(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝搬路状態に応じて変調多値数を適応制御する適応変調通信装置であって、
対向装置又は自装置における受信レベルの情報を取得する受信レベル取得部と、
前記受信レベルが高く、変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記自装置における送信電力を下げる制御を行う一方で、前記受信レベルが低く、変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記自装置における送信電力を上げる制御を行う送信電力制御部と、
前記送信電力制御部が前記自装置における送信電力を制御した後に、前記対向装置又は前記自装置におけるＣＮＲの情報を取得するＣＮＲ取得部と、
前記送信電力制御部が変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記送信電力制御部が既に前記自装置における送信電力を下げている状態で、前記ＣＮＲに応じて、変調多値数を実際に増加させるべきかどうかを判定する一方で、前記送信電力制御部が変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記送信電力制御部が既に前記自装置における送信電力を上げている状態で、前記ＣＮＲに応じて、変調多値数を実際に減少させるべきかどうかを判定する変調多値数制御部と、
を備えることを特徴とする適応変調通信装置。
【請求項２】
前記送信電力制御部は、前記受信レベルが高いほど、変調多値数の選択範囲の上限を増加させ、前記自装置における送信電力を下げる制御を行う一方で、前記受信レベルが低いほど、変調多値数の選択範囲の上限を減少させ、前記自装置における送信電力を上げる制御を行い、
前記変調多値数制御部は、前記送信電力制御部が既に前記自装置における送信電力を制御している状態で、前記送信電力制御部の制御によって上限が増減する変調多値数の選択範囲内で前記ＣＮＲに応じて変調多値数を設定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の適応変調通信装置。
【請求項３】
伝搬路状態に応じて変調多値数を適応制御する適応変調通信方法であって、
対向装置又は自装置における受信レベルの情報を取得する受信レベル取得ステップと、
前記受信レベルが高く、変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記自装置における送信電力を下げる制御を行う一方で、前記受信レベルが低く、変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記自装置における送信電力を上げる制御を行う送信電力制御ステップと、
前記送信電力制御ステップで前記自装置における送信電力を制御した後に、前記対向装置又は前記自装置におけるＣＮＲの情報を取得するＣＮＲ取得ステップと、
前記送信電力制御ステップで変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記送信電力制御ステップで既に前記自装置における送信電力を下げている状態で、前記ＣＮＲに応じて、変調多値数を実際に増加させるべきかどうかを判定する一方で、前記送信電力制御ステップで変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記送信電力制御ステップで既に前記自装置における送信電力を上げている状態で、前記ＣＮＲに応じて、変調多値数を実際に減少させるべきかどうかを判定する変調多値数制御ステップと、
を順に備えることを特徴とする適応変調通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、伝搬路状態に応じて適応変調制御及び送信電力制御を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝搬路状態に応じて適応変調制御及び送信電力制御を行う技術が、特許文献１等に開示されている。伝搬路状態が良い場合には、伝送効率を上げるために、変調多値数が増加する変調方式に切り替えるにあたり、送信側の増幅器における非線形歪の影響を少なくするために、送信電力を下げる。伝搬路状態が悪い場合には、伝送誤りを防ぐために、変調多値数が減少する変調方式に切り替えるにあたり、受信側の信号強度及びＣＮＲを上げるために、送信電力を上げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２９７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の適応変調通信装置の構成を図１に示す。従来技術の適応変調通信装置１は、データ生成部１１、変調部１２、送信部１３、送受信共用部１４、受信部１５、復調部１６、データ抽出部１７、変調多値数制御部１８及び送信電力制御部１９から構成される。
