(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設定し、変調信号を生成する適応変調部と、
前記適応変調部が設定した変調多値数が低いほど、前記適応変調部が生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げるためのピーク電力制限閾値を下げ、前記変調多値数に加えて伝搬路状態に応じて、前記ピーク電力制限閾値を設定し、前記適応変調部が生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げる電力制限部と、
伝搬路状態に応じて送信電力を設定し、前記電力制限部がピーク対平均電力比を下げた変調信号を増幅して送信する増幅送信部と、
を備えることを特徴とする適応変調送信装置。
【請求項２】
前記電力制限部は、伝搬路状態が良いほど、前記ピーク電力制限閾値を下げることを特徴とする、請求項１に記載の適応変調送信装置。
【請求項３】
伝搬路状態に応じて変調多値数を設定し、変調信号を生成する適応変調ステップと、
前記適応変調ステップが設定した変調多値数が低いほど、前記適応変調ステップが生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げるためのピーク電力制限閾値を下げ、前記変調多値数に加えて伝搬路状態に応じて、前記ピーク電力制限閾値を設定し、前記適応変調ステップが生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げる電力制限ステップと、
伝搬路状態に応じて送信電力を設定し、前記電力制限ステップがピーク対平均電力比を下げた変調信号を増幅して送信する増幅送信ステップと、
を順に備えることを特徴とする適応変調送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、変調多値数を高くするにあたり、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、変調多値数を低くするにあたり、受信側の信号強度及びＣ／Ｎ比を上げるために、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】
このように、特許文献１等では、伝搬路状態が悪い場合には、変調多値数を低くし、送信電力を上げる。しかし、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、変調信号のピークの送信電力を抑えるときには、変調信号の平均の送信電力も抑えることになり、変調多値数を低くする際、回線品質が低下する傾向があった。
【０００５】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、伝搬路状態に応じて変調多値数を低くするにあたり、送信電力を上げて回線品質を高くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、変調多値数が低いほど、変調信号のピーク対平均電力比を下げるためのピーク電力制限閾値を下げることとした。
【０００７】
具体的には、本発明は、伝搬路状態に応じて変調多値数を設定し、変調信号を生成する適応変調部と、前記適応変調部が設定した変調多値数が低いほど、前記適応変調部が生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げるためのピーク電力制限閾値を下げ、前記適応変調部が生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げる電力制限部と、伝搬路状態に応じて送信電力を設定し、前記電力制限部がピーク対平均電力比を下げた変調信号を増幅して送信する増幅送信部と、を備えることを特徴とする適応変調送信装置である。
【０００８】
具体的には、本発明は、伝搬路状態に応じて変調多値数を設定し、変調信号を生成する適応変調ステップと、前記適応変調ステップが設定した変調多値数が低いほど、前記適応変調ステップが生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げるためのピーク電力制限閾値を下げ、前記適応変調ステップが生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げる電力制限ステップと、伝搬路状態に応じて送信電力を設定し、前記電力制限ステップがピーク対平均電力比を下げた変調信号を増幅して送信する増幅送信ステップと、を順に備えることを特徴とする適応変調送信方法である。
