(57)【要約】【課題】ヌル信号を生成したサブキャリアに相当する周波数帯に漏洩する信号を割当てられたサブキャリアのサイドローブ信号を低く抑え、他の無線通信システムに与える干渉を低く抑える。【解決手段】使用中のサブキャリアにヌルを設定し不使用のサブキャリアに変調信号を割当てるサブキャリア信号割当て部３３と、ヌルおよび変調の各サブキャリアを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部３４と、逆フーリエ変換出力信号にガードタイムを付加するガードタイム付加部３５と、ガードタイム付加信号をバッファリングするバッファ１００と、バッファされた信号を逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模でフーリエ変換するフーリエ変換部１０１と、フーリエ変換された信号のヌルサブキャリアに相当する信号をゼロに置換するゼロ信号再生部１０２と、ゼロ置換された信号をフーリエ変換された規模と同じ規模で逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部１０３とを備える。【選択図】図１０
2008154095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯域を割当てられた第１の無線通信システムとの間で周波数を共用し、複数のサブキャリアを用いて無線通信を行う第２の無線通信システムにおける無線通信装置であって、
前記第１の無線通信システムにおいて利用される一つの周波数チャネルの帯域幅が前記複数のサブキャリアのうちの二以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように、前記サブキャリアの帯域幅を決定するサブキャリア割当て制御手段と、
前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当する前記二以上のサブキャリアに対していずれもヌルを設定するとともに、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記二以上のサブキャリアに対して変調信号を割当てるサブキャリア信号割当て手段と、
前記サブキャリア信号割当て手段から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、時間信号を出力する逆フーリエ変換手段と、
前記時間信号にガードタイムを付加するガードタイム付加手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
所定の周波数帯域を割当てられた第１の無線通信システムとの間で周波数を共用し、複数のサブキャリアを用いて無線通信を行う第２の無線通信システムにおける無線通信装置であって、
前記複数のサブキャリアのうちの前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定するとともに、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記いずれかのサブキャリアに対して変調信号を割当てるサブキャリア信号割当て手段と、
前記サブキャリア信号割当て手段から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、複数のシンボルから構成される複数の時間信号を出力する第１の逆フーリエ変換手段と、
前記複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加するガードタイム付加手段と、
前記ガードタイムを付加された前記複数の時間信号をバッファリングするバッファリング手段と、
前記バッファリング手段にバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ前記第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行うフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段にてフーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちの前記ヌルサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換してゼロ信号を再生するゼロ信号再生手段と、
前記ゼロ信号再生手段にてゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対して前記フーリエ変換手段によるフーリエ変換の規模と同じ規模の逆フーリエ変換を行う第２の逆フーリエ変換手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
前記バッファリング手段においてバッファリングされた前記複数の時間信号に対して、所望のバックオフ値に基づき前記複数のサブキャリアを増幅する電力増幅器の入出力振幅特性および入出力位相特性にしたがった歪を与えて、歪を与えた前記複数の時間信号を前記フーリエ変換手段に入力する電力増幅器歪み発生手段をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第２の無線通信システムにおいて利用される複数のサブキャリアの帯域通過特性を有するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段によりフィルタリングされた信号を所定時間バッファリングする第２のバッファリング手段と、
前記第２のバッファリング手段においてバッファリングされた信号に対してフーリエ変換を行う第２のフーリエ変換手段と、
前記第２のフーリエ変換手段によりフーリエ変換された信号に対して前記第１の無線通信システムにおいて利用される複数の周波数チャネルのそれぞれに相当するサブキャリア毎の電力を測定するサブキャリア電力測定手段と、
前記サブキャリア電力測定手段における電力の測定結果を基に前記第１の無線通信システムにおいて利用される複数の周波数チャネルのうちの使用されている周波数チャネルを判定するキャリア判定手段とを備え、
前記サブキャリア信号割当て手段は、前記キャリア判定手段により判定された周波数チャネルに基づいて、前記変調サブキャリアおよび前記ヌルサブキャリアを割当てることを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１の無線通信システムにおいて利用される複数の周波数チャネルのうちの使用されている周波数チャネルを判定するためのキャリア判定処理を実行する時間と、前記キャリア判定処理の判定結果に基づいて前記第２の無線通信システムにおいて信号の送受信を行うための信号送受信処理を実行する時間とを切り替え制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１の無線通信システムが連続して送信する信号の最小のバースト時間を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段が、前記記憶手段に記憶された前記信号の最小のバースト時間を基に、前記キャリア判定処理を実行する時間と、前記信号送受信処理を実行する時間とを、前記第１の無線通信システムの通信方式に応じて決定することを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記キャリア判定処理を実行する時間と前記信号送受信処理を実行する時間とに関する情報を、前記第２の無線通信システムにおいて送信される所定フォーマットをもつ報知情報のフレームに記載することを特徴とする請求項５又は６記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記キャリア判定処理を実行する時間と前記信号送受信処理を実行する時間とに関する情報を、前記第２の無線通信システムにおいて送信される所定フォーマットをもつ報知情報から得ることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記サブキャリア信号割当て手段が前記第１の無線通信システムにおいて使用されていない周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列を割当てる際の変調方式の変調多値数は、前記第１の無線通信システムが使用する周波数チャネルに近い程低く、かつ前記第１の無線通信システムが使用する周波数チャネルに遠い程高くされたことを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。
【請求項１０】
所定の周波数帯域を割当てられた第１の無線通信システムとの間で周波数を共用し、複数のサブキャリアを用いて無線通信を行う第２の無線通信システムにおける無線通信装置の無線通信方法であって、
前記第１の無線通信システムにおいて利用される一つの周波数チャネルの帯域幅が前記複数のサブキャリアのうちの二以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように、前記サブキャリアの帯域幅を決定し、
前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当する前記二以上のサブキャリアに対していずれもヌルを設定し、
前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記二以上のサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、
ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、
逆フーリエ変換手段を行った前記時間信号にガードタイムを付加することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
所定の周波数帯域を割当てられた第１の無線通信システムとの間で周波数を共用し、複数のサブキャリアを用いて無線通信を行う第２の無線通信システムにおける無線通信装置の無線通信方法であって、
前記複数のサブキャリアのうちの前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定し、
前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記いずれかのサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、
ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対してそれぞれ第１の逆フーリエ変換を行い、
前記第１の逆フーリエ変換を行った前記複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加し、
前記ガードタイムを付加された前記複数の時間信号をバッファにバッファリングし、
前記バッファにバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ前記第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行い、
フーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちの前記ヌルサブキャリアに相当するサブキャリアをゼロに置換することによりゼロ信号を再生し、
ゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対して前記フーリエ変換の規模と同じ規模の第２の逆フーリエ変換を行うことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関し、特に、所定の周波数帯域を共用して使用する複数の無線通信システムに対応して用いられる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、コグニティブ無線と呼ばれる複数の無線通信システムが周波数帯域を共用して使用する無線装置および方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。この種の無線装置および方法では、任意の無線通信システムにおける優先度の低い無線装置が、共用周波数帯域のキャリアの検出を行い、当該周波数帯域が優先度の高い他の無線通信システムの無線装置によって使用されていないと判断した場合に信号を送信する。
【０００３】
また、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）のようなマルチキャリア変調方式による送信回路において、周波数を共用する他の無線通信システムが使用する帯域に相当する入力信号として、サブキャリア信号の代わりにヌル信号を生成してマルチキャリア変調を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【非特許文献１】J. Mitola III, “Cognitive Radio for Flexible Mobile Multimedia Communications,” IEEE Sixth International Workshop on Mobile Multimedia Communications (MoMuC'99), pp.3-10, Nov. 1999.
【特許文献１】特許第３５７８９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来技術では、無線装置が、２以上のＯＦＤＭシンボルを連続して送信を行った場合に、ＯＦＤＭシンボル間の信号の不連続性により、ヌル信号を生成したサブキャリアに相当する周波数帯に、信号が割当てられたサブキャリアのサイドローブ信号が漏洩し、他の無線通信システムへ与える干渉量が増大するという不具合があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑み、２以上のＯＦＤＭシンボルを連続して送信を行った場合でも、ヌル信号を生成したサブキャリアに相当する周波数帯に漏洩する信号が割当てられたサブキャリアのサイドローブ信号を低く抑え、他の無線通信システムに与える干渉を低く抑えながら情報の送受信を行うことができる無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、所定の周波数帯域を割当てられた第１の無線通信システムとの間で周波数を共用し、複数のサブキャリアを用いて無線通信を行う第２の無線通信システムにおける無線通信装置であって、前記第１の無線通信システムにおいて利用される一つの周波数チャネルの帯域幅が前記複数のサブキャリアのうちの二以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように、前記サブキャリアの帯域幅を決定するサブキャリア割当て制御手段と、前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当する前記二以上のサブキャリアに対していずれもヌルを設定するとともに、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記二以上のサブキャリアに対して変調信号を割当てるサブキャリア信号割当て手段と、前記サブキャリア信号割当て手段から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、時間信号を出力する逆フーリエ変換手段と、前記時間信号にガードタイムを付加するガードタイム付加手段とを備えることを特徴とする無線通信装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の別の一態様によれば、複数のサブキャリアのうちの第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定するとともに、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記いずれかのサブキャリアに対して変調信号を割当てるサブキャリア信号割当て手段と、前記サブキャリア信号割当て手段から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、複数のシンボルから構成される複数の時間信号を出力する第１の逆フーリエ変換手段と、前記複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加するガードタイム付加手段と、前記ガードタイムを付加された前記複数の時間信号をバッファリングするバッファリング手段と、前記バッファリング手段にバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ前記第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行うフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換手段にてフーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちの前記ヌルサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換してゼロ信号を再生するゼロ信号再生手段と、前記ゼロ信号再生手段にてゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対して前記フーリエ変換手段によるフーリエ変換の規模と同じ規模の逆フーリエ変換を行う第２の逆フーリエ変換手段とを備えることを特徴とする無線通信装置が提供される。
