(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の切替判定情報に基づいて、送信信号の周波数領域の所定グループ毎に適用する与干渉回避伝送手段の切替判定を行い、切替判定結果として出力する切替判定手段と、
前記切替判定結果に基づいて前記送信信号を、時間領域の処理を施すグループと周波数領域の処理を施すグループとに分離する信号分離手段と、
前記時間領域の処理を施すグループの送信信号を入力して時間領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第１与干渉回避伝送手段と、
前記周波数領域の処理を施すグループの送信信号を入力して周波数領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第２与干渉回避伝送手段と、
前記第１与干渉回避伝送手段で前記時間領域の処理が施された送信信号と、前記第２与干渉回避伝送手段で前記周波数領域の処理が施された送信信号とを合成して送信変調信号を出力する合成手段と
を備え、前記信号分離手段に入力されて分離された送信信号が前記グループ毎に前記第１与干渉回避伝送手段または前記第２与干渉回避伝送手段で与干渉回避伝送処理が施されて合成された、前記送信変調信号を送信することを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記切替判定手段は、サブキャリアから構成されるグループ毎に、前記第１与干渉回避伝送手段および前記第２与干渉回避伝送手段の切替判定を行い、前記第１与干渉回避伝送手段は、時間領域のシンボル波形整形を行うシンボル波形整形手段を備え、前記第２与干渉回避伝送手段は、所望とする送信帯域外の漏洩電力を抑圧する信号を生成する漏洩電力抑圧信号生成手段を備えることを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記シンボル波形整形手段は、
前記信号分離手段から供給される前記サブキャリアから構成された送信信号を入力してサブキャリア信号を生成する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段から供給されるサブキャリア信号を入力してパラレル／シリアル変換するパラレル／シリアル変換手段と、
前記パラレル／シリアル変換手段から供給される信号を入力してサイクリックプレフィックスを付加するサイクリックプレフィックス付加手段と、
前記サイクリックプレフィックス付加手段から供給されるサイクリックプレフィックスが付加された信号を入力して時間領域のシンボルの両端を波形整形するシンボル両端波形整形手段と
を備えることを特徴とする請求項２記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記漏洩電力抑圧信号生成手段は、
与干渉を回避する帯域を示す与干渉回避帯域情報と前記信号分離手段から供給される前記サブキャリアから構成された送信信号を入力して与干渉を回避する帯域への漏洩電力を抑圧するシンボルを挿入する与干渉除去シンボル生成手段と、
前記与干渉除去シンボル生成手段から供給される送信信号を入力してサブキャリア信号を生成する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段から供給されるサブキャリア信号を入力してパラレル／シリアル変換するパラレル／シリアル変換手段と、
前記パラレル／シリアル変換手段から供給される信号を入力してガードインターバルを付加するガードインターバル付加手段と
を備えることを特徴とする請求項２または３記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記サブキャリアから構成されるグループは、ユーザ単位でサブキャリアをグループ化することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記サブキャリアから構成されるグループはリソースブロック単位でサブキャリアをグループ化することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記切替判定手段は、
与干渉を回避すべき受信装置との伝送路損失に基づいて、許容する与干渉の閾値を決定する与干渉回避閾値決定手段と、
前記切替判定情報と前記与干渉回避閾値とを比較することにより与干渉回避判定を行い、与干渉回避判定結果として出力する与干渉回避判定手段と、
前記第１与干渉回避伝送手段におけるシンボル波形整形長に基づいて、許容とするマルチパスの遅延閾値を決定するマルチパス遅延閾値決定手段と、
伝送路のマルチパス遅延情報と前記マルチパス遅延閾値とを比較することによりマルチパス遅延判定を行い、マルチパス遅延判定結果として出力するマルチパス遅延判定手段と、
前記与干渉回避判定結果および前記マルチパス遅延判定結果のうちのいずれか１つ、あるいは両方の結果に基づいて、前記シンボル波形整形手段および前記漏洩電力抑圧信号生成手段のうちのいずれか１つを判定するシンボル波形整形手段／漏洩電力抑圧信号生成手段切替判定手段と
を備えることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記マルチパス遅延情報は、送信先装置から通知される、前記与干渉回避伝送手段を適用する伝送路の最大マルチパス遅延サンプル数であり、前記切替判定手段は、前記送信先装置から通知される最大マルチパス遅延サンプル数を参照することにより前記切替判定を行うことを特徴とする請求項７記載の無線送信装置。
【請求項９】
前記マルチパス遅延情報は、前記与干渉回避伝送手段を適用する回線と逆回線の伝送路の最大マルチパス遅延サンプル数であり、前記切替判定手段は、該最大マルチパス遅延サンプル数を参照することにより前記切替判定を行うことを特徴とする請求項７記載の無線送信装置。
【請求項１０】
前記切替判定情報は送信信号の送信電力密度であり、前記切替判定手段は、前記送信電力密度を参照することにより前記切替判定を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線送信装置。
【請求項１１】
前記切替判定情報は与干渉を回避すべき帯域からの周波数間隔であり、前記切替判定手段は、前記与干渉回避帯域からの周波数間隔を参照することにより前記切替判定を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線送信装置。
【請求項１２】
前記与干渉回避伝送手段は、与干渉を回避すべき帯域の個数に応じて前記第１与干渉回避伝送手段の処理を停止し、前記第２与干渉回避伝送手段のみで与干渉回避伝送を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の無線送信装置。
【請求項１３】
前記切替判定情報は、所要とする与干渉回避要求情報および伝送路のマルチパス遅延情報のうちのいずれか１つ、あるいは両方であり、前記切替判定手段は、前記与干渉回避要求情報および前記マルチパス遅延情報のうちのいずれか１つ、あるいは両方に基づいて、前記切替判定を行うことを特徴とする請求項１または２記載の無線送信装置。
【請求項１４】
所定の切替判定情報に基づいて、送信信号の周波数領域の所定グループ毎に適用する与干渉回避伝送ステップの切替判定を行い、切替判定結果として出力する切替判定ステップと、
前記切替判定結果に基づいて前記送信信号を、時間領域の処理を施すグループと周波数領域の処理を施すグループとに分離する分離ステップと、
前記時間領域の処理を施すグループの送信信号を入力して時間領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第１与干渉回避伝送ステップと、
前記周波数領域の処理を施すグループの送信信号を入力して周波数領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第２与干渉回避伝送ステップと、
前記第１与干渉回避伝送ステップで前記時間領域の処理が施された送信信号と、前記第２与干渉回避伝送ステップで前記周波数領域の処理が施された送信信号とを合成して送信変調信号を出力する合成ステップと
を備え、前記分離ステップで分離された送信信号が前記グループ毎に前記第１与干渉回避伝送ステップまたは前記第２与干渉回避伝送ステップで与干渉回避伝送処理が施されて合成された、前記送信変調信号を送信することを特徴とする無線送信方法。
【請求項１５】
前記切替判定ステップは、サブキャリアから構成されるグループ毎に、前記第１与干渉回避伝送ステップおよび前記第２与干渉回避伝送ステップの切替判定を行うステップを含み、前記第１与干渉回避伝送ステップは、時間領域のシンボル波形整形を行うシンボル波形整形ステップを含み、前記第２与干渉回避伝送ステップは、所望とする送信帯域外の漏洩電力を抑圧する信号を生成する漏洩電力抑圧信号生成ステップを含むことを特徴とする請求項１４記載の無線送信方法。
【請求項１６】
前記切替判定ステップは、
与干渉を回避すべき受信装置との伝送路損失に基づいて、許容する与干渉の閾値を決定する与干渉回避閾値決定ステップと、
前記切替判定情報と前記与干渉回避閾値とを比較することにより与干渉回避判定を行い、与干渉回避判定結果として出力する与干渉回避判定ステップと、
前記第１与干渉回避伝送ステップにおけるシンボル波形整形長に基づいて、許容とするマルチパスの遅延閾値を決定するマルチパス遅延閾値決定ステップと、
伝送路のマルチパス遅延情報と前記マルチパス遅延閾値とを比較することによりマルチパス遅延判定を行い、マルチパス遅延判定結果として出力するマルチパス遅延判定ステップと、
前記与干渉回避判定結果および前記マルチパス遅延判定結果のうちのいずれか１つ、あるいは両方の結果に基づいて、前記シンボル波形整形ステップおよび前記漏洩電力抑圧信号生成ステップのうちのいずれか１つを判定するシンボル波形整形ステップ／漏洩電力抑圧信号生成ステップ切替判定ステップと
を備えることを特徴とする請求項１５記載の無線送信方法。
【請求項１７】
前記切替判定情報は、所要とする与干渉回避要求情報および伝送路のマルチパス遅延情報のうちのいずれか１つ、あるいは両方であり、前記切替判定ステップは、前記与干渉回避要求情報および前記マルチパス遅延情報のうちのいずれか１つ、あるいは両方に基づいて、前記切替判定を行うことを特徴とする請求項１４または請求項１５記載の無線送信方法。
【請求項１８】
所定の切替判定情報に基づいて、送信信号の周波数領域の所定グループ毎に適用する与干渉回避伝送処理の切替判定を行い、切替判定結果として出力する切替判定処理と、
前記切替判定結果に基づいて前記送信信号を、時間領域の処理を施すグループと周波数領域の処理を施すグループとに分離する分離処理と、
前記時間領域の処理を施すグループの送信信号を入力して時間領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第１与干渉回避伝送処理と、
前記周波数領域の処理を施すグループの送信信号を入力して周波数領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第２与干渉回避伝送処理と、
前記第１与干渉回避伝送処理で前記時間領域の処理が施された送信信号と前記第２与干渉回避伝送処理で前記周波数領域の処理が施された送信信号とを合成して送信変調信号を出力する合成処理と、
前記分離処理で分離された送信信号が前記グループ毎に前記第１与干渉回避伝送処理または前記第２与干渉回避伝送処理で与干渉回避伝送処理が施されて合成された、前記送信変調信号を送信する送信処理と
