(57)【要約】【課題】アダプティブアレーアルゴリズムの動作領域を拡張し、干渉抑圧効果を向上させる。【解決手段】チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置を備える無線通信方式であって、変調処理後の送信信号を複数の帯域に分割する手段と、分割した帯域の送信信号それぞれに電力を割り当てる際に帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てる手段と、電力割り当て後の各帯域の送信信号を合成して送信する手段と、信号送信を行う無線通信装置から送信された信号を受信信号として受信する手段と、受信信号を複数の帯域に分割する手段と、分割した帯域の受信信号それぞれに対してアレーアンテナ処理を行う際に、受信品質のよい帯域のアレー処理ウェイトを異なる帯域に適用する手段と、アレーアンテナ処理後の各帯域の受信信号を合成し、復調処理を行う手段とを備える。【選択図】図１
2014236488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置を備える無線通信方式であって、
信号送信を行う前記無線通信装置は、
変調処理後の送信信号を複数の帯域に分割する第１の帯域分割手段と、
分割した前記帯域の送信信号それぞれに電力を割り当てる際に前記帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てる電力割り当て手段と、
電力割り当て後の各帯域の送信信号を合成して送信する送信手段とを備え、
信号受信を行う前記無線通信装置は、
信号送信を行う前記無線通信装置から送信された信号を受信信号として受信する受信手段と、
前記受信信号を複数の帯域に分割する第２の帯域分割手段と、
分割した前記帯域の受信信号それぞれに対してアレーアンテナ処理を行う際に、受信品質のよい帯域のアレー処理ウェイトを適用してアレーアンテナ処理を行うアレー処理手段と、
前記アレーアンテナ処理後の各帯域の受信信号を合成し、復調処理を行う復調手段とを備える
ことを特徴とする無線通信方式。
【請求項２】
送信側の前記無線通信装置は、受信側の前記無線通信装置における受信が失敗したことを検知した場合、前記電力を割り当てる際に前記帯域間において割り当てる電力の高低差を変化させて前記電力の割り当てを行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信方式。
【請求項３】
前記無線通信装置は、受信時に算出したウェイトを送信時に用いる際に、最適なウェイトを選択し、選択した前記ウェイトを用いて前記電力の割り当てを行うことを特徴とする請求項２に記載の無線通信方式。
【請求項４】
前記無線通信装置は、シングルキャリア通信を用いて通信を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信方式。
【請求項５】
前記無線通信装置は、マルチキャリア伝送方式を用いて通信を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信方式。
【請求項６】
チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置であって、
変調処理後の送信信号を複数の帯域に分割する帯域分割手段と、
分割した前記帯域の送信信号それぞれに電力を割り当てる際に前記帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てる電力割り当て手段と、
電力割り当て後の各帯域の送信信号を合成して送信する送信手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置であって、
前記帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てられて送信された信号を受信信号として受信する受信手段と、
前記受信信号を複数の帯域に分割する帯域分割手段と、
分割した前記帯域の受信信号それぞれに対してアレーアンテナ処理を行う際に、受信品質のよい帯域のアレー処理ウェイトを適用してアレーアンテナ処理を行うアレー処理手段と、
前記アレーアンテナ処理後の各帯域の受信信号を合成し、復調処理を行う復調手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置を備える無線通信方式における無線通信方法であって、
変調処理後の送信信号を複数の帯域に分割する第１の帯域分割ステップと、
分割した前記帯域の送信信号それぞれに電力を割り当てる際に前記帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てる電力割り当てステップと、
電力割り当て後の各帯域の送信信号を合成して送信する送信ステップと、
送信された信号を受信信号として受信する受信ステップと、
前記受信信号を複数の帯域に分割する第２の帯域分割ステップと、
分割した前記帯域の受信信号それぞれに対してアレーアンテナ処理を行う際に、受信品質のよい帯域のアレー処理ウェイトを適用してアレーアンテナ処理を行うアレー処理ステップと、
前記アレーアンテナ処理後の各帯域の受信信号を合成し、復調処理を行う復調ステップと
を有す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、無線通信方式、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光アクセス等の普及に伴った様々な大容量サービスに対応するため、無線通信の伝送速度の向上が要求されている。占有する周波数帯域と伝送速度とは比例するため、周波数帯域を拡大することでこれを実現することができる。しかし、実際の周波数資源は有限であるため、周波数帯域の拡大には限界がある。また、ＷｉＦｉ（登録商標）をはじめ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）やＬＴＥ（登録商標）のような様々な無線アクセスシステムが普及しており、特にこれらのシステムに割り当てられているマイクロ波帯の周波数資源は逼迫している状況にある。
【０００３】
そこで、限られた周波数資源環境下において伝送容量を向上するためには、送受信局に複数のアンテナを具備し、ＭＩＭＯないしはマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）技術の適用による空間分割多重伝送が有効である。この手法を拡張し、複数の基地局間におけるチャネル情報や、送信信号、受信信号を共有、もしくはそれらを一括で扱う集中制御局を配置し、（ＭＵ−）ＭＩＭＯ技術を適用することで隣接する基地局間の干渉を除去可能とする基地局連携も検討されている。このように、同一システム間においては干渉信号に関する情報を事前に把握することで干渉に対処することが可能であった。
【０００４】
また、周波数帯域幅を拡大し、さらに伝送容量を向上するためには、複数のシステム間における周波数資源を共用し、複数システム相互の共存を許容する必要がある。異なるシステム間における未知の同一チャネル干渉に対処するためには、非特許文献１に示されるようなアダプティブアレーアンテナ技術が有効である。アダプティブアレーアンテナ技術には様々なアルゴリズムがある。
【０００５】