【０００８】
本発明の別の一態様によれば、第１の無線通信システムにおいて利用される一つの周波数チャネルの帯域幅が複数のサブキャリアのうちの二以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように、二以上のサブキャリアを前記複数のサブキャリアの中から割当てを行い、前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当する前記二以上のサブキャリアに対していずれもヌルを設定し、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記二以上のサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、逆フーリエ変換手段を行った前記時間信号にガードタイムを付加することを特徴とする無線通信方法が提供される。
【０００９】
また、本発明の別の一態様によれば、複数のサブキャリアのうちの第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定し、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記いずれかのサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対してそれぞれ第１の逆フーリエ変換を行い、前記第１の逆フーリエ変換を行った前記複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加し、前記ガードタイムを付加された前記複数の時間信号をバッファにバッファリングし、前記バッファにバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ前記第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行い、フーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちの前記ヌルサブキャリアに相当するサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換することによりゼロ信号を再生し、ゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対して前記フーリエ変換の規模と同じ規模の第２の逆フーリエ変換を行うことを特徴とする無線通信方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第２の無線通信システムにおいて複数のシンボル間の信号の不連続性に起因して発生するヌルサブキャリアに対する変調サブキャリアのサイドローブ信号の電力漏洩が低く抑えられ、第１の無線通信システムへ与える干渉を低く抑えながら時間信号の送受信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る無線通信装置および無線通信方法について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本発明が適用される無線通信システムの概略的な構成の一例を示す図である。本発明の無線通信装置５は、無線通信システム１〜４、及び不図示の他の無線通信システムに対応している。無線通信システム２〜４は、予め決められた周波数帯域を割当てられた第１の無線通信システムであり、無線通信システム１は、これらの無線通信システム２〜４との間で周波数を共用し、複数本のサブキャリアを用いて無線通信を行う第２の無線通信システムである。
【００１３】
無線通信システム２〜４の通信方式ないしは種類は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式若しくはＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式などのセルラーシステム、又はＩＥＥＥ８０２．１６ｅなどのＭＡＮ（Ｍｅｔｏｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）若しくはＩＥＥＥ８０２．１１などのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又は船舶無線、又はレーダー、又は固定マイクロ波システムなどである。無線通信システム２〜４は、双方向無線通信が可能なシステムとして構成されるのみならず、ＴＶ放送といった無線システムとして構成されてもよい。
【００１４】
無線通信システム１の通信方式ないしは通信規格は、上記通信方式や種類の無線通信システム２〜４が利用する周波数を共用可能な方式又は規格であり、新たに制定される方式又は規格をも用いることができる。
【００１５】
また、無線通信システム２は、無線通信システム１と地理的に重なる位置に存在しているが、無線通信システム３として示されるように、無線通信システム１と地理的に離れた場所に存在するような運用のされ方も可能である。
【００１６】
無線通信システム１に属する無線通信装置５が無線通信システム２との間で周波数帯域を共用して無線通信を行う場合においては、無線通信装置５は、無線通信システム１の優先度が、無線通信システム２の優先度よりも低いというデータをもっている。すなわち、無線通信装置５は、この優先度の条件下で周波数の利用が許可されている。
【００１７】
この場合、無線通信装置５は、無線通信システム２に属する無線通信装置（ないしは無線装置）６が行う無線通信に妨害を与えてはならないようにされている。無線通信システム２、３に対してそれぞれ割当てられた周波数帯域内の複数の周波数チャネルの配置例を図２に示す。無線通信システム２は、周波数帯域１０を割当てられ、この周波数帯域１０内には、複数の周波数チャネルＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５・・・、Ｂｉ（ｉ＝１２、１３、１４、１５、１６、・・・、１７）が含まれる。無線通信システム３は、周波数帯域１１を割当てられ、この周波数帯域１１内には、複数の周波数チャネルＣ１、Ｃ２、・・・、Ｃｊ（ｊ＝１８、１９、２０、・・・、２１、２２）が含まれる。
【００１８】
図１に示す無線通信システム１に属する無線通信装置５は、例えば、無線通信システム２に割当てられた図２の周波数チャネル１３、１４、１５、１６を同時に共用して使用しているが、無線通信システム１は、無線通信システム２よりも低い優先度でこれらの周波数チャネルの利用を許可されている。このため、無線通信システム１に属する無線通信装置５は、無線通信システム２に属する無線通信装置６が、例えば周波数チャネル１４を使用している場合には、周波数チャネル１４に相当する周波数で信号の送信を行わず、これにより、無線通信装置５は、無線通信装置６が周波数チャネル１４を用いて行う無線通信に妨害を与えないようにしている。
【００１９】
すなわち、無線通信装置５は、周波数を共用する無線通信システムの２以上の周波数チャネルを同時に共用して使用しているが、優先度の高い無線通信システムが周波数チャネルの使用を開始した場合には、当該周波数チャネルでは信号の送信を行わず、使用されていないと判断した周波数チャネルのみにおいて信号の送信を行うことにより、無線通信システム１の通信を継続する。
【００２０】
図１および図２を用いた説明は、無線通信システム１が周波数帯を共用する無線通信システムとして無線通信システム２〜４の例についてのものであったが、無線通信システム１が周波数帯を共用する無線通信システムの数については、特に制限はない。無線通信システム１は、無線通信システム２、３や無線通信システム４とは異なる他の無線通信システムとの間で周波数の共用を行ってもよい。一例として、無線通信システム１が、６つの無線通信システムと周波数の共用を行うようにもできる。以下の説明では、無線通信システム１が６つの無線通信システムとの間で周波数の共用を行う場合には、これらの６つの無線通信システムを無線通信システムＢ〜Ｇと表すことがある。例えば無線通信システムＢをＷ−ＣＤＭＡ方式とし、無線通信システムＣをＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線ＬＡＮ方式とし、無線通信システムＤをＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠した無線ＬＡＮ方式とし、無線通信システムＥをＰＤＣ方式とし、無線通信システムＦをレーダー方式とし、そして無線通信システムＧをＴＶ放送とした場合、無線通信システム１は、これらの無線通信システムＢ〜Ｇとの間で周波数の共用を行ってもよい。
【００２１】
無線通信システム１が無線通信システムＤ、Ｅなどと周波数帯の共用を行う場合においても、無線通信システム１は、無線通信システムＤ、無線通信システムＥなどよりも低い優先度で周波数帯の利用が許可される。
【００２２】
また、無線通信装置５は、無線基地局としての機能および無線端末局としての機能を有するが、無線通信装置５は、無線基地局と無線端末局とに別個に区別されて構成されてもよい。
【００２３】
以降は、図１に示す無線通信システム１が、図１に示す無線通信システム２と周波数を共用して無線通信を行う例について説明する。無線通信システム１が、６つの無線通信システムＢ〜Ｇと周波数を共用する場合も無線通信システム２と同じである。
【００２４】
本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置５は、図３に示すように、送受信部３０、制御部３１、メモリ３２を備える。
【００２５】
送受信部３０は、複数本のサブキャリアを用いてＯＦＤＭシンボルを生成するものであり、サブキャリア信号割当て部３３、逆フーリエ変換部３４およびガードタイム付加部３５を備える。
【００２６】
サブキャリア信号割当て部３３は、無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当する二以上のサブキャリアに対していずれもヌルを設定するとともに、無線通信システム２が使用していない周波数チャネルに相当する二以上のサブキャリアに対して変調信号を割当てるものである。このサブキャリア信号割当て部３３において、送信ビット列が、所望の変調方式に基づいて各サブキャリアにマッピングされ、また、ヌル（“０”）が、周波数を共用する無線通信システム２の周波数チャネルのうちで使用されていると判断された周波数チャネルに相当するサブキャリアに設定される。
【００２７】
逆フーリエ変換部３４は、サブキャリア信号割当て部３３から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、１又は複数の時間信号を出力するものである。
【００２８】
ガードタイム付加部３５は、逆フーリエ変換部３４において逆フーリエ変換処理された各時間信号ないしは信号波形にガードタイムを付加するものである。
【００２９】
制御部３１は、無線通信システム２において利用される一つの周波数チャネルの帯域幅が複数のサブキャリアのうちの二以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように、サブキャリアの帯域幅を決定するサブキャリア割当て制御手段である。この制御部３１は、全サブキャリア数、逆フーリエ変換の規模、ガードタイム長および変調方式を決定し、決定した全サブキャリア数、逆フーリエ変換の規模、ガードタイム長および変調方式に基づいて、送受信部３０を制御する。制御部３１の制御情報入力端子には、セル半径と送受信しようとするデータ量とがユーザの操作によって入力される。
【００３０】
メモリ３２は、制御部３１がガードタイムの長さを決定するために必要なテーブルないしはテーブルデータを記憶するものである。また、無線通信システム１が６つの無線通信システムＢ〜Ｇと周波数の共用を行う場合には、このテーブルには、無線通信システムＢ〜Ｇについての周波数チャネルや受信品質を表すデータが記憶される（後述する図５など）。メモリ３２には、ＲＯＭやＲＡＭなどが用いられる。
【００３１】
なお、サブキャリア信号割当て部３３、逆フーリエ変換部３４、ガードタイム付加部３５および制御部３１の機能は、いずれも、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣおよびＬＳＩによって実現される。
【００３２】
これにより、本実施形態に係る無線通信方法は、無線通信装置５が、無線通信システム２において利用される一つの周波数チャネルの帯域幅が複数のサブキャリアのうちの二以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように、二以上のサブキャリアを複数のサブキャリアの中から割当てを行い、無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当する二以上のサブキャリアに対していずれもヌルを設定し、無線通信システム２が使用していない周波数チャネルに相当する二以上のサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対して逆フーリエ変換を行い、逆フーリエ変換手段を行った時間信号にガードタイムを付加する。
【００３３】
このような構成により、本実施形態に係る無線通信装置５における信号送信処理の動作について述べる。
【００３４】
無線通信装置５が信号を送信する処理の一例について、図４のフローチャートを参照して詳述する。図３の制御部３１は、周波数を共用するいずれかの無線通信システムを決定する（ステップＳ４０）。ここでは、無線通信システム１が周波数を共用するシステムとして、無線通信システム２が選択されたものとする。
【００３５】
続いて、ステップＳ４１において、無線通信装置５は、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定するが、無線通信装置５は、受信感度に基づいて信号を適切に受信できるようにするため、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の２以上のサブキャリアの帯域幅となるよう設定する。例えば、制御部３１は、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅に等しくなるような無線通信システム１のサブキャリア数を８本と設定する。この時、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が２０ＭＨｚであるとすると、無線通信システム１の１つのサブキャリアの帯域幅は、２０ＭＨｚ／８＝２．５ＭＨｚとなる。
【００３６】
このステップＳ４１において、制御部３１が、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定した後、制御部３１は、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定する（ステップＳ４２）。
【００３７】