を無線送信装置のコンピュータに実行させるための制御プログラムを記憶する記憶媒体。
【請求項１９】
所定の切替判定情報に基づいて、送信信号の周波数領域の所定グループ毎に適用する与干渉回避伝送回路の切替判定を行い、切替判定結果として出力する切替判定回路と、
前記切替判定結果に基づいて前記送信信号を、時間領域の処理を施すグループと周波数領域の処理を施すグループとに分離する信号分離回路と、
前記時間領域の処理を施すグループの送信信号を入力して時間領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第１与干渉回避伝送回路と、
前記周波数領域の処理を施すグループの送信信号を入力して周波数領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第２与干渉回避伝送回路と、
前記第１与干渉回避伝送回路で前記時間領域の処理が施された送信信号と、前記第２与干渉回避伝送回路で前記周波数領域の処理が施された送信信号とを合成して送信変調信号を出力する合成回路と
を備え、前記信号分離回路に入力されて分離された送信信号が前記グループ毎に前記第１与干渉回避伝送回路または前記第２与干渉回避伝送回路で与干渉回避伝送処理が施されて合成された、前記送信変調信号を送信することを特徴とするベースバンド回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信装置、無線送信方法、記憶媒体、およびベースバンド回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代無線通信システムでは伝送速度の広帯域化、システムの多様化に伴い、周波数資源の枯渇が懸念されている。近年、周辺の電波環境や利用者のニーズを認知し、自律的に最適な通信を行うコグニティブ無線が検討されている。このコグニティブ無線において既存の無線システムに割り当てられている周波数帯を別の無線システムが２次利用するダイナミックスペクトルアクセスが周波数資源の有効利用の観点から注目を集めている。具体的には、ダイナミックスペクトルアクセスは、新規の無線システムである２次システムが既存の無線システムである１次システムに割り当てられた周波数帯の空きスペクトルを１次システムの通信を妨げないように利用するものである。
図２２は、ダイナミックスペクトルアクセスを説明するための一般的な通信システムの構成図である。該通信システムにおいて、２次システムの上りあるいは下り回線は、１次システムの上りあるいは下り回線に割り当てられた周波数帯を共用する。
図２２に示すシステムは、１次システム２２１０と２次システム２２２０とから構成される。１次システム２２１０は、１次システム基地局２２１１と、１次システム移動局２２１２と、１次システム移動局２２１３とを含む。１次システム基地局２２１１は、１次システム移動局２２１２および１次システム移動局２２１３との間で各々にデータを送受信する。
２次システム２２２０は、２次システム基地局２２２１と、２次システム移動局２２２２と、２次システム移動局２２２３とを含む。２次システム基地局２２２１は、２次システム移動局２２２２および２次システム移動局２２２３との間で各々にデータを送受信する。
また、図２２に示した例の他に、ダイナミックスペクトルアクセスを適用した標準化規格ＩＥＥＥ８０２．２２  ＷＲＡＮを挙げることができる。ここで、ＩＥＥＥは、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。また、ＷＲＡＮは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋの略である。ＩＥＥＥ８０２．２２は、米国における既存の１次システムである地上波ＴＶ放送やワイヤレスマイクの周波数帯において、２次システムである固定無線アクセスシステムが該周波数帯の空きチャネルを利用するシステムの標準規格である。
次に、ダイナミックスペクトルアクセスに関する与干渉回避技術について説明する。図２３Ａおよび図２３Ｂは、一般的な与干渉回避伝送を説明するための模式図である。図２３Ａおよび図２３Ｂにおいて、横軸は周波数を表し、縦軸は電力密度を表す。すなわち、図２３Ａおよび図２３Ｂは、１次システムの使用帯域と２次システムのスペクトルを示している。図２３Ａは、与干渉回避技術適用前のスペクトルのイメージを表す。図２３Ｂは、与干渉回避技術適用後のスペクトルのイメージを表している。
原則として、２次システムは１次システムの通信を妨げないように通信する必要があるため、スペクトル２３０２−１、２を１次システム使用帯域２３０１−１、２、３への与干渉を回避して送信しなければならない。しかしながら、実際の送信スペクトルには、図２３Ａに示すように、送信しようとする帯域外に漏れ込む漏洩電力が存在する。よって、２次システムの一部のスペクトルが１次システムに対して干渉を及ぼすことが懸念される。ここで、１次システム使用帯域との間に十分なガードバンドを設けることにより、１次システムへの干渉を回避することができる。しかしながら、ガードバンドを十分に設けようとすると、今度は、周波数利用効率の低下が懸念される。
以上の説明から明らかなように、複数システムが同一周波数帯を共用するコグニティブ無線においては、２次システムは周波数利用効率を低下させることなく１次システムに対する与干渉を回避して伝送することが重要である。特に、２次システムがＯＦＤＭベースの無線アクセス方式を採用するシステムの場合は、サブキャリアのサイドローブ成分により帯域外への漏洩電力が大きくなり、何らかの与干渉回避対策が必要となる。ここで、ＯＦＤＭは、Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇの略である。
１次システムに対する与干渉を回避する与干渉回避伝送方式（方法）としては、例えば、デジタルフィルタ方式、ヌル再生法、ガウス形マルチキャリア方式、サブキャリアウェイティング、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ、ＡＩＣを挙げることができる。ここで、ＡＩＣは、Ａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎの略である。デジタルフィルタ方式は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｌｕｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタやＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｌｕｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタによりスペクトルを整形する方式である。ヌル再生法は、複数ＯＦＤＭシンボル結合後にＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）し、ヌルサブキャリア置換した後にＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）する。ガウス形マルチキャリア方式は、ガウスパルス波形でスペクトル整形を行うマルチキャリア伝送方式である。サブキャリアウェイティングは、サブキャリア信号に変換されるシンボル間に重み付けを行う。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇは、時間領域でＯＦＤＭシンボルを整形する。ＡＩＣは、帯域外漏洩成分をキャンセルするためのトーンを発生させるものである。これらのうち、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇおよびＡＩＣは、商用化されている既存の無線システムとの親和性が高く、周囲の電波状況に合わせて動的にｉｎ−ｂａｎｄとｏｕｔ−ｂａｎｄの与干渉低減に適していると言われている。以下、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇおよびＡＩＣについて説明する。
非特許文献１に開示されたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇは、送信側において時間領域のＯＦＤＭシンボルをレイズドコサインロールオフなどにより波形整形する方式である。これにより、ＯＦＤＭシンボル間の不連続性を軽減でき、サブキャリアのサイドローブ成分を小さくできる。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇは簡易な構成で帯域外電力を低減できるのが特長である。
図２４は、特許文献１に開示された、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇを用いて帯域外電力を低減する無線送信装置のブロック図である。この無線送信装置は、データマッピング部２４０１と、ＩＦＦＴ２４０２−１、２、３と、ＣＰ付加部２４０３−１、２、３と、波形整形２４０４−１、２、３と、加算部２４０５と、ディジタル／アナログ変換部２４０６と、アナログ部２４０７とを含む。特許文献１では、複数のサブキャリアを変調グループに分割し、変調グループ毎にＩＦＦＴ、ＣＰ付加する。さらに、変調グループ毎に波形整形強度の異なる波形特性を乗算した後、各変調グループ信号を加算する。これにより、１次システム使用帯域近傍の２次システムの変調グループは帯域外電力を低減でき、結果として、与干渉を低減することができる。
図２５は、非特許文献２および３に開示されたＡＩＣの動作を説明するための模式図である。図２５は、横軸を周波数、縦軸を電力密度とし、１次システム使用帯域２５０１の両側おいて２次システムがスペクトル２５０２−１、２を送信している様子を示す。ＡＩＣは、１次システム使用帯域への２次システムスペクトル漏れ込み成分を打ち消すための専用トーン２５０３−１、２を設けることにより、２次システムの帯域外電力を低減する方式である。図２５では、１次システム使用帯域２５０１の外側に２本のＡＩＣトーンを設ける場合を例に挙げる。ＡＩＣは、帯域外電力を大きく低減することができ、−３０ｄＢ〜−１００ｄＢ程度のノッチを形成できるのが特長である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７８７９０号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｂ．Ｅ．Ｐｒｉｙａｎｔｏ，Ｔ．Ｂ．Ｓｏｒｅｎｓｅｎ，Ｏ．Ｋ．Ｊｅｎｓｅｎ，Ｔ．Ｌａｒｓｅｎ，Ｔ．Ｋｏｌｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐ．Ｍｏｇｅｎｓｅｎ，”Ａ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｓｈａｐｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｔｏ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ＵＴＲＡ  ＬＴＥ  ｕｓｅｒ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，”ＮＯＲＣＨＩＰ，２００７．
【非特許文献２】Ｈ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，”Ａｃｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ＭＢ−ＯＦＤＭ  ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  ｒａｄｉｏ，”３４ｔｈ  ＥＭＣ，２００４．
