(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置からオンオフ変調方式又は周波数偏移変調方式による送信信号が表す少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に関する情報を受信する受信部と、
前記送信信号が表す少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に関する情報を用いて閾値を設定する設定部と、
受信信号が表すバイナリ論理値のうちの少なくとも１つのバイナリ論理値の比率を検出する検出部と、
前記閾値と前記受信信号が表す少なくとも１つのバイナリ論理値の比率とを用いて前記受信信号に作用する雑音源のタイプを判断する判断部と、を備え、
前記判断部は、送信信号が表すバイナリ論理値の比率と受信信号が表すバイナリ論理値の比率との変化に基づき、前記受信信号に作用する雑音源のタイプが白色ガウス雑音か又は干渉かを判断することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に対する候補値が格納されたテーブルを用いて、前記送信信号が表す少なくとも１つのバイナリ論理値の比率を把握することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記受信信号が表すバイナリ論理値のうちの論理値「０」又は論理値「１」のいずれか１つを検出するか、又は前記論理値「０」及び前記論理値「１」の全てを検出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記判断部は、
前記受信信号が表す少なくとも１つのバイナリ論理値の比率が前記閾値を超過した場合、前記雑音源を干渉信号と判断し、
前記受信信号が表す少なくとも１つのバイナリ論理値の比率が前記閾値と同一であるか又は前記閾値よりも小さい場合、前記雑音源を白色ガウス雑音と判断することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記受信装置は、前記検出部が前記受信信号のバイナリ論理値のうちの少なくとも１つのバイナリ論理値の比率を検出する前に受信信号の電圧値を調整することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
前記検出部は、予め設定された周波数値又は電圧値に基づいて論理値「０」及び論理値「１」を検出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項７】
オンオフ変調方式又は周波数偏移変調方式による送信信号が表すバイナリ論理値のうちの少なくとも１つのバイナリ論理値の比率を調整する調整部と、
前記送信信号を受信する受信装置に前記送信信号が表すバイナリ論理値のうちの少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に関する情報を送信する送信部と、を備え、
前記少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に関する情報は、送信信号が表すバイナリ論理値の比率と受信信号が表すバイナリ論理値の比率との変化に基づき、前記受信装置が受信信号に作用する雑音源のタイプが白色ガウス雑音か又は干渉かを判断するために用いられることを特徴とする送信装置。
【請求項８】
前記送信部は、前記少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に対する候補値が格納されたテーブルを用いて、前記送信信号が表すバイナリ論理値のうちの少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に関する情報を送信することを特徴とする請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
前記受信装置から前記雑音源のタイプに関する情報を獲得する獲得部と、
前記雑音源のタイプに応じて前記送信信号に適用される少なくとも１つの通信パラメータを調整する調整部と、を備えることを特徴とする請求項７に記載の送信装置。
【請求項１０】
前記調整部は、前記少なくとも１つの通信パラメータを調整して前記送信部が干渉信号を含まない周波数の範囲で送信することを特徴とする請求項９に記載の送信装置。
【請求項１１】
前記調整部は、
前記雑音源のタイプが干渉である場合、前記送信信号を再送信するために前記少なくとも１つの通信パラメータを調整し、
前記雑音源のタイプが白色ガウス雑音である場合、前記送信信号のデータレートを制御するために前記少なくとも１つの通信パラメータを調整することを特徴とする請求項９に記載の送信装置。
【請求項１２】
送信装置からオンオフ変調方式又は周波数偏移変調方式によるトレーニングシーケンスを受信する受信部と、
前記トレーニングシーケンスに基づいて受信チャネルの特性を把握する把握部と、
前記トレーニングシーケンスに含まれる少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に対するエラー確率を算出する算出部と、
前記受信チャネルの特性及び前記エラー確率を用いて、前記トレーニングシーケンスに作用する雑音源のタイプを判断する判断部と、を備え、
前記判断部は、受信チャネルの特性により変化したバイナリ論理値の比率に表れる全体エラー確率のうち、論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率と論理値「１」が論理値「０」に表れるエラー確率との比較に基づき、前記トレーニングシーケンスに作用する雑音源のタイプが白色ガウス雑音か又は干渉かを判断することを特徴とする受信装置。
【請求項１３】
前記判断部は、
前記受信チャネルの特性による前記全体エラー確率のうち、論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率が、前記論理値「１」が前記論理値「０」に表れるエラー確率よりも高い場合、前記雑音源を干渉信号と判断し、
その他の場合は前記雑音源を白色ガウス雑音と判断することを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
オンオフ変調方式又は周波数偏移変調方式によるトレーニングシーケンスの少なくとも１つのバイナリ論理値の比率を調整する調整部と、
前記トレーニングシーケンスを受信する受信装置に前記少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に関する情報を送信する送信部と、を備え、