ステップＳ４２において、制御部３１は、無線通信システム１が無線通信システム２の２以上の周波数チャネルを共用するように全サブキャリア数を決定する。例えば、制御部３１が無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅に等しくなるような無線通信システム１のサブキャリア数を８本と設定した場合、全サブキャリアは、１６本以上に設定される。別の例として、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数を６４本と設定した場合、無線通信システム１は無線通信システム２の６４／８＝８つの周波数チャネルを共用することになる。
【００３８】
ステップＳ４２において、制御部３１がマルチキャリア通信の全サブキャリア数を決定すると、逆フーリエ変換部３４で行う逆フーリエ変換の規模（第１フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ４３）。逆フーリエ変換の規模は、ステップＳ４２で決定された全サブキャリア数以上の２のべき乗の整数で最も小さい整数が選択される。即ち、全サブキャリア数をｋ、ｎを１以上の整数とした場合、逆フーリエ変換の規模ｓは、
ｓ＝ｍｉｎ（２ｎ≧ｋ）                          式（１）
により求められる。例えば、全サブキャリア数が４８本と決定された場合には、逆フーリエ変換の規模は６４と決定され、全サブキャリア数が２５６本と決定された場合には、逆フーリエ変換の規模は２５６と決定される。
【００３９】
制御部３１は、逆フーリエ変換の規模を決定すると、メモリ３２に記載された情報を基にガードタイムの長さを決定する（ステップＳ４４）。メモリ３２に記載される情報としては、「ガードタイムの長さが有効ＯＦＤＭシンボル長の例えば１／４」のような情報である。ガードタイムの長さが有効ＯＦＤＭシンボル長の１／４であり、逆フーリエ変換の規模が６４である場合には、ガードタイム長は６４×（１／４）＝１６となる。制御部３１は、ガードタイムの長さを決定すると、変調方式を決定する（ステップＳ４５）。変調方式とは例えば、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭといった変調方式である。
【００４０】
制御部３１は、全サブキャリア数、逆フーリエ変換の規模、ガードタイム長および変調方式を決定すると、送受信部３０に対して、決定した全サブキャリア数と逆フーリエ変換の規模とガードタイム長と変調方式とを出力し、全サブキャリア数と変調方式とをサブキャリア信号割当て部３３に設定し、逆フーリエ変換の規模を逆フーリエ変換部３４に設定し、ガードタイム長をガードタイム付加部３５に設定する。
【００４１】
サブキャリア信号割当て部３３は、入力端子から入力された送信ビット列を、制御部３１から入力ないしは設定された変調方式に基づいて各サブキャリアにマッピングを行うとともに、制御情報入力端子から制御部３１を介して入力される情報（例えばセル半径および送受信データ量）を基に、周波数を共用する無線通信システム２の複数の周波数チャネルのうちの、使用されていると判断された周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列のマッピングを行わずにヌル（“０”）に設定する（ステップＳ４６）。
【００４２】
ここで、各サブキャリアへの送信ビット列のマッピングとは、制御情報入力端子から入力された変調方式に基づいて、送信ビット列を同相成分（Ｉ相）および直交成分（Ｑ相）で表される位相平面上（ＩＱ位相平面）の信号点に変換する処理である。例えば、ＱＰＳＫ変調での処理は、入力ビット列が“１１”である場合、ＩＱ位相平面上の（１，１）に信号点がマッピングされ、入力ビット列が“１０”である場合、ＩＱ位相平面上の（１，−１）に信号点がマッピングされ、入力ビット列が“００”である場合、ＩＱ位相平面上の（−１，−１）に信号点がマッピングされ、入力ビット列が“０１”である場合、ＩＱ位相平面上の（−１，１）に信号点がマッピングされる。
【００４３】
また、サブキャリアに送信ビット列のマッピングを行わずヌルに設定する処理とは、ＩＱ位相平面上の（０，０）に信号点をマッピングする処理である。
【００４４】
サブキャリア信号割当て部３３により変調信号およびヌルが割当てられた信号は、逆フーリエ変換部３４において制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われる（ステップＳ４７）。逆フーリエ変換された信号は、ガードタイム付加部３５において、ガードタイムが付加され（ステップＳ４８）、出力端子から出力される。ガードタイム付加処理とは、逆フーリエ変換された信号の後半部分の信号を、先頭部分にコピーする処理である。
【００４５】
ステップＳ４８で信号が出力端子から出力された後、制御部３１は、通信を終了するか否かの判断を行い（ステップＳ４９）、通信を継続する場合はステップＳ４６以降の処理を繰り返し、例えば、ユーザから通信の終了要求が入力された場合は、通信終了処理を行い（ステップＳ５０）、通信を終了する。通信終了処理（ステップＳ５０）とは、例えば、無線端末局であれば、無線基地局に対してコネクション切断要求を送信する等の処理である。
【００４６】
このように、無線通信装置５は、無線通信システム１で通信を行うマルチキャリア信号のサブキャリアの帯域幅を、周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が、無線通信システム１のマルチキャリア信号の２以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように選択することにより、無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアをヌルに設定した際に、ヌルサブキャリア以外のサブキャリアからの、ヌルサブキャリアへのサイドローブ信号の漏洩信号を低く抑えることができるため、無線通信システム２の使用中の周波数チャネルへの干渉を低く抑えることができる。さらに、無線通信システム１で行うマルチキャリア通信において、無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに隣接するサブキャリアをヌルに設定してもよい。
【００４７】
（周波数を共用する無線通信システムの選択方法の詳細）
無線通信装置５が無線通信システムＢ〜Ｇの中から周波数を共用する無線通信システムを選択する場合には、無線通信装置５は、メモリ３２に保持されたテーブルを参照する。
【００４８】
図５は、図３に示す無線通信装置５のメモリ３２が保持するテーブルの一例を示す図である。図５に示すテーブルは、無線通信システムＢ、無線通信システムＣ、無線通信システムＤ、無線通信システムＥ、無線通信システムＦ、無線通信システムＧのそれぞれの無線通信システムについて、無線通信システムＢ〜Ｇに割当てられた全周波数帯域幅であるシステム帯域幅、１つの周波数チャネルの帯域幅、周波数チャネルの数、信号のキャリア周波数、予め決められた全ての無線通信システムＢ〜Ｇで一律の受信品質を満たす受信電力を表す最低受信感度が記憶されている。ここでは、無線通信システム１が、無線通信システムＢから無線通信システムＧまでの６つの無線通信システムの中から周波数を共用するいずれか一つ又は複数の無線通信システムを選択するものとする。
【００４９】
図６は、無線通信装置５（図３）が行う図４に示す信号送信処理の送信フローチャートにおいて、図５に示すテーブルを基に周波数を共用する無線通信システムを決定する処理（ステップＳ４０）についての詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。図３の制御部３１は、無線通信システム１で行う無線通信のセル半径を判定する（ステップＳ５１）。
【００５０】
セル半径が、例えば１０ｍ以内であるパーソナルエリアでの通信であれば、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、キャリア周波数が高い無線通信システムＣ、無線通信システムＦを共用する無線通信システムの候補とする（ステップＳ５４）。セル半径が１０〜１００ｍ程度であるローカルエリアの通信であれば、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、キャリア周波数が中間の値である無線通信システムＢ、無線通信システムＤを共用する無線通信システムの候補とする（ステップＳ５３）。セル半径が１００ｍ以上である通信であれば、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、キャリア周波数が低い無線通信システムＥ、無線通信システムＧを共用する無線通信システムの候補とする（ステップＳ５２）。このように、無線通信装置５は、キャリア周波数が低いほど、伝播距離が長くなるという特性に基づいて共用する無線通信システムの候補を選択している。
【００５１】
ステップＳ５１において、無線通信システムＥ、無線通信システムＧが共用する無線通信システムの候補となった場合には、無線通信装置５の各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ５５）。例えば、１０Ｍｂｐｓより大きい場合には、「１０Ｍｂｐｓより大」と付されたルートを通り、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、システム帯域幅の広い無線通信システムＧを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ５８）。各ユーザの要求スループットの合計が１０Ｍｂｐｓ以内の場合には、「１０Ｍｂｐｓ以内」と付されたルートを通り、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、無線通信システムＧよりもシステム帯域幅の狭い無線通信システムＥを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ５９）。
【００５２】
ステップＳ５１において、無線通信システムＢ、無線通信システムＤが共用する無線通信システムの候補となった場合には、同様に各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ５６）。例えば、１０Ｍｂｐｓより大きい場合には、図５に示すテーブルに基づいて、無線通信装置５は、システム帯域幅の広い無線通信システムＢを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ６０）。各ユーザの要求スループットの合計が１０Ｍｂｐｓ以内の場合には、図５に示すテーブルに基づいて、無線通信システムＢよりもシステム帯域幅の狭い無線通信システムＤを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ６１）。
【００５３】
ステップＳ５１において、無線通信システムＣ、無線通信システムＦが共用する無線通信システムの候補となった場合には、同様に各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ５７）。例えば、１０Ｍｂｐｓより大きい場合には、図５に示すテーブルに基づいて、システム帯域幅の広い無線通信システムＦを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ６２）。各ユーザの要求スループットの合計が１０Ｍｂｐｓ以内の場合には、図５に示すテーブルに基づいて、無線通信システムＦよりもシステム帯域幅の狭い無線通信システムＣを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ６３）。
【００５４】
このように、無線通信装置５は、キャリア周波数とユーザの要求スループットの合計に基づいて、周波数を共用する無線通信システムを選択することにより、無線通信システム１の通信に最適な無線通信システムを選択することができる。
【００５５】
（１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア本数の決め方の詳細）
図７は、図３に示す無線通信装置５が行う図４に示す信号の送信フローチャートにおいて、図５に示すテーブルを基に、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を決定する処理（ステップＳ４１）の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。図３の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムを決定した後に、図５に示すテーブルを基に、周波数を共用する無線通信システムの最低受信感度を、予め決められたしきい値と比較を行う（ステップＳ７０）。最低受信感度が、例えば−１００ｄＢｍより小さければ、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の１６本のサブキャリアに相当するように決定する（ステップＳ７１）。一方、最低受信感度が、−１００ｄＢｍ以上でかつ−８０ｄＢｍより小さければ、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の８本のサブキャリアに相当するように決定する（ステップＳ７２）。さらに、最低受信感度が、−８０ｄＢｍ以上であれば、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の４本のサブキャリアに相当するように決定する（ステップＳ７３）。
【００５６】
このように、周波数を共用する無線通信システムの最低受信感度が低いほど、一般的に干渉に弱いため、１つの周波数チャネルに相当するサブキャリアの本数を多く設定することにより、当該複数のサブキャリアをヌルに設定した場合の、信号を割当てたサブキャリアからの複数のヌルサブキャリアへのサイドローブ成分の漏洩を低く抑えることにより、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低減することができる。
【００５７】
（全サブキャリア数の決め方の詳細について（１））
図８は、図３に示す無線通信装置５が行う図４に示す信号の送信フローチャートにおいて、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定する処理（ステップＳ４２）の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。図８のステップＳ８１〜８３、Ｓ８５〜８７において、“Ｌ”は、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を表している。図３の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を決定した後に、無線通信システム１で行う無線通信のセル半径を判定する（ステップＳ８０）。
【００５８】
セル半径が、例えば１０ｍ以内であるパーソナルエリアでの通信であれば、無線通信装置５は、セル半径のみに基づいた全サブキャリア数の候補“Ｍ”をＭ＝４Ｌと決定する（ステップＳ８３）。セル半径が１０〜１００ｍ程度であるローカルエリアの通信であれば、無線通信装置５は、セル半径のみに基づいた全サブキャリア数の候補“Ｍ”をＭ＝８Ｌと決定する（ステップＳ８２）。セル半径が１００ｍ以上の通信であれば、無線通信装置５は、セル半径のみに基づいた全サブキャリア数の候補“Ｍ”をＭ＝１６Ｌと決定する（ステップＳ８１）。
【００５９】
このように、セル半径が大きければ大きいほど、無線通信システム１の無線通信を行う無線通信装置５の位置において周波数を共用する無線通信システムが周波数チャネルを使用する確率が高くなるため、予め多くの周波数チャネルを共用して、共用する無線通信システムが周波数チャネルの使用を開始した場合でも、当該周波数チャネル以外の周波数チャネルにおいて信号の送受信を行うことにより、通信を継続するためである。
【００６０】
ステップＳ８１、ステップＳ８２およびステップＳ８３において、無線通信装置５は、セル半径のみに基づいた全サブキャリア数の候補“Ｍ”を決定した後、各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ８４）。例えば、１００Ｍｂｐｓより大きい場合には、無線通信装置５は、最終的な全サブキャリア数“Ｎ”をＮ＝３２Ｍと決定する（ステップＳ８５）。各ユーザの要求スループットの合計が、例えば１０Ｍｂｐｓ以上であり、かつ１００Ｍｂｐｓよりも小さい場合には、Ｎ＝１６Ｍと決定する（ステップＳ８６）。一方、各ユーザの要求スループットの合計が、例えば１０Ｍｂｐｓ以内である場合には、Ｎ＝４Ｍと決定する（ステップＳ８７）。
