(57)【要約】【課題】既存のマルチキャリア無線通信システムで使用されている周波数帯を重複使用しつつ、当該重複使用による既存システムへの弊害の抑制を図ることができるマルチキャリア無線通信システムを提供する。【解決手段】重複する周波数帯においては、各サブキャリアの周波数帯域幅および中心周波数を既存システムと同一とし、データ信号Ｓ１４０と周波数帯が重複する既存システムの通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´に対応する周波数帯Ｂ１、Ｂ２において、データ信号Ｓ１４０に先立って、既存システムのプリアンブル信号と同一の信号Ｓ１１１、Ｓ１１２を送信する。【選択図】            図４
2004247985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存のマルチキャリア無線通信システムの周波数帯を重複して使用するマルチキャリア無線通信システムであって、
重複する周波数帯においては、各サブキャリアの周波数帯域幅および中心周波数が前記既存のマルチキャリア無線通信システムと同一であり、
送信されるデータ信号と周波数帯が重複する前記既存のマルチキャリア無線通信システムの通信チャネルに対応する周波数帯において、前記送信されるデータ信号に先立って、前記既存のマルチキャリア無線通信システムにおいて当該既存システムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号が送信されることを特徴とするマルチキャリア無線通信システム。
【請求項２】
前記送信されるデータ信号に先立って、さらに、前記既存のマルチキャリア無線通信システムにおいて用いられている制御信号と同一の信号および当該制御信号を復調可能にするためのプリアンブル信号と同一の信号が送信されることを特徴とする請求項１に記載のマルチキャリア無線通信システム。
【請求項３】
送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、
当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、
プリアンブル信号を生成するプリアンブル信号生成手段と、
当該プリアンブル信号生成手段により生成されたプリアンブル信号を周波数方向に配置するプリアンブル信号配置手段と、
当該プリアンブル信号配置手段および前記直列並列変換手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する送信順序制御手段と、
当該送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する信号変換手段と、
当該信号変換手段から出力される並列信号を直列の送信信号に変換する並列直列変換手段と、
を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路。
【請求項４】
送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、
当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、
当該直列並列変換手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第１の信号変換手段と、
当該第１の信号変換手段から出力される並列信号を直列信号に変換する第１の並列直列変換手段と、
プリアンブル信号を生成するプリアンブル信号生成手段と、
当該プリアンブル信号生成手段により生成されたプリアンブル信号を周波数方向に配置するプリアンブル信号配置手段と、
当該プリアンブル信号配置手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第２の信号変換手段と、
当該第２の信号変換手段から出力される並列信号を直列信号に変換する第２の並列直列変換手段と、
当該第２の並列直列変換手段から出力されるプリアンブル信号および前記第１の並列直列変換手段から出力されるデータ信号を当該順序に並べて出力する切替手段と、
を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路。
【請求項５】
さらに、前記第２の並列直列変換手段から出力されるプリアンブル信号を記憶する記憶手段を有し、
前記切替手段は、前記第２の並列直列変換手段から出力されるプリアンブル信号を前記記憶手段から読み込むことを特徴とする請求項４に記載のマルチキャリア変調回路。
【請求項６】
前記プリアンブル信号は、既存のマルチキャリア無線通信システム（以下、既存システムと称す）において既存システムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号であり、
前記プリアンブル信号配置手段は、前記データ信号と周波数帯が重複する前記既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯に、前記プリアンブル信号を配置することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のマルチキャリア変調回路。
【請求項７】
送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、
当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、
第１のプリアンブル信号を生成する第１のプリアンブル信号生成手段と、
当該第１のプリアンブル信号生成手段により生成された第１のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第１のプリアンブル信号配置手段と、
第２のプリアンブル信号を生成する第２のプリアンブル信号生成手段と、
第３のプリアンブル信号を生成する第３のプリアンブル信号生成手段と、
