(57)【要約】【課題】他システムの空き周波数帯を利用するＯＦＤＭ伝送において、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】既存システムの空き周波数領域の１つにおいて、ある帯域幅を自システムのＯＦＤＭ信号で占有するとき、他システム信号と近接する両端部分の所定数のサブキャリアについては、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅに設定することにより、サイドローブを抑圧する。一方、中央部分のサブキャリアよりなる中央周波数域Ｍｆでは、窓区間長Ｌｍを両端の窓区間長Ｌｅよりも短くすることで、受信品質劣化を抑制する。【選択図】図１
2015192244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線システムで使用していない空き周波数帯域に複数のサブキャリアを配置して伝送する直交周波数分割多重伝送により通信する無線通信装置であって、
前記空き周波数帯域に近接する周波数帯を使用する前記他の無線システムの許容干渉量を取得する干渉量情報取得部と、
前記取得された許容干渉量に応じて、窓関数パラメータを設定する窓関数パラメータ設定部と、
送信する情報に対して、伝送路符号化および変調処理を実行する符号化変調部と、
前記空き周波数帯域に配置される複数のサブキャリアについて、前記符号化変調部の出力に対して、前記サブキャリアごとに逆フーリエ変換を実行する直交周波数分割多重変調部とを備え、
前記直交周波数分割多重変調部は、
前記複数のサブキャリアのうち、前記他の無線システムの使用する周波数帯域に近接する側において予め設定された個数の第１のサブキャリア群について、前記逆フーリエ変換とガードインターバルの付加とを実行して、前記窓関数パラメータに応じて窓関数乗算処理を行う第１の多重変調手段と、
前記複数のサブキャリアのうち、前記第１のサブキャリア群を除く第２のサブキャリア群について、前記逆フーリエ変換とガードインターバルの付加とを実行して、前記窓関数パラメータに応じて窓関数乗算処理を行う第２の多重変調手段とを含み、
前記直交周波数分割多重変調部からの出力信号を高周波信号として送信するための送信部とをさらに備え、
前記窓関数パラメータ設定部は、前記第１の多重変調手段による第１の窓区間長が、前記第２の多重変調手段による第２の窓区間長より長くなるように、前記窓関数パラメータを設定する、無線通信装置。
【請求項２】
前記第１の多重変調手段は、
前記第１のサブキャリア群のうち、高周波側の予め設定された個数の高周波域サブキャリア群について、前記逆フーリエ変換とガードインターバルの付加と、前記窓関数パラメータに応じた窓関数乗算処理を行う高周波域変調部と、
前記第１のサブキャリア群のうち、低周波側の予め設定された個数の低周波域サブキャリア群について、前記逆フーリエ変換とガードインターバルの付加と、前記窓関数パラメータに応じた窓関数乗算処理を行う低周波域変調部とを含む、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記窓関数パラメータ設定部は、前記高周波側の許容干渉量と前記低周波側の許容干渉量にそれぞれ応じて、前記高周波域変調部と前記低周波域変調部とについて、独立に前記窓関数パラメータを設定する、請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記取得された許容干渉量に応じて、前記高周波域サブキャリア群のサブキャリアの個数と、前記低周波域サブキャリア群のサブキャリアの個数とを独立に設定するマッピング設定部と、
前記マッピング設定部の設定に応じて、前記高周波域変調部と前記低周波域変調部に割り当てるサブキャリアを変更するマッピング手段とをさらに備える、請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線通信装置は、中央局から送られた情報を、移動局に対して無線送信する基地局であり、
前記干渉量情報取得部は、前記中央局からの情報に基づいて、前記許容干渉量を取得する、請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記他の無線システムの信号を受信して復調する復調手段をさらに備え、
前記干渉量情報取得部は、前記復調手段からの情報を解析して、前記許容干渉量を取得する、請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線通信装置は、中央局から送られた情報を、移動局に対して無線送信する基地局であり、前記移動局は、前記他の無線システムの信号を受信して復調する復調手段を備えており、
前記干渉量情報取得部は、前記移動局から送信された情報に基づいて、前記許容干渉量を取得する、請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記取得された許容干渉量に応じて、符号化および変調条件を特定する変調パラメータを設定する変調パラメータ設定部と、
前記符号化変調部は、
前記変調パラメータに応じて、前記第１のサブキャリア群に対応する符号化処理および変調処理を実行する第１の符号化変調手段と、
前記変調パラメータに応じて、前記第２のサブキャリア群に対応する符号化処理および変調処理を実行する第２の符号化変調手段とを含み、
前記変調パラメータ設定部は、前記第１の符号化変調手段による第１のスループットが、前記第２の符号化変調手段による第２のスループットよりも低くなるように、前記変調パラメータを設定する、請求項１〜７記載の無線通信装置。
【請求項９】
変調パラメータ設定部が設定する前記変調パラメータは、変調の多値度に対する設定である、請求項８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
変調パラメータ設定部が設定する前記変調パラメータは、誤り訂正の強度に対する設定である、請求項８記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記高周波域サブキャリア群は、複数の第１の部分サブキャリア群に分割され、
前記低周波域サブキャリア群は、複数の第２の部分サブキャリア群に分割され、
前記高周波域変調部は、前記複数の第１の部分サブキャリア群について、より高周波側になるとともに、前記窓区間長が長くなるように窓関数乗算処理を行い、
前記低周波域変調部は、前記複数の第２の部分サブキャリア群について、より低周波側になるとともに、前記窓区間長が長くなるように窓関数乗算処理を行う、請求項２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、無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信方式、たとえば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化が行なわれた無線通信システムであるＬＴＥ（Long Term Evolution）リリース８（Rel-8）は、最大２０ＭＨｚの帯域を利用して通信を行うことが可能である。
【０００３】
また、ＬＴＥの発展版であるＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）では、LTEとの後方互換性を確保しつつ、更なる高速伝送を実現するため、LTEでサポートされる帯域幅を基本単位としたコンポーネントキャリア(CC：Component Carrier）を複数束ねて同時に用いるキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Career Aggregation）技術が採用され、最大で5CC（100MHz幅）を用いて100MHz幅の広帯域伝送が実現可能である。
【０００４】
このようなＬＴＥやＬＴＥ−Ａのみならず、地上波デジタル放送などでも使用されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）通信方式を用いる通信システムでは、畳込み符号化やターボ符号化等の誤り訂正符号化を行い、周波数ダイバーシティ利得により信頼性を確保している。ここで、独立した２つのＯＦＤＭ無線通信システムが存在する場合に、相互のチャネル間干渉を回避するために隣接チャネルの間にガードバンドを設ける技術についての報告がある（特許文献１を参照）。
【０００５】
ところで、近年、 スマートフォン等の高機能な携帯端末の普及に伴って、移動通信トラフィックの需要が急激に増大している。このような移動通信トラフィックの需要増に対応するためには、 新たな無線通信方式による周波数利用効率の改善に加え、今まで使用されていなかった新たな周波数帯域の開拓が必要となる。 
例えば、周波数利用効率の向上手段の１つとして、空間的・時間的に空いている周波数帯の有効利用が挙げられる。
【０００６】
一般に移動通信に適した比較的低い周波数帯（例えば３ＧＨｚ以下）では、新たに高速無線伝送を収容可能な連続した帯域幅を確保するのが非常に困難である。
【０００７】
一方、既存の各通信システムの帯域間に、狭帯域ではあるが空き周波数帯域が離散的に存在している。時間的・地理的に利用状況が変動はするものの、これらの多くの小さな空き周波数帯域を柔軟に束ねて使用すれば、高速無線伝送を実現しうる帯域幅を確保できる可能性がある。
【０００８】