【００６１】
このように、要求スループットの合計が大きいほど、高い信号伝送速度が必要となり、高い信号伝送速度を実現するためにより多くのサブキャリアを用いるようにしている。
【００６２】
（全サブキャリア数の決め方の詳細について（２））
図９は、図３に示す無線通信装置５が行う図４に示す信号の送信フローチャートにおいて、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定する処理（ステップＳ４２）の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートであり、図８に示すフローチャートとは別の実施態様を示している。図９において、“Ｌ”は図８と同様に、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を表している。図３の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を決定した後に、アプリケーションないしは通信アプリケーションのリアルタイム性を判断する（ステップＳ９０）。
【００６３】
アプリケーションがファイル転送のような非リアルタイム特性である場合には、制御部３１は、続いて、各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ９１）。例えば、５０Ｍｂｐｓ以内である場合には、制御部３１は、最終的な全サブキャリア数“Ｎ”をＮ＝３２Ｌと決定する（ステップＳ９２）。各ユーザの要求スループットの合計が５０Ｍｂｐｓより大きい場合には、Ｎ＝６４Ｌと決定する（ステップＳ９３）。
【００６４】
一方で、アプリケーションが音声通話やテレビ電話、動画伝送といったリアルタイム性を有する場合には、遅延時間要求の判定を行う（ステップＳ９４）。例えば、遅延時間要求が１００マイクロ秒以下である場合には、Ｎ＝４Ｌと決定する（ステップＳ９５）。ステップＳ９４において、遅延時間要求が１００マイクロ秒より大きい場合には、各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ９６）。例えば、５０Ｍｂｐｓ以内である場合には、最終的な全サブキャリア数“Ｎ”をＮ＝１６Ｌと決定する（ステップＳ９７）。各ユーザの要求スループットの合計が５０Ｍｂｐｓより大きい場合には、Ｎ＝３２Ｌと決定する（ステップＳ９８）。
【００６５】
全サブキャリア数が大きくなると、信号を受信する際のフーリエ変換の処理遅延が大きくなるが、このように、アプリケーションがリアルタイム性を有する場合に、全サブキャリア数を少なくすることによって、遅延時間要求を満たすことができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
図１０は本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置５Ａの概略的なブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置５Ａは、送受信部３０Ａを有し、送受信部３０Ａは、図３の無線通信装置５の送受信部３０に、バッファリング部１００、フーリエ変換部１０１、ゼロ信号再生部１０２、第２逆フーリエ変換部１０３を追加した構成となっている。
【００６７】
サブキャリア信号割当て部３３は、複数のサブキャリアのうちの無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定するとともに、無線通信システム２が使用していない周波数チャネルに相当するいずれかのサブキャリアに対して変調信号をも割当てるものである。
【００６８】
逆フーリエ変換部３４は、サブキャリア信号割当て部３３から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対して逆フーリエ変換を行い、２以上のＯＦＤＭシンボルから構成される複数の時間信号を出力する第１の逆フーリエ変換手段である。
【００６９】
ガードタイム付加部３５は、逆フーリエ変換部３４にて逆フーリエ変換されて出力された複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加するものである。
【００７０】
バッファリング部１００は、ガードタイムを付加された複数の時間信号をバッファリングするものである。
【００７１】
フーリエ変換部１０１は、バッファリング部１００にバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行うものである。
【００７２】
ゼロ信号再生部１０２は、フーリエ変換部１０１にてフーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちのヌルサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換してゼロ信号を再生するものである。
【００７３】
第２逆フーリエ変換部１０３は、ゼロ信号再生部１０２にてゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対してフーリエ変換部１０１によるフーリエ変換の規模と同じ規模の逆フーリエ変換を行う第２の逆フーリエ変換手段である。
【００７４】
これら以外のもので、図３と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。なお、バッファリング部１００、フーリエ変換部１０１、ゼロ信号再生部１０２、第２逆フーリエ変換部１０３の各機能は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣおよびＬＳＩによって実現される。
【００７５】
これにより、本実施形態に係る無線通信方法は、無線通信装置５Ａが、複数のサブキャリアのうちの無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定し、無線通信システム２が使用していない周波数チャネルに相当するいずれかのサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対して第１の逆フーリエ変換を行い、第１の逆フーリエ変換を行った複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加し、付加された複数の時間信号をバッファにバッファリングし、バッファリング部１００にバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行い、フーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちのヌルサブキャリアに相当するサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換することによりゼロ信号を再生し、ゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対してフーリエ変換の規模と同じ規模の第２の逆フーリエ変換を行う。
【００７６】
このような構成により、本実施形態に係る無線通信システム１における無線通信装置５Ａの信号送信処理の動作について述べる。
【００７７】
図１１は、図１０に示す無線通信装置５Ａの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１０の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムを決定する（ステップ１１０）。ここでは、無線通信システム１が周波数を共用するシステムとして、無線通信システム２が選択されたものとする。
【００７８】
続いて、図４のステップＳ４１と同様に、無線通信装置５Ａは、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定するが、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の２以上のサブキャリアの帯域幅となるよう設定する（ステップＳ１１１）。
【００７９】
図１０の制御部３１は、ステップＳ１１１において、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定した後、図４のステップＳ４２と同様に、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定するが、無線通信システム１が無線通信システム２の２以上の周波数チャネルを共用するように全サブキャリア数を決定する（ステップＳ１１２）。
【００８０】
ステップＳ１１２において、制御部３１がマルチキャリア通信の全サブキャリア数を決定すると、図４のステップＳ４３と同様に、逆フーリエ変換部３５で行う逆フーリエ変換の規模（第１フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ１１３）。制御部３１は、逆フーリエ変換の規模を決定すると、図４のステップＳ４４と同様に、メモリ３２に記載された情報を基にガードタイムの長さを決定する（ステップＳ１１４）。制御部３１は、ガードタイムの長さを決定すると、変調方式を決定する（ステップＳ１１５）。制御部３１は、ステップＳ１１５において、変調方式を決定した後、図１０のバッファリング部１００でバッファリングを行うＯＦＤＭシンボル数を決定する（ステップＳ１１６）。ここで、バッファリングを行うＯＦＤＭシンボル数とは、１フレームまたは１パケットを構成するＯＦＤＭシンボル数であり、２以上のＯＦＤＭシンボルである。
【００８１】
ステップＳ１１６でバッファリングするＯＦＤＭシンボル数を決定すると、図１０のフーリエ変換部１０１と第２逆フーリエ変換部１０３とにおいて行われるフーリエ変換および逆フーリエ変換の規模（第２フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ１１７）。第２フーリエ変換の規模は、バッファリングされた信号の全サンプル数以上であり、かつ２のべき乗である整数が選択される。例えば、バッファリングされた信号の全サンプル数が８００サンプルである場合、１０２４ポイントの規模が選択される。
【００８２】
制御部３１は、全サブキャリア数、逆フーリエ変換の規模、ガードタイム長、変調方式、バッファリングするＯＦＤＭシンボル数および第２フーリエ変換の規模を決定すると、送受信部３０Ａに決定した全サブキャリア数と逆フーリエ変換の規模とガードタイム長と変調方式と第２フーリエ変換の規模とをそれぞれ出力する。さらに、制御部３１は、全サブキャリア数と変調方式とをサブキャリア信号割当て部３３に設定し、逆フーリエ変換の規模を逆フーリエ変換部３４に設定し、ガードタイム長をガードタイム付加部３５に設定し、バッファリング部１００にバッファリングするＯＦＤＭシンボル数を設定し、第２フーリエ変換の規模をフーリエ変換部１０１と第２逆フーリエ変換部１０３とにそれぞれ設定する。
【００８３】
サブキャリア信号割当て部３３は、入力端子から入力された送信ビット列を、制御部３１から入力された変調方式に基づいて各サブキャリアにマッピングを行うとともに、制御情報入力端子から制御部３１を介して入力される情報を基に、周波数を共用する無線通信システム２の周波数チャネルのうちで使用されていると判断された周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列のマッピングを行わずヌル（“０”）に設定する（ステップＳ１１８）。サブキャリア信号割当て部３３により変調信号およびヌルが割当てられた信号は、逆フーリエ変換部３４において制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われる（ステップＳ１１９）。逆フーリエ変換された信号は、ガードタイム付加部３５において、ガードタイムが付加され（ステップＳ１２０）、バッファリング部１００でバッファリングおよびシリアルに結合される（ステップＳ１２１）。
【００８４】
バッファリング部１００は、制御部３１から設定された規定のＯＦＤＭシンボル数分に相当するデータがバッファリングされたか否かを判定し（ステップＳ１２２）、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされていなければ、Ｎｏルートを通り、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされるまでステップＳ１１８からステップＳ１２１までの処理を繰り返す。ステップＳ１２２において、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされていれば、フーリエ変換部１０１で制御部３１から入力された規模のフーリエ変換を行う（ステップＳ１２３）。
【００８５】
ステップＳ１２３において、フーリエ変換部１０１でフーリエ変換された信号は、ゼロ信号再生部１０２に入力され、サブキャリア信号割当て部３３でヌルサブキャリアに設定した（ステップＳ１１８における処理と同じ処理）サブキャリアに相当するサブキャリアの値を再度“０”に設定する（ステップＳ１２４）。なお、サブキャリア信号割当て部３３でヌルサブキャリアに設定したサブキャリア番号は、制御部３１から入力される。ここで、第１フーリエ変換の規模を２ｐ（ｐは０よりも大きい整数）、第２フーリエ変換の規模を２ｐ＋ｑ（ｑは０よりも大きい整数）とし、第１フーリエ変換の前にｋ番目のサブキャリアをヌルに設定したとすると、ステップＳ１２３でヌルに再設定するサブキャリアないしはサブキャリアの位置（番目）は、
ｋ×２ｑ−２ｑ−１からｋ×２ｑ＋（２ｑ−１−１）            式（２）
となる。例えば、第１のフーリエ変換の規模が６４であり、第２のフーリエ変換の規模が１０２４である場合に、サブキャリア信号割当て部３３で、８番目と９番目のサブキャリアをヌルに設定したとすると、ゼロ信号再生部１０２でヌルに再設定されるサブキャリアは、１２０番目から１５１番目のサブキャリアとなる。ステップＳ１２３において、ヌルの再設定が行われた信号は、第２逆フーリエ変換部１０３に入力され、この第２逆フーリエ変換部１０３において制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われ（ステップＳ１２５）、出力端子から出力される。ステップＳ１２５で信号が出力端子から出力された後、通信を終了するか否かの判断を行い（ステップＳ４９）、通信を継続する場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＳ１１８からステップＳ１２５までの処理を繰り返し、例えば、ユーザから通信の終了要求が入力された場合は、Ｙｅｓルートを通り、通信終了処理を行い（ステップＳ５０）、通信を終了する。通信終了処理（ステップＳ５０）とは、例えば、無線端末局であれば、無線基地局に対してコネクション切断要求を送信する等の処理である。
【００８６】
図１２（ａ）〜図１２（ｇ）は、ゼロ信号の再生処理を説明するための図であり、図１１に示すフローチャートの処理出力の一例が表示されている。図１２では、第１のフーリエ変換の規模を６４、第２のフーリエ変換の規模を１０２４、ガードタイムを有効ＯＦＤＭシンボル長の１／４、バッファリングするＯＦＤＭシンボルを１０シンボルに設定した場合の例を示している。
【００８７】
図１２（ａ）で表される信号波形１１０は、変調方式がＱＰＳＫの場合の１つのＯＦＤＭシンボル内で処理された場合の例を表しており、８番目と９番目のサブキャリアがヌルに設定されている例を示している（図１１のサブキャリア信号割当て、ステップＳ１１８に相当）。
【００８８】
図１２（ｂ）で表される信号波形１１１は、信号波形１１０に対して６４ポイントの複素逆フーリエ変換を行った結果の、同相成分の信号を表している（図１１の逆フーリエ変換、ステップＳ１１９に相当）。
【００８９】
図１２（ｃ）で表される信号波形１１２は、信号波形１１１に１６サンプルのガードタイムを付加した信号波形を表している（図１１のガードタイム付加、ステップＳ１２０に相当）。
【００９０】
図１２（ｄ）で表される信号波形１１３は、１０個のＯＦＤＭシンボルをバッファリングおよび結合した信号のうち、４つのＯＦＤＭシンボルの同相成分の信号を表している（図１１のバッファリング、ステップＳ１２１に相当）。
【００９１】
