(57)【要約】【課題】  ナイキストフィルタのロールオフ率を適応制御することで、フェージングによる通信信号の劣化を抑制し、電波環境の変化に拘わらず通信品質を向上させることを目的とする。【解決手段】  本発明の無線通信装置は、無線通信に用いられる信号の帯域通過フィルタとして機能するナイキストフィルタ２３０と、無線通信を実行しているチャネルの隣接チャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する隣接検出部２３６と、隣接検出部２３６に検出されたＲＳＳＩ値に基づいて、ナイキストフィルタのロールオフ率を調整するロールオフ調整部２３８と、を備えることを特徴としている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する複数の周波数帯域のいずれかを選択して無線通信を行う無線通信装置であって、
前記無線通信に用いられる信号の帯域通過フィルタとして機能するナイキストフィルタと、
無線通信を実行しているチャネルの隣接チャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する隣接検出部と、
前記隣接検出部に検出されたＲＳＳＩ値に基づいて、前記ナイキストフィルタのロールオフ率を調整するロールオフ調整部と、
を備えることを特徴とする、無線通信装置。
【請求項２】
ＲＳＳＩ値とロールオフ率とを対応付けたロールオフテーブルを記憶するロールオフテーブル記憶部をさらに備え、
前記ロールオフ調整部は、前記ロールオフテーブルを参照してロールオフ率を決定することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記隣接するチャネルは、前記無線通信を実行しているチャネルの前後およびさらにその前後の、４つのチャネルであることを特徴とする、請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信を実行しているチャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する実行検出部と、
前記実行検出部が検出したＲＳＳＩ値の瞬時電力を平均電力で除算した値が所定範囲内であるかどうかを判定するフェージング判定部と、
をさらに備え、
前記ロールオフ調整部は、前記フェージング判定部が所定範囲内にはないと判定した場合に、ロールオフ率を調整することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ロールオフ調整部が決定したロールオフ率を無線通信の相手先の無線通信装置に送信するロールオフ率送信部をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項６】
無線通信装置間で、隣接する複数の周波数帯域のいずれかを選択して無線通信を行う無線通信方法であって、
無線通信を実行しているチャネルの隣接チャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する隣接検出ステップと、
前記検出されたＲＳＳＩ値に基づいて、前記無線通信に用いられる信号の帯域通過フィルタとして機能するナイキストフィルタのロールオフ率を調整するロールオフ調整ステップと、
を含むことを特徴とする、無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隣接する複数の周波数帯域のいずれかを選択して無線通信を行う無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＨＳ(Personal Handy phone System)等に代表される無線通信装置が普及し、場所や時間を問わず通話や情報入手が可能となった。特に昨今では、入手可能な情報量も増加の一途を辿り、大容量のデータをダウンロードするため高速な無線通信方式が取り入れられるようになってきた。
【０００３】
近年の高速デジタル無線通信としては、スペクトラム拡散通信方式を用いたものが主流となっている。かかるスペクトラム拡散通信方式では、高速なデータ通信を行うため、変復調に用いられるシンボル数の増加に伴う無線信号のスペクトラム広帯域化や、１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)や６４ＱＡＭといった振幅成分を必要とする多値変調化が要求されている。
【０００４】
このような様々な通信方式を用いる無線通信装置では、ベースバンド帯域外の不要な信号であるスプリアスを除去するための帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）として機能するベースバンドフィルタや、ヘテロダイン方式の変復調における中間周波数の帯域通過フィルタとして機能するＩＦ(Intermediate Frequency)フィルタ等が設けられている。
【０００５】
