(57)【要約】【課題】  無線通信装置で、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響を抑制する。【解決手段】  周波数選択性フェージング発生状況検出手段１、２が通信相手との間の無線伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況を検出し、送信パターン決定手段２が検出結果に基づいて周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響が小さくなるように、送信対象となるシンボルの系列について、１組とするシンボルの並び、１組とするシンボルの並びを繰り返す回数、繰り返しにおいてシンボルの極性を反転させる場合には極性を反転させる態様、中心周波数をずらす場合には中心周波数をずらす量、により識別される送信パターンを決定し、無線送信手段３、４、５が決定された送信パターンで、送信対象となるシンボルの系列を、無線伝搬路を介して無線送信する。【選択図】  図１
2006121550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線により通信する無線通信装置において、
通信相手との間の無線伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況を検出する周波数選択性フェージング発生状況検出手段と、
前記周波数選択性フェージング発生状況検出手段による検出結果に基づいて、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響が小さくなるように、送信対象となるシンボルの系列について、１組とするシンボルの並び、当該１組とするシンボルの並びを繰り返す回数、当該繰り返しにおいてシンボルの極性を反転させる場合には極性を反転させる態様、中心周波数をずらす場合には中心周波数をずらす量、により識別される送信パターンを決定する送信パターン決定手段と、
前記送信パターン決定手段により決定された送信パターンで、前記送信対象となるシンボルの系列を、前記無線伝搬路を介して無線送信する無線送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線により通信する無線通信装置に関し、特に、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響を抑制する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、移動体通信システムなどの無線通信システムでは、無線通信装置により音声の信号やデータの信号を無線により送信や受信することが行われる。
図１３には、代表的なＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒｉ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）信号の送信スペクトルの一例を示してある。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図１３では、中心周波数がｆ０であり帯域がｆｓである場合における一般的な送信スペクトルを示してある。ｆｓは、１回に送信することができる情報の送信時間をＮｓとしたときにｆｓ＝１／Ｎｓとなる周波数である。また、帯域制限は、｛ｆ０±（プラスマイナス）ｆｓ／２｝の周波数で行われている。
【０００３】
図１４には、図１３に示されるスペクトルが送信される際に、様々な伝搬路を経由してそれぞれ異なる遅延を持った信号同士が合成されることで周波数選択性フェージングの影響を受けた受信信号のスペクトルの一例を示してある。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。図示されるように、周波数選択性フェージングにより、スペクトルの特性が劣化する。
図１５には、図１３に示されるスペクトルが送信される際に、様々な伝搬路を経由してそれぞれ異なる遅延を持った信号同士が合成されることで周波数選択性フェージングの影響を受けた受信信号のスペクトルの他の一例を示してある。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。図示されるように、周波数選択性フェージングにより、スペクトルの特性が劣化する。
【０００４】
ここで、周波数選択性フェージングによる信号電力の減衰量は、大きい時には数十ｄＢにも及ぶ。このため、複数の受信アンテナを使用して、異なる伝搬特性を有する受信信号を合成するスペースダイバーシチや到来波の方向を推定して指向性を制御するアレイアンテナを用いることで、周波数選択性フェージングの影響を軽減することが行われる。
しかしながら、特に低い周波数帯域を使用した通信システムの携帯機器では、アンテナの構造上から複数のアンテナを具備することができない場合もあり、受信品質の改善が必要であった。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７８３２号公報
【特許文献２】特開２００２−２９０２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来の無線通信装置では、周波数選択性フェージングの影響により、無線通信の品質が劣化してしまうといった不具合があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響を抑制することができる無線通信装置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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信装置では、無線により通信するに際して、次のような処理を行う。