図１２（ｅ）で表される信号波形１１４は、１０個のＯＦＤＭシンボルをバッファリングおよび結合した信号に対して、１０２４ポイントの複素フーリエ変換を行った結果の同相成分の２乗と直交成分の２乗との和の波形を表している（図１１のフーリエ変換、ステップＳ１２３に相当）。
【００９２】
図１２（ｆ）で表される信号波形１１５は、図１１のフーリエ変換（ステップＳ１２３）を実行した後の、同相成分信号と直交成分信号の、信号波形１１０の８番目と９番目のサブキャリアに相当する１２０番目から１５１番目のサブキャリアを“０”に再設定した結果得られた同相成分の２乗と直交成分の２乗との和の波形を表している（図１１のゼロ信号再生、ステップＳ１２４に相当）。
【００９３】
図１２（ｇ）で表される信号波形１１６は、ゼロ信号再生した同相成分と直交成分の信号を第２の複素逆フーリエ変換した（図１１の第２逆フーリエ変換、ステップＳ１２５に相当）結果の同相成分の信号を表している。
【００９４】
４つのＯＦＤＭシンボルは、いずれも、逆フーリエ変換処理されて得られた時間波形であるが（図１２（ｄ））、各ＯＦＤＭシンボル間は、波形の不連続点が生じる。本実施形態に係る無線通信装置５Ａは、この不連続性をもつ時間波形を逆フーリエ変換して、スペクトル波形にし（図１２（ｅ））、１２０番目から１５１番目までのサブキャリアの周波数帯域に生じるスペクトルの漏れを除去する（図１２（ｆ））。そして、無線通信装置５Ａは、スペクトルの漏れ成分を除去した波形を再度逆フーリエ変換し、時間波形を生成する（図１２（ｇ））。これによって、時間波形の切れ目によって生じるスペクトルの漏洩成分のない時間波形が得られる。
【００９５】
このように、信号が割当てられたサブキャリアのサイドローブ成分が、ＯＦＤＭシンボル間の接続点の不連続性に起因してヌルサブキャリアへ漏洩する電力を低く抑えることができるため、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低く抑えることができる。
【００９６】
（第２の実施形態の第１変形例）
インターリーブを含めた場合の例について述べる。
【００９７】
図１３は本発明の第２の実施形態の第１変形例に係る無線通信装置５Ｂの概略的なブロック図である。本変形例に係る無線通信装置５Ｂは送受信部３０Ｂを有し、この送受信部３０Ｂは、図１０に示した無線通信装置５Ａの送受信部３０Ａに、インターリーブ部１２０を追加した構成となっている。インターリーブは、マルチパス環境における特定サブキャリアの誤り率の劣化や、移動環境におけるフェージングに起因する誤り率の劣化を防ぐために行われる。
【００９８】
なお、図１０と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００９９】
図１４は、図１３に示す無線通信装置５Ｂの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートである。本変形例に係る無線通信装置５Ｂが信号を送信する処理のフローチャートは、図１１に示したフローチャートの複数の処理のうちの送受信部３０Ａによる処理に、インターリーブ部１２０による処理を追加した構成となっている。従って、図１１と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【０１００】
図１３の制御部３１は、ステップＳ１１６において、バッファリングするＯＦＤＭシンボル数（１フレームのＯＦＤＭシンボル数）を決定した後、図１３のインターリーブ部１２０で行うインターリーブのサイズを決定し、図１３のインターリーブ部１２０に決定したインターリーブサイズ（インターリーブ長）を設定する（ステップＳ１３０）。
【０１０１】
ここで、インターリーブサイズは、例えば１フレームで送信する全ビット数であり、ステップＳ１１２で決定された全サブキャリア数と、ステップＳ１１５で決定された変調方式と、ステップＳ１１６で決定された１フレームのＯＦＤＭシンボル数とのそれぞれから決定される。例えば、ステップＳ１１６で決定された１フレームのＯＦＤＭシンボル数を１０、ステップＳ１１２で決定された全サブキャリア数を４８、およびステップＳ１１５で決定された変調方式をＱＰＳＫとすると、ＱＰＳＫ変調では１サブキャリア当り２ビットの情報を変調できることから、インターリーブサイズは、１０×４８×２＝９６０となる。
【０１０２】
制御部３１は、ステップＳ１１７において、第２フーリエ変換の規模を決定した後、図１１と同様に決定した各種のパラメータを、送受信部３０Ｂの各ブロックに設定する。続いて、図１３のインターリーブ部１２０は、入力端子から入力されるビット列のバッファリングを行い（ステップＳ１３１）、制御部３１から入力された規定ビット数に達したか否かの判定を行う（ステップＳ１３２）。規定のビット数に達していなければ、Ｎｏルートを通り、ビット列のバッファリングを継続し（ステップＳ１３１）、規定のビット数に達すると、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングしたビット列のインターリーブを行う（ステップＳ１３３）。ステップＳ１３３においてインターリーブされたビット列は、サブキャリア信号割当て部３３に入力され、図１１に示すステップＳ１１８以降と同様の処理が行われる。なお、ステップＳ１１８からステップＳ５０の各処理は上述した処理と同じである。
【０１０３】
このように、送信ビット列のインターリーブが行われる場合には、マルチパス環境における誤り率の改善や、移動環境におけるフェージングに起因する誤り率の改善がなされると同時に、ＯＦＤＭシンボルをバッファリングする際の遅延が、送受信信号の処理速度に影響を及ぼすような付加的な遅延として生じないようになる。すなわち、バッファリングに伴う遅延量はさほど大きくないといえる。
【０１０４】
（第２の実施形態の第２変形例）
次に、フーリエ変換の規模を決定する処理が含まれる場合の例について述べる。
【０１０５】
図１５は、無線通信装置５Ａ（図１０）および無線通信装置５Ｂ（図１３）が行う図１１および図１４に示す信号の送信フローチャートにおいて、第２フーリエ変換の規模を決定する処理（ステップＳ１１７）の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１０および図１３の制御部３１は、メモリ３２に記憶された図５に示すテーブルを基に、周波数を共用する無線通信システムの最低受信感度を予め決められたしきい値と比較を行う（ステップＳ１３０）。
【０１０６】
最低受信感度が、例えば−８０ｄＢｍ以上であれば、第２フーリエ変換の規模を例えば１０２４ポイントに決定する（ステップＳ１３１）。一方、最低受信感度が、−１００ｄＢｍ以上でかつ−８０ｄＢｍより小さければ、第２フーリエ変換の規模を例えば２０４８ポイントに決定する（ステップＳ１３２）。さらに、−１００ｄＢｍより小さければ、第２フーリエ変換の規模を例えば４０９６ポイントに決定する（ステップＳ１３３）。ここでは、周波数を共用する無線通信システムの最低受信感度が低いほど、一般的に干渉に弱いため、第２のフーリエ変換の規模を大きくすることにより、周波数の分解能が高くなり、ゼロ信号再生（図１４のステップＳ１２４）の際により細かい周波数精度でヌルサブキャリアを“０”に再設定することができるため、信号を割当てたサブキャリアからの複数のヌルサブキャリアへのサイドローブ成分の漏洩を低く抑えられ、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低減することができる。
【０１０７】
（第３の実施形態）
図１６は本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置５Ｃの概略的なブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置５Ｃは、送受信部３０Ｃを有し、この送受信部３０Ｃは、図１３に示した無線通信装置５Ｂの送受信部３０Ｂに、電力増幅器歪発生部１４０を追加した構成となっている。この電力増幅器歪発生部１４０は、バッファリング部１００においてバッファリングされた複数の時間信号に対して、予め決められた出力バックオフ値に基づき複数のサブキャリアを増幅する電力増幅器（不図示）の入出力振幅特性および入出力位相特性にしたがった歪を与えて、歪を与えた複数の時間信号をフーリエ変換部１０１に入力するものである。なお、電力増幅器歪発生部１４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣおよびＬＳＩなどによって実現されうる。図３と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【０１０８】
図１７は、図１６に示す無線通信装置５Ｃの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートであり、図１４に示すフローチャートのステップＳ１２２とステップＳ１２３の間に、電力増幅器による歪発生処理（ステップＳ１５０）を追加したものである。従って図１４と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【０１０９】
図１７のステップＳ１２２において、バッファリング部１００が規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングすると、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングして接続した信号を電力増幅器歪発生部１４０に出力し、電力増幅器歪発生部１４０は、無線通信装置５Ｃで用いられる電力増幅器の入出力振幅特性および入出力位相特性と、飽和出力レベルに対するバックオフ値とに基づいて、バッファリング部１００から入力された信号に対して、振幅と位相に歪を発生させる（ステップＳ１５０）。ここで、最大出力レベルと飽和出力レベルとの差を表すバックオフ値は、システム仕様が定める送信信号の電力値によって予め決められる。また、電力増幅器で歪を加えられた信号は、フーリエ変換部１０１に入力されフーリエ変換が行われる（ステップＳ１２３）。ステップＳ１２４以降の処理は、図１４と同様の処理が行われる。
【０１１０】
このように、本実施形態に係る無線通信装置５Ｃによれば、パワーアンプを考慮したゼロ再生が行われ、信号が割当てられたサブキャリアのサイドローブ成分が、電力増幅器の非線形性に起因してヌルサブキャリアへ漏洩する電力を低く抑えることができるため、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低く抑えることができる。
【０１１１】
（第４の実施形態）
図１８は本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置５Ｄの概略的なブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置５Ｄは、図１６に示した無線通信装置５Ｃに、フィルタ部１６１、キャリア検出信号バッファリング部１６２、キャリア検出用フーリエ変換部１６３、周波数チャネル電力測定部１６４、およびキャリア判定部１６５から構成されるキャリア検出部１６０を追加した構成となっている。
【０１１２】
フィルタ部１６１は、無線通信システム１において利用される複数のサブキャリアの帯域通過特性を有するフィルタ手段である。
【０１１３】
キャリア検出信号バッファリング部１６２は、フィルタ部１６１によりフィルタリングされた信号を予め決められた時間分バッファリングする第２のバッファリング手段である。
【０１１４】
キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、キャリア検出信号バッファリング部１６２においてバッファリングされた信号に対してフーリエ変換を行う第２のフーリエ変換手段である。
【０１１５】
周波数チャネル電力測定部１６４は、キャリア検出用フーリエ変換部１６３によりフーリエ変換された信号に対して無線通信システム２において利用される複数の周波数チャネルのそれぞれに相当するサブキャリア毎の電力を測定するサブキャリア電力測定手段である。
【０１１６】
キャリア判定部１６５は、周波数チャネル電力測定部１６４における電力の測定結果を基に無線通信システム２において利用される複数の周波数チャネルのうちの使用されている周波数チャネルを判定するものである。
【０１１７】
そして、サブキャリア信号割当て部３３は、キャリア判定部１６５により判定された周波数チャネルに基づいて、変調サブキャリアおよびヌルサブキャリアを割当てる。なお、キャリア検出部１６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣおよびＬＳＩなどによって実現される。
【０１１８】
また、無線通信システム１が６つの無線通信システムＢ〜Ｇとの間で周波数の共用を行う場合には、周波数チャネル電力測定部１６４及びキャリア判定部１６５は、無線通信システムＢ〜Ｇにおいて利用される複数の周波数チャネルの電力測定及び周波数チャネルの判定を行うことができる。
【０１１９】
なお、図１６と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【０１２０】
図１９は、図１８に示す無線通信装置５Ｄのメモリ３２Ａが保持するテーブルの一例を示す図であり、図５に示すテーブルにキャリア検出のためのしきい値を追加したものである。従って図５と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。図１９に示すテーブルは、図５と同様に、無線通信システムＢ、無線通信システムＣ、無線通信システムＤ、無線通信システムＥ、無線通信システムＦ、無線通信システムＧのそれぞれの無線通信システムについて、図５に示した情報に加え、キャリア検出のためのしきい値が記憶されている。例えば、無線通信装置５Ｄが周波数を共用する無線通信システムとして、無線通信システムＥが選択された場合には、キャリア検出のための電力測定を行い、１つの周波数チャネルにおける測定電力が−１００ｄＢｍ以上の場合にキャリア有り（当該周波数チャネルが使用されている）と判定される。
【０１２１】
図２０は、図１８に示す無線通信装置５Ｄの、キャリア検出を行う処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１８の制御部３１は、図４のステップＳ４２、および図１１、図１４、図１７のステップＳ１１２で決定した無線通信システム１で行うマルチキャリア通信の帯域幅を通過させるようなフィルタのタップ数と係数とを計算し、フィルタ部１６１に設定する（ステップＳ１７０）。タップ数と係数をフィルタ部１６１に設定した後、入力信号をバッファリングする時間をキャリア検出信号バッファリング部１６２に設定する（ステップＳ１７１）。続いて、バッファリングした信号に対して行うフーリエ変換の規模をキャリア検出用フーリエ変換部１６３と周波数チャネル電力測定部１６４に設定する（ステップＳ１７２）。
【０１２２】
無線通信装置５Ｄは、フーリエ変換の規模を設定した後、メモリ３２Ａを参照し、周波数を共用するシステムに基づいてキャリアの有無を判定するための電力しきい値をキャリア判定部１６５に設定する（ステップＳ１７３）。キャリア検出のためのしきい値を設定した後、フィルタ部１６１は受信入力信号のフィルタリングを行い（ステップＳ１７４）、フィルタ処理した信号をキャリア検出信号バッファリング部１６２に出力する。キャリア検出信号バッファリング部１６２は、フィルタ部１６１から入力された信号のバッファリングを行い（ステップＳ１７５）、制御部３１から設定された規定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７６）。ステップＳ１７６において、規定時間経過していなければ、Ｎｏルートを通り、バッファリングを継続し（ステップＳ１７５）、規定時間経過した場合には、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングした信号をキャリア検出用フーリエ変換部１６３に出力する。
【０１２３】
キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、キャリア検出用バッファリング部１６２から入力された信号に対して、制御部３１から設定された規模のフーリエ変換を行う（ステップＳ１７７）。キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、フーリエ変換した信号を周波数チャネル電力測定部１６４に出力し、周波数チャネル電力測定部１６４はキャリア検出用フーリエ変換部１６３から入力された信号の、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎の電力測定を行う（ステップＳ１７８）。