このような帯域通過フィルタとしては、例えば、ナイキストフィルタが用いられ、送信回路では、隣接するチャネルへの漏洩電力の抑制、受信回路では、隣接するチャネルにおけるスプリアスの除去が為される。無線通信においては周波数の有効利用の観点から上記帯域通過フィルタによる通過帯域の挟帯域化が図られている。通過帯域の挟帯域化には急峻な減衰特性が要求されることとなるが、実際の挟帯域化においては、要求に相反して減衰特性は鈍化してしまう。そこで、ＩＦフィルタの帯域幅を挟帯域化し、かかるＩＦフィルタの採用による減衰分を、等化器を用いて振幅補正し、符号間干渉が少ない伝送特性を確保する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−２０５２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、伝送帯域幅が広い通信システムでは、シンボル間の間隔が短くなり、マルチパスフェージング（以下、単にフェージングと呼ぶ。）による符号間干渉が大きくなる。かかるフェージングによる遅延波は、伝送特性を確保する上述した技術のように等化器を用いて補償するのが一般的である。しかし、かかる技術では、等化器を別途準備する必要があり、回路規模およびコストの増加を招いていた。また、等化器を利用する通信信号には、例えば２６ビットの領域を占有するトレーニング参照符号をスロット内に設けなくてはならず、その分データの伝送量が制限され、通信速度が低下していた。
【０００７】
また、上記のようなフェージングは、自己の無線通信装置の位置や通信先である無線通信装置の位置の変化、その通信経路間の障害物等に応じて変化するので、フェージング環境が変化したとしても高い通信品質を維持可能な無線通信装置が望まれている。
【０００８】
このような通信システムでは、隣接するチャネルへの漏洩電力（ＡＣＰ：Adjacent Channel leakage Power）が規格によって定められているので、帯域通過フィルタとして用いられるナイキストフィルタのロールオフ率αが固定値となり、フェージングにより受信特性が劣化したとしても、符号間干渉の影響を軽減させることなく低品質な通信が継続されていた。
【０００９】
本発明は、従来における符号間干渉の補償回路が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ナイキストフィルタのロールオフ率を適応制御することで、フェージングによる通信信号の劣化を抑制し、電波環境の変化に拘わらず通信品質を向上させることが可能な、新規かつ改良された無線通信装置および無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来では規格にて規定されている隣接チャネルへの漏洩電力ＡＣＰおよび占有帯域幅(ＯＢＷ：Occupied frequency Band Width)を逸脱しないように、ナイキストフィルタのロールオフ率が一定値に固定されていた。本願発明者らは、このようなナイキストフィルタの特性とフェージング環境における受信特性とが密接に関連していることを見出し、ロールオフ率を調整することで、フェージング環境において通信品質に大きく影響する振幅変動や位相変動に対するフェージング耐性を制御できることを確認し、本発明に至った。
【００１１】
上述した課題を解決するために、本発明のある観点によれば、隣接する複数の周波数帯域のいずれかを選択して無線通信を行う無線通信装置であって、無線通信に用いられる信号の帯域通過フィルタとして機能するナイキストフィルタと、無線通信を実行しているチャネルの隣接チャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する隣接検出部と、隣接検出部に検出されたＲＳＳＩ値に基づいて、ナイキストフィルタのロールオフ率を調整するロールオフ調整部と、を備えることを特徴とする、無線通信装置が提供される。
【００１２】
フェージング環境がもたらす符号間干渉(ＩＳＩ：Inter Symbol Interference)による受信特性の劣化が著しい場合に、ロールオフ率αを大きくすることで符号間干渉を改善することができる。しかし、ロールオフ率を大きくすると占有帯域幅が広くなり、隣接チャネルへの漏洩電力も増加するという弊害が生じる。従って、漏洩電力や占有帯域幅の規格を逸脱しない程度に、また、隣接チャネルが他の無線通信装置間で利用されている場合にそのような無線通信に影響を及ぼさない程度に、ロールオフ率を適度に大きくするような適応制御を行うことで符号間干渉を低減し、通信品質を向上させる。
【００１３】
また、無線通信は有線通信と比較するとその通信品質の安定性も欠け、さらにユーザの移動等の通信環境や通信経路の変化によって、フェージング環境が変化する。このようなフェージング環境の変化に対して、ロールオフ率を適宜、または、所定時間毎に見直すことにより、常に、最適な通信環境で無線通信を実行することができ、高品質な通信状態を維持することが可能となる。
【００１４】
さらに、ロールオフ率を大きくすると、ナイキストフィルタの処理量が軽減され、使用するタップ数を少なくすることが可能となるため、デジタル処理に要する消費電力を低減することができる。
【００１５】