すなわち、周波数選択性フェージング発生状況検出手段が、通信相手との間の無線伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況を検出する。送信パターン決定手段が、前記周波数選択性フェージング発生状況検出手段による検出結果に基づいて、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響が小さくなるように、送信対象となるシンボルの系列について、１組とするシンボルの並び、当該１組とするシンボルの並びを繰り返す回数、当該繰り返しにおいてシンボルの極性を反転させる場合には極性を反転させる態様、中心周波数をずらす場合には中心周波数をずらす量、により識別される送信パターンを決定する。無線送信手段が、前記送信パターン決定手段により決定された送信パターンで、前記送信対象となるシンボルの系列を、前記無線伝搬路を介して無線送信する。
【０００８】
従って、通信相手との間の無線伝搬路における周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響が小さくなるような送信パターンを決定して、送信対象となるシンボルの系列を当該無線伝搬路を介して無線送信することにより、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響を抑制することができ、通信品質の劣化を防止することができる。
例えば、周波数選択性フェージングが発生している周波数の位置の信号成分を全く或いはあまり通信に用いないようにすることで、周波数選択性フェージングによる影響を無くす或いは低減することができる。
【０００９】
ここで、無線通信装置としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、無線により送信や受信を行う装置が用いられる。
また、通信相手としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、他の無線通信装置が用いられる。
また、周波数選択性フェージングの発生状況を検出する対象となる通信相手との間の無線伝搬路としては、例えば、通信相手に対する送信で使用される無線伝搬路が用いられる。或いは、通信相手からの受信で使用される無線伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況に基づいて、通信相手に対する送信で使用される無線伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況を検出（推測）する態様が用いられてもよい。
また、例えば、通信相手に対する送信で使用される無線伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況が、当該通信相手から無線信号により通知されるような態様が用いられてもよい。
【００１０】
また、周波数選択性フェージングの発生状況としては、種々な状況の情報が検出されてもよく、例えば、周波数選択性フェージングが発生している周波数や、その個数や、そのフェージングの程度などの情報を検出することができる。
また、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響が小さくなるようにする送信パターンとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、送信スペクトルの帯域の中で周波数選択性フェージングが発生している周波数の位置にレベルの落ち込みを作るような送信パターンを用いることができる。
【００１１】
また、送信対象となるシンボルの系列としては、例えば、本来送信すべき音声やデータなどのシンボルの時系列的な並びが用いられる。
また、１組とするシンボルの並びとしては、種々な個数が用いられてもよく、例えば、１個のシンボルを１組とする態様が用いられてもよく、或いは、連続して並んだ所定の複数個のシンボルを１組とする態様が用いられてもよい。
また、１組とするシンボルの並びを繰り返す回数としては、種々な回数が用いられてもよく、例えば、１回が用いられてもよく、或いは、所定の複数回が用いられてもよい。
【００１２】
また、シンボルの極性を反転させる態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、１組とするシンボルの並びを単位として、繰り返しの中で奇数番目或いは偶数番目の並びに含まれるシンボルの極性（プラスマイナスの符号）を反転させて交互の符号反転を行う態様や、或いは、１個のシンボルを単位として、奇数番目或いは偶数番目のシンボルの極性（プラスマイナスの符号）を反転させて交互の符号反転を行う態様などを用いることができる。
なお、シンボルの極性の反転は、行われてもよく、或いは、行われなくてもよい。
【００１３】
また、中心周波数をずらす量としては、種々な量が用いられてもよく、例えば、フィルタリング特性などに基づいて通信品質に影響が無い或いは少ない程度のずれ量が用いられる。
なお、中心周波数は、ずらされてもよく、或いは、ずらされなくてもよい。