そのためには既存通信システムとは異なり、伝送帯域の分割および複数の周波数帯域での伝送に柔軟に対応可能な通信技術が必要である。このような通信技術の１つとして、非特許文献１には、広帯域離散ＯＦＤＭ通信方式についての開示がある。
【０００９】
広帯域離散ＯＦＤＭ通信方式は、互いに直交する複数の比較的狭帯域なキャリア(サブキャリア) に情報を多重し伝送するＯＦＤＭをベースとしており、送受信機において、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform:高速フーリエ逆変換)/ＦＦＴ(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)を用いてディジタル信号処理で伝送帯域の分割を行い，上記のように離散的に存在する空き周波数帯域にサブキャリアを配置し、それらのサブキャリアを束ねて伝送することで、上記の複数の離散的な空き周波数帯を用いた信号伝送を比較的容易に行うことができる特徴を有する。
【００１０】
図１７は、このような離散ＯＦＤＭ（non-continuous OFDM:以下、ＮＣ−ＯＦＤＭ）の基本概念を示す図である。
【００１１】
離散ＯＦＤＭでは、他の既存通信システムの信号と干渉しないようにサブキャリアを配置することによって、既存システムに影響を与えずに通信を行うことが可能となる。その結果、特定の周波数帯にまとまった帯域幅が確保できない状況下でも、離散的な空き周波数を束ねて使用することで所要伝送帯域幅の広い無線通信システムを収容することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−１６９６９９号明細書
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】高草木 恵二、長谷川晃朗、柴田達雄著、「広帯域離散ＯＦＤＭ技術の研究」、信学技報, vol. 113, no. 57, SR2013-16, pp. 83-89, 2013年5月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１８は、非特許文献１に開示された無線通信システム１００００の構成の例を示す機能ブロック図である。
【００１５】
図１８を参照して、無線通信システム１００００においては、送受信の対象とする周波数帯域が極めて広いため、送信側も受信側も、それぞれの周波数に対応して高周波ユニットを配置する。図１においては、例として、４系統を配置した構成を示している。ただし，対応する周波数帯域を一括してカバーする広帯域高周波デバイスを用いる構成であっても良い。
【００１６】
無線通信システム１００００の送信側では、通信路の品質に応じた伝送により周波数利用効率を高めるために、チャネルエンコーダ１０１１０が設けられている。チャネルエンコーダ１０１１０は、それぞれ、Turbo符号等の伝送路誤り訂正符号化、およびインターリーブ等の処理を実行する。このチャネルエンコーダは、対象とする空き周波数帯の通信品質に応じた適応変調等の処理を実施する。
【００１７】
チャネルエンコーダ１０１１０の処理後の信号は、変調部１０１１２に与えられる。変調部１０１１２は、サブキャリアマッパ１０１２０と変調器１１１２４とを含む。
【００１８】
無線通信システム１００００においては、直交するサブキャリアへの信号マッピングおよびデマッピングを行うために、ＩＦＦＴ／ＦＦＴ処理を利用する。所定の帯域をカバーする高周波ユニットひとつにＩＦＦＴ／ＦＦＴポイント数を割り当てることで、ＩＦＦＴ／ＦＦＴポイントそれぞれが所定の帯域幅のサブキャリアに相当する。なお，複数のRFユニットに跨るサブキャリアの分割を一括したＩＦＦＴ／ＦＦＴ処理を用いて行う構成であっても良い。
【００１９】
サブキャリアマッパ１０１２０は、送信側（たとえば、基地局装置）で、高周波ユニットのサブキャリアのうち送信するサブキャリアに対応するＩＦＦＴポイントに変調データを配置する。
【００２０】
変調器１１１２４は、サブキャリアマッパ１２０によりサブキャリアマッピングされた送信信号に対して、所定のディジタル変調処理を実行する。たとえば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどを使用することが可能である。
【００２１】
その後、高周波ユニットごとに、ＩＦＦＴ部１０１３０−１〜１０１３０−４が、ＩＦＦＴ処理を実行し、Ｄ／Ａ変換器１０１３２‐１〜１０１３２−４で、それぞれ、ディジタル信号からアナログ信号に変換される。
【００２２】
Ｄ／Ａ変換器１０１３２‐１〜１０１３２−４の出力は、ＩＦ発振器１０１３３からのＩＦ信号とミキサ１０１３４−１〜１０１３４−４と混合され、さらに、各周波数帯に対応する局部発振器１０１４０−１〜１０１４０−４の出力と、ミキサ１０１３６−１〜１０１３６−４によって周波数変換される。
【００２３】
機能ブロック１０１４２は、ＦＤＤを実装する場合は、ＦＤＤデュープレクサとしての機能を実行し、ＴＤＤを実装する場合は、ＴＤＤスイッチとしての機能を実行する機能ブロックである。
【００２４】
ブロック１０１４２からの信号は、アンテナ１０１５０から送出される。
【００２５】
一方、受信側では、アンテナ１０２００で受信した信号は、機能ブロック１０２０２により、ＦＤＤデュープレクサまたはＴＤＤスイッチとしての機能が実行された後、各周波数帯に対応する局部発振器１０２０４−１〜１０２０４−４の出力と、ミキサ１０２１０−１〜１０２１０−４によって周波数変換される。
【００２６】
さらに、ミキサ１０２１０−１〜１０２１０−４の出力は、ＩＦ発振器１０２１１からのＩＦ信号とミキサ１０２１２−１〜１０２１２−４によって周波数変換され、Ａ／Ｄ変換器１０２１４−１〜１０２１４−４でアナログデジタル変換（Ａ／Ｄ変換）されて、ＦＦＴ部１０２２０−１〜１０２２０−４において、ＩＦＦＴ処理の逆処理であるＦＦＴ処理が実行される。
【００２７】
ＦＦＴ部１０２２０−１〜１０２２０−４からのサブキャリアごとに分離された信号は、復調部１０２４０に与えられる。
【００２８】
復調部１０２４０は、復調器１２４０２とサブキャリアデマッパ１０２３０とを含む。
【００２９】
復調器１２４０２は、変調器１１１２４の処理の逆処理である復調処理を実行する。
【００３０】
復調器１２４０２からの信号に対して、サブキャリアデマッパ１０２３０は、サブキャリアマッパ１０１２０の逆処理により、対応するＦＦＴポイントのデータを抜き出す。さらに、チャネルデコーダ１０２５０は、デインターリーブ処理や誤り訂正復号処理を実行する。
【００３１】
アップリンク側の構成も、基本的には、ダウンリンク側の構成と同様であるが、図１８では、図示を簡略化している。
【００３２】
フィードバックチャネル変調エンコーダ１０２８０は、適応変調などの制御を行うために、受信側（たとえば、移動局装置）の受信状況を基地局側にフィードバックする制御信号を変調し、フィードバックチャネル復調デコーダ１０１８０は、このようなフィードバック制御信号を復調する。
【００３３】
図１９は、ＯＦＤＭ通信システムにおいて、自システムと他システムの周波数の占有状態を説明するための図である。
【００３４】
図１９（ａ）に示すように、自システムの信号は、有効帯域幅内に存在するメインローブ信号に加え、有効帯域幅の外側に漏洩するサイドローブ信号も存在する。
【００３５】
周波数軸上に自システムの信号を配置するとき、他システムへ干渉を及ぼすことは許されない。他システムの許容干渉量を順守する必要があり、その許容干渉量以下にサイドローブの電力を抑圧する必要がある。サイドローブ電力を許容干渉量以下に落とすことができない周波数帯域幅が残る場合、その帯域幅に相当する余裕帯域（ガードバンド）を設け、その分だけメインローブの帯域幅を削減することが必須となる。これにより、有効帯域幅が減少し周波数帯域の利用効率が低下する。
【００３６】
これを防ぐためには、図１９（ｂ）に示すように、自システムのサイドローブ電力を抑圧し、必要ガードバンド幅を削減することが必要となる。
【００３７】
サイドローブ電力抑圧のためには、従来より、時間軸上での窓関数(Time Windowing)が使用されている。
【００３８】
図２０は、ＯＦＤＭ信号における時間軸上での窓関数の原理を示す図である。
【００３９】
ＯＦＤＭ信号の時間波形は、ＯＦＤＭシンボル周期でひと区切りとなり、ひとつのＯＦＤＭシンボルは、シンボル信号本体およびガードインターバルに相当するサイクリックプレフィックス（CP ：Cyclic Prefix）より構成される。
【００４０】
窓関数を適用しない場合、シンボル境界においては信号波形が急峻に不連続になり、このままでは周波数軸上でサイドローブの広い信号となってしまう。
【００４１】
そこで、シンボル境界付近において、信号の変化を滑らかにする変換を行う。具体的には、シンボル境界付近における前後のシンボルの信号に滑らかな形状の窓関数を乗算した後、合成して結合する。このような窓関数の乗算により、サイドローブを抑圧することが可能となる。
【００４２】
なお、窓関数としては、たとえば、ブラックマン・ハリス窓関数、ハニング窓関数などを、用いることができる。
【００４３】
図２１は、ＯＦＤＭ信号における窓関数の使用例を示す図である。
【００４４】
図２１（ａ）に示すように、ＯＦＤＭ信号の時間波形は、ＯＦＤＭシンボル周期でひと区切りとなり、ひとつのＯＦＤＭシンボルは、シンボル信号本体およびＣＰ期間より構成される。窓関数を乗算する時間範囲をここでは窓区間と称し、窓区間は自由な長さで設定することが可能である。
【００４５】