【０１２４】
周波数チャネル電力測定部１６４は、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎に測定した電力をキャリア判定部１６５に出力し、このキャリア判定部１６５は周波数チャネル電力測定部１６４から入力された周波数チャネル毎の測定電力と制御部３１から設定されたしきい値との比較を行い、これにより、キャリア検出を判定する（ステップＳ１７９）。キャリア判定部１６５は、周波数チャネル毎の測定電力としきい値を比較した結果を制御部３１に出力する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１８０でキャリア判定結果を制御部３１に出力した後、通信を終了するか否かの判断を行い（ステップＳ４９）、通信を継続する場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＳ１７４以降の処理を繰り返し、例えば、ユーザから通信の終了要求が入力された場合は、Ｙｅｓルートを通り、通信終了処理を行い（ステップＳ５０）、通信を終了する。
【０１２５】
このように、本実施形態に係る無線通信装置５Ｄによれば、キャリア検出手段を設けることにより、周波数を共用する無線通信システムが使用中の周波数チャネルを認識又は把握することができるため、周波数を共用する無線通信システムが使用していない周波数チャネルを用いて無線通信システム１が干渉なく信号の送受信を行うことができ、また、これと同時に、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムに干渉を与えないようにすることができる。
【０１２６】
（第５の実施形態）
図２１は本発明の第５の実施形態に係る無線通信装置５Ｅの概略的なブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置５Ｅは、図１８に示した無線通信装置５Ｄに、タイマー１９０を追加した構成となっている。
【０１２７】
また、本実施形態では、制御部３１が、無線通信システム２において利用される複数の周波数チャネルのうちの使用されている周波数チャネルを判定するためのキャリア判定処理を実行する時間と、キャリア判定処理の判定結果に基づいて無線通信システム１において信号の送受信を行うための信号送受信処理を実行する時間とを切り替え制御する制御手段として機能する。なお、図１８と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。符号３２Ｂを付したメモリについては、後述する第６の実施形態において説明する。
【０１２８】
これにより、キャリアセンススロットと送受信スロットとが、以下に述べるように繰り返される。
【０１２９】
図２２は、図２１に示す無線通信装置５Ｅの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２２に示すフローチャートは、図１７に示す無線通信装置５Ｃが信号を送信する処理の一例を示すフローチャートと、図２０に示す無線通信装置５Ｄがキャリア検出を行う処理の一例を示すフローチャートとを結合したものである。従って図１７および図２０と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【０１３０】
図２１の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムを決定する（ステップ１１０）。続いて、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定するが、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の２以上のサブキャリアの帯域幅となるよう設定する（ステップＳ１１１）。
【０１３１】
図２１の制御部３１は、ステップＳ１１１において、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定した後、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定するが、無線通信システム１が無線通信システム２の２以上の周波数チャネルを共用するように全サブキャリア数を決定する（ステップＳ１１２）。
【０１３２】
ステップＳ１１２において、制御部３１がマルチキャリア通信の全サブキャリア数を決定すると、逆フーリエ変換部３５で行う逆フーリエ変換の規模（第１フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ１１３）。制御部３１は、逆フーリエ変換の規模を決定すると、メモリ３２に記載された情報を基にガードタイムの長さを決定する（ステップＳ１１４）。制御部３１は、ガードタイムの長さを決定すると、変調方式を決定する（ステップＳ１１５）。制御部３１は、ステップＳ１１５において、変調方式を決定した後、図２１のバッファリング部１００でバッファリングを行うＯＦＤＭシンボル数を決定する（ステップＳ１１６）。
【０１３３】
ステップＳ１１６において、バッファリングするＯＦＤＭシンボル数を決定すると、図２１のインターリーブ部１２０が行うインターリーブのサイズを決定する（ステップＳ１３０）。インターリーブサイズが決定された後、図２１のフーリエ変換部１０１および第２逆フーリエ変換部１０３にて行われるフーリエ変換および逆フーリエ変換の規模（第２フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ１１７）。
【０１３４】
第２フーリエ変換の規模を決定した後、無線通信システム１で行うマルチキャリア通信の帯域幅を通過させるようなフィルタのタップ数と係数を計算し、フィルタ部１６１に設定する（ステップＳ１７０）。タップ数と係数をフィルタ部１６１に設定した後、入力信号をバッファリングする時間をキャリア検出信号バッファリング部１６２に設定する（ステップＳ１７１）。続いて、バッファリングした信号に対して行うフーリエ変換の規模をキャリア検出用フーリエ変換部１６３と周波数チャネル電力測定部１６４に設定する（ステップＳ１７２）。フーリエ変換の規模を設定した後、メモリ３２を参照し、周波数を共用するシステムに基づいてキャリアの有無を判定するための電力しきい値をキャリア判定部１６５に設定する（ステップＳ１７３）。ステップＳ１７３の後、制御部３１はタイマー１９０を参照して、キャリアセンススロットの開始時刻か否かを判定する（ステップＳ２００）。
【０１３５】
キャリアセンススロットの開始時刻でなければ、Ｎｏルートを通り、開始時刻となるまで待ち、キャリアセンススロットの開始時刻となれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリア検出部１６０に開始信号を出力し、フィルタ部１６１は受信入力信号のフィルタリングを行い（ステップＳ１７４）、フィルタ処理した信号をキャリア検出信号バッファリング部１６２に出力する。キャリア検出信号バッファリング部１６２は、フィルタ部１６１から入力された信号のバッファリングを行い（ステップＳ１７５）、制御部３１から設定された規定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７６）。
【０１３６】
規定時間経過していなければ、Ｎｏルートを通り、バッファリングを継続し（ステップＳ１７５）、規定時間経過した場合には、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングした信号をキャリア検出用フーリエ変換部１６３に出力する。キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、キャリア検出用バッファリング部１６２から入力された信号に対して、制御部３１から設定された規模のフーリエ変換を行う（ステップＳ１７７）。キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、フーリエ変換した信号を周波数チャネル電力測定部１６４に出力し、周波数チャネル電力測定部１６４はキャリア検出用フーリエ変換部１６３から入力された信号の、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎の電力測定を行う（ステップＳ１７８）。
【０１３７】
周波数チャネル電力測定部１６４は、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎に測定した電力をキャリア判定部１６５に出力し、キャリア判定部１６５は周波数チャネル電力測定部１６４から入力された周波数チャネル毎の測定電力と制御部３１から設定されたしきい値とを比較し、これにより、キャリア検出を判定する（ステップＳ１７９）。キャリア判定部１６５は、周波数チャネル毎の測定電力としきい値を比較した結果を制御部３１に出力する（ステップＳ１８０）。
【０１３８】
制御部３１は、キャリア判定部１６５から入力された周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎のキャリア検出結果を基に、サブキャリア信号割当て部３３へ信号を割当てるサブキャリアとヌルに設定するサブキャリアの情報を出力する。制御部３１はタイマー１９０を参照して、送受信スロットの開始時刻か否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【０１３９】
送受信スロットの開始時刻でなければ、Ｎｏルートを通り、開始時刻となるまで待ち、送受信スロットの開始時刻となれば、Ｙｅｓルートを通り、送受信部３０Ｃ（図２１）に開始信号を出力し、インターリーブ部１２０は制御部３１から入力された開始信号をトリガとして、入力端子から入力されるビット列のバッファリングを行い（ステップＳ１３１）、制御部３１から入力された規定ビット数に達したか否かの判定を行う（ステップＳ１３２）。
【０１４０】
規定のビット数に達していなければ、Ｎｏルートを通り、ビット列のバッファリングを継続し（ステップＳ１３１）、規定のビット数に達すると、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングしたビット列のインターリーブを行う（ステップＳ１３３）。ステップＳ１３３においてインターリーブされたビット列は、サブキャリア信号割当て部３３に入力され、入力端子から入力された送信ビット列を、制御部３１から入力された変調方式に基づいて各サブキャリアにマッピングを行うとともに、制御部３１から入力される情報を基に、周波数を共用する無線通信システム２の周波数チャネルのうちで使用されていると判断された周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列のマッピングを行わずヌル（“０”）に設定する（ステップＳ１１８）。
【０１４１】
サブキャリア信号割当て部３３により変調信号およびヌルが割当てられた信号は、逆フーリエ変換部３４において制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われる（ステップＳ１１９）。逆フーリエ変換された信号は、ガードタイム付加部３５において、ガードタイムが付加され（ステップＳ１２０）、バッファリング部１００でバッファリングおよびシリアルに結合される（ステップＳ１２１）。
【０１４２】
バッファリング部１００は、制御部３１から設定された規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされたか否かを判定し（ステップＳ１２２）、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされていなければ、Ｎｏルートを通り、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされるまでステップＳ１１８からステップＳ１２１までの処理を繰り返す。ステップＳ１２２において、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされていれば、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングして接続した信号を電力増幅器歪発生部１４０に出力する。
【０１４３】
電力増幅器歪発生部１４０は、無線通信装置５Ｅで用いられる電力増幅器の入出力振幅特性および入出力位相特性と、飽和出力に対するバックオフ値とに基づいて、バッファリング部１００から入力された信号に対して、振幅と位相に歪を発生させる（ステップＳ１５０）。電力増幅器で歪を加えられた信号は、フーリエ変換部１０１に入力されフーリエ変換が行われる（ステップＳ１２３）。ステップＳ１２３において、フーリエ変換部１０１でフーリエ変換された信号は、ゼロ信号再生部１０２に入力され、サブキャリア信号割当て部３３でヌルサブキャリアに設定した（ステップＳ１１８と同じ処理）サブキャリアに相当するサブキャリアの値を再度“０”に設定する（ステップＳ１２４）。
【０１４４】
なお、サブキャリア信号割当て部３３でヌルサブキャリアに設定したサブキャリア番号は、制御部３１から入力される。ステップＳ１２４において、ヌルの再設定が行われた信号は、第２逆フーリエ変換部１０３に入力され、制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われ（ステップＳ１２５）、出力端子から出力される。ステップＳ１２５で信号が出力端子から出力された後、通信を終了するか否かの判断を行い（ステップＳ４９）、通信を継続する場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＳ２００以降の処理を繰り返し、例えば、ユーザから通信の終了要求が入力された場合は、Ｙｅｓルートを通り、通信終了処理を行い（ステップＳ５０）、通信を終了する。
【０１４５】
このように、本実施形態に係る無線通信装置５Ｅによれば、キャリアセンススロットと、送受信スロットとが繰り返して構成されるため、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネルの使用状況の判定と、判定結果に基づいた無線通信システム１の信号の送受信を繰り返すことにより、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネルの使用状況が時々刻々と変化する場合にもこれに追従し、使用されている周波数チャネルをヌルに設定してマルチキャリア通信を行うことにより、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルに干渉を与えることなく、無線通信システム１において通信を継続することができる。
【０１４６】
（第６の実施形態）
図２３は、図２１に示す無線通信装置５Ｅのメモリ３２Ｂが保持するテーブルの一例を示す図である。図２３のテーブルは、無線通信システム２（あるいは無線通信システムＢ〜Ｇ）が連続して送信する信号の最小のバースト時間ないしはバースト長を記憶する記憶手段である。このテーブルは、図１９に示すテーブルに無線通信システムＢ〜Ｇにおける連続して送信する信号の最小のバースト時間を追加したものである。そして、制御部３１が、このテーブルに記憶された信号の最小のバースト時間を基に、キャリア判定処理を実行する時間と、信号送受信処理を実行する時間とを、無線通信システム２あるいは無線通信システムＢ〜Ｇの通信方式や種類に応じて決定する。
【０１４７】
図２３に示すテーブルは、図５と同様に、無線通信システムＢ、無線通信システムＣ、無線通信システムＤ、無線通信システムＥ、無線通信システムＦ、無線通信システムＧのそれぞれの無線通信システムについて、図１９に示した情報に加え、それぞれの無線通信システムにおいて連続して送信される信号の最小のバースト時間が記憶されている。例えば、無線通信システムＢでは１０ｍｓ、無線通信システムＣでは２４μｓ、無線通信システムＧでは常時連続して信号の送信が行われている。
【０１４８】
図２４は、図２１に示す無線通信装置５Ｅがスロット構成を決定する処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２１の制御部３１は、図６に示すフローチャートにしたがって決定した周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＢであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【０１４９】