【非特許文献３】Ｐ．Ｔａｒａｓａｋ，Ｆ．Ｃｈｉｎ，Ｚ．Ｌｉｎ  ａｎｄ  Ｘ．Ｐｅｎｇ，”Ｆｕｒｔｈｅｒ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ａｃｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ  ｏｎ  ＭＢ−ＯＦＤＭ  ＵＷＢ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，”ＶＴＣ  ２００８−Ｆａｌｌ，２００８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１に、非特許文献１に開示されたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇの課題について説明する。非特許文献１に開示されたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇは、帯域外電力の低減によるノッチ形成が−２０ｄＢ〜−５０ｄＢ程度と大きくなく、特に２次システムの非送信帯域幅が狭帯域な場合においては十分な深さのノッチが形成されない。このため、１次システムと２次システムの使用帯域が近い環境の場合、１次システムへの与干渉回避効果が十分に得られないという問題がある。また、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇは、ＯＦＤＭシンボルを波形整形して前後のＯＦＤＭシンボルと一部を重複させて伝送するため、有効なＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）長を犠牲にする。従って、伝送路のマルチパス遅延が大きい環境下では、１つ前のＯＦＤＭシンボルが有効ＣＰ長を超過することによりキャリア間干渉とシンボル間干渉が発生し、伝送特性の大幅劣化が懸念される。
第２に、特許文献１に開示されたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇの課題について説明する。特許文献１では１次システム使用帯域である２次システム送信禁止帯域近傍の変調グループについては変調多値数を小さくし、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇに波形整形強度の強い波形を用いる。これにより、変調多値数が小さい１次システム使用帯域近傍の変調グループについては変調精度の劣化に起因する特性劣化を軽減すると共に帯域外漏洩電力を低減させていた。しかし、伝送路のマルチパス遅延が大きい環境では変調多値数を小さくしてもキャリア間干渉とシンボル間干渉が発生するため、特性劣化は回避できなかった。特に可変送信帯域幅伝送を採用したシステムにおいて送信帯域幅が小さい伝送モードでは、サンプリングレートが低くなり、ＣＰサンプル数が減少する。このような条件でＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇにより波形整形を行うと有効ＣＰ長が著しく減少するため、特性劣化が顕著になる。
第３に、非特許文献２および３に開示されたＡＩＣの課題について説明する。ＡＩＣはＩＦＦＴ前段にて行う帯域外漏洩電力キャンセル用のシンボル生成に逆行列演算を含む行列乗算を必要とするため、演算量が大きい問題があった。具体的には、与干渉を回避すべき帯域の個数が多くなるほど演算量が増大する。特に１次システムの使用帯域が動的に変化するシステムあるいは伝送路環境においては干渉を回避すべき周波数位置、周波数帯域幅が変化する。このため、頻繁に逆行列演算を含む行列乗算を行う必要があり、演算量の増大が顕著になる。さらに、演算量の増大に伴って与干渉回避制御の追従性が損なわれることにより、１次システムに干渉を与える問題があった。
第４に、マルチユーザを収容するシステムにおいて、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇおよびＡＩＣのいずれか一方を全てのユーザに適用したときの課題について説明する。例えば、送信電力が比較的大きく、無線通信端末の位置が変化するセルラシステムにおいて周波数共用する全てのユーザにＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇを適用する場合、与干渉回避性能が十分に得られない場合がある。従って、マルチパスの大きいユーザは特性劣化を余儀なくされる。一方、全てのユーザにＡＩＣを適用する場合、逆行列演算を含む行列乗算を必要とするため演算量が膨大なものとなってしまう。従って、演算に消費される電力の増加が懸念されるとともに、なによりも与干渉回避制御の追従性が損なわれるという致命的な問題が発生する。
以上のことから、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇおよびＡＩＣのいずれか一方を全てのユーザに対して一律に適用する場合、与干渉回避性能、伝送特性、および与干渉回避に必要な演算量が必ずしも最適化されていないという問題があった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、与干渉回避性能、伝送特性、および与干渉回避に必要な演算量を最適化することが可能な無線送信装置、無線送信方法、記憶媒体、およびベースバンド回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の無線送信装置は、所定の切替判定情報に基づいて、送信信号の周波数領域の所定グループ毎に適用する与干渉回避伝送手段の切替判定を行い、切替判定結果として出力する切替判定手段と、前記切替判定結果に基づいて前記送信信号を前記グループ毎に分離する信号分離手段と、前記グループ毎の送信信号を入力して時間領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第１与干渉回避伝送手段と、前記グループ毎の送信信号を入力して周波数領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第２与干渉回避伝送手段と、前記第１与干渉回避伝送手段および前記第２与干渉回避伝送手段から各々に供給される与干渉回避処理された送信信号を合成する合成手段とを備え、前記送信信号を、前記グループ毎に前記第１与干渉回避伝送手段および第２与干渉回避伝送手段のうちのいずれか一方を用いて送信する。
また、本発明の無線送信方法は、所定の切替判定情報に基づいて、送信信号の周波数領域の所定グループ毎に適用する与干渉回避伝送ステップの切替判定を行い、切替判定結果として出力する切替判定ステップと、前記切替判定結果に基づいて前記送信信号を前記グループ毎に分離する分離ステップと、前記グループ毎の送信信号を入力して時間領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第１与干渉回避伝送ステップと、前記グループ毎の送信信号を入力して周波数領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第２与干渉回避伝送ステップと、前記第１与干渉回避伝送ステップおよび前記第２与干渉回避伝送ステップから各々に供給される与干渉回避処理された送信信号を合成する合成ステップとを備え、前記送信信号を、前記グループ毎に前記第１与干渉回避伝送ステップおよび第２与干渉回避伝送ステップのうちのいずれか一方を用いて送信する。
また、本発明の記憶媒体は、所定の切替判定情報に基づいて、送信信号の周波数領域の所定グループ毎に適用する与干渉回避伝送処理の切替判定を行い、切替判定結果として出力する切替判定処理と、前記切替判定結果に基づいて前記送信信号を前記グループ毎に分離する分離処理と、前記グループ毎の送信信号を入力して時間領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第１与干渉回避伝送処理と、前記グループ毎の送信信号を入力して周波数領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第２与干渉回避伝送処理と、前記第１与干渉回避伝送処理後の送信信号と前記第２与干渉回避伝送処理後の送信信号とを合成する合成処理と、前記送信信号を、前記グループ毎に前記第１与干渉回避伝送処理および第２与干渉回避伝送処理のうちのいずれか一方を用いて送信する送信処理とを無線送信装置のコンピュータに実行させるための制御プログラムを記憶する。
また、本発明のベースバンド回路は、所定の切替判定情報に基づいて、送信信号の周波数領域の所定グループ毎に適用する与干渉回避伝送回路の切替判定を行い、切替判定結果として出力する切替判定回路と、前記切替判定結果に基づいて前記送信信号を前記グループ毎に分離する信号分離回路と、前記グループ毎の送信信号を入力して時間領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第１与干渉回避伝送回路と、前記グループ毎の送信信号を入力して周波数領域の処理により送信帯域外の漏洩電力を低減する第２与干渉回避伝送回路と、前記第１与干渉回避伝送回路および前記第２与干渉回避伝送回路から各々に供給される与干渉回避処理された送信信号を合成する合成回路とを備え、前記送信信号を、前記グループ毎に前記第１与干渉回避伝送回路および第２与干渉回避伝送回路のうちのいずれか一方を用いて送信する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、与干渉回避性能、伝送特性、および与干渉回避に必要な演算量を、最適化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線送信装置を構成する、ディジタル処理によるベースバンド部の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すベースバンド部の動作例を説明するフローチャートである。
【図３】切替判定情報が「与干渉回避要求情報」の場合における、図１に示すベースバンド部の動作結果例である。
【図４】切替判定情報が「伝送路のマルチパス遅延情報」の場合における、図１に示すベースバンド部の動作結果例である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る無線送信装置を構成する、ディジタル処理によるベースバンド部の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５に示すＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部の構成例を示すブロック図である。
【図７】図５に示すＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部の構成例を示すブロック図である。
【図８】Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理の原理図である。
【図９】図５に示すＡＩＣシンボル生成部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図５に示すＩＦＦＴ（ＡＩＣシンボル生成部に接続されるＩＦＦＴ）の入力信号の例を示す入力信号パターン図である。