前記第２および第３のプリアンブル信号生成手段により生成された第２および第３のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第２のプリアンブル信号配置手段と、
第１の制御信号を生成する第１の制御信号生成手段と、
第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成手段と、
前記第１および第２の制御信号生成手段により生成された第１および第２の制御信号を周波数方向に配置する制御信号配置手段と、
前記第１のプリアンブル信号配置手段、前記第２のプリアンブル信号配置手段、前記制御信号配置手段、前記直列並列変換手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する送信順序制御手段と、
当該送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する信号変換手段と、
当該信号変換手段から出力される並列信号を直列の送信信号に変換する並列直列変換手段と、
を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路。
【請求項８】
送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、
当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、
当該直列並列変換手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第１の信号変換手段と、
当該第１の信号変換手段から出力される並列信号を直列の第１の送信信号に変換する第１の並列直列変換手段と、
第１のプリアンブル信号を生成する第１のプリアンブル信号生成手段と、
当該第１のプリアンブル信号生成手段により生成された第１のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第１のプリアンブル信号配置手段と、
第２のプリアンブル信号を生成する第２のプリアンブル信号生成手段と、
第３のプリアンブル信号を生成する第３のプリアンブル信号生成手段と、
前記第２および第３のプリアンブル信号生成手段により生成された第２および第３のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第２のプリアンブル信号配置手段と、
第１の制御信号を生成する第１の制御信号生成手段と、
第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成手段と、
前記第１および第２の制御信号生成手段により生成された第１および第２の制御信号を周波数方向に配置する制御信号配置手段と、
前記第１のプリアンブル信号配置手段、前記第２のプリアンブル信号配置手段、前記制御信号配置手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する送信順序制御手段と、
当該送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第２の信号変換手段と、
当該第２の信号変換手段から出力される並列信号を直列の第２の送信信号に変換する第２の並列直列変換手段と、
当該第２の並列直列変換手段から出力される第２の送信信号および前記第１の並列直列変換手段から出力される第１の送信信号を当該順序に並べて出力する切替手段と、
を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路。
【請求項９】
送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、
当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、
第１の制御信号を生成する第１の制御信号生成手段と、
第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成手段と、
前記第１および第２の制御信号生成手段により生成された第１および第２の制御信号を周波数方向に配置する制御信号配置手段と、
当該制御信号配置手段および前記直列並列変換手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する第１の送信順序制御手段と、
当該第１の送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第１の信号変換手段と、
当該第１の信号変換手段から出力される並列信号を直列の第１の送信信号に変換する第１の並列直列変換手段と、
第１のプリアンブル信号を生成する第１のプリアンブル信号生成手段と、
当該第１のプリアンブル信号生成手段により生成された第１のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第１のプリアンブル信号配置手段と、
第２のプリアンブル信号を生成する第２のプリアンブル信号生成手段と、
第３のプリアンブル信号を生成する第３のプリアンブル信号生成手段と、
前記第２および第３のプリアンブル信号生成手段により生成された第２および第３のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第２のプリアンブル信号配置手段と、
前記第１のプリアンブル信号配置手段および前記第２のプリアンブル信号配置手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する第２の送信順序制御手段と、
当該第２の送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第２の信号変換手段と、
当該第２の信号変換手段から出力される並列信号を直列の第２の送信信号に変換する第２の並列直列変換手段と、
当該第２の並列直列変換手段から出力される第２の送信信号を記憶する記憶手段と、
当該記憶手段から前記第２の送信信号を読み込み、前記第１の並列直列変換手段から受けた第１の送信信号の送出に先立って、当該第２の送信信号を送出する切替手段と、
