(57)【要約】    【課題】      現在通信を行っている無線通信方式の受信信号を基に、切り換え先の無線通信方式で通信した場合の通信品質を効率的かつ的確に推定すること。    【解決手段】  通信品質推定部２０１において、無線部２００から出力される第１の無線通信方式を用いて受信した既知信号の受信信号とリファレンス信号記憶部２０３から出力されるリファレンス信号とに対して第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式に特有の変換処理を行い比較することによって、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を疑似的に推定する。  【選択図】      図２
2006014295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により伝送された信号を受信する無線部と、
前記無線部で受信した前記第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式の信号を用いて、前記第１の無線通信規格の無線信号の占有する周波数帯域の一部もしくは全てが重複関係にある第１の無線通信規格とは異なる第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する通信品質推定部と
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式と、前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式は、多重化方式が異なる
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記通信品質推定部は、前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を、前記第１の無線通信規格による通信に用いない前記第２の無線通信規格用の通信機能を用いて擬似的に推定する
請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線部は、第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により伝送された既知信号を受信し、
前記無線通信装置は、前記既知信号をリファレンス信号としてあらかじめ記憶するリファレンス信号記憶部を、さらに具備し、
前記通信品質推定部は、前記無線部で受信した前記既知信号の少なくとも一部と前記リファレンス信号記憶部に記憶されているリファレンス信号の少なくとも一部とを用いて、前記第１の無線通信規格の無線信号の占有する周波数帯域の一部もしくは全てが重複関係にある前記第１の無線通信規格とは異なる第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記通信品質推定部は、前記無線部で受信した前記既知信号と前記リファレンス信号記憶部に記憶されているリファレンス信号とに対して第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式に特有の変換処理を行い比較することによって、前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記通信品質推定部は、前記受信既知信号の周波数特性と、前記リファレンス信号記憶部に記憶されている前記リファレンス信号の周波数特性とを比較することにより、前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記通信品質推定部は、
前記第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により挿入されている既知信号区間の受信信号を、時間系列信号から受信周波数系列信号に変換する第１の周波数変換処理部と、
リファレンス信号として前記リファレンス信号記憶部にあらかじめ記憶されている前記既知信号区間の時間系列信号を時間系列信号から周波数系列信号に変換する第２の周波数変換処理部と、
前記第１の周波数変換処理部により得られた受信周波数系列信号と、前記第２の周波数変換処理部において得られたリファレンス信号の周波数系列信号との差分により雑音成分の周波数系列信号を求め、得られた雑音成分の周波数系列信号を用いて雑音電力の周波数系列信号を求める雑音電力算出部と、
前記第２の周波数変換処理部において得られたリファレンス信号の周波数系列信号を用いて搬送波電力の周波数系列信号を求める搬送波電力算出部と、
前記雑音電力算出部で得られた雑音電力の周波数系列信号と前記搬送波電力算出部で得られた搬送波電力の周波数系列信号を用いて周波数成分毎の通信品質を擬似的に推定するＣＮＲ推定部と、
を具備する請求項５又は請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記ＣＮＲ推定部は、前記雑音電力算出部で得られた雑音電力の周波数系列信号と前記搬送波電力算出部で得られた搬送波電力の周波数系列信号の比を算出することにより、搬送波電力対雑音電力比（ＣＮＲ）又は搬送波電力対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）を求める
請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記雑音電力算出部は、前記第１の周波数変換処理部により得られた受信周波数系列信号と前記第２の周波数変換処理部により得られたリファレンス信号の周波数系列信号との差分により雑音成分の周波数系列信号を求め、得られた雑音成分の周波数系列信号を用いて雑音電力の周波数系列信号を求め、任意の周波数帯域内の雑音電力の周波数系列信号を足し合わせることにより、任意の周波数帯域毎の雑音電力の周波数系列信号を求める
請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記搬送波電力算出部は、前記第２の周波数変換処理部により得られたリファレンス信号の周波数系列信号を用いて搬送波電力の周波数系列信号を求め、任意の周波数帯域内の搬送波電力の周波数系列信号を足し合わせることにより、任意の周波数帯域毎の搬送波電力の周波数系列信号を求める
請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記ＣＮＲ推定部は、前記雑音電力算出部で得られた任意の周波数帯域毎の雑音電力の周波数系列信号と前記搬送波電力算出部で得られた任意の周波数帯域毎の搬送波電力の周波数系列信号を用いて任意の周波数帯域毎の通信品質を擬似的に推定する
請求項７又は請求項８に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記雑音電力算出部は、前記第１の周波数変換処理部により得られた受信周波数系列信号と前記第２の周波数変換処理部により得られたリファレンス信号の周波数系列信号との差分により雑音成分の周波数系列信号を求め、得られた雑音成分の周波数系列信号を用いて雑音電力の周波数系列信号を求め、ＯＦＤＭのサブキャリア帯域内の雑音電力の周波数系列信号を足し合わせることにより、ＯＦＤＭのサブキャリア帯域毎の雑音電力の周波数系列信号を求める
請求項７又は請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記搬送波電力算出部は、前記第２の周波数変換処理部により得られたリファレンス信号の周波数系列信号を用いて搬送波電力の周波数系列信号を求め、ＯＦＤＭのサブキャリア帯域内の搬送波電力の周波数系列信号を足し合わせることにより、ＯＦＤＭのサブキャリア帯域毎の搬送波電力の周波数系列信号を求める
請求項７又は請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記ＣＮＲ推定部は、前記雑音電力算出部で得られたＯＦＤＭのサブキャリア帯域毎の雑音電力の周波数系列信号と前記搬送波電力算出部で得られたＯＦＤＭのサブキャリア帯域毎の搬送波電力の周波数系列信号を用いてＯＦＤＭのサブキャリア帯域毎の通信品質を擬似的に推定する
請求項７、請求項８又は請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記既知信号として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格によるプリアンブル信号を用いる
請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記通信品質推定部は、前記受信既知信号とリファレンス信号記憶部に記憶されている前記リファレンス信号とを比較することにより前記受信既知信号とリファレンス信号の間の位相変動を求め、前記位相変動を基に前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項４又は請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
前記通信品質推定部は、現在のシンボルの位相変動と現在のシンボルの1シンボル前の位相変動との位相差を求め、前記位相差を基に前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項１６に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
前記通信品質推定部は、前記第１の無線通信規格のサンプリングレートとは異なる前記第２の無線通信規格のサンプリングレートで信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項４又は請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項１９】
前記通信品質推定部は、
第１の無線通信規格のサンプリングレートで受信された受信信号から既知信号部分を抽出し、それを第２の無線通信規格のサンプリングレートに変換し受信既知信号として出力する受信既知信号抽出部と、
第１の無線通信規格のサンプリングレートで記憶されたリファレンス信号を第２の無線通信規格のサンプリングレートに変換し、それを参照信号として出力するリファレンス信号抽出部とを具備し、
前記第１の無線通信規格のサンプリングレートとは異なる前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項１８に記載の無線通信装置。
【請求項２０】
前記通信品質推定部は、
前記受信既知信号と前記参照信号の間の位相変動を求める変動推定部と、
現在のシンボルの位相変動と現在のシンボルより１シンボル前のシンボルの位相変動との位相差を求め、前記位相差の大きさにより通信品質を擬似的に推定するＤＳＳＳ  ＢＥＲ推定部とを具備し、
前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項１６乃至請求項１９のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２１】
第１の無線通信方式はＯＦＤＭ方式による無線通信方式であり、第２の無線通信方式はＤＳＳＳ方式による無線通信方式である請求項１６又は請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２２】
前記通信品質推定部は、
前記受信既知信号と前記参照信号の間の位相変動を求める変動推定部と、
シンボル内のサンプル同士の位相差を求め、この位相差の大きさにより通信品質を擬似的に推定するＣＣＫＢＥＲ推定部とを具備し、
前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項１６、請求項１８又は請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２３】
第１の無線通信方式はＯＦＤＭ方式による無線通信方式であり、第２の無線通信方式はCCK方式による無線通信方式である請求項１６又は請求項２２に記載の無線通信装置。
【請求項２４】
第１の無線通信方式はＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に準じた無線通信方式であり、第２の無線通信方式はＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格に準じた無線通信方式である請求項２１又は請求項２３に記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記既知信号として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格におけるプリアンブル信号を用いる
請求項４、請求項５、請求項６又は請求項１６に記載の無線通信装置。
【請求項２６】
無線信号処理の機能を変更することにより複数の無線通信規格に対応した所望の無線通信用信号処理を行い、少なくとも第１の無線通信方式による通信時の受信結果と設定されているチャネルに関連する情報を出力するリコンフィギュラブル無線信号処理部と、
前記リコンフィギュラブル無線信号処理部による信号処理機能の変更に必要なソフトウェアプログラムもしくはコンフィギュレーションデータを記憶しておき、必要に応じて前記リコンフィギュラブル無線信号処理部に供給する機能変更情報記憶部と、
前記リコンフィギュラブル無線信号処理部から出力される受信信号の受信結果とチャネルに関連する設定情報を用い、同様の無線伝送路環境下において前記現在受信している無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式により通信を行った場合に想定される通信品質を擬似的に推定し、得られた通信品質擬似推定結果を出力する通信品質推定部と
を具備する無線通信装置。
【請求項２７】
第１の無線通信方式は周波数ホッピング方式による無線通信方式であり、第２の無線通信方式はＯＦＤＭ方式による無線通信方式である請求項２６に記載の無線通信装置。
【請求項２８】
前記通信品質推定部は、
前記リコンフィギュラブル無線信号処理部から入力される現在通信中の無線通信方式の受信結果を用い受信品質を推定し推定結果を出力する受信品質推定部と、
前記受信品質の推定結果と前記リコンフィギュラブル無線信号処理部から出力されるチャネルに関連する設定情報を用い、周波数ホッピングのチャネル毎の受信品質を記憶しておき、必要に応じて読み出し出力する周波数チャネル別受信品質記憶部と、
前記周波数チャネル別受信品質記憶部に記憶されているホッピングチャネル毎の受信品質情報を必要に応じて読み出し、同様の無線伝送路環境下においてＯＦＤＭ方式により通信を行った場合に想定される通信品質を擬似的に推定し、得られた通信品質擬似推定結果を出力する他通信方式通信品質擬似推定部と
を具備する請求項２６に記載の無線通信装置。
【請求項２９】
他通信方式通信品質擬似推定部は、ＣＩＮＲ値を擬似的に推定する請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３０】
他通信方式通信品質擬似推定部は、マルチパス状況を擬似的に推定する請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３１】
第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により伝送された信号の受信信号から、前記第１の無線通信規格の無線信号の占有する周波数帯域の一部もしくは全てが重複関係にある前記第１の無線通信規格とは異なる第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式により信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
通信品質推定方法。
【請求項３２】
前記第２の無線通信規格で信号を伝送した場合の通信品質を、前記第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式による通信に用いない前記第２の無線通信規格用の通信機能を用いて擬似的に推定する
請求項３１に記載の通信品質推定方法。
【請求項３３】
第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により伝送された既知信号の受信信号とリファレンス信号とに対して第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式に特有の変換処理を行い比較することによって、前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項３１又は請求項３２に記載の通信品質推定方法。
【請求項３４】
第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により伝送された既知信号の受信信号の周波数特性とリファレンス信号の周波数特性を用いて、前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式により信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項３３に記載の通信品質推定方法。
【請求項３５】
前記受信既知信号とリファレンス信号とを比較することにより前記受信既知信号とリファレンス信号の間の位相変動を求め、前記位相変動を基に前記第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式で信号を伝送した場合の通信品質を擬似的に推定する
請求項３２に記載の通信品質推定方法。
【請求項３６】
前記既知信号として、前記第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により挿入されている既知信号区間のうち、後端の一定区間の信号系列と先端の一定区間の信号系列とが同一の信号系列になる信号区間、または前記信号区間から前記先端の一定区間を除いた信号区間に配置された信号を用いる請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項３７】