図２１（ｂ）のようにＣＰ区間内に限定して窓区間を設定することも、また、図２１（ｃ）のようにＣＰ区間およびシンボル信号区間内にわたって窓区間を設定することも可能である。
【００４６】
図２２は、ＯＦＤＭ信号に窓関数を適用したときのサイドローブ抑圧効果の例を示す図である。
【００４７】
図２２においては、窓区間の長さを変化させており、窓区間長は、受信ＡＤ変換器のサンプル周期を１ポイント（point）としてポイント数で表している。窓区間長を、１２８ポイントから４０９６ポイントへと長くするほどサイドローブ抑圧効果が高まる。
【００４８】
しかしながら、広い区間長の窓関数を導入することは、信号波形に大きな歪みを与えることにつながり、受信復調品質の劣化を招く。また、無線伝搬路が多重伝搬路（マルチパス）である場合には、その影響がさらに大きくなる、という問題がある。
【００４９】
このため、窓関数によるサイドローブ抑圧と受信復調品質の確保は、トレードオフとなる。
【００５０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、他システムの空き周波数帯を利用するＯＦＤＭ伝送において、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することが可能な無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００５１】
この発明の１つの局面に従うと、他の無線システムで使用していない空き周波数帯域に複数のサブキャリアを配置して伝送する直交周波数分割多重伝送により通信する無線通信装置であって、 空き周波数帯域に近接する周波数帯を使用する 他の無線システムの許容干渉量を取得する干渉量情報取得部と、 取得された許容干渉量に応じて、窓関数パラメータを設定する窓関数パラメータ設定部と、送信する情報に対して、伝送路符号化および変調処理を実行する符号化変調部と、 空き周波数帯域に配置される複数のサブキャリアについて、 符号化変調部の出力に対して、 サブキャリアごとに逆フーリエ変換を実行する直交周波数分割多重変調部とを備え、 直交周波数分割多重変調部は、 複数のサブキャリアのうち、 他の無線システムの使用する周波数帯域に近接する側において予め設定された個数の第１のサブキャリア群について、 逆フーリエ変換とガードインターバルの付加とを実行して、 窓関数パラメータに応じて窓関数乗算処理を行う第１の多重変調手段と、 複数のサブキャリアのうち、 第１のサブキャリア群を除く第２のサブキャリア群について、 逆フーリエ変換とガードインターバルの付加とを実行して、 窓関数パラメータに応じて窓関数乗算処理を行う第２の多重変調手段とを含み、 直交周波数分割多重変調部からの出力信号を高周波信号として送信するための送信部とをさらに備え、 窓関数パラメータ設定部は、 第１の多重変調手段による第１の窓区間長が、 第２の多重変調手段による第２の窓区間長より長くなるように、 窓関数パラメータを設定する。
【００５２】
好ましくは、第１の多重変調手段は、 第１のサブキャリア群のうち、高周波側の予め設定された個数の高周波域サブキャリア群について、 逆フーリエ変換とガードインターバルの付加と、 窓関数パラメータに応じた窓関数乗算処理を行う高周波域変調部と、 第１のサブキャリア群のうち、低周波側の予め設定された個数の低周波域サブキャリア群について、 逆フーリエ変換とガードインターバルの付加と、 窓関数パラメータに応じた窓関数乗算処理を行う低周波域変調部とを含む。
【００５３】
好ましくは、 窓関数パラメータ設定部は、 高周波側の許容干渉量と 低周波側の許容干渉量にそれぞれ応じて、 高周波域変調部と 低周波域変調部とについて、独立に 窓関数パラメータを設定する。
【００５４】
好ましくは、 取得された許容干渉量に応じて、 高周波域サブキャリア群のサブキャリアの個数と、 低周波域サブキャリア群のサブキャリアの個数とを独立に設定するマッピング設定部と、 マッピング設定部の設定に応じて、 高周波域変調部と 低周波域変調部に割り当てるサブキャリアを変更するマッピング手段とをさらに備える。
【００５５】
好ましくは、 無線通信装置は、中央局から送られた情報を、移動局に対して無線送信する基地局であり、 干渉量情報取得部は、 中央局からの情報に基づいて、 許容干渉量を取得する。
【００５６】
好ましくは、 他の無線システムの信号を受信して復調する復調手段をさらに備え、
干渉量情報取得部は、 復調手段からの情報を解析して、 許容干渉量を取得する。
【００５７】
好ましくは、 無線通信装置は、中央局から送られた情報を、移動局に対して無線送信する基地局であり、 移動局は、 他の無線システムの信号を受信して復調する復調手段を備えており、 干渉量情報取得部は、 移動局から送信された情報に基づいて、 許容干渉量を取得する。
【００５８】
好ましくは、 取得された許容干渉量に応じて、符号化および変調条件を特定する変調パラメータを設定する変調パラメータ設定部と、 符号化変調部は、 変調パラメータに応じて、 第１のサブキャリア群に対応する符号化処理および変調処理を実行する第１の符号化変調手段と、 変調パラメータに応じて、 第２のサブキャリア群に対応する符号化処理および変調処理を実行する第２の符号化変調手段とを含み、 変調パラメータ設定部は、 第１の符号化変調手段による第１のスループットが、 第２の符号化変調手段による第２のスループットよりも低くなるように、 変調パラメータを設定する。
【００５９】
好ましくは、変調パラメータ設定部が設定する 変調パラメータは、変調の多値度に対する設定である。
【００６０】
好ましくは、変調パラメータ設定部が設定する 変調パラメータは、誤り訂正の強度に対する設定である。
【００６１】
好ましくは、 高周波域サブキャリア群は、複数の第１の部分サブキャリア群に分割され、 低周波域サブキャリア群は、複数の第２の部分サブキャリア群に分割され、 高周波域変調部は、 複数の第１の部分サブキャリア群について、より高周波側になるとともに、 窓区間長が長くなるように窓関数乗算処理を行い、 低周波域変調部は、 複数の第２の部分サブキャリア群について、より低周波側になるとともに、 窓区間長が長くなるように窓関数乗算処理を行う。
【発明の効果】
【００６２】
この発明によれば、他システムの空き周波数帯を利用するＯＦＤＭ伝送において、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施の形態１で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【図２】実施の形態１の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図３】Ｌｆ／Ｈｆ変調部１３０．１およびＭｆ変調部１３０．２の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図４】実施の形態２の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図５】Ｈｆ変調部１３０．１、Ｍｆ変調部１３０．２およびＬｆ変調部１３０．３の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図６】実施の形態３で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【図７】実施の形態３の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図８】実施の形態４で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【図９】実施の形態４の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図１０】実施の形態５の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図１１】実施の形態６の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態７の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図１３】実施の形態８で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【図１４】実施の形態８の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図１５】実施の形態９で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【図１６】実施の形態９の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【図１７】離散ＯＦＤＭの基本概念を示す図である。
【図１８】無線通信システム１００００の構成の例を示す機能ブロック図である。
【図１９】ＯＦＤＭ通信システムにおいて、自システムと他システムの周波数の占有状態を説明するための図である。
【図２０】ＯＦＤＭ信号における時間軸上での窓関数の原理を示す図である。
【図２１】ＯＦＤＭ信号における窓関数の使用例を示す図である。
【図２２】ＯＦＤＭ信号に窓関数を適用したときのサイドローブ抑圧効果の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信装置の構成を説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。
