(57)【要約】【課題】本発明の実施形態としての無線通信装置は、所定の周波数帯域における、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定した第１サブキャリアパターンまたは、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定し、前記第１サブキャリアパターンよりもヌルサブキャリアが多い、第２サブキャリアパターンとのいずれかを選択し、選択したサブキャリアパターンに基づきＯＦＤＭ変調された第１無線信号を送信する、送信部を備える。【解決手段】周波数ダイバーシチ効果を維持しつつ、良好な通信品質を実現する無線通信装置および無線通信方法を提供する。【選択図】図１９
2019169811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯域における、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定した第１サブキャリアパターンまたは、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定し、前記第１サブキャリアパターンよりもヌルサブキャリアが多い、第２サブキャリアパターンとのいずれかを選択し、選択したサブキャリアパターンに基づきＯＦＤＭ変調された第１無線信号を送信する、送信部を備えた
無線通信装置。
【請求項２】
前記送信部は、前記第１無線信号の送信先となる無線通信装置との間の伝搬路における通信品質に基づき、前記第１無線信号のＯＦＤＭ変調において前記第１サブキャリアパターンまたは、前記第２サブキャリアパターンのいずれを使用するのかを決定する、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記通信品質は、誤り率、伝送速度、信号対雑音比の少なくともいずれかである、
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信部は、気象情報に基づいて前記第１無線信号のＯＦＤＭ変調において前記第１サブキャリアパターンまたは、前記第２サブキャリアパターンのいずれを使用するのかを決定する、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
他の無線通信装置から、前記第１サブキャリアパターンまたは、前記第２サブキャリアパターンのいずれに基づいて第２無線信号がＯＦＤＭ変調されるかを示したサブキャリア情報を受信し、前記サブキャリア情報に基づき、受信された前記第２無線信号をＯＦＤＭ復調する、受信部を備えた
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記サブキャリア情報は、前記第１サブキャリアパターンにおける前記有効サブキャリアの分布または、前記第２サブキャリアパターンにおける前記有効サブキャリアの分布に係る情報を含む、
請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記第２サブキャリアパターンにおけるすべての前記有効サブキャリアは、前記所定の周波数帯域内に分布している、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記第２サブキャリアパターンは、最も高い周波数の前記有効サブキャリアと、最も低い周波数の前記有効サブキャリアとの間に、周波数方向で互いに隣接しない少なくとも２つのヌルサブキャリアを有する、
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記第２サブキャリアパターンにおける前記有効サブキャリアは、周波数方向に周期的にまたは、規則的に分布している、
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
複数の前記送信部を備え、
前記送信部のアンテナが送信する前記第１無線信号は、最も高い周波数の前記有効サブキャリアと、最も低い周波数の前記有効サブキャリアとの間における複数の前記ヌルサブキャリアの分布が、他の前記送信部の前記アンテナが送信する前記第１無線信号と同一にならないようにＯＦＤＭ変調されている、
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記送信部のアンテナが送信する前記第１無線信号は、他の前記送信部の前記アンテナが送信する前記第１無線信号と、前記有効サブキャリアに設定されているサブキャリアに重複が発生しないようにＯＦＤＭ変調されている、
請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記送信部は、前記第１無線信号のＯＦＤＭ変調における前記第１サブキャリアパターンまたは、前記第２サブキャリアパターンを使って、情報伝送を行う、
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
第１無線信号のＯＦＤＭ変調に使用するサブキャリアパターンとして、所定の周波数帯域における、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定した第１サブキャリアパターンまたは、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定し、前記第１サブキャリアパターンよりもヌルサブキャリアが多い、第２サブキャリアパターンとのいずれかを選択するステップと、
選択された前記サブキャリアパターンに係る情報を含む、サブキャリア情報を送信するステップと、
前記サブキャリアパターンに基づいてＯＦＤＭ変調された前記第１無線信号を送信するステップとを含む、
無線通信方法。
【請求項１４】
前記第１無線信号を受信した無線通信装置は、前記サブキャリア情報に基づき、前記第１無線信号をＯＦＤＭ復調するステップを含む、
請求項１３に記載の無線通信方法。
【請求項１５】
受信した第２無線信号における通信品質に基づき、前記第１無線信号のＯＦＤＭ変調に使用するサブキャリアパターンとして、前記第１サブキャリアパターンまたは、前記第２サブキャリアパターンのいずれかを選択する、
請求項１３または１４に記載の無線通信方法。
【請求項１６】
気象情報に基づいて、前記第１無線信号のＯＦＤＭ変調に使用するサブキャリアパターンとして、前記第１サブキャリアパターンまたは、前記第２サブキャリアパターンのいずれかを選択する、
請求項１３ないし１５のいずれか一項に記載の無線通信方法。
【請求項１７】
複数のアンテナから送信される前記第１無線信号を、最も高い周波数の前記有効サブキャリアと、最も低い周波数の前記有効サブキャリアとの間における複数の前記ヌルサブキャリアの分布が、他の前記アンテナが送信する前記第１無線信号と同一にならないよう、ＯＦＤＭ変調するステップを含む、
請求項１３ないし１６のいずれか一項に記載の無線通信方法。
【請求項１８】
複数のアンテナから送信される前記第１無線信号を、他の前記アンテナが送信する前記第１無線信号と、前記有効サブキャリアに設定されているサブキャリアに重複が発生しないよう、ＯＦＤＭ変調するステップを含む、
請求項１３ないし１７のいずれか一項に記載の無線通信方法。
【請求項１９】
選択されたサブキャリアパターンを使って、情報伝送を行う、
請求項１３ないし１８のいずれか一項に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信では、気象によって伝搬路の条件が変化することが知られている。例えば、降雨があると無線信号の減衰が大きくなり、信号対雑音比（ＳＮＲ）が低下し、伝送情報の誤り率が高くなる。伝搬路が悪条件だと、誤り訂正符号によって生ずるすべての誤りを訂正できるとは限らない。このような場合、信号対雑音比が改善されるよう、伝送に用いる帯域幅を狭め、送信電力を大きくする対策がとられる。
【０００３】