例えば、送受信局間にて互いに共有しているトレーニング信号のような既知情報を利用する最小平均二乗誤差（Minimum Mean Square Error：ＭＭＳＥ）法や、既知情報を必要としないブラインド型のアルゴリズムとしてはパワーインバージョン（Power Inversion；ＰＩ）や定包絡線アルゴリズム（Constant Modulus Algorithm；ＣＭＡ）がある。パケットベースの無線通信においてはタイミング検出等のためにトレーニング信号が付与されているためにＭＭＳＥは有効であるが、どのようなタイミングで、またどのようなレベルで干渉が到来するかも予測できない状況においては、トレーニング信号を必要としないＰＩやＣＭＡが有効であると考えられる。
【０００６】
図１５は、無線通信システムの構成例を示すブロック図である。同図には、無線通信装置１２０ａ及び無線通信装置１２０ｂを具備する無線通信システムが示されている。以下、無線通信装置１２０ａと無線通信装置１２０ｂとのいずれか一方又は両方を総称して無線通信装置１２０という。無線通信装置１２０は、データ入出力部１２１と、ＭＡＣ層処理部１２２と、通信制御部１２３と、受信信号処理部１２４と、送信信号処理部１２６と、スイッチ１２７と、アンテナ１２８とを備えている。なお、図１５における構成は、無線通信装置１２０が複数本のアンテナ１２８を備える構成である。
【０００７】
データ入出力部１２１は、宛先局に送信するデータを入力する。また、データ入出力部１２１は、ＭＡＣ層処理部１２２から入力されるデータをユーザに対して出力する。ＭＡＣ層処理部１２２は、受信信号処理部１２４から入力されるデータに対してＭＡＣ層に関する処理を施してデータ入出力部１２１に出力する。また、ＭＡＣ層処理部１２２は、データ入出力部１２１から入力されるデータに対してＭＡＣ層に関する処理を施して送信信号処理部１２６に出力する。
【０００８】
通信制御部１２３は、アンテナ１２８における送受信のタイミング、すなわちスイッチ１２７における送受信の切り替えに関わる制御や、それに伴う受信信号処理部１２４及び送信信号処理部１２６における動作タイミングの制御、また通信相手先となる他の無線通信装置１２０を選択する処理、無線通信システム全体のタイミング制御など、全体の通信に係る制御を行う。
【０００９】
受信信号処理部１２４は、アンテナ１２８にて受信した受信信号に対して受信信号処理を行う。送信信号処理部１２６は、ＭＡＣ層処理部１２２から入力される送信データに対して送信信号処理を施して、アンテナ１２８から送信する。スイッチ１２７は、通信制御部１２３からの指示に従って、送信時にはアンテナ１２８と送信信号処理部１２６とを接続し、受信時にはアンテナ１２８と受信信号処理部１２４とを接続する。
【００１０】
無線通信装置１２０における送信の動作について説明する。
データ入出力部１２１に宛先局に送信すべきデータが外部から入力されると、ＭＡＣ層処理部１２２は、データ入出力部１２１に入力されたデータに対して無線回線上で送受信されるデータに変換する。ＭＡＣ層処理部１２２は、更にＭＡＣ層のヘッダ情報を付加する等の処理を行って得られた送信データを送信信号処理部１２６に出力する。
【００１１】
送信信号処理部１２６は、ＭＡＣ層処理部１２２から出力される送信データに変調処理を施す。送信信号処理部１２６は、変調処理により得られた送信信号を、スイッチ１２７を経由してアンテナ１２８から送信する。
【００１２】
続いて、無線通信装置１２０における受信の動作について説明する。
宛先から送信された自装置宛ての信号を複数のアンテナ１２８にて受信すると、受信した信号（受信信号）は、スイッチ１２７を経由して受信信号処理部１２４に入力される。受信信号処理部１２４は、複数のアンテナ１２８それぞれが受信した受信信号に対してアレー処理を施し、受信信号から所望の信号を取得するための受信ウェイトを算出する。受信信号処理部１２４は、算出した受信ウェイトを用いて受信信号から所望の信号を取得し、取得した所望の信号に対して復調などの各種信号処理を施してデータを取得する。受信信号処理部１２４は、取得したデータをＭＡＣ層処理部１２２に出力する。
【００１３】
ＭＡＣ層処理部１２２は、受信信号処理部１２４から出力されるデータに対して、ＭＡＣ層に関する処理（例えば、データ入出力部１２１に対して入出力データと無線回線上で送受信されるデータとの変換や、ＭＡＣ層のヘッダ情報の終端など）を行う。ＭＡＣ層処理部１２２は、ＭＡＣ層に関する処理を施したデータを、データ入出力部１２１を介して外部ディスプレイないしは外部ネットワーク等の出力装置に出力させる。
【００１４】
なお、特に明記はしていないがアンテナ１２８においては、送信時には送信信号処理部１２６においてベースバンド変調処理が施された信号に対してＤ／Ａ（Digital/Analog：デジタル／アナログ）変換、無線周波数信号へのアップコンバート、さらに帯域外の周波数成分を除去するためのフィルタ処理等が行われたのち、送信される。また、受信時にはその逆の処理が施されたのち、ベースバンド受信信号が受信信号処理部１２４へ入力される。
【００１５】
図１６は、無線通信装置１２０がシングルキャリア通信を行う場合の送信信号処理部１２６の構成例を示すブロック図である。送信信号処理部１２６は、変調部１３１を有している。変調部１３１は、ＭＡＣ層処理部１２２から出力されるデータに対して、誤り訂正符号化処理を実施した後にシンボルマッピング処理を行う。例えば、各シンボルのＩ−Ｑ平面上の情報に基づいて、所定の帯域幅の搬送波を変調する。また、変調部１３１は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）処理のために送信信号に周期性を持たせることを目的として、必要に応じてガードインターバルを挿入する。
【００１６】
図１７は、無線通信装置１２０がＯＦＤＭ変調方式又はＯＦＤＭＡ変調方式を用いて通信を行う場合の送信信号処理部１２６の構成例を示すブロック図である。送信信号処理部１２６は、変調部１３１と、直列／並列変換部１３２と、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform；逆離散フーリエ変換）部１３３とを有している。変調部１３１は、ＭＡＣ層処理部１２２から出力されるデータに対して、誤り訂正符号化処理を実施した後にシンボルマッピング処理を行う。
【００１７】
直列／並列変換部１３２は、変調部１３１によりマッピングされたシンボルに対して直列／並列変換を行い、得られた複数のシンボル列をＩＤＦＴ部１３３に出力する。ＩＤＦＴ部１３３は、直列／並列変換部１３２から出力される複数のシンボル列に対してＩＤＦＴを施して、周波数領域の信号から時間領域に信号に変換してアンテナ１２８に出力する。また、送信信号処理部１２６では、必要に応じて、ガードインターバルの挿入や、ＯＦＤＭシンボル間の波形整形処理などが行われ、送信する電気的な信号をアンテナ１２８に出力する。
【００１８】
図１８は、無線通信装置１２０がシングルキャリア通信を行う場合の受信信号処理部１２４の構成例を示すブロック図である。同図には、無線通信装置１２０に２つのアンテナ１２８が備えられている場合の構成が示されている。受信信号処理部１２４は、アダプティブアレー処理部１５２と、アンテナ１２８に対応して設けられている乗算器１５３と、加算器１５４と、復調部１５６とを有している。アンテナ１２８から受信信号処理部１２４に入力される２つの受信信号（受信信号１、受信信号２）は、アダプティブアレー処理部１５２と、各受信信号に対して設けられている乗算器１５３とに入力される。
【００１９】