【図１１】図５に示すベースバンド部（本発明の第２の実施形態の無線送信装置を構成するベースバンド部）の動作例を説明するフローチャートである。
【図１２】図１１に示す与干渉回避判定処理の詳細動作例を説明するフローチャートである。
【図１３】送信信号の送信電力密度に応じた与干渉回避判定イメージを示す模式図（グラフ）である。
【図１４】２次システムのマルチパス遅延を測定する手順を説明するものであり、特に、２次システムの送信先装置にて、２次システムのマルチパス遅延を測定する手順を説明するシーケンスチャートである。
【図１５】最大マルチパス遅延サンプル数を説明するための図であり、伝送路のインパルス応答のイメージを示す模式図である。
【図１６】２次システムのマルチパス遅延を測定する手順を説明するものであり、特に、２次システムの送信元装置にて、２次システムのマルチパス遅延を測定する手順を説明するシーケンスチャートである。
【図１７】図１１に示すマルチパス遅延判定処理の詳細動作例を説明するフローチャートである。
【図１８】図１１に示すＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣの総合判定処理に関して、与干渉回避判定結果とマルチパス遅延判定結果に応じたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替総合判定テーブルを示す模式図である。
【図１９】与干渉回避判定結果とマルチパス遅延判定結果に応じたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ選択イメージを示す模式図（グラフ）である。
【図２０】送信電力密度と最大マルチパス遅延サンプル数に応じたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇとＡＩＣの切替動作結果例である。
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る無線送信装置を構成する、ディジタル処理によるベースバンド部の構成例を示すブロック図である。
【図２２】ダイナミックスペクトルアクセスを説明するための一般的な通信システムの構成図である。
【図２３Ａ】一般的な与干渉回避伝送の原理を説明するための模式図であり、与干渉回避技術適用前のスペクトルのイメージを表す。
【図２３Ｂ】一般的な与干渉回避伝送の原理を説明するための模式図であり、与干渉回避技術適用後のスペクトルのイメージを表す。
【図２４】特許文献１に開示された、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇを用いて帯域外電力を低減する無線送信装置のブロック図である。
【図２５】非特許文献２および３に開示されたＡＩＣの動作を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明する本発明の各実施形態では、マルチユーザを収容するシステムにおいて、各ユーザを周波数軸上で多重するＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を適用したシステムを想定する。また、以下では、各実施形態が２次システムへ適用される場合を例に挙げる。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線送信装置を構成する、ディジタル処理によるベースバンド部１００の構成例を示すブロック図である。ベースバンド部１００は、変調部１０１と、切替判定部１０２（切替判定手段／切替判定回路）と、信号分離部１０３（信号分離手段／信号分離回路）と、を備える。さらに、ベースバンド部１００は、時間領域の処理による与干渉回避伝送部１０４（第１与干渉回避伝送手段／第１与干渉回避伝送回路）と、周波数領域の処理による与干渉回避伝送部１０５（第２与干渉回避伝送手段／第２与干渉回避伝送回路）と、合成部１０６（合成手段／合成回路）とを備える。
変調部１０１は、送信情報ビット列を入力し、シンボルにマッピングする変調処理を行い、変調した信号（以下、これを変調信号と言う）を信号分離部１０３へ出力する。
切替判定部１０２は、所定の「切替判定情報」を参照して、変調信号を周波数領域の所定のグループ毎に、時間領域の処理による与干渉回避伝送部１０４により伝送するか、周波数領域の処理による与干渉回避伝送部１０５により伝送するかを判定する。切替判定部１０２は、該判定結果を「切替判定結果」として信号分離部１０３へ出力する。ここで、切替判定情報は、例えば、所要とする与干渉回避の強弱を示す情報である与干渉回避要求情報や、伝送路のマルチパス遅延情報の大小を示す情報であるマルチパス遅延情報とすることができる。この場合、切替判定情報は、与干渉回避要求情報および伝送路のマルチパス遅延情報のいずれか１つあるいは両方とすることができる。すなわち、切替判定部１０２は、与干渉回避要求情報および伝送路のマルチパス遅延情報のいずれか１つあるいは両方を参照することにより、上記切替判定を行うことができる。
信号分離部１０３は、変調部１０１から出力される変調信号と切替判定部１０２から供給される切替判定結果とを入力し、切替判定結果に応じて変調信号を上記周波数領域のグループ毎に分離する。信号分離部１０３は、グループ毎に分離した変調信号を、時間領域の処理による与干渉回避伝送部１０４または周波数領域の処理による与干渉回避伝送部１０５へ出力する。
時間領域の処理による与干渉回避伝送部１０４は、信号分離部１０３から出力される周波数領域のグループ毎に分離された変調信号を入力し、時間領域の処理により与干渉回避伝送処理を行う。時間領域の処理による与干渉回避伝送処理は、例えば、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇが用いられる。与干渉回避伝送部１０４は、与干渉回避伝送処理した信号を、合成部１０６へ出力する。
周波数領域の処理による与干渉回避伝送部１０５は、信号分離部１０３から出力される周波数領域のグループ毎に分離された変調信号を入力し、周波数領域の処理により与干渉回避伝送処理を行う。周波数領域の処理による与干渉回避伝送処理は、例えば、ＡＩＣが用いられる。与干渉回避伝送部１０５は、与干渉回避伝送処理した信号を、合成部１０６へ出力する。
合成部１０６は、時間領域の処理による与干渉回避伝送手段１０４から出力される与干渉回避伝送処理された信号と周波数領域の処理による与干渉回避伝送手段１０５から供給される与干渉回避伝送処理された信号を入力し、合成する。合成部１０６は、合成した信号を送信変調信号として出力する。
図２は、図１に示すベースバンド部１００の動作例を示すフローチャートである。切替判定部１０２は、切替判定情報を参照して、変調信号を周波数領域のグループ毎に、時間領域の処理による与干渉回避伝送部１０４により伝送するか、周波数領域の処理による与干渉回避伝送部１０５により伝送するかを判定する（ステップＳ１）。
信号分離部１０３は、変調部１０１から出力される変調信号と切替判定部１０２から供給される切替判定結果とを入力する。信号分離部１０３は、切替判定結果に応じて変調信号を上記周波数領域のグループ毎に分離し、グループ毎に分離した変調信号を、与干渉回避伝送部１０４または与干渉回避伝送部１０５へ出力する（ステップＳ２）。
与干渉回避伝送手段１０４および与干渉回避伝送手段１０５は、信号分離部１０３から出力される周波数領域のグループ毎の変調信号を入力して、互いに異なる性能の与干渉回避伝送処理を実行する（ステップＳ３）。与干渉回避伝送手段１０４および与干渉回避伝送手段１０５は、与干渉回避伝送処理した変調信号を合成部１０６へ出力する。
合成部１０６は、与干渉回避伝送手段１０４および与干渉回避伝送手段１０５から出力される、周波数領域のグループ毎に与干渉回避伝送処理された変調信号を入力して合成する（ステップＳ４）。合成部１０６は、合成した信号を、送信変調信号として出力する。
図３は、切替判定情報が「与干渉回避要求情報」の場合における、ベースバンド部１００の動作結果例である。図３から諒解されるように、与干渉回避要求が“弱”の場合、ベースバンド部１００は、与干渉回避性能は低いが演算量も小さい時間領域の処理による与干渉回避伝送を選択する。一方、与干渉回避要求が“強”の場合、ベースバンド部１００は、与干渉回避性能は高いが演算量も大きい周波数領域の処理による与干渉回避伝送手段を選択する。
図４は、切替判定情報が「伝送路のマルチパス遅延情報」の場合における、ベースバンド部１００の動作結果例である。図４から諒解されるように、マルチパス遅延が“小”の場合、ベースバンド部１００は、マルチパス耐性は弱いが演算量も小さい時間領域の処理による与干渉回避伝送手段を選択する。一方、マルチパス遅延が“大”の場合、ベースバンド部１００は、マルチパス耐性は強いが演算量も大きい周波数領域の処理による与干渉回避伝送手段を選択する。
以上説明したように、第１の実施形態によれば、送信信号の周波数領域のグループ毎に所要とする与干渉回避性能、伝送特性、および与干渉回避に必要な演算量を最適化することができる。例えば、周波数領域のグループをユーザ単位とした場合、ユーザ毎に与干渉回避性能、伝送特性、および演算量を最適化することができる。
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る無線送信装置を構成する、ディジタル処理によるベースバンド部５００の構成例を示すブロック図である。ベースバンド部５００は、符号化部５０１と、インタリーバ５０２と、変調部５０３と、Ｓ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ／Ｐａｒａｌｌｅｌ）変換部５０４（図５では、簡略化して「Ｓ／Ｐ」と記載）と、送信電力制御部５０５と、マルチパス遅延測定結果取得部５０６と、伝送路損失推定部５０７と、Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部５０８と、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９と、センシング部５１０と、を備える。さらに、ベースバンド部５００は、サブキャリアマッピング部５１１と、ＩＦＦＴ５１２−１、２と、Ｐ／Ｓ（Ｐａｒａｌｌｅｌ／Ｓｅｒｉａｌ）変換部５１３−１、２（図５では、簡略化して「Ｐ／Ｓ」と記載）と、ＣＰ付加部５１４−１と、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）付加部５１４−２と、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５と、ＡＩＣシンボル生成部５１６と、加算部５１７とを備える。
符号化部５０１は、送信情報ビット列を入力し、誤り訂正用の符号化処理を行い、符号化したビット列をインタリーバ５０２に出力する。ここで、符号化処理には、例えば、畳み込み符号やターボ符号などが用いられる。
インタリーバ５０２は、符号化部５０１から符号化ビット列を入力し、ビットの配列を変更するインタリーブ処理を行い、インタリーブしたビット列を変調部５０３へ出力する。
変調部５０３は、インタリーバ５０２からビット列を入力し、シンボルにマッピングする変調処理を行い、変調した信号をＳ／Ｐ変換部５０４へ出力する。
Ｓ／Ｐ変換部５０４は、変調部５０３から変調信号を入力し、シリアル／パラレル変換を行い、パラレル信号に変換した変調信号をサブキャリアマッピング部５１１へ出力する。
送信電力制御部５０５は、送信装置が送信する信号の送信電力を決定し、決定した送信電力から算出される送信電力密度をＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９へ出力する。