前記通信品質推定部は、前記第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により挿入されている既知信号区間から後端の一定区間の信号系列と先端の一定区間の信号系列とが同一の信号系列になる信号区間、または前記信号区間から前記先端の一定区間を除いた信号区間を抽出する信号抽出部を具備する請求項３６に記載の無線通信装置。
【請求項３８】
前記通信品質推定部は、
前記第１の無線通信規格に基づいた無線通信方式により挿入されている既知信号区間の受信信号を時間系列信号から受信周波数系列信号に変換する第１の周波数変換処理部と、
リファレンス信号として前記リファレンス信号記憶部にあらかじめ記憶されている前記既知信号区間の時間系列信号を時間系列信号から周波数系列信号に変換する第２の周波数変換処理部と、
前記第１の周波数変換処理部により得られた受信周波数系列信号と、前記第２の周波数変換処理部において得られたリファレンス信号の周波数系列信号とを用いて周波数成分毎の通信品質を擬似的に推定するＢＥＲ推定部と、
を具備する請求項５又は請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項３９】
前記ＢＥＲ推定部は、前記第１の周波数変換処理部により得られた受信周波数系列信号と前記第２の周波数変換処理部により得られたリファレンス信号の周波数系列信号とを比較することにより、ビット誤り率（ＢＥＲ）を求める
請求項３８に記載の無線通信装置。
【請求項４０】
前記ＢＥＲ推定部は、前記第１の周波数変換処理部により得られた任意の周波数帯域毎の受信周波数系列信号と前記第２の周波数変換処理部において得られた任意の周波数帯域毎のリファレンス信号の周波数系列信号とを用いて任意の周波数帯域毎の通信品質を擬似的に推定する
請求項３８又は請求項３９に記載の無線通信装置。
【請求項４１】
前記ＢＥＲ推定部は、前記第１の周波数変換処理部により得られたＯＦＤＭのサブキャリア帯域毎の受信周波数系列信号と前記第２の周波数変換処理部において得られたＯＦＤＭのサブキャリア帯域毎のリファレンス信号の周波数系列信号とを用いてＯＦＤＭのサブキャリア帯域毎の通信品質を擬似的に推定する
請求項３８乃至請求項４０のいずれかに記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信方式それぞれの通信品質を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、家庭内やオフィスなどの比較的狭い空間内において複数の無線通信装置の間の通信に用いられる無線通信方式として、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11gなどの無線ＬＡＮ（Local Area Network）や、Bluetoothなどが既に実用化されている。このうち、特に無線免許を必要としないＩＳＭ（Industrial Science Medical）バンドの内の一つである2.4GHz帯の周波数帯域を使用するIEEE802.11b、IEEE802.11g、Bluetoothなどの規格に準じた無線通信方式がよく使用されている。
【０００３】
またこれらの無線通信方式を通信環境にあわせて適応的に切り換えて通信を行うことで、効率よく通信を行う適応通信技術について検討が行われている（例えば、特許文献１参照）。図３４は特許文献１に記載された適応通信を行う従来の無線通信装置を示すものである。図３４において、無線通信装置３０００はIEEE802.11b無線部３００１、Bluetooth無線部３００２、および制御部３００３を有し、通信環境に応じて制御部３００３がIEEE802.11bに準拠した無線通信方式、およびBluetoothに準拠した無線通信方式の二種類の無線通信方式のそれぞれに対応した無線部を切り換えて通信を行うものである。
【０００４】
このような適応通信技術では、無線通信方式の適切な切り換えの判断の基準が重要であるが、この判断の基準には通信品質の推定値を用いるものが一般的である。この通信品質の推定方法について、特許文献１に記載された従来の方法では、IEEE802.11bに準拠した無線通信方式を用いて通信を行っている場合には、IEEE802.11bの受信信号を用いてIEEE802.11bでの誤りの検出もしくは受信信号強度のチェックを行うことで、IEEE802.11bの通信品質を推定し、このIEEE802.11bの通信品質が劣化した場合には無線通信方式を電波干渉に対して比較的強いBluetoothに切り換えて通信を行うというものであった。
【０００５】
またBluetoothを用いて通信を行っている場合には、定期的にIEEE802.11bの受信系も同時に動作させ、IEEE802.11bの受信信号を用いてIEEE802.11bでの誤りの検出もしくは受信信号強度のチェックを行うことでIEEE802.11bの通信品質を推定し、このIEEE802.11bの通信品質が良好な場合には無線通信方式をより通信容量の大きいIEEE802.11bに切り換えて通信を行うというものであった。
【特許文献１】特開２００３−１９９１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、IEEE802.11bで通信を行っている場合、現在通信を行っている無線通信方式の通信品質を用いて無線通信方式の切り換えの判断を行うため、切り換え先の無線通信方式（この場合Bluetooth）で通信した場合の通信品質はわからない。そのため、切り換え後に十分な通信品質が得られない可能性があり、切り換え後に再度もとの無線通信方式に戻す場合が考えられる。この場合、各無線通信方式に切り換えた後の接続時間やハードウェアの切り換え時間のために無駄な時間が生じたり、リコンフィグプロセッサの書き換えによって複数の無線通信方式に対応していた場合にはその書き換え時間などのオーバーヘッドが増加し、効率が悪くなるという課題があった。
【０００７】
またBluetoothで通信を行っている場合、現在の無線通信方式の受信系と切り換え先の無線通信方式（この場合IEEE802.11b）の二系統の受信系を同時に動作させ、切り換え先の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を用いて切り換えるか否かの判断を行うため、現在通信を行っている一系統の受信系のみを動作させる場合に比べて消費電力が増加し、また、同じ周波数帯域の無線通信方式を切り換える場合には、お互いに干渉を起こし正確な通信品質の推定ができないという課題があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、現在通信を行っている無線通信方式の受信信号を基に、切り換え先の無線通信方式で通信した場合の通信品質を効率的かつ的確に推定することができる無線通信装置及び通信品質推定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】
【０００９】
かかる課題を解決するため本発明は、既知信号の受信信号の周波数特性とリファレンス信号の周波数特性の比較を行うことにより、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置の間で、同一周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置が、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置から受信した既知信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定するようにする。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、現在通信を行っている無線通信方式を切り換えることなく、現在通信を行っている無線通信方式の受信信号を基に、切り換え先の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を推定することができる。また現在通信を行っている無線通信方式と切り換え先の無線通信方式の二系統の受信系を同時に動作させることなく、一系統の受信系を用いて切り換え先の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、図１に示すように第１の無線通信装置１００と第２の無線通信装置１０１の間で、同一周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置１００が、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１０１から受信した既知信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定する場合の構成および動作について説明する。ここでは、第１の無線通信方式はIEEE802.11bの規格におけるDSSS（直接拡散：Direct Sequence Spread Spectrum）方式に準じた無線通信方式とし、第２の無線通信方式はIEEE802.11gの規格におけるOFDM（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式に準じた無線通信方式とした場合を一例として説明する。また本実施の形態では通信品質として、IEEE802.11gの規格におけるOFDM方式のサブキャリア帯域毎の受信CNR値を求める場合について説明する。
【００１３】
図１において、第１の無線通信装置１００は、第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１０１と通信可能であり、第２の無線通信装置１０１との間で第１の無線通信方式および第２の無線通信方式を切り換えながら通信を行う。また、第１の無線通信装置１００は、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１０１と通信中に、第２の無線通信装置１０１から受信した既知信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定する。
【００１４】
第２の無線通信装置１０１は、第１の無線通信方式、および、第２の無線通信方式を用いて第１の無線通信装置１００と通信可能であり、第１の無線通信装置１００との間で第１の無線通信方式および第２の無線通信方式を切り換えながら通信を行うことができるようになっている。
【００１５】
図２に、本実施の形態における第１の無線通信装置１００の構成例を示す。第１の無線通信装置１００は、無線部２００、通信品質推定部２０１、無線部構成記憶部２０２及びリファレンス信号記憶部２０３を有する。
【００１６】
無線部２００は、少なくとも第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式に対応可能なアンテナと、機能の変更が可能なリコンフィギュラブル処理部とを有する。リコンフィギュラブル処理部は、例えばソフトウェアの書き換えなどにより再構成可能なプログラマブルデバイスにより構成されている。リコンフィギュラブル処理部は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、リコンフィギュラブルプロセッサなど機能および動作がソフトウェアプログラムやコンフィギュレーションデータの読み込みにより変更可能なデバイスのうち一つ、もしくは上記デバイスの組み合わせにより構成される。これにより、単一の無線部で第１の無線通信方式および第２の無線通信方式を切り換えながら、第２の無線通信装置１０１と通信可能となる。また無線部２００は、通信品質推定部２０１に受信信号を送出する。
【００１７】
通信品質推定部２０１は、無線部２００から出力される第２の無線通信装置１０１から第１の無線通信方式を用いて受信した受信信号の既知信号部分とリファレンス信号記憶部２０３から出力されるリファレンス信号とに対して第２の無線通信規格に基づいた無線通信方式に特有の変換処理を行った後、これらを比較することによって、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を推定し、この推定結果を出力する。
【００１８】
ここで既知信号部分とは、あらかじめその信号の内容および位置が送信側、受信側ともにわかっている信号部分のことであり、一般に通信パケット内に挿入されるプリアンブル部やパイロット信号の部分を適用することが可能である。本実施の形態では既知信号部分の一例として、IEEE802.11bのPPDUフレームフォーマットにおけるPLCPプリアンブル部分を用いるものとする。図４にIEEE802.11bのPPDUフレームフォーマットを示す。また、リファレンス信号とは、第１の無線通信方式による送信信号の既知信号部分を時間系列の信号として受信側であらかじめ保持したものである。
【００１９】
無線部構成記憶部２０２は、無線部２００の再構成に必要な情報を保持している。
【００２０】
リファレンス信号記憶部２０３は、通信品質の推定に用いる既知信号をリファレンス信号としてあらかじめ保持している。本実施の形態ではリファレンス信号としてIEEE802.11bのPPDUフレームフォーマットにおけるPLCPプリアンブル部分を時間系列信号で保持している。
【００２１】
図３に、本実施の形態における通信品質推定部２０１の構成例を示す。通信品質推定部２０１は、既知信号抽出部３００、DFT部３０１、DFT部３０２、雑音電力推定部３０３、搬送波電力推定部３０４、およびCNR（搬送波電力対雑音電力比）推定部３０５を有する。
【００２２】
既知信号抽出部３００は、受信信号から既知信号部分を抽出し、この信号を受信既知信号としてDFT部３０１に対して出力する。本実施の形態では受信既知信号としてIEEE802.11bのPPDUフレームフォーマットにおけるPLCPプリアンブル部分を時間系列信号で出力する。
【００２３】
DFT部３０１は、離散フーリエ変換（DFT：Discrete Fourier Transform）処理を行うことで、既知信号抽出部３００から出力される受信既知信号を、時間領域から周波数領域に変換する。これにより、受信既知信号の周波数特性を求め、雑音電力推定部３０３にこの周波数特性を出力する。
【００２４】
DFT部３０２は、DFT部３０１と同様に離散フーリエ変換処理を行うことで、リファレンス信号記憶部２０３から出力されるリファレンス信号を、時間領域から周波数領域に変換する。これにより、リファレンス信号の周波数特性を求め、雑音電力推定部３０３、および搬送波電力推定部３０４にこの周波数特性を出力する。
【００２５】
本実施の形態では、一例として、DFT部３０１とDFT部３０２によって、1024ポイントのFFT(Fast Fourier Transform)処理を行うものとする。
【００２６】
雑音電力推定部３０３は、DFT部３０１から出力される受信既知信号の周波数特性と、DFT部３０２から出力されるリファレンス信号の周波数特性を比較することにより、受信信号の各周波数における雑音成分を抽出し、各周波数における雑音成分の電力を推定し、CNR推定部３０５にこの雑音電力を出力する。具体的には、雑音電力推定部３０３は、双方の入力ベクトルの要素毎に信号点間距離を求め、この信号点間距離の二乗を要素毎に演算し、演算結果を出力する。
【００２７】
搬送波電力推定部３０４は、DFT部３０２から出力されるリファレンス信号の周波数特性から、各周波数における搬送波電力を推定し、CNR推定部３０５に対してこの搬送波電力を出力する。
【００２８】
CNR推定部３０５は、雑音電力推定部３０３から出力される雑音成分の電力と、搬送波電力推定部３０４から出力される搬送波電力から、IEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア帯域毎の受信CNR値の推定値を出力するものである。
【００２９】
ここで、本実施の形態ではIEEE802.11bの使用周波数帯域の中心周波数と、IEEE802.11gの使用周波数帯域の中心周波数は同じであるとし、IEEE802.11bの信号の周波数帯域幅は11MHzとする。また、IEEE802.11gの信号の周波数帯域幅は16.5625MHzとする。
【００３０】
以上の構成において、同一周波数帯を使用するIEEE802.11bの規格に準じた第１の無線通信方式とIEEE802.11gの規格に準じた第２の無線通信方式を切り換えながら通信可能な第１の無線通信装置１００が、第２の無線通信装置１０１からの第１の無線通信方式による通信の受信信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を推定する具体的な動作について以下で説明する。
【００３１】
まず、第１の無線通信装置１００は、第２の無線通信装置１０１からIEEE802.11bの規格に準じて送信された信号を、無線部２００において受信する。無線部２００はこの受信信号に対して、通常のIEEE802.11bの受信処理を行って復調データを得るとともに、ベースバンド信号を通信品質推定部２０１に出力する。ここで、通信品質の推定を行う際の受信既知信号とリファレンス信号の振幅および位相を合わせるために、受信信号に対して振幅補償、位相補償を施してベースバンド信号を形成する構成としてもよい。この振幅補償、位相補償の具体的な方法については特に限定されるものではないが、例えば、受信既知信号とリファレンス信号を比較し、受信既知信号の振幅変動および位相変動を抽出し、この振幅変動および位相変動量を用いて位相補償および振幅補償の処理を施すことで実現できる。
【００３２】
通信品質推定部２０１は、まず既知信号抽出部３００において、無線部２００から出力された受信信号のベースバンド信号からIEEE802.11bのPLCPプリアンブル部分の信号を抽出し、抽出された信号部分を受信既知信号としてDFT部３０１に出力する。
【００３３】
DFT部３０１は、既知信号抽出部３００から出力された受信既知信号に対してDFT処理を施すことで、周波数特性を求める。具体的には、受信既知信号に対して1024ポイントのFFT処理を施す。これにより、次式で表されるように、11MHzの帯域内に約10.74kHz毎に合計1024要素の複素ベクトルでなる受信既知信号の周波数特性を得る。