アダプティブアレー処理部１５２は、入力される受信信号１及び受信信号２に基づいて、受信信号１及び受信信号２に含まれる干渉信号を抑圧するためのウェイトを所定のアルゴリズム（ＰＩ又はＣＭＡなど）により算出する。アダプティブアレー処理部１５２は、算出したウェイトを乗算器１５３に入力する。乗算器１５３は、入力される受信信号１とウェイトとを乗算し、乗算結果を加算器１５４に出力する。加算器１５４は、２つの乗算器１５３から出力される乗算結果を加算し、加算結果を復調部１５６に入力する。このように、ウェイトの乗算及び合成を含むアレー処理により干渉信号の抑圧された１系統の信号が得られる。
【００２０】
復調部１５６は、アレー処理が施された受信信号に対して直交復調処理によりデマッピングされたシンボルを取り出し、取り出したシンボルに対して誤り訂正復号処理を施すことで最終的なデータ系列を取得する。復調部１５６は、取得したデータ系列をＭＡＣ層処理部１２２に出力する。
【００２１】
次に、無線通信装置１２０がマルチキャリア伝送方式を用いて通信を行う場合の動作を示す。その一例として、ＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡ変調方式を用いて説明する。図１９は、無線通信装置１２０がＯＦＤＭ変調方式又はＯＦＤＭＡ変調方式を用いて通信を行う場合の受信信号処理部１２４の構成を示すブロック図である。同図には、図１８に示した構成例と同様に、無線通信装置１２０に２つのアンテナ１２８が備えられている場合の構成が示されている。受信信号処理部１２４は、ＤＦＴ部１５１と、複数のアダプティブアレー処理部１５２と、複数の乗算器１５３と、複数の加算器１５４と、並列／直列変換部１５５と、復調部１５６とを有している。ＤＦＴ部１５１はアンテナ１２８に対応して設けられている。アダプティブアレー処理部１５２及び加算器１５４はサブキャリアごとに設けられている。乗算器１５３はＤＦＴ部１５１から出力されるサブキャリアの信号ごとに設けられている。
【００２２】
ＤＦＴ部１５１は、対応するアンテナ１２８により受信された受信信号（受信信号１又は受信信号２）を入力し、入力した受信信号に対してＤＦＴを施して、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して各サブキャリアの信号を取得する。ＤＦＴ部１５１は、取得した各サブキャリアの信号を、アダプティブアレー処理部１５２と乗算器１５３とに出力する。
【００２３】
アダプティブアレー処理部１５２は、対応するサブキャリアの信号を各ＤＦＴ部１５１から入力する。アダプティブアレー処理部１５２は、受信信号１における対応するサブキャリアの信号と受信信号２における対応するサブキャリアの信号とに基づいて、それぞれの信号に含まれ干渉信号を抑圧するためのウェイトを所定のアルゴリズム（ＰＩ又はＣＭＡなど）により算出する。
【００２４】
乗算器１５３それぞれは、各ＤＦＴ部１５１から出力されるサブキャリアの信号ごとに設けられており、対応するサブキャリアの信号と、対応するサブキャリアのアダプティブアレー処理部１５２により算出されたウェイトとが入力される。乗算器１５３は、入力されたサブキャリアの信号とウェイトとを乗算し、乗算結果を対応するサブキャリアの加算器１５４に出力する。加算器１５４それぞれは、対応するサブキャリアの乗算器１５３から出力される乗算結果を加算し、加算結果を並列／直列変換部１５５に入力する。このように、ウェイトの乗算及び合成を含むアレー処理により干渉信号の抑圧された各サブキャリアの信号が得られる。
【００２５】
並列／直列変換部１５５は、アレー処理が施された各サブキャリアの信号を各加算器１５４から入力し、入力される各サブキャリアの信号に対して並列／直列変換を施して、１系統の信号を取得し、取得した１系統の信号を復調部１５６に出力する。復調部１５６は、並列／直列変換部１５５から出力される１系統の信号に対して直交復調処理によりデマッピングされたシンボルを取り出し、取り出したシンボルに対して誤り訂正復号処理を施すことで最終的なデータ系列を取得する。復調部１５６は、取得したデータ系列をＭＡＣ層処理部１２２に出力する。
【００２６】
ここでは、サブキャリアごとのアレー処理を実施する構成として、サブキャリアごとにアダプティブアレー処理部１５２、乗算器１５３、加算器１５４を備える場合を用いて説明したが、この例に限らず本処理は実施可能である。例えば、受信信号処理部１２４はアダプティブアレー処理部１５２、乗算器１５３、加算器１５４を一つずつ、ないしはサブキャリア数よりも少ない数だけ備え、サブキャリア毎のアレー処理を時分割にて実施する構成としても構わない。また、複数のサブキャリアをまとめて一つのサブチャネルとし、サブチャネル単位で上記アレー処理を実施してもかまわない。このように、いかなる方法を用いてＯＦＤＭ（マルチキャリア伝送）におけるアレー処理は実現可能である。
【００２７】
なお、図１８及び図１９の例では受信アンテナが２本の場合を例にとり説明したが、アンテナ数は３本以上であっても構わない。一般に、アンテナ数をＮ本とすると、アダプティブアレーの適用によりＮ−１の干渉波を抑圧することが可能となる。
【００２８】
以上のように構成された無線通信装置１２０において、ＰＩやＣＭＡのアルゴリズムを用いることにより、トレーニング信号などの既知信号を用いることなく、到来する干渉信号を予測できない状況においても、無線通信システムにおいて通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２９】
【非特許文献１】菊間信良、「アダプティブアンテナ技術」、オーム社、２００３年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、これらのアルゴリズムは、ＰＩは信号対干渉電力比（Signal to Interference power Ratio；ＳＩＲ）が０より小さい場合に機能する特徴を有し、一方、ＣＭＡはＳＩＲが０よりも大きい場合において機能する特徴を有し、それらの動作領域は限定されている。また、ＭＭＳＥにおいても、ＳＩＲが小さい場合には十分な干渉抑圧効果が得られない。そのため、ＳＩＲが０付近の状況においてはアダプティブアレーアルゴリズムによる干渉抑圧効果を確実に得られないという問題がある。
【００３１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、アダプティブアレーアルゴリズムの動作領域を拡張し、干渉抑圧効果を向上させることができる無線通信方式、無線通信装置及び無線通信方法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】
【００３２】
本発明は、チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置を備える無線通信方式であって、信号送信を行う前記無線通信装置は、変調処理後の送信信号を複数の帯域に分割する第１の帯域分割手段と、分割した前記帯域の送信信号それぞれに電力を割り当てる際に前記帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てる電力割り当て手段と、電力割り当て後の各帯域の送信信号を合成して送信する送信手段とを備え、信号受信を行う前記無線通信装置は、信号送信を行う前記無線通信装置から送信された信号を受信信号として受信する受信手段と、前記受信信号を複数の帯域に分割する第２の帯域分割手段と、分割した前記帯域の受信信号それぞれに対してアレーアンテナ処理を行う際に、受信品質のよい帯域のアレー処理ウェイトを適用してアレーアンテナ処理を行うアレー処理手段と、前記アレーアンテナ処理後の各帯域の受信信号を合成し、復調処理を行う復調手段とを備えることを特徴とする。
【００３３】