【００６５】
また、本発明は、一般には、他システムの使用しない空き周波数帯域に、他システムの使用周波数帯に近接するようにサブキャリアを配置して、ＯＦＤＭ伝送を行う無線通信システムに適用することが可能である。
【００６６】
ただし、以下では、一例として、図１８で説明した無線通信システム１００００のように、広帯域ＮＣ−ＯＦＤＭ伝送のためのシステムに、本発明を適用する場合を例として説明する。
【００６７】
そこで、以下に説明するように、本発明の実施の形態の送受信システムの構成は、図１８で説明した無線通信システム１００００の構成と基本部分では共通し、窓関数を乗算する処理の構成および窓関数の乗算に関連する構成において異なる。
【００６８】
また、以下では、自システムのＯＦＤＭ信号を、既存システムの使用周波数帯に挟まれた空き周波数領域の１つにおいて伝送する場合を例として説明する。ただし、図１８において説明したとおり、広帯域離散ＯＦＤＭ伝送においては、既存システムの互いに分離した複数の空き周波数領域で、自システムのＯＦＤＭ信号を伝送するものである。その場合は、以下で説明するような構成と処理を、各空き周波数領域において実行すればよい。
（実施の形態１）
（本実施の形態のサブキャリア配置の概要）
図１は、実施の形態１で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【００６９】
本実施の形態においては、既存システムの空き周波数領域の１つにおいて、ある帯域幅を自システムのＯＦＤＭ信号で占有するとき、図１（ａ）に示すように、他システム信号と近接する両端部分の所定数のサブキャリアについては、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅに設定することにより、サイドローブを抑圧する。以下では、両端部分のサブキャリアは、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆを含む。
【００７０】
一方、両端部分の所定数のサブキャリアを除く中央部分のサブキャリアよりなる中央周波数域Ｍｆでは、他システム信号から遠いため、窓区間長Ｌｍを両端の窓区間長Ｌｅよりも短くすることで、受信品質劣化を抑制する。
【００７１】
この結果、図１（ｃ）のように、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆ、中央周波数域Ｍｆを合成した複数のサブキャリアからなる信号では、窓関数によるサイドローブ抑圧と、受信復調品質の確保の両立を図ることが可能となる。
【００７２】
図２は、実施の形態１の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【００７３】
図２に示すように、実施の形態１の無線通信システムは、中央局１０００と、中央局から、有線または無線通信により伝送される送信トラフィックデータを、送信するための送信装置（以下、基地局装置）２０００と、基地局装置２０００からの信号を受信する受信装置（以下、移動局装置）３０００とを含む。
【００７４】
中央局１０００は、送信トラフィックデータを送信するための送信トラフィックデータ送出部１００２を備える。
【００７５】
基地局装置２０００は、中央局１０００からの送信トラフィックデータを受信するための送信トラフィックデータバッファ１００と、チャネルエンコーダ１１０とを含む。チャネルエンコーダ１１０は、送信データに対してＣＲＣ符号化や、Turbo符号等の伝送路誤り訂正符号化を実行し、インターリーブ処理を実行する。
【００７６】
チャネルエンコーダ１１０の処理後の信号は、シンボル変調器１２４に与えられ、シンボル変調器１２４は、コンスタレーションへの変調（マッピング）を行う。変調後の信号は、直列並列変換部１２５によりパラレルデータに変換され、高周波数域／低周波数域変調部（以下、Ｌｆ／Ｈｆ変調部）１３０．１および中央周波数域変調部（以下、Ｍｆ変調部）１３０．２に与えられる。
【００７７】
Ｌｆ／Ｈｆ変調部１３０．１は、高周波数域／低周波数域のサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．１と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．１とを含む。同様に、Ｍｆ変調部１３０．２は、中央周波数域のサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．２と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．２とを含む。
【００７８】
基地局装置２０００は、さらに、近接他システムの周波数の使用状況および近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する近接他システム信号許容干渉量取得部１４００と、取得された近接他システム信号の許容干渉量の情報に基づいて、窓関数のパラメータを設定する窓関数パラメータ設定部１４０２とを含む。
【００７９】
近接他システムの周波数の使用状況および近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する方法としては、中央局から情報が提供されてもよいし、基地局自身が近接他システムの信号を受信して解析してもよいし、あるいは、移動局から情報が提供されてもよい。このような情報の取得方法については、後ほど、より詳しく説明する。
【００８０】
また、「窓関数のパラメータ」としては、たとえば、ここでは、両端部分で中央部分とで設定される窓区間長に関する情報などである。これらの情報は、特に限定されてないが、たとえば、近接他システム信号の許容干渉量に対するテーブルとして格納されており、これを参照する構成としてもよい。ここで、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆの両端部に含まれる「サブキャリアの所定数」については、固定の数に設定してもよいし、あるいは、全体のサブキャリア数の一定割合の数に設定することとしてもよい。
【００８１】
Ｌｆ／Ｈｆ変調部１３０．１の出力およびＭｆ変調部１３０．２からのサブキャリア信号は、合成部１３１により図１（ｃ）のように合成される。
【００８２】
合成部１３１からの信号に対して、Ｄ／Ａ変換器１３２は、ディジタル信号からアナログ信号への変換を実行し、周波数変換部（ＲＦ部）１３５は、Ｄ／Ａ変換器１３２の出力を高周波信号へ変換して、送信信号がアンテナ１５０から移動局３０００に向けて送出される。
【００８３】
図３は、図２に示したＬｆ／Ｈｆ変調部１３０．１およびＭｆ変調部１３０．２の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００８４】
図３を参照して、シンボル変調器１２４からの信号は、直列並列変換部１２５によりパラレルデータに変換され、中央周波数域のサブキャリアに対応する信号は、Ｍｆ変調部１３０．２のＩＦＦＴ処理の対応する周波数域の入力ノードへ与えられる。Ｍｆ変調部１３０．２のＩＦＦＴ処理の高周波数域／低周波数域に対応する周波数域の入力ノードには、ゼロ入力が与えられる。
【００８５】
一方、直列並列変換部１２５からの高周波数域および低周波数域のサブキャリアに対応する信号は、Ｌｆ／Ｈｆ変調部１３０．１のＩＦＦＴ処理の対応する周波数域の入力ノードへ与えられる。Ｌｆ／Ｈｆ変調部１３０．１のＩＦＦＴ処理の中央周波数域に対応する周波数域の入力ノードには、ゼロ入力が与えられる。
【００８６】
Ｌｆ／Ｈｆ変調部１３０．１およびＭｆ変調部１３０．２からの出力は、合成部１３１にて合成される。
【００８７】
以上のような構成により、他システム信号と近接する両端部分のサブキャリアのみ窓区間長を長くする一方、他システム信号から遠い中央部分のサブキャリアは窓区間長を短くすることになる。
【００８８】
このため、帯域外漏洩電力を抑圧でき、中央部分のサブキャリアの受信品質の劣化は小さく、信号帯域全体としての平均受信品質の劣化も最小限に抑えることができる。
【００８９】
したがって、以上のような構成により、離散ＯＦＤＭにおいて、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することができる。
（実施の形態２）
実施の形態１においては、ＯＦＤＭ伝送の複数のサブキャリアにおいて、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、ＩＦＦＴ処理、ガードインターバルの付加および窓関数の乗算処理を行うのは、共通なＬｆ／Ｈｆ変調部１３０．１で実行する構成であった。
【００９０】
実施の形態２では、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、ＩＦＦＴ処理、ガードインターバルの付加および窓関数の乗算処理を独立に実行する構成について説明する。
【００９１】
図４は、実施の形態２の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【００９２】
図２の実施の形態１と異なる点は、以下のとおりである。
【００９３】
まず、第１に、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆに対応するＩＦＦＴ処理のための構成が、Ｈｆ変調部１３０．１とＬｆ変調部１３０．３に分割される構成となっていることである。