また、送信パターンとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、周波数選択性フェージングの発生状況の検出結果に基づいて生成されてもよく、或いは、予め複数の送信パターンが記憶されていてその中から周波数選択性フェージングの発生状況の検出結果に基づいて使用する送信パターンを選択するような態様が用いられてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明に係る無線通信装置によると、通信相手との間の無線伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況を検出し、当該検出結果に基づいて、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響が小さくなるように、送信対象となるシンボルの系列について、１組とするシンボルの並び、当該１組とするシンボルの並びを繰り返す回数、当該繰り返しにおいてシンボルの極性を反転させる場合には極性を反転させる態様、中心周波数をずらす場合には中心周波数をずらす量、により識別される送信パターンを決定し、決定した送信パターンで、前記送信対象となるシンボルの系列を、前記無線伝搬路を介して無線送信するようにしたため、周波数選択性フェージングによる送信スペクトルへの影響を抑制することができ、通信品質の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
まず、本発明の一実施例に係る無線通信装置の概要について説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る無線通信装置に設けられた通信機の構成例を示してある。
なお、本実施例に係る無線通信装置は、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を使用して、音声信号やデータ信号を無線により通信する。
本実施例に係る無線通信装置は、スペクトル分析部１と、制御部２と、データ生成部３と、適応変調部４と、無線送信部５を備えている。
【００１６】
スペクトル分析部１は、アンテナ（図示せず）により無線受信された信号を入力し、当該受信信号から伝搬路の状態を測定する。
制御部２は、スペクトル分析部１により行われた分析の結果に基づいて送信モードを決定する。また、制御部２は、データ生成部３や適応変調部４や無線送信部５を制御信号により制御する。
データ生成部３は、制御部２からの制御信号を受けて、当該制御信号に従って、送信するデータを生成する。
適応変調部４は、制御部２からの制御信号を受けて、当該制御信号に従って、データ生成部３により生成された送信データを変調する。
無線送信部５は、制御部２からの制御信号を受けて、当該制御信号に従って、適応変調部４により生成された送信変調信号を無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｅｑｕｅｎｃｙ）信号へ変換してアンテナ（図示せず）により無線送信する。
【００１７】
本実施例に係る無線通信装置では、スペクトル分析部１において受信信号を分析した結果に基づいて制御部２において伝搬路を推定し、この結果、伝搬路の状態がよい時には、例えば１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等により高い通信速度で情報を伝送し、一方、図１４や図１５に示されるように伝搬路の状態について周波数選択性フェージングを検知した時には、フェージングの影響を受けている帯域で送信信号のスペクトル上に帯域の落ち込みを与えるように送信モードを決定し、決定した送信モードが実現されるように、適応変調部４又は無線送信部５により制御を行う。
【００１８】
所定の帯域で送信信号のスペクトル上に落ち込みを与える送信モードとしては、例えば、２個の情報シンボル（２シンボル）を１組として２回繰り返した信号を用いるモードや、４個の情報シンボル（４シンボル）を１組として２回繰り返した信号を用いるモードや、１個の情報シンボル（１シンボル）を単純に繰り返した信号を用いるモードや、これらにおいて奇数番目或いは偶数番目の情報シンボルの極性（プラスマイナス）を反転させた信号を用いるモードや、これらにおいてフェージングの影響を受けている帯域を避けるために中心周波数をスペクトルの落ち込みに合わせてずらすモードや、これらの送信信号を多重して周波数選択性フェージングの影響の無い帯域のみを使用するモードなどを用いることができる。
【００１９】
受信側の装置では、受信信号を復調するに際して、送信側の装置で使用された送信モードによるシンボル操作に対して逆の操作を行うことで、周波数選択性フェージングの影響を受けにくい無線通信システムを構築することができる。
なお、受信側の装置では、送信側の装置がいずれの送信モードの送信パターンで送信するかを予め把握しておくことが行われ、例えば、送信の開始時に所定のフォーマットを用いて送信側の装置から受信側の装置へ送信モード（送信パターン）を通知することが行われる。
また、本実施例に係る無線通信装置では、通信相手となる他の無線通信装置から無線受信した信号に基づいて当該他の無線通信装置との間の伝搬路の状況（周波数選択性フェージングの状況）を推定し、当該推定結果に基づいて当該他の無線通信装置に対する送信モード（送信パターン）を決定する。
【００２０】
また、例えば、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を使用したシステムでは、測定した受信スペクトルを分析した結果に基づいて、対向する通信相手となる無線通信装置に対していずれの送信モード（送信パターン）で送信してもらうことを希望するかを指示するような構成とすることができる。
また、スペクトル分析については、例えば、既に帯域制限を加えた通信を行っているときには、プリアンブルパターンやパイロットシンボルパターンのような通常のスペクトル（帯域制限が行われていないスペクトル）を有する信号を分析用に特定のタイミングで送受信することで分析し、帯域制限が行われていない通信モードでは受信信号でそのままスペクトル分析を行うようなことが可能である。
【００２１】
