線局が送信すべき信号の変調方式情報及び送信電力情報を生成する。
【０１４８】
このとき、受信判定部５０７は、受信レベル、変調方式、それぞれの偏波側での干渉レベルに応じて、下記のような判定制御を行う。
【０１４９】
・自偏波側の干渉レベルが高く、異偏波側の干渉レベルが低い場合
この場合は、自偏波側にフェージングが発生した場合か自偏波側に対して異偏波の送信電力が高いことに起因して、自偏波側の干渉レベルが高くなっている可能性がある。そのため、自偏波側の干渉補償器の補償量が飽和する可能性がある。
【０１５０】
この場合は、自偏波の送信電力を高める制御を行うことによって干渉レベルが低くなるようにする。
【０１５１】
また、自偏波の送信電力を高めても自偏波側の干渉レベルが高い場合は、変調方式の多値数を減らす（低次の変調方式に多値数を減らす）ように制御する。品質優先の変調方式を用いることより、伝送路における干渉耐力の向上が図られ、自偏波側の信号が不通になることを防ぐことができる。
【０１５２】
・異偏波側の干渉レベルが高く、自偏波側の干渉レベルが低い場合
この場合は、異偏波側にフェージングが発生した場合か異偏波側に対して自偏波の送信電力が高いことによって、異偏波側の干渉レベルが高くなっている可能性がある。そのため、異偏波側の干渉補償器の補償量が飽和する可能性がある。
【０１５３】
この場合は、異偏波側の受信判定部６０７の判定制御により、異偏波側で上記と同様の制御が行われる。そのため、自偏波側では処理を行わない。
【０１５４】
・両偏波側で干渉レベルが高い場合
この場合は、干渉補償器の補償量が飽和し、信号が不通になる可能性がある。そのため、自偏波側の干渉レベルに応じて変調方式の多値数を減らす（干渉レベルが高いほど、低次の変調方式に多値数を減らす）ように制御する。
【０１５５】
品質優先の変調方式を用いることより、伝送路における干渉耐力の向上を図り、信号が不通になることを防ぐ。
【０１５６】
・両偏波の干渉レベルが低い場合
この場合は、交差偏波間干渉に起因する特性劣化の懸念がないため、受信レベルに応じて変調方式の切替制御を行う。
【０１５７】
受信レベルが低い場合は、受信レベルが低いことにより、Ｃ／Ｎ特性が劣化し、回線品質が低下する可能性がある。そのため、送信電力を高くするように制御を行う。送信電力を十分に高くしても受信レベルが低い場合は、変調方式の多値数を減らす制御を行う。
【０１５８】
受信レベルが高い場合は、Ｃ／Ｎ劣化等の回線品質の劣化の心配はない。そのため、伝送速度を優先させた変調方式に切り替える制御を行う。つまり、現在使用している変調方式よりも、多値の変調方式に設定可能であれば、変調多値数を増やす制御を行う。
【０１５９】
以上に説明したように、本発明の第２の実施形態による両偏波伝送方式の通信装置は、交差偏波間干渉補償器に用いられるトランスバーサルフィルタのタップ係数を監視して受信側無線局で実際に発生している干渉状況を判断する。そして、トランスバーサルフィルタのタップ係数の監視、受信レベルの監視及び変調方式の監視を併せて行い、交差偏波間干渉補償器で干渉除去可能な範囲に収まるように送信電力の制御及び変調方式の制御を偏波毎に独立で行う。従って、第２の実施形態による両偏波伝送方式の通信装置は、個々の偏波の制御をより適切に行うことができるようになり、その結果として、伝送速度を優先させた高次の多値数を用いた変調方式を極力使用することが可能となる。
【符号の説明】
【０１６０】
１１、２１、３１、４１、５１、６１    受信・復調手段
１２、２２、３２、４２、５２、６２    変調・送信手段
１３、２３    変調・電力制御手段
１４、３３、５３、６３    制御判定手段
１５、３５、５５    偏分波器
５４、６４    干渉補償手段
１０１、２０１、５０１、６０１    受信部
１０２、２０２、５０２、６０２    復調部
１０３、２０３、５０３、６０３    送信部
１０４、２０４、５０４、６０４    変調部
１０５、２０５、５０５、６０５    送信電力制御部
１０６、２０６、５０６、６０６    受信レベル測定部
１０７、５０７、６０７    受信判定部
５０８、６０８    異偏波復調部
５０９、６０９    タップ係数生成部
７１、７６、８１、８６    受信・復調部
７２、７７、７０３、７５３    送信部
７３、７８、７０５、７５５    送信電力制御部
７４、８４    偏分波器
８２、８７    変調・送信部
８３、８８    電力制御判定部
７０１、７５１    受信部
７０２、７５２    復調部
７０４、７５４    変調部
７０６、７５６    受信レベル測定部
【図１】
0005621341.tif 000002
【図２】
0005621341.tif 000003
【図３】
0005621341.tif 000004
【図４】
0005621341.tif 000005
【図５】
0005621341.tif 000006
【図６】
0005621341.tif 000007
【図７】
0005621341.tif 000008
【図８】
0005621341.tif 000009
【図９】
0005621341.tif 000010
【図１０】
0005621341.tif 000011
【図１１】
0005621341.tif 000012
【図１２】
0005621341.tif 000013