【００９４】
これに対応して、Ｈｆ変調部１３０．１は、高周波数域のサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．１と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．１とを含み、Ｌｆ変調部１３０．３は、低周波数域のサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．３と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．３とを含む構成となっている。
【００９５】
Ｈｆ変調部１３０．１の出力、Ｍｆ変調部１３０．２の出力およびＬｆ変調部１３０．３の出力は、合成部１３１で合成され、Ｄ／Ａ変換部１３２に与えられる。
【００９６】
また、第２に、窓関数パラメータ設定部１４０２は、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの各々に対して、独立に「窓関数のパラメータ」を設定し、Ｈｆ変調部１３０．１、Ｍｆ変調部１３０．２およびＬｆ変調部１３０．３の窓関数乗算部１３０６．１〜１３０６．３にそれぞれ出力する。
【００９７】
ここで、他システム信号と近接する高周波数域または低周波数域の所定数のサブキャリアについては、中央部分の窓区間長Ｌｍに比べて、窓区間長をそれぞれ、より長い値Ｌｅ（低周波数域および高周波数域）に設定することにより、サイドローブを抑圧する。
【００９８】
その他の構成は、図２に示した実施の形態１と同様であるので、説明は繰り返さない。
【００９９】
図５は、図４に示したＨｆ変調部１３０．１、Ｍｆ変調部１３０．２およびＬｆ変調部１３０．３の構成を説明するための機能ブロック図である。
【０１００】
図５を参照して、シンボル変調器１２４からの信号は、直列並列変換部１２５によりパラレルデータに変換され、中央周波数域のサブキャリアに対応する信号は、Ｍｆ変調部１３０．２のＩＦＦＴ処理の対応する周波数域の入力ノードへ与えられる。Ｍｆ変調部１３０．２のＩＦＦＴ処理の高周波数域／低周波数域に対応する周波数域の入力ノードには、ゼロ入力が与えられる。
【０１０１】
一方、直列並列変換部１２５からの高周波数域のサブキャリアに対応する信号は、Ｈｆ変調部１３０．１のＩＦＦＴ処理の対応する周波数域の入力ノードへ与えられる。Ｈｆ変調部１３０．１のＩＦＦＴ処理の中央周波数域および低周波数域に対応する周波数域の入力ノードには、ゼロ入力が与えられる。また、直列並列変換部１２５からの低周波数域のサブキャリアに対応する信号は、Ｌｆ変調部１３０．３のＩＦＦＴ処理の対応する周波数域の入力ノードへ与えられる。Ｌｆ変調部１３０．３のＩＦＦＴ処理の中央周波数域および高周波数域に対応する周波数域の入力ノードには、ゼロ入力が与えられる。
【０１０２】
Ｈｆ変調部１３０．１、Ｍｆ変調部１３０．２およびＬｆ変調部１３０．３からの出力は、合成部１３１にて合成される。
【０１０３】
以上のような構成によって、実施の形態１と同様に、他システム信号と近接する両端部分のサブキャリアのみ窓区間長を長くする一方、他システム信号から遠い中央部分のサブキャリアは窓区間長を短くすることになる。
【０１０４】
このため、帯域外漏洩電力を抑圧でき、中央部分のサブキャリアの受信品質の劣化は小さく、信号帯域全体としての平均受信品質の劣化も最小限に抑えることができる。
【０１０５】
したがって、以上のような構成により、離散ＯＦＤＭにおいて、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することができる。
（実施の形態３）
実施の形態２においては、ＯＦＤＭ伝送の複数のサブキャリアにおいて、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアの個数は、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆで共通であり、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆで窓区間の長さＬｅは共通であるものとした。
【０１０６】
実施の形態３では、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアについて、窓区間長を、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆで独立に設定できる構成について説明する。
【０１０７】
図６は、実施の形態３で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【０１０８】
本実施の形態においては、既存システムの空き周波数領域の１つにおいて、ある帯域幅を自システムのＯＦＤＭ信号で占有するとき、図６（ａ）に示すように、他システム信号と近接する低周波数域Ｌｆの所定数のサブキャリアについては、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅ１に設定し、高周波数域Ｈｆの所定数のサブキャリアについては、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅ２に設定するすることにより、サイドローブを抑圧する。
【０１０９】
一方、両端部分の所定数のサブキャリアを除く中央部分のサブキャリアよりなる中央周波数域Ｍｆでは、他システム信号から遠いため、窓区間長Ｌｍを両端の窓区間長Ｌｅ１およびＬｅ２よりも短くすることで、受信品質劣化を抑制する。
【０１１０】
ここでは、一例として、Ｌｅ１＞Ｌｅ２＞Ｌｍであるものとして説明する。すなわち、高周波数域Ｈｆが近接する他の既存システムに比べて、低周波数域Ｌｆで近接する他の既存システムの方が、許容できる干渉量が小さいため、低周波数域Ｌｆでより干渉を抑制できるように、窓区間長を長く設定している状態に相当する。
【０１１１】
この結果、図６（ｃ）のように、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆ、中央周波数域Ｍｆを合成した複数のサブキャリアからなる信号では、窓関数によるサイドローブ抑圧と、受信復調品質の確保の両立を図ることが可能となる。
【０１１２】
図７は、実施の形態３の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【０１１３】
図４で説明した実施の形態２と異なる点は、以下のとおりである。
【０１１４】
まず、第１に、窓関数パラメータ設定部１４０２は、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの各々に対して、独立に「窓関数のパラメータ」（窓区間長）を設定し、Ｈｆ変調部１３０．１、Ｍｆ変調部１３０．２およびＬｆ変調部１３０．３の窓関数乗算部１３０６．１〜１３０６．３にそれぞれ出力する。
【０１１５】
第２に、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの各々に対して、近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する。
【０１１６】
その他の構成は、図４に示した実施の形態２と同様であるので、説明は繰り返さない。
【０１１７】
以上のような構成により、許容干渉量が、周波数下側と上側で異なる場合でも、他システム信号と近接する両端部分のサブキャリアのみ窓区間長を長くするにあたり、取得した許容干渉量に応じた必要な窓区間長に設定する。
【０１１８】
すなわち、許容干渉量が小さい周波数域については、窓区間長を大きく設定し、許容干渉量が大きな周波数域については、窓区間長をより小さい値に設定する。上述のとおり、設定窓区間長は、低周波数側と高周波数側で異ならせることも可能である。そして、他システム信号から遠い中央部分のサブキャリアは窓区間長は、もっとも短くする。このような各種設定も、近接他システム信号の許容干渉量に対するテーブルとして格納されており、これを参照する構成としてもよい。
【０１１９】
以上のような構成により、帯域外漏洩電力を抑圧でき、中央部分のサブキャリアの受信品質の劣化は小さく、信号帯域全体としての平均受信品質の劣化も最小限に抑えることができる。さらに、両端部分のサブキャリアの品質を必要以上に劣化させることを避けることができる。
【０１２０】
したがって、以上のような構成により、離散ＯＦＤＭにおいて、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することができる。
（実施の形態４）
実施の形態３においては、ＯＦＤＭ伝送の複数のサブキャリアにおいて、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアの個数は、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆで共通であり、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆで窓区間の長さＬｅは独立に設定できる構成について説明した。
【０１２１】
実施の形態４では、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアについて、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアの個数を独立に設定できる構成について説明する。