【数１】
2006014295.tif 000003
【００３４】
この周波数特性の一例を図５に示す。図５に示すように11MHzの帯域内に1024要素の複素ベクトルでなる受信既知信号の周波数特性が得られる。DFT部３０１は、このようにして得た受信既知信号の周波数特性を、雑音電力推定部３０３に出力する。
【００３５】
リファレンス信号記憶部２０３には、IEEE802.11bの規格における送信信号のうちPLCPプリアンブル部分の時間系列信号があらかじめリファレンス信号として保持されている。DFT部３０２は、このリファレンス信号記憶部２０３に保持されているリファレンス信号に対して、DFT部３０１と同様に1024ポイントのFFT処理を施すことにより、11MHzの帯域内に約10.74kHz毎に合計1024要素の複素ベクトルでなるリファレンス信号の周波数特性を得る。DFT部３０２は、このようにして得たリファレンス信号の周波数特性を、雑音電力推定部３０３、および搬送波電力推定部３０４に出力する。
【００３６】
雑音電力推定部３０３は、DFT部３０１から出力される受信既知信号の周波数特性と、DFT部３０２から出力されるリファレンス信号の周波数特性とを比較することにより、受信信号の各周波数における雑音成分を抽出し、各周波数における雑音成分の電力を推定し、IEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア帯域毎の雑音成分の電力を求めて、CNR推定部３０５に出力する。雑音成分の電力の推定方法については限定されるものではないが、一例として受信既知信号の周波数特性とリファレンス信号の周波数特性の複素平面上での信号点間距離から雑音成分の電力を推定する方法について以下で説明する。
【００３７】
図６は、受信既知信号の周波数特性とリファレンス信号の周波数特性を、1024要素の周波数成分のうちのある一つの周波数成分について複素平面上にプロットした図である。図６において、受信既知信号の周波数特性とリファレンス信号の周波数特性の複素平面上での信号点間距離を算出し、この距離の二乗を算出することで雑音成分の電力を求めることができる。この処理を1024要素の各周波数成分について行うことで、各周波数における雑音成分の電力を求めることができる。この処理は、1024要素のうちi番目の周波数における受信既知信号の周波数特性を（ai+jbi）（j：虚数）、リファレンス信号の周波数特性を（ci+jdi）、雑音電力をNiとすると、次式のように表すことができる。
【数２】
2006014295.tif 000004
【００３８】
前記のようにして算出された1024要素の周波数成分毎の雑音電力Niを、IEEE802.11g規格におけるOFDM信号の各サブキャリア帯域に相当する周波数成分の区間毎に足し合わせることにより、サブキャリア帯域毎の雑音成分の電力を求めることができる。具体的には、まず、IEEE802.11g規格におけるOFDM信号の一サブキャリアの帯域幅を312.5kHzとすると、11MHz帯域内には次式で得られるようにIEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリアが35本（11MHz/312.5kHz=35.2）入ることになる。
【数３】
2006014295.tif 000005
【００３９】
このことから、１サブキャリアの帯域内に含まれる雑音成分の電力は、次式より、29要素もしくは30要素となる。
【数４】
2006014295.tif 000006
【００４０】
図７に各周波数における雑音電力をIEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア帯域毎に足し合わせる処理の図例を示す。図７に示すように1024要素の雑音電力のうちの各サブキャリア帯域内の29要素、もしくは30要素の雑音電力の要素を足し合わせることで、OFDM信号における一サブキャリアの帯域幅にほぼ相当する約311.5（≒10.74×29）kHz帯域幅、もしくは約322.2（≒10.74×30）kHz帯域幅の雑音電力N'k(k：k番目のサブキャリア、1≦k≦35)を求める。雑音電力推定部３０３は、このようにして得たサブキャリア帯域毎の雑音電力N'kをCNR推定部３０５に出力する。
【００４１】
搬送波電力推定部３０４は、DFT部３０２から出力されるリファレンス信号の周波数特性を、1024要素の各周波数成分について二乗することで、各周波数における搬送波電力を算出する。この処理は、i番目の周波数における搬送波電力をCiとすると、次式のように表すことができる。
【数５】
2006014295.tif 000007
【００４２】
この処理によって得られた1024要素の周波数成分毎の搬送波電力Ciを、雑音電力の場合と同様にIEEE802.11g規格におけるOFDM信号の各サブキャリア帯域内の29要素、もしくは30要素の搬送波電力の要素を足し合わせることにより、サブキャリア帯域毎の搬送波電力C'k(k：k番目のサブキャリア、1≦k≦35)を求めることができる。具体的には、各サブキャリア帯域内の29要素もしくは30要素の搬送波電力の要素を足し合わせることで、OFDM信号における一サブキャリアの帯域幅にほぼ相当する約311.5kHz帯域幅、もしくは約322.2kHz帯域幅の搬送波電力C'kを求める。搬送波電力推定部３０４は、このようにして得たサブキャリア帯域毎の搬送波電力C'kをCNR推定部３０５に出力する。
【００４３】
CNR推定部３０５は、搬送波電力推定部３０４から出力されるサブキャリア帯域毎の搬送波電力C'kと、雑音電力推定部３０３から出力されるサブキャリア帯域毎の雑音電力N'kの比を求めることによって、OFDM信号におけるサブキャリア帯域ごとの受信CNR値を求める。具体的には、サブキャリア帯域毎の搬送波電力C'kとサブキャリア帯域毎の雑音電力N'kについて、同じサブキャリア位置の成分同士で搬送波電力を雑音電力で割ることによって、OFDM信号におけるサブキャリア帯域ごとの受信CNR値を得る。これらの処理によって、IEEE802.11g規格に基づくOFDM信号におけるサブキャリアのうち、IEEE802.11bの変調信号帯域と重複する部分のサブキャリア位置における受信CNR値を求めることができる。
【００４４】
なお、既知信号の周波数特性が平坦でなく有色性を持つ場合には、受信CNR値の推定結果に既知信号の周波数特性の影響が現れるため、推定結果の周波数特性の変動が伝送路におけるマルチパスや雑音の影響によるものか既知信号の持つ周波数特性の影響か判別できなくなる。このような場合には、既知信号の周波数特性の影響を除去するために、11MHz帯域内のサブキャリア帯域毎の搬送波電力値について平均値を求め、その搬送波電力の平均値とサブキャリア帯域毎の雑音電力の比を求めることによって、サブキャリア帯域毎の受信CNR値の推定値を求めてもよい。このときのサブキャリア帯域毎の搬送波電力値とその平均値の関係を図８に示す。
【００４５】
また、IEEE802.11bの11MHz帯域よりも外側のIEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア帯域の受信CNR値については、前記のように算出された11MHz帯域内の受信CNR値の推定値を用いて推定してもよい。例えば、前記のように算出されたIEEE802.11bの変調信号帯域内の約10.74kHz帯域幅毎の受信CNR値の分布特性を外挿補完処理することにより推定を行うことができる。
【００４６】
かくして本実施の形態によれば、第１の無線通信装置１００と第２の無線通信装置１０１の間で、同一周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置１００が、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１０１から受信した信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定することが可能となる。さらには、この通信品質を基に、無線通信方式を適応的に切り換えることによって、効率的かつ的確に無線通信方式の切り換えを行うことができる。
【００４７】
ここで、無線通信方式の適応的な切り換えについては限定されるものではないが、例えば、第１の無線通信方式から第２の無線通信方式に無線通信方式を切り換える場合に、通信方式の切り換えの基準となるCNR値のしきい値をあらかじめ定めておき、上述のサブキャリア毎の受信CNR値の平均値がこのしきい値を上回った場合または下回った場合に、無線通信方式の切り換えを行う構成とすればよい。また、基準となるCNR値を超えたサブキャリアの本数をしきい値とし、受信CNR値が基準となるCNR値を超えているサブキャリアの数がしきい値の本数を上回った場合または下回った場合に、無線通信方式の切り換えを行う構成としてもよい。このように上述の通信品質を基に無線通信方式を適応的に切り替えることによって、効率的かつ的確に無線通信方式の切り換えを行うことが可能となる。
【００４８】
なお上述した実施の形態では、通信品質としてIEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア帯域毎の受信CNR値を推定して用いる構成および動作を一例として説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、第１の無線通信方式により送信された信号のうち、既知の信号が送信されている部分の受信信号を用いて第２の無線通信方式における特徴量を擬似的に推定する構成とすれば、他の構成および動作によっても実施可能である。
【００４９】
例えば、以下の構成および動作により第２の無線通信方式におけるビット誤り数やビット誤り率（BER）を擬似的に推定することもできる。図９にBER値を推定する場合の通信品質推定部９００の構成を示す。図９において図３と同じ構成要素には同じ符号を用い、その説明を省略する。BER推定部９０１は、DFT部３０１から出力される受信既知信号の周波数特性と、DFT部３０２から出力されるリファレンス信号の周波数特性とを周波数成分毎に比較することにより、ビット誤りが生じ得るか否かを擬似的に推定し、推定結果を基にIEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア帯域毎のBER値を推定し、このBER値の推定結果を推定通信品質として出力する。
【００５０】
以上の構成におけるBER値を推定する動作について以下で説明する。ここで、BER値の推定の対象となるIEEE802.11g規格におけるOFDMサブキャリア部分は一例として１６値QAMで一次変調されるものとする。また、IEEE802.11b規格におけるPLCPプリアンブル部分はDBPSKで一次変調されているものとする。１６値QAMの信号点配置を図１０に示す。
【００５１】
まず、DBPSK信号（IEEE802.11bのPLCPプリアンブル部分：受信既知信号）と１６値QAM信号（IEEE802.11gのサブキャリア部分）とで受信電力が同じ場合、受信既知信号の周波数特性の全周波数成分における実効振幅の平均値をａとすると、１６値QAM信号の周波数領域でのＩＱベクトルは、図１０に示すように、（±ａＭ／√１０，±ａＭ／√１０）（Ｍ＝１，３）と表すことができる。一般的にグレイ符号化されている１６値QAMでは、受信信号のＩＱベクトルのＩ、Ｑ成分の符号の正負を判定することにより、信号点を表す４ビット中の２ビットが判定され、振幅の大小を判定することにより残りの２ビットが判定される。このうち振幅判定の際のしきい値は、図１０の点線で示すように、Ｉ＝±２ａ／√１０、Ｑ＝±２ａ／√１０となり、１６値QAM信号におけるそれぞれの信号点からI軸、Q軸ともにａ／√１０の距離に設定されることになる。
【００５２】
このことを考慮して、DFT部３０２から出力されるリファレンス信号の周波数特性の各周波数成分におけるＩＱベクトルに対してI軸、Q軸方向それぞれにａ／√１０の距離にしきい値を設定する。以上のようにして設定されたしきい値と、DFT部３０１から出力される受信既知信号の周波数特性とを周波数成分毎にそれぞれI軸、Q軸について比較することにより、しきい値判定ビット誤りを推定する。
【００５３】
しきい値の設定としきい値判定ビット誤りの判定を図１１に示す。図１１に示すように、リファレンス信号に対して設けたI軸、Q軸の両方のしきい値内に受信既知信号が入っている場合には、IEEE802.11gを用いて通信した場合にその周波数成分の信号は誤りなく受信されると推定する。これに対して、I軸、Q軸の各軸方向のうちのどちらか一方についてしきい値の領域に入らなかった場合には、IEEE802.11gを用いて通信した場合にその周波数成分の信号には２ビット中１ビットのしきい値判定ビット誤りが生じると推定する。また、I軸、Q軸の各軸方向の両方についてしきい値の領域に入らなかった場合には、IEEE802.11gを用いて通信した場合にその周波数成分の信号には２ビット中２ビットのしきい値判定ビット誤りが生じると推定する。
【００５４】
このようにして求めたしきい値判定ビット誤りの結果を基に、IEEE802.11g規格におけるOFDM信号の各サブキャリア帯域内の29要素もしくは30要素毎に割合を求めることで、一サブキャリア帯域毎のしきい値判定ビット誤り率Ｐｔｈｒを求めることができる。すなわち、IEEE802.11g規格におけるOFDM信号の各サブキャリア帯域内の29要素もしくは30要素について、しきい値判定ビット誤り数を、ビット数（58ビットもしくは60ビット）で割ればよい。
【００５５】
このようにして求めたしきい値判定ビット誤り率の結果を基に、一つのサブキャリア帯域毎の振幅判定ビット誤り率Ｐａｍｐと符号判定ビット誤り率Ｐｓｉｇを求める。まず、振幅判定ビット誤りについては、I軸方向のみについて考えた場合、１６値QAMにグレイ符号を用いているため、正方向もしくは負方向のうちのどちらか一方にしきい値を超えた場合には振幅判定ビット誤りが生じるが、もう一方にしきい値を超えた場合には振幅判定ビット誤りは生じない。Q軸方向についても同様であることから、一つのサブキャリア帯域毎の振幅判定ビット誤り率Ｐａｍｐは次式で表される。
【数６】
2006014295.tif 000008
【００５６】
次に、符号誤りビットについては、I軸方向のみについて考えた場合、１６値QAMの信号点のうち、絶対値の大きい外側の２点については正方向、負方向のどちらにしきい値を超えても符号判定ビット誤りは生じない。また、１６値QAMの信号点のうち、絶対値の小さい内側の２点については正方向もしくは負方向のうちのどちらか一方にしきい値を超えた場合には符号判定ビット誤りが生じるが、もう一方にしきい値を超えた場合には符号判定ビット誤りは生じない。Q軸方向についても同様であることから、一つのサブキャリア帯域毎の符号判定ビット誤り率Ｐｓｉｇは次式で表される。
【数７】
2006014295.tif 000009
【００５７】
ここで、１サブキャリア帯域毎のビット誤り率をＰａｌｌとすると、Ｐａｍｐ、Ｐｓｉｇ、Ｐａｌｌの関係は統計的に次式で表されることが知られている。
【数８】
2006014295.tif 000010
【００５８】
したがって、上述の手順で得られた一つのサブキャリア帯域毎のしきい値判定ビット誤り率を（８）式に代入することによって一つのサブキャリア帯域毎のBER値を推定することができる。
【００５９】
以上の構成および動作により、IEEE802.11g規格におけるサブキャリア帯域毎のBER値を擬似的に推定することができる。
【００６０】
また、BER値を推定するより単純な方法として、サブキャリア帯域毎の受信CNR値の推定値からBER値を推定し、このBER値を通信品質として用いる構成としてもよい。具体的には、各サブキャリア帯域の受信CNR値の推定値からテーブルを参照するなどしてBER値を推定することができる。
【００６１】
また上述した実施の形態では、推定を行うタイミングについては特に言及していないが、本発明を適用するシステムに適したタイミングで行えばよく、例えば常に通信品質を推定する構成としてもよいし、ある一定の期間ごとに通信品質を推定する構成としてもよい。また、現在通信を行っている第１の無線通信方式の通信品質についても推定を行う構成とし、現在の通信の通信品質があるしきい値を下回った場合、もしくはあるしきい値を超えた場合等に、必要に応じて第２の無線通信方式を用いて通信を行った場合の通信品質を推定するものとしてもよい。
【００６２】
また上述した実施の形態では、既知信号の周波数特性が平坦でなく有色性を持つ場合には、11MHz帯域内のサブキャリア帯域毎の搬送波電力値について平均値を求めることで、既知信号の周波数特性の影響を除去するとしたが、これに限定されるものではなく、他の方法で既知信号の周波数特性の影響を除去するようにしてもよい。例えば、サブキャリア帯域毎に受信CNR値の推定値を求めた後に、既知信号の周波数特性の影響を除去する構成としてもよい。
【００６３】
また上述した実施の形態では、無線部２００でIEEE802.11bの通常の受信処理を行う際のタイミング同期誤差の影響については説明していないが、タイミング同期誤差がある場合には、受信信号に対して周波数軸方向に移動平均を求めることにより雑音による影響とタイミング同期誤差による影響とを分離し、タイミング同期誤差による影響のみを受信信号から除去する構成としてもよい。また、周波数同期誤差についても上記と同様の平均化処理を行うことにより、周波数誤差の影響を受信信号から除去する処理を行う構成としてもよい。
【００６４】
また上述した実施の形態では、通信品質推定部２０１にDFT部３０１および３０２を設けこれらを用いて受信既知信号およびリファレンス信号の周波数特性を求める構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、本来IEEE802.11g規格のOFDM方式に準じた通信の受信時に用いられるFFT処理部を用いて、受信既知信号およびリファレンス信号の周波数特性を求める構成としてもよい。このように、現在通信を行っている無線通信方式とは異なる無線通信方式に用いられる機能を通信品質の推定に用いることによって、無線通信装置の機能を有効に活用することができる。