を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路。
【請求項１０】
前記第１のプリアンブル信号は、既存のマルチキャリア無線通信システム（以下、既存システムと称す）において既存システムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号であり、
前記第１のプリアンブル信号配置手段は、前記データ信号と周波数帯が重複する前記既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯に、前記第１のプリアンブル信号を配置し、
前記第１の制御信号は、前記既存システムにおいて用いられている制御信号と同一の信号であり、
前記第２の制御信号は、通信制御に用いられる情報を示す信号であり、
前記制御信号配置手段は、前記データ信号と周波数帯が重複する前記既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯に、前記第１の制御信号を配置するとともに、前記データ信号の周波数帯のうち前記既存システムの通信チャネルと重複しない周波数帯に、前記第２の制御信号を配置し、
前記第２のプリアンブル信号は、前記既存システムにおいて前記制御信号を復調可能にするために用いられているプリアンブル信号と同一の信号であり、
前記第３のプリアンブル信号は、前記第２の制御信号を復調可能にするための信号であり、
前記第２のプリアンブル信号配置手段は、前記データ信号と周波数帯が重複する前記既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯に、前記第２のプリアンブル信号を配置するとともに、前記データ信号の周波数帯のうち前記既存システムの通信チャネルと重複しない周波数帯に、前記第３のプリアンブル信号を配置することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のマルチキャリア変調回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチキャリア無線通信システムおよびマルチキャリア変調回路に関し、特に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式の無線通信システムおよび変調回路に関する．
【０００２】
【従来の技術】
マルチキャリア変調方式は、複数のサブキャリアを用いて情報伝送する方式である。サブキャリアごとに入力データ信号はＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）方式等を用いて変調される。このマルチキャリア変調方式の中で、各サブキャリアの周波数が直交関係にある直交マルチキャリア変調方式は、直交周波数分割多重とも呼ばれ、マルチパス伝搬が問題となる無線通信システムで広く適用されている。
【０００３】
図１０は、従来のマルチキャリア変調回路の構成を示すブロック図である（例えば、非特許文献１参照。）。また、図１１は、従来のマルチキャリア変調回路を用いて送信されるパケット信号のパケットフォーマットを示す図である。以下、図１０、１１を用いて、従来のマルチキャリア変調回路の動作について説明する。
【０００４】
データ生成回路４０１は、送信データＳ２４０を生成する。サブキャリア変調回路４０２は、送信データＳ２４０に対してサブキャリア変調を行う。直列並列変換回路４０３は、サブキャリア変調された直列のデータ信号Ｓ２４０をサブキャリアに対応させて分割し、サブキャリア毎の並列の信号に変換する。
【０００５】
一方、ショートプリアンブル信号生成回路４０７、ロングプリアンブル信号生成回路４０８は、それぞれ無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に規定されたショートプリアンブル信号Ｓ２１０、ロングプリアンブル信号Ｓ２２０を生成する。また、制御信号生成回路４０９は、データ信号Ｓ２４０のパケット長等の制御情報を示す制御信号Ｓ２３０を生成する。
【０００６】
送信順序制御回路４０４には、サブキャリア毎の信号に変換されたデータ信号Ｓ２４０、ショートプリアンブル信号Ｓ２１０、ロングプリアンブル信号Ｓ２２０、および制御信号Ｓ２３０が供給され、送信順序制御回路４０４は、図１１に示されるとおり、ショートプリアンブル信号Ｓ２１０、ロングプリアンブル信号Ｓ２２０、制御信号Ｓ２３０、データ信号Ｓ２４０の順に出力する。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）回路４０５は、送信順序制御回路４０４から出力される周波数領域の出力信号を時間領域のマルチキャリア信号に変換する。並列直列変換回路４０６は、並列のマルチキャリア信号を時間軸方向に出力順に並べ、直列の送信信号を出力する。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｒｉｃｈａｒｄ  ｖａｎ  Ｎｅｅ，Ｒａｍｊｅｅ  Ｐｒａｓａｄ，”ＯＦＤＭ  ｆｏｒ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ａｒｔｅｃｈ  ｈｏｕｓｅ  ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，２０００
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
現在、見通し外通信を実現しやすく、電波が回折しやすい性質を持つことから、マイクロ波帯における無線通信システムの普及が著しい。このマイクロ波帯における無線通信においては、より高速なシステムの構築が望まれている。しかし、このマイクロ波帯において新規にシステムを構築する場合、利用可能な周波数帯は非常に限られるので、既存のシステムで使用されている周波数帯を重複使用することが好ましい。このとき、既存のシステムをすべて新システムに置き換えることとすると、既存システムを使用していたユーザに対してコスト的な負担をかけてしまう。そこで、既存システムと新システムとを同一周波数帯で共存させることが望ましい。