【０１２２】
図８は、実施の形態４で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【０１２３】
本実施の形態においては、既存システムの空き周波数領域の１つにおいて、ある帯域幅を自システムのＯＦＤＭ信号で占有するとき、図８（ａ）に示すように、他システム信号と近接する低周波数域ＬｆのＮc1個のサブキャリアについては、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅに設定し、高周波数域ＨｆのＮc2個のサブキャリアについても、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅに設定するすることにより、サイドローブを抑圧する。
【０１２４】
一方、両端部分の所定数のサブキャリアを除く中央部分のサブキャリアよりなる中央周波数域Ｍｆでは、他システム信号から遠いため、窓区間長Ｌｍを両端の窓区間長Ｌｅよりも短くすることで、受信品質劣化を抑制する。
【０１２５】
ここでは、一例として、Ｎc1＞Ｎc2であるものとして説明する。すなわち、高周波数域Ｈｆが近接する他の既存システムに比べて、低周波数域Ｌｆで近接する他の既存システムの方が、許容できる干渉量が小さいため、低周波数域Ｌｆでより干渉を抑制できるように、窓区間長を長くするサブキャリア数を多く設定している状態に相当する。
【０１２６】
この結果、図８（ｃ）のように、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆ、中央周波数域Ｍｆを合成した複数のサブキャリアからなる信号では、窓関数によるサイドローブ抑圧と、受信復調品質の確保の両立を図ることが可能となる。
【０１２７】
図９は、実施の形態４の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【０１２８】
図７で説明した実施の形態３と異なる点は、以下のとおりである。
【０１２９】
まず、第１に、直列並列変換部１２５からのパラレル出力は、マッピングスイッチ１２７により、設定された個数ずつ、Ｈｆ変調部１３０．１、Ｍｆ変調部１３０．２およびＬｆ変調部１３０．３に振り分けられる構成となっていることである。
【０１３０】
また、第２に、サブキャリアマッピング設定部１４０４が設けられる構成となっている点である。近接他システム信号許容干渉量取得部１４００からの情報に基づいて、サブキャリアマッピング設定部１４０４は、マッピングスイッチ１２７により、パラレル化された信号について、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆに振り分ける個数を設定する。
【０１３１】
第３に、窓関数パラメータ設定部１４０２は、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの各々に対して、「窓関数のパラメータ」（窓区間長）を設定し、Ｈｆ変調部１３０．１、Ｍｆ変調部１３０．２およびＬｆ変調部１３０．３の窓関数乗算部１３０６．１〜１３０６．３にそれぞれ出力する。ここでは、高周波数域Ｈｆと低周波数域Ｌｆとでは、窓区間長Ｌｅは共通であるものとする。
【０１３２】
ここでも、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの各々に対して、近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する。
【０１３３】
その他の構成は、図７に示した実施の形態３と同様であるので、説明は繰り返さない。
【０１３４】
以上のような構成により、許容干渉量が、周波数下側と上側で異なる場合でも、他システム信号と近接し窓区間長を中央周波数域よりも長くする両端部分のサブキャリアの個数を独立に、取得した許容干渉量に応じた必要な個数に設定する。
【０１３５】
すなわち、許容干渉量が小さい周波数域については、窓区間長を長くするサブキャリア数をより大きく設定し、許容干渉量が大きな周波数域については、窓区間長を長くするサブキャリア数をより小さい値に設定する。上述のとおり、設定されるサブキャリア数は、低周波数側と高周波数側で異ならせることも可能である。そして、他システム信号から遠い中央部分のサブキャリアは窓区間長は、もっとも短くする。このような各種設定も、近接他システム信号の許容干渉量に対するテーブルとして格納されており、これを参照する構成としてもよい。
【０１３６】
以上のような構成により、帯域外漏洩電力を抑圧でき、中央部分のサブキャリアの受信品質の劣化は小さく、信号帯域全体としての平均受信品質の劣化も最小限に抑えることができる。さらに、窓区間長を大きくしたために品質劣化が起きるサブキャリアを、必要以上に多くすることを避けることができる。
【０１３７】
したがって、以上のような構成により、離散ＯＦＤＭにおいて、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することができる。
【０１３８】
なお、実施の形態４の構成と、実施の形態３の構成を組み合わせて、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアの個数を独立に設定するとともに、窓区間長についても、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆで独立に設定する構成としてもよい。
（実施の形態５）
実施の形態５では、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００が、近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する構成について説明する。
【０１３９】
なお、一例として、基地局２０００の構成は、実施の形態４の構成と同様であるものとする。
【０１４０】
図１０は、実施の形態５の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【０１４１】
図１０に示されるように、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、中央局１０００の各無線システム情報データベース１００４から、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの各々に対して、近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する。
【０１４２】
各無線システム情報データベース１００４は、基地局装置２０００が設置される領域での既存システムの使用周波数領域、既存システムの許容干渉量などの情報が格納されており、たとえば、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００からの照会に応じて、必要な情報が読みだされ、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００に送信される。
【０１４３】
このような構成により、中央局に設けられた網羅的なデータベースに基づく精度の高い近接システムの許容干渉量を知ることができる。
【０１４４】
それ以外の構成は、実施の形態４と同様であるので、説明は省略する。なお、同様の構成は、実施の形態１〜３にも適用することが可能である。
（実施の形態６）
実施の形態６では、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００が、近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する他の構成について説明する。
【０１４５】
なお、ここでも、一例として、基地局２０００の構成は、実施の形態４の構成と同様であるものとする。
【０１４６】
図１１は、実施の形態６の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【０１４７】
図１１に示されるように、基地局装置２０００は、実施の形態４の基地局装置の構成に加えて、受信アンテナ１４９と、受信アンテナ１４９で受信された信号を周波数変換する周波数変換部（ＲＦ部）１４０８と、周波数変換部１４０８からの信号を復調する他システム信号復調部１４１０とを含む。
【０１４８】
近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、他システム信号復調部１４１０からの他システムの信号情報を解析して、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの各々に対して、近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する。
【０１４９】
たとえば、特に限定されないが、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、近接システムの種別、周波数、電力等を解析し、近接システムの許容干渉量を計算する。なお、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、既存システムの使用周波数領域、既存システムの許容干渉量などの情報をテーブルとして格納しており、他システムの信号情報に基づいて、近接する既存システムの許容干渉量を取得する構成とすることもできる。