【００６５】
また上述した実施の形態では、IEEE802.11bの中心周波数とIEEE802.11gの中心周波数が同じ場合について述べたが、これに限定されるものではなく、IEEE802.11bの11MHzの帯域とIEEE802.11gの帯域に重複部分があれば、重複帯域内のサブキャリア帯域の受信CNR値を推定することが可能であり、この受信CNR値の推定値を用いて重複帯域外のサブキャリア帯域の受信CNR値を推定することでIEEE802.11gの使用周波数帯域について通信品質の推定を行うことが可能である。
【００６６】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信方式はIEEE802.11bの規格におけるDSSS方式に準じた無線通信方式とし、第２の無線通信方式はIEEE802.11gの規格におけるOFDM方式に準じた無線通信方式としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の無線通信方式の使用する周波数帯域と第２の無線通信方式の使用する周波数帯域の一部または全てが重複していれば他の無線通信方式へも適用可能であることは言うまでもない。例えば第１の無線通信方式をIEEE802.11bの規格におけるDSSS方式に準じた無線通信方式とし、第２の無線通信方式をBluetoothの規格に準じた無線通信方式としても適用可能である。この場合、上述した実施の形態ではOFDM信号におけるサブキャリア帯域毎の雑音電力、搬送波電力を求めてOFDM信号におけるサブキャリア帯域毎の受信CNR値を求めたのに対して、Bluetoothの規格における周波数チャネル毎の雑音電力、搬送波電力を求め、これらの比を求めることでBluetoothの規格における周波数チャネル毎の受信CNR値を求めるようにすればよい。
【００６７】
また上述した実施の形態では、IEEE802.11bの中心周波数は固定とし、11MHz帯域よりも外側のサブキャリア帯域については11MHz帯域内の受信CNR値の推定値を用いて推定を行う場合について述べたが、これに限定されるものではない。例えば、IEEE802.11bの中心周波数を少しずつ変更しながら受信CNR値の推定を行うことにより、所望の周波数帯域についての受信CNR値を推定することが可能となる。
【００６８】
また上述した実施の形態では、無線通信方式は第１の無線通信方式と第２の無線通信方式の二種類としたが、これに限定されるものではなく、三種類以上の無線通信方式を用いる構成としてもよい。この場合、双方の無線通信装置の無線部２００および第１の無線通信装置１００の通信品質推定部２０１を三種類以上の無線通信方式に対応可能な構成とし、ある無線通信方式を用いて通信を行いながら、他の複数種の無線通信方式で通信した場合の通信品質を推定し、推定した複数種の通信品質を比較し、最も効率の高い無線通信方式に切り換えることによって、より効率的に通信することが可能となる。
【００６９】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１００のみが通信品質の推定を行う構成としたが、これに限定されるものではなく、第２の無線通信装置１０１にも通信品質推定部およびリファレンス信号記憶部を設け、第１の無線通信装置１００および第２の無線通信装置１０１の双方で通信品質の推定を行う構成としてもよい。
【００７０】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１００の無線部２００をソフトウェアの書き換えなどにより再構成可能なプログラマブルデバイスを用いることにより第１の無線通信方式と第２の無線通信方式に対応するものとしたが、これに限定されるものではなく、第１の無線通信方式および第２の無線通信方式のそれぞれに対応する無線部を独立に設け、必要に応じて使用する無線部を動作させて通信する構成としてもよい。また、アンテナの本数についても、一つの無線部に対して一本のみを具備する構成に限定されるものではなく、一つの無線部に対して複数本のアンテナを具備する構成としてもよい。
【００７１】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１００を無線部２００、通信品質推定部２０１、無線部構成記憶部２０２、および、リファレンス信号記憶部２０３から構成したが、これに限定されるものではなく、上述した構成に加えて、通信品質の推定結果を他の処理部または機器に対して出力する出力部を設けるようにしてもよい。このようにすれば、出力部からPCやTV、プリンタなどのなどの外部機器に通信品質の推定結果を出力することにより、他の機器と通信品質の推定結果を共有、利用することができ、また、通信品質の推定結果を映像や文字情報として出力することができるようになる。これにより、ユーザに通信品質の推定結果を伝えることも可能となる。
【００７２】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１００の通信品質推定部２０１の既知信号抽出部３００において既知信号部分を抽出する構成としたが、これに限定されるものではなく、第１の無線通信装置１００の無線部２００において既知信号部分を抽出し、既知信号部分のみを通信品質推定部２０１に出力する構成としてもよい。
【００７３】
また上述した実施の形態では、無線部構成記憶部２０２とリファレンス信号記憶部２０３の二種類の記憶部を個別に設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、二種類の記憶部を共通化し、一つの記憶部に無線部２００の再構成に必要な情報とリファレンス信号の両方を保持する構成としてもよい。
【００７４】
また上述した実施の形態では、時間領域の信号を周波数領域に変換する際に1024ポイントのFFT処理を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、2048ポイント、または4096ポイントというようにFFT処理のポイント数を大きくすることにより、雑音電力、搬送波電力の周波数特性を細かく推定することが可能となる。また、512ポイント、256ポイントというようにFFT処理のポイント数を小さくすることにより、処理演算数を軽減することが可能となる。また、FFT処理ではなく任意のポイント数のDFT処理を用いるものとしてもよい。
【００７５】
また上述した実施の形態では、受信既知信号のDFT処理とリファレンス信号のDFT処理には異なるDFT部を用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、受信既知信号のDFT処理とリファレンス信号のDFT処理を時間的に分けて行うことにより、単一のDFT部で処理を行う構成としてもよい。
【００７６】
また上述した実施の形態では、既知信号部分としてPLCPプリアンブル部を用いる場合について述べたが、これに限定されるものではなく、受信側で既知の信号であればよく、例えば、PLCPヘッダ部分や、データ部分に既知の信号を埋め込み、この信号を用いて推定を行う構成としてもよい。このように、通信品質の推定に用いる信号を増やすことにより、通信品質の推定精度を上げることができる。
【００７７】
また上述した実施の形態では、CNR推定部３０５を設け、搬送波電力対雑音電力比を求める場合について述べたが、本発明はこれに限らず、CNR推定部３０５に代えてCINR推定部を設け、搬送波電力対干渉雑音電力比を求めることで、周波数成分毎の通信品質を擬似的に推定するようにしてもよい。
【００７８】
さらに上述した実施の形態では、OFDM信号のサブキャリア帯域毎に、雑音電力及び搬送波電力を求め、サブキャリア帯域毎の通信品質を擬似的に推定した場合について述べたが、サブキャリア帯域毎に限らず、任意の周波数帯域毎に雑音電力及び搬送波電力を求め、この周波数帯域毎の通信品質を擬似的に推定した場合でも同様の効果を得ることができる。すなわち、実施の形態のサブキャリア帯域を任意の周波数帯域と読み換えても、実施の形態と同様に実施することができる。
【００７９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、図１２に示すように第１の無線通信装置１２００と第２の無線通信装置１２０１の間で、同一周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置１２００が、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１２０１から受信した既知信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定する場合の構成および動作について説明する。ここでは、第１の無線通信方式はIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式に準じた無線通信方式とし、第２の無線通信方式はIEEE802.11bの規格におけるDSSS方式に準じた無線通信方式とした場合を一例として説明する。
【００８０】
図１２において、第１の無線通信装置１２００は、第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１２０１と通信可能であり、第２の無線通信装置１２０１との間で第１の無線通信方式および第２の無線通信方式を切り換えながら通信を行う。また、第１の無線通信装置１２００は、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１２０１と通信中に、第２の無線通信装置１２０１から受信した既知信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定する。ここで、既知信号にはIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式のPLCPプリアンブル部分を用いるものとする。
【００８１】
第２の無線通信装置１２０１は、第１の無線通信方式、および、第２の無線通信方式を用いて第１の無線通信装置１２００と通信可能であり、第１の無線通信装置１２００との間で第１の無線通信方式および第２の無線通信方式を切り換えながら通信を行うことができるようになっている。
【００８２】
図１３に、本実施の形態における第１の無線通信装置１２００の構成例を示す。第１の無線通信装置１２００は、無線部１３００、通信品質推定部１３０１、無線部構成記憶部１３０２及びリファレンス信号記憶部１３０３を有する。
【００８３】
無線部１３００は、少なくとも第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式に対応可能なアンテナと、機能の変更が可能なリコンフィギュラブル処理部とを有する。リコンフィギュラブル処理部は、例えばソフトウェアの書き換えなどにより再構成可能なプログラマブルデバイスにより構成されている。リコンフィギュラブル処理部は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、リコンフィギュラブルプロセッサなど機能および動作がソフトウェアプログラムやコンフィギュレーションデータの読み込みにより変更可能なデバイスのうち一つ、もしくは上記デバイスの組み合わせにより構成される。これにより、単一の無線部で第１の無線通信方式および第２の無線通信方式を切り換えながら、第２の無線通信装置１２０１と通信可能となる。また無線部１３００は、通信品質推定部１３０１に受信信号を送出する。
【００８４】
通信品質推定部１３０１は、無線部１３００から出力される第２の無線通信装置１２０１から第１の無線通信方式を用いて受信した受信信号と、リファレンス信号記憶部１３０３から出力されるリファレンス信号と用いて、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を推定し、この推定結果を推定通信品質として出力する。
【００８５】
無線部構成記憶部１３０２は、無線部１３００の再構成に必要な情報を保持している。
【００８６】
リファレンス信号記憶部１３０３は、通信品質の推定に用いる既知信号をリファレンス信号としてあらかじめ保持している。
【００８７】
図１４に、本実施の形態における通信品質推定部１３０１の構成例を示す。通信品質推定部１３０１は、既知信号抽出部１４００、リファレンス信号抽出部１４０１、変動推定部１４０２、およびDSSS_BER推定部１４０３を有する。
【００８８】
既知信号抽出部１４００は、受信信号から既知信号部分を抽出し、この信号を受信既知信号として変動推定部１４０２に出力する。既知信号部分とは、あらかじめその信号の内容および位置が受信側でわかっている信号部分のことであり、一般に通信パケット内に挿入されるプリアンブル部やパイロット信号の部分を適用することが可能である。本実施の形態では既知信号部分の一例として、IEEE802.11gのERP-OFDM方式のPPDUフレームフォーマットにおけるPLCPプリアンブル部を用いる。図１５にIEEE802.11gのERP-OFDM方式のPPDUフレームフォーマットを示す。ここで、本実施の形態においては、IEEE802.11gのERP-OFDM方式のPLCPプリアンブル部の信号のサンプリングレートと、IEEE802.11bのDSSS方式の信号のサンプリングレートが異なるため、既知信号部分の抽出の際に抽出後の信号のサンプリングレートがIEEE802.11bのDSSS方式の信号のサンプリングレートに等しくなるように間引きを行う。その詳細については後述する。既知信号抽出部１４００は、このようにして得た受信既知信号を変動推定部１４０２に出力する。
【００８９】
リファレンス信号抽出部１４０１は、リファレンス信号記憶部１３０３から出力されるリファレンス信号に対し、そのサンプリングレートがIEEE802.11bのDSSS方式の信号と等しくなるように、間引きを行う。この間引き後のリファレンス信号を参照信号として変動推定部１４０２に出力する。
【００９０】
変動推定部１４０２は、既知信号抽出部１４００から出力される受信既知信号と、リファレンス信号抽出部１４０１から出力される参照信号とを用いて、受信信号の振幅変動および位相変動を表す変動ベクトルを求め、この変動ベクトルをDSSS_BER推定部１４０３に出力する。
【００９１】
DSSS_BER推定部１４０３は、変動推定部１４０２から出力される変動ベクトルを用いて、IEEE802.11bのDSSS方式で通信した場合のBERを推定し、その推定結果を推定通信品質として出力する。
【００９２】
ここで、本実施の形態では一例として、第１の無線通信方式の使用周波数帯域と、第２の無線通信方式の使用周波数帯域はほぼ同じであるとする。
【００９３】
以上の構成において、同一周波数帯を使用するIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式に準じた第１の無線通信方式とIEEE802.11bの規格におけるDSSS方式に準じた第２の無線通信方式を切り換えながら通信可能な第１の無線通信装置１２００が、第２の無線通信装置１２０１からの第１の無線通信方式による通信の受信信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を推定する具体的な動作について以下で説明する。
【００９４】
まず、第１の無線通信装置１２００は、第２の無線通信装置１２０１からIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式に準じて送信された信号を、無線部１３００において受信する。無線部１３００はこの受信信号に対して、通常のIEEE802.11gのERP-OFDM方式の受信処理を行って復調データを得るとともに、ベースバンド信号を通信品質推定部１３０１に出力する。
【００９５】
通信品質推定部１３０１は、まず既知信号抽出部１４００において、無線部１３００から出力された受信信号からIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式のPLCPプリアンブル部分をIEEE802.11bのDSSS方式の信号のサンプリングレートにあわせて抽出し、抽出した信号部分を受信既知信号として変動推定部１４０２に出力する。この具体的な動作について以下で説明する。
【００９６】
図１６に、DSSS方式の受信信号（図１６（ａ））、ERP-OFDM方式の受信信号（図１６（ｂ））、およびERP-OFDM方式の受信信号からDSSS方式の信号のサンプリングレートにあわせて抽出した受信既知信号（図１６（ｃ））を示す。図１６に示すように、DSSS方式ではサンプリングレートは11MHzであるのに対し、ERP-OFDM方式では20MHzであるため、タイミングがほぼ等しくなるように信号を抜き出し、受信既知信号を抽出する必要がある。本実施の形態では一例として20MHzのERP-OFDM方式の受信信号の1シンボル内の20サンプル（0〜19）に対し、0、2、4、6、8、9、11、13、15、17、19番目のサンプルを抽出する。こうすることにより、20MHzのERP-OFDM方式の受信信号から11MHzの受信既知信号を生成することができる。既知信号抽出部１４００は、このようにして生成した受信既知信号を変動推定部１４０２に出力する。
【００９７】
また、リファレンス信号抽出部１４０１は既知信号抽出部１４００と同様の手順で20MHzのERP-OFDM信号のリファレンス信号から11MHzの参照信号を抽出する。この参照信号を変動推定部１４０２に出力する。
【００９８】
変動推定部１４０２は、既知信号抽出部１４００から出力される受信既知信号とリファレンス信号抽出部１４０１から出力される参照信号を用いて受信信号のサンプル毎の振幅変動および位相変動を推定する。受信信号の振幅変動および位相変動の推定方法については限定されるものではないが、一例としてサンプル毎に受信既知信号ベクトルを参照信号ベクトルで割ることによって1サンプルあたりの振幅変動および位相変動を推定する方法について図１７を用いて以下で説明する。
【００９９】