【０００５】
データ生成部１１は、伝送データ及び自装置におけるＣＮＲの情報を重畳する。ここで、自装置におけるＣＮＲの情報は、自装置における復調部１６で取得され、自装置におけるデータ生成部１１に入力される。変調部１２は、データ信号で変調を行う。送信部１３は、送受信共用部１４を介して、被変調信号の送信を行う。
【０００６】
受信部１５は、送受信共用部１４を介して、被変調信号の受信を行う。復調部１６は、被変調信号の復調を行う。データ抽出部１７は、伝送データ及び対向装置におけるＣＮＲの情報を抽出する。ここで、対向装置におけるＣＮＲの情報は、対向装置における復調部１６で取得され、対向装置におけるデータ生成部１１に入力される。
【０００７】
変調多値数制御部１８及び送信電力制御部１９は、それぞれ、伝搬路状態に応じて適応変調制御及び送信電力制御を行う。従来技術の適応変調通信方法の処理を図２に示す。
【０００８】
データ抽出部１７は、対向装置におけるＣＮＲの情報を取得する（ステップＳ１１）。変調多値数制御部１８は、対向装置におけるＣＮＲに応じて、適応変調制御を行う。
【０００９】
まず、対向装置におけるＣＮＲが前回の制御時より高くなっている場合について説明する。変調多値数制御部１８は、対向装置におけるＣＮＲが高いほど（ステップＳ１２の「ＣＮＲ高い」）、変調多値数を現状より増加させる決定を行うが（ステップＳ１３）、この時点では、変調多値数を現状より増加させる制御を行わない。その前に、送信電力制御部１９は、自装置における送信電力を現状より下げる制御を行う（ステップＳ１４）。その後に、変調多値数制御部１８は、変調多値数を現状より増加させる制御を行う（ステップＳ１５）。変調多値数を増加させる場合は、このように、自装置における送信電力を現状より下げた後に、変調多値数を現状より増加させることにより、送信部１３の増幅器における非線形歪の影響が少なくなる。
【００１０】
しかし、対向装置におけるＣＮＲの情報を取得する時点では、未だ自装置における送信電力を下げておらず、送信部１３の増幅器における非線形歪の影響が大きいため、対向装置におけるＣＮＲを正確に推定できない可能性があり、変調多値数を増加させるべきかどうか、適切な判定が難しい場合も想定される。
【００１１】
次に、対向装置におけるＣＮＲが前回の制御時より低くなっている場合について説明する。変調多値数制御部１８は、対向装置におけるＣＮＲが低いほど（ステップＳ１２の「ＣＮＲ低い」）、変調多値数を現状より減少させる決定を行い（ステップＳ１６）、変調多値数を現状より減少させる制御を行う（ステップＳ１７）。その後に、送信電力制御部１９は、自装置における送信電力を現状より上げる制御を行う（ステップＳ１８）。変調多値数を減少させる場合は、このように、変調多値数を現状より減少させた後に、自装置における送信電力を現状より上げた場合でも、送信部１３の増幅器における非線形歪の影響はほとんどない。
【００１２】
しかし、対向装置におけるＣＮＲの情報を取得する時点では、未だ自装置における送信電力を上げておらず、自装置から対向装置へと伝搬するキャリア強度が低いため、対向装置におけるＣＮＲの精度が低くなり、変調多値数の適切な判定が難しい場合も想定される。
【００１３】
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、伝搬路状態に応じて適応変調制御及び送信電力制御を行うにあたり、適応変調における変調多値数の決定と制御、及び送信電力の制御を、相応な順序で行い、ＣＮＲを精度よく推定することにより、変調多値数をより適切に設定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、受信レベルの情報に応じて、変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定した場合には、自装置における送信電力を下げる制御を行った後に、ＣＮＲの情報に応じて、変調多値数を実際に増加させるべきかどうかを判定することとした。一方で、受信レベルの情報に応じて、変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定した場合には、自装置における送信電力を上げる制御を行った後に、ＣＮＲの情報に応じて、変調多値数を実際に減少させるべきかどうかを判定することとした。
【００１５】