しかし、無線通信で使用する帯域幅を狭くすると、無線信号はマルチパスフェージングによる影響を受けやすくなり、周波数ダイバーシチ効果が得られなくなる。狭い帯域しかを使わないとマルチパスフェージングによる無線信号の減衰によって、信号対雑音比が却って低下するおそれがある。伝搬路の条件が悪くなった場合にも、周波数ダイバーシチ効果を維持しつつ、良好な通信品質を実現する技術の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７８７３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、周波数ダイバーシチ効果を維持しつつ、良好な通信品質を実現する無線通信装置および無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態としての無線通信装置は、所定の周波数帯域における、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定した第１サブキャリアパターンまたは、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定し、前記第１サブキャリアパターンよりもヌルサブキャリアが多い、第２サブキャリアパターンとのいずれかを選択し、選択したサブキャリアパターンに基づきＯＦＤＭ変調された第１無線信号を送信する、送信部を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示した図。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図３】第１サブキャリアパターンの例を示した図。
【図４】第２サブキャリアパターンの第１の例を示した図。
【図５】第２サブキャリアパターンの第２の例を示した図。
【図６】第２サブキャリアパターンの第３の例を示した図。
【図７】第２サブキャリアパターンの第４の例を示した図。
【図８】第２サブキャリアパターンの第５の例を示した図。
【図９】第１の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図１０】第２の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図１１】サブキャリアパターンの例を示した図。
【図１２】第３サブキャリアパターンの第１の例を示した図。
【図１３】第３サブキャリアパターンの第２の例を示した図。
【図１４】第３サブキャリアパターンの第３の例を示した図。
【図１５】第３サブキャリアパターンの第４の例を示した図。
【図１６】第３サブキャリアパターンの第５の例を示した図。
【図１７】第３サブキャリアパターンの第６の例を示した図。
【図１８】第３サブキャリアパターンの第７の例を示した図。
【図１９】第２の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２０】第３の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２１】第４の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２２】第５の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２３】第６の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２４】第３の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２５】第７の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２６】第８の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２７】第９の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２８】第１０の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【図２９】第１１の変形例に係る無線通信装置の構成例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。また、図面において同一の構成要素は、同じ番号を付し、説明は、適宜省略する。
【０００９】
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示している。図１の無線通信システムは、無線通信装置１ａ、１ｂと、計算機２ａ、２ｂとを含む。計算機２ａは、無線通信装置１ａと電気的に接続されており、無線通信装置１ａとデータの送受信をすることができる。同様に、計算機２ｂは無線通信装置１ｂと電気的に接続されており、無線通信装置１ｂとデータの送受信をすることができる。図１の無線通信システムで無線通信装置にはそれぞれひとつの計算機が接続されているが、ＴＣＰ／ＩＰネットワークなどを構成し、無線通信装置を複数の計算機（計算機システム）に接続してもよい。
【００１０】
無線通信装置１ａは、アンテナ５１ａ、５２ａを備えている。無線通信装置１ｂは、アンテナ５１ｂ、５２ｂを備えている。アンテナの種類および形状については特に問わない。無線通信装置１ａ、１ｂは、それぞれに設けられたアンテナを介して無線通信を行うことができる。すなわち、計算機２ａ、２ｂは、無線通信装置１ａ、１ｂ間の伝搬路を使って互いにデータの送受信をすることができる。無線通信装置１ａ、１ｂは、いずれもデジタル信号の変調にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）を使う無線通信装置であるものとする。無線通信装置１ａ、１ｂが使用する通信規格の種類については特に限定しない。
【００１１】
ＯＦＤＭとは、周波数帯域を複数のサブキャリアに分割し、それぞれのサブキャリアを用いてデータを周波数方向で並列的に送信する技術である。ＯＦＤＭでは各サブキャリアが互いに直交するため、サブキャリアを密に配置して、周波数帯域を有効活用することができる。また、サブキャリアを広い周波数帯域に配置したり、シンボルレートを下げたりすることができるため、マルチパスフェージングや干渉による通信品質（信号対雑音比）の低下を抑制することができる。
【００１２】
図２は、第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示している。図２の無線通信装置１は、送信部１０と、受信部２０と、ホストインタフェース３０と、制御部４０と、アンテナ５１と、アンテナ５２とを備えている。送信部１０は、内部の構成要素として１次変調部１１と、第１ＯＦＤＭ変調部１２と、第２ＯＦＤＭ変調部１３と、Ｄ／Ａコンバータ１４と、送信アンプ１５とを備えている。受信部２０は、内部の構成要素として低雑音増幅器２１と、Ａ／Ｄコンバータ２２と、第１ＯＦＤＭ復調部２３と、第２ＯＦＤＭ復調部２４と、１次復調部２５とを備えている。無線通信装置１は、図１の例における無線通信装置１ａ、１ｂの構成例を示している。
【００１３】
送信部１０は、アンテナ５１を使って無線によるデータ送信を行う。受信部２０は、アンテナ５２を使って無線によるデータ受信を行う。ホストインタフェース３０は、無線通信装置１と計算機２との間でデータの送受信を行う手段を提供する。ホストインタフェース３０の例としては、ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＵＳＢ、ＵＡＲＴ、ＳＰＩ、ＳＤＩＯ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどがあるが、その他のインタフェースを用いてもよい。
【００１４】