前記少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に関する情報は、受信チャネルの特性により変化したバイナリ論理値の比率に表れる全体エラー確率のうち、論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率と論理値「１」が論理値「０」に表れるエラー確率との比較に基づき、前記受信装置が前記トレーニングシーケンスに作用する雑音源のタイプが白色ガウス雑音か又は干渉かを判断するために用いられることを特徴とする送信装置。
【請求項１５】
前記受信装置から前記トレーニングシーケンスに作用する雑音源のタイプに関する情報を獲得する獲得部と、
前記雑音源のタイプに応じて前記トレーニングシーケンスに適用される少なくとも１つの通信パラメータを調整する調整部と、を備えることを特徴とする請求項１４に記載の送信装置。
【請求項１６】
オンオフ変調方式又は周波数偏移変調方式による送信信号が表すバイナリ論理値のうちの少なくとも１つのバイナリ論理値の比率を調整する送信装置と、
前記送信信号が表す少なくとも１つのバイナリ論理値の比率に関する情報を用いて閾値を設定し、前記閾値と受信信号が表す少なくとも１つのバイナリ論理値の比率とを用いて前記受信信号に作用する雑音源のタイプを判断する受信装置と、を備え、
前記受信装置は、送信信号が表すバイナリ論理値の比率と受信信号が表すバイナリ論理値の比率との変化に基づき、前記受信信号に作用する雑音源のタイプが白色ガウス雑音か又は干渉かを判断することを特徴とする通信システム。
【請求項１７】
前記送信装置は、前記少なくとも１つのバイナリ論理値の比率を含む情報を送信し、
前記受信装置は、前記少なくとも１つのバイナリ論理値の比率を含む情報を用いて前記閾値を設定することを特徴とする請求項１６に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信性能を向上させることができる通信システムに係り、より詳しくは、雑音源のタイプを把握することで通信性能を向上させることができる通信システム及び送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの送信端で生成される信号は、無線チャネルを経て受信端に送信される。このとき、送信信号は、チャネル内の多様なタイプの雑音源によって変形および歪曲されて、受信端で受信エラーを引き起こす恐れがある。したがって、このことを効率的に解決するためには、雑音源の特性の把握が必要である。
【０００３】
無線通信システムで受信エラーを引き起こす雑音源は、白色ガウス雑音と干渉とに大別される。白色ガウス雑音は、広い周波数範囲において一定の周波数成分を有する自然界で一般的に存在する雑音信号である。一方、干渉は、他の通信システムで送受信され、自身の通信システムの送受信信号を歪曲する信号や自身の通信システムで発生して他の通信システムの正常な受信信号を妨害する信号のことを指す。
【０００４】
ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ）周波数帯域のように多様な通信システムが共存する周波数帯域では、雑音源が送受信システムに及ぼす影響が大きい。特に２．４ＧＨｚ帯域の場合、ＷＬＡＮ、ブルートゥース、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）などの多様な通信規約が存在するため、その周波数帯域で動作するための通信システムは、雑音源を認知し、これに対応するメカニズムを整えることが極めて重要である。
【０００５】
特に、オンオフ変調（ＯＯＫ）方式および周波数偏移変調（ＦＳＫ）方式を用いる通信システムでは、信号のオフ状態を用いることから干渉信号によって大きな影響を受けるため、種々の干渉認知および干渉回避の方策が提案されている（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、これらの方法では、通信の成功可能性を送信端で予測して動作を決定するため、通信可能にもかかわらず送信端周辺の干渉信号源に敏感に反応して通信の機会を逃してしまう問題や、受信端の近所に干渉信号源が存在するにもかかわらず送信端でこれを認知できないという問題を依然として抱えていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１６３７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、オンオフ変調（Ｏｎ−Ｏｆｆ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＯＯＫ）方式または周波数偏移変調（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＦＳＫ）方式による通信システムで発生する雑音源のタイプを把握し、雑音源のタイプに応じた対処を行うことにより、通信性能を向上させることができる通信システム及び送受信装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、従来の送信装置による干渉認知ではなく受信装置で干渉信号を認知し、送信装置がこれに対応してフォールス干渉アラーム（ｆａｌｓｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｌａｒｍ）や隠れ端末問題（ｈｉｄｄｅｎ  ｎｏｄｅ  ｐｒｏｂｌｅｍ）を解決することができる通信システム及び送受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る受信装置は、送信装置からオンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を受信する受信部と、送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を用いて閾値を設定する設定部と、受信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を検出する検出部と、閾値と受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を用いて受信信号に作用する雑音源のタイプを判断する判断部とを備える。
【００１０】
受信部は、少なくとも１つの論理値の分布に対する候補値が格納されたテーブルを用いて送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を把握することができる。
検出部は、受信信号が表す論理値のうち論理値「０」または論理値「１」のいずれか１つを検出するか、論理値「０」および論理値「１」の全てを検出することができる。
【００１１】