また、本発明による受信特性の調整は、ナイキストフィルタのロールオフ率の調整といった容易な処理のみで実施でき、等化器等の特別な追加回路を設けることなく、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)やソフトウェアフィルタ等の変更で容易に対応することが可能である。
【００１６】
ＲＳＳＩ値とロールオフ率とを対応付けたロールオフテーブルを記憶するロールオフテーブル記憶部をさらに備え、ロールオフ調整部は、ロールオフテーブルを参照してロールオフ率を決定するとしてもよい。
【００１７】
隣接検出部が検出したＲＳＳＩ値とロールオフ率との関係は所定の関数で表すことができる。しかし、ロールオフ調整部による調整毎に上記関数を計算すると、多大な処理時間や消費電力を費やしてしまう。また、本発明では、ロールオフ率の分解能や精度を高くする必要がない。従って、ＲＳＳＩ値とロールオフ率との関係を数点のテーブルで表現することで、処理時間や消費電力の低減を図ることができる。
【００１８】
隣接するチャネルは、無線通信を実行しているチャネルの前後およびさらにその前後の、４つのチャネルであってもよい。
【００１９】
かかる構成により、隣接する４つのチャネルに対する漏洩電力を総合的に判断でき、２つ隣のチャネルにも影響を及ぼさない安全な状態でロールオフ率を大きくすることが可能となる。
【００２０】
無線通信を実行しているチャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する実行検出部と、実行検出部が検出したＲＳＳＩ値の瞬時電力を平均電力で除算した値が所定範囲内であるかどうかを判定するフェージング判定部と、をさらに備え、ロールオフ調整部は、フェージング判定部が所定範囲内にはないと判定した場合に、ロールオフ率を調整してもよい。
【００２１】
フェージングの影響が大きくなった適度なタイミングのみにおいて適切なロールオフ率の調整を行う上記の構成により、フェージングの影響が少ない場合においてもロールオフ率を煩雑に調整してしまい処理負担や消費電力を無駄に費やしてしまう、といった不要な処理を抑制することが可能となる。
【００２２】
ロールオフ調整部が決定したロールオフ率を無線通信の相手先の無線通信装置に送信するロールオフ率送信部をさらに備えてもよい。
【００２３】
通常、フェージングの影響は、無線通信を実行している両無線通信装置において同様に生じる。相手先無線通信装置にロールオフ率を送信することで、ロールオフ率の同期を図ることができ、一方の調整機構により両方の通信品質を一度に向上することが可能となる。
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、無線通信装置間で、隣接する複数の周波数帯域のいずれかを選択して無線通信を行う無線通信方法であって、無線通信を実行しているチャネルの隣接チャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する隣接検出ステップと、検出されたＲＳＳＩ値に基づいて、無線通信に用いられる信号の帯域通過フィルタとして機能するナイキストフィルタのロールオフ率を調整するロールオフ調整ステップと、を含むことを特徴とする、無線通信方法が提供される。
【００２５】
上述した無線通信端末における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該無線通信方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明の無線通信装置は、ナイキストフィルタのロールオフ率を適応制御することで、フェージングによる通信信号の劣化を抑制し、電波環境の変化に拘わらず通信品質を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２８】
携帯電話やＰＨＳ等に代表される無線通信装置としての無線端末では、所定間隔をおいて配される無線通信装置としての基地局との無線通信システムが構築され、この無線通信システムを利用して通信を行うことができる。本実施形態では、このような無線端末と基地局を例に挙げて、無線通信装置間における無線通信の通信品質の向上を図るべく、マルチパスフェージング現象が生じた場合の受信特性の調整を行う。
【００２９】
ここで、マルチパスフェージングとは、無線通信装置から放出された電波が建物等に反射し、様々な通信経路を介して相手先に到達することを言い、直接的に到達した電波と反射等により回り道をして到達した電波との到達時間の差異によって電波が互いに影響を及ぼし合い、振幅変動や位相変動が生じるという結果をもたらす。
【００３０】
ところで、通信信号のベースバンド帯域や中間周波数帯域では、帯域通過フィルタとしてナイキストフィルタが用いられる。以下に示す実施形態では、このようなナイキストフィルタの特性と、上述したフェージング環境における受信特性とが密接に関連していることに基づいて、ロールオフ率を調整し、フェージング環境において通信品質に大きく影響する振幅変動や位相変動に対するフェージング耐性を制御する。
【００３１】