本発明は、送信側の前記無線通信装置は、受信側の前記無線通信装置における受信が失敗したことを検知した場合、前記電力を割り当てる際に前記帯域間において割り当てる電力の高低差を変化させて前記電力の割り当てを行うことを特徴とする。
【００３４】
本発明は、前記無線通信装置は、受信時に算出したウェイトを送信時に用いる際に、最適なウェイトを選択し、選択した前記ウェイトを用いて前記電力の割り当てを行うことを特徴とする。
【００３５】
本発明は、前記無線通信装置は、シングルキャリア通信を用いて通信を行うことを特徴とする。
【００３６】
本発明は、前記無線通信装置は、マルチキャリア伝送方式を用いて通信を行うことを特徴とする。
【００３７】
本発明は、チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置であって、変調処理後の送信信号を複数の帯域に分割する帯域分割手段と、分割した前記帯域の送信信号それぞれに電力を割り当てる際に前記帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てる電力割り当て手段と、電力割り当て後の各帯域の送信信号を合成して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００３８】
本発明は、チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置であって、前記帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てられて送信された信号を受信信号として受信する受信手段と、前記受信信号を複数の帯域に分割する帯域分割手段と、分割した前記帯域の受信信号それぞれに対してアレーアンテナ処理を行う際に、受信品質のよい帯域のアレー処理ウェイトを適用してアレーアンテナ処理を行うアレー処理手段と、前記アレーアンテナ処理後の各帯域の受信信号を合成し、復調処理を行う復調手段とを備えることを特徴とする。
【００３９】
本発明は、チャネル干渉に対処するためにアダプティブアレーアンテナを適用した無線通信装置を備える無線通信方式における無線通信方法であって、変調処理後の送信信号を複数の帯域に分割する第１の帯域分割ステップと、分割した前記帯域の送信信号それぞれに電力を割り当てる際に前記帯域間において割り当てる電力に高低差が付くように電力を割り当てる電力割り当てステップと、電力割り当て後の各帯域の送信信号を合成して送信する送信ステップと、送信された信号を受信信号として受信する受信ステップと、前記受信信号を複数の帯域に分割する第２の帯域分割ステップと、分割した前記帯域の受信信号それぞれに対してアレーアンテナ処理を行う際に、受信品質のよい帯域のアレー処理ウェイトを適用してアレーアンテナ処理を行うアレー処理ステップと、前記アレーアンテナ処理後の各帯域の受信信号を合成し、復調処理を行う復調ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、送信側は、帯域を所定数に分割し、それぞれに異なる電力密度を割り当てて周波数軸上において電力密度に高低差を設けて送信を行い、受信側では、帯域ごとに異なるＳＩＲに応じたアダプティブアレー処理によりウェイトを適用することにより、アダプティブアレーアルゴリズムの動作領域を拡張することができ、干渉抑圧効果を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態による送信信号処理部１２６の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態による受信信号処理部１２４の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す送信信号処理部１２６の送信動作と図２に示す受信信号処理部１２４の受信動作を示すフローチャートである。
【図４】帯域及び電力密度の割り当ての一例を示す図である。
【図５】送信側の無線通信装置１２０ａと受信側の無線通信装置１２０ｂの制御シーケンスを示すシーケンス図である。
【図６】第２実施形態による送信信号処理部１２６の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態による受信信号処理部１２４の構成を示すブロック図である。
【図８】図６に示す送信信号処理部１２６の送信動作と図７に示す受信信号処理部１２４の受信動作を示すフローチャートである。
【図９】送信側の無線通信装置１２０ａと受信側の無線通信装置１２０ｂの制御シーケンスを示すシーケンス図である。
【図１０】第３実施形態おける無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す送信信号処理部１２６の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す送信信号処理部１２６の送信動作を示すフローチャートである。
【図１３】第４実施形態による送信信号処理部１２６の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示す送信信号処理部１２６の送信動作を示すフローチャートである。
【図１５】無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図１６】無線通信装置１２０がシングルキャリア通信を行う場合の送信信号処理部１２６の構成例を示すブロック図である。
【図１７】無線通信装置１２０がＯＦＤＭ変調方式又はＯＦＤＭＡ変調方式を用いて通信を行う場合の送信信号処理部１２６の構成例を示すブロック図である。
【図１８】無線通信装置１２０がシングルキャリア通信を行う場合の受信信号処理部１２４の構成例を示すブロック図である。
【図１９】無線通信装置１２０がＯＦＤＭ変調方式又はＯＦＤＭＡ変調方式を用いて通信を行う場合の受信信号処理部１２４の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態による無線通信装置を備える無線通信システム（無線通信方式）を説明する。同実施形態おける無線通信システムの構成は、図１５に示す構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。第１実施形態による無線通信システムは、シングルキャリアによる通信を行う。同実施形態による無線通信システムが、従来の無線通信システムと異なる点は、送信信号処理部１２６と受信信号処理部１２４の構成が異なる点である。図１は、同実施形態による送信信号処理部１２６の構成を示すブロック図である。この図において、従来の無線通信システムと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。
【００４３】
図１において、符号１３１は、ＭＡＣ層処理部１２２から出力されるデータに対して、誤り訂正符号化処理を実施した後にシンボルマッピング処理を行うことにより、符号化処理及び１次変調を行う変調部である。符号１３４は、変調部１３１が出力する送信信号をサブチャネルに分割するフィルタである。フィルタ１３４は、サブチャネルの数と同数だけ備えられる。符号１３５は、各フィルタが出力するサブチャネルの送信信号それぞれに対して異なる電力を割り当てる電力割り当て部である。電力割り当て部１３５は、フィルタ１３４の数と同数だけ備えられる。符号１３６は、各電力割り当て部１３５から出力する電力割り当て後の送信信号を合成することにより、分割したスペクトルを再合成する信号合成部である。
【００４４】