図１７に受信既知信号ベクトルを示す。この図において、（ai＋jbi）は受信既知信号ベクトルを表しa0〜a10の11サンプルで1シンボルが構成される。また、（ci＋jdi）は参照信号ベクトルを表し、b0〜b10の11サンプルで1シンボルが構成される。これらの信号に対し1サンプル毎に次式によって1サンプルあたりの変動ベクトル（ei＋jfi）を求め、この変動ベクトルをDSSS_BER推定部１４０３に出力する。
【数９】
2006014295.tif 000011
【０１００】
DSSS_BER推定部１４０３は、変動推定部１４０２から出力される変動ベクトルを用いて同じ無線伝送路環境下においてIEEE802.11b規格のDSSS方式で通信した場合に誤りが発生するかどうかをシンボル毎に推定し、その結果を推定通信品質として出力する。ここで、本実施の形態では通信品質としてビット誤り率（BER：Bit Error Rate）を求める。図１８を用いて以下で具体的に説明する。まずDSSS_BER推定部１４０３で、変動推定部１４０２から出力される1サンプルあたりの変動ベクトルの1シンボル区間（11サンプル）の和を次式を用いて求めることによって、1シンボルあたりの変動ベクトルG （= g+jh）を推定する。
【数１０】
2006014295.tif 000012
【０１０１】
ここで、IEEE802.11b規格におけるDSSS方式に用いられているDBPSK、およびDQPSKでは現在のシンボルと一つ前のシンボルとの位相差によってデータの復調を行う。そのため、変動推定部１４０２から出力されるn番目のシンボルの変動ベクトルをGn、n-1番目のシンボルの変動ベクトルをGn-1とすると、GnとGn-1の位相差φ（0≦φ＜2π）を求め、このφの大きさによってビット誤りを推定することができる。一例としてDSSS方式の1Mbps伝送（DBPSK）の通信品質を推定する場合、図１８（ａ）に示すように、φが0≦φ＜π/2または3π/2＜φ＜2πの時にはそのシンボルは誤りなく受信できると推定し、φがπ/2≦φ≦3π/2の時にはそのシンボルでは1ビットの誤りが生じると推定する。また、DSSS方式の2Mbps伝送（DQPSK）の通信品質を推定する場合、図１８（ｂ）に示すように、φが0≦φ＜π/4または7π/4＜φ＜2πの時にはそのシンボルは誤りなく受信できると推定し、φがπ/4≦φ＜3π/4または5π/4＜φ≦7π/4の時にはそのシンボルでは1ビットの誤りが生じると推定し、φが3π/4≦φ≦5π/4の時にはそのシンボルでは2ビットの誤りが生じると推定する。以上の動作により、IEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式の受信信号からIEEE802.11bの規格におけるDSSS方式を用いて通信した場合の誤りを推定することができる。DSSS_BER推定部１４０３は、このようにして求めたビット誤りを基にBERを算出し、このBERを推定通信品質として出力する。
【０１０２】
かくして本実施の形態によれば、第１の無線通信装置１２００と第２の無線通信装置１２０１の間で、同一周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置１２００が、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１２０１から受信した信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定することが可能となる。さらには、この通信品質を基に、無線通信方式を適応的に切り換えることによって、効率的かつ的確に無線通信方式の切り換えを行うことができる。
【０１０３】
なお上述した実施の形態では、通信品質としてIEEE802.11b規格におけるDSSS信号のBERを推定して用いる構成および動作を一例として説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、第１の無線通信方式により送信された信号のうち、既知の信号が送信されている部分の受信信号を用いて第２の無線通信方式における特徴量を擬似的に推定する構成とすれば、他の構成および動作によっても実施可能である。
【０１０４】
例えば、以下の構成および動作により第２の無線通信方式における搬送波電力対雑音電力比（CNR）を擬似的に推定することもできる。図１９にCNR値を推定する場合の通信品質推定部１９００の構成を示す。図１９において図１４と同じ構成要素には同じ符号を用い、その説明を省略する。
【０１０５】
CNR推定部１９０１は、変動推定部１４０２から出力される1サンプルあたりの変動ベクトルと、リファレンス信号抽出部１４０１から出力される1サンプルあたりの参照信号ベクトルを用いてCNR値を推定し、このCNR値の推定結果を推定通信品質として出力する。具体的な動作としては、変動推定部１４０２から出力される1サンプルあたりの変動ベクトルについて1シンボル区間の和を（１０）式を用いて求めることによって、1シンボルあたりの変動ベクトルG （= g+jh）を推定する。また、次式に示すように、リファレンス信号抽出部１４０１から出力される1サンプルあたりの参照信号ベクトル（ci＋jdi）の絶対値をシンボル区間内で加算することによって、1シンボルあたりの搬送波ベクトル（k＋jl）を求める。
【数１１】
2006014295.tif 000013
【０１０６】
CNR推定部１９０１は、これらの1シンボルあたりの変動ベクトルと搬送波ベクトルの差分ベクトルを求め、この差分ベクトルの振幅の2乗を雑音電力Nとして算出する。また、CNR推定部１９０１は、搬送波ベクトルの振幅の2乗を搬送波電力Cとして算出する。そして、CNR推定部１９０１は、この搬送波電力Cを前記雑音電力Nで割ることにより、CNR値を求め、このCNR値の推定結果を推定通信品質として出力する。
【０１０７】
以上の構成および動作により、IEEE802.11b規格におけるDSSS方式のCNR値を擬似的に推定することができる。
【０１０８】
なお上述した実施の形態では、CNR推定部１９０１を設け、搬送波電力対雑音電力比を求める場合について述べたが、本発明はこれに限らず、CNR推定部１９０１に代えてCINR推定部を設け、搬送波電力対干渉雑音電力比を通信品質として擬似的に推定するようにしてもよい。またCNR値の推定値からBER値を推定し、このBER値を通信品質として用いる構成としてもよい。具体的には、CNR値の推定値からテーブルを参照するなどしてBER値を推定することができる。
【０１０９】
また上述した実施の形態では、現在のシンボルと一つ前のシンボルの位相差を基にビット誤りを推定し、このビット誤りに基づいてBERを算出し、このBERを推定通信品質として出力する場合について述べたが、これに限定されるものではない。例えば、現在のシンボルと一つ前のシンボルの位相差φを推定通信品質として出力する構成としてもよい。
【０１１０】
また上述した実施の形態では、推定を行うタイミングについては特に言及していないが、本発明を適用するシステムに適したタイミングで行えばよく、例えば常に通信品質を推定する構成としてもよいし、ある一定の期間ごとに通信品質を推定する構成としてもよい。また、現在通信を行っている第１の無線通信方式の通信品質についても推定を行う構成とし、現在の通信の通信品質があるしきい値を下回った場合、もしくはあるしきい値を超えた場合等に、必要に応じて第２の無線通信方式を用いて通信を行った場合の通信品質を推定するようにしてもよい。
【０１１１】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信方式にはIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式に準じた無線通信方式を用いるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の無線通信方式にIEEE802.11gの規格におけるDSSS-OFDM方式や、ERP-PBCC方式や、IEEE802.11b規格と互換性のあるDSSS方式やCCK方式やPBCC方式など、プリアンブル信号に11MHzの信号を用いる方式を適用する構成としてもよい。この場合、第１の無線通信方式の既知信号のサンプリングレートと、通信品質推定先である第２の無線通信方式のサンプリングレートが同じ11MHzとなるため、通信品質推定部１３０１の既知信号抽出部１４００およびリファレンス信号抽出部１４０１においてサンプリングレートの変換を行う必要がなくなりこの２つの処理部を具備しない構成でも適用が可能となる。また、この場合、プリアンブル信号にはロングプリアンブルフォーマットとショートプリアンブルフォーマットがあるがどちらを適用する構成としてもよい。
【０１１２】
また上述した実施の形態では、第２の無線通信方式にはIEEE802.11bの規格に準じた無線通信方式を用いる場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２の無線通信方式にIEEE802.11の規格に準じた無線通信方式を用いた場合でも、上述の実施の形態と同様に実施可能であることは言うまでもない。
【０１１３】
また上述した実施の形態では、無線通信方式は第１の無線通信方式と第２の無線通信方式の二種類としたが、これに限定されるものではなく、三種類以上の無線通信方式を用いる構成としてもよい。この場合、双方の無線通信装置の無線部１３００および第１の無線通信装置１２００の通信品質推定部１３０１を三種類以上の無線通信方式に対応可能な構成とし、ある無線通信方式を用いて通信を行いながら、他の複数種の無線通信方式で通信した場合の通信品質を推定し、推定した複数種の通信品質を比較し、最も効率の高い無線通信方式に切り換えることによって、より効率的に通信することが可能となる。
【０１１４】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００のみが通信品質の推定を行う構成としたが、これに限定されるものではなく、第２の無線通信装置１２０１にも通信品質推定部およびリファレンス信号記憶部を設け、第１の無線通信装置１２００および第２の無線通信装置１２０１の双方で通信品質の推定を行う構成としてもよい。
【０１１５】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００の無線部１３００はソフトウェアの書き換えなどにより再構成可能なプログラマブルデバイスを用いることにより第１の無線通信方式と第２の無線通信方式に対応するものとしたが、これに限定されるものではなく、第１の無線通信方式および第２の無線通信方式のそれぞれに対応する無線部を独立に設け、必要に応じて使用する無線部を動作させて通信する構成としてもよい。また、アンテナの本数についても、一つの無線部に対して一本のみを具備する構成に限定されるものではなく、一つの無線部に対して複数本のアンテナを具備する構成としてもよい。
【０１１６】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００を無線部１３００、通信品質推定部１３０１、無線部構成記憶部１３０２、および、リファレンス信号記憶部１３０３から構成したが、これに限定されるものではなく、上述した構成に加えて、通信品質の推定結果を他の処理部または機器に対して出力する出力部を設けるようにしてもよい。このようにすれば、出力部からPCやTV、プリンタなどのなどの外部機器に通信品質の推定結果を出力することにより、他の機器と通信品質の推定結果を共有、利用することができ、また、通信品質の推定結果を映像や文字情報として出力することができるようになる。これにより、ユーザに通信品質の推定結果を伝えることも可能となる。
【０１１７】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００の通信品質推定部１３０１の既知信号抽出部１４００において既知信号部分を抽出する構成としたが、これに限定されるものではなく、第１の無線通信装置１２００の無線部１３００において既知信号部分を抽出し、既知信号部分のみを通信品質推定部１３０１に出力する構成としてもよい。
【０１１８】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００の通信品質推定部１３０１のリファレンス信号抽出部１４０１において、リファレンス信号のサンプリングレートがIEEE802.11bのDSSS方式の信号と等しくなるように、間引きを行う構成としたが、これに限定されるものではなく、第１の無線通信装置１２００のリファレンス信号記憶部１３０３にあらかじめサンプリングレートがIEEE802.11bのDSSS方式の信号と等しくなるような参照信号を保持しておく構成としてもよい。こうすることにより、リファレンス信号記憶部１３０３から出力される参照信号をリファレンス信号抽出部１４０１を用いずに変動推定部１４０２で用いることが可能となるので、リファレンス信号抽出部１４０１を設けなくても済むようになる。
【０１１９】
また上述した実施の形態では、既知信号抽出部１４００およびリファレンス信号抽出部１４０１において受信既知信号および参照信号のサンプリングレートが11MHzになるように、20MHzのERP-OFDM方式の受信信号およびリファレンス信号の1シンボル内の20サンプル（0〜19）に対し、0、2、4、6、8、9、11、13、15、17、19番目のサンプルを抽出する構成としたが、これに限定されるものではなく、1シンボル内の任意のタイミングで11サンプル抽出する構成としてもよい。また、サンプリングレート変換フィルタを用いてサンプリングレートの変換を行う構成としてもよい。
【０１２０】
また上述した実施の形態では、無線部構成記憶部１３０２とリファレンス信号記憶部１３０３の二種類の記憶部を個別に設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、二種類の記憶部を共通化し、一つの記憶部に無線部１３００の再構成に必要な情報とリファレンス信号の両方を保持する構成としてもよい。
【０１２１】
また上述した実施の形態では、既知信号部分としてPLCPプリアンブル部を用いる場合について述べたが、これに限定されるものではなく、受信側で既知の信号であればよく、例えば、PLCPヘッダ部分や、データ部分に既知の信号を埋め込み、この信号を用いて推定を行う構成としてもよい。このように、通信品質の推定に用いる信号を増やすことにより、通信品質の推定精度を上げることができる。
【０１２２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２と同様に、図１２に示すように第１の無線通信装置１２００と第２の無線通信装置１２０１の間で、同一周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置１２００が、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１２０１から受信した既知信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定する場合の構成および動作について説明する。ここで、実施の形態２と異なる部分は、本実施の形態では第２の無線通信方式にはIEEE802.11bの規格におけるCCK方式に準じた無線通信方式を用いる点である。以下で実施の形態２と同じ構成および動作を行う部分については説明を省略し、異なる構成および動作を行う部分についてのみ説明する。
【０１２３】
図２０に、本実施の形態における第１の無線通信装置１２００の通信品質推定部２０００の構成例を示す。通信品質推定部２０００は既知信号抽出部１４００、リファレンス信号抽出部１４０１、変動推定部１４０２、およびCCK_BER推定部２００１を有する。実施の形態２の通信品質推定部１３０１とは、DSSS_BER推定部１４０３の代わりにCCK_BER推定部２００１を具備する構成となっている点が異なる。他の既知信号抽出部１４００、リファレンス信号抽出部１４０１、および変動推定部１４０２は実施の形態２と同じ構成および動作を行う。
【０１２４】
CCK_BER推定部２００１は、変動推定部１４０２から出力される変動ベクトルを用いて、IEEE802.11bのDSSS方式で通信した場合のBERを推定し、その推定結果を推定通信品質として出力する。
【０１２５】
ここで、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、既知信号部分の一例としてIEEE802.11gのERP-OFDM方式のPPDUフレームフォーマットにおけるPLCPプリアンブル部を用いるものとする。また、第１の無線通信方式の使用周波数帯域と、第２の無線通信方式の使用周波数帯域はほぼ同じであるとする。また、IEEE802.11bの規格におけるCCK方式には5.5Mbpsと11Mbpsの2種類があるが、本実施の形態では11Mbpsの方式を用いるものとする。
【０１２６】
以上の構成において、同一周波数帯を使用するIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式に準じた第１の無線通信方式とIEEE802.11bの規格におけるCCK方式に準じた第２の無線通信方式を切り換えながら通信可能な第１の無線通信装置１２００が、第２の無線通信装置１２０１からの第１の無線通信方式による通信の受信信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を推定する具体的な動作について、実施の形態２と異なる部分についてのみ以下で説明する。
【０１２７】
まず、第１の無線通信装置１２００では、実施の形態２と同様に第２の無線通信装置１２０１からIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式に準じて送信された信号を、無線部１３００において受信する。無線部１３００はこの受信信号に対して、通常のIEEE802.11gのERP-OFDM方式の受信処理を行って復調データを得るとともに、ベースバンド信号を通信品質推定部２０００に出力する。
【０１２８】