判断部は、閾値と受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を用いて、受信信号に作用する雑音源が白色ガウス雑音または干渉のいずれかであることを判断し、受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布が閾値を超過すれば雑音源を干渉信号と判断し、受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布が閾値と同一であるかもしくは小さければ雑音源を白色ガウス雑音と判断してもよい。
【００１２】
また、受信装置は、検出部が受信信号の論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を検出する前に、受信信号の電圧値を調整してもよく、検出部は、予め設定された周波数値または電圧値に基づいて論理値「０」および論理値「１」を検出してもよい。
【００１３】
本発明の一実施形態に係る送信装置は、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を調整する調整部と、送信信号を受信する受信装置に送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信する送信部とを備える。
【００１４】
送信部は、少なくとも１つの論理値の分布に対する候補値が格納されたテーブルを用いて、送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信してもよく、受信装置から雑音源のタイプに関する情報を獲得する獲得部と、雑音源のタイプに応じて送信信号に適用される少なくとも１つの通信パラメータを調整する調整部とを備えていてもよい。
【００１５】
調整部は、少なくとも１つの通信パラメータを調整して送信部が干渉信号を含まない周波数の範囲で送信してもよく、雑音源のタイプが干渉であれば、送信信号を再送信するために少なくとも１つの通信パラメータを調整し、雑音源のタイプが白色ガウス雑音であれば、送信信号のデータレートを制御するために少なくとも１つの通信パラメータを調整してもよい。
【００１６】
本発明の他の実施形態に係る受信装置は、送信装置からオンオフ変調方式または周波数偏移変調方式によるトレーニングシーケンスを受信する受信部と、トレーニングシーケンスに基づいて受信チャネルの特性を把握する把握部と、トレーニングシーケンスに含まれた少なくとも１つの論理値の分布に対するエラー確率を算出する算出部と、受信チャネルの特性およびエラー確率を用いてトレーニングシーケンスに作用する雑音源のタイプを判断する判断部とを備える。
【００１７】
判断部は、受信チャネルの特性およびエラー確率を用いて、トレーニングシーケンスに作用する雑音源が白色ガウス雑音または干渉のうちいずれかであることを判断してもよく、受信チャネルの特性によるエラー確率のうち、論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率が、論理値「１」が論理値「０」に表れるエラー確率よりも高ければ雑音源を干渉信号と判断し、その他の場合は雑音源を白色ガウス雑音と判断してもよい。
【００１８】
本発明の他の実施形態に係る送信装置は、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式によるトレーニングシーケンスの少なくとも１つの論理値の分布を調整する調整部と、トレーニングシーケンスを受信する受信装置に少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信する送信部とを備え受信装置からトレーニングシーケンスに対する雑音源のタイプに関する情報を獲得する獲得部と、雑音源のタイプに応じてトレーニングシーケンスに適用される少なくとも１つの通信パラメータを調整する調整部とを備えていてもよい。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る通信システムは、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による送信信号が表す論理値のうち、少なくとも１つの論理値の分布を調整する送信装置と、送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を用いて閾値を設定し、閾値と受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を用いて受信信号に作用する雑音源のタイプを判断する受信装置とを備え、送信装置は、少なくとも１つの論理値の分布を含む情報を送信し、受信装置は、少なくとも１つの論理値の分布を含む情報を用いて閾値を設定してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による通信システムにおいて発生する雑音源のタイプを把握し、雑音源のタイプに応じて対応することによって、通信性能の向上を果たすことができ、送信装置ではなく受信装置で干渉信号を認知し、送信装置がこれに対応できるようにしたことで、フォールス干渉アラームや隠れ端末問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る受信装置の受信方法を示すフローチャートである。
【図２】一般的なオンオフ変調（ＯＯＫ）システムで受信信号の波形を示す図である。
【図３】ＡおよびＢは、干渉信号および白色ガウス雑音による受信確率の変化を表す図である。
【図４】「０」を送信する場合、干渉信号の有無に応じた受信信号の強度の確率分布を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る送信装置の送信方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態に係る受信装置の受信方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る送信装置の送信方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る送信装置を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る受信装置が軟判定に基づいて論理値を決定することを説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る受信装置が硬判定に基づいて論理値を決定することを説明するための図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る送信装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面に示した同一の参照符号は同一の部材を示す。