詳細に説明すると、伝送帯域幅の広帯域化が望まれる近年の通信システムでは、隣接するチャネルへの影響を抑制するためフィルタの急峻な減衰特性が要求される。しかし、フィルタの減衰特性を急峻にすると、シンボル間の間隔が短い高速の通信方式において、マルチパスフェージングによる振幅変動や位相変動といった符号間干渉が大きくなる。このようにフェージングの影響が大きくなった場合には、ナイキストフィルタのロールオフ率を大きくすることで振幅変動や位相変動の影響を低減することができる。
【００３２】
しかし、そもそも従来におけるナイキストフィルタのロールオフ率が一定値に固定されているのは、ロールオフ率を大きくすると占有帯域幅が広くなり、隣接チャネルへの漏洩電力が増加するからである。従って、従来では、隣接チャネルの利用状況に拘わらず、隣接チャネルの通信信号に影響を与えない範囲でロールオフ率が固定されていた。
【００３３】
しかし、見方を変えれば、隣接チャネルが利用されていない場合や、漏洩電力が隣接チャネルに影響を及ぼさない場合にはロールオフ率を大きくすることができることになる。本実施形態は、フェージングの影響や隣接チャネルの利用状況に応じてロールオフ率を動的に変更し、通信品質を向上させる。ここでは、このようなロールオフ率変更の具体的な動作説明を行う前に、ナイキストフィルタが用いられる当該無線通信システムの全体的な構成を説明する。
【００３４】
（無線通信システム１００）
図１は、無線通信システム１００を説明するためのシステムブロック図である。かかる無線通信システム１００は、ユーザが所有する無線端末１１０と、基地局１２０と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)やインターネット等の通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。
【００３５】
上記無線通信システム１００では、ユーザ１５２が無線端末１１０を利用して他の無線端末１５０に電話しようと試みた場合、ユーザ１５２の無線端末１１０の操作に応じて、無線通信可能領域にある基地局１２０との無線通信が確立され、基地局１２０は、通信網１３０を介して中継サーバ１４０に他の無線端末１５０との通信接続を要求する。
【００３６】
次に、中継サーバ１４０は、他の無線端末１５０の無線通信可能領域にある基地局１２０を選定して、通信相手１５４の有する他の無線端末１５０との音声通話を設定する。
【００３７】
そして、音声通話に必要な基地局１２０の設定が完了すると、基地局１２０同士が中継サーバ１４０を介して接続され、ユーザ１５２と通信相手１５４との音声通信が可能となる。
【００３８】
以下、無線通信システム１００における無線端末１１０、基地局１２０の構成を個々に説明する。ここでは、基地局１２０と無線端末１１０との無線通信を挙げて本実施形態を説明しているが、当然、無線端末１１０同士や基地局１２０同士等様々な無線通信形態への適用が可能である。また、本実施形態では無線端末１１０と基地局１２０との双方向通信を例に挙げて説明しているが、基地局１２０から無線端末１１０等の単方向通信にも適用する事が可能である。
【００３９】
（無線端末１１０）
図２は、無線端末１１０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。かかる無線端末１１０は、端末側制御部２１０と、端末側メモリ２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、端末側無線通信部２１８とを含んで構成される。
【００４０】
上記端末側制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により無線端末１１０全体を管理および制御する。端末側制御部２１０は、端末側メモリ２１２のプログラムを用いて、無線端末１１０を利用した通話機能やメール配信機能を遂行する。
【００４１】
上記端末側メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等で構成され、端末側制御部２１０で処理されるプログラムやアプリケーション等を記憶する。また、後述するロールオフテーブル記憶部２５０としても機能する。ロールオフテーブル記憶部２５０は、ＲＳＳＩ値とロールオフ率とを対応付けたロールオフテーブルを記憶する。
【００４２】
上記表示部２１４は、カラーまたは単色のディスプレイで構成され、端末側メモリ２１２に記憶された、または通信網を介してアプリケーションサーバ（図示せず）から提供される、ＷｅｂブラウザやアプリケーションのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示することができる。
【００４３】
上記操作部２１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。
【００４４】
上記端末側無線通信部２１８は、無線通信システム１００における基地局１２０と無線通信を行う。かかる無線通信としては、例えば、基地局１２０内でフレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれ無線端末１１０のチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式（TDMA:Time Division Multiple Access）やＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)といった様々な通信方式を用いることが可能である。