次に、図２を参照して、第１実施形態による受信信号処理部１２４の構成を説明する。図２は、受信信号処理部１２４の構成を示すブロック図である。図２において、符号１５７は、アンテナ１２８を介して受信した受信信号１、２のそれぞれについてサブチャネル毎の信号に分割するフィルタである。フィルタ１５７は、１つの受信信号毎に、サブチャネルの数と同数だけ備えられている。ここでは、２つの受信信号の例を示したが、３以上の受信信号の場合は、受信信号の数と同数の同様な構成を受信信号処理部１２４内に備えることになる。
【００４５】
符号１５８は、サブチャネル毎に適用するアレー処理を選択し、アダプティブアレー処理部１５２それぞれに対して選択したアレー処理の実行を指示するアレー処理制御部である。アダプティブアレー処理部１５２は、サブチャネルの数と同数だけ備えられ、各サブチャネルの２つの受信信号それぞれに対してウェイトを算出し、乗算器１５３によってウェイトを乗算することによってアレー処理を施す。乗算器１５３は、他のサブチャネルのアダプティブアレー処理部１５２が出力するウェイトを適用して乗算を行えるようになっている。これにより、受信品質の最もよい（正確に受信できた）帯域のアレー処理ウェイトを他の帯域に適用することができる。そして、加算器１５４によりサブチャネル毎に受信信号１と受信信号２とが加算されて出力される。符号１５９は、加算器１５４のそれぞれから出力する受信信号を合成することにより、分割したスペクトルを再合成するとともに、各サブチャネルの電力均一化処理を行う信号合成部である。信号合成部１５９の出力は復調部１５６によって復調される。
【００４６】
次に、図３を参照して、送受信動作を説明する。図３は、図１に示す送信信号処理部１２６の送信動作と図２に示す受信信号処理部１２４の受信動作を示すフローチャートである。まず、変調部１３１は、送信データに対して符号化・変調処理を行って、送信信号を各フィルタ１３４へ出力する（ステップＳ１）。フィルタ１３４のそれぞれは、送信信号をサブチャネルの帯域に分割して出力する（ステップＳ２）。
【００４７】
次に、電力割り当て部１３５のそれぞれは、フィルタ１３４から出力するサブチャネル毎の送信信号に対して電力を割り当てて出力する（ステップＳ３）。これを受けて、信号合成部１３６は、電力割り当て部１３５のそれぞれから出力する電力割り当て後の送信信号を合成することにより、分割した信号を合成して出力する（ステップＳ４）。そして、送信信号処理部１２６は、アンテナ１２８を介して送信処理を行う（ステップＳ５）。
【００４８】
次に、受信信号処理部１２４は、アンテナ１２８を介して、送信信号を受信する（ステップＳ１１）。フィルタ１５７のそれぞれは、２本のアンテナ１２８で受信した受信信号１、２のそれぞれについてサブチャネルの帯域に分割して出力する（ステップＳ１２）。アレー処理制御部１５８は、サブチャネル毎に適用するアレー処理を選択し、アダプティブアレー処理部１５２それぞれに対して選択したアレー処理の実行を指示する。
【００４９】
これを受けて、第１の帯域（帯域１）に対してアダプティブアレー処理を行うアダプティブアレー処理部１５２は、フィルタ１５７から出力する受信信号を入力し、アレー処理制御部１５８の指示に基づきアレー処理を行いウェイトを決定し、決定したウェイトを全ての乗算器１５３（他の帯域の乗算器も含む）に対して出力し、乗算器１５３のそれぞれはフィルタ１５７のそれぞれから出力する受信信号に第１の帯域のウェイトを乗算する（ステップＳ１３１）。そして、加算器１５４は、サブチャネル毎に２つの受信信号を加算して出力する。これを受けて、信号合成部１５９は、加算器１５４から出力する信号を合成することにより、分割した信号を電力密度が均一となるよう処理を行いながら再び合成して出力する（ステップＳ１４１）。続いて、復調部１５６は、信号合成部１５９から出力する受信信号を入力し、復調処理と復号処理を行う（ステップＳ１５１）。
【００５０】
次に、第２の帯域（帯域２）に対してアダプティブアレー処理を行うアダプティブアレー処理部１５２は、フィルタ１５７から出力する受信信号を入力し、アレー処理制御部１５８の指示に基づきアレー処理を行いウェイトを決定し、決定したウェイトを全ての乗算器１５３（他の帯域の乗算器も含む）に対して出力し、乗算器１５３のそれぞれはフィルタ１５７のそれぞれから出力する受信信号に第２の帯域のウェイトを乗算する（ステップＳ１３２）。そして、加算器１５４は、サブチャネル毎に２つの受信信号を加算して出力する。これを受けて、信号合成部１５９は、加算器１５４から出力する信号を合成することにより、分割した信号を電力密度が均一となるよう処理を行いながら再び合成して出力する（ステップＳ１４２）。続いて、復調部１５６は、信号合成部１５９から出力する受信信号を入力し、復調処理と復号処理を行う（ステップＳ１５２）。
【００５１】
次に、同様に、第Ｎの帯域（帯域Ｎ）（Ｎは帯域の数）に対してアダプティブアレー処理を行うアダプティブアレー処理部１５２は、フィルタ１５７から出力する受信信号を入力し、アレー処理制御部１５８の指示に基づきウェイトを決定し、決定したウェイトを全ての乗算器１５３（他の帯域の乗算器も含む）に対して出力し、乗算器１５３のそれぞれはフィルタ１５７のそれぞれから出力する受信信号に第２の帯域のウェイトを乗算する（ステップＳ１３３）。そして、加算器１５４は、サブチャネル毎に２つの受信信号を加算して出力する。これを受けて、信号合成部１５９は、加算器１５４から出力する信号を合成することにより、分割した信号を電力密度が均一となるよう処理を行いながら再び合成して出力する（ステップＳ１４３）。続いて、復調部１５６は、信号合成部１５９から出力する受信信号を入力し、復調処理と復号処理を行う（ステップＳ１５３）。
【００５２】
最後に、復調部１５６は、Ｎ回の復調・復号処理によって得られた信号のうち、最も受信品質の良い信号を選択して出力する。
【００５３】
ここで、図４を参照して、図３に示す帯域ごとに電力を割り当てる処理について説明する。図４は、帯域及び電力密度の割り当ての一例を示す図である。帯域及び電力密度の割り当ては、割り当てパターンＮｏ．毎に、各帯域１〜帯域Ｎの帯域ＢＮと電力密度ＰＮの関係が予め定義されて、送信信号処理部１２６内に記憶されている。例えば、割り当てパターンＮｏ．が（１）の場合、帯域１には、帯域Ｂ１＝０．５、電力密度Ｐ１＝１が割り当てられ、帯域２には、帯域Ｂ２＝０．５、電力密度Ｐ２＝１が割り当てられる。このとき、帯域Ｂｎ、電力密度Ｐｎは、ΣＮｎ＝１Ｂｎ＝１、ΣＮｎ＝１ＰｎＢｎ＝１を満たす。図４に示す例では、割り当てパターン（１）〜（Ｍ）を示したが、予め定義しておくパターンの数は任意である。
【００５４】
次に、図５を参照して、帯域及び電力密度の割り当て制御動作を説明する。図５は、送信側の無線通信装置１２０ａと受信側の無線通信装置１２０ｂの制御シーケンスを示すシーケンス図である。図５の説明において、送信側の無線通信装置１２０ａを送信側と称し、受信側の無線通信装置１２０ｂを受信側と称する。まず、送信側は、割り当てパターン（２）で受信側に対して送信する（ステップＳ２１）。ここで送信される割り当てパターン（２）の送信は、図５（ａ）に示すように、周波数ｆ１〜ｆ２では、電力密度が小さくなるように、周波数ｆ２〜ｆ３では電力密度が大きくなるように送信する。これを受けて、受信側では、割り当てパターン（２）で受信処理を行い、周波数ｆ１〜ｆ２ではＰＩを、周波数ｆ２〜ｆ３ではＣＭＡを適用する。このとき、所望信号と干渉信号に明確な差がない、すなわちＳＩＲがほぼ０であった場合、ＰＩ及びＣＭＡは適切に動作することができず、受信に失敗することになる。受信側は、受信に失敗すると、送信側に対して受信失敗を通知する（ステップＳ２２）。
【００５５】