また、例えば、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）やマルチ入力・マルチ出力（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）のような空間多重を伴う伝送システムの場合においても、伝搬路毎に状況を判断して、適応的に通信することが可能である。
【００２２】
なお、本実施例に係る無線通信装置では、スペクトル分析部１の機能や制御部２の機能により周波数選択性フェージング発生状況検出手段が構成されており、制御部２の機能により送信パターン決定手段が構成されており、データ生成部３の機能や適応変調部４の機能や無線送信部５の機能により無線送信手段が構成されている。
【実施例１】
【００２３】
本発明の第１実施例を説明する。
以下で、本例の無線通信装置により送信スペクトルを制御する手法について説明する。
図１３に示される送信スペクトルは、送信シンボル系列「・・・、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、・・・」がそのまま送信された場合における一例である。ここで、Ｓ（ｔ）はシンボルを表しており、ｔは時刻（並び順）を表している。
送信シンボルＳ（ｔ）は送信時間Ｔｓ＝（１／ｆｓ）となる時間間隔で送出され、帯域制限は｛ｆ０±（プラスマイナス）ｆｓ／２｝の周波数で行われている。
また、送信シンボルＳ（ｔ）により送信する信号の変調方式としては、特に限定は無く、例えば、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭなどを用いることができる。
【００２４】
図２には、２個の送信シンボル（２シンボル）を１組として２回繰り返して送信した場合における送信スペクトルの一例を示してある。具体例としては、送信シンボル系列は「・・・、Ｓ（ｎ−２）、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ−２）、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、・・・」となる。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図２に示される送信スペクトルでは、帯域内で、｛ｆ０±（プラスマイナス）ｆｓ／８｝と｛ｆ０±（プラスマイナス）３×ｆｓ／８｝の周波数にスペクトル上の電力の落ち込みが発生する。
【００２５】
図３には、４個の送信シンボル（４シンボル）を１組として２回繰り返して送信した場合における送信スペクトルの一例を示してある。具体例としては、送信シンボル系列は「・・・、Ｓ（ｎ−３）、Ｓ（ｎ−２）、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、・・・」となる。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図２及び図３に示されるように、繰り返す数が同じ回数（本例では、２回）であっても、送信シンボル系列の１組のシンボル数が変化すると、スペクトル上に発生する電力の落ち込みの帯域や数が変化する。
【００２６】
図４には、２個の送信シンボル（２シンボル）を１組として４回繰り返して送信した場合における送信スペクトルの一例を示してある。具体例としては、送信シンボル系列は「・・・、Ｓ（ｎ−２）、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、Ｓ（ｎ＋５）、・・・」となる。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図２及び図４に示されるように、送信シンボル系列の１組あたりは同じシンボル数（本例では、２シンボル）であっても、繰り返し回数が増えると、スペクトルが特定の周波数に集中して、より狭帯域化する性質を有している。
【００２７】
図５には、単に送信シンボル系列の情報シンボルを２回繰り返して送信した場合における送信スペクトルの一例を示してあり、つまり、１個の送信シンボル（１シンボル）を１組として２回繰り返して送信した場合における送信スペクトルの一例を示してある。具体例としては、送信シンボル系列は「・・・、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、Ｓ（ｎ＋４）、・・・」となる。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図５の例では、図２の例と比較すると、通信速度は同じであるが、スペクトル上で電力の落ち込む帯域が異なっており、図２では｛ｆ０±（プラスマイナス）ｆｓ／８｝と｛ｆ０±（プラスマイナス）３×ｆｓ／８｝の周波数であり、図５では｛ｆ０±（プラスマイナス）ｆｓ／４｝の周波数となり、図２の方が増えている。
【００２８】
図６には、図２に示される送信スペクトルについて、つまり、２個の送信シンボル（２シンボル）を１組として２回繰り返して送信した場合における送信スペクトルについて、送信信号の中心周波数をｆ０から（ｆｓ／８）だけずらして、帯域の落ち込みがｆ０になるように制御した場合における送信スペクトルの一例を示してある。
図６の例では、帯域外にスペクトルのサイドローブが出てしまってフィルタで削られるが、ほとんどの電力は帯域内に存在しているため、通信の品質には影響は無い又は少ない。
なお、送信信号の中心周波数は、例えば、ローカル周波数をずらすことなどにより、任意の分だけずらすことが可能である。
【００２９】
本例の無線通信装置では、送信シンボル系列を任意の単位で任意の回数繰り返して送出することにより、送信スペクトル上の特定の帯域に電力の落ち込みを作ることを実現し、また、その中心周波数を通信品質に影響のない範囲でずらすことも可能である。本例の無線通信装置では、このようなスペクトル上の性質を利用して、周波数選択性フェージングが発生した際に適応的に送信スペクトルの制御を行い、周波数選択性フェージングが発生した周波数の信号成分を全く或いはあまり用いないような通信を行う。