【０００９】
以下、既存システムと新システムとを同一の周波数帯で共存させた場合に、新システムが既存システムに与える影響について考える。ここでは、無線ＬＡＮのＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮシステムを既存システムとし、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格をベースに伝送速度を向上させた無線ＬＡＮシステムを新システムとする。
【００１０】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、アクセス方式にＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を用いており、送信前に他局の信号が存在するか否かを判断するためにキャリアセンスを行っている。このキャリアセンスの結果に基づいて送信の可否を判断するために、受信している信号が自システムからの信号なのか、単なる干渉信号なのかを判断する必要がある。そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、受信信号レベルとプリアンブル信号とに基づいて、自システムからの信号と干渉信号とを識別している。そして、干渉信号が到来したと判断した場合には、信号検出の閾値であるキャリアセンスレベルを引き上げることとしている。この下で、新システムが既存システムと同一のプリアンブル信号を持たないとすると、新システムからの信号が既存システムの受信機に到来した場合、既存システムの受信機は干渉信号が到来したと判断し、キャリアセンスレベルを引き上げる。この結果、既存システムでは遠方から到来する信号を検出することができなくなり、セル半径が小さくなってしまう。また、セル当たりのスループットが低下してしまう。
【００１１】
また、伝送速度を速くするために、新システムのシンボルレートを既存システムよりも上げた場合には、１サブキャリアあたりの信号帯域幅が太くなり、既存システムの受信機では新システムの信号を復調することができない。このため、既存システムの受信機は新システムの信号を干渉信号と判断し、キャリアセンスレベルを引き上げる。この結果、上記と同様、キャリアセンスレベルの引き上げに伴う弊害が生じてしまう。
【００１２】
さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づいてランダムアクセス制御を行う。この制御を行うためには、各局の受信機が他局から送信されたパケットの時間長を認識する必要がある。パケットの時間長は、ロングプリアンブル信号に引き続いて送信される１ＯＦＤＭシンボルの制御部に制御情報として記載されている。したがって、新システムが既存システムで復調可能な制御信号を持たないとすると、既存システムにおいては新システムからの送信パケットのパケット長を認識することができない。この結果、既存システムの各局は、正常にランダムアクセス制御を行うことができず、必要以上にパケットの送信期間を延期してしまい、スループットが低下してしまう。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、既存のマルチキャリア無線通信システムで使用されている周波数帯を重複使用しつつ、当該重複使用による既存システムへの弊害の抑制を図ることができるマルチキャリア無線通信システムおよびマルチキャリア変調回路を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決し、目的を達成するための第１の発明は、既存のマルチキャリア無線通信システムの周波数帯を重複して使用するマルチキャリア無線通信システムであって、重複する周波数帯においては、各サブキャリアの周波数帯域幅および中心周波数が前記既存のマルチキャリア無線通信システムと同一であり、送信されるデータ信号と周波数帯が重複する前記既存のマルチキャリア無線通信システムの通信チャネルに対応する周波数帯において、前記送信されるデータ信号に先立って、前記既存のマルチキャリア無線通信システムにおいて当該既存システムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号が送信されることを特徴とする。
【００１５】
また、第２の発明は、上記第１の発明において、前記送信されるデータ信号に先立って、さらに、前記既存のマルチキャリア無線通信システムにおいて用いられている制御信号と同一の信号および当該制御信号を復調可能にするためのプリアンブル信号と同一の信号が送信されることを特徴とする。
【００１６】
また、第３の発明は、送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、プリアンブル信号を生成するプリアンブル信号生成手段と、当該プリアンブル信号生成手段により生成されたプリアンブル信号を周波数方向に配置するプリアンブル信号配置手段と、当該プリアンブル信号配置手段および前記直列並列変換手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する送信順序制御手段と、当該送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する信号変換手段と、当該信号変換手段から出力される並列信号を直列の送信信号に変換する並列直列変換手段と、を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路である。
【００１７】