マルチパス遅延測定結果取得部５０６は、例えば、送信先装置にて測定した伝送路の最大マルチパス遅延サンプル数を、制御チャネルを介して、送信先装置から取得し、取得した最大マルチパス遅延サンプル数を、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９へ出力する。ここで、送信先装置における最大マルチパス遅延サンプル数は、例えば、受信したパイロットチャネルまたはＣＰの相関処理を実行することにより得られる。
伝送路損失推定部５０７は、送信装置と保護すべき１次システム受信装置との伝送路損失を推定し、推定した伝送路損失を、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９へ出力する。上記伝送路損失の推定方法としては、例えば、送信先装置から送信されるパイロット信号を受信して推定する方法や、送信装置と保護すべき１次システム受信装置の距離から推定する方法を挙げることができる。
Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部５０８は、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇの波形整形のパラメータであるＷｉｎｄｏｗ重複長を決定し、決定したＷｉｎｄｏｗ重複長を、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９およびＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５へ出力する。ここで、Ｗｉｎｄｏｗ重複長は、ＯＦＤＭシンボル片側の波形整形を施す長さと一致するのが好ましい。なお、Ｗｉｎｄｏｗ重複長は予め定められた固定値を用いてもよい。
なお、以上説明した、送信電力密度、最大マルチパス遅延サンプル数、保護すべき１次システム受信装置との伝送路損失、Ｗｉｎｄｏｗ重複長は、第１の実施形態における「切替判定情報」に相当する。
Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９は、送信電力制御部５０５から出力される「送信電力密度」と、マルチパス遅延測定結果取得部５０６から出力される「伝送路の最大マルチパス遅延サンプル数」と、伝送路損失推定部５０７から出力される「保護すべき１次システム受信装置との伝送路損失」（図５では簡略化して「伝送路損失」と記載）と、Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部５０８から出力される「Ｗｉｎｄｏｗ重複長」とを入力する。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９は、これらの情報に基づいて、与干渉回避手段として、時間領域の処理によるＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇを用いるか、あるいは、周波数領域の処理によるＡＩＣを用いるかを、周波数領域の所定のグループ毎（例えば、ユーザ毎）に判定する。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９は、該判定結果（第１の実施形態の「切替判定結果」に相当、また、以降これを「Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ判定結果」と呼ぶ場合もある）を、サブキャリアマッピング部５１１へ出力する。
ここで、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９は、これらの複数の切替判定情報のうち、１つあるいは複数の情報を、入力および参照して、上記切替判定を行う。
センシング部５１０は、１次システムの通信状況をセンシングし、１次システムが使用している帯域、すなわち与干渉を回避すべき帯域の情報（以下、これを与干渉回避帯域情報と呼ぶ場合もある）を、サブキャリアマッピング部５１１およびＡＩＣシンボル生成部５１６へ出力する。
サブキャリアマッピング部５１１は、Ｓ／Ｐ変換部５０４から変調信号を入力し、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９からＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ判定結果を入力し、センシング部５１０から与干渉回避帯域情報を入力する。サブキャリアマッピング部５１１は、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ判定結果を参照して、変調信号を、ユーザ単位でＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理を行う処理系統と、ユーザ単位でＡＩＣ処理を行う処理系統に分離する。さらに、サブキャリアマッピング部５１１は、与干渉回避帯域情報を参照して与干渉を回避する帯域にサブキャリアを配置しないようにサブキャリアマッピングする。サブキャリアマッピング部５１１は、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理を行うユーザの変調信号をＩＦＦＴ５１２−１へ出力し、ＡＩＣ処理を行うユーザの変調信号をＡＩＣシンボル生成部５１６へ出力する。
ＩＦＦＴ５１２−１は、サブキャリアマッピング部５１１から変調信号を入力し、ＩＦＦＴ処理を行うことによりサブキャリア信号を生成し、生成したサブキャリア信号をＰ／Ｓ変換部５１３−１へ出力する。
Ｐ／Ｓ変換部５１３−１は、ＩＦＦＴ５１２−１からサブキャリア信号を入力し、パラレル／シリアル変換し、シリアル信号に変換した変調信号をＣＰ付加部５１４−１へ出力する。
ＣＰ付加部５１４−１は、Ｐ／Ｓ変換部５１３−１から変調信号を入力し、ＯＦＤＭシンボルの後方部分をＯＦＤＭシンボルの前にコピーしてＣＰ付加し、ＣＰ付加した信号をＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５へ出力する。
Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５は、ＣＰ付加部５１４−１からＣＰ付加した信号を入力するとともに、Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部５０８からＷｉｎｄｏｗ重複長を入力する。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５は、ＣＰ付加前のＯＦＤＭシンボルの前方部分をＯＦＤＭシンボルの後にコピーしてＴａｉｌ付加する。次に、拡張した時間領域のＯＦＤＭシンボルを波形整形し、波形整形した前後のＯＦＤＭシンボルと一部を重複させる。ＯＦＤＭシンボルの波形整形には例えばレイズドコサインロールオフ波形を用いることができ、Ｗｉｎｄｏｗ重複長に基づいて波形整形を行う。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５は、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理した変調信号を加算部５１７へ出力する。
一方、ＡＩＣシンボル生成部５１６は、センシング部５１０から与干渉回避帯域情報を入力し、また、サブキャリアマッピング部５１１からＡＩＣ処理を行うユーザの変調信号を入力する。ＡＩＣシンボル生成部５１６は、与干渉回避帯域における漏洩干渉成分を打ち消すシンボルを計算して挿入し、ＡＩＣシンボルを挿入した変調信号をＩＦＦＴ５１２−２へ出力する。
ＩＦＦＴ５１２−２は、ＡＩＣシンボル生成部５１６から漏洩干渉成分を打ち消すシンボルが挿入された変調信号を入力し、ＩＦＦＴ処理を行うことによりサブキャリア信号を生成する。ＩＦＦＴ５１２−２は、ＩＦＦＴ処理を行った変調信号を、Ｐ／Ｓ変換部５１３−２へ出力する。
Ｐ／Ｓ変換部５１３−２は、ＩＦＦＴ５１２−２からの変調信号を入力し、パラレル／シリアル変換を施し、シリアル信号に変換した変調信号をＧＩ付加部５１４−２へ出力する。
ＧＩ付加部５１４−２は、Ｐ／Ｓ変換部５１３−２からの変調信号を入力し、例えば０（ゼロ）パディングされたＧＩをＯＦＤＭシンボルの前に付加し、ＧＩ付加した変調信号を、加算部５１７へ出力する。
加算部５１７は、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５から出力される変調信号と、ＧＩ付加部５１４−２から出力される変調信号とを入力し、両信号を加算し、加算した信号を送信変調信号として出力する。
図６は、図５に示すＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９の構成例を示すブロック図である。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９は、与干渉回避閾値決定部６０１と、与干渉回避判定部６０２と、マルチパス遅延閾値決定部６０３と、マルチパス遅延判定部６０４と、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部６０５とを備える。
与干渉回避閾値決定部６０１は、伝送路損失推定部５０７から、保護すべき１次システム受信装置との伝送路損失（図６では、簡略化して「伝送路損失」と記載）を入力する。与干渉回避閾値決定部６０１は、該伝送路損失と、例えば、予め定められている１次システム受信装置の許容干渉電力密度と、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時における送信帯域外への漏洩成分の漏れ込み係数とに基づいて、与干渉回避閾値を決定する。与干渉回避閾値θ［ｄＢｍ／Ｈｚ］は、例えば、式（１）で表される。
0005640990.tif 000002
式（１）において、Ｒは１次システム受信装置の許容干渉電力密度［ｄＢｍ／Ｈｚ］を示し、Ｌは送信装置と保護すべき１次システム受信装置間の伝送路損失［ｄＢ］を示し、ＩはＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時における送信帯域外漏洩成分の漏れ込み係数［ｄＢ］を示す。
与干渉回避閾値決定部６０１は、決定した与干渉回避閾値θを、与干渉回避判定部６０２へ出力する。
与干渉回避判定部６０２は、送信電力制御部５０５（図５参照）から出力される送信信号の送信電力密度と、与干渉回避閾値決定部６０１から出力される与干渉回避閾値θとを入力する。与干渉回避判定部６０２は、例えば、送信電力密度が与干渉回避閾値θより小さいか否かを判定する。そして、送信電力密度が与干渉回避閾値より小さい場合、与干渉回避判定部６０２は、判定条件が満たされたものと判断する。与干渉回避判定部６０２は、判定結果（与干渉回避判定結果）を、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部６０５へ出力する。
マルチパス遅延閾値決定部６０３は、Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部５０８（図５参照）から、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時の波形整形パラメータであるＷｉｎｄｏｗ重複長を入力する。マルチパス遅延閾値決定部６０３は、Ｗｉｎｄｏｗ重複長に基づいて、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時の有効ＣＰ長を計算し、計算した有効ＣＰ長をマルチパス遅延閾値として用いる。マルチパス遅延閾値ξ［サンプル］は、例えば、式（２）で表される。