【００２３】
デジタル変調方式の１つであるオンオフ変調（ＯＯＫ）方式は、任意の信号を送信している状態（ｓｙｍｂｏｌ「１」）といずれの信号も送信していない状態（ｓｙｍｂｏｌ「０」）を用いて情報を送受信する方式である。
このようなオンオフ変調（ＯＯＫ）方式においては、他のデジタル変調方式に比べて使用する周波数帯域に対比して、送信できるビット数は多くないものの、いずれの信号も送信していないオフ（ｏｆｆ）状態を用いるため、送信端での消費電力を低減することができる長所を有する。
すなわち、オンオフ変調（ＯＯＫ）方式では、送信端においていずれの信号も送信しない期間に、オシレータや出力電力増幅器などをオフにすることにより送信装置の電力効率を高めることができる。
【００２４】
オンオフ変調（ＯＯＫ）方式を用いた受信装置においては、高次元線形モジュレーション方式に比べて簡単な素子で実現されているため、受信消費電力を低減することができる。
例えば、オンオフ変調（ＯＯＫ）方式を用いた受信装置を実現する方法の１つにおいては、エンベロープ（ｅｎｖｅｌｏｐ）検出器を用いて所望する周波数帯域の信号の振幅情報を抽出し、この値が特定の閾値（Ｓｙｍｂｏｌ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）以上である場合には論理値「１」信号として検出し、閾値以下である場合には論理値「０」信号として検出するため、能動ＲＦ素子を用いた搬送波の復調なしに信号を検出することができ、受信装置の消費電力を減らすことができる。ここで、閾値は、論理値「０」と「１」を区分するための閾値を意味する。
【００２５】
また、周波数偏移変調（ＦＳＫ）方式というのは、送信しようとする各シンボルｘｉに互いに異なる周波数ｆｉを割り当てて送信した後、受信端で周波数別に割り当てられた信号を受信することによって情報を伝達する方法である。
周波数偏移変調（ＦＳＫ）方式を用いた受信装置は、一般的に、各周波数信号ｆｉのために並列接続されたオンオフ変調（ＯＯＫ）方式を用いる受信機セットと、各受信機の出力振幅のうち最も大きい値を有するシンボルｘｉを検出するための検出器とで構成されている。
【００２６】
一方、２進周波数偏移変調（Ｂｉｎａｒｙ  ＦＳＫ）の受信装置は、消費電力を節減するために１つのオンオフ変調（ＯＯＫ）方式を用いた受信装置によって実現することが可能である。すなわち、２つの周波数信号のうち１つの周波数信号のみを検出し、出力振幅の閾値によって検出信号を決定する方式を用いて信号を検出することができる。
【００２７】
前述したオンオフ変調（ＯＯＫ）方式および周波数偏移変調（ＦＳＫ）方式を用いた通信システムは、信号のオフ状態を用いることから干渉信号によって大きな影響を受ける。すなわち、これらの方式では、いずれの信号も存在しない区間を用いて情報を送受信するため、この区間内に外部雑音信号（特に、干渉信号）が存在する場合は、システムの性能が著しく低下した状態の特性を示す。
そのため、オンオフ変調（ＯＯＫ）方式および周波数偏移変調（ＦＳＫ）方式を用いた通信システムには、干渉信号を認知して、これに対応できる能力が要求されている。
【００２８】
干渉信号を認知して対処する技術は、主に送信端における干渉回避動作によって実現される。すなわち、送信端から信号を送信する前にチャネル状態を確認し、干渉信号が存在しないことを確認してから信号を送信することによって、干渉状況を避けることができる（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：以下、ＣＳＭＡ）。
【００２９】
送信端で干渉信号が存在しないことを確認してから信号を送信する場合であっても、様々な要因に基づいて干渉信号による信号衝突が発生することがある。
このような問題の解決のために、特定のチャネルを用いる信号を送信する方法（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）、信号を送信する間に干渉信号が存在するか否かを検出する技術（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）がある。
このような干渉認知および干渉回避方法は、通信の成功可能性を送信端で予測して動作有無を決定するため、実際に通信可能にもかかわらず、送信端周辺の干渉信号源に敏感に反応して通信の機会を逃してしまう問題や、受信端の近所に干渉信号源が存在するにもかかわらず、送信端でこれを認知できない問題（Ｈｉｄｄｅｎ  ｎｏｄｅ  ｐｒｏｂｌｅｍ）などが発生してしまう。
【００３０】
本発明によれば、オンオフ変調（ＯＯＫ）方式および周波数偏移変調（ＦＳＫ）方式を用いる通信システムが受信した信号の特性を把握し、これを活用して干渉信号の存在を認知して対処することによって、前述の問題を解決することができる。
以下に本発明の好ましい実施形態について、図を参照して詳述する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態に係る受信装置の受信方法を示すフローチャートである。
図１に示すように、受信装置は、送信装置からオンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を受信する（Ｓ１１０）。
このとき、受信装置は予め定義されたテーブルを用いるか、フレーム内に含まれた少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を用いて、送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を把握してもよい。ここで、予め定義されたテーブルは、少なくとも１つの論理値の分布に対する候補値が格納されたテーブルであってもよい。
【００３２】
受信装置は、送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を用いて閾値を設定し（Ｓ１２０）、受信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を検出する（Ｓ１３０）。
ここで、閾値は、受信信号に作用する雑音源のタイプが白色ガウス雑音または干渉であるかを区分するためのものであり、送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布に対する情報には、送信信号内に存在する論理値「１」と「０」の比率などを含んでもよい。
また、受信装置は、送信信号内に存在する論理値「１」と「０」の比率を閾値として設定してもよく、これにより、自身が受信した送信信号内に存在する論理値１／論理値０の比率が閾値より大きくなれば干渉と判断し、同じか小さい時には白色ガウス雑音と判断してもよい。
【００３３】