【０１５０】
このような構成により、自システム運用エリアの中心である送信地点において近接システムの状況を測定するため、精度の高い近接システムの許容干渉量を知ることができる。
【０１５１】
それ以外の構成は、実施の形態４と同様であるので、説明は省略する。なお、同様の構成は、実施の形態１〜３にも適用することが可能である。
（実施の形態７）
実施の形態７では、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００が、近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得するさらに他の構成について説明する。
【０１５２】
なお、ここでも、一例として、基地局２０００の構成は、実施の形態４の構成と同様であるものとする。
【０１５３】
図１２は、実施の形態７の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【０１５４】
図１２に示されるように、移動局装置３０００は、受信アンテナ２００と、受信アンテナからの信号を周波数変換する周波数変換部（ＲＦ部）２０６と、周波数変換部２０６からの信号に対して、自システムについての復調処理および復号処理を実行して受信トラフィックデータを出力する自システム信号復調・復号部３１００と、周波数変換部２０６からの信号に対して、他システムについての復調処理を実行して他システム信号情報を出力する他システム信号復調部３２１０とを含む。
【０１５５】
他システム信号復調部３２１０からの信号は、制御情報符号化・変調部３２２０により変調されて、周波数変換部（ＲＦ部）２０７により高周波信号に変換されて、送信アンテナ２０１からフィードバック情報として、基地局装置２０００に送信される。
【０１５６】
基地局装置２０００は、実施の形態４の基地局装置の構成に加えて、受信アンテナ１４９と、受信アンテナ１４９で受信された信号を周波数変換する周波数変換部（ＲＦ部）１４０８と、周波数変換部１４０８からの信号を復調する制御信号復調・復号部１４１２とを含む。
【０１５７】
近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、制御信号復調・復号部１４１２からの他システムの信号情報を解析して、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの各々に対して、近接他システム信号の許容干渉量の情報を取得する。
【０１５８】
ここでも、たとえば、特に限定されないが、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、フィードバック情報から、近接システムの種別、周波数、電力等を解析し、近接システムの許容干渉量を計算する。なお、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００は、既存システムの使用周波数領域、既存システムの許容干渉量などの情報をテーブルとして格納しており、他システムの信号情報に基づいて、近接する既存システムの許容干渉量を取得する構成とすることもできる。
【０１５９】
それ以外の構成は、実施の形態４と同様であるので、説明は省略する。なお、同様の構成は、実施の形態１〜３にも適用することが可能である。
【０１６０】
このような構成により、自システム運用エリア内に散在する多くの地点において近接システムの状況を測定するため、精度の高い近接システムの許容干渉量を知ることができる。
（実施の形態８）
図９で説明した実施の形態４では、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアについて、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアの個数を独立に設定できる構成について説明した。
【０１６１】
実施の形態８では、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアについて、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を、中央周波数域Ｍｆに対して、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆで独立に設定できる構成について説明する。
【０１６２】
なお、実施の形態４と同様に、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、窓区間を中央周波数域Ｍｆよりも長く設定するサブキャリアの個数を独立に設定できる構成とすることも可能であるので、以下では、このような構成であるものとして説明する。
【０１６３】
図１３は、実施の形態８で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【０１６４】
本実施の形態においては、既存システムの空き周波数領域の１つにおいて、ある帯域幅を自システムのＯＦＤＭ信号で占有するとき、図１３（ａ）に示すように、他システム信号と近接する低周波数域Ｌｆの所定数のサブキャリアについては、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅに設定するとともに、ＭＣＳを低い値に設定する。さらに、高周波数域Ｈｆの所定数のサブキャリアについても、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅに設定するするとともに、ＭＣＳを低い値に設定することにより、サイドローブを抑圧するとともに、復調時の誤り耐性が強くなるように設定する。
【０１６５】
ここで、ＭＣＳの尺度としては、例えば、変調時の多値数（サブキャリア変調で使用される、BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等）や誤り訂正の方式の誤り訂正の強度（符号化率）を用いることができる。
【０１６６】
一方、両端部分の所定数のサブキャリアを除く中央部分のサブキャリアよりなる中央周波数域Ｍｆでは、他システム信号から遠いため、窓区間長Ｌｍを両端の窓区間長Ｌｅよりも短くするとともに、ＭＣＳを高い値に設定することで、受信品質劣化を抑制しつつ、スループットを高く得られるように維持する。
【０１６７】
すなわち、他システム信号と近接する両端部分のサブキャリアのみ、窓区間長を長くし、かつ、ＭＣＳを低く設定し、他システム信号から遠い中央部分のサブキャリアは窓区間長を短くし、かつＭＣＳを高く設定する。
【０１６８】
この結果、図１３（ｃ）のように、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆ、中央周波数域Ｍｆを合成した複数のサブキャリアからなる信号では、窓関数によるサイドローブ抑圧と、受信復調品質の確保の両立を図ることが可能となる。
【０１６９】
図１４は、実施の形態８の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【０１７０】
図９で説明した実施の形態４と異なる点は、以下のとおりである。
【０１７１】
まず、第１に、送信トラフィックデータの符号化処理を行うブロックが、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆ、低周波数域Ｌｆについて独立したブロックとなっている点である。
【０１７２】
すなわち、チャネルエンコーダ１１０．１は、高周波数域Ｈｆの送信信号について、チャネル符号化（ＣＲＣ符号化、伝送路誤り訂正符号化、インターリーブ処理）を実行し、チャネルエンコーダ１１０，１の出力に対してシンボル変調器１２４．１がシンボル変調した信号を、直並列変換部１２５．１がパラレル信号に変換して、マッピングスイッチ１２７に与える。
【０１７３】
同様に、チャネルエンコーダ１１０．２および１１０．３は、それぞれ、中央周波数域Ｍｆおよび低周波数域Ｌｆの送信信号について、チャネル符号化（ＣＲＣ符号化、伝送路誤り訂正符号化、インターリーブ処理）を実行し、チャネルエンコーダ１１０．２および１１０．３の出力に対して、それぞれ、シンボル変調器１２４．２および１２４．３がシンボル変調した信号を、直並列変換部１２５．２および１２５．３がそれぞれパラレル信号に変換して、マッピングスイッチ１２７に与える。
【０１７４】
第２に、ＭＣＳ設定部１４０６は、近接他システム信号許容干渉量取得部１４００からの情報に基づき、近接他システムの許容干渉量に応じて、高周波数域Ｈｆ、中央周波数域Ｍｆ、低周波数域Ｌｆに適用するＭＣＳのレベルを設定する。ＭＣＳ設定部１４０６は、設定されたＭＣＳに基づいて、チャネルエンコーダ１１０．１〜１１０．３およびシンボル変調器１２４．１〜１２４．３の誤り訂正符号化方式や変調方式を設定する。
【０１７５】
上述のとおり、近接他システムの許容干渉量が小さく、窓区間長を長く設定する場合は、スループットよりも復調時の誤り耐性を優先した設定とする。このような近接他システムの許容干渉量と、窓区間長や窓区間長を変更するサブキャリア数、ＭＣＳの設定などとの関係は、たとえば、予めテーブルとして格納されており、これ参照する構成とすることが可能である。
【０１７６】