制御部４０は、無線通信装置１における無線周波数、送信電力、変調方式の変更を行ったり、シンボルタイミングの同期、搬送波周波数の同期、標本化周波数の同期、サブキャリア情報の同期などの処理を行ったりする。さらに、制御部４０は、無線通信装置１における通信品質の監視を行い、ＯＦＤＭにおけるサブキャリアパターンの変更を行う。なお、制御部４０は、計算機２など外部の情報処理装置から降雨、降雪などの気象情報を取得し、当該気象情報に基づいて、ＯＦＤＭにおけるサブキャリア情報の変更を行ってもよい。また、制御部４０は利用者による指令を受信して、ＯＦＤＭにおけるサブキャリアパターンの変更を行ってもよい。制御部４０は、内部の記憶部に無線通信装置１とその他の無線通信装置がデータ送信に使うサブキャリア情報を保存してもよい。記憶部の例としては、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクなどがあるが、デバイスの種類については特に問わない。なお、制御部４０はチャネル推定などの処理を行ってもよい。
【００１５】
次に、送信部１０内部の構成要素について説明する。
【００１６】
１次変調部１１は、送信データのビット系列に対して１次変調を行い、変調信号を生成する。１次変調において、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭなどを使うことができるが、その他の変調方式を用いてもよい。１次変調部１１の生成した変調信号は、制御部４０の設定に基づき、第１ＯＦＤＭ変調部１２または、第２ＯＦＤＭ変調部１３に転送される。
【００１７】
第１ＯＦＤＭ変調部１２は、ＯＦＤＭによる変調を行い、第１ＯＦＤＭ信号を生成する。第１ＯＦＤＭ信号は、データの搬送に使われるサブキャリア（有効サブキャリア）の分布が第１サブキャリアパターンに従った信号である。第１サブキャリアパターンは、サブキャリアに分割された所定の周波数帯域における、データ送信に使われる有効サブキャリアとデータ送信に使われないヌルサブキャリアの分布を規定している。
【００１８】
図３は、第１ＯＦＤＭ信号に係る第１サブキャリアパターンの例を示している。図３の横軸は、周波数を示している。図３の第１サブキャリアパターン６０では、周波数ｆ１と周波数ｆ２の間の周波数帯域［ｆ１，ｆ２］がＮ＝４１個のサブキャリアに分割されている。周波数帯域の中心周波数ｆｃを含むサブキャリアのみがデータ送信に使用されないヌルサブキャリアとなっており、残りの４０個がデータ送信に使われるサブキャリアとなっている。中心周波数ｆｃを含むサブキャリアについては、信号中にＤＣオフセットの変動が混入するおそれがあるため、何もデータを搬送しないのが一般的である。ただし、中心周波数ｆｃを含むサブキャリアを使用対象とすることを妨げるものではない。
【００１９】
以降では、データ送信に使われるサブキャリアを有効サブキャリアとよぶものとする。すなわち、ヌルサブキャリアに設定されていないサブキャリアを有効サブキャリアと定義することができる。有効サブキャリアを用いてデータを搬送してもよいし、パイロット信号、同期信号、制御信号などを搬送してもよく、用途については特に限定しない。また、有効サブキャリアによって搬送されたデータは１次変調されたものであってもよいし、１次変調を経ていないものであってもよい。ヌルサブキャリアにおける信号の電力は、通常０または０近傍の値をとる。
【００２０】
なお、図３の第１サブキャリアパターン６０は一例にしか過ぎない。通信で使用される周波数帯域の上限ｆ２、通信で使用される周波数帯域の下限ｆ１、サブキャリアの分割数Ｎ、各サブキャリアが占める周波数方向の幅（ｆ２−ｆ１）／Ｎについては特に限定しない。
【００２１】
第２ＯＦＤＭ変調部１３は、ＯＦＤＭによる変調を行い、第２ＯＦＤＭ信号を生成する。第１ＯＦＤＭ信号では、データ送信に使われる有効サブキャリアの分布が第２サブキャリアパターンに従っている。第２サブキャリアパターンとは、有効サブキャリアとヌルサブキャリアの分布を規定し、第１サブキャリアパターンよりもヌルサブキャリアが多いサブキャリアパターンである。
【００２２】
図４は、第２サブキャリアパターンの第１の例を示している。図４の横軸は、周波数を示している。図４の第２サブキャリアパターン７０は、第１サブキャリアパターン６０と同様、周波数帯域［ｆ１，ｆ２］がＮ＝４１個のサブキャリアに分割されている。このうち、周波数帯域の中心周波数ｆｃを含むサブキャリアが不使用のヌルサブキャリアに設定されている。第２サブキャリアパターン７０では、有効サブキャリアの数が２０個となっており、第１サブキャリアパターン６０の半数となっている。
【００２３】
図４の第２サブキャリアパターン７０は、第１サブキャリアパターンよりも少ない数の有効サブキャリアを含んでおり、最も高い周波数の有効サブキャリアと、最も低い周波数の有効サブキャリアとの間に、周波数方向で互いに隣接しない少なくとも２つのヌルサブキャリアを有する。
【００２４】
図５は、第２サブキャリアパターンの第２の例を示している。図５の第２サブキャリアパターン７１では、有効サブキャリアの数が第２サブキャリアパターン７０と同じく、２０個に設定されている。ただし、第２サブキャリアパターン７１の有効サブキャリアは、第２サブキャリアパターン７０の有効サブキャリアに比べて広い周波数帯域に分散して配置されている。このように、第２サブキャリアパターンでは、第１サブキャリアパターンの周波数帯域［ｆ１，ｆ２］の範囲内にある限り、ヌルサブキャリアを挟んで有効サブキャリアを分散配置することができる。
【００２５】
有効サブキャリアがより広い周波数帯域に分布している第２サブキャリアパターン７１を使用することにより、第２サブキャリアパターン７０に比べて周波数ダイバーシチ効果が大きくなる。
【００２６】
図６は、第２サブキャリアパターンの第３の例を示している。図６の第２サブキャリアパターン７２では、有効サブキャリアの数が第２サブキャリアパターン７０、７１と同じく、２０個に設定されている。第２サブキャリアパターン７２では、有効サブキャリアが周波数方向に一定の規則に基づいて配置されている。すなわち、周波数方向に有効サブキャリア、有効サブキャリア、ヌルサブキャリアのパターンで規則的に分布している。
【００２７】
図７は、第２サブキャリアパターンの第４の例を示している。図７の第２サブキャリアパターン７３では、有効サブキャリアの数が第２サブキャリアパターン７０〜７２と同じく、２０個に設定されている。第２サブキャリアパターン７３では、有効サブキャリアが、ヌルサブキャリアと交互に周期的に配置されている。
【００２８】
第２サブキャリアパターン７２のように、有効サブキャリアを規則的に配置したり、第２サブキャリアパターン７３のように、有効サブキャリアを周期的に配置したりすると、電子回路やソフトウェアなどの構成を単純化することができ、無線通信装置１の製造コストを下げることができる。また、第２サブキャリアパターン７２、７３を使うと、有効サブキャリアを周波数方向に均等に分散することができ、周波数ダイバーシチ効果を得やすくなる。
【００２９】
なお、上述の第２サブキャリアパターン７０〜７４は例にしか過ぎない。第１サブキャリアパターンより少ない数の有効サブキャリアが配置されているのであれば、有効サブキャリアの数、ヌルサブキャリアの数、有効サブキャリアの配置、ヌルサブキャリアの配置については特に問わない。
【００３０】
第２サブキャリアパターン７０〜７４におけるすべての有効サブキャリアは、所定の周波数帯域内（第１サブキャリアパターンに係る周波数帯域内）に分布していた。ただし、第２サブキャリアパターンの有効サブキャリアは必ず第１サブキャリアパターンに係る周波数帯域内に配置されていなくてもよい。例えば、第２サブキャリアパターンでは第１サブキャリアパターンに係る周波数帯域より広い帯域内に有効サブキャリアを配置してもよいし、第１サブキャリアパターンに係る周波数帯域とは異なる周波数帯域に有効サブキャリアを配置してもよい。
【００３１】
しかし、一般に広い周波数帯域に対応した無線通信装置ほど、高い性能が要求され、構成が複雑になるため、コストが高くなる傾向にある。本実施形態を比較的単純な構成に係る無線通信装置にも適用することを考慮すると、第２サブキャリアパターンにおけるすべての有効サブキャリアは所定の周波数帯域内（第１サブキャリアパターンに係る周波数帯域）内に配置されているのが好ましい。
【００３２】