ステップＳ１３０において、受信装置は、受信信号が表す論理値のうち論理値「０」または論理値「１」のいずれか１つの数を検出してもよく、論理値「０」および論理値「１」全ての数を全て検出して論理値の分布の状態を検出してもよい。
また、受信装置は、例えば、論理値「０」と論理値「１」の分布に対するバランスが取れているか取れていないかなどを把握するために、論理値の分布を検出してもよい。
そして、受信装置は、閾値と受信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を用いて、受信信号に作用する雑音源のタイプが白色ガウス雑音であるか干渉であるかを判断してもよい。
【００３４】
オンオフ変調方式を用いるシステムにおいて、白色ガウス雑音と干渉信号は互いに異なるエラー発生の特性を示すが、本発明の一実施形態においては、この特徴を用いて雑音源を判断してもよい。
【００３５】
オンオフ変調方式を用いるシステムにおいて、受信信号の波形およびエラー発生の特性と、これを用いて雑音源を判断する原理について、図２および図３を参照して、以下に詳細に説明する。
受信装置は、受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布が閾値を超過するか否かを判断してもよい（Ｓ１４０）。
このとき、少なくとも１つの論理値の分布が閾値を超過していれば、受信装置は、雑音源を干渉信号であると判断し（Ｓ１５０）、雑音源のタイプに関する情報（例えば、該当の受信信号に対する雑音源が干渉信号という情報）を送信装置に送信してもよい（Ｓ１６０）。
また、ステップＳ１４０において、受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布が閾値と同一または小さければ、受信装置は白色ガウス雑音を雑音源と判断し（Ｓ１７０）、白色ガウス雑音が雑音源であることを送信装置に送信してもよい（Ｓ１６０）。
【００３６】
図２は、オンオフ変調システムにおいて、受信信号の波形を示す図である。
図２の上側は、干渉信号による信号の歪曲を表し、図２の下側は、白色ガウス雑音（Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｗｈｉｔｅ  Ｇａｕｓｓｉａｎ  Ｎｏｉｓｅ；ＡＷＧＮ）による信号の歪曲を表す。
上述したように、オンオフ変調システムにおいては、連続波ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｗａｖｅ）信号を送信している状態と、いずれの信号も送信していない状態を「０」と「１」の信号に区分する。
また、オンオフ変調システムにおいて、干渉信号によって信号エラーが発生した場合と、白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）によって信号エラーが発生した場合とは、互いに異なるエラー発生の特性を示す。
【００３７】
図２の上側に示すように、干渉信号によってエラーが発生した場合は、いずれの信号も送信していない状態であるため、「０」信号を送信する区間でエラーが多く発生する。
一方、図２の下側に示すように、白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）によってエラーが発生する場合は「０」信号区間だけではなく「１」信号区間でもエラーが発生することが分かる。
すなわち、白色ガウス雑音は、干渉信号に比べてエラーをさらに不均衡に発生させており、これについては、図３を参照して後述する。
【００３８】
図３のＡおよびＢは、干渉信号および白色ガウス雑音による受信確率の変化を示す図である。図３のＡは、干渉信号による受信確率の変化を表し、図３のＢは白色ガウス雑音による受信確率の変化を表す。
図３のＡに示すように、干渉信号によってエラーが発生した場合には、Ｐ（Ｓｅｎｄｉｎｇ＝「０」｜Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ＝「１」）の確率が大きく増加する。
一方、図３のＢに示すように、白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）によってエラーが発生した場合には、Ｐ（Ｓｅｎｄｉｎｇ＝「０」｜Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ＝「１」）だけではなく、Ｐ（Ｓｅｎｄｉｎｇ＝「１」｜Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ＝「０」）の確率も増加する。
【００３９】
前述の内容を整理すると、受信装置が受信する受信信号は次の数式１のように表すことができる。
【００４０】
【数１】
0005795244.tif 000002
・・・数式１
【００４１】
ここで、Ｘｉ∈｛０，１｝であり、φｉ∈［０，２π］であり、ｆｃは送信周波数を表し、ｔは整数を表す。Ｉ０は干渉信号の振幅を表し、ｎ（ｔ）は白色ガウス雑音を表す。
【００４２】
数式１は受信装置が受信する信号（ｒｉ（ｔ））を表しており、Ｘｉｃｏｓ（２πｆｃｔ）は送信装置が送信した送信信号を、Ｉ０ｃｏｓ（２πｆｃｔ＋φ０）は干渉信号を表す。
また、受信信号に作用する白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）は次の数式２のように表してもよい。
【００４３】
【数２】
0005795244.tif 000003
・・・数式２
【００４４】
ここで、ｎＩ（ｔ）は、ｎ（ｔ）の同相（Ｉｎ−Ｐｈａｓｅ）成分であり、ｎＱ（ｔ）は、ｎ（ｔ）の直角位相（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）成分である。
したがって、直角位相非同期受信機（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｎｏｎ−ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ）が前述した受信信号を受信し、受信信号に雑音源が作用したと仮定すれば、受信信号に対して次のような振幅を獲得したこととなる。
【００４５】
１）雑音源が白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）である場合
ａ．送信装置が「０」を送信した場合    
【数３】
0005795244.tif 000004
ｂ．送信装置が「１」を送信した場合    
【数４】
0005795244.tif 000005
【００４６】
２）雑音源が干渉信号である場合
ａ．送信装置が「０」を送信した場合
【数５】
0005795244.tif 000006
ｂ．送信装置が「１」を送信した場合
【数６】
0005795244.tif 000007