【００３０】
以上のように、本例の無線通信装置では、伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況を推定し、推定した伝搬路の状況に応じてデータの送出パターンを変えることで帯域内に特有のスペクトルを形成し、これにより、周波数選択性フェージングによるスペクトルへの影響を抑制する。
具体的には、本例の無線通信装置では、周波数選択性フェージングの有無を検知してフェージングによる減衰が発生している周波数を特定する受信品質測定機能と、得られたフェージングの周波数に送信スペクトルが配分されないように送信信号の信号パターンを制御する送信信号生成制御機能を有し、受信信号から伝搬路の状態を測定するスペクトル分析部による分析結果に基づいて送信パターンを変更し、この送信データで適応変調して送信を行う。
【００３１】
従って、本例の無線通信装置では、周波数選択性フェージングが発生している無線伝搬路において、周波数選択性フェージングに対して強い通信システムを提供することができる。
例えば、本例の無線通信装置を、マルチパスによる周波数選択性フェージングが発生する通信システムなどに適用し、周波数選択性フェージングが発生している時に、データを繰り返して送信することなどにより伝送帯域内に独特のスペクトルを形成し、これにより、周波数選択性フェージングの影響を抑えることができる。
また、本例の無線通信装置では、例えば、伝搬路の状況に応じて、通信品質が悪くなったときに通信速度を落とすだけではなく、周波数選択性フェージングの発生の有無を調べて、周波数選択性フェージングの影響で減衰が著しい帯域に信号の送信スペクトルが配分されないように制御することが可能である。
【００３２】
このように、本例の無線通信装置では、周波数選択性フェージングの発生時に送信スペクトルを変更して回避するために、例えば、送信データを繰り返して送信する（つまり、データに周期性を持たせる）ことなどにより帯域内に特有のスペクトルを生じさせることを行い、その落ち込みをフェージングの落ち込みに合わせるように周期性や中心周波数などを変更する適応変調を行う。
ここで、送信側の装置により繰り返して送信したデータは、例えば、受信側の装置により合成することで、誤り率を低下させることなどが可能である。
また、例えば、音声通信において、通信速度が通常時と比べて１／２や１／４などに低下する場合に、符号化率を変えることや、定期的にデータを間引いて破棄することや、バッファからデータが自然に溢れて消滅する状態において上位層の誤り訂正に任せることや、フルレートとハーフレート等を切り替えることなどを行うことも可能である。
【実施例２】
【００３３】
本発明の第２実施例を説明する。
以下で、本例の無線通信装置により送信スペクトルを制御する手法について説明する。
図１３に示される送信スペクトルは、送信シンボル系列「・・・、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、・・・」がそのまま送信された場合における一例である。ここで、Ｓ（ｔ）はシンボルを表しており、ｔは時刻（並び順）を表している。
送信シンボルＳ（ｔ）は送信時間Ｔｓ＝（１／ｆｓ）となる時間間隔で送出され、帯域制限は｛ｆ０±（プラスマイナス）ｆｓ／２｝の周波数で行われている。
また、送信シンボルＳ（ｔ）により送信する信号の変調方式としては、特に限定は無く、例えば、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭなどを用いることができる。
【００３４】
図７には、２個の送信シンボル（２シンボル）を１組として２回繰り返して、２回目の極性（プラスマイナスの符号）を反転させて送信した場合における送信スペクトルの一例を示してある。具体例としては、送信シンボル系列は「・・・、Ｓ（ｎ−２）、Ｓ（ｎ−１）、−Ｓ（ｎ−２）、−Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、−Ｓ（ｎ）、−Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、−Ｓ（ｎ＋２）、−Ｓ（ｎ＋３）、・・・」となる。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図７に示される送信スペクトルでは、帯域内で、ｆ０と｛ｆ０±（プラスマイナス）ｆｓ／４｝の周波数にスペクトル上の電力の落ち込みが発生する。
【００３５】
図８には、４個の送信シンボル（４シンボル）を１組として２回繰り返して、２回目の極性（プラスマイナスの符号）を反転させて送信した場合における送信スペクトルの一例を示してある。具体例としては、送信シンボル系列は「・・・、−Ｓ（ｎ−３）、−Ｓ（ｎ−２）、−Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、−Ｓ（ｎ）、−Ｓ（ｎ＋１）、−Ｓ（ｎ＋２）、−Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、・・・」となる。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図７及び図８に示されるように、繰り返す数が同じ回数（本例では、２回）であっても、送信シンボル系列の１組のシンボル数が変化すると、スペクトル上に発生する電力の落ち込みの帯域や数が変化する。
【００３６】