なお、制御部４０は有効サブキャリアの分布が第２サブキャリアパターンに従っている、第２ＯＦＤＭ信号を生成するときに、第１ＯＦＤＭ信号の生成を行うときと比べて送信電力を大きく設定してもよい。これによって、伝搬路の条件が悪い場合に信号対雑音比が改善される場合がある。
【００３３】
図８には、第２サブキャリアパターンの第５の例を示している。図８の第２サブキャリアパターン７４では、２０個のサブキャリアパターンが配置されている。ただし、上述の第２サブキャリアパターン７０〜７４とは異なり、最も高い周波数の有効サブキャリアと、最も低い周波数の有効サブキャリアとの間に、データ送信に使われないヌルサブキャリアが配置されていない。第２サブキャリアパターン７４のようなパターンを使うことは排除されないが、有効サブキャリアをより広い周波数帯域に分散し、周波数ダイバーシチ効果を高めるためには、第２サブキャリアパターンにおける最も高い周波数の有効サブキャリアと、最も低い周波数の有効サブキャリアとの間に、ヌルサブキャリアを配置することが望ましい。
【００３４】
無線通信装置１が、使用するサブキャリアパターン（第１サブキャリアパターンおよび第２サブキャリアパターン）は、通信先の無線通信装置へ事前に共有される。使用するサブキャリアパターンに関する情報をサブキャリア情報とよぶものとする。
【００３５】
制御部４０は、データの送信前にサブキャリア情報の同期処理を実行する。サブキャリア情報の同期処理において制御部４０は、無線通信装置１がデータ送信で使用するサブキャリアパターンを通信先の無線通信装置に通知する。通信先の無線通信装置がサブキャリア情報を取得する手段と、対応するサブキャリアパターンに係るＯＦＤＭ信号を復調する手段を備えていれば、無線通信装置１の送信した無線信号を正しく復調することができる。なお、通信プロトコルなどで、初めてデータの送信を行うときには規定のサブキャリアパターン（例えば、第１サブキャリアパターン）を使用する旨が定められている場合には、必ず通信先の無線通信装置にサブキャリア情報の通知を行わなくてもよい。
【００３６】
例えば、制御部４０は、伝搬路の条件が良好であるときに、第１サブキャリアパターンを使ってデータ送信を行うように無線通信装置１を設定することができる。また、制御部４０は、降雨などによって伝搬路の条件が悪化したときに、第２サブキャリアパターンを使ってデータ送信を行うように無線通信装置１を設定することができる。
【００３７】
例えば、制御部４０は、無線信号の送信先となる無線通信装置との間の伝搬路における通信品質が低下した（伝搬路の条件が悪化した）と判断し、データ送信に用いるサブキャリアパターンを第１サブキャリアパターンから第２サブキャリアパターンに切り替えることができる。通信品質に係る指標の例としては、誤り率、伝送速度、信号対雑音比などがあるが、データの伝送速度、データの受信量など、その他の指標を使ってもよい。誤り率の例としては、符号誤り率や、ビット誤り率などがあるが、その他の誤り率を使ってもよい。また、受信データにおける通信品質が改善したのであれば、送信元の無線通信装置に対して、データ送信に用いるサブキャリアパターンを第２サブキャリアパターンから第１サブキャリアパターンに切り替えることを求める指令を送信してもよい。
【００３８】
以下では、再び図２を参照しながら、無線通信装置１の説明を行う。
【００３９】
Ｄ／Ａコンバータ１４は、第１ＯＦＤＭ変調部１２が生成した第１ＯＦＤＭ信号または第２ＯＦＤＭ変調部１３が生成した第２ＯＦＤＭ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａコンバータ１４の方式については特に問わない。
【００４０】
送信アンプ１５は、Ｄ／Ａコンバータ１４によって変換されたアナログ信号を増幅し、アンテナ５１より送信する。制御部４０は、送信電力の設定に基づき、送信アンプ１５におけるアナログ信号の増幅率を調整することができる。
【００４１】
次に、受信部２０内部の構成要素について説明する。
【００４２】
低雑音増幅器２１は、アンテナ５２から受信したアナログの無線信号を増幅する。Ａ／Ｄコンバータ２２は、アナログの無線信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ２２の方式については特に問わない。Ａ／Ｄコンバータ２２が変換したデジタル信号は第１ＯＦＤＭ復調部２３または、第２ＯＦＤＭ復調部２４に転送される。制御部４０は、当該デジタル信号を送信した無線通信装置がデータ送信に使っているサブキャリアパターンに係る情報（サブキャリア情報）に基づきデジタル信号の転送先を決定する。例えば、送信元の無線通信装置が第１サブキャリアパターンを使っている場合には、デジタル信号は第１ＯＦＤＭ復調部２３に転送される。
【００４３】
第１ＯＦＤＭ復調部２３は、第１サブキャリアパターンに係る第１ＯＦＤＭ信号を復調する。第２ＯＦＤＭ復調部２４は、第２サブキャリアパターンに係る第２ＯＦＤＭ信号を復調する。１次復調部２５は、第１ＯＦＤＭ復調部２３または第２ＯＦＤＭ復調部２４から転送された信号を１次復調する。
【００４４】
制御部４０は、データの受信を行う前に、データの送信元の無線通信装置が使用するサブキャリアパターンに関する情報（サブキャリア情報）を取得するものとする。なお、通信プロトコルなどで、初めてデータの送信を行うときには規定のサブキャリアパターン（例えば、第１サブキャリアパターン）を使用する旨が定められている場合には、第１ＯＦＤＭ復調部２３を使ってＯＦＤＭ復調を行ってもよい。
【００４５】
無線通信装置１の各構成要素は、例えばＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ、ＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ディスクリート回路などのハードウェア回路、プロセッサで動作するソフトウェアまたはこれらの組み合わせによって実現されているものとする。また、無線通信装置１が無線通信において使用する周波数、周波数帯域の幅、送信電力の大きさ、通信プロトコルについては特に限定しない。
【００４６】
図１の無線通信装置１の構成は一例にしか過ぎない。したがって、これとは異なる構成に係る無線通信装置を使ってもよい。例えば、無線通信装置は、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタなどのフィルタ回路を備えていてもよいし、局部発振器、ミキサ回路などの周波数変換に係る構成要素を備えていてもよい。図１の例では、送信用のアンテナと受信用のアンテナは別々のアンテナであったが、送信用と受信用で共通したアンテナを使ってもよい。
【００４７】
アナログの無線周波数の無線信号の送信を実現する、送信アンプ１５と、アンテナ５１ならびに、アナログの無線周波数の無線信号の受信を実現する、低雑音増幅器２１と、アンテナ５２は無線通信装置１の無線部に係る構成要素の一例である。
【００４８】
また、無線通信装置が使用する第１サブキャリアパターンと第２サブキャリアパターンの数については特に限定しない。したがって、無線通信装置１はひとつの第１サブキャリアパターンと、ひとつの第２サブキャリアパターンを使用してもよいし、複数の第１サブキャリアパターンや、複数の第２サブキャリアパターンを切り替えて使用してもよい。無線通信装置がデータ送信とデータ受信で使用するサブキャリアパターンは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００４９】
（第１の変形例）
第１の実施形態に係る無線通信装置は、送信部に第１ＯＦＤＭ変調部と第２ＯＦＤＭ変調部、受信部に第１ＯＦＤＭ復調部と第２ＯＦＤＭ復調部をそれぞれ備えていた。本発明の実施形態においてこの構成は一例にしか過ぎず、これとは異なる構成に係る無線通信装置を用いてもよい。
【００５０】
図９は、第１の変形例に係る無線通信装置の構成例を示している。図９の無線通信装置１の送信部１０は、第１ＯＦＤＭ変調部と第２ＯＦＤＭ変調部に代わり、ＯＦＤＭ変調部１６とサブキャリア設定部１７を備えている。図９の無線通信装置１の受信部２０は、第１ＯＦＤＭ復調部と第２ＯＦＤＭ復調部に代わり、ＯＦＤＭ復調部２６とサブキャリア設定部２７を備えている。