【０００９】
この構成によれば、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、変調信号の電力制限されたピークの送信電力を抑えるときでも、変調信号の平均の送信電力を上げることができ、変調多値数を低くする際の回線品質を高くすることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記電力制限部は、前記変調多値数に加えて伝搬路状態に応じて、前記ピーク電力制限閾値を設定することを特徴とする適応変調送信装置である。
【００１１】
この構成によれば、変調多値数が低いほど、かつ、伝搬路状態が良いほど、変調信号のピーク対平均電力比を下げるためのピーク電力制限閾値を下げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明は、伝搬路状態に応じて変調多値数を低くするにあたり、送信電力を上げて回線品質を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の変調部の構成を示す図である。
【図３】本発明の電力制限部の構成を示す図である。
【図４】本発明の電力制限部の処理を示す図である。
【図５】本発明の電力制限部の処理を示す図である。
【図６】本発明の送信部の構成を示す図である。
【図７】本発明の送信部の処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。
【００１５】
（本発明の通信システムの構成）
本発明の通信システムの構成を図１に示す。本発明の通信システムは、適応変調送信装置１及び適応復調受信装置２から構成され、適応変調送信装置１及び適応復調受信装置２の間の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。適応変調送信装置１は、Ｐ／Ｓ変換部１１、変調部１２及び送信部１３から構成される。適応復調受信装置２は、受信部２１、復調部２２及びＳ／Ｐ変換部２３から構成される。
【００１６】
適応変調送信装置１において、Ｐ／Ｓ変換部１１は、データ信号をパラレル信号からシリアル信号へと変換し、変調部１２は、変調信号を生成し、送信部１３は、変調信号をアップコンバートし増幅・送信する。適応復調受信装置２において、受信部２１は、変調信号を受信しダウンコンバートし、復調部２２は、ベースバンド信号を生成し、Ｓ／Ｐ変換部２３は、データ信号をシリアル信号からパラレル信号へと変換する。
【００１７】
本発明の変調部の構成を図２に示す。変調部１２は、適応変調部１２１、帯域制限部１２２、電力制限部１２３、歪補償部１２４及びＤ／Ａ変換部１２５から構成される。
【００１８】
適応変調部１２１は、伝搬路状態に応じて変調多値数を設定し、変調信号を生成する。判断基準の伝搬路状態として、例えば、適応復調受信装置２での信号強度及びＣ／Ｎ比が挙げられる。変調多値数の設定方法として、例えば、以下に示す方法が挙げられる。
【００１９】
第１の方法として、特許文献１等のように、適応変調部１２１は、（１）適応復調受信装置２でのＣ／Ｎ比が高い場合には、変調多値数を現状よりも増加させる一方で、（２）適応復調受信装置２でのＣ／Ｎ比が低い場合には、変調多値数を現状よりも減少させる。
【００２０】
第２の方法として、適応変調部１２１は、（１）適応復調受信装置２での信号強度が高い場合には、変調多値数の選択範囲の上限を現状よりも増加させたうえで、適応復調受信装置２でのＣ／Ｎ比が高い／低い場合には、変調多値数の選択範囲から高い／低い値を選択する一方で、（２）適応復調受信装置２での信号強度が低い場合には、変調多値数の選択範囲の上限を現状よりも減少させたうえで、適応復調受信装置２でのＣ／Ｎ比が低い／高い場合には、変調多値数の選択範囲から低い／高い値を選択する。
【００２１】
第２の方法では、適応変調部１２１は、（１）適応復調受信装置２でのＣ／Ｎ比が高い場合には、変調多値数を現状よりも増加させることが通常であるが、変調多値数を現状よりも減少させる又は現状と同様とすることもあり得る一方で、（２）適応復調受信装置２でのＣ／Ｎ比が低い場合には、変調多値数を現状よりも減少させることが通常であるが、変調多値数を現状よりも増加させる又は現状と同様とすることもあり得る。