図９には、２個の送信シンボル（２シンボル）を１組として４回繰り返して、偶数回目の極性（プラスマイナスの符号）を反転させて送信した場合における送信スペクトルの一例を示してある。具体例としては、送信シンボル系列は「・・・、−Ｓ（ｎ−２）、−Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、−Ｓ（ｎ）、−Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、−Ｓ（ｎ）、−Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、−Ｓ（ｎ＋２）、−Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、−Ｓ（ｎ＋２）、−Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、Ｓ（ｎ＋５）、・・・」となる。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図７及び図９に示されるように、送信シンボル系列の１組あたりは同じシンボル数（本例では、２シンボル）であっても、繰り返し回数が増えると、スペクトルが特定の周波数に集中して、より狭帯域化する性質を有している。
【００３７】
図１０には、単に送信シンボル系列の情報シンボルを２回繰り返して、２回目の極性（プラスマイナスの符号）を反転させて送信した場合における送信スペクトルの一例を示してあり、つまり、１個の送信シンボル（１シンボル）を１組として２回繰り返して２回目の極性を反転させて送信した場合における送信スペクトルの一例を示してある。具体例としては、送信シンボル系列は「・・・、Ｓ（ｎ−１）、−Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）、−Ｓ（ｎ）、Ｓ（ｎ＋１）、−Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２）、−Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、−Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、−Ｓ（ｎ＋４）、・・・」となる。グラフの横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は信号の電力を示している。
図１０の例では、図７の例と比較すると、通信速度は同じであるが、スペクトル上で電力の落ち込む帯域が異なっており、図７ではｆ０と｛ｆ０±（プラスマイナス）ｆｓ／４｝の周波数であり、図１０ではｆ０の周波数のみとなり、図７の方が増えている。
【００３８】
図１１には、図７に示される送信スペクトルについて、つまり、２個の送信シンボル（２シンボル）を１組として２回繰り返して２回目の極性（プラスマイナスの符号）を反転させて送信した場合における送信スペクトルについて、送信信号の中心周波数をｆ０から（ｆｓ／１６）だけずらして、帯域の落ち込みが｛ｆ０−（ｆｓ／１６）｝になるように制御した場合における送信スペクトルの一例を示してある。
図１１の例では、周波数が低い方（図１１では、左側）のスペクトルがフィルタリングの影響で削られてしまうが、ほとんどの電力が帯域内に存在していれば品質には影響は無い。
なお、送信信号の中心周波数は、例えば、ローカル周波数をずらすことなどにより、任意の分だけずらすことが可能である。
【００３９】
本例の無線通信装置では、送信シンボル系列を任意の単位で任意の回数繰り返して送出することにより、送信スペクトル上の特定の帯域に電力の落ち込みを作ることを実現し、また、その中心周波数を通信品質に影響のない範囲でずらすことも可能である。本例の無線通信装置では、このようなスペクトル上の性質を利用して、周波数選択性フェージングが発生した際に適応的に送信スペクトルの制御を行い、周波数選択性フェージングが発生した周波数の信号成分を全く或いはあまり用いないような通信を行う。
【００４０】
なお、繰り返す際の１組あたりのシンボル数や、繰り返す回数としては、特に限定は無く、例えば、３シンボルを１組として２回繰り返して２回目の極性を反転させても、２シンボルを１組として５回繰り返して偶数回目に極性を反転させるか、或いは、時系列的に偶数回目と奇数回目に単純に分けて、偶数回目に極性を反転させるようにしても、スペクトル上は同様の性質を示し、送受信間で特定の規則に従って変復調を行うことで実用可能である。
【００４１】
以上のように、本例の無線通信装置では、伝搬路における周波数選択性フェージングの発生状況を推定し、推定した伝搬路の状況に応じてデータの送出パターンを変えることで帯域内に特有のスペクトルを形成し、これにより、周波数選択性フェージングによるスペクトルへの影響を抑制する。
具体的には、本例の無線通信装置では、周波数選択性フェージングの有無を検知してフェージングによる減衰が発生している周波数を特定する受信品質測定機能と、得られたフェージングの周波数に送信スペクトルが配分されないように送信信号の信号パターンを制御する送信信号生成制御機能を有し、受信信号から伝搬路の状態を測定するスペクトル分析部による分析結果に基づいて送信パターンを変更し、この送信データで適応変調して送信を行う。
【００４２】
従って、本例の無線通信装置では、周波数選択性フェージングが発生している無線伝搬路において、周波数選択性フェージングに対して強い通信システムを提供することができる。
例えば、本例の無線通信装置を、マルチパスによる周波数選択性フェージングが発生する通信システムなどに適用し、周波数選択性フェージングが発生している時に、データを繰り返して送信することなどにより伝送帯域内に独特のスペクトルを形成し、これにより、周波数選択性フェージングの影響を抑えることができる。