0005640990.tif 000003
式（２）において、ＬＣＰは、ＣＰ長［サンプル］、ＬＯＶは、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時のＷｉｎｄｏｗ重複長［サンプル］を示す。
マルチパス遅延閾値決定部６０３は、決定したマルチパス遅延閾値ξを、マルチパス遅延判定部６０４へ出力する。
マルチパス遅延判定部６０４は、マルチパス遅延測定結果取得部５０６（図５参照）から出力される最大マルチパス遅延サンプル数と、マルチパス遅延閾値決定部６０３から出力されるマルチパス遅延閾値ξとを入力する。マルチパス遅延判定部６０４は、例えば、最大マルチパス遅延サンプル数がマルチパス遅延閾値ξより小さいか否かを判定する。そして、最大マルチパス遅延サンプル数がマルチパス遅延閾値より小さい場合、マルチパス遅延判定部６０４は、判定条件が満たされたものと判断する。マルチパス遅延判定部６０４は、判定結果（マルチパス遅延判定結果）を、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ総合判定部６０５へ出力する。
Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部６０５は、与干渉回避判定部６０２から出力される与干渉回避判定結果と、マルチパス遅延判定部６０４から出力されるマルチパス遅延判定結果を入力する。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部６０５は、与干渉回避判定結果とマルチパス遅延判定結果のいずれか１つあるいは両方を参照して、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇとＡＩＣの切り替え総合判定を行う。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部６０５は、判定結果（Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ判定結果）を、サブキャリアマッピング部５１１（図５参照）へ出力する。
図７は、図５に示すＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５の構成例を示すブロック図である。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５は、Ｔａｉｌ領域コピー部７０１と、時間領域波形整形部７０２と、前後ＯＦＤＭシンボル重複部７０３とを備える。
Ｔａｉｌ領域コピー部７０１は、ＣＰ付加部５１４−１（図５参照）からＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルを入力するとともに、Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部５０８（図５参照）からＷｉｎｄｏｗ重複長を入力する。Ｔａｉｌ領域コピー部７０１は、Ｗｉｎｄｏｗ重複長に応じてＣＰ付加前のＯＦＤＭシンボル前方部分をＴａｉｌとしてＯＦＤＭシンボルの後にコピーして付加する。Ｔａｉｌ領域コピー部７０１は、Ｔａｉｌ付加後のＯＦＤＭシンボルを、時間領域波形整形部７０２へ出力する。
時間領域波形整形部７０２は、Ｔａｉｌ領域コピー部から、ＣＰとＴａｉｌが付加されたＯＦＤＭシンボルを入力するとともに、Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部５０８からＷｉｎｄｏｗ重複長を入力する。時間領域波形整形部７０２は、Ｗｉｎｄｏｗ重複長に応じてＣＰ区間とＴａｉｌ区間に対して時間領域の波形整形を行う。波形整形の例としては、レイズドコサインロールオフ波形に基づいた波形整形を挙げることができる。ここで、サンプルｔの波形整形特性ｇ（ｔ）は、式（３）で表される。
0005640990.tif 000004
式（３）において、ＮＦＦＴは、ＦＦＴサイズを示す。
時間領域波形整形部７０２は、波形整形した信号を、前後ＯＦＤＭシンボル重複部７０３へ出力する。
前後ＯＦＤＭシンボル重複部７０３は、時間領域波形整形部７０２から波形整形された信号を入力するとともに、Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部５０８（図５参照）からＷｉｎｄｏｗ重複長を入力する。前後ＯＦＤＭシンボル重複部７０３は、Ｗｉｎｄｏｗ重複長に応じて、波形整形した自シンボルのＣＰ区間（Ｈｅａｄ  ｗｉｎｄｏｗ）と波形整形した前シンボルのＴａｉｌ区間（Ｔａｉｌ  ｗｉｎｄｏｗ）を加算することにより重複させる。同様に、波形整形した自シンボルのＴａｉｌ区間と波形整形した後シンボルのＣＰ区間の一部を重複させる。
図８は、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理の原理図である。図８において、ＣＰ８０１のサンプル数はＬＣＰに相当し、Ｔａｉｌ８０３のサンプル数はＬＯＶに相当し、有効ＣＰ長はＬＣＰ−ＬＯＶで表され、ＬＯＶの分だけマルチパス耐性が損なわれることになる。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部５１５（前後ＯＦＤＭシンボル重複部７０３）は、波形整形および前後のＯＦＤＭシンボルを重複させた信号を加算部５１７へ出力する。
図９は、図５に示すＡＩＣシンボル生成部５１６の構成例を示すブロック図である。ＡＩＣシンボル生成部５１６は、ＡＩＣ係数生成部９０１と、ＡＩＣ係数乗算部９０２と、ＡＩＣシンボル挿入部９０３とを備える。
ＡＩＣ係数生成部９０１は、センシング部５１０（図５参照）から与干渉回避帯域情報を入力し、ＡＩＣ係数を計算し、計算したＡＩＣ係数をＡＩＣ係数乗算部９０２へ出力する。ここで、ＡＩＣ係数は、例えば、後述の式（１０）の行列Ｗに相当する。ＡＩＣ係数乗算部９０２は、ＡＩＣ係数生成部９０１からＡＩＣ係数を入力し、サブキャリアマッピング部５１１（図５参照）から変調信号である送信シンボルを入力する。ＡＩＣ係数乗算部９０２は、ＡＩＣ係数と送信シンボルを乗算することによりＡＩＣシンボルを生成し、生成したＡＩＣシンボルをＡＩＣシンボル挿入部９０３へ出力する。ここで、ＡＩＣシンボルは、例えば、後述の式（１０）により計算することができる。
ＡＩＣシンボル挿入部９０３は、サブキャリアマッピング部５１１（図５参照）から、サブキャリアマッピング後の送信シンボル（図９では「送信シンボル（入力）」と記載）を入力し、ＡＩＣ係数乗算部９０２からＡＩＣシンボルを入力する。ＡＩＣシンボル挿入部９０３は、サブキャリアマッピング後の送信シンボルにＡＩＣシンボルを挿入する。ＡＩＣシンボル挿入部９０３は、ＡＩＣシンボルを挿入した送信シンボル（図９では、「送信シンボル（出力）」と記載）をＩＦＦＴ５１２−２へ出力する。
図１０は、図５に示すＩＦＦＴ５１２−２の入力信号（すなわち、図９に示すＡＩＣシンボル挿入部９０３の出力信号）の例を示す入力信号パターン図である。図１０は、送信シンボルの他に与干渉回避帯域に相当するシンボルにはゼロが挿入され、与干渉回避帯域に相当するシンボルの外側にＡＩＣシンボルが挿入される例を示す。
以降、式（４）〜式（１０）にＡＩＣシンボル生成部５１６におけるＡＩＣシンボル生成式の例を示す。
ＩＦＦＴ５１２−１の出力である時間領域のサンプルｎ（ｎ＝０、１、・・・、Ｎ−１）のＯＦＤＭ信号ｘ（ｎ）は、式（４）で表される。
0005640990.tif 000005
式（４）において、Ｘ（ｋ）、ｋ（ｋ＝０、１、・・・、Ｎ−１）は、送信するシンボルを示す。
Ｍ倍（Ｍ≧１）にアップサンプリングした周波数位置ｌ（ｌ＝０、１、・・・、ＮＭ−１）におけるＯＦＤＭ信号のスペクトルＹ（ｌ）は、式（５）で表される。
0005640990.tif 000006
式（４）と式（５）からＯＦＤＭ信号のスペクトルＹ（ｌ）は、式（６）で表される。
0005640990.tif 000007
式（６）において、Ｐ（ｌ、ｋ）は、変換カーネルを示す。
次に、与干渉回避帯域におけるアップサンプリング前のサブキャリア数をＮｉとし、与干渉回避帯域におけるアップサンプリング後のサイドローブ成分Ｍ（Ｎｉ−１）＋１行の列ベクトルｄ１は、式（７）で表される。
0005640990.tif 000008
式（７）において、ＰＳは、Ｐ（ｌ、ｋ）を要素とする行列Ｐの与干渉回避帯域におけるアップサンプリング後のサイドローブ成分に相当する行を抽出した（Ｍ（Ｎｉ−１）＋１）×Ｎの部分行列を示す。また、式（７）において、ｇは、与干渉回避帯域およびＡＩＣトーンに相当する成分をゼロにした送信シンボルから構成されるＮ行の列ベクトルを示す。
与干渉回避帯域におけるサイドローブ成分を打ち消すための信号は式（８）で表される。
0005640990.tif 000009
ここで、ＡＩＣトーン数を２と仮定すると、Ｐ１は与干渉回避帯域およびＡＩＣトーンのみ考慮した行列ＰＳの（Ｍ（Ｎｉ−１）＋１）×（Ｎｉ＋２）の部分行列を示し、ｈは干渉成分を打ち消すＡＩＣシンボルの（Ｎｉ＋２）行の列ベクトルである。
行列Ｐ１は正方行列でないため、最小自乗誤差法により列ベクトルｈを求める。式（８）から、自乗誤差ｅ２は、例えば、式（９）で表される。
0005640990.tif 000010
式（９）より、干渉成分を打ち消す列ベクトルｈは式（１０）で表される。
0005640990.tif 000011
ここで、Ｗは（Ｎｉ＋２）×Ｎの行列であり、ＡＩＣ係数生成部９０１の出力信号に相当する。以上から干渉成分を打ち消すＡＩＣシンボルの列ベクトルｈは行列Ｗと送信シンボルの列ベクトルｇから計算でき、ＡＩＣシンボルの列ベクトルｈはＡＩＣ係数乗算部９０２の出力に相当する。行列Ｗの計算には逆行列演算を含めた行列乗算を必要とし、演算量が大きい。特に与干渉回避帯域が動的に変化する環境では与干渉回避帯域の周波数位置または与干渉回避帯域幅が変化する度に行列Ｗを更新する必要がある。このため、事前に行列Ｗを計算して保持しておくことが困難であり、演算量が大きい問題が顕著になる。
図１１は、図５に示すベースバンド部５００の動作例を説明するフローチャートである。以下の説明では、主として、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９とサブキャリアマッピング部５１１の動作について説明する。また、必要に応じて図５および図６を参照する。動作概要としては、送信電力密度および最大マルチパス遅延サンプル数に応じて、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇとＡＩＣを、ユーザ毎に適応的に切り替える。
Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９の与干渉回避判定部６０２（図６参照）は、ユーザ毎に与干渉回避判定を行う（ステップＳ１０）。具体的には、与干渉回避判定部６０２は、送信電力密度と与干渉回避閾値を参照して、ユーザ毎にＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時に所要とする与干渉回避基準を満たすか否かの判定を行う。例えば、送信電力密度が与干渉回避閾値より小さい場合、与干渉回避判定部６０２は、判定条件が満たされると判定する。
Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切り替え判定部５０９のマルチパス遅延判定部６０４（図６参照）は、ユーザ毎にマルチパス遅延判定を行う（ステップＳ１１）。具体的には、マルチパス遅延判定部６０４は、最大マルチパス遅延サンプル数とマルチパス遅延閾値とを参照して、ユーザ毎にＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時に所要とする有効ＣＰ長を満たすか否かの判定を行う。例えば、最大マルチパス遅延サンプル数がマルチパス遅延閾値より小さい場合、マルチパス遅延判定部６０４は、判定条件が満たされると判定する。
Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切り替え判定部５０９のＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部６０５（図６参照）は、与干渉回避判定結果とマルチパス遅延判定結果のいずれか１つあるいは両方を参照して、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇとＡＩＣの切り替え総合判定を行う（ステップＳ１２）。Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部６０５は、該判定結果を「Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ判定結果」として出力する。
サブキャリアマッピング部５１１（図５参照）は、「Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定結果」に応じて、Ｓ／Ｐ変換部５０４から出力される変調信号をユーザ毎にＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇを行う処理系統とＡＩＣを行う処理系統に分離することにより与干渉回避伝送方式の切り替えを行う（ステップＳ１３）。
次に、図１１の与干渉回避判定処理（ステップＳ１０に示す処理）の詳細について説明する。
図１２は、図１１の与干渉回避判定処理（ステップＳ１０に示す処理）の詳細動作例を説明するフローチャートである。与干渉回避判定部６０２（図６参照）は、送信電力密度と与干渉回避閾値θ（例えば、式（１）により計算される）とを比較する（ステップＳ２０）。送信電力密度が与干渉回避閾値θより小さい場合（ステップＳ２０においてＹｅｓ判定）、与干渉回避判定部６０２は、与干渉回避判定結果をＯＫと判定する（ステップＳ２１）。一方、送信電力密度が与干渉回避閾値θより小さくない場合（ステップＳ２０においてＮｏ判定）、与干渉回避判定部６０２は、与干渉回避判定結果をＮＧと判定する（ステップＳ２２）。
また、図１３は、送信信号の送信電力密度に応じた与干渉回避判定イメージを示す模式図（グラフ）である。図１３は、横軸を周波数、縦軸を送信電力密度とし、２次システムのユーザが周波数軸上でマルチユーザ多重されている様子を示す。また、図１３から諒解されるように、２次システムは、１次システムの使用帯域を避けるようにノッチを形成してスペクトル送信する。一般に、２次システムの送信電力密度が大きいと帯域外漏洩電力も大きくなり、与干渉電力が大きくなる。反対に送信電力密度が小さいと帯域外漏洩電力も小さくなり、与干渉電力が小さくなる。図１３は、２次システムの送信電力密度が与干渉回避閾値θより小さい場合は与干渉回避判定条件を満たし（すなわち、ＯＫとなる）、一方、２次システムの送信電力密度が与干渉回避閾値θより小さくない場合は与干渉回避判定条件を満たさない（すなわち、ＮＧとなる）ものと判定する例を示す。
また、２次システムの送信装置と１次システムの受信装置の距離が既知の場合には伝送路損失を推定でき、１次システム受信装置における許容干渉電力密度および送受信アンテナ利得を考慮した与干渉回避閾値の設定を行ってもよい。この場合、例えば、ユーザｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋ）の与干渉回避閾値θｋ［ｄＢｍ／Ｈｚ］は、式（１１）で表される。
0005640990.tif 000012
式（１１）において、Ｒは１次システム受信装置の許容干渉電力密度［ｄＢｍ／Ｈｚ］を示し、Ｌｋはユーザｋの送信装置と保護すべき１次システム受信装置間の伝送路損失［ｄＢ］を示す。また、式（１１）において、ＩはＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時の帯域外漏洩電力の漏れ込み係数［ｄＢ］を示し、ＧＳＴＸは送信装置の送信アンテナ利得［ｄＢ］を示し、ＧＰＲＸは保護すべき１次システム受信装置のアンテナ利得［ｄＢ］を示す。
与干渉回避判定は、２次システム送信装置の送信電力密度の他に、例えば、保護すべき１次システム受信装置が受ける干渉量、１次システムに関するデータベース、ＣＰＣ（Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、センシング結果、非送信帯域幅、与干渉回避帯域からの周波数間隔、ならびに送信ビームの指向性などの情報に基づいて行われてもよい。この場合、与干渉回避閾値は、それぞれの切替判定情報に対応する閾値を設けることになる。
次に、図１１のマルチパス遅延判定処理（ステップＳ１１に示す処理）の詳細について説明する。マルチパス遅延判定処理の例として、２次システムの伝送路のマルチパス遅延に応じて、マルチパス遅延を判定する場合を例に挙げる。
図１４は、２次システムのマルチパス遅延を測定する手順を説明するものであり、特に、２次システムの送信先装置にて、２次システムのマルチパス遅延を測定する手順を説明するシーケンスチャートである。
２次システムの送信先装置（例えば、端末局又は基地局）は、下り又は上り信号１４０１の伝送路のマルチパス遅延を測定し、測定したマルチパス遅延を与干渉回避制御回線と逆の回線１４０２を介して、２次システムの送信元装置（例えば、基地局又は端末局）に通知する。通知するマルチパス遅延は、最大マルチパス遅延サンプル数を用いることが適しており、また、代替情報として、遅延スプレッドを用いてもよい。
図１５は、最大マルチパス遅延サンプル数を説明するための図であり、伝送路のインパルス応答のイメージを示す模式図である。最大マルチパス遅延サンプル数は、例えば最も早い時間に到来する有効パスと、最も遅い時間に到来する有効パス間のサンプル数を示す。２次システムの送信元装置は、通知された最大マルチパス遅延サンプル数とＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ適用時の有効ＣＰ長とを比較し、最大マルチパス遅延サンプル数が有効ＣＰ長より小さいユーザはマルチパス遅延判定条件を満たし、小さくないユーザは判定条件を満たさないものと判定する。
図１６は、２次システムのマルチパス遅延を測定する手順を説明するものであり、特に、２次システムの送信元装置にて、２次システムのマルチパス遅延を測定する手順を説明するシーケンスチャートである。マルチパス遅延は、２次システムの送信元装置（例えば、基地局又は端末局）にて、与干渉回避制御を行う回線と逆回線１６０１のマルチパス遅延を測定して参考値とすることもできる。
以上の他に、マルチパス遅延は、２次システムの送信元装置と２次システムの送信先装置の距離から推定することもできる。
図１７は、図１１のマルチパス遅延判定処理（ステップＳ１１に示す処理）の詳細動作例を説明するフローチャートである。マルチパス遅延判定部６０４（図６参照）は、最大マルチパス遅延サンプル数とマルチパス遅延閾値ξ（例えば、式（２）により算出される）とを比較する（ステップＳ３０）。最大マルチパス遅延サンプル数がマルチパス遅延閾値ξより小さい場合（ステップＳ３０においてＹｅｓ判定）、マルチパス遅延判定部６０４は、マルチパス遅延判定結果をＯＫと判定する（ステップＳ３１）。一方、最大マルチパス遅延サンプル数がマルチパス遅延閾値ξより小さくない場合（ステップＳ３０においてＮｏ判定）、マルチパス遅延判定部６０４は、マルチパス遅延判定結果をＮＧと判定する（ステップＳ３２）。
次に、図１１の与干渉回避判定結果とマルチパス遅延判定結果に応じたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣの総合判定処理（ステップＳ１２に示す処理であって、図６のＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部６０５によって実行される処理）の詳細について説明する。
図１８は、図１１に示すＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣの総合判定処理に関して、与干渉回避判定結果とマルチパス遅延判定結果に応じたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替総合判定テーブルを示す模式図である。切替総合判定テーブルにおいて、パターン１は、上記２つの判定条件（すなわち、与干渉回避判定結果とマルチパス遅延判定結果）のうち、１つでも条件を満たさないときにＡＩＣを選択する例を示すものである。また、パターン４は、２つの条件が満たされないときにＡＩＣを選択する例を示すものである。また、パターン２は、与干渉回避判定結果のみに基づいてＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇとＡＩＣとを切り替える例を示す。一方、パターン３は、マルチパス遅延判定結果のみに基づいてＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇとＡＩＣとを切り替える例を示す。
図１９は、与干渉回避判定結果とマルチパス遅延判定結果に応じたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ選択イメージを示す模式図（グラフ）である。図１９は、横軸を周波数、縦軸を送信電力密度とし、２次システムのユーザが周波数軸上でマルチユーザ多重されている様子を示す。また、図１９から諒解されるように、２次システムは、１次システムの使用帯域を避けるようにノッチを形成してスペクトル送信する。一般に、２次システムの送信電力密度が大きいと帯域外漏洩電力も大きくなり、与干渉電力が大きくなる。反対に送信電力密度が小さいと帯域外漏洩電力も小さくなり、与干渉電力が小さくなる。
図１９において、２次システムの各ユーザの送信電力密度、与干渉回避判定結果（ＯＫまたはＮＧで示す）、マルチパス遅延判定結果（ＯＫまたはＮＧで示す）、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替総合判定結果（Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇまたはＡＩＣで示す）が示される。この場合、与干渉回避閾値θｋをユーザ毎に設定した与干渉回避判定、およびマルチパス遅延判定が実行される。これらの判定結果に基づいて、送信信号は、ユーザ毎にＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇとＡＩＣを切り替えて送信されるものとする。すなわち、図１９は、与干渉回避判定に関して言えば、２次システムの送信電力密度がユーザ毎の与干渉回避閾値θｋより小さい場合は与干渉回避判定条件を満たし（すなわち、ＯＫとなる）、２次システムの送信電力密度がユーザ毎の与干渉回避閾値θｋより小さくない場合は与干渉回避判定条件を満たさない（すなわち、ＮＧとなる）ものと判定する例を示す。ここで、ユーザ１、２、Ｋに着目すると、ユーザ１は、与干渉回避判定とマルチパス遅延判定の両方の条件を満たし、ユーザ２およびＫは、与干渉回避判定とマルチパス遅延判定の両方の条件を満たしていない。ここで、例えば、両方の条件を満足した場合のみＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇが適用され、それ以外の場合はＡＩＣが適用されるようルールが決められている場合、つまり、図１８のパターン１の場合、ユーザ１にはＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇが適用され、ユーザ２およびユーザＫにはＡＩＣが適用される。