受信失敗の通知を検知（受信側からＮＡＣＫ受信もしくはタイムアウト発生）すると、送信側は、異なる電力割り当てパターンを変更して再度送信を行う。送信側は、割り当てパターンを（３）に変更して再度送信を行う（ステップＳ２３）。ここで送信される割り当てパターン（３）の送信は、図５（ｂ）に示すように、周波数ｆ１〜ｆ２では、割り当てパターン（２）よりさらに電力密度が小さくなるように、周波数ｆ２〜ｆ３では割り当てパターン（２）よりさらに電力密度が大きくなるように送信する。これにより、所望信号と干渉信号に明確な差ができると、ＰＩ及びＣＭＡがそれぞれ適切に動作するようになる。これを受けて、受信側では割り当てパターン（３）で受信処理を行うことにより、受信が成功する。
【００５６】
なお、受信側は、受信結果に応じて受信側から送信側へ最適な割り当てパターンを指定するようにしてもよい。すなわち、受信側から割り当てパターン（４）で送信するように通知し、これを受けて、送信側は、割り当てパターン（４）で送信を行うと同時に、当該割り当てパターンに適したアレー処理を適用する。
【００５７】
このように、送信側は、帯域をＮ分割し、それぞれに異なる電力密度を割り当てて送信を行い、周波数軸上において電力密度に大きな高低差を設けることにより、受信側ではＳＩＲ＞０，ＳＩＲ＜０となる帯域を得ることができるようになる。ウェイトこれにより、受信側では、ＳＩＲ＜０となる周波数ｆ１〜ｆ２の帯域ではＰＩを適用することができるようになる。また、ＳＩＲ＞０となる周波数ｆ２〜ｆ３の帯域ではＣＭＡを適用することができるようになる。したがって、干渉抑圧効果を十分に得ることができるようになる。また、周波数帯域ごとに適用するアダプティブアレーアルゴリズムはＰＩ及びＣＭＡに限定されることはなく、いかなるアルゴリズムを適用してよい。例えばＳＩＲ＞０となる周波数帯域においてはＭＭＳＥを適用することとしてもよい。
【００５８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態による無線通信装置を備える無線通信システム（無線通信方式）を説明する。第２実施形態おける無線通信システムの構成についても図１５に示す構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。第２実施形態による無線通信システムは、マルチキャリア伝送を用いて通信を行う。その一例として、ＯＦＤＭ変調方式又はＯＦＤＭＡ変調方式を用いて通信を行う場合を説明する。同実施形態による無線通信システムが、従来の無線通信システムと異なる点は、送信信号処理部１２６と受信信号処理部１２４の構成が異なる点である。図６は、同実施形態による送信信号処理部１２６の構成を示すブロック図である。この図において、従来の無線通信システムと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。図６に示す送信信号処理部１２６は、直列／並列変換部１３２とＩＤＦＴ部１３３との間にサブキャリア毎に異なる電力を割り当てる電力割り当て部１３５をサブキャリアの数と同数だけ備えている。
【００５９】
図６において、符号１３１は、ＭＡＣ層処理部１２２から出力されるデータに対して、誤り訂正符号化処理を実施した後にシンボルマッピング処理を行う変調部である。符号１３２は、変調部１３１によりマッピングされたシンボルに対して直列／並列変換を行い、得られた複数のシンボル列を出力する直列／並列変換部である。符号１３５は、直列／並列変換部１３２から出力する複数のシンボルのそれぞれに対して、異なる電力を割り当てる電力割り当て部である。符号１３３は、各電力割り当て部１３５から出力する電力割り当て後のシンボル列に対してＩＤＦＴを施して、周波数領域の信号から時間領域に信号に変換してアンテナ１２８に出力するＩＤＦＴ部である。
【００６０】
次に、図７を参照して、第２実施形態による受信信号処理部１２４の構成を説明する。図７は、受信信号処理部１２４の構成を示すブロック図である。この図において、従来の無線通信システムと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。図７に示す受信信号処理部１２４が図１９に示す受信信号処理部１２４と異なる点は、アレー処理制御部１５８が設けられている点である。図７に示す受信信号処理部１２４は、ＤＦＴ部１５１と、複数のアダプティブアレー処理部１５２と、複数の乗算器１５３と、複数の加算器１５４と、並列／直列変換部１５５と、復調部１５６とを備えている。ＤＦＴ部１５１はアンテナ１２８に対応して設けられている。アダプティブアレー処理部１５２及び加算器１５４はサブキャリアごとに設けられている。乗算器１５３はＤＦＴ部１５１から出力されるサブキャリアの信号ごとに設けられている。アレー処理制御部１５８は、サブキャリア毎に適用するアレー処理を選択し、アダプティブアレー処理部１５２それぞれに対して選択したアレー処理の実行を指示する。
【００６１】
次に、図８を参照して、送受信動作を説明する。図８は、図６に示す送信信号処理部１２６の送信動作と図７に示す受信信号処理部１２４の受信動作を示すフローチャートである。まず、変調部１３１は、送信データに対して符号化・変調処理を行って、送信信号を直列／並列変換部１３２へ出力する（ステップＳ３１）。直列／並列変換部１３２は、送信信号を直列から並列へ変換処理することによりサブキャリアの帯域に分割して出力する（ステップＳ３２）。電力割り当て部１３５のそれぞれは、直列／並列変換部１３２から出力するサブキャリア毎の送信信号に対して電力を割り当てて出力する（ステップＳ３３）。これを受けて、ＩＤＦＴ部１３３は、電力割り当て部１３５のそれぞれから出力する電力割り当て後の送信信号に対してＩＤＦＴ処理を実行して出力する（ステップＳ２４）。そして、送信信号処理部１２６は、アンテナ１２８を介して送信処理を行う（ステップＳ３５）。
【００６２】
次に、受信信号処理部１２４は、アンテナ１２８を介して、送信信号を受信する（ステップＳ４１）。ＤＦＴ部１５１のそれぞれは、２本のアンテナ１２８で受信した受信信号１、２のそれぞれについてＤＦＴ処理を行うことによりサブキャリアの帯域に分割して出力する（ステップＳ４２）。アレー処理制御部１５８は、サブキャリア毎に適用するアレー処理を選択し、アダプティブアレー処理部１５２それぞれに対して選択したアレー処理の実行を指示する。
【００６３】
これを受けて、第１の帯域（帯域１）に対してアダプティブアレー処理を行うアダプティブアレー処理部１５２は、ＤＦＴ部１５１から出力する受信信号を入力し、アレー処理制御部１５８の指示に基づきウェイトを決定し、決定したウェイトを全ての乗算器１５３（他の帯域の乗算器も含む）によってＤＦＴ部１５１から出力する受信信号に乗算する（ステップＳ４３１）。そして、加算器１５４は、サブキャリア毎に２つの受信信号を加算して出力する。これを受けて、並列／直列変換部１５５は、加算器１５４のそれぞれから出力する信号に対して並列／直列変換を行うことにより、信号を所定の順序にて出力する（ステップＳ４４１）。続いて、復調部１５６は、並列／直列変換部１５５から出力する受信信号を入力し、復調処理と復号処理を行う（ステップＳ４５１）。
【００６４】
次に、第２の帯域（帯域２）に対してアダプティブアレー処理を行うアダプティブアレー処理部１５２は、ＤＦＴ部１５１から出力する受信信号を入力し、アレー処理制御部１５８の指示に基づきアレー処理を行いウェイトを決定し、決定したウェイトを全ての乗算器１５３（他の帯域の乗算器も含む）によってＤＦＴ部１５１から出力する受信信号に乗算する（ステップＳ４３２）。そして、加算器１５４は、サブキャリア毎に２つの受信信号を加算して出力する。これを受けて、並列／直列変換部１５５は、加算器１５４のそれぞれから出力する信号に対して並列／直列変換を行うことにより、信号を所定の順序にて出力する（ステップＳ４４２）。続いて、復調部１５６は、並列／直列変換部１５５から出力する受信信号を入力し、復調処理と復号処理を行う（ステップＳ４５２）。