また、第４の発明は、送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、当該直列並列変換手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第１の信号変換手段と、当該第１の信号変換手段から出力される並列信号を直列信号に変換する第１の並列直列変換手段と、プリアンブル信号を生成するプリアンブル信号生成手段と、当該プリアンブル信号生成手段により生成されたプリアンブル信号を周波数方向に配置するプリアンブル信号配置手段と、当該プリアンブル信号配置手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第２の信号変換手段と、当該第２の信号変換手段から出力される並列信号を直列信号に変換する第２の並列直列変換手段と、当該第２の並列直列変換手段から出力されるプリアンブル信号および前記第１の並列直列変換手段から出力されるデータ信号を当該順序に並べて出力する切替手段と、を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路である。
【００１８】
また、第５の発明は、上記第４の発明において、さらに、前記第２の並列直列変換手段から出力されるプリアンブル信号を記憶する記憶手段を有し、前記切替手段は、前記第２の並列直列変換手段から出力されるプリアンブル信号を前記記憶手段から読み込むことを特徴とする。
【００１９】
また、第６の発明は、上記第３〜第５の発明のいずれかにおいて、前記プリアンブル信号は、既存のマルチキャリア無線通信システム（以下、既存システムと称す）において既存システムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号であり、前記プリアンブル信号配置手段は、前記データ信号と周波数帯が重複する前記既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯に、前記プリアンブル信号を配置することを特徴とする。
【００２０】
また、第７の発明は、送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、第１のプリアンブル信号を生成する第１のプリアンブル信号生成手段と、当該第１のプリアンブル信号生成手段により生成された第１のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第１のプリアンブル信号配置手段と、第２のプリアンブル信号を生成する第２のプリアンブル信号生成手段と、第３のプリアンブル信号を生成する第３のプリアンブル信号生成手段と、前記第２および第３のプリアンブル信号生成手段により生成された第２および第３のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第２のプリアンブル信号配置手段と、第１の制御信号を生成する第１の制御信号生成手段と、第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成手段と、前記第１および第２の制御信号生成手段により生成された第１および第２の制御信号を周波数方向に配置する制御信号配置手段と、前記第１のプリアンブル信号配置手段、前記第２のプリアンブル信号配置手段、前記制御信号配置手段、前記直列並列変換手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する送信順序制御手段と、当該送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する信号変換手段と、当該信号変換手段から出力される並列信号を直列の送信信号に変換する並列直列変換手段と、を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路である。
【００２１】
また、第８の発明は、送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、当該直列並列変換手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第１の信号変換手段と、当該第１の信号変換手段から出力される並列信号を直列の第１の送信信号に変換する第１の並列直列変換手段と、第１のプリアンブル信号を生成する第１のプリアンブル信号生成手段と、当該第１のプリアンブル信号生成手段により生成された第１のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第１のプリアンブル信号配置手段と、第２のプリアンブル信号を生成する第２のプリアンブル信号生成手段と、第３のプリアンブル信号を生成する第３のプリアンブル信号生成手段と、前記第２および第３のプリアンブル信号生成手段により生成された第２および第３のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第２のプリアンブル信号配置手段と、第１の制御信号を生成する第１の制御信号生成手段と、第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成手段と、前記第１および第２の制御信号生成手段により生成された第１および第２の制御信号を周波数方向に配置する制御信号配置手段と、前記第１のプリアンブル信号配置手段、前記第２のプリアンブル信号配置手段、前記制御信号配置手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する送信順序制御手段と、当該送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第２の信号変換手段と、当該第２の信号変換手段から出力される並列信号を直列の第２の送信信号に変換する第２の並列直列変換手段と、当該第２の並列直列変換手段から出力される第２の送信信号および前記第１の並列直列変換手段から出力される第１の送信信号を当該順序に並べて出力する切替手段と、を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路である。
【００２２】