【００５１】
ＯＦＤＭ変調部１６は、第１サブキャリアパターンと第２サブキャリアパターンを含む複数のサブキャリアパターンによるＯＦＤＭ変調を行う。サブキャリア設定部１７は、制御部４０から送信された指令を受け、ＯＦＤＭ変調部１６がＯＦＤＭ変調で使用するサブキャリアパターンを設定する。ＯＦＤＭ復調部２６は、第１サブキャリアパターンと第２サブキャリアパターンを含む複数のサブキャリアパターンに係るＯＦＤＭ信号の復調を行う。サブキャリア設定部２７は、制御部４０から送信された指令を受け、ＯＦＤＭ復調部２６が復調するＯＦＤＭ信号のサブキャリアパターンを設定する。
【００５２】
なお、図９の例は、送信部と受信部で別々のサブキャリア設定部を有するが、ひとつサブキャリア設定部でＯＦＤＭ変調部とＯＦＤＭ復調部の両方の設定を行う構成を用いてもよい。その他の構成要素に係る機能は、第１の実施形態に係る無線通信装置と同様である。
【００５３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係る無線通信装置は、ひとつの送信部を備えていた。しかし、本発明の実施形態に係る無線通信装置は、複数の送信部を備えていてもよいし、複数のアンテナを備えていてもよい。第２の実施形態では、送信用アンテナと送信部の組み合わせを複数備えている無線通信装置において、それぞれのアンテナから送信される無線信号間の干渉を低減し、通信品質を改善する方法について説明する。
【００５４】
図１０は、第２の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示している。図１０の無線通信装置１の構成は、第１の実施形態に係る無線通信装置が２台並設された構成にほぼ等しくなっている。すなわち、図１０の無線通信装置１は、第１送信部１０ａおよび第２送信部１０ｂならびに、第１受信部２０ａおよび第２受信部２０ｂを備えている。第１送信部１０ａ、第２送信部１０ｂはそれぞれ別々の送信用アンテナ（アンテナ＃１、アンテナ＃２）を備えているため、複数のアンテナから同時に無線信号を送信することができる。
【００５５】
図１０の無線通信装置１は、ＭＩＭＯ信号生成部３５を備えている。ＭＩＭＯ信号生成部３５は、ホストインタフェース３０が計算機２から受信した送信対象のデータを複数のデータストリームに分割する。ＭＩＭＯ信号生成部３５は内部の構成要素としてデータ出力部３５ａ、３５ｂを備えている。データ出力部３５ａは、第１のデータストリームを第１送信部１０ａに転送する。同様に、データ出力部３５ａは、第２のデータストリームを第２送信部１０ｂに転送する。
【００５６】
データ送信においてＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）通信が行われる場合、無線通信装置１の送信先は１台の無線通信装置（シングルユーザＭＩＭＯ）であってもよいし、複数台の無線通信装置（マルチユーザＭＩＭＯ）であってもよい。また、無線通信装置１は、パイロット信号を使ってチャネル推定、チャネル補正、プリコーディングなどの処理を行ってもよい。
【００５７】
なお、無線通信装置１は必ずＭＩＭＯ通信を行わなくてもよい。この場合、ＭＩＭＯ信号生成部３５は、送信対象のデータがホストインタフェース３０から転送されたら、当該データをデータ出力部３５ａ、３５ｂのいずれかに出力し、データを複数のデータストリームに分割する処理を実行しない。
【００５８】
図１０の無線通信装置１に係るその他の構成要素の機能は第１の実施形態と同様である。図１０の例では、第１の実施形態に係る無線通信装置が２台並設されたのに等しい構成が示されているが、第１の実施形態に係る無線通信装置が３台以上並設されたのに等しい構成を備えた無線通信装置を用いてもよい。
【００５９】
図１１は、第２の実施形態に係る無線通信装置から送信されるＯＦＤＭ信号におけるサブキャリアパターンの例を示している。図１１上段と図１１下段の横軸は、いずれも周波数を示している。図１１上段には、第１送信部１０ａのアンテナ＃１から送信されるサブキャリアパターン６１ａが示されている。図１１下段には、第２送信部１０ｂのアンテナ＃２から送信されるサブキャリアパターン６１ｂが示されている。
【００６０】
図１１のサブキャリアパターン６１ａと、サブキャリアパターン６１ｂでは有効サブキャリアが周波数方向に同一のパターンで分布している。このような場合、アンテナ＃１から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）とアンテナ＃２から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）の間で干渉が起こりやすくなり、通信品質が低下してしまうおそれがある。
【００６１】
なお、無線通信装置１がＭＩＭＯ通信を行っている場合、ＯＦＤＭ変調で図１１のようなサブキャリアパターンが使われていても、伝搬路によって異なるチャネルひずみを検出することによって、それぞれのサブキャリアで搬送されている信号を分離し、データの復号をすることができる。ただし、ＭＩＭＯ通信であっても、無線信号間の干渉が強くなるとデータ送信におけるスループットが充分に上がらなくなる可能性がある。
【００６２】
複数のアンテナから同時にＯＦＤＭ信号（無線信号）を送信する場合、干渉を抑制することが求められている。以下では、無線通信装置が複数のアンテナから同時にＯＦＤＭ信号（無線信号）を送信するときに、ＯＦＤＭ信号間（無線信号間）の干渉を抑制するために使用するサブキャリアパターンを第３サブキャリアパターンとよぶものとする。第１の実施形態における第１サブキャリアパターンや第２サブキャリアパターンは、第３サブキャリアパターンの役割を兼ねていてもよい。
【００６３】
図１２は、第３サブキャリアパターンの第１の例を示している。図１２上段と図１２下段の横軸は、いずれも周波数を示している。図１２上段には、第１送信部１０ａのアンテナ＃１から送信される第３サブキャリアパターン７５ａが示されている。図１２下段には、第２送信部１０ｂのアンテナ＃２から送信される第３サブキャリアパターン７５ｂが示されている。
【００６４】
第３サブキャリアパターン７５ａと第３サブキャリアパターン７５ｂを比較すると、最も高い周波数の有効サブキャリアと、最も低い周波数の前記有効サブキャリアに挟まれた周波数帯域内におけるヌルサブキャリアの分布が異なっている。このように、最も高い周波数の有効サブキャリアと、最も低い周波数の前記有効サブキャリアに挟まれた周波数帯域内における少なくとも１以上のヌルサブキャリアの配置が異なっていると、アンテナ＃１から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）とアンテナ＃２から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）との間の干渉を抑制し、通信品質を改善することができる。
【００６５】
なお、第２の実施形態に係る無線通信装置において、図１１のサブキャリアパターン６１ａ、６１ｂを第１サブキャリアパターンに設定してもよい。伝搬路の条件が悪化や、通信品質の低下が検出されたら、データ送信に用いるサブキャリアパターンを図１２の第３サブキャリアパターン７５ａ、７５ｂに切り替えてもよい。すなわち、本実施形態において例示される第３サブキャリアパターンは、第１の実施形態における第２サブキャリアパターンとして使用されてもよい。
【００６６】
図１３は、第３サブキャリアパターンの第２の例を示している。図１３上段と図１３下段の横軸は、いずれも周波数を示している。図１３上段には、第１送信部１０ａのアンテナ＃１から送信される第３サブキャリアパターン７６ａが示されている。図１３下段には、第２送信部１０ｂのアンテナ＃２から送信される第３サブキャリアパターン７６ｂが示されている。
【００６７】