【００４５】
また、端末側無線通信部２１８は、ナイキストフィルタ２３０と、実行検出部２３２と、フェージング判定部２３４と、隣接検出部２３６と、ロールオフ調整部２３８と、ロールオフ率送信部２４０を含んで構成される。ナイキストフィルタ２３０は、無線通信に用いられる信号のベースバンド領域や中間周波数領域における帯域通過フィルタとして機能する。
【００４６】
かかるナイキストフィルタ２３０の周波数特性は、ロールオフ率αを用いて一般に数式１、２で示される。ここで、数式１は、ナイキストフィルタの周波数特性Ｒ（ｆ）を、数式２は、ナイキストフィルタの時間応答ｒ（ｔ）を示している。
【数１】
2008277972.tif 000003
…（数式１）
【数２】
2008277972.tif 000004
…（数式２）
以下に、数式１、２によるナイキストフィルタの特性を説明する。
【００４７】
図３は、数式１に示したナイキストフィルタの周波数特性を示し、図４は、数式２に示したナイキストフィルタの時間応答特性を示し、図５は、ナイキストフィルタの時間変動推移を示している。ここでは、ロールオフ率αとして１．０を最大とする３つの値（０、０．５、１．０）をとり、その推移が示される。また、Ｔはシンボル周期を示している。
【００４８】
図４、５の時間応答特性を参照すると、時間軸の変動が生じたとき、ロールオフ率αが小さい値をとっていた場合に基準シンボル点から振幅誤差が大きくなり、符号間干渉を生じさせることが理解できる。これに対して、ロールオフ率αが大きい値をとる場合には、振幅誤差の影響を受けにくくなる。
【００４９】
その一方で、図３の周波数特性を参照すると、ロールオフ率αが小さい値をとる場合には隣接するチャネルに何ら影響を及ぼさないが、ロールオフ率αが大きい値をとる場合には漏洩電力を生じ、影響を及ぼしてしまうことがわかる。
【００５０】
このようなナイキストフィルタのロールオフ率に対する特性を纏めると、ロールオフ率を小さくした場合には、漏洩電力も小さくなるので隣接するチャネルへの影響が少なくなり、ロールオフ率を大きくした場合、振幅変動や位相変動の影響（符号間干渉）が少なくなるのでフェージング耐性が高くなり、また、タップ数を少なくすることが可能なので消費電力の低減化を図れる。
【００５１】
図６は、ロールオフ率によるアイパターン特性を示した説明図である。ここでは、信号劣化の有無を、アイパターンによって形成されるアイによって評価できる。図６（ａ）を参照すると、ロールオフ率が小さい場合は、パルスの尾が長くなり、前後多数のパルスの尾が重なって情報伝送が正確に為されなくなる。従って、フェージング耐性が低減する。一方、図６（ｂ）や図６（ｃ）のようにロールオフ率を大きくしていくと、パルスの尾が短くなり前後のパルスからの干渉が減少し、情報伝達が正確に為されるようになる。従って、フェージング耐性は増加する。
【００５２】
図２に戻って、実行検出部２３２は、無線通信を実行しているチャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する。フェージング判定部２３４は、ＲＳＳＩ値の瞬時電力を平均電力で除算した値が所定範囲内であるかどうかを判定する。フェージング環境下では、例えば、反射や回り込みにより位相がずれた搬送波と元の搬送波との振幅が重畳されて大きく、または位相がずれた振幅同士が相殺されて小さくなり、平均電力に対する振幅変動の量を示す瞬時電力／平均電力の値も所定範囲より大きくまたは小さくなる。従って、受信特性が劣化したときに瞬時電力／平均電力が所定範囲を逸脱しているかどうかで、その受信特性の劣化がフェージングの影響によるものかどうかを判定できる。かかる判定結果は、後述するロールオフ調整部２３８がロールオフ調整を行うかどうかに利用される。
【００５３】
フェージングの影響が大きくなった適度なタイミングのみにおいて適切なロールオフ率の調整を行う上記の構成により、フェージングの影響が少ない場合においてもロールオフ率を煩雑に調整してしまい処理負担や消費電力を無駄に費やしてしまう、といった不要な処理を抑制することが可能となる。
【００５４】
隣接検出部２３６は、無線通信を実行しているチャネルの隣接チャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する。ロールオフ調整部２３８は、フェージング判定部２３４が所定範囲内にはないと判定した場合に、即ち、受信特性の劣化がフェージングの影響による場合に、隣接検出部２３６で検出されたＲＳＳＩ値に基づいて、ナイキストフィルタ２３０のロールオフ率を調整する。
【００５５】
また、ロールオフ調整部２３８は、ロールオフテーブル記憶部２５０に記憶されたロールオフテーブルを参照してロールオフ率を決定してもよい。
【００５６】