具体的には、本開示は、伝搬路状態に応じて変調多値数を適応制御する適応変調通信装置であって、対向装置又は自装置における受信レベルの情報を取得する受信レベル取得部と、前記受信レベルが高く、変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記自装置における送信電力を下げる制御を行う一方で、前記受信レベルが低く、変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記自装置における送信電力を上げる制御を行う送信電力制御部と、前記送信電力制御部が前記自装置における送信電力を制御した後に、前記対向装置又は前記自装置におけるＣＮＲの情報を取得するＣＮＲ取得部と、前記送信電力制御部が変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記ＣＮＲに応じて、変調多値数を実際に増加させるべきかどうかを判定する一方で、前記送信電力制御部が変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記ＣＮＲに応じて、変調多値数を実際に減少させるべきかどうかを判定する変調多値数制御部と、を備えることを特徴とする適応変調通信装置である。
【００１６】
具体的には、本開示は、伝搬路状態に応じて変調多値数を適応制御する適応変調通信方法であって、対向装置又は自装置における受信レベルの情報を取得する受信レベル取得ステップと、前記受信レベルが高く、変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記自装置における送信電力を下げる制御を行う一方で、前記受信レベルが低く、変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記自装置における送信電力を上げる制御を行う送信電力制御ステップと、前記送信電力制御ステップで前記自装置における送信電力を制御した後に、前記対向装置又は前記自装置におけるＣＮＲの情報を取得するＣＮＲ取得ステップと、前記送信電力制御ステップで変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記ＣＮＲに応じて、変調多値数を実際に増加させるべきかどうかを判定する一方で、前記送信電力制御ステップで変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、前記ＣＮＲに応じて、変調多値数を実際に減少させるべきかどうかを判定する変調多値数制御ステップと、を順に備えることを特徴とする適応変調通信方法である。
【００１７】
この構成によれば、受信レベルの情報に応じて、変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定した場合には、ＣＮＲの情報を取得する時点では、既に自装置における送信電力を下げており、送信部の増幅器における非線形歪の影響が小さいため、ＣＮＲを正確に推定することができ、変調多値数を増加させるべきかどうか、適切に判定することができる。一方で、受信レベルの情報に応じて、変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定した場合には、ＣＮＲの情報を取得する時点では、既に自装置における送信電力を上げており、自装置と対向装置の間で伝搬するキャリア強度が高いため、ＣＮＲの精度が高くなり、変調多値数を適切に設定することができる。
【００１８】
また、本開示は、前記送信電力制御部は、前記受信レベルが高いほど、変調多値数の選択範囲の上限を増加させ、前記自装置における送信電力を下げる制御を行う一方で、前記受信レベルが低いほど、変調多値数の選択範囲の上限を減少させ、前記自装置における送信電力を上げる制御を行い、前記変調多値数制御部は、前記送信電力制御部の制御によって上限が増減する変調多値数の選択範囲内で前記ＣＮＲに応じて変調多値数を設定する、ことを特徴とする適応変調通信装置である。
【００１９】
この構成によれば、受信レベルの情報に応じて、変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定した場合には、変調多値数の選択範囲の上限を増加させることにより、変調多値数の増加の可能性を担保しておくことができる。一方で、受信レベルの情報に応じて、変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定した場合には、変調多値数の選択範囲の上限を減少させることにより、送信電力の増加に伴う非線形歪の影響を考慮して変調多値数を制限することができる。
【発明の効果】
【００２０】
このように、本開示によれば、伝搬路状態に応じて適応変調制御及び送信電力制御を行うにあたり、適応変調における変調多値数の決定と制御、及び送信電力の制御を、相応な順序で行い、ＣＮＲを精度よく推定することにより、変調多値数をより適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術の適応変調通信装置の構成を示す図である。
【図２】従来技術の適応変調通信方法の処理を示す図である。
【図３】本開示の適応変調通信装置の構成を示す図である。
【図４】本開示の適応変調通信方法の処理を示す図である。
【図５】本開示の送信電力の上限の設定方法を示す図である。