第３サブキャリアパターン７６ａ、７６ｂは、周波数帯域［ｆ１，ｆ２］内に有効サブキャリアが分散して配置されているため、周波数ダイバーシチ効果を高めることができる。また、第３サブキャリアパターン７６ａにおけるヌルサブキャリア（有効サブキャリア）の配置パターンは第３サブキャリアパターン７６ｂにおけるヌルサブキャリア（有効サブキャリア）の配置パターンと異なっているため、アンテナ＃１から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）とアンテナ＃２から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）との間の干渉を抑え、通信品質を高めることができる。また、第３サブキャリアパターン７６ａ、７６ｂを第１の実施形態における第２サブキャリアパターンとして使ってもよい。
【００６８】
図１４は、第３サブキャリアパターンの第３の例を示している。図１４上段と図１４下段の横軸は、いずれも周波数を示している。図１４上段には、第１送信部１０ａのアンテナ＃１から送信される第３サブキャリアパターン７７ａが示されている。図１４下段には、第２送信部１０ｂのアンテナ＃２から送信される第３サブキャリアパターン７７ｂが示されている。
【００６９】
第３サブキャリアパターン７７ａ、７７ｂでは、いずれも周波数帯域［ｆ１，ｆ２］の一部の帯域において周波数方向に規則的に有効サブキャリアが配置されている。第３サブキャリアパターン７７ａでは、ヌルサブキャリア、有効サブキャリア、有効サブキャリアのパターンが周期的に配置されている。第３サブキャリアパターン７７ｂでは、有効サブキャリア、有効サブキャリア、ヌルサブキャリアのパターンが周期的に配置されている。第３サブキャリアパターン７７ａ、７７ｂを第１の実施形態における第２サブキャリアパターンとして使ってもよい。
【００７０】
図１５は、第３サブキャリアパターンの第４の例を示している。図１５上段と図１５下段の横軸は、いずれも周波数を示している。図１５上段には、第１送信部１０ａのアンテナ＃１から送信される第３サブキャリアパターン７８ａが示されている。図１５下段には、第２送信部１０ｂのアンテナ＃２から送信される第３サブキャリアパターン７８ｂが示されている。
【００７１】
第３サブキャリアパターン７８ａ、７８ｂでは、周波数帯域［ｆ１，ｆ２］内に有効サブキャリアが周波数方向に規則的に配置されている。第３サブキャリアパターン７８ａでは、２つのヌルサブキャリア、２つの有効サブキャリアのパターンが繰り返し配置されている。第３サブキャリアパターン７８ｂでは、２つの有効サブキャリア、２つのヌルサブキャリアのパターンが繰り返し配置されている。
【００７２】
図１５の例では、図１４の例に比べて広い周波数帯域内に有効サブキャリアが分散されているため、周波数ダイバーシチ効果を高めやすい。また、第３サブキャリアパターン７８ａ、７８ｂで有効サブキャリアとして使用されているサブキャリアに重複がないため、アンテナ＃１から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）とアンテナ＃２から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）との間の干渉を大きく低減することができる。第３サブキャリアパターン７８ａ、７８ｂを第１の実施形態における第２サブキャリアパターンとして使ってもよい。
【００７３】
図１６は、第３サブキャリアパターンの第５の例を示している。図１６上段と図１６下段の横軸は、いずれも周波数を示している。図１６上段には、第１送信部１０ａのアンテナ＃１から送信される第３サブキャリアパターン７９ａが示されている。図１６下段には、第２送信部１０ｂのアンテナ＃２から送信される第３サブキャリアパターン７９ｂが示されている。
【００７４】
第３サブキャリアパターン７９ａ、７９ｂでは、周波数帯域［ｆ１，ｆ２］内に有効サブキャリアとヌルサブキャリアが交互に周期的に分布している。図１６の例においても、広い周波数帯域内に有効サブキャリアが分散されているため、周波数ダイバーシチ効果を高めやすい。また、図１５の例と同様に、第３サブキャリアパターン７９ａ、７９ｂで有効サブキャリアとして使用されているサブキャリアに重複がないため、アンテナ＃１から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）とアンテナ＃２から送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）との間の干渉を大きく低減することができる。第３サブキャリアパターン７９ａ、７９ｂを第１の実施形態における第２サブキャリアパターンとして使ってもよい。
【００７５】
図１４〜図１６の例のように有効サブキャリアを周波数方向に規則的にまたは、周期的に配置すると、電子回路やソフトウェアなどの構成を単純化することができ、無線通信装置１の製造コストを下げることができる。
【００７６】
複数のアンテナから送信される無線信号（ＯＦＤＭ信号）において、重複するサブキャリアに有効サブキャリアが配置されないよう、設定を行ってもよい。
【００７７】
図１７は、第３サブキャリアパターンの第６の例を示している。図１７上段と図１７下段の横軸は、いずれも周波数を示している。図１７上段には、第１送信部１０ａのアンテナ＃１から送信される第３サブキャリアパターン８０ａが示されている。図１７下段には、第２送信部１０ｂのアンテナ＃２から送信される第３サブキャリアパターン８０ｂが示されている。
【００７８】
第３サブキャリアパターン８０ａ、８０ｂでは、異なるアンテナから送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）における有効サブキャリア（ヌルサブキャリア）の配置が互いに排他的な関係となっている。すなわち、それぞれのＯＦＤＭ信号で重複したサブキャリアに有効サブキャリア（ヌルサブキャリア）が配置されないよう、設定がされている。
【００７９】
図１７では、２本の送信用アンテナがある場合が示されているが、３本以上の送信用アンテナがある場合にもＯＦＤＭ信号間で重複したサブキャリアに有効サブキャリアが配置されない構成を用いることができる。図１８は、第３サブキャリアパターンの第７の例を示している。図１８には、４本の送信用アンテナがある無線通信装置において、ＯＦＤＭ信号（無線信号）における有効サブキャリア（ヌルサブキャリア）の配置が互いに排他的になるように設定した例が示されている。第３サブキャリアパターン８１ａ〜８１ｄを参照すると、それぞれのサブキャリアにおいて有効サブキャリアが配置されているのは、いずれかひとつのサブキャリアパターンのみとなっている。
【００８０】
制御部４０は、それぞれの送信部（送信用アンテナ）から送信されるＯＦＤＭ信号における有効サブキャリアの配置を管理し、複数の無線信号における同一サブキャリアの使用に起因した干渉が防止されるように、ＯＦＤＭ変調の設定を行うことができる。このような構成を用いると、複数のアンテナから送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）間の干渉が抑制されるため、通信品質をさらに高めることができる。
【００８１】
ここでは、無線通信装置が有する複数のアンテナから送信されるＯＦＤＭ信号（無線信号）において有効サブキャリア（ヌルサブキャリア）が配置されたサブキャリアに重なりがある場合と、重なりがない場合について説明した。干渉の抑制と通信品質の改善の観点からは、前者のようにＯＦＤＭ信号を設定することが好ましい。また、無線通信装置のアンテナ数が多い、または使用可能なサブキャリア数が少ないなどの事情があるため、ＯＦＤＭ信号（無線信号）において有効サブキャリア（ヌルサブキャリア）が配置されたサブキャリアに重複が生じてしまう場合には、重複が少なくなるようにそれぞれのＯＦＤＭ信号の設定を行うことが望ましい。
【００８２】
（第２の変形例）
上述の図１０に、第２の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示した。本発明の実施形態に係る無線通信装置はこれとは異なる構成であってもよい。以下では、図１０とは異なる構成に係る無線通信装置について説明する。
【００８３】