すなわち、基地局装置において、符号化部(チャネル符号化とシンボル変調から構成)を、低周波数域Ｌｆ用、中央周波数域Ｍｆ用、高周波数域Ｈｆ用にそれぞれ設け、それぞれのＭＣＳを個別に設定することができるようにするとともに、低周波数域Ｌｆ、中央周波数域Ｍｆ、高周波数域Ｈｆの各々のＭＣＳは、近接他システム信号許容干渉量取得部より与えられる近接他システム信号許容干渉量に基づき、ＭＣＳ設定部１４０６により決定する。
【０１７７】
その他の構成は、図９に示した実施の形態４と同様であるので、説明は繰り返さない。
【０１７８】
なお、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆと、中央周波数域Ｍｆとの間で、窓区間長および窓区間長を変更するサブキャリア数、ＭＣＳの設定を独立に設定できる構成とするだけでなく、さらに、これらを高周波数域Ｈｆと低周波数域Ｌｆとの間で、独立に設定できる構成としてもよい。
【０１７９】
以上のような構成により、許容干渉量が、周波数下側と上側で異なる場合でも、他システム信号と近接する両端部分のサブキャリアのみ窓区間長を長くするにあたり、取得した許容干渉量に応じた必要な窓区間長に設定する。
【０１８０】
さらに、受信品質が劣化する両端部分のサブキャリアは、ＭＣＳを低く設定することにより誤り耐性を強化できる。中央部分のサブキャリアの受信品質の劣化は小さいため、 ＭＣＳを高く設定することにより高スループットを期待する。これにより、信号帯域全体にわたって伝送ロスを最小化することができる。
【０１８１】
以上のような構成により、帯域外漏洩電力を抑圧でき、中央部分のサブキャリアの受信品質の劣化は小さく、信号帯域全体としての平均受信品質の劣化も最小限に抑えることができる。
【０１８２】
したがって、以上のような構成により、離散ＯＦＤＭにおいて、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することができる。
（実施の形態９）
図４で説明した実施の形態２では、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆにおいて、ＩＦＦＴ処理、ガードインターバルの付加および窓関数の乗算処理を独立に実行する構成について説明した。
【０１８３】
しかしながら、窓区間長の設定の変更を行うのは、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆと、中央周波数域Ｍｆとの２段階の構成に限られるものではない。
【０１８４】
実施の形態９では、第１低周波域Ｌf1、第２低周波域Ｌf2、中央周波数域Ｍf、第２高周波域Ｈf2、第１高周波域Ｈf1の５周波数帯に分割する場合について説明する。
【０１８５】
図１５は、実施の形態９で自システムのＯＦＤＭ送信信号の占有帯域幅を削減できる効果が発生する概念を説明するための図である。
【０１８６】
本実施の形態においては、既存システムの空き周波数領域の１つにおいて、ある帯域幅を自システムのＯＦＤＭ信号で占有するとき、図１５（ａ）に示すように、他システム信号と近接する第１低周波域Ｌf1および第１高周波域Ｈf1の所定数のサブキャリアについては、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅ１に設定することにより、サイドローブを抑圧する。
【０１８７】
さらに、図１５（ｂ）に示すように、第１低周波域Ｌf1および第１高周波域Ｈf1と近接する第２低周波域Ｌf2および第２高周波域Ｈf2の所定数のサブキャリアについては、窓区間長を中央部分に比べて長い値Ｌｅ２（Ｌｅ１＞Ｌｅ２）に設定することにより、サイドローブを抑圧する。
【０１８８】
さらに、図１５（ｃ）に示すように、両端部分の所定数のサブキャリアを除く中央部分のサブキャリアよりなる中央周波数域Ｍｆでは、他システム信号から遠いため、窓区間長Ｌｍを両端の窓区間長Ｌｅ２よりも短くする（Ｌｅ１＞Ｌｅ２＞Ｌｍ）ことで、受信品質劣化を抑制する。
【０１８９】
この結果、図１５（ｄ）のように、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆ、中央周波数域Ｍｆを合成した複数のサブキャリアからなる信号では、窓関数によるサイドローブ抑圧と、受信復調品質の確保の両立を図ることが可能となる。
【０１９０】
図１６は、実施の形態９の無線通信システムを説明する機能ブロック図である。
【０１９１】
図４の実施の形態２と異なる点は、以下のとおりである。
【０１９２】
まず、第１に、ＩＦＦＴ処理のための構成が、第１高周波域Ｈf1、第２高周波域Ｈf2、中央周波数域Ｍf、第２低周波域Ｌf2、第１低周波域Ｌfのそれぞれに対応して、Ｈf1変調部１３０．１、Ｈf2変調部１３０．２、Ｍｆ変調部１３０．３、Ｌf2変調部１３０．４、Ｌf1変調部１３０．５の５系統が設けられる構成となっていることである。
【０１９３】
これに対応して、Ｈf1変調部１３０．１は、第１高周波数域Ｈf1のサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．１と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．１とを含む。Ｈf2変調部１３０．２は、第２高周波数域Ｈf2のサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．２と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．２とを含む。Ｍｆ変調部１３０．３は、中央周波数域Ｍｆのサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．３と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．３とを含む。同様に、Ｌf2変調部１３０．４は、第２低周波数域Ｌf2のサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．４と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．４とを含む。さらに、Ｌf1変調部１３０．５は、第１低周波数域Ｌf1のサブキャリアに対して、逆フーリエ変換およびガードインターバルの付加を行うＩＦＦＴ・ＣＰ付加処理部１３０２．５と、ガードインターバル付加後の信号に窓関数を乗算する窓関数乗算部１３０６．５とを含む。
【０１９４】
Ｈf1変調部１３０．１の出力、Ｈf2変調部１３０．２の出力、Ｍｆ変調部１３０．３の出力、Ｌf2変調部１３０．４の出力およびＬf1変調部１３０．５の出力は、合成部１３１で合成され、Ｄ／Ａ変換部１３２に与えられる。
【０１９５】
また、第２に、窓関数パラメータ設定部１４０２は、第１高周波域Ｈf1、第２高周波域Ｈf2、中央周波数域Ｍf、第２低周波域Ｌf2、第１低周波域Ｌfの各々に対して、独立に「窓関数のパラメータ」を設定し、Ｈf1変調部１３０．１、Ｈf2変調部１３０．２、Ｍｆ変調部１３０．３、Ｌf2変調部１３０．４およびＬf1変調部１３０．５の窓関数乗算部１３０６．１〜１３０６．５にそれぞれ出力する。
【０１９６】
ここで、他システム信号と近接する高周波数域または低周波数域の所定数のサブキャリアについては、中央部分の窓区間長Ｌｍに比べて、窓区間長をそれぞれ、より長い値Ｌｅ１およびＬｅ２に設定することにより、サイドローブを抑圧する。
【０１９７】
その他の構成は、図４に示した実施の形態１と同様であるので、説明は繰り返さない。
【０１９８】
なお、第１高周波域Ｈf1、第２高周波域Ｈf2、中央周波数域Ｍf、第２低周波域Ｌf2、第１低周波域Ｌfの各々に対して、個別に独立に、窓区間長を設定してもよい。
【０１９９】
このような構成により、窓区間長を長くするサブキャリアを極端に増やさずとも帯域外漏洩電力を抑圧することができる。また、自信号帯域幅が広く帯域外漏洩電力が大きくなる場合に効果がある。
【０２００】
なお、このように、窓区間長の設定の変更を行うのに、高周波数域Ｈｆおよび低周波数域Ｌｆと、中央周波数域Ｍｆとの２段階以上の段階で、設定を行うことは、実施の形態３〜８の構成においても、可能である。
【０２０１】
以上説明したように、各実施の形態の無線通信装置によれば、離散ＯＦＤＭにおいて、受信復調品質の確保しつつ、サイドローブ抑圧して周波数帯域を有効利用することができる。
【０２０２】
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２０３】
１００  送信トラフィックデータバッファ、１１０  チャネルエンコーダ、１２４  シンボル変調器、１２５  直列並列変換部、１３０．１〜１３０．５  変調部、、１３２  Ｄ／Ａ変換器、１３５，２０６，２０７，１４０８  周波数変換部、１４９，１５０，２００，２０１  アンテナ、１０００  中央局、１３０２．１〜１３０２．５  ＩＦＦＴ・ＣＰ付加部、１３０６．１〜１３０６．５  窓関数乗算部、１４００  近接他システム信号許容干渉量取得部、１４０２  窓関数パラメータ設定部、１４０４  サブキャリアマッピング設定部、１４１０  他システム信号復調部、１４１２  制御信号復調・復号部、２０００  基地局装置、３０００  移動局装置、３１００  次システム信号復調・復号部、３２１０  他システム信号復調部、３２２０  制御情報符号化・変調部。
【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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