【図６】本開示の変調方式の選択範囲の設定方法を示す図である。
【図７】本開示の実際の変調方式の設定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。
【００２３】
（本開示の適応変調通信装置の概要）
本開示の適応変調通信装置の構成を図３に示す。本開示の適応変調通信装置２は、データ生成部２１、変調部２２、送信部２３、送受信共用部２４、受信部２５、復調部２６、データ抽出部２７、変調多値数制御部２８及び送信電力制御部２９から構成される。
【００２４】
データ生成部２１は、伝送データ、自装置における受信レベルの情報、及び、自装置におけるＣＮＲの情報を重畳する。ここで、自装置における受信レベルの情報は、自装置における受信部２５で取得され、自装置におけるデータ生成部２１に入力される。そして、自装置におけるＣＮＲの情報は、自装置における復調部２６で取得され、自装置におけるデータ生成部２１に入力される。変調部２２は、データ信号で変調を行う。送信部２３は、送受信共用部２４を介して、被変調信号の送信を行う。
【００２５】
受信部２５は、送受信共用部２４を介して、被変調信号の受信を行う。復調部２６は、被変調信号の復調を行う。データ抽出部２７は、伝送データ、対向装置における受信レベルの情報、及び、対向装置におけるＣＮＲの情報を抽出する。ここで、対向装置における受信レベルの情報は、対向装置における受信部２５で取得され、対向装置におけるデータ生成部２１に入力される。そして、対向装置におけるＣＮＲの情報は、対向装置における復調部２６で取得され、対向装置におけるデータ生成部２１に入力される。
【００２６】
変調多値数制御部２８及び送信電力制御部２９は、それぞれ、伝搬路状態に応じて適応変調制御及び送信電力制御を行う。本開示の適応変調通信方法の処理を図４に示す。
【００２７】
データ抽出部２７は、対向装置における受信レベルの情報を取得する（ステップＳ２１）。受信部２５は、自装置における受信レベルの情報を取得する（ステップＳ２１）。送信電力制御部２９は、対向装置又は自装置における受信レベルに応じて、あるいは、自装置と対向装置の間で伝搬するキャリアの伝搬損失に応じて、送信電力制御を行う。
【００２８】
（対向装置又は自装置における受信レベルが高くなっている場合）
まず、対向装置又は自装置における受信レベルが前回の制御時より高くなっている場合について説明する。送信電力制御部２９は、対向装置又は自装置における受信レベルが高く、変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、自装置における送信電力を下げる制御を行う。具体的には、送信電力制御部２９は、対向装置又は自装置における受信レベルが高いほど（ステップＳ２２の「受信レベル高い」）、自装置における送信電力を下げる制御を行い（ステップＳ２３）、変調多値数の選択範囲の上限を増加させる（ステップＳ２４）。
【００２９】
例えば、図５に示したテーブルを用いて、対向装置又は自装置における受信レベルが高くなるほど、自装置における送信電力の上限が下げられる方向に制御されている。そして、図６に示したテーブルを用いて、自装置における実際の送信電力が低くなるほど、変調方式の選択範囲が増加される方向に広げられている。
【００３０】
データ抽出部２７は、送信電力制御部２９が自装置における送信電力を制御した後に、対向装置におけるＣＮＲの情報を取得する（ステップＳ２５）。復調部２６は、送信電力制御部２９が自装置における送信電力を制御したうえで、対向装置も送信電力を制御した後に、自装置におけるＣＮＲの情報を取得する（ステップＳ２５）。
【００３１】
変調多値数制御部２８は、送信電力制御部２９が変調多値数を増加させるべきである可能性が高いと判定したときに、対向装置又は自装置におけるＣＮＲに応じて（ステップＳ２６）、変調多値数を実際に増加させるべきかどうかを判定する（ステップＳ２７、Ｓ２８）。具体的には、変調多値数制御部２８は、送信電力制御部２９の制御によって上限が増加した変調多値数の選択範囲内で、対向装置又は自装置におけるＣＮＲに応じて（ステップＳ２６）、変調多値数を設定する（ステップＳ２７、Ｓ２８）。
【００３２】
例えば、図７に示したテーブルを用いて、対向装置又は自装置におけるＣＮＲが高くなるほど、実際の変調方式の多値数が増加されている。なお、対向装置又は自装置におけるＣＮＲが前回の制御時より高くなっている場合には、図７の左側に示したテーブルを用いる。また、対向装置又は自装置におけるＣＮＲが前回の制御時より低くなっている場合には、図７の右側に示したテーブルを用いる。
【００３３】
なお、自装置における送信電力を下げるときには、変調多値数を増加させることが通常であるが、変調多値数を減少又は維持させることもあり得る。
【００３４】