図１９は、サブキャリア設定部を備えた第２の変形例に係る無線通信装置の構成例を示している。図１９の無線通信装置１の第１送信部１０ａは、第１ＯＦＤＭ変調部と第２ＯＦＤＭ変調部に代わり、複数のサブキャリアパターンでＯＦＤＭ変調を行うことが可能なＯＦＤＭ変調部１６ａを備えている。また、図１９の無線通信装置１の第２送信部１０ｂは、第１ＯＦＤＭ変調部と第２ＯＦＤＭ変調部に代わり、複数のサブキャリアパターンでＯＦＤＭ変調を行うことが可能なＯＦＤＭ変調部１６ｂを備えている。
【００８４】
また、図１９の無線通信装置１は、ＯＦＤＭ変調部１６ａ、１６ｂのサブキャリアパターンを設定することが可能なサブキャリア設定部１７を備えている。サブキャリア設定部１７は、制御部４０からのサブキャリアパターン変更指令を受信したら、ＯＦＤＭ変調部１６ａまたはＯＦＤＭ変調部１６ｂのサブキャリアパターンを変更する。
【００８５】
第２の変形例に係る無線通信装置のその他の構成要素の機能は、第２の実施形態に係る無線通信装置と同様である。
【００８６】
（第３の変形例）
図１９、図２０の例に示された無線通信装置では、データ出力部３５ａが出力するデータストリームは第１送信部１０ａに入力され、データ出力部３５ｂが出力するデータストリームは第２送信部１０ｂに入力されるという対応関係が存在していた。ただし、同じ構成要素が第１送信部１０ａ、第２送信部１０ｂにデータストリームを入力してもよい。
【００８７】
図２０は、第３の変形例に係る無線通信装置の構成例を示している。図２０の無線通信装置１はデータ出力部３５ａ、３５ｂ（ＭＩＭＯ信号生成部３５）を備えていない。ホストインタフェース３０が計算機２より受信した送信対象のデータは、第１送信部１０ａまたは第２送信部１０ｂの少なくともいずれかによってＯＦＤＭ変調をされ、送信先の無線通信装置に送信される。
【００８８】
第３の変形例に係る無線通信装置のその他の構成要素の機能は、第２の実施形態に係る無線通信装置と同様である。
【００８９】
（第４の変形例）
図２０の構成において、サブキャリア設定部を使ってそれぞれの送信部におけるＯＦＤＭ変調で使用されるサブキャリアを変更してもよい。図２１は、第４の変形例に係る無線通信装置の構成例を示している。
【００９０】
図２１の無線通信装置１の第１送信部１０ａは、複数のサブキャリアパターンでＯＦＤＭ変調を行うことが可能なＯＦＤＭ変調部１６ａを備えている。また、図２１の無線通信装置１の第２送信部１０ｂは、複数のサブキャリアパターンでＯＦＤＭ変調を行うことが可能なＯＦＤＭ変調部１６ｂを備えている。サブキャリア設定部１７は、制御部４０からのサブキャリアパターン変更指令を受信したら、ＯＦＤＭ変調部１６ａまたはＯＦＤＭ変調部１６ｂのサブキャリアパターンを変更する。図２１の無線通信装置１のその他の構成要素の機能は、図２０の無線通信装置と同様である。
【００９１】
（第５の変形例）
複数の送信用アンテナを備えた無線通信装置は、共通の１次変調部を用いてもよい。図２２は、ひとつの１次変調部を備えた、第５の変形例に係る無線通信装置の構成例を示している。
【００９２】
図２２の無線通信装置１は、ひとつの送信部１０を備えている。ホストインタフェース３０が計算機２から受信した送信対象のデータは１次変調部１１に入力される。１次変調部１１は当該データを１次変調した後、第１ＯＦＤＭ変調部１２ａ、第１ＯＦＤＭ変調部１２ｂ、第２ＯＦＤＭ変調部１３ａ、第２ＯＦＤＭ変調部１３ｂのいずれかに１次変調後の信号を入力する。図２２の無線通信装置１のその他の構成要素の機能は、図２１の無線通信装置と同様である。
【００９３】
（第６の変形例）
図２２の構成において、サブキャリア設定部を使ってそれぞれの送信部におけるＯＦＤＭ変調で使用されるサブキャリアパターンを変更してもよい。図２３は、第６の変形例に係る無線通信装置の構成例を示している。
【００９４】
図２２の無線通信装置１の送信部１０は、複数のサブキャリアパターンでＯＦＤＭ変調を行うことが可能なＯＦＤＭ変調部１６ａとＯＦＤＭ変調部１６ｂを備えている。サブキャリア設定部１７は、制御部４０からのサブキャリアパターン変更指令を受信したら、ＯＦＤＭ変調部１６ａまたはＯＦＤＭ変調部１６ｂのサブキャリアパターンを変更する。図２１の無線通信装置１のその他の構成要素の機能は、図２０の無線通信装置と同様である。
【００９５】
（第３の実施形態）
上述の各実施形態では、有効サブキャリアやヌルサブキャリアの複数の配置パターンについて説明した。ＯＦＤＭ信号におけるそれぞれのサブキャリアの属性は有効サブキャリアまたはヌルサブキャリアのいずれかに設定されるため、２値をとるサブキャリアの属性を使って情報の伝送を行うことが可能である。第３の実施形態では、サブキャリアパターンを使って情報伝送を行う無線通信装置について説明する。
【００９６】
ひとつのアンテナから送信されたＯＦＤＭ信号に係るサブキャリアパターンのみを使って情報伝送を行うこともできるし、複数のアンテナから送信されたＯＦＤＭ信号に係るサブキャリアパターンを組み合わせて情報伝送を行うこともできる。以下では、最初に前者の方法（第１の方法）による情報伝送について述べた後、後者の方法（第２の方法）による情報伝送について説明する。
【００９７】
第１の方法による情報伝送では、周波数帯域［ｆ１，ｆ２］に含まれるＮ個のサブキャリアのそれぞれを情報ビットとみなす。例えば、サブキャリア＃１をビット＃１、サブキャリア＃２をビット＃２、サブキャリア＃３をビット＃３として用いる。サブキャリアが有効サブキャリアである場合には、当該サブキャリアに対応するビットの値を１、サブキャリアがヌルサブキャリアである場合には、当該サブキャリアに対応するビットの値を０として扱うことができる。なお、ビット列をサブキャリアパターンに変換する規則において、ビットの値とサブキャリアの属性に係る対応関係を上述とは逆の関係に設定してもよい。
【００９８】
ひとつのアンテナから送信されるＯＦＤＭ信号に係るサブキャリアパターンによって伝送可能なビット数の最大値は、サブキャリアの分割数Ｎに等しくなる。なお、複数のアンテナを備えた無線通信装置を使う場合、サブキャリアパターンによって伝送できるビット数を増やすことができる。
【００９９】
第２の方法による情報伝送では、複数のアンテナから送信されたＯＦＤＭ信号におけるサブキャリアの属性の組み合わせを使って、情報ビットを表現する。第２の方法においても、ＯＦＤＭ信号は周波数帯域［ｆ１，ｆ２］がＮ個のサブキャリアに分割されているものとする。最初に、アンテナ＃１と、アンテナ＃２のそれぞれから図１７に示されたようなサブキャリアパターンを有するＯＦＤＭ信号が送信される場合を考える。
【０１００】
例えば、アンテナ＃１から送信されたサブキャリア＃１の属性が有効サブキャリアであり、アンテナ＃２から送信されたサブキャリア＃１の属性がヌルサブキャリアである場合には、ビット＃１の値が０であるとみなす。同様にして、アンテナ＃１から送信されたサブキャリア＃１の属性がヌルサブキャリアであり、アンテナ＃２から送信されたサブキャリア＃１の属性が有効サブキャリアである場合には、ビット＃１の値が１であるとみなす。送信側の無線通信装置は、上述の規則を受信側の無線通信装置と共有すれば、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアパターンを使って情報伝送を行うことができる。なお、上述の規則は一例であり、これとは異なる規則を用いることを妨げるものではない。
【０１０１】
次に、少なくともアンテナ＃１、アンテナ＃２、アンテナ＃３、アンテナ＃４の４本のアンテナをそなえた無線通信装置を使った場合について考える。上述の図１８には、４本のアンテナから送信されたそれぞれのＯＦＤＭ信号のサブキャリアパターンの例が示されている。
【０１０２】