【００２２】
帯域制限部１２２は、変調信号の帯域制限を行いつつ、シンボル間干渉を防ぐために、ＲＯＦ（Ｒｏｌｌ−Ｏｆｆ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用いる。
【００２３】
電力制限部１２３は、（１）適応変調部１２１が設定した変調多値数が低いほど、適応変調部１２１が生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げるためのピーク電力制限閾値を下げ、適応変調部１２１が生成した変調信号のピーク対平均電力比を下げるとともに、（２）変調多値数に加えて伝搬路状態に応じて、ピーク電力制限閾値を設定する。電力制限部１２３については、図３から図５までを用いて後述する。
【００２４】
歪補償部１２４は、図６及び図７を用いて後述する送信部１３の増幅部１３４における非線形歪の影響を少なくするために、ＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を用いる。ここで、電力制限部１２３は、変調信号のピーク対平均電力比を下げている。よって、歪補償部１２４は、非線形歪の影響を極力少なくしたい場合には、設けることが望ましいが、非線形歪の影響を多少残してもよい場合には、設ける必要は特にない。Ｄ／Ａ変換部１２５は、変調信号をデジタル信号からアナログ信号へと変換する。
【００２５】
（本発明の電力制限部の構成及び処理）
本発明の電力制限部の構成を図３に示す。本発明の電力制限部の処理を図４及び図５に示す。電力制限部１２３は、ピーク電力制限閾値制御部１２３１、ピーク検出部１２３２、波形整形部１２３３、信号遅延部１２３４及び加算部１２３５から構成される。
【００２６】
ピーク電力制限閾値制御部１２３１は、変調多値数に加えて伝搬路状態に応じて、ピーク電力制限閾値を設定する。ピーク検出部１２３２は、ピーク電力制限閾値に基づいて、変調信号のピークを検出する。波形整形部１２３３、信号遅延部１２３４及び加算部１２３５は、ピーク検出結果に基づいて、変調信号のピークのまわりで電力制限を行う。
【００２７】
具体的には、波形整形部１２３３は、ピーク検出結果に基づいて、変調信号のピークのまわりで電力制限量を算出する。そして、加算部１２３５は、変調信号のピークのまわりで元の信号値から電力制限量を減算する。ここで、信号遅延部１２３４は、変調信号のピークのまわりで元の信号値を加算部１２３５に出力するタイミングを調整する。
【００２８】
図４の左側に示した変調多値数が低い場合には、ピーク電力を大きく制限して、変調精度が劣化しても、復調特性に与える影響が少ない。よって、ピーク電力制限閾値制御部１２３１は、ピーク電力制限閾値を下げる。そして、波形整形部１２３３、信号遅延部１２３４及び加算部１２３５は、ピーク電力を大きく制限することにより、ピーク対平均電力比を下げる。すると、信号波形が非線形歪の影響を受けにくくなるため、スペクトラムマスク規格及び隣接チャネル漏洩電力規格に影響を与える限界の送信レベルが高くなり、高出力送信が可能となる（本発明の送信部についての図６及び図７を参照。）。
【００２９】
図４の右側に示した変調多値数が高い場合には、ピーク電力を大きく制限して、変調精度が劣化すると、復調特性に与える影響が大きい。よって、ピーク電力制限閾値制御部１２３１は、ピーク電力制限閾値を上げる。そして、波形整形部１２３３、信号遅延部１２３４及び加算部１２３５は、ピーク電力をほぼ制限しないことにより、ピーク対平均電力比をほぼ維持する。すると、信号波形が非線形歪の影響を受けやすくなるため、スペクトラムマスク規格及び隣接チャネル漏洩電力規格に影響を与える限界の送信レベルが低くなり、低出力送信が望ましい（本発明の送信部についての図６及び図７を参照。）。
【００３０】
図５の左側に示した伝搬路状態が良い場合には、図５の右側に示した伝搬路状態が悪い場合と比べて、ピーク電力を大きく制限して、変調精度が劣化しても、復調特性に与える影響が少ない。よって、ピーク電力制限閾値制御部１２３１は、ピーク電力制限閾値を下げる。そして、波形整形部１２３３、信号遅延部１２３４及び加算部１２３５は、ピーク電力を大きく制限することにより、ピーク対平均電力比を下げる。すると、信号波形が非線形歪の影響を受けにくくなるため、スペクトラムマスク規格及び隣接チャネル漏洩電力規格に影響を与える限界の送信レベルが高くなり、高出力送信が可能となる（本発明の送信部についての図６及び図７を参照。）。