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＢであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を８ｍｓ、信号送信時間を８ｍｓと決定する（ステップＳ２１１）。これは、８ｍｓのキャリアセンス時間と８ｍｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＢでなければ、Ｎｏルートを通り、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＣであるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。
【０１５０】
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＣであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を２０ｕｓ、信号送信時間を２０ｕｓと決定する（ステップＳ２１３）。これは、２０ｕｓのキャリアセンス時間と２０ｕｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＣでなければ、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＤであるか否かを判定する（ステップＳ２１４）。
【０１５１】
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＤであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を２５ｕｓ、信号送信時間を２５ｕｓと決定する（ステップＳ２１５）。これは、２５ｕｓのキャリアセンス時間と２５ｕｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＤでなければ、Ｎｏルートを通り、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＥであるか否かを判定する（ステップＳ２１６）。
【０１５２】
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＥであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を５ｍｓ、信号送信時間を５ｍｓと決定する（ステップＳ２１７）。これは、５ｍｓのキャリアセンス時間と５ｍｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＥでなければ、Ｎｏルートを通り、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＦであるか否かを判定する（ステップＳ２１８）。
【０１５３】
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＦであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を８ｕｓ、信号送信時間を８ｕｓと決定する（ステップＳ２１９）。これは、８ｕｓのキャリアセンス時間と８ｕｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＦでなければ、Ｎｏルートを通り、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＧであるため、キャリアセンス時間を１０ｍｓ、信号送信時間を１０ｍｓと決定する（ステップＳ２２０）。これは、１０ｍｓのキャリアセンス時間と１０ｍｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。
【０１５４】
このように、周波数を共用する無線通信システム毎に、当該無線通信システムが連続して信号の送信を行う最小のバースト時間よりも短い時間を無線通信システム１の信号送信時間として選択することにより、周波数を共用する無線通信システムがある周波数チャネルを使用している場合に、キャリアセンス時間において確実に周波数を共用する無線通信システムの信号を検出することができる。
【０１５５】
また、本実施形態に係る無線通信装置によれば、ライセンスシステムの種類毎にスロット構成が異なるため、第１の無線通信システムである無線通信システムＢ〜Ｇの種類が異なると、フレームフォーマットやスロットフォーマット（信号送信のパターン）も異なるので、無線通信システムＢ〜Ｇの信号送信のパターンに応じた第２の無線通信システムのスロットフォーマットを適切に選択することができる。
【０１５６】
（第７の実施形態）
図２５は、無線基地局としての無線通信装置５（ないしは５Ａ〜５Ｅ）が送信する報知情報の内容を表すフレームフォーマットの一例を示す図である。図２５に示す報知情報のフレームは、無線通信システム１に１台の無線基地局と２台の無線端末局との合計３台の無線通信装置が存在する場合を例に示している。本実施形態においては、３台の無線通信装置５（５Ａ〜５Ｅ）のうちの１台を無線基地局Ａと表し、他の２台を無線端末局Ａ１，Ａ２と表す。
【０１５７】
本実施形態に係る制御部３１は、キャリア判定処理を実行する時間と信号送受信処理を実行する時間とに関する情報を、無線通信システム１において送信される予め決められたフォーマットをもつ報知情報のフレームに記載する。
【０１５８】
図２５に示す報知情報のフレームフォーマット２３０は、システム識別子２３１、スロット時間長２３２、キャリアセンス期間長２３３、信号送受信期間長２３４、周波数を共用する無線通信システム１周波数チャネル当たりのサブキャリア数２３５、全サブキャリア数２３６、ガードタイム長２３７、バッファリングＯＦＤＭシンボル数２３８、インターリーブ長２３９、第２フーリエ変換規模２４０、報知情報送信周期２４１、制御情報スロット数２４２、送信権１割当て端末２４３、送信権１割当てスロット数２４４、送信権２割当て端末２４５、送信権２割当てスロット数２４６、送信権３割当て端末２４７、送信権３割当てスロット数２４８から構成されている。
【０１５９】
図２６は、図２５に示した報知情報のフレームフォーマットの具体値を示した図である。図２６に示す報知情報フレームフォーマット２３０によって設定される内容を列挙すると、システム識別子２３１は“Ｓｙｓｔｅｍ  Ａ”、スロット時間長２３２が“１６ｍｓ”、キャリアセンス期間長２３３が“８ｍｓ”、信号送受信期間長２３４が“８ｍｓ”、周波数を共用する無線通信システム１周波数チャネル当たりのサブキャリア数２３５が“１６”、全サブキャリア数２３６が“１２８”、ガードタイム長２３７が“３２サンプル”、バッファリングＯＦＤＭシンボル数２３８が“２ＯＦＤＭシンボル”、インターリーブ長２３９が“８ｍｓ”、第２フーリエ変換規模２４０が“１０２４”、報知情報送信周期２４１が“１０スロット”、制御情報スロット数２４２が“２スロット”、送信権１割当て端末２４３が“無線基地局Ａ”、送信権１割当てスロット数２４４が“３スロット”、送信権２割当て端末２４５が“無線端末局Ａ１”、送信権２割当てスロット数２４６が“２スロット”、送信権３割当て端末２４７が“無線端末局Ａ２”、送信権３割当てスロット数２４８が“２スロット”である。
【０１６０】
図２７は、図２６に示す報知情報が送信された場合の無線通信システム１のフレーム構成の一例を示すシーケンス図である。図２６および図２７の各スロットの長さは、無線通信装置５（ないしは５Ａ〜５Ｅ）が無線通信システム２とコグニティブ無線通信を行う場合の例であり、図２３のメモリ３２に記憶された無線通信システム２における連続送信信号の最小バースト長（１０ｍｓ）に基づいて以下のように決められる。
【０１６１】
図２６に示す報知情報によって、キャリアセンス（ＣＳ）期間２６１の期間長が８ｍｓ、信号送受信期間２６２の期間長が８ｍｓであるため、１スロット長は１６ｍｓとされ、また、報知情報の送信間隔が１０スロットであることから、１フレーム長２６０は１６０ｍｓとされる。スロット２６３で報知情報が送信された後、図２６に示す制御情報スロット数が２スロットであるため、スロット２６４、２６５が制御情報のスロットとなる。
【０１６２】
制御情報のスロットは、例えば、接続要求フレーム等が送信されるスロットである。図２６に示す送信権１は無線基地局Ａに割当てられ、送信権１が割当てられるスロット数は３スロットであるため、スロット２６６、２６７、２６８に格納されるデータスロットを用いて無線基地局Ａが信号の送信を行う。
【０１６３】
図２６に示す送信権２は無線端末局Ａ１に割当てられ、送信権２が割当てられるスロット数は２スロットであるため、スロット２６９、２７０に格納されるデータスロットを用いて無線端末局Ａ１が信号の送信を行う。図２６に示す送信権３は無線端末局Ａ２に割当てられ、送信権３が割当てられるスロット数は２スロットであるため、スロット２７１、２７２に格納されるデータスロットを用いて無線端末局Ａ２が信号の送信を行う。
【０１６４】
図２８は、報知情報が送信される周波数帯域幅の一例を示した図である。図２８において、無線通信システム１の１つのサブキャリア２８０、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル２８１、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全帯域幅２８２、および、無線通信システム１の報知情報が送信される帯域幅２８３が示されている。図２８に示すように、報知情報は常に周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルに相当する帯域幅で送信され、全サブキャリア数やガードタイム長、ＯＦＤＭシンボル数などのパラメータは、無線基地局Ａおよび無線端末局Ａ１，Ａ２に共通に予め決められた値が用いられる。
【０１６５】
このように、無線基地局が報知情報にスロット構成や送受信のためのパラメータを記載して送信することにより、報知情報を受信した無線端末局が当該スロット構成および送受信パラメータに基づいて無線基地局と無線通信を行うことができるようになる。
【０１６６】
（第８の実施形態）
図２９は本発明の第８の実施形態に係る無線通信装置５Ｆの概略的なブロック図である。第８の実施形態に係る無線通信装置５Ｆは、図２１に示した無線通信装置５Ｅに、受信部２９０を追加した構成となっている。本実施形態に係る制御部３１は、キャリア判定処理を実行する時間と信号送受信処理を実行する時間とに関する情報を、無線通信システム１において送信されるフレームに記載された報知情報から得る。なお、図２１と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態に係る無線通信装置５Ｆも、メモリ３２Ａ，３２Ｂを用いることができる。
【０１６７】
図３０は、図２９に示す無線通信装置５Ｆの、報知情報のスキャンから通信を開始するまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２９の制御部３１は、受信部２９０に予め決められたキャリア周波数や全サブキャリア数などの受信パラメータを設定する（ステップＳ３００）。続いて、設定された周波数チャネルにおいてタイマー１９０を起動し、一定時間報知情報が受信されるのを待つ（ステップＳ３０１）。１つの周波数チャネルで報知情報が受信されたか否かを判定し（ステップＳ３０２）、報知情報が受信されなければ、Ｎｏルートを通り、全システムの全周波数チャネルについてスキャンを行ったか否かを判定する（ステップＳ３０３）。
【０１６８】
このステップＳ３０３において、全システムの全周波数チャネルについてスキャンが行われていなければ、Ｎｏルートを通り、周波数チャネルを変更して（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０１からステップＳ３０３の処理を繰り返す。全システムの全周波数チャネルについてスキャンを終了していれば、Ｙｅｓルートを通り、終了する。
【０１６９】
一方、ステップＳ３０２において報知情報が受信されると、受信した報知情報からデータ送受信パラメータを抽出して（ステップＳ３０５）、抽出したデータ送受信パラメータを送受信部３０Ｃに設定する（ステップＳ３０６）。
【０１７０】
続いて、報知情報が制御情報スロットであるか否かが判定され（ステップＳ３０７）、制御情報スロットでなければ、Ｎｏルートを通り、制御情報スロット開始時刻となるまで待機する。一方、制御情報スロットの開始時刻となれば、Ｙｅｓルートを通り、無線基地局Ａに対して接続要求フレームないしは登録要求フレームを送信する（ステップＳ３０８）。接続要求フレームを送信した後、接続許可フレームを送信したか否かを判定し（ステップＳ３０９）、接続許可フレームを受信すれば、Ｙｅｓルートを通り、データの送受信を開始する（ステップＳ３１０）。一方、ステップＳ３０８において接続許可フレームを受信しない場合には、Ｎｏルートを通り、ステップＳ３０１からステップＳ３０８までの処理を繰り返す。
【０１７１】
このように、報知情報に記載されたスロット構成およびデータ送受信パラメータに基づいて周波数を共用する無線通信システムのキャリアセンスと無線通信システムＡのデータの送受信を行うことにより、無線基地局Ａと同期して確実に通信を行うことができる。
【０１７２】
（第９の実施形態）
図３１は、無線通信システム２と無線通信システム１とのそれぞれの周波数チャネルの周波数配置の一例を示した図である。
【０１７３】
第９の実施形態においては、サブキャリア信号割当て部３３が無線通信システム２において使用されていない周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列を割当てる際の変調方式の変調多値数は、無線通信システム２が使用する周波数チャネルに近い程低く、かつ無線通信システム２が使用する周波数チャネルに遠い程高くなるようにされる。
【０１７４】
図３１の３２０、３２１、３２２はそれぞれ、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル（ないしは周波数チャネルの帯域）を示しており、これらの帯域幅をもつ周波数チャネル３２０、３２２は、無線通信装置５のキャリアセンスにより使用されていないと判断されたが、周波数チャネル３２１はキャリアセンスにより周波数を共用する無線通信システムが使用していると判断されたものとする。したがって、無線通信装置５は周波数帯域３２０、３２２を用いてマルチキャリア通信を行う。
【０１７５】
図３１の３２３、３２４は、周波数を共用する無線通信システムが使用する周波数チャネルに隣接した無線通信システム１のサブキャリアを示しており、周波数を共用する無線通信システムが使用する周波数チャネルからの干渉が大きいため、その他のサブキャリア３２５、３２６とは異なる変調方式が用いられる。
【０１７６】
図３２は、制御部３１が図３１に示すサブキャリア３２３、３２４の変調方式を決定する処理の一例を示したフローチャートである。無線通信装置５は、キャリアセンススロットにおいて周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎の電力を測定し（ステップＳ３３０）、図２０のフローチャートと同様にキャリア検出判定を行う（ステップＳ１７９）。
【０１７７】
無線通信装置５は、キャリア検出判定の結果、使用中と判断された周波数チャネルの電力をしきい値と比較し（ステップＳ３３１）、例えば、−６０ｄＢｍ以上であれば、図３１に示すサブキャリア３２３、３２４の変調方式をＢＰＳＫと決定する（ステップＳ３３２）。一方、使用中と判断された周波数チャネルの電力が−６０ｄＢｍより小さければ、図３１に示すサブキャリア３２３、３２４の変調方式をＱＰＳＫと決定する（ステップＳ３３３）。
【０１７８】
なお、本実施形態においては、無線通信装置５Ａ〜５Ｆも、無線通信装置５と同じように動作する。
【０１７９】
このように、本実施形態に係る無線通信装置５、５Ａ〜５Ｆによれば、変調方式が選択されるため、周波数を共用する無線通信システムが使用している周波数チャネルに近いほど、当該周波数チャネルの信号のサイドローブ成分が干渉となるので、誤り耐性の強い変調方式を用いてトータルのスループット特性を向上させることができる。
【０１８０】