図１８のようなサブキャリアパターンがある場合、ひとつのサブキャリアを使って２ビット分の情報を表現することができる。例えば、アンテナ＃１のサブキャリア＃１のみが有効サブキャリアであり、その他のアンテナのサブキャリア＃１がヌルサブキャリアである場合、情報ビット“００”が伝送されているとみなすことができる。また、アンテナ＃２のサブキャリア＃１のみが有効サブキャリアであり、その他のアンテナのサブキャリア＃１がヌルサブキャリアである場合、情報ビット“０１”が伝送されているとみなす。同様に、アンテナ＃３のサブキャリア＃１のみが有効サブキャリアであり、その他のアンテナのサブキャリア＃１がヌルサブキャリアである場合、情報ビット“１０”が伝送されているとみなす。アンテナ＃４のサブキャリア＃１のみが有効サブキャリアであり、その他のアンテナのサブキャリア＃１がヌルサブキャリアである場合、情報ビット“１１”が伝送されているとみなす。
【０１０３】
上述の規則は一例であり、これとは異なる規則を使って情報伝送を行うことを妨げるものではない。ここで説明したような規則は、ＯＦＤＭ信号の送信が行われるアンテナ数が図１７および図１８の例とは異なる場合においても定めることができる。ただし、第２の方法による情報伝送を行うためには、複数のアンテナから同時にＯＦＤＭ信号を送信可能な無線通信装置を用いる必要がある。
【０１０４】
次に、第３の実施形態に係る無線通信装置の構成について説明する。
【０１０５】
図２４は、第３の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示している。図２４の無線通信装置１は、第２の実施形態に係る無線通信装置と同様、第１送信部１０ａと、第２送信部１０ｂを備えており、アンテナ＃１とアンテナ＃２を使って、同時に複数のＯＦＤＭ信号（無線信号）を送信することが可能である。図２４の無線通信装置１は、さらにデータ重畳部９０を備えている。
【０１０６】
データ重畳部９０は、サブキャリアパターンを使って伝送するデータを、ホストインタフェース３０、３１または制御部４０から受信する。データ重畳部９０は、伝送対象となるデータのビット列を上述のいずれかの規則に基づいて、対応するサブキャリアパターンに変換する。そして、データ重畳部９０は、少なくとも第２ＯＦＤＭ変調部１３ａまたは第２ＯＦＤＭ変調部１３ｂのいずれかに当該サブキャリアパターンを通知する。第２ＯＦＤＭ変調部１３ａ、１３ｂは当該サブキャリアパターンを使って、ＯＦＤＭ変調を行う。
【０１０７】
このような処理を行うことにより、第１送信部１０ａ、第２送信部１０ｂによって送信されるデータストリームを使ってさらに多くデータを転送することができる。サブキャリアパターンを使って伝送されるデータは、制御部４０が他の無線通信装置に送信する制御信号や同期信号であってもよいし、データ送信元の計算機２や、無線通信装置１を識別する情報であってもよいし、ステータス情報であってもよく、データの種類については特に問わない。
【０１０８】
なお、図２４の無線通信装置１のその他の構成要素の機能は、上述の各実施形態に係る無線通信装置と同様である。
【０１０９】
（第７の変形例）
図２４に示された無線通信装置１は、本実施形態に係る無線通信装置の一例にしか過ぎない。図２４の例とは異なる構成に係る無線通信装置を用いて、サブキャリアパターンによる情報伝送を行うことができる。以下では、いくつかの変形例に係る無線通信装置の構成について説明する。
【０１１０】
図２５は、第７の変形例に係る無線通信装置の構成例を示している。図２５の無線通信装置１のホストインタフェース３０が受信した送信対象のデータは、少なくとも第１送信部１０ａまたは第２送信部１０ｂのいずれかによって送信される。図２５の無線通信装置１のその他の構成要素の機能は、図２４の無線通信装置と同様である。
【０１１１】
（第８の変形例）
本実施形態に係る無線通信装置はさらに他の構成要素を共用としてもよい。図２６は、ひとつの１次変換部１１を備えた、第８の変形例に係る無線通信装置の構成例を示している。図２６の無線通信装置１は、共用の１次変換部１１を備えている。図２５の無線通信装置１のその他の構成要素の機能は、図２４、図２５の無線通信装置と同様である。
【０１１２】
（第９の変形例）
また、本実施形態に係る無線通信装置は、サブキャリア設定部を使ってそれぞれのＯＦＤＭ変調部において使用されるサブキャリアパターンを変更してもよい。図２７は、サブキャリア設定部１７を備えた無線通信装置を示している。
【０１１３】
図２７の無線通信装置１は、複数のサブキャリアパターンでＯＦＤＭ変調を行うことが可能なＯＦＤＭ変調部１６ａとＯＦＤＭ変調部１６ｂを備えている。サブキャリア設定部１７は、制御部４０またはデータ重畳部９０からのサブキャリアパターン変更指令を受信したら、ＯＦＤＭ変調部１６ａまたはＯＦＤＭ変調部１６ｂのサブキャリアパターンを変更する。図２７の無線通信装置１のその他の構成要素の機能は、図２４の無線通信装置と同様である。
【０１１４】
（第１０の変形例）
図２８は、図２７の無線通信装置のホストインタフェースを共用とした構成に係る無線通信装置である。図２８の無線通信装置１のホストインタフェース３０が受信した送信対象のデータは、少なくとも第１送信部１０ａまたは第２送信部１０ｂのいずれかによって送信される。図２９の無線通信装置１のその他の構成要素の機能は、図２７の無線通信装置と同様である。
【０１１５】
（第１１の変形例）
図２８は、第１１の変形例に係る無線通信装置を示している。図２８の無線通信装置１は、１次変調部１１が共用化されている。また、サブキャリア設定部を使ってそれぞれのＯＦＤＭ変調部において使用されるサブキャリアパターンの変更が行われる。
【０１１６】
上述では、複数の構成に係る無線通信装置について説明したが、その他の構成を有する無線通信装置を使ってもよい。上述の各実施形態では、伝搬路の条件が悪化した場合においても、周波数ダイバーシチ効果を維持しつつ、良好な通信品質を実現することができる、ＯＦＤＭ変調を用いた無線通信装置について説明した。また、ＭＩＭＯ通信などにより、複数のアンテナを使って同時にデータ送信が行われる場合においても、無線信号（ＯＦＤＭ信号）間の干渉を抑制し、通信品質の低下を防ぐことができる。さらに、ＯＦＤＭ変調におけるサブキャリアパターンを活用することにより、無線通信装置が伝送できるデータ量を増やすことができる。
【０１１７】
本発明の実施形態に係る無線通信装置は、例えば、セルラーネットワークのシステム、バックホール回線やフロントホール回線に適用することができるが、どのような種類の無線通信システムにも適用してもよい。
【０１１８】
なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１、１ａ、１ｂ  無線通信装置
２、２ａ、２ｂ  計算機
５ａ、５ｂ  ネットワーク
１０  送信部
１０ａ  第１送信部
１０ｂ  第２送信部
１１、１１ａ、１１ｂ  １次変調部
１２、１２ａ、１２ｂ  第１ＯＦＤＭ変調部
１３、１３ａ、１３ｂ  第２ＯＦＤＭ変調部
１４、１４ａ、１４ｂ  Ｄ／Ａコンバータ
１５、１５ａ、１５ｂ  送信アンプ
１６、１６ａ、１６ｂ  ＯＦＤＭ変調部
１７、２７  サブキャリア設定部
２０  受信部
２０ａ  第１受信部
２０ｂ  第２受信部
２１  低雑音増幅器
２２  Ａ／Ｄコンバータ
２３  第１ＯＦＤＭ復調部
２４  第２ＯＦＤＭ復調部
２５  １次復調部
２６  ＯＦＤＭ復調部
３０、３１  ホストインタフェース
３５  ＭＩＭＯ信号生成部
３５ａ、３５ｂ  データ出力部
４０  制御部
５１、５２、５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ  アンテナ
６０  第１サブキャリアパターン
７０、７１、７２、７３、７４  第２サブキャリアパターン
６１ａ、６１ｂ  サブキャリアパターン
７５ａ，７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、７７ａ、７７ｂ，７８ａ、７８ｂ、７９ａ、７９ｂ、８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ  第３サブキャリアパターン
９０  データ重畳部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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