通信品質推定部２０００は、既知信号抽出部１４００において、無線部１３００から出力された受信信号から実施の形態２と同様に受信既知信号を抽出し、変動推定部１４０２に出力する。また、リファレンス信号抽出部１４０１においても実施の形態２と同様に参照信号を抽出し変動推定部１４０２に出力する。変動推定部１４０２は、これらの受信既知信号および参照信号を基に、1サンプルあたりの振幅変動および位相変動を表す変動ベクトルを推定し、この変動ベクトルをCCK_BER推定部２００１に出力する。
【０１２９】
CCK_BER推定部２００１は、変動推定部１４０２から出力された変動ベクトルを用いて同じ無線伝送路環境下においてIEEE802.11b規格のCCK方式で通信した場合に誤りが発生するかどうかをシンボル毎に推定し、その結果を推定通信品質として出力する。なお、本実施の形態では通信品質としてビット誤り率（BER：Bit Error Rate）を求める。
【０１３０】
ここで、IEEE802.11bの規格におけるCCK方式について説明する。CCK方式では、次式に示す符号S={s0、s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7}を用いて拡散変調が行われる。
【数１２】
2006014295.tif 000014
【０１３１】
（１２）式においてθiは送信データによって定まり、11MbpsのCCK方式の場合θ1〜θ4はそれぞれ8ビットの送信データT={t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7}の各2ビットに対応する。t0、t1とθ1の対応を表１に、t0〜t7とθ2〜θ4の対応を表２に示す。
【０１３２】
【表１】
2006014295.tif 000015
【０１３３】
【表２】
2006014295.tif 000016
【０１３４】
CCK_BER推定部２００１は、変動推定部１４０２から出力された1サンプル単位の変動ベクトルに対し、8サンプルを1つのシンボルとして（１２）式および表１、表２の対応を基にビット誤りを推定し、BERを推定する。具体的な手順について以下で説明する。1シンボル分（8サンプル）の変動ベクトルをE={e0、e1、e2、e3、e4、e5、e6、e7}とすると、（１２）式から、e0とe1の位相差、e2と-e3の位相差、e4とe5の位相差、および-e6とe7の位相差をそれぞれ求め、これらの位相差を平均化することによってθ2の位相変動α2を求めることができる。同様に、e0とe2の位相差、e1と-e3の位相差、e4と-e6の位相差、およびe5とe7の位相差からθ3の位相変動α3を、e0とe4の位相差、e1とe5の位相差、e2と-e6の位相差、および-e3とe7の位相差からθ4の位相変動α4を求めることができる。また、これらのα2〜α4を（１２）式に代入することによりθ1の位相変動α1を求める。以上の手順により求めたα1〜α4に対して表３の対応表に基づいて、送信データTのうちそれぞれ2ビットについて誤りを推定する。
【０１３５】
【表３】
2006014295.tif 000017
【０１３６】
以上の動作により、IEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式の受信信号からIEEE802.11bの規格におけるCCK方式を用いて通信した場合の誤りを推定することができる。CCK_BER推定部２００１は、このようにして求めたビット誤りを基にBERを算出し、このBERを推定通信品質として出力する。
【０１３７】
かくして本実施の形態によれば、第１の無線通信装置１２００と第２の無線通信装置１２０１の間で、同一周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置１２００が、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１２０１から受信した信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定することが可能となる。さらには、この通信品質を基に、無線通信方式を適応的に切り換えることによって、効率的かつ的確に無線通信方式の切り換えを行うことができる。
【０１３８】
なお上述した実施の形態では、推定を行うタイミングについては特に言及していないが、本発明を適用するシステムに適したタイミングで行えばよく、例えば常に通信品質を推定する構成としてもよいし、ある一定の期間ごとに通信品質を推定する構成としてもよい。また、現在通信を行っている第１の無線通信方式の通信品質についても推定を行う構成とし、現在の通信の通信品質があるしきい値を下回った場合、もしくはあるしきい値を超えた場合等に、必要に応じて第２の無線通信方式を用いて通信を行った場合の通信品質を推定するようにしてもよい。
【０１３９】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信方式にはIEEE802.11gの規格におけるERP-OFDM方式に準じた無線通信方式を用いるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の無線通信方式にIEEE802.11gの規格におけるDSSS-OFDM方式や、ERP-PBCC方式や、IEEE802.11b規格と互換性のあるDSSS方式やCCK方式やPBCC方式など、プリアンブル信号に11MHzの信号を用いる方式を適用する構成としてもよい。この場合、第１の無線通信方式の既知信号のサンプリングレートと、通信品質推定先である第２の無線通信方式のサンプリングレートが同じ11MHzとなるため、通信品質推定部２０００の既知信号抽出部１４００およびリファレンス信号抽出部１４０１においてサンプリングレートの変換を行う必要がなくなりこの2つの処理部を具備しない構成でも適用が可能となる。また、この場合、プリアンブル信号にはロングプリアンブルフォーマットとショートプリアンブルフォーマットがあるがどちらを適用する構成としてもよい。
【０１４０】
また上述した実施の形態では、無線通信方式は第１の無線通信方式と第２の無線通信方式の二種類としたが、これに限定されるものではなく、三種類以上の無線通信方式を用いる構成としてもよい。この場合、双方の無線通信装置の無線部１３００および第１の無線通信装置１２００の通信品質推定部２０００を三種類以上の無線通信方式に対応可能な構成とし、ある無線通信方式を用いて通信を行いながら、他の複数種の無線通信方式で通信した場合の通信品質を推定し、推定した複数種の通信品質を比較し、最も効率の高い無線通信方式に切り換えることによって、より効率的に通信することが可能となる。
【０１４１】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００のみが通信品質の推定を行う構成としたが、これに限定されるものではなく、第２の無線通信装置１２０１にも通信品質推定部およびリファレンス信号記憶部を設け、第１の無線通信装置１２００および第２の無線通信装置１２０１の双方で通信品質の推定を行う構成としてもよい。
【０１４２】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００の無線部１３００はソフトウェアの書き換えなどにより再構成可能なプログラマブルデバイスを用いることにより第１の無線通信方式と第２の無線通信方式に対応するものとしたが、これに限定されるものではなく、第１の無線通信方式および第２の無線通信方式のそれぞれに対応する無線部を独立に具備し、必要に応じて使用する無線部を動作させて通信する構成としてもよい。また、アンテナの本数についても、一つの無線部に対して一本のみを具備する構成に限定されるものではなく、一つの無線部に対して複数本のアンテナを具備する構成としてもよい。
【０１４３】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００を無線部１３００、通信品質推定部２０００、無線部構成記憶部１３０２、および、リファレンス信号記憶部１３０３から構成したが、これに限定されるものではなく、上述した構成に加えて、通信品質の推定結果を他の処理部または機器に対して出力する出力部を設けるようにしてもよい。このようにすれば、出力部からPCやTV、プリンタなどのなどの外部機器に通信品質の推定結果を出力することにより、他の機器と通信品質の推定結果を共有、利用することができ、また、通信品質の推定結果を映像や文字情報として出力することができるようになる。これにより、ユーザに通信品質の推定結果を伝えることも可能となる。
【０１４４】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００の通信品質推定部２０００の既知信号抽出部１４００において既知信号部分を抽出する構成としたが、これに限定されるものではなく、第１の無線通信装置１２００の無線部１３００において既知信号部分を抽出し、既知信号部分のみを通信品質推定部２０００に出力する構成としてもよい。
【０１４５】
また上述した実施の形態では、第１の無線通信装置１２００の通信品質推定部２０００のリファレンス信号抽出部１４０１において、リファレンス信号のサンプリングレートがIEEE802.11bのCCK方式の信号と等しくなるように、間引きを行う構成としたが、これに限定されるものではなく、第１の無線通信装置１２００のリファレンス信号記憶部１３０３にあらかじめサンプリングレートがIEEE802.11bのCCK方式の信号と等しくなるような参照信号を保持しておく構成としてもよい。こうすることにより、リファレンス信号記憶部１３０３から出力される参照信号をリファレンス信号抽出部１４０１を用いずに変動推定部１４０２で用いることが可能となるので、リファレンス信号抽出部１４０１を設けなくても済むようになる。
【０１４６】
また上述した実施の形態では、既知信号抽出部１４００およびリファレンス信号抽出部１４０１において受信既知信号および参照信号のサンプリングレートが11MHzになるように、20MHzのERP-OFDM方式の受信信号およびリファレンス信号の1シンボル内の20サンプル（0〜19）に対し、0、2、4、6、8、9、11、13、15、17、19番目のサンプルを抽出する構成としたが、これに限定されるものではなく、1シンボル内の任意のタイミングで11サンプル抽出する構成としてもよい。また、サンプリングレート変換フィルタを用いてサンプリングレートの変換を行う構成としてもよい。
【０１４７】
また上述した実施の形態では、無線部構成記憶部１３０２とリファレンス信号記憶部１３０３の二種類の記憶部を個別に設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、二種類の記憶部を共通化し、一つの記憶部に無線部１３００の再構成に必要な情報とリファレンス信号の両方を保持する構成としてもよい。
【０１４８】
また上述した実施の形態では、既知信号部分としてPLCPプリアンブル部を用いる場合について述べたが、これに限定されるものではなく、受信側で既知の信号であればよく、例えば、PLCPヘッダ部分や、データ部分に既知の信号を埋め込み、この信号を用いて推定を行う構成としてもよい。このように、通信品質の推定に用いる信号を増やすことにより、通信品質の推定精度を上げることができる。
【０１４９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、図１に示すように、第１の無線通信装置１００と第２の無線通信装置１０１の間で、ほぼ同じ周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置１００が、第１の無線通信方式としてBluetooth規格に準じた周波数ホッピング方式の無線通信方式により通信している際の受信信号を用いて、第２の無線通信方式としてIEEE802.11g規格に準じたOFDM方式の無線通信方式により通信した場合の通信品質を擬似的に推定する場合の構成および動作の一例について、図２１から図２９を用いて説明する。
【０１５０】
ここで、Bluetooth規格とIEEE802.11g規格の各々において使用される周波数チャネルの関係を図２１に示す。Bluetooth規格による無線通信方式では、GFSKで変調された1Mbpsの変調信号が2402MHzから2480MHzの周波数帯に1MHz間隔で配置された79通りの周波数チャネル上で周波数ホッピングが施され通信が行われる。これに対し、IEEE802.11g規格のOFDM方式による無線通信方式では、2412MHzから2472MHzの周波数帯にMHz間隔で配置された13通りの周波数チャネルのうちの一つが選択され、そのチャネル上で通信が行われる（ただし、周波数帯やチャネル数の仕様は日本国内での使用の場合で記載）。なお、図２１（ａ）の波線部分がBluetooth規格における使用サブキャリアを示すものであり、図２１（ｂ）はその詳細を示すものである。また、図２１（ａ）の台形部分がIEEE802.11g規格における使用帯域を示すものであり、図２１（ｃ）はその詳細を示すものである。また図２１において、Bluetooth規格のチャネルは＜ｃｈ１＞のように示し、IEEE802.11g規格のチャネルは（ｃｈ１）のように示した。図２１で示すように、Bluetooth規格とIEEE802.11g規格では、使用する周波数帯のほとんどが重複している。本発明は、このように使用する周波数帯が重複していることを利用するものであり、例えば、第１の無線通信装置１００と第２の無線通信装置１０１が、Bluetooth規格に準じた方式で通信を行っている際に、前記第１の無線装置１００と第２の無線装置１０１の機能をIEEE802.11g規格のOFDM方式に切り換えて通信を行ってもよい通信リンク状況にあるか否かを推定するものである。
【０１５１】
以下では、Bluetooth規格に順じた通信時の受信信号を用い、通信機能をIEEE802.11g規格に準じた方式により2412MHzのチャネルで通信を行うように切り換えた場合に想定される通信品質を推定する場合の例について説明する。
【０１５２】
図２２は、本実施の形態における第１の無線通信装置１００の構成を示したものであり、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１、通信品質推定部２２０３、機能変更情報記憶部２２０２により構成されている。
【０１５３】
リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１は、無線信号処理の機能を変更することにより複数の無線通信規格に対応した所望の無線通信用信号処理を行い、少なくとも、受信結果と、設定されているチャネルに関する情報とを出力するものである。本実施の形態では、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１は、少なくともBluetooth規格とIEEE802.11g規格の２つの無線通信方式に対応するよう機能変更が可能な構成となっている。さらに具体的には、Bluetooth規格に準じた無線通信方式に対応した無線信号処理として、GFSK方式の変復調処理、2.4GHz帯への周波数変換処理や周波数ホッピング等の処理が含まれ、またIEEE802.11g規格に準じた無線通信方式に対応した無線信号処理として、BPSK、QPSK、16値QAM、64値QAMのような変復調処理、2.4GHz帯への周波数変換やOFDM多重等の処理が含まれる。また、受信結果としては、所定の増幅、フィルタ、周波数変換等が行われた後の直交ベクトル信号を出力する。
【０１５４】
通信品質推定部２２０３は、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１から出力されるBluetooth規格に準じた無線通信方式による信号の受信結果とチャネル設定情報とを用いて、同様の無線伝送路環境下においてIEEE802.11g規格に準じた無線通信方式により通信を行った場合に想定される通信品質を擬似的に推定し、これにより得た通信品質擬似推定結果を出力する。
【０１５５】
機能変更情報記憶部２２０２は、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１における信号処理機能の変更に必要なソフトウェアプログラムもしくはコンフィギュレーションデータを記憶しておき、これを必要に応じて前記リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１に供給する。本実施の形態では、機能変更情報記憶部２２０２には、Bluetooth規格に対応した無線信号処理を行う機能に設定するためのソフトウェアプログラムもしくはコンフィギュレーションデータと、IEEE802.11g規格に対応した無線信号処理を行う機能に設定するためのソフトウェアプログラムもしくはコンフィギュレーションデータと、が記憶されている。
【０１５６】
図２３は、図２２における通信品質推定部２２０３の詳細な構成例を示したものであり、受信品質推定部２３０１、周波数チャネル別受信品質記憶部２３０２、IEEE802.11g通信品質擬似推定部２３０３により構成されている。
【０１５７】
受信品質推定部２３０１は、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１から入力されるBluetooth規格に準じた無線通信方式の受信結果を用い、Bluetoothにおける受信スロット単位での受信品質を推定し推定結果を出力する。その動作の詳細については後述する。本実施の形態では、受信品質推定部２３０１は、受信品質として受信信号の搬送波電力対干渉雑音電力比（以下ＣＩＮＲ：Carrier to Interference and Noise Ratio）を推定する。
【０１５８】
周波数チャネル（ｃｈ）別受信品質記憶部２３０２は、入力される受信品質推定結果とチャネル設定情報を用い、Bluetooth規格において用いられる周波数ホッピングのチャネル毎の受信品質を記憶しておき、必要に応じて読み出し出力する。その動作の詳細については後述する。
【０１５９】