図７は、ロールオフテーブルの一例を示した説明図である。ここでは、ＲＳＳＩ値の参照値を７段階設け、それぞれに対応した適切なロールオフ率が示される。例えば、隣接するチャネル（ｆｃ±Δｆ）が２１ｄＢμの場合、ロールオフ率を１．０とすることができる。隣接検出部２３６において検出されたＲＳＳＩ値がロールオフテーブル上に無い場合には、その参照可能な上下の値の近い方のロールオフ率を参照するか、もしくは、線形補間等の補間技術を用いてロールオフ率を決定してもよい。
【００５７】
ここで、隣接チャネル（ｆｃ±Δｆ）や２つ隣のチャネル（ｆｃ±２Δｆ）の両方でＲＳＳＩ値が検出された場合、対応するロールオフ率の小さい方を採用する。これは、隣接チャネル（ｆｃ±Δｆ）や２つ隣のチャネル（ｆｃ±２Δｆ）の両方の通信に影響を及ぼさないロールオフ率を選択するためである。
【００５８】
図７のロールオフテーブルにおいては、ロールオフ率を決定する２つの概念が含まれている。まず、図７中（１）に示すように、隣接チャネル（ｆｃ±Δｆ）が０．００ｄＢμ以下であったり、２つ隣のチャネル（ｆｃ±２Δｆ）が−２．００ｄＢμ以下である場合、隣接する４つのチャネル全てを利用されていないチャネルと見なすことができ、漏洩電力の影響を考慮しなくて済むのでロールオフ率を最大に設定することができる。２つ目として、図７中（２）の領域では、隣接チャネル（ｆｃ±Δｆ）や２つ隣のチャネル（ｆｃ±２Δｆ）で少しでもＲＳＳＩ値が検出される場合、そのチャネルは利用されているとみなすので、基本的にロールオフ率は小さい値を維持する。しかし、そのチャネルのＲＳＳＩ値が大きい場合は、多少の漏洩電力を許容する、即ち、そのチャネルの通信に影響しないとみなして、適切な範囲でロールオフ率を上げる。
【００５９】
このように、ＲＳＳＩ値とロールオフ率との関係は所定の関数で表すことができる。しかし、ロールオフ調整部２３８による調整毎にこのような関数を計算すると、多大な処理時間および消費電力を費やしてしまう。また、本実施形態では、ロールオフ率の分解能や精度を高くする必要がない。従って、ＲＳＳＩ値とロールオフ率との関係を図７のような数点のテーブルで表現することで、処理時間や消費電力の低減を図ることができる。
【００６０】
また、上述したように、隣接検出部２３６の対象となるチャネルは、無線通信を実行しているチャネルの前後およびさらにその前後の４つのチャネルである。
【００６１】
図８は、ロールオフ率と隣接チャネルへの漏洩電力との関係を示した説明図である。ここでは、ロールオフ率に応じた、中心周波数ｆｃからΔｆおよび２×Δｆ離れた周波数における漏洩電力量が示される。図８を参照すると、隣接するチャネルの方が２つ隣のチャネルより漏洩電力の影響が高いことが分かる。かかる差分が図７のロールオフテーブルにおける両者間の参照値の差（例えば２ｄＢμ）となっている。かかる４つのチャネル全てを判定基準とする上記の構成により、隣接する４つのチャネルに対する漏洩電力を総合的に判断でき、２つ隣のチャネルにも影響を及ぼさない安全な状態でロールオフ率を変更することが可能となる。
【００６２】
また、端末側無線通信部２１８にＲＳＳＩを検出する回路が複数設けられている場合、同一のスロット内で、無線通信を実行しているチャネルと他のチャネルとのＲＳＳＩを測定できるが、１つしか設けられていない場合、スロットを異ならせて測定する必要がある。従って、実行検出部２３２は、無線通信を実行しているチャネルのＲＳＳＩを主回路によって検出し、隣接検出部２３６は、主回路または副回路によって検出する。
【００６３】
ロールオフ率送信部２４０は、ロールオフ調整部が決定したロールオフ率を無線通信の相手となる無線通信装置である基地局１２０に送信する。通常、フェージングの影響は、無線通信を実行している両無線通信装置において同様に生じる。上記のロールオフ率を相手となる無線端末１１０に送信することで、ロールオフ率の同期を図ることができ、一方の調整機構により両方の通信品質を一度に向上することが可能となる。
【００６４】
このようなロールオフ率は、自己の無線端末１１０のロールオフ率が更新されたときに送信され、データの占有ビットは例えば３ビットである。ここで、無線端末１１０は、ロールオフ率を変更した後に相手に送信してもよいし、ロールオフ率を変更せず、相手先の変更の可否を確認した後に、相手先の基地局１２０とタイミングを合わせて変更してもよい。
【００６５】
フェージング環境がもたらす符号間干渉ＩＳＩによる無線伝送特性の劣化が著しい場合に、ロールオフ率を大きくすることで符号間干渉を改善させることができる。しかし、上記で説明したように、ロールオフ率を大きくすると占有帯域幅が広くなり、隣接チャネルへの漏洩電力が増加するという弊害が生じる。従って、上述した無線端末１１０では、電力漏洩や占有帯域幅の規格を逸脱しない程度に、また、隣接チャネルが他の無線通信装置間で利用されている場合にそのような無線通信に影響を及ぼさない程度に、ロールオフ率を適度に大きくするような適応制御を行い、符号間干渉を低減し、通信品質を向上させる。
【００６６】
また、無線通信は有線通信と比較するとその通信品質の安定性も欠け、さらにユーザの移動等の通信環境や通信経路の変化によって、フェージング環境が変化する。このようなフェージング環境の変化に対して、ロールオフ率を適宜、または、所定時間毎に見直すことにより、常に、最適な通信環境で無線通信を実行することができ、高品質な通信状態を維持することが可能となる。