【００３１】
図５の右側に示した伝搬路状態が悪い場合には、図５の左側に示した伝搬路状態が良い場合と比べて、ピーク電力を大きく制限して、変調精度が劣化すると、復調特性に与える影響が大きい。よって、ピーク電力制限閾値制御部１２３１は、ピーク電力制限閾値を上げる。そして、波形整形部１２３３、信号遅延部１２３４及び加算部１２３５は、ピーク電力を小さく制限することにより、ピーク対平均電力比を上げる。すると、信号波形が非線形歪の影響を受けやすくなるため、スペクトラムマスク規格及び隣接チャネル漏洩電力規格に影響を与える限界の送信レベルが低くなり、低出力送信が望ましい（本発明の送信部についての図６及び図７を参照。）。
【００３２】
図５では、ある１つの変調多値数に対して、伝搬路状態の良し悪しに依存する複数のピーク電力制限閾値を用いている。変形例として、ある１つの変調多値数に対して、伝搬路状態の良し悪しに依存しない単一のピーク電力制限閾値を用いてもよい。伝搬路状態の良し悪しに依存しない単一のピーク電力制限閾値として、図５の左側に示した小さいピーク電力制限閾値と図５の右側に示した大きいピーク電力制限閾値の間の値を用いればよい。
【００３３】
（本発明の送信部の構成及び処理）
本発明の送信部の構成を図６に示す。本発明の送信部の処理を図７に示す。送信部１３は、局部発振部１３１、乗算部１３２、減衰部１３３及び増幅部１３４から構成される。
【００３４】
局部発振部１３１及び乗算部１３２は、電力制限部１２３がピーク対平均電力比を下げた変調信号をアップコンバートする。減衰部１３３及び増幅部１３４は、伝搬路状態に応じて送信電力を設定し、電力制限部１２３がピーク対平均電力比を下げた変調信号を増幅して送信する。図６では、減衰部１３３及び増幅部１３４の両方が、伝搬路状態の良し悪しに依存する送信電力の設定方法を用いている。変形例として、減衰部１３３及び増幅部１３４の一方が、伝搬路状態の良し悪しに依存する送信電力の設定方法を用いてもよい。
【００３５】
特許文献１等のように、図７の右側に示したピーク電力を制限しない場合には、送信部１３の増幅部１３４における非線形歪の影響を少なくするために、変調信号のピークの送信電力を抑えるときには、変調信号の平均の送信電力も抑えることになり、変調多値数を低くする際、回線品質が低下する傾向があった。
【００３６】
本発明のように、図７の左側に示したピーク電力を制限する場合には、送信部１３の増幅部１３４における非線形歪の影響を少なくするために、変調信号の電力制限されたピークの送信電力を抑えるときでも、変調信号の平均の送信電力を上げることができ、変調多値数を低くする際の回線品質を高くすることができる。
【００３７】
このように、伝搬路状態に応じて変調多値数を低くするにあたり、変調多値数が低いほどピーク電力制限閾値を下げることにより、スペクトラムマスク規格及び隣接チャネル漏洩電力規格を満足しつつ、送信電力を上げて回線品質を高くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の適応変調送信装置及び適応変調送信方法は、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】
【００３９】
１：適応変調送信装置
２：適応復調受信装置
１１：Ｐ／Ｓ変換部
１２：変調部
１３：送信部
２１：受信部
２２：復調部
２３：Ｓ／Ｐ変換部
１２１：適応変調部
１２２：帯域制限部
１２３：電力制限部
１２４：歪補償部
１２５：Ｄ／Ａ変換部
１３１：局部発振部
１３２：乗算部
１３３：減衰部
１３４：増幅部
１２３１：ピーク電力制限閾値制御部
１２３２：ピーク検出部
１２３３：波形整形部
１２３４：信号遅延部
１２３５：加算部
【図１】
0006668105.tif 000002
【図２】
0006668105.tif 000003
【図３】
0006668105.tif 000004
【図４】
0006668105.tif 000005
【図５】
0006668105.tif 000006
【図６】
0006668105.tif 000007
【図７】
0006668105.tif 000008