【００６５】
次に、同様に、第Ｎの帯域（帯域Ｎ）（Ｎは帯域の数）に対してアダプティブアレー処理を行うアダプティブアレー処理部１５２は、ＤＦＴ部１５１から出力する受信信号を入力し、アレー処理制御部１５８の指示に基づきウェイトを決定し、決定したウェイトを全ての乗算器１５３（他の帯域の乗算器も含む）によってＤＦＴ部１５１から出力する受信信号に乗算する（ステップＳ４３３）。そして、加算器１５４は、サブキャリア毎に２つの受信信号を加算して出力する。これを受けて、並列／直列変換部１５５は、加算器１５４のそれぞれから出力する信号に対して並列／直列変換を行うことにより、信号を所定の順序にて出力する（ステップＳ４４３）。続いて、復調部１５６は、並列／直列変換部１５５から出力する受信信号を入力し、復調処理と復号処理を行う（ステップＳ４５３）。
【００６６】
最後に、復調部１５６は、Ｎ回の復調・復号処理によって得られた信号のうち、最も受信品質の良い信号を選択して出力する。
【００６７】
次に、図９を参照して、帯域及び電力密度の割り当て制御動作を説明する。図９は、送信側の無線通信装置１２０ａと受信側の無線通信装置１２０ｂの制御シーケンスを示すシーケンス図である。図９の説明において、送信側の無線通信装置１２０ａを送信側と称し、受信側の無線通信装置１２０ｂを受信側と称する。
【００６８】
なお、送信側の送信信号処理部１２６内には、図４に示すように、割り当てパターンＮｏ．毎に、各帯域１〜帯域Ｎの帯域ＢＮと電力密度ＰＮの関係が予め定義されて記憶されている。ここで言う帯域とは、所定の電力密度を割り当てるサブキャリアのセット（サブチャネル）と見做し、そのサブキャリア番号は任意に設定してよい。
【００６９】
まず、送信側は、割り当てパターン（２）で受信側に対して送信する（ステップＳ５１）。ここで送信される割り当てパターン（２）の送信は、図９（ａ）に示す割り当てパターンで送信する。これを受けて、受信側では、割り当てパターン（２）で受信処理を行う。このとき、受信側は、受信に失敗すると、送信側に対して受信失敗を通知する（ステップＳ５２）。
【００７０】
受信失敗の通知を検知すると、送信側は、異なる電力割り当てパターンを変更して再度送信を行う。送信側は、割り当てパターンを（３）に変更して再度送信を行う（ステップＳ２３）。ここで送信される割り当てパターン（３）の送信は、図５（ｂ）に示すように、割り当てパターン（２）に比べて、電力密度が小さい帯域はさらに電力密度が小さくなるように、電力密度が大きい帯域は電力密度がさらに大きくなるように送信する。これにより、所望信号と干渉信号に明確な差ができると、ＰＩ及びＣＭＡがそれぞれ適切に動作するようになる。これを受けて、受信側では割り当てパターン（３）で受信処理を行うことにより、受信が成功する。
【００７１】
なお、受信側は、受信結果に応じて受信側から送信側へ最適な割り当てパターンを指定するようにしてもよい。すなわち、受信側から割り当てパターン（５）で送信するように通知し、これを受けて、送信側は、割り当てパターン（５）で送信を行うと同時に、当該割り当てパターンに適したアレー処理を適用する。
【００７２】
このように、送信側は、帯域をＮ分割し、それぞれに異なる電力密度を割り当てて送信を行い、受信側ではＳＩＲ＞０，ＳＩＲ＜０となる帯域を得ることができるようになる。ウェイトこれにより、受信側では、ＳＩＲ＜０となる帯域ではＰＩを適用することができるようになる。また、ＳＩＲ＞０となる帯域ではＣＭＡを適用することができるようになる。したがって、干渉抑圧効果を十分に得ることができるようになる。また、周波数帯域ごとに適用するアダプティブアレーアルゴリズムはＰＩ及びＣＭＡに限定されることはなく、いかなるアルゴリズムを適用してよい。例えばＳＩＲ＞０となる周波数帯域においてはＭＭＳＥを適用することとしてもよい。
【００７３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態による無線通信装置を備える無線通信システム（無線通信方式）を説明する。第３実施形態による無線通信システムは、シングルキャリアによる通信を行う。図１０は、同実施形態おける無線通信システムの構成を示すブロック図である。この図において、図１５に示す無線通信システムと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１０に示す無線通信システムが、図１５に示す無線通信システムと異なる点は、新たにウェイト管理部１２５が設けられている点と、送信信号処理部１２６の構成が異なる点である。ウェイト管理部１２５は、受信時に算出したウェイトを送信時に用いることで干渉源への与干渉を抑圧する。
【００７４】
次に、図１１を参照して、図１０に示す送信信号処理部１２６の構成を説明する。図１１は、図１０に示す送信信号処理部１２６の構成を示すブロック図である。図１１において、符号１３１は、ＭＡＣ層処理部１２２から出力されるデータに対して、誤り訂正符号化処理を実施した後にシンボルマッピング処理を行うことにより、符号化処理及び１次変調を行う変調部である。変調部１３１は、送信すべきデータ（図の例では送信データ１、２）の数と同数だけ備えられる。符号１３４は、変調部１３１が出力する送信信号をサブチャネルに分割するフィルタである。フィルタ１３４は、サブチャネルの数と同数だけ備えられる。
【００７５】
符号１３７は、各フィルタ１３４がそれぞれ出力するサブチャネルの送信信号に対して、ウェイト管理部１２５から指示されたウェイトを乗算する乗算器である。乗算器１３７は、フィルタ１３４の数と同数だけ備えられる。ウェイト管理部１２５は、受信信号処理部１２４において受信時に算出したウェイトを入力し、このウェイトを乗算器１３７に乗算させる。乗算器１５３は、他のサブチャネルに対してウェイト管理部１２５が出力したウェイトを適用して乗算を行えるようになっている。これにより、受信品質の最もよい（正確に受信できた）帯域のアレー処理ウェイトを適用することができる。符号１３５は、各乗算器１３７が出力するウェイトが乗算されたサブチャネルの送信信号それぞれに対して異なる電力を割り当てる電力割り当て部である。電力割り当て部１３５は、フィルタ１３４の数と同数だけ備えられる。符号１３８は、送信データ１の信号と送信データ２の信号とをサブチャネル毎に加算する加算器である。符号１３６は、各加算器１３８から出力する電力割り当て後の送信信号を合成することにより、分割したスペクトルを再合成する信号合成部である。
【００７６】
次に、図１２を参照して、送信動作を説明する。図１２は、図１１に示す送信信号処理部１２６の送信動作を示すフローチャートである。まず、変調部１３１は、送信データ１、２それぞれに対して符号化・変調処理を行って、送信信号を各フィルタ１３４へ出力する（ステップＳ６１）。フィルタ１３４のそれぞれは、送信信号をサブチャネルの帯域に分割して出力する（ステップＳ６２）。続いて、乗算器１３７のそれぞれは、各フィルタ１３４から出力する送信信号に対して、ウェイト管理部１２５から指示されたウェイトを乗算して出力する（ステップＳ６３）。このとき、ウェイト管理部１２５は、最適なウェイトを選択して（例えば、帯域Ｘのウェイト、帯域Ｘは、帯域数Ｎの帯域のうちいずれかの帯域のこと）を選択して、乗算器１３７に対して指示する。
【００７７】