【００６７】
さらに、ロールオフ率を大きくすると、ナイキストフィルタの処理量が軽減され、使用するタップ数を少なくすることが可能となる。従来はロールオフ率が一定の状態で通信が実施されていたので、不必要に処理を重くしている傾向があったが、本実施形態では、デジタル処理に要する消費電力を低減することができる。このとき、ロールオフ率の実際の変更は、予め複数のタップを設けておいて、どれを利用するかを選択し、不要なタップを切り離すことで為される。
【００６８】
また、本実施形態による受信特性の調整は、ナイキストフィルタのロールオフ率の調整といった容易な処理のみで実施でき、等化器等の特別な追加回路を設けることなく、ＦＰＧＡやソフトウェアフィルタ等の変更で容易に対応することが可能である。また、等化器を利用する通信信号に用いられるトレーニング参照符号も不要となるので、データの利用効率および通信速度を向上することができる。
【００６９】
（基地局１２０）
図９は、基地局１２０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。基地局１２０は、基地局側制御部２７０と、基地局側メモリ２７２と、通信網接続部２７４と、基地局側無線通信部２７６と、を含んで構成される。
【００７０】
上記基地局側制御部２７０は、中央処理装置を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。基地局側制御部２７０は、基地局側メモリ２７２のプログラムを用いて、無線端末同士間の通話もしくは通信を支援する。
【００７１】
上記基地局側メモリ２７２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、基地局側制御部２７０で処理されるプログラムや、無線端末同士間で送受信されるデータを記憶する。また、無線端末１１０同様にロールオフテーブル記憶部２５０としても機能する。
【００７２】
上記通信網接続部２７４は、通信網１３０を通じて中継サーバ１４０と設定信号の送受信を行い、通信先の基地局１２０が選択された後に、中継サーバ１４０を介してその相手先の基地局１２０と音声信号の送受信を実行する。
【００７３】
上記基地局側無線通信部２７６は、無線通信システム１００における無線端末１１０と無線通信を行う。また、基地局側無線通信部２７６は、無線端末１１０同様、ナイキストフィルタ２３０と、実行検出部２３２と、フェージング判定部２３４と、隣接検出部２３６と、ロールオフ調整部２３８と、ロールオフ率送信部２４０を含んで構成される。かかる構成要素は、無線端末１１０における構成要素として既に述べた構成要素と実質的に機能が同一なので重複説明を省略する。
【００７４】
以上説明した無線通信システム１００では、２つの無線通信装置間、ここでは、無線端末１１０と基地局１２０との実際の通信経路を利用して、双方が自己の受信特性を調整できる。
【００７５】
図１０は、上述した端末側無線通信部２１８や基地局側無線通信部２７６の詳細な回路を示す回路図である。
【００７６】
送信ベースバンド制御部３００は、送信する信号をベースバンド帯域内で処理する。そして、送信ベースバンド制御部３００で処理されたデジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ３０２および増幅器３０４を通じて実際のアナログ波形に変形される。そして、かかるアナログ波形のスプリアスやアンチエイリアシングノイズを除去するため１次ＩＦ−ＢＰＦ(Band Pass Filter)３０６を通じ、乗算器３０８でＩＦ局部発振器３１０からの中間周波数と乗算し、増幅器３１２で増幅する。ＩＦ局部発振器３１０では、発振器３１４から中間周波数を生成している。
【００７７】
そして、２次ＩＦ−ＢＰＦ３１６を通じた信号を乗算器３１８で送信ＲＦ局部発振器３２０からの送信周波数と乗算（拡散）し、ＲＦ(Radio Frequency)−ＢＰＦ３３２および増幅器３３４を介してデュプレクサ３３６に送信される。送信ＲＦ局部発振器３２０は、送信ベースバンド制御部３００に応じて発振器３１４からの基準周波数を送信周波数に変更する。デュプレクサ３３６は、増幅器３３４の信号を受け、アンテナ３３８への無線信号を制御しつつ、アンテナ３３８からの信号を受信し、受信系の増幅器３５０に送信する。また、当該無線通信装置をシンプレックスとする場合には、デュプレクサ３３６の代わりに単なるスイッチを設けてもよい。
【００７８】
受信系の流れとして、基地局１２０からの信号を受信した無線端末１１０は、増幅器３５０に信号を伝達する。増幅器３５０から出力された受信信号は、ＲＦ−ＢＰＦ３５２を通じ乗算器３５４で受信ＲＦ局部発振器３５６からの受信周波数に除算（逆拡散）され、中間周波数に落とされる。そして、増幅器３５８および１次ＩＦ−ＢＰＦ３６０を通じて、乗算器３６２で、ＩＦ局部発振器３１０からの中間周波数で除算され、増幅器３６４および２次ＩＦ−ＢＰＦ３６６を介してＡ／Ｄコンバータ３６８によってデジタル化される。かかる１次ＩＦ−ＢＰＦ３６０や２次ＩＦ−ＢＰＦ３６６はＩＦフィルタとして機能する。また、受信ベースバンド制御部３７０は、このようにデジタル化された受信信号をベースバンド帯域内で処理する。