IEEE802.11g通信品質擬似推定部２３０３は、周波数チャネル別受信品質記憶部２３０２に記憶されているホッピングチャネル毎の受信品質情報を必要に応じて読み出し、同様の無線伝送路環境下においてIEEE802.11g規格に準じた無線通信方式により通信を行った場合に想定される通信品質を擬似的に推定し、これにより得た通信品質擬似推定結果を出力する。本実施の形態では、IEEE802.11g通信品質擬似推定部２３０３は、通信品質として受信ＣＩＮＲ値を擬似的に推定する。
【０１６０】
以下、図２２および図２３の構成により第１の無線通信装置１００においてBluetooth規格に準じた無線通信信号を用い、リンクの無線通信方式をIEEE802.11gに変更した場合に想定される通信品質として受信ＣＩＮＲ値を擬似的に推定する方法について説明する。
【０１６１】
第２の無線通信装置１０１からBluetooth規格に準じて周波数ホッピング方式により送信された信号は、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１におけるアンテナにて受信され、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１は、前記周波数ホッピングのパターンに同期した上で、各ホッピングチャネル毎に所定の無線信号処理を行う。ここで、所定の無線信号処理とは、例えば増幅、フィルタ、周波数変換、GFSK復調やコーデック処理である。この過程で得られた受信信号としてベースバンド帯の直交ベクトル信号２２０４が通信品質推定部２２０３へ出力される。前記直交ベクトル信号２２０４はGFSK変調が施されているので、例えば図２４に示すような波形の信号となっている。また、周波数ホッピングで同期しているホッピングチャネルに関する設定情報２２０５も通信品質推定部２２０２へ出力される。具体的には、Bluetooth規格において定義されている１チャネル（２４０２ＭＨｚ）から７９チャネル（２４８０ＭＨｚ）に相当する１ＭＨｚ単位のチャネル番号に相当する情報が出力される。
【０１６２】
通信品質推定部２２０３における受信品質推定部２３０１では、入力された直交ベクトル信号を用い、受信したスロット毎の受信品質として、例えばＣＩＮＲ値が推定される。ＣＩＮＲ値の推定方法としては様々な方法が適用可能であるが、例えば図２５に示すような構成によりおおよそのＣＩＮＲ値を算出することも可能である。すなわち、入力された直交ベクトル信号は振幅平均処理部２５０２において直交ベクトルの振幅の平均化処理が行われ、平均振幅値が振幅分散算出部２５０１へ供給されるとともに、前記平均振幅値の２乗値が搬送波電力値ＣとしてＣＩＮＲ算出部２５０３へ供給される。GFSK変調された信号はほぼ定振幅な特性をもっており、その平均振幅値から搬送波電力に相当する値を算出することが可能である。また、前記平均振幅と各サンプルタイミングにおける直交ベクトルの振幅に差がある場合、この振幅差は受信時に混入した干渉波と雑音による影響の成分に相当するので、この振幅差の分散を算出することにより、等価的に干渉波成分と雑音成分の総和の電力に相当する値を算出することが可能である。なお、厳密には、この差異の中にガウシアンフィルタの影響による振幅変動の成分も若干含まれる場合もあるが、ここでは無視することとするが、必要に応じてこの誤差量を補正するよう処理してもよい。
【０１６３】
振幅分散算出部２５０１は、振幅平均処理部２５０２から供給される平均振幅値と直交ベクトル信号を用い、直交ベクトルの振幅の分散値を算出し、算出した分散値を干渉および雑音電力（Ｉ＋Ｎ）の値としてＣＩＮＲ算出部２５０３へ出力する。
【０１６４】
ＣＩＮＲ算出部２５０３は、入力される搬送波電力値Ｃと干渉及雑音電力値（Ｉ＋Ｎ）の比を算出し、これにより得たＣＩＮＲ値を受信品質推定結果として出力する。
【０１６５】
以上のような動作により、受信したGFSK信号の直交ベクトル信号の振幅値を用いて受信ＣＩＮＲ値に相当する受信品質値を得ることが可能となる。なお、前記方法により算出値に一定の誤差を生じる場合には、補正処理を施してもよいことは言うまでもない。
【０１６６】
周波数チャネル別受信品質記憶部２３０２は、受信品質推定部２３０１において算出された受信スロット毎のＣＩＮＲ値と、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１から供給されるホッピングチャネルに関する設定情報２２０５とを用いて、前記ホッピング周波数毎に受信品質推定結果であるＣＩＮＲ値を記憶する。ここで、Bluetooth規格では、１秒あたり１６００回の頻度で周波数ホッピングによるチャネル変更が行われるため、長い時間区間にわたってホッピングチャネル毎の受信品質推定および記憶を行うことにより、Bluetooth規格においてチャネル配置されている２４０２ＭＨｚから２４８０ＭＨｚまでの間の１ＭＨｚ間隔での７９チャネル分の受信ＣＩＮＲ値に関する情報を記憶することができる。
【０１６７】
IEEE802.11g通信品質擬似推定部２３０３は、周波数チャネル別受信品質記憶部２３０２に記憶されているBluetooth規格における２４０２ＭＨｚから２４８０ＭＨｚ間での１ＭＨｚ単位での受信品質推定結果に関する情報を用いて、同様の無線伝送路環境下において第１の無線通信装置１００と第２の無線通信装置１０１とがその無線通信機能をBluetooth規格に準じたものからIEEE802.11g規格に準じたOFDM方式へ変更し通信した場合の通信品質を擬似的に推定する。ここでは、受信したBluetooth規格に準じた信号のホッピングチャネル毎のＣＩＮＲ推定値が図２６に示すような状態であった場合に、IEEE802.11g規格におけるチャネル１（中心周波数２４１２ＭＨｚ）に切り換えて通信した場合の通信品質の擬似推定動作を一例として説明する。なお、図２６（ａ）はBluetooth規格の信号のＣＩＮＲ値の例を示したものであり、図２６（ｂ）はIEEE802.11gの信号のＣＩＮＲ値の例を示したものである。この場合、周波数チャネル別受信品質記憶部２３０２において記憶されているホッピングチャネル毎の受信品質推定結果の情報のうち、２４０４ＭＨｚから２４２０ＭＨｚまでのＣＩＮＲ推定値が読み出され用いられることになる。IEEE802.11g規格のOFDM方式により通信が行われる場合には、サブキャリア間隔Δｆ＝３１２．５ｋＨｚで５２本のサブキャリアを用いて通信が行われることになり、ここでは各々のサブキャリアにｋ＝｛-26, -25, …, -2, -1, +1, +2, …, +25, +26｝なる番号を付することにする。まずサブキャリア毎に想定されるＣＩＮＲ値が次式に基づいて算出される。
【数１３】
2006014295.tif 000018
【０１６８】
ここで、CINR(k)はIEEE802.11g規格のOFDM方式で伝送すると想定した場合におけるサブキャリア位置kでのＣＩＮＲの擬似推定値、CINRBT(ｋ)はBluetooth規格での受信結果から得られた受信品質情報に基づくサブキャリア位置kにおけるＣＩＮＲ値の推定値、γPは送信電力補正パラメータ、γB1はフィルタ帯域幅補正項を表しており、各々の詳細について以下で述べる。
【０１６９】
CINRBT(ｋ)は、例えば次式を用いて算出することができる。
【数１４】
2006014295.tif 000019
【０１７０】
ここで、CINR_tbl(fBT)はBluetooth規格におけるホッピングチャネル周波数fBTにおけるＣＩＮＲ推定値であり、周波数チャネル別受信品質記憶部２３０２に記憶されていて読み出される値である。fBTは例えば次式を用いて換算することができる。
【数１５】
2006014295.tif 000020
【０１７１】
ここで、round{}は、値をMHzの位で四捨五入する処理を表しており、すなわちIEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア位置kにおける周波数をMHzより下の位を四捨五入することにより、Bluetooth規格におけるホッピング周波数チャネルに当てはめる処理を意味している。ここでは、OFDM信号が中心周波数２４１２ＭＨｚのチャネルを使用する場合を想定しているので、fsc(k)は次式により表すことができる。
【数１６】
2006014295.tif 000021
【０１７２】
送信電力補正パラメータγPは、第１の無線通信装置１００と第２の無線通信装置１０１がBluetooth規格に準じた方式に機能を設定して通信する場合とIEEE802.11g規格に準じた方式に機能を設定して通信する場合とで、送信系における送信電力の違いと受信系における増幅利得の違いに基づいて想定される搬送波電力の相違を補正するためのパラメータである。例えば、Bluetooth規格による通信の場合に送信電力が1mW、IEEE802.11g規格による通信の場合に送信電力が100mW、受信系での増幅利得は双方同様であると仮定すると、IEEE802.11gにより通信した方が受信搬送波電力としては100倍が期待できるので、γP=100となる。
【０１７３】
フィルタ帯域幅補正項γB1は、第１の無線通信装置１００と第２の無線通信装置１０１がBluetooth規格に準じた方式に機能を設定して通信する場合に、受信系におけるチャネル選択フィルタの通過帯域幅がGFSK変調方式の占有帯域幅よりも広帯域に設定されている場合に、フィルタを通過して混入する雑音および干渉成分の電力がIEEE802.11g規格での受信時に比べて大きくなってしまうのを補正するためのパラメータである。例えば、Bluetooth規格によりGFSKで通信する場合の占有帯域幅が1MHzで、受信系における受信フィルタの通過帯域幅が2MHzである場合には、GFSK変調スペクトラムの２倍の帯域幅の雑音および干渉成分の電力が混入していることになるので、γB1=1/0.5 = 2.0を設定して補正する。
【０１７４】
以上により算出された、IEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア毎のＣＩＮＲ値の擬似推定値CINR(k)に基づき、OFDM信号全体としてのＣＩＮＲ値を次式により算出することができる。
【数１７】
2006014295.tif 000022
ここで、avg{}kは全ての要素kにわたる平均化処理を表している。
【０１７５】
以上のように、本実施の形態によれば、機能の変更が可能な第１の無線通信装置と第２の無線通信装置の間でBluetooth規格に準じて周波数ホッピング方式により通信を行っている際の受信信号を用い、同様の無線伝送路環境下で無線機能をIEEE802.11g規格に準じたOFDM方式で通信を行った場合に想定される通信品質として、受信ＣＩＮＲ値を擬似的に推定することが可能となる。
【０１７６】
なお、本実施の形態では、擬似的に推定する通信品質を示すパラメータとしてＣＩＮＲ値を用いた場合を一例として説明したが、必ずしもＣＩＮＲ値に限定されるものではなく、例えば代わりにマルチパス状況を示す指標値や、想定されるビット誤り率を推定する構成および動作としてもよい。
【０１７７】
例えば、マルチパス状況を示す指標値を推定する場合には、図２７に示すように、IEEE802.11g擬似通信品質推定部２３０３において、前記で説明したように（１３）式から（１７）式までの処理によりＣＩＮＲ値を擬似的に算出して出力するとともに（１３）式により得られたサブキャリア毎のＣＩＮＲ推定値を別途出力する擬似ＣＩＮＲ値算出手段２７０１を設け、さらに前記サブキャリア毎に推定されたＣＩＮＲ値を用い、OFDM信号を構成しているマルチキャリア内に図２６で例示したようなＣＩＮＲ値の落ち込みがあるか否かを検出し、検出された場合にはその落ち込み数のカウント結果をマルチパス状況の指標値として出力するＣＩＮＲ落ち込み数カウント部２７０２を設けると好適である。ここで、OFDM変調信号の帯域内に複数の電力落ち込みが存在する場合、遅延時間の比較的大きいマルチパス波が存在している場合があり、OFDM方式による伝送に対して大きな品質劣化を及ぼすおそれがある。これに対し、落ち込みの数が少ない場合には、マルチパスが存在しないか、もしくは遅延時間の比較的短いマルチパスが存在している場合で、無線伝送路の品質は比較的良好であると予測できる。さらには、前記のようなＣＩＮＲの落ち込み数をカウントするのではなく、ＣＩＮＲ値のサブキャリア位置に応じた変化量の大小をマルチパス状況の指標として用いるようにしてもよい。この場合、前記変化量が大きい場合の方が無線伝送路におけるマルチパスの影響の度合いが大きいことを示すことになる。
【０１７８】
また、例えば図２８に示すように、ＣＩＮＲ落ち込み数カウント部２７０２の代わりに、IEEE802.11gにより通信を行った場合におけるＣＩＮＲ値と受信ビット誤り率の関係をあらかじめ取得しておき読み出しテーブルとして記憶しておくＣＩＮＲ対ＢＥＲ変換テーブル２８０１を設け、（１３）式により得られたOFDM信号におけるサブキャリア成分毎のＣＩＮＲ擬似推定値に基づいて、各サブキャリアで想定されるビット誤り率を前記テーブル２８０１から読み出し、全サブキャリア成分にわたって平均化することによりOFDM信号全体での受信ビット誤り率を擬似的に推定するようにしてもよい。さらには、図２９に示すように、前記ＣＩＮＲ落ち込み数カウント部２７０２により推定されたマルチパス状況の指標値に基づき、各々の状況の場合毎に得られるビット誤り率特性を複数通りのテーブルとして記憶しておくマルチパス状況別ＣＩＮＲ対ＢＥＲ変換テーブル２９０１を設け、複数用意されているＣＩＮＲ対ＢＥＲの特性テーブルのうち、推定されたマルチパス状況に基づいて最適なテーブルを選択しビット誤り率を擬似的に推定する構成としてもよい。
【０１７９】
また、本実施の形態では、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間の通信で用いる無線通信規格として、Bluetooth規格とIEEE802.11g規格を一例として説明したが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。本発明の本質は、機能の切り換えが可能な無線通信装置間において周波数ホッピングによる無線通信方式とOFDMによる無線通信方式とを切り換えながら通信を行う場合に、周波数ホッピングによる無線通信方式により通信している際の受信信号を用いて、OFDM方式に切り換えて通信を行った場合に想定される通信品質を擬似的に推定するものであり、この本質的な部分が共通していれば、他の無線通信規格にも適用可能である。
【０１８０】
さらには、OFDM方式の一例としてIEEE802.11g規格を用いた場合の実施の形態について説明したが、必ずしも擬似的に通信品質を推定する対象の無線通信方式はOFDM方式である必要はなく、例えばIEEE802.11b規格に見られるようなDSSS（直接拡散）方式やCCK方式を対象とした場合にも適用可能である。この場合には、本実施の形態において、OFDM信号におけるサブキャリア単位で行っていた通信品質推定を行う必要が無く、ホッピングチャネル毎に推定された受信品質情報を用い、IEEE802.11bで使用される周波数帯域と重複する部分の前記ホッピングチャネル毎の受信品質推定値を平均化もしくは補間処理、もしくはスペクトラム形状に応じて最大値合成することにより、通信品質を擬似的に推定するよう構成してもよい。
【０１８１】
また、本発明においては、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１がいかなる構成によるかによって限定されるものではなく、リコンフィギュラブル無線信号処理部２２０１は、その無線信号処理機能がBluetooth規格に準じた機能とIEEE802.11g規格に準じたものとに変更可能であれば、本実施の形態における構成例と異なる構成としてもよいことは言うまでもない。
【０１８２】
また、Bluetooth規格では、通信動作モードによっては、７９チャネル用意されているホッピングチャネルの全てを使用しない場合があるが、このような状況下では、使用されないホッピングチャネルに相当する周波数帯における通信品質の推定は、使用されている近傍のホッピングチャネルにおける通信品質の推定結果を流用する、もしくは上側と下側の双方の近傍ホッピングチャネルにおける通信品質を平均化処理もしくは補間処理した値を用いるようにしてもよい。
【０１８３】
また、周波数チャネル別受信品質記憶部２３０２において、ホッピングチャネル毎の受信品質推定結果を記憶するにあたり、既に周波数チャネル別受信品質記憶部２３０２にそのチャネルにおける受信品質情報が記憶されている場合における動作については、システムおよび無線通信装置が実装される環境や仕様形態に応じて適した方法を選べばよい。例えば、周囲環境が刻々と変動することが予想される環境下では、常に最新に得られた情報を記憶するように推定結果を上書きするよう構成してもよい。逆に、周囲環境があまり変動しないことが予想されている場合には、既に記憶されている受信品質推定値と新たに取得された値との間で平均化処理を行うことにより、推定誤差の影響を低減するよう制御してもよい。
【０１８４】
また、本発明において擬似的に通信品質を推定する方法は、必ずしも（１３）式から（１７）式に示された算出処理に限定されるものではなく、それぞれの処理における本来の意図に沿う演算であれば、他の算出処理を用いてもよい。例えば、Bluetooth規格での受信結果から得られた受信品質情報に基づくサブキャリア位置kにおけるCINR値の推定値CINRBT(ｋ)を算出する処理は、必ずしも（１４）式と（１５）式に基づいた算出処理に限定されるものではなく、IEEE802.11g規格のOFDM信号における各サブキャリアの位置の上側、下側双方に隣接する２つのBluetooth規格のホッピングチャネルにおけるＣＩＮＲ値の記憶値を用い、前記サブキャリアの位置と前記２つのホッピングチャネルの位置との間の距離に応じた補間処理により前記サブキャリア位置におけるＣＩＮＲ値を推定する処理としてもよい。また、通信品質算出の過程で行う補正パラメータγPやγBによる補正の目的は、Bluetooth規格により通信する場合の通信系の仕様とIEEE802.11g規格により通信する場合の通信系の仕様との相違によりあらかじめ通信品質に相違が想定される要因がある場合に、その相違に相当する分を補正するための処理を行うことであり、ここで例示した補正項目の他に補正を要する項目がある場合には、補正パラメータを追加してもよいし、前記補正が精度上無視できる範囲内であれば、補正処理を行わない構成としてもよい。