次に、電力割り当て部１３５のそれぞれは、乗算器１３７から出力するサブチャネル毎の送信信号に対して電力を割り当てて出力する（ステップＳ６４）。そして、加算器１３８は、２つの送信データ１、２の送信信号をサブチャネル毎に加算して出力する。これを受けて、信号合成部１３６は、加算部１３８のそれぞれから出力する電力割り当て後の送信信号を合成することにより、分割した信号を合成して出力する（ステップＳ６５）。そして、送信信号処理部１２６は、アンテナ１２８を介して送信処理を行う（ステップＳ６６）。
【００７８】
なお、受信動作は、第１実施形態における受信動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７９】
このように、ＳＩＲ＜０となる周波数の帯域ではＰＩを適用することができるようになるとともに、ＳＩＲ＞０となる周波数の帯域ではＣＭＡを適用することができるようになり、干渉源に対する干渉抑圧効果を十分に得ることができるようになる。さらに、受信時に算出したウェイトのうち、最適なウェイトを選択して送信時に用いるようにしたため、同干渉源への与干渉を抑圧することができる。
【００８０】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態による無線通信装置を備える無線通信システム（無線通信方式）を説明する。第４実施形態おける無線通信システムの構成は、図１０に示す構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。第４実施形態による無線通信システムは、マルチキャリア伝送によって通信を行う。その一例として、ＯＦＤＭ変調方式又はＯＦＤＭＡ変調方式を用いて通信を行う場合を説明する。第４実施形態による無線通信システムが、第２の無線通信システムと異なる点は、送信信号処理部１２６の構成が異なる点である。
【００８１】
図１３は、第４実施形態による送信信号処理部１２６の構成を示すブロック図である。図１３において、符号１３１は、ＭＡＣ層処理部１２２から出力される送信データ１、２のそれぞれに対して、誤り訂正符号化処理を実施した後にシンボルマッピング処理を行う変調部である。符号１３２は、変調部１３１のそれぞれによりマッピングされたシンボルに対して直列／並列変換を行い、得られた複数のシンボル列を出力する直列／並列変換部である。符号１３７は、２つの直列／並列変換部１３２それぞれから出力する複数のシンボルのそれぞれに対してウェイト管理部１２５から指示されたウェイトを乗算する乗算器である。乗算器１３７は、２つの直列／並列変換部１３２それぞれから出力する複数のシンボルの数と同数だけ備えられる。
【００８２】
ウェイト管理部１２５は、受信信号処理部１２４において受信時に算出したウェイトを入力し、このウェイトを乗算器１３７に乗算させる。乗算器１５３は、他のサブチャネルに対してウェイト管理部１２５が出力したウェイトを適用して乗算を行えるようになっている。これにより、受信品質の最もよい（正確に受信できた）帯域のアレー処理ウェイトを適用することができる。符号１３５は、乗算器１３７から出力する複数のシンボルのそれぞれに対して、異なる電力を割り当てる電力割り当て部である。符号１３８は、送信データ１の信号と送信データ２の信号とをサブチャネル毎に加算する加算器である。符号１３３は、各加算器１３８から出力する電力割り当て後のシンボル列に対してＩＤＦＴを施して、周波数領域の信号から時間領域に信号に変換してアンテナ１２８に出力するＩＤＦＴ部である。
【００８３】
次に、図１４を参照して、送信動作を説明する。図１４は、図１３に示す送信信号処理部１２６の送信動作を示すフローチャートである。まず、変調部１３１は、送信データ１、２のそれぞれに対して符号化・変調処理を行って、送信信号を直列／並列変換部１３２へ出力する（ステップＳ７１）。直列／並列変換部１３２は、送信データ１の送信信号、送信データ２の送信信号それぞれについて直列から並列へ変換処理することによりサブキャリアの帯域に分割して出力する（ステップＳ７２）。乗算器１３７のそれぞれは、直列／並列変換部１３２から出力するサブキャリア毎の送信信号に対して、ウェイト管理部１２５から指示されたウェイトを乗算して出力する（ステップＳ７３）。このとき、ウェイト管理部１２５は、最適なウェイトを選択して（例えば、帯域Ｘのウェイト、帯域Ｘは、帯域数Ｎの帯域のうちいずれかの帯域のこと）を選択して、乗算器１３７に対して指示する。
【００８４】
次に、電力割り当て部１３５のそれぞれは、乗算器１３７から出力するサブキャリア毎の送信信号に対して電力を割り当てて出力する（ステップＳ７４）。そして、加算器１３８は、２つの送信データ１、２の送信信号をサブチャネル毎に加算して出力する。これを受けて、ＩＤＦＴ部１３３は、加算器１３８のそれぞれから出力する電力割り当て後の送信信号に対してＩＤＦＴ処理を実行して出力する（ステップＳ７５）。そして、送信信号処理部１２６は、アンテナ１２８を介して送信処理を行う（ステップＳ７６）。
【００８５】
なお、受信動作は、第２実施形態における受信動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８６】
このように、ＳＩＲ＜０となる周波数の帯域ではＰＩを適用することができるようになるとともに、ＳＩＲ＞０となる周波数の帯域ではＣＭＡを適用することができるようになり、干渉源に対する干渉抑圧効果を十分に得ることができるようになる。さらに、受信時に算出したウェイトを送信時に用いるようにしたため、与干渉を抑圧することができる。さらに、受信時に算出したウェイトのうち、最適なウェイトを選択して送信時に用いるようにしたため、同干渉源への与干渉を抑圧することができる。
【００８７】
以上説明したように、送信側は、帯域を所定数に分割し、それぞれに異なる電力密度を割り当てることにより周波数軸上において電力密度に高低差を設けて送信を行い、受信側では、帯域ごとに異なるＳＩＲに応じたアダプティブアレー処理によりウェイトを適用することにより、アダプティブアレーアルゴリズムの動作領域を拡張することができ、干渉抑圧効果を向上させることができる。特に、受信側において、受信品質の最もよい（正確に受信できた）帯域のアレー処理ウェイトを適用するようにしたため、干渉抑圧効果を十分に得ることができるようになる。
【００８８】
前述した実施形態における無線通信装置１２０をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【００８９】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
アダプティブアレーアルゴリズムの動作領域を拡張し、干渉抑圧効果を向上させることが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００９１】
１２４・・・受信信号処理部、１２５・・・ウェイト管理部、１２６・・・送信信号処理部、１３１・・・変調部、１３２・・・直列／並列変換部、１３３・・・ＩＤＦＴ部、１３４・・・フィルタ、１３５・・・電力割り当て部、１３６・・・信号合成部、１５１・・・ＤＦＴ部、１５２・・・アダプティブアレー処理部、１５３・・・乗算器、１５４・・・加算器、１５５・・・並列／直列変換部、１５６・・・復調部、１５７・・・フィルタ、１５８・・・アレー処理制御部、１５９・・・信号合成部
【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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