【００７９】
図１０に示した端末側無線通信部２１８や基地局側無線通信部２７６の各回路に含まれる１次および２次のＩＦ−ＢＰＦ３０６、３１６、３６０、３６６や送信および受信ベースバンド制御部３００、３７０内に設けられたベースバンドフィルタは、いずれもナイキストフィルタ２３０で構成することができ、本実施形態のロールオフ率の変更による受信特性の調整を行うことが可能である。
【００８０】
次に、隣接する複数の周波数帯域のいずれかを選択して無線通信を行いつつ、ナイキストフィルタの特性を調整する無線通信方法を説明する。
【００８１】
（無線通信方法）
図１１は、無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、各通信周波数のＲＳＳＩ値に基づいて自己のナイキストフィルタのロールオフ率を調整する処理を行う。
【００８２】
まず、無線通信装置として、無線端末１１０と基地局１２０間で、所定の周波数帯域内の隣接する複数の周波数帯域のいずれかを用いて無線通信が遂行されている（Ｓ４００）。その通信中にＳ／Ｎ比の劣化が検知された場合（Ｓ４０２）、無線端末１１０の実行検出部２３２は、かかる無線通信を実行しているチャネルにおける搬送波のＲＳＳＩ値を検出する（Ｓ４０４）。そして、フェージング判定部２３４が、実行検出部２３２が検出したＲＳＳＩ値を瞬時電力として一旦保存し（Ｓ４０６）、過去のＲＳＳＩ値との平均値を計算し（Ｓ４０８）、その瞬時電力を平均電力で除算する（Ｓ４１０）。続いて、その除算した値が所定範囲内であるかどうかを判定する（Ｓ４１２）。
【００８３】
隣接検出部２３６が、フェージング判定部２３４が所定範囲内にはない（所定範囲を逸脱している）と判定した場合に、無線通信を実行しているチャネルの隣接チャネル（ｆｃ±Δｆ、ｆｃ±２×Δｆ）における搬送波のＲＳＳＩ値を検出する（Ｓ４１４）。そして、ロールオフ調整部２３８が、検出されたＲＳＳＩ値に基づいて、ロールオフテーブル記憶部２５０に記憶されたロールオフテーブルを参照し、ナイキストフィルタのロールオフ率を導出すると（Ｓ４１６）、そのロールオフ率を当該ナイキストフィルタに適用する（Ｓ４１８）。
【００８４】
続いて、ロールオフ率送信部２４０は、ロールオフ率を相手先の基地局１２０に送信し（Ｓ４２０）、ロールオフ率を受信した基地局１２０のナイキストフィルタも同じロールオフ率に設定する（Ｓ４２２）。こうして、双方のナイキストフィルタの調整が完了し、次回のスロットから当該ロールオフ率による無線通信が実行される。
【００８５】
以上説明した無線通信方法においても、ナイキストフィルタのロールオフ率を適応制御することで、フェージングによる通信信号の劣化を抑制し、電波環境の変化に拘わらず通信品質を向上させることが可能となる。
【００８６】
また、今後予定されているＰＨＳの無線通信システムでは、ベースバンドにおいても９００ｋＨｚ帯域幅を持たせようとしており、現行の３００ｋＨｚ帯域幅よりフェージングによる受信特性の劣化が大きくなる。従って、本実施形態のような受信特性の改善技術はより効果を奏することとなる。
【００８７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８８】
なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、隣接する複数の周波数帯域のいずれかを用いて無線通信を行う無線通信装置および無線通信方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】無線通信システムを説明するためのシステムブロック図である。
【図２】無線端末の概略的な機能を示した機能ブロック図である。
【図３】ナイキストフィルタの周波数特性を示した図である。
【図４】ナイキストフィルタの時間応答特性を示した図である。
【図５】ナイキストフィルタの時間変動推移を示した図である。
【図６】ロールオフ率によるアイパターン特性を示した説明図である。
【図７】ロールオフテーブルの一例を示した説明図である。
【図８】ロールオフ率と隣接チャネルへの漏洩電力との関係を示した説明図である。
【図９】基地局の概略的な機能を示した機能ブロック図である。
【図１０】端末側無線通信部や基地局側無線通信部の詳細な回路を示す回路図である。
【図１１】無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００９１】
１１０  …無線端末
２３０  …ナイキストフィルタ
２３２  …実行検出部
２３４  …フェージング判定部
２３６  …隣接検出部
２３８  …ロールオフ調整部
２４０  …ロールオフ率送信部
２５０  …ロールオフテーブル記憶部
【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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