【０１８５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１において無線伝送路環境がマルチパス環境であった場合に、第１の無線通信装置１００が第１の無線通信方式（この場合IEEE802.11bの規格におけるDSSS方式に準じた無線通信方式）を用いて第２の無線通信装置１０１から受信した既知信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式（この場合IEEE802.11gの規格におけるOFDM方式に準じた無線通信方式）を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定する推定精度を向上するための第１の無線通信装置の動作について説明する。本実施の形態における第１の無線通信装置１００および通信品質推定部２０１の構成は、それぞれ図２および図３と同じであり、実施の形態１と同じ動作については説明を省略し、異なる動作を行う部分について説明する。
【０１８６】
マルチパス環境では静的伝搬環境の場合と異なり遅延波の干渉により受信信号に周波数選択性フェージングを生じる。その結果、受信既知信号の位相、振幅が変動する。また、マルチパスによる遅延波から受ける影響の度合いは、そのとき通信に用いている無線通信方式によって異なる。例えば、IEEE802.11gの規格におけるOFDM方式に準じた無線通信方式では遅延波によるシンボル間干渉を回避する目的で送信信号にガードインターバルという冗長信号を挿入している。ガードインターバル信号はIFFT出力信号系列の後端の一定期間をコピーして、IFFT出力信号系列の先端につなぎ合わせて挿入する。このようにするとガードインターバル部分とIFFT出力部分のつなぎ目にかけての信号は連続となる。従って、遅延波の隣接シンボル成分が重ならないガードインターバル以降の信号部分を復調することによって、遅延波によるシンボル間干渉を受けない受信が可能となる。
【０１８７】
一方で、IEEE802.11bの規格におけるDSSS方式に準じた無線通信方式では上記のようなガードインターバル信号は存在しない。従って、IEEE802.11gの規格に準じた無線通信方式は、IEEE802.11bの規格に準じた無線通信方式に比べてマルチパスによる遅延波の影響を受けにくい通信方式となっている。
【０１８８】
このように無線通信方式自体に遅延波への耐性の違いがあるため、マルチパス環境下において、第１の無線通信装置１００が第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１０１から受信した信号を基に、第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定しようとすると、その推定精度が静的伝搬環境下における推定精度に比べ劣化してしまう。
【０１８９】
本実施の形態では、実施の形態１に記載の通信品質推定法においてIEEE802.11gの規格におけるガードインターバルの効果をIEEE802.11bの規格におけるPLCPプリアンブル部において実現することで通信品質の推定精度を向上するための第１の無線通信装置の動作を示す。
【０１９０】
通信品質推定部２０１は、無線部２００から出力される第２の無線通信装置１０１から第１の無線通信方式を用いて受信した受信信号の既知信号部分とリファレンス信号記憶部２０３から出力されるリファレンス信号とに対して第２の無線通信規格に準じた無線通信方式に特有または類似の変換処理を行なった後、これらを比較することによって、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を推定し、この結果を出力するものである。
【０１９１】
ここで既知信号部分とは、あらかじめその信号の内容および位置が送信側、受信側ともに分かっている信号部分のことであり、一般に通信パケット内に挿入されているプリアンブル部やパイロット信号部分を適用することが可能である。本実施の形態では、実施の形態１と同様にIEEE802.11bのPPDUフレームフォーマットにおけるPLCPプリアンブル部を用いるが、実施の形態１とはPLCPプリアンブル部の中でも更に通信品質推定に使用する信号系列が限定されている点が異なる。
【０１９２】
次に、IEEE802.11gのガードインターバルを考慮したうえでIEEE802.11bのPLCPプリアンブル部から通信品質推定に使用する信号系列を抽出する方法について説明する。本実施の形態では、PLCPプリアンブル部から抽出する信号系列にIEEE802.11gのガードインターバルとしての効果を与えるために、任意の長さの信号系列のうち後端の一定期間の系列と先端の一定期間の系列が一致するような信号系列を抽出する。具体的な抽出例を示す。
【０１９３】
IEEE802.11bのPLCPプリアンブル部のDBPSK変調後の時間系列信号（実部）を図３０に示す。この信号系列の中から後端の一定期間の信号系列と先端の一定期間の信号系列が一致するような任意の長さの信号系列を抽出する。IEEE802.11gのガードインターバル長は0.8μsecである。一方で、IEEE802.11bのPLCPプリアンブル部のビットレートは１Mbpsであるため、1ビット長は1μsecとなる。これはIEEE802.11gのガードインターバルとほとんど同じ時間長であるため、ここではPLCPプリアンブル部のうち任意の1ビットをガードインターバルとみなすことにする。すなわち図３０に示す信号系列から最後の1ビットと先頭の1ビットが一致している信号系列を抽出する。抽出する際の信号系列の長さは特に限定されるものではないが、短すぎるとIEEE802.11bのPLCPプリアンブル部の周波数特性を十分に表現できない可能性がある。上述のことを考慮し本実施の形態では“1,-1, 1, 1, 1, 1, 1”の7ビットの信号系列を抽出することにする。前記7ビットの信号系列は、図３１に示すようにPLCPプリアンブル部から3箇所抽出することができる。
【０１９４】
リファレンス信号記憶部２０３は、通信品質の推定に用いる既知信号をリファレンス信号としてあらかじめ保持するものである。本実施の形態ではリファレンス信号として、上述のようにしてPLCPプリアンブル部から抽出した信号系列を時間系列信号で保持する。
【０１９５】
既知信号抽出部３００は、受信信号から既知信号部分を抽出し、この信号を受信既知信号としてDFT部３０１に出力する。本実施の形態では受信既知信号として、上述のようにしてPLCPプリアンブル部から抽出した信号系列を時間系列信号で出力する。
【０１９６】
DFT部３０１は、離散フーリエ変換処理を行うことで、既知信号抽出部３００から出力される受信既知信号を、時間軸領域から周波数軸領域に変換する。これにより、受信既知信号の周波数特性を求め、雑音電力推定部３０３にこの周波数特性を出力する。
【０１９７】
DFT部３０２は、DFT部３０１と同様に離散フーリエ変換処理を行うことで、リファレンス信号記憶部２０３から出力されるリファレンス信号を、時間領域から周波数領域に変換する。これにより、リファレンス信号の周波数特性を求め、雑音電力推定部３０３、および搬送波電力推定部３０４にこの周波数特性を出力する。
【０１９８】
本実施の形態の場合、DFT部３０１、およびDFT部３０２は抽出した信号系列に対して時間軸領域から周波数軸領域への変換を次のようにして行なう。実際には抽出した信号系列はバーカー符号により11倍に拡散されており、この拡散された状態の信号に対して周波数軸領域への変換を行なうため、信号系列の長さは11の整数倍になる。従って実施の形態１のようにFFT処理を用いることは不可能となる。本実施の形態では抽出した信号系列のうち最初の1ビットはガードインターバルとして扱うので、この1ビットを除く残りの6ビットに対してDFT処理を行なう。ここではDFTのサイズは6×11=66ポイントとなる。このようにして得られたDFT出力を通信品質推定に用いることにより、本来ガードインターバルがないIEEE802.11bの規格においてもガードインターバルと同等の効果を得ることが可能になる。
【０１９９】
かくして本実施の形態によれば、第１の無線通信装置１００と第２の無線通信装置１０１の間で、同一周波数帯を使用する複数種の無線通信方式を切り換えながら通信を行う通信環境下において、第１の無線通信装置１００が、第１の無線通信方式を用いて第２の無線通信装置１０１から受信した信号を基に、同じ無線伝送路環境下において第２の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を擬似的に推定する場合に、第２の無線通信方式がOFDM方式に準じた通信方式でガードインターバルが挿入されている場合でもガードインターバルの効果を考慮した通信品質推定が可能となり、マルチパス環境下における通信品質の推定性能を向上することが可能となる。さらには、この通信品質を基に、無線通信方式を適応的に切り換えることによって、効率的かつ的確に無線通信方式の切り換えを行うことができる。
【０２００】
なお、本実施の形態では“1,-1, 1, 1, 1, 1, 1”の信号系列を抽出することにしたが、他の信号系列を抽出してもよい。例えば“1,-1, 1, 1, 1, 1, 1”以外にも図３２に示すように“-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1”（一点鎖線枠）や“-1, 1, 1, 1,-1, 1,-1”（点線枠）という系列も併せて抽出してもよし、更に他の信号系列を抽出してもよい。
【０２０１】
また、本実施の形態ではDBPSK変調後のプリアンブル信号に対して信号区間を抽出する構成としたが、これに限らずDBPSK変調前のPLCPプリアンブルを用いて抽出する信号区間を判断してもよい。IEEE802.11bの規格におけるDBPSK変調では入力ビットに対して図３３に示す対応関係により位相を回転させることで変調処理するため、ビット“１”が偶数個含まれるような信号系列を抽出すればよい。
【産業上の利用可能性】
【０２０２】
本発明にかかる無線通信装置及び通信品質推定方法は、現在通信を行っている無線通信方式を切り換えることなく、現在通信を行っている無線通信方式の受信信号を基に、切り換え先の無線通信方式を用いて通信した場合の通信品質を効率的かつ的確に推定することができるという効果を有し、通信路の状況などに応じて無線通信方式を切り換える適応通信分野等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２０３】
【図１】本発明の実施の形態１における通信環境の一例を示すブロック図
【図２】実施の形態１における第１の無線通信装置の構成例を示すブロック図
【図３】実施の形態１における通信品質推定部の構成例を示すブロック図
【図４】IEEE802.11bのPPDUフレームフォーマットの構成を示す図
【図５】実施の形態１における受信既知信号の周波数特性の一例を示す図
【図６】実施の形態１における受信既知信号とリファレンス信号の周波数特性の一周波数成分を複素平面上にプロットした図
【図７】実施の形態１における雑音電力の周波数特性とIEEE802.11g規格におけるOFDM信号のサブキャリア帯域の関係を示した図
【図８】実施の形態１におけるサブキャリア帯域毎の搬送波電力値とその平均値の関係を示す図
【図９】実施の形態１におけるBER値を推定する場合の通信品質推定部の構成例を示すブロック図
【図１０】DBPSKおよび１６値QAMの信号点配置を示す図
【図１１】実施の形態１におけるBER値を推定する場合のしきい値の設定とビット誤り判定の一例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態２における通信環境の一例を示すブロック図
【図１３】実施の形態２における第１の無線通信装置の構成例を示すブロック図
【図１４】実施の形態２における通信品質推定部の構成例を示すブロック図
【図１５】IEEE802.11gのERP-OFDM方式のPPDUフレームフォーマットの構成を示す図
【図１６】実施の形態２における既知信号抽出部の動作の一例を示す図
【図１７】実施の形態２における受信既知信号ベクトル、参照信号ベクトル、及び変動ベクトルを複素平面上にプロットした図
【図１８】実施の形態２におけるBER値を推定する場合の位相差の大きさとビット誤り判定の一例を示す図
【図１９】実施の形態２におけるCNR値を推定する場合の通信品質推定部の構成例を示すブロック図
【図２０】実施の形態３における通信品質推定部の構成例を示すブロック図
【図２１】Bluetooth規格とIEEE802.11g規格において使用される周波数チャネルの関係を示す図
【図２２】実施の形態４における第１の無線通信装置の構成例を示すブロック図
【図２３】実施の形態４における通信品質推定部の構成例を示すブロック図
【図２４】実施の形態４における直交ベクトル信号を複素平面上にプロットした図
【図２５】実施の形態４における受信品質推定部の構成例を示すブロック図
【図２６】（ａ）はBluetooth規格に準じた受信信号のCINR値の一例を示し、（ｂ）はIEEE802.11g規格に準じた受信信号のCINR値の一例を示す図
【図２７】実施の形態４におけるマルチパス状況を示す指標値を推定する場合のIEEE802.11g通信品質擬似推定部の構成例を示すブロック図
【図２８】実施の形態４におけるCINR値からBERを推定する場合のIEEE802.11g通信品質擬似推定部の構成例を示すブロック図
【図２９】実施の形態４におけるマルチパス状況の指標値からBERを推定する場合のIEEE802.11g通信品質擬似推定部の構成例を示すブロック図
【図３０】IEEE802.11b規格におけるPLCPプリアンブル部のDBPSK変調信号の実部を示す図
【図３１】実施の形態５におけるIEEE802.11b規格におけるPLCPプリアンブル部からIEEE802.11g規格におけるガードインターバルを考慮したうえで信号系列を抽出する一例を示す図
【図３２】実施の形態５におけるIEEE802.11b規格におけるPLCPプリアンブル部からIEEE802.11g規格におけるガードインターバルを考慮したうえで信号系列を抽出する他の例を示す図
【図３３】IEEE802.11b規格におけるDBPSK変調の変換テーブルの内容を示す図
【図３４】従来の適応通信を行う無線通信装置の装置構成を示すブロック図
【符号の説明】
【０２０４】
１００、１２００  第１の無線通信装置
１０１、１２０１  第２の無線通信装置
２００、１３００  無線部
２０１、９００、１３０１、２２０３  通信品質推定部
２０２、１３０２  無線部構成記憶部
２０３、１３０３  リファレンス信号記憶部
３００、１４００  既知信号抽出部
３０１、３０２  DFT部
３０３  雑音電力推定部
３０４  搬送波電力推定部
３０５  CNR推定部
９０１  BER推定部
１４０１  リファレンス信号抽出部
１４０２  変動推定部
１４０３  DSSS_BER推定部
１９００  通信品質推定部
１９０１  CNR推定部
２０００  通信品質推定部
２００１  CCK_BER推定部
２２０１  リコンフィギュラブル無線信号処理部
２２０２  機能変更情報記憶部
２２０４  直交ベクトル信号
２２０５  ホッピングチャネル設定情報
２３０１  受信品質推定部
２３０２  周波数チャネル別受信品質記憶部
２３０３  IEEE802.11g通信品質擬似推定部
２５０１  振幅分散算出部
２５０２  振幅平均処理部
２５０３  CINR算出部
２７０１  擬似CINR値算出手段
２７０２  CINR落ち込み数カウント部
２８０１  CINR対BER変換テーブル
２９０１  マルチパス状況別CINR対BER変換テーブル
【図１】
2006014295.tif 000023
【図２】
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【図３】
2006014295.tif 000025
【図４】
2006014295.tif 000026
【図５】
2006014295.tif 000027
【図６】
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【図７】
2006014295.tif 000029
【図８】
2006014295.tif 000030
【図９】
2006014295.tif 000031
【図１０】
2006014295.tif 000032
【図１１】
2006014295.tif 000033
【図１２】
2006014295.tif 000034
【図１３】
2006014295.tif 000035
【図１４】
2006014295.tif 000036
【図１５】
2006014295.tif 000037
【図１６】
2006014295.tif 000038
【図１７】
2006014295.tif 000039
【図１８】
2006014295.tif 000040
【図１９】
2006014295.tif 000041
【図２０】
2006014295.tif 000042
【図２１】
2006014295.tif 000043
【図２２】
2006014295.tif 000044
【図２３】
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【図２４】
2006014295.tif 000046
【図２５】
2006014295.tif 000047
【図２６】
2006014295.tif 000048
【図２７】
2006014295.tif 000049
【図２８】
2006014295.tif 000050
【図２９】
2006014295.tif 000051
【図３０】
2006014295.tif 000052
【図３１】
2006014295.tif 000053
【図３２】
2006014295.tif 000054
【図３３】
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【図３４】
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