また、本例の無線通信装置では、例えば、伝搬路の状況に応じて、通信品質が悪くなったときに通信速度を落とすだけではなく、周波数選択性フェージングの発生の有無を調べて、周波数選択性フェージングの影響で減衰が著しい帯域に信号の送信スペクトルが配分されないように制御することが可能である。
【００４３】
このように、本例の無線通信装置では、周波数選択性フェージングの発生時に送信スペクトルを変更して回避するために、例えば、送信データを繰り返して送信する（つまり、データに周期性を持たせる）ことなどにより帯域内に特有のスペクトルを生じさせることを行い、その落ち込みをフェージングの落ち込みに合わせるように周期性や中心周波数などを変更する適応変調を行う。
ここで、送信側の装置により繰り返して送信したデータは、例えば、受信側の装置により合成することで、誤り率を低下させることなどが可能である。
また、例えば、音声通信において、通信速度が通常時と比べて１／２や１／４などに低下する場合に、符号化率を変えることや、定期的にデータを間引いて破棄することや、バッファからデータが自然に溢れて消滅する状態において上位層の誤り訂正に任せることや、フルレートとハーフレート等を切り替えることなどを行うことも可能である。
【実施例３】
【００４４】
本発明の第３実施例を説明する。
図１２には、周波数選択性フェージングによりスペクトルのレベルが落ち込む周波数の位置と、送信に採用する繰り返しパターン（送信パターン）との対応の一例を示してある。なお、本例では、中心周波数はずらさない場合を示してある。
図１２において、ｘは、帯域を３２分割したときにおける中心周波数からのずれの位置を示す（つまり、周波数ｆ＝ｆ０＋ｘ×ｆｓ／３２）。
図１２では、送信スペクトルが落ち込む位置に“０”（ゼロ）或いは“〜０”（およそゼロ）を示してあり、周波数選択性フェージングが発生する周波数の位置に対応させて採用する繰り返しパターン（送信パターン）を四角で囲んである。
【００４５】
また、それぞれの繰り返しパターンは、１組とするシンボル（ｓｙｍ）の数と、繰り返しの回数と、極性（プラスマイナスの符号）を交互に反転させる（“反”）か或いは極性を反転せずにそのまま送信する（“非”）か、により特定されている。
具体例として、“１ｓｙｍ、２回、反”は１シンボルを１組として２回繰り返して交互に極性を反転させて送信するパターンを示しており、“４ｓｙｍ、２回、非”は４シンボルを１組として２回繰り返して極性を反転させずにそのまま送信するパターンを示している。
【００４６】
ここで、本発明に係る無線通信装置や無線通信システムなどの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る無線通信装置や無線通信システムなどにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例に係る無線通信装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第1実施例に係る２シンボルを１組として２回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図３】本発明の第1実施例に係る４シンボルを１組として２回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図４】本発明の第1実施例に係る２シンボルを１組として４回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図５】本発明の第1実施例に係る１シンボルを２回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図６】本発明の第1実施例に係る中心周波数をずらして２シンボルを１組として２回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る２回目の極性を反転させて２シンボルを１組として２回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る２回目の極性を反転させて４シンボルを１組として２回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施例に係る偶数回目の極性を反転させて２シンボルを１組として４回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施例に係る２回目の極性を反転させて１シンボルを２回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施例に係る中心周波数をずらして２回目の極性を反転させて２シンボルを１組として２回繰り返し送信した場合における送信スペクトルの一例を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係るシンボルの繰り返しパターンとスペクトルの落ち込みの位置との対応の一例を示す図である。
【図１３】ＱＰＳＫ信号の送信スペクトルの一例を示す図である。
【図１４】ＱＰＳＫ信号の送信スペクトルが周波数選択性フェージングを受けたときにおける受信スペクトルの一例を示す図である。
【図１５】ＱＰＳＫ信号の送信スペクトルが周波数選択性フェージングを受けたときにおける受信スペクトルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・スペクトル分析部、  ２・・制御部、  ３・・データ生成部、  ４・・適応変調部、  ５・・無線送信部、
【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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