【００４７】
上記において、雑音源が干渉信号であり、送信装置が「０」信号を送信した場合、受信装置は、干渉成分（Ｂ）によってＲｉｃｅ確率分布を有することになり、雑音源が白色ガウス雑音である場合よりエラーの発生する確率が大きく増加することが分かる。
本実施形態では、このような性質を用いて、受信信号から「１」の数が閾値を越えたかどうかによって白色ガウス雑音かまたは干渉信号によるエラーが発生したと認知することができる。
また、本実施形態では、送信装置が各雑音源に対処できるように、送信信号に適用される少なくとも１つの通信パラメータを適宜調整して、通信効率を向上させるようにしている。このような事項は、図４によって容易に把握することができる。
【００４８】
図４は、「０」を送信する場合、干渉信号の有無に応じた受信信号の強度の確率分布を示す図である。
図４において、Ｘ軸は受信信号の振幅（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を表し、Ｙ軸は確率密度（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）を表す。
【００４９】
図４に示すように、閾値（Ｓｙｍｂｏｌ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）が２．５であれば、閾値の位置における原信号は論理値「０」と判断される。しかし、干渉信号によって変形した信号では、全体的な受信信号の強度の確率が右側に偏るようになるので、閾値の位置に該当する信号が論理値「１」と判断される可能性が高くなる。
ここで、閾値は、論理値「０」と「１」を区分するための閾値を意味する。
【００５０】
図５は、本発明の一実施形態に係る送信装置の送信方法を示すフローチャートである。
図５に示すように、送信装置は、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を調整する（Ｓ５１０）。
例えば、送信装置は、送信信号が表す論理値のうち「０」と「１」の分布に対するバランスを取るか、「０」と「１」の分布を任意に調整する。
【００５１】
送信装置は、送信信号を受信する受信装置に送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信する（Ｓ５２０）。
このとき、送信装置は、予め定義されたテーブルを用いて送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信してもよい。
ここで、予め定義されたテーブルは、少なくとも１つの論理値の分布に対する候補値が格納されたテーブルであってもよい。
【００５２】
送信装置から少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を受信した受信装置は、該当する情報を用いて受信信号に作用する雑音源のタイプを判断し、雑音源のタイプに関する情報を送信装置に送信する。
一方、送信装置は、受信装置から雑音源のタイプに関する情報を獲得し（Ｓ５３０）、雑音源のタイプに応じて送信信号に適用される少なくとも１つの通信パラメータを適宜調整することができる（Ｓ５４０）。
【００５３】
ステップＳ５４０において、送信装置が少なくとも１つの通信パラメータを適宜調整する方法として、例えば、送信装置が周波数ホッピング（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐｐｉｎｇ）システムにおいて、干渉信号が存在する周波数領域を使用しない適応性周波数ホッピング（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐｐｉｎｇ）方法を用いることや、通信パラメータを適宜調整することを含んでもよい。
また、少なくとも１つの通信パラメータを適宜調整する方法としては、雑音源が干渉信号である場合、送信装置が一定の時間以後の信号を再送信することや、雑音源が白色ガウス雑音である場合、システムのデータレートを調整するなどの方法を用いることを含んでもよい。
【００５４】
図６は、本発明の他の実施形態に係る受信装置の受信方法を示すフローチャートである。
図６に示すように、受信装置は、送信装置からオンオフ変調方式または周波数偏移変調方式によるトレーニングシーケンスを受信する（Ｓ６１０）。
ここで、トレーニングシーケンスは論理値「０」と「１」の分布を任意に構成することができる。
その後、受信装置は、トレーニングシーケンスに基づいて受信チャネルの特性を把握し（Ｓ６２０）、トレーニングシーケンスに含まれた少なくとも１つの論理値の分布に対するエラー確率を算出する（Ｓ６３０）。
【００５５】
例えば、トレーニングシーケンスが「００１１０１」と仮定すれば、送信装置と受信装置は、互いにトレーニングシーケンスが「００１１０１」であることが予め分かる。
したがって、送信装置がトレーニングシーケンス（「００１１０１」）について受信チャネルを介して送信すれば、これを受信した受信装置は、受信されたトレーニングシーケンスから該当のチャネルでの経路減衰などの受信チャネルの特性を把握することができる。
【００５６】
また、受信装置は、送信装置が送信したトレーニングシーケンス（「００１１０１」）について受信装置自身が受信した結果が「１１１１００」であった場合、トレーニングシーケンスに含まれた少なくとも１つの論理値の分布に対するエラー確率を算出することができる。
ここで、少なくとも１つの論理値の分布に対するエラー確率とは、少なくとも１つの論理値の分布に表れる全体エラーに対して、該当のエラーが表れる確率を意味する。
【００５７】
すなわち、送信装置が送信したトレーニングシーケンスである「００１１０１」について「１１１１００」のように受信された場合、受信装置は、全体６ビットのうち全体エラー（３ビット）に対して論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率は２／３＝６６％であり、全体エラーのうち論理値「１」が論理値「０」に表れるエラー確率は１／３＝３３％であることを算出できる。
その他に、受信装置は、トレーニングシーケンスの他にデフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）値を用いて受信チャネルの特性を把握した後、少なくとも１つの論理値の分布に表れる全体エラーに対して該当のエラーが表れる確率を算出してもよい。
【００５８】
受信装置は、受信チャネルの特性およびエラー確率を用いてトレーニングシーケンスに作用する雑音源のタイプを判断する（Ｓ６４０）。
ステップＳ６４０において、受信装置は、受信チャネルの特性およびエラー確率（少なくとも１つの論理値の分布に表れる全体エラーに対して該当のエラーが表れる確率）を用いてトレーニングシーケンスに作用する雑音源が白色ガウス雑音かまたは干渉のいずれかを判断する。