図２０は、送信電力密度と最大マルチパス遅延サンプル数に応じたＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇとＡＩＣの切替動作結果の例を示す。図２０から諒解されるように、送信電力密度が小さく且つ最大マルチパス遅延サンプル数が小さいユーザにはＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇが適用され、一方、送信電力密度が大きいあるいは最大マルチパス遅延サンプル数が大きいユーザにはＡＩＣが適用される。
以上説明した第２の実施形態によれば、２次システムの各ユーザにおいて所要とする与干渉回避性能を満たすことができる。さらに一部ユーザの伝送特性を向上させることができる。なお、本実施形態の無線送信装置は、ＡＩＣのみを適用する構成と比べて新たなＩＦＦＴ演算を必要とする。しかしながら、ＡＩＣ演算量はＩＦＦＴ演算量と比べると極めて大きい。ここで、本実施形態の無線通信装置の場合、前述した通り、常にＡＩＣを適用するのではなく、場合によっては、与干渉回避性能は低いが演算量も小さい時間領域の処理による与干渉回避伝送（例えば、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ）を適用するので、ＡＩＣ演算自体を低減させることができる。特に、与干渉を回避すべき帯域の個数が多く、ＡＩＣの演算量が大きくなる場合において、本実施形態の演算量低減効果は、大きくなる。すなわち、ＡＩＣ演算低減量がＩＦＦＴ演算増加量を凌ぐことにより、全体として与干渉回避に必要な演算量を低減させることが可能となる。
以上纏めれば、第２の実施形態によれば、送信信号の周波数領域のグループ毎に所要とする与干渉回避性能、伝送特性、および与干渉回避に必要な演算量を最適化することができる。
さらに、与干渉回避帯域が動的に変化する環境においては、与干渉回避制御の追従特性を向上させることができる。
［第３の実施形態］
図２１は、本発明の第３の実施形態に係る無線送信装置を構成する、ディジタル処理によるベースバンド部２０００の構成例を示すブロック図である。図２１に示すベースバンド部２０００の、図５に示す第２の実施形態のベースバンド部５００との差異は、ベースバンド部２０００が、周波数領域の処理による与干渉回避伝送方式としてＡＩＣの代わりにサブキャリアウェイティングを用いる点にある。具体的には、ベースバンド部２０００は、図５に示すＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部５０９に替えてＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／サブキャリアウェイティング切替判定部２１０９を備える。さらに、ベースバンド部２０００は、図５に示すＡＩＣシンボル生成部５１６に替えてサブキャリアウェイティング部２１１６を備える。以上の構成により、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇを行わないユーザの送信信号についてはサブキャリアウェイティングにより与干渉回避伝送を行うことができる。サブキャリアウェイティングは、帯域外のサブキャリア成分が小さくなるようにサブキャリア信号に変換されるシンボルに適切な重みを乗算することにより漏洩電力を抑圧する技術である。
図２１に示すベースバンド部２０００（すなわち、第３の実施形態の無線送信装置を構成するベースバンド部）の動作は、図１１に示すフローチャート（すなわち、本発明の第２の実施形態の無線送信装置を構成するベースバンド部の動作例を説明するフローチャート）において、ＡＩＣをサブキャリアウェイティングに置き換えたものと同等である。具体的には、図１１におけるステップＳ１２やＳ１３のＡＩＣをサブキャリアウェイティングに置き換える。
サブキャリアウェイティングを適用する場合、ＡＩＣのように漏洩電力低減用の専用シンボルを挿入する必要がない利点がある。
［変形例］
帯域外漏洩電力を抑圧するために、図５に示すＡＩＣシンボル生成部５１６の代わりにサブキャリア信号に変換されるシンボル間に相関を持たせるスペクトルコーディング部を設けてもよい。
また、上記で説明した時間領域の処理による与干渉回避伝送方式は、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇに限定されず、他の方式を採用することができる。また、上記で説明した周波数領域の処理による与干渉回避伝送方式は、ＡＩＣおよびサブキャリアウェイティングに限定されず、他の方式を採用することができる。
また、以上の説明では、切替判定情報として、送信電力密度、最大マルチパス遅延サンプル数、保護すべき１次システム受信装置との伝送路損失、Ｗｉｎｄｏｗ重複長を用いる場合を例に挙げたが、これら以外の情報を切替判定情報として用いることも可能である。例えば、与干渉回避帯域からの周波数間隔を切替判定情報として用いることができ、この場合は与干渉回避帯域からの周波数間隔が近いユーザにＡＩＣを適用し、与干渉回避帯域からの周波数間隔が遠いユーザにはＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇを適用する。
また、以上の説明では、与干渉回避手段の切替判定および切替実行をユーザ単位で行う場合を例に挙げたが、上記判定及び実行は、ユーザ単位で行う場合に限定されず、例えば、リソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）単位あるいはサブキャリア単位で行うことも可能である。
ここで、リソースブロックは、通信の切り替え単位のことを指し、サブチャネル、サブキャリアブロック、サブバンド、または、チャンクと称されることがある。さらに、リソースブロックは、連続したサブキャリアから構成されることもあるし、非連続のサブキャリアから構成されることもある。例えば、リソースブロックは、時間領域では周期プレフィックスに応じて７個または６個の連続ＯＦＤＭシンボル、周波数領域では１２個の連続サブキャリアとして定義される。
また、以上の説明では、常時、Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理系統とＡＩＣ処理系統を併用して与干渉回避伝送する例を挙げたが、これに限定されない。例えば、与干渉回避帯域の個数が少ないときはＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理系統を停止させてＡＩＣ処理系統のみで与干渉回避伝送し、与干渉回避帯域の個数が多いときのみＴｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ処理系統とＡＩＣ処理系統を併用して与干渉回避伝送することも可能である。
また、以上の説明では、マルチキャリア伝送におけるＯＦＤＭの無線送信装置を例に挙げて説明したが、第１〜３の実施形態の構成は、例えば、シングルキャリア伝送のＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）−Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭにも適用することができる。
また、以上の説明では、２次システムに適用する場合を例に挙げたが、第１〜３の実施形態の構成は、１次システムに適用されてもよい。
また、以上説明した第１〜３の実施形態は、所定のハードウェア、例えば、回路として具現化することもできる。
また、以上説明した第１〜３の実施形態は、制御プログラムに基づいて図示しないコンピュータ回路（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ））によって制御され、動作するようにすることができる。その場合、これらの制御プログラムは、無線送信装置またはベースバンド部内部の記憶媒体、あるいは、外部の記憶媒体に記憶され、上記コンピュータ回路によって読み出され実行される。内部の記憶媒体としては、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク等を挙げることができる。また、外部の記憶媒体としては、例えば、リムーバブルメディアやリムーバブルディスク等を挙げることができる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２００９年１１月９日に出願された日本出願特願２００９−２５５８２８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００１０】
１００    ベースバンド部
１０１    変調部
１０２    切替判定部
１０３    信号分離部
１０４    時間領域の処理による与干渉回避伝送部
１０５    周波数領域の処理による与干渉回避伝送部
１０６    合成部
５００    ベースバンド部
５０１    符号化部
５０２    インタリーバ
５０３    変調部
５０４    Ｓ／Ｐ変換部
５０５    送信電力制御部
５０６    マルチパス遅延測定結果取得部
５０７    伝送路損失推定部
５０８    Ｗｉｎｄｏｗ重複長制御部
５０９    Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ切替判定部
５１０    センシング部
５１１    サブキャリアマッピング部
５１２−１、２    ＩＦＦＴ
５１３−１、２    Ｐ／Ｓ変換部
５１４−１    ＣＰ付加部
５１４−２    ＧＩ付加部
５１５  Ｔｉｍｅ    ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ部
５１６    ＡＩＣシンボル生成部
５１７    加算部
６０１    与干渉回避閾値決定部
６０２    与干渉回避判定部
６０３    マルチパス遅延閾値決定部
６０４    マルチパス遅延判定部
６０５    Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／ＡＩＣ総合判定部
７０１    Ｔａｉｌ領域コピー部
７０２    時間領域波形整形部
７０３    前後ＯＦＤＭシンボル重複部
８０１    Ｈｅａｄ  ｗｉｎｄｏｗ
８０２    ＯＦＤＭシンボル
８０３    Ｔａｉｌ  ｗｉｎｄｏｗ
９０１    ＡＩＣ係数生成部
９０２    ＡＩＣ係数乗算部
９０３    ＡＩＣシンボル挿入部
１４０１    下り又は上り信号
１４０２    マルチパス遅延測定情報
１６０１    上り又は下り信号
２０００    ベースバンド部
２１０９    Ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ／サブキャリアウェイティング切替判定部
２１１６    サブキャリアウェイティング部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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