変調多値数を増加させる場合は、このように、自装置における送信電力を下げた後に、変調多値数を増加させることにより、送信部２３の増幅器における非線形歪の影響が少なくなる。そして、対向装置又は自装置におけるＣＮＲの情報を取得する時点では、既に自装置における送信電力を下げており、送信部２３の増幅器における非線形歪の影響が小さいため、対向装置又は自装置におけるＣＮＲを正確に推定することができ、変調多値数を増加させるべきかどうか、適切に判定することができる。
【００３５】
（対向装置又は自装置における受信レベルが低くなっている場合）
次に、対向装置又は自装置における受信レベルが前回の制御時より低くなっている場合について説明する。送信電力制御部２９は、対向装置又は自装置における受信レベルが低く、変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、自装置における送信電力を上げる制御を行う。具体的には、送信電力制御部２９は、対向装置又は自装置における受信レベルが低いほど（ステップＳ２２の「受信レベル低い」）、自装置における送信電力を上げる制御を行い（ステップＳ２９）、変調多値数の選択範囲の上限を減少させる（ステップＳ３０）。
【００３６】
例えば、図５に示したテーブルを用いて、対向装置又は自装置における受信レベルが低くなるほど、自装置における送信電力の上限が上げられる方向に制御されている。そして、図６に示したテーブルを用いて、自装置における実際の送信電力が高くなるほど、変調方式の選択範囲が減少される方向に狭められている。
【００３７】
データ抽出部２７は、送信電力制御部２９が自装置における送信電力を制御した後に、対向装置におけるＣＮＲの情報を取得する（ステップＳ３１）。復調部２６は、送信電力制御部２９が自装置における送信電力を制御したうえで、対向装置も送信電力を制御した後に、自装置におけるＣＮＲの情報を取得する（ステップＳ３１）。
【００３８】
変調多値数制御部２８は、送信電力制御部２９が変調多値数を減少させるべきである可能性が高いと判定したときに、対向装置又は自装置におけるＣＮＲに応じて（ステップＳ３２）、変調多値数を実際に減少させるべきかどうかを判定する（ステップＳ３３、Ｓ３４）。具体的には、変調多値数制御部２８は、送信電力制御部２９の制御によって上限が減少した変調多値数の選択範囲内で、対向装置又は自装置におけるＣＮＲに応じて（ステップＳ３２）、変調多値数を設定する（ステップＳ３３、Ｓ３４）。
【００３９】
例えば、図７に示したテーブルを用いて、対向装置又は自装置におけるＣＮＲが低くなるほど、実際の変調方式の多値数が減少されている。なお、対向装置又は自装置におけるＣＮＲが前回の制御時より低くなっている場合には、図７の右側に示したテーブルを用いる。また、対向装置又は自装置におけるＣＮＲが前回の制御時より高くなっている場合には、図７の左側に示したテーブルを用いる。
【００４０】
なお、自装置における送信電力を上げるときには、変調多値数を減少させることが通常である。例えば、前回の制御時で、変調多値数制御部２８が、変調多値数の選択範囲の上限に等しい値を選択しており、今回の制御時で、送信電力制御部２９が、変調多値数の選択範囲の上限を減少させたときには、変調多値数を自動的に減少させることになる。
【００４１】
一方、自装置における送信電力を上げるときにも、変調多値数を増加又は維持させることがあり得る。例えば、前回の制御時で、変調多値数制御部２８が、変調多値数の選択範囲の上限より小さい値を選択しており、今回の制御時で、送信電力制御部２９が、変調多値数の選択範囲の上限を減少させたときにも、変調多値数を増加又は維持させることがあり得る。
【００４２】
変調多値数を減少させる場合は、このように、自装置における送信電力を上げた後に、変調多値数を減少させた場合でも、送信部２３の増幅器における非線形歪の影響はほとんどない。そして、対向装置又は自装置におけるＣＮＲの情報を取得する時点では、既に自装置における送信電力を上げており、自装置と対向装置の間で伝搬するキャリア強度が高いため、対向装置又は自装置におけるＣＮＲの精度が高くなり、変調多値数を適切に設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本開示の適応変調通信装置及び適応変調通信方法は、伝搬路状態に応じて適応変調制御及び送信電力制御を行うにあたり、適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１、２：適応変調通信装置
１１、２１：データ生成部
１２、２２：変調部
１３、２３：送信部
１４、２４：送受信共用部
１５、２５：受信部
１６、２６：復調部
１７、２７：データ抽出部
１８、２８：変調多値数制御部
１９、２９：送信電力制御部
【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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