【００５９】
ステップＳ６４０において、受信装置は、受信チャネルの特性によるエラー確率のうち、論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率が、論理値「１」が論理値「０」に表れるエラー確率よりも高ければ、雑音源を干渉信号として判断する。また、これを除く全ての場合に雑音源を白色ガウス雑音として判断してもよい。
例えば、トレーニングシーケンス「００１１０１」の全体エラーに対し、論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率は２／３＝６６％であり、論理値「１」が論理値「０」に表れるエラー確率は１／３＝３３％であると仮定する。
この場合、受信チャネルの特性によるエラー確率（少なくとも１つの論理値の分布に表れる全体エラーに対して該当のエラーが表れる確率）のうち、論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率（６６％）は、論理値「１」が論理値「０」に表れるエラー確率（３３％）よりも高く、受信装置は、該当の雑音源を干渉信号として判断する。
【００６０】
ステップＳ６４０において、受信装置は、受信チャネルの特性によるエラー確率を考慮してもよく、例えば、受信チャネルの経路減衰が高い場合、経路減衰ごとのエラー確率を別個に算定し、同一のエラー確率であっても受信チャネルの特性（ここでは受信チャネルの減衰率）によって雑音源を判断する基準を別に決定するようにしてもよい。
【００６１】
受信装置は、受信した信号（またはトレーニングシーケンス）について論理値「０」または「１」を判断するために、軟判定（ｓｏｆｔ−ｄｅｃｉｓｉｏｎ）に基づいた方法と硬判定（ｈａｒｄ−ｄｅｃｉｓｉｏｎ）に基づいた方法の２種類を用いることができる。これらの方法については、図１０および図１１を参照して後述する。
【００６２】
図７は、本発明の他の実施形態に係る送信装置の送信方法を示すフローチャートである。
図７に示すように、送信装置は、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式によるトレーニングシーケンスの少なくとも１つの論理値の分布を調整する（Ｓ７１０）。
ステップＳ７１０において、送信装置は、トレーニングシーケンスの論理値「０」と「１」の分布に対するバランスを取るか、論理値「０」と「１」の分布を任意に構成してもよい。
【００６３】
送信装置は、トレーニングシーケンスを受信する受信装置に少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信する（Ｓ７２０）。
その後、受信装置からトレーニングシーケンスに対する雑音源のタイプに関する情報を獲得（Ｓ７３０）した送信装置は、雑音源のタイプに応じてトレーニングシーケンスに適用される少なくとも１つの通信パラメータを適宜調整する（Ｓ７４０）。
送信装置がトレーニングシーケンスに適用される少なくとも１つの通信パラメータを適宜調整する方法については、図５で示したステップＳ５４０において説明した。
【００６４】
図８は、本発明の一実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。図８に示すように、受信装置８００は、受信部８１０、設定部８２０、検出部８３０、および判断部８４０を備える。
受信部８１０は、送信装置からオンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を受信する。
また、受信部８１０は、少なくとも１つの論理値の分布に対する候補値が格納されたテーブルを用いて送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を把握することができる。
【００６５】
設定部８２０は、送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を用いて閾値を設定し、検出部８３０は、受信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を検出する。
検出部８３０は、受信信号が表す論理値のうち論理値「０」または論理値「１」のうちいずれか１つの論理値の数を検出することや、論理値「０」および論理値「１」全ての数を検出することができる。
【００６６】
判断部８４０は、閾値と受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を用いて受信信号に作用する雑音源のタイプを判断する。
ここで、判断部８４０は、受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布が閾値を超過すれば雑音源を干渉信号として判断し、受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布が閾値と同一であるか小さければ、雑音源を白色ガウス雑音として判断する。
【００６７】
図９は、本発明の一実施形態に係る送信装置を示すブロック図である。
図９に示すように、送信装置９００は、調整部９１０、送信部９２０、獲得部９３０、およびパラメータ調整部９４０を備える。
調整部９１０は、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を調整する。
【００６８】
送信部９２０は、送信信号を受信する受信装置に送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信する。
また、送信部９２０は、少なくとも１つの論理値の分布に対する候補値が格納されたテーブルを用いて送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信してもよい。
【００６９】
獲得部９３０は、受信装置から雑音源のタイプに関する情報を獲得することができる。
パラメータ調整部９４０は、雑音源のタイプに応じて送信信号に適用される少なくとも１つの通信パラメータを適宜調整することができる。
【００７０】
図１０は、本実施形態おいて、受信装置が軟判定に基づいて論理値を決定することを説明するための図であり、図１１は、硬判定に基づいて論理値を決定することを説明するための図である。
図１０に示すように、受信装置は、送信装置から受信した信号に対する電圧値を調整して、該当の信号が論理値「ｈｉｇｈ」に該当するか、または論理値「ｌｏｗ」に該当するかの判断および決定をすることができる。
そして、受信装置は、検出部が少なくとも１つの論理値の分布を検出するのに先立ち、上述の調整動作を行うことができ、このとき、軟判定においては、受信した信号を判断する電圧（値）を調整してもよい。