図３３は、無線通信装置５（図３）および無線通信装置５Ａ（図１０）が、図４および図１１に示すフローチャートにしたがって信号を送信した信号スペクトルの一例を示す図である。図３３のスペクトル３４０は、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルが、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の１つのサブキャリアに相当する場合の例である。
【０１８１】
これに対して、図３３のスペクトル３４１は、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルが、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の４つのサブキャリアに相当する場合の例である。図３３のスペクトル３４０とスペクトル３４１とを比較すると、スペクトル３４１はスペクトル３４０に比べて４〜５ｄＢヌルサブキャリアの電力が低減されている。
【０１８２】
図３３のスペクトル３４２は、図１１に示すフローチャートにしたがって、６４ポイントの逆フーリエ変換した信号に１６ポイントのガードタイムを付加したＯＦＤＭシンボルを１０個バッファリングし、１０２４ポイントのフーリエ変換を行った後、ゼロ再生を行った場合のスペクトルを、図３３の３４３は８１９２ポイントのフーリエ変換を行った後、ゼロ再生を行った場合のスペクトルを示している。スペクトル３４１とスペクトル３４３を比較すると、スペクトル３４３はスペクトル３４１に比べ８〜９ｄＢヌルサブキャリアの電力が低減されている。
【０１８３】
（第１０の実施形態）
図３４は本発明の第１０の実施形態に係る無線通信装置４５Ａの概略的なブロック図である。この実施の形態の無線通信装置４５Ａは、図１０に示した無線通信装置４５Ａの送受信部３０のバッファリング部１００とフーリエ変換部１０１との間に、オーバーサンプル部４００とローパスフィルタ部４０１を追加した構成となっている。オーバーサンプル部４００は、制御部３１から設定された値のオーバーサンプルを、バッファリング部１００の出力に対して行う。ローパスフィルタ部４０１は、オーバーサンプル部４００から出力される値に対して例えば、理想ローパスフィルタの処理等のデジタル処理を施す。
【０１８４】
図３５は、図３４に示す無線通信装置４５Ａの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートである。これは図１１に示すフローチャートのステップＳ１１６とステップＳ１１７の間にオーバーサンプル数決定処理（ステップＳ４１０）を追加し、ステップＳ１２２とステップＳ１２３の間にオーバーサンプル（ステップＳ４１１）とローパスフィルタ（ステップＳ４１２）の処理を追加したものである。ステップＳ１１６において、バッファリングするＯＦＤＭシンボル数を決定すると、制御部３１はバッファリングした信号に対するオーバーサンプル数を後述の規則で決定する（ステップＳ４１０）。オーバーサンプル数を決定してからステップＳ１１７の処理を行う。ステップＳ１２２においてバッファリング部１００が規定の数だけＯＦＤＭシンボルをバッファリングして接続した信号が、オーバーサンプル部４００に入力される。オーバーサンプル部４００は、制御部３１から設定された値のオーバーサンプルを行う（ステップ４１１）。
【０１８５】
オーバーサンプル部４００がオーバーサンプルして出力する信号はローパスフィルタ部４０１に入力され、ローパスフィルタの処理が行われる（ステップＳ４１２）。ローパスフィルタ処理が施された信号は、フーリエ変換部１０１に入力されフーリエ変換が行われる（ステップＳ１２３）。以降は、図１１と同様の処理が行われる。
【０１８６】
以上の処理を行うことによって、オーバーサンプルに起因してヌルサブキャリアへ漏洩する電力もきっちりとフィルタリングして低く抑えることができるため、周波数を共用する無線システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低く抑えることができる。
【０１８７】
図３６は、無線通信装置４５Ａが行う図３５に示す信号の送信フローにおいて、オーバーサンプル数（ステップＳ４１０）および第二フーリエ変換の規模を決定する処理（ステップＳ１１７）の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【０１８８】
制御部３１は、メモリ３２に記憶された図５に示すテーブルを基に、周波数を共用する無線システムの最低受信感度を予め決められたしきい値と比較を行う（ステップＳ１３０）。最低受信感度が、例えば−８０ｄＢｍ以上であれば、オーバーサンプル数を４倍に決定し（ステップＳ４２０）、第二フーリエ変換の規模を例えば４０９６ポイントに決定する（ステップＳ４２１）。一方、最低受信感度が、−１００ｄＢｍ以上でかつ−８０ｄＢｍより小さければ、オーバーサンプル数を８倍に決定し（ステップＳ４２２）、第二フーリエ変換の規模を例えば８１９２ポイントに決定する（ステップＳ４２３）。さらに、−１００ｄＢｍより小さければ、オーバーサンプル数を１６倍に決定し（ステップＳ４２４）、第二フーリエ変換の規模を例えば１６３８４ポイントに決定する（ステップＳ４２５）。
【０１８９】
ここでは、周波数を共用する無線システムの最低受信感度が低いほど、一般的に干渉に弱いため、オーバーサンプル数と第二のフーリエ変換の規模を大きくすることにより、周波数の分解能が高くなり、ゼロ信号再生（ステップＳ１２４）の際により細かい周波数精度でヌルサブキャリアを“０”に再設定することができるため、信号を割当てたサブキャリアからの複数のヌルサブキャリアへのサイドローブ成分の漏洩を低く抑えられ、周波数を共用する無線システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低減することができる。
【０１９０】
尚、本発明は上記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。上記の実施形態においては、バッファリングされるＯＦＤＭシンボル数は、１０シンボルであったが、ＯＦＤＭシンボル数は、２以上の所望の値に設定されてもよい。
【０１９１】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明が適用される無線通信システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図２】第１の無線通信システムに割当てられた周波数帯域内の複数の周波数チャネルの配置例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の概略的なブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の信号送信処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】複数の第１の無線通信システムの中から周波数を共用する無線通信システムを選択するためのテーブルの一例を示す図である。
【図６】図４のフローチャートにおいて、ステップＳ４０の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図４のフローチャートにおいて、ステップＳ４１の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】図４のフローチャートにおいて、ステップＳ４２の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図４のフローチャートにおいて、ステップＳ４２の詳細な処理の一例を説明するための他のフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の概略的なブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の信号送信処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置のゼロ信号の再生処理を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の第１変形例に係る無線通信装置の概略的なブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の第１変形例に係る無線通信装置の信号送信処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態の第２変形例に係る無線通信装置の信号送信処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置の概略的なブロック図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置の信号送信処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置の概略的なブロック図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置のサブキャリア電力測定及びキャリア判定を行うためのテーブルの一例を示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置のキャリア検出処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２１】本発明の第５の実施形態に係る無線通信装置の概略的なブロック図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態に係る無線通信装置の信号送信処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２３】本発明の第６の実施形態に係る無線通信装置の記憶手段が保持する信号の最小バースト時間のデータ例を示す図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態に係る無線通信装置のスロット構成決定処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２５】本発明の第７の実施形態に係る無線通信装置が送信する報知情報の内容を表すフレームフォーマットの一例を示す図である。
【図２６】図２５の報知情報フレームのフォーマットの具体値を示す図である。
【図２７】図２６の報知情報が送信された場合の無線通信システムのフレーム構成の一例を示すシーケンス図である。
【図２８】報知情報が送信される周波数帯域幅の一例を示す図である。
【図２９】本発明の第８の実施形態に係る無線通信装置の概略的なブロック図である。
【図３０】本発明の第８の実施形態に係る無線通信装置における報知情報のスキャンから通信を開始するまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３１】第１の無線通信システムと第２の無線通信システムとのそれぞれの周波数チャネルの周波数配置の一例を示す図である。
【図３２】本発明の第９の実施形態に係る無線通信装置における複数のサブキャリアに対する変調方式の決定処理を説明するためのフローチャートである。
【図３３】本発明の無線通信装置が送信出力する信号スペクトルの一例を示す図である。
【図３４】本発明の第１０の実施形態に係る無線通信装置の概略的なブロック図である。
【図３５】本発明の第１０の実施形態に係る無線通信装置の信号送信処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３６】本発明の第１０の実施形態に係る無線通信装置の信号送信処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１９３】
１…無線通信システム（第２の無線通信システム）、２〜４…無線通信システム（第１の無線通信システム）、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，６〜９…無線通信装置、１０〜１７…周波数帯域、１８〜２２…周波数チャネル、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…送受信部、３１…制御部（サブキャリア割当て制御手段、制御手段）、３２，３２Ａ，３２Ｂ…メモリ（記憶手段）、３３…サブキャリア信号割当て部（サブキャリア信号割当て手段）、３４…逆フーリエ変換部（逆フーリエ変換手段、第１の逆フーリエ変換手段）、３５…ガードタイム付加部（ガードタイム付加手段）、１００…バッファリング部（バッファリング手段）、１０１…フーリエ変換部（フーリエ変換手段）、１０２…ゼロ信号再生部（ゼロ信号再生手段）、１０３…第２逆フーリエ変換部（第２の逆フーリエ変換手段）、１２０…インターリーブ部、１４０…電力増幅器歪発生部（電力増幅器歪み発生手段）、１６０…キャリア検出部、１６１…フィルタ部（フィルタ手段）、１６２…キャリア検出信号バッファリング部（第２のバッファリング手段）、１６３…キャリア検出用フーリエ変換部（第２のフーリエ変換手段）、１６４…周波数チャネル電力測定部（サブキャリア電力測定手段）、１６５…キャリア判定部（キャリア判定手段）、１９０…タイマー、２３０…フレームフォーマット、２３１…システム識別子、２３２…スロット時間長、２３３…キャリアセンス期間長、２３４…信号送受信期間長、２３５…１周波数チャネル当たりのサブキャリア数、２３６…全サブキャリア数、２３７…ガードタイム長、２３８…バッファリングＯＦＤＭシンボル数、２３９…インターリーブ長、２４０…第２フーリエ変換規模、２４１…報知情報送信周期、２４２…制御情報スロット数、２４３…送信権１割当て端末、２４４…送信権１割当てスロット数、２４５…送信権２割当て端末、２４６…送信権２割当てスロット数、２４７…送信権３割当て端末、２４８…送信権３割当てスロット数、２６０…１フレーム長、２６１…キャリアセンス期間、２６２…信号送受信期間、２６３〜２７２…スロット、２８０…サブキャリア、２８１…周波数チャネル、２８２…全帯域幅、２８３…帯域幅、２９０…受信部、３２０〜３２２…周波数チャネル、３２３〜３２６…サブキャリア、３４０〜３４３…スペクトル。
【図１】
2008154095.tif 000003
【図２】
2008154095.tif 000004
【図３】
2008154095.tif 000005
【図４】
2008154095.tif 000006
【図５】
2008154095.tif 000007
【図６】
2008154095.tif 000008
【図７】
2008154095.tif 000009
【図８】
2008154095.tif 000010
【図９】
2008154095.tif 000011
【図１０】
2008154095.tif 000012
【図１１】
2008154095.tif 000013
【図１２】
2008154095.tif 000014
【図１３】
2008154095.tif 000015
【図１４】
2008154095.tif 000016
【図１５】
2008154095.tif 000017
【図１６】
2008154095.tif 000018
【図１７】
2008154095.tif 000019
【図１８】
2008154095.tif 000020
【図１９】
2008154095.tif 000021
【図２０】
2008154095.tif 000022
【図２１】
2008154095.tif 000023
【図２２】
2008154095.tif 000024
【図２３】
2008154095.tif 000025
【図２４】
2008154095.tif 000026
【図２５】
2008154095.tif 000027
【図２６】
2008154095.tif 000028
【図２７】
2008154095.tif 000029
【図２８】
2008154095.tif 000030
【図２９】
2008154095.tif 000031
【図３０】
2008154095.tif 000032
【図３１】
2008154095.tif 000033
【図３２】
2008154095.tif 000034
【図３３】
2008154095.tif 000035
【図３４】
2008154095.tif 000036
【図３５】
2008154095.tif 000037
【図３６】
2008154095.tif 000038