【００７１】
すなわち、論理値「ｈｉｇｈ」と判断する受信信号の電圧が５Ｖであり、論理値「ｌｏｗ」と判断する受信信号の電圧が０Ｖであると仮定したとき、軟判定においては、受信した信号の論理値「ｈｉｇｈ」と判断する受信信号の電圧基準を、５Ｖではなく３Ｖや２．５Ｖに調整することができる。したがって、受信装置が軟判定に基づく場合、調整された電圧基準によって決定された論理値の分布を閾値と比較してもよい。
【００７２】
図１１に示すように、受信装置は、予め決定された電圧または周波数などの基準によって、受信信号が「０」であるか、または「１」であるかを判断してもよい。また、受信装置が硬判定に基づいて受信信号の判断を行った場合、「０」または「１」に決定された論理値の分布を閾値と比較してもよい。
このように、本実施形態に係る受信装置は、前述した軟判定および硬判定に基づいて論理値を決定することができる。
【００７３】
図１２は、本発明の他の実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。
図１２に示すように、受信装置１２００は、受信部１２１０、把握部１２２０、算出部１２３０、および判断部１２４０を備える。
【００７４】
受信部１２１０は、送信装置からオンオフ変調方式または周波数偏移変調方式によるトレーニングシーケンスを受信し、把握部１２２０は、トレーニングシーケンスに基づいて受信チャネルの特性を把握し、算出部１２３０は、トレーニングシーケンスに含まれた少なくとも１つの論理値の分布に対するエラー確率を算出し、判断部１２４０は、受信チャネルの特性およびエラー確率を用いてトレーニングシーケンスに作用する雑音源のタイプを判断する。
【００７５】
判断部１２４０は、受信チャネルの特性およびエラー確率を用いて、トレーニングシーケンスに作用する雑音源が白色ガウス雑音または干渉のうちいずれかを判断することができる。
より具体的には、判断部１２４０は、受信チャネルの特性によるエラー確率のうち、論理値「０」が論理値「１」に表れるエラー確率が論理値「１」が論理値「０」に表れるエラー確率よりも高ければ、雑音源を干渉信号として判断し、それ以外の場合には雑音源を白色ガウス雑音として判断してもよい。
【００７６】
図１３は、本発明の他の実施形態に係る送信装置を示すブロック図である。
図１３に示すように、送信装置１３００は、調整部１３１０、送信部１３２０、獲得部１３３０、およびパラメータ調整部１３４０を備える。
【００７７】
調整部１３１０は、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式によるトレーニングシーケンスの少なくとも１つの論理値の分布を調整し、送信部１３２０は、トレーニングシーケンスを受信する受信装置に少なくとも１つの論理値の分布に関する情報を送信する。
獲得部１３３０は、受信装置からトレーニングシーケンスに対する雑音源のタイプに関する情報を獲得することができ、パラメータ調整部１３４０は、雑音源のタイプに応じてトレーニングシーケンスに適用される少なくとも１つの通信パラメータを適宜調整することができる。
【００７８】
本発明の一実施形態に係る通信システムは、前述した送信装置および受信装置を備え、通信システムを構成する送信装置は、オンオフ変調方式または周波数偏移変調方式による送信信号が表す論理値のうち少なくとも１つの論理値の分布を調整する。
また、通信システムを構成する受信装置は、送信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を用いて閾値を設定し、閾値と受信信号が表す少なくとも１つの論理値の分布を用いて、受信信号に作用する雑音源のタイプを判断する。
その他の通信システムを構成する送受信装置の動作については、前述した送信装置および受信装置に関する説明と同様である。
【００７９】
前述した方法は、多様なコンピュータ手段を介して実行するプログラム命令形態に具現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録される。
コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて用いることができ、媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知であり使用可能なものであってもよい。
【００８０】
コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスクおよび磁気テープのような磁気記録媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、およびＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。
プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コードを含む。
上述のハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェア階層で作動するように構成され、その逆も同様である。
【００８１】
以上、限定された実施形態と図面によって本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲および特許請求の範囲と均等なものによって定められたものを含む。
【符号の説明】
【００８２】
８００、１２００      受信装置
８１０、１２１０      受信部
８２０                設定部
８３０                検出部
８４０、１２４０      判断部
９００、１３００      送信装置
９１０、１３１０      調整部
９２０、１３２０      送信部
９３０、１３３０      獲得部
９４０、１３４０      パラメータ調整部
１２２０              把握部
１２３０              算出部
【図１】
0005795244.tif 000008
【図２】
0005795244.tif 000009
【図３】
0005795244.tif 000010
【図４】
0005795244.tif 000011
【図５】
0005795244.tif 000012
【図６】
0005795244.tif 000013
【図７】
0005795244.tif 000014
【図８】
0005795244.tif 000015
【図９】
0005795244.tif 000016
【図１０】
0005795244.tif 000017
【図１１】
0005795244.tif 000018
【図１２】
0005795244.tif 000019
【図１３】
0005795244.tif 000020