また、第９の発明は、送信すべきデータ信号に対してサブキャリア変調を行うサブキャリア変調手段と、当該サブキャリア変調手段から出力される直列信号を各サブキャリアに対応する並列信号に変換する直列並列変換手段と、第１の制御信号を生成する第１の制御信号生成手段と、第２の制御信号を生成する第２の制御信号生成手段と、前記第１および第２の制御信号生成手段により生成された第１および第２の制御信号を周波数方向に配置する制御信号配置手段と、当該制御信号配置手段および前記直列並列変換手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する第１の送信順序制御手段と、当該第１の送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第１の信号変換手段と、当該第１の信号変換手段から出力される並列信号を直列の第１の送信信号に変換する第１の並列直列変換手段と、第１のプリアンブル信号を生成する第１のプリアンブル信号生成手段と、当該第１のプリアンブル信号生成手段により生成された第１のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第１のプリアンブル信号配置手段と、第２のプリアンブル信号を生成する第２のプリアンブル信号生成手段と、第３のプリアンブル信号を生成する第３のプリアンブル信号生成手段と、前記第２および第３のプリアンブル信号生成手段により生成された第２および第３のプリアンブル信号を周波数方向に配置する第２のプリアンブル信号配置手段と、前記第１のプリアンブル信号配置手段および前記第２のプリアンブル信号配置手段からの出力信号を当該順序に並べて出力する第２の送信順序制御手段と、当該第２の送信順序制御手段から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する第２の信号変換手段と、当該第２の信号変換手段から出力される並列信号を直列の第２の送信信号に変換する第２の並列直列変換手段と、当該第２の並列直列変換手段から出力される第２の送信信号を記憶する記憶手段と、当該記憶手段から前記第２の送信信号を読み込み、前記第１の並列直列変換手段から受けた第１の送信信号の送出に先立って、当該第２の送信信号を送出する切替手段と、を有することを特徴とするマルチキャリア変調回路である。
【００２３】
また、第１０の発明は、上記第７〜９の発明のいずれかにおいて、前記第１のプリアンブル信号は、既存のマルチキャリア無線通信システム（以下、既存システムと称す）において既存システムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号であり、前記第１のプリアンブル信号配置手段は、前記データ信号と周波数帯が重複する前記既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯に、前記第１のプリアンブル信号を配置し、前記第１の制御信号は、前記既存システムにおいて用いられている制御信号と同一の信号であり、前記第２の制御信号は、通信制御に用いられる情報を示す信号であり、前記制御信号配置手段は、前記データ信号と周波数帯が重複する前記既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯に、前記第１の制御信号を配置するとともに、前記データ信号の周波数帯のうち前記既存システムの通信チャネルと重複しない周波数帯に、前記第２の制御信号を配置し、前記第２のプリアンブル信号は、前記既存システムにおいて前記制御信号を復調可能にするために用いられているプリアンブル信号と同一の信号であり、前記第３のプリアンブル信号は、前記第２の制御信号を復調可能にするための信号であり、前記第２のプリアンブル信号配置手段は、前記データ信号と周波数帯が重複する前記既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯に、前記第２のプリアンブル信号を配置するとともに、前記データ信号の周波数帯のうち前記既存システムの通信チャネルと重複しない周波数帯に、前記第３のプリアンブル信号を配置することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るマルチキャリア無線通信システムについての好適な実施形態を第１の実施形態から第２の実施形態に分けて詳細に説明する。また、本発明に係るマルチキャリア変調回路についての好適な実施形態を第３の実施形態から第５の実施形態に分けて詳細に説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
本実施形態に係るマルチキャリア無線通信システムは、既存のマルチキャリア無線通信システムの周波数帯を重複して使用するマルチキャリア無線通信システムであって、重複する周波数帯においては、各サブキャリアの周波数帯域幅および中心周波数が既存のシステムと同一であり、送信されるデータ信号と周波数帯が重複する既存のシステムの通信チャネルに対応する周波数帯において、送信されるデータ信号に先立って、既存のシステムにおいて当該既存のシステムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号が送信されることを特徴とするものである。以下、本実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係るマルチキャリア無線通信システムおよび既存のマルチキャリア無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、既存のマルチキャリア無線通信システム２（以下、既存システムと称す。）は、送信機２１（以下、既存送信機と称す。）と、当該既存送信機２１から送信されるパケット信号Ｓ２を受信する受信機２２（以下、既存受信機と称す。）とを備えている。本実施形態では、既存システム２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮシステムであるとする。新たに構築される無線ＬＡＮシステムである本実施形態に係るマルチキャリア無線通信システム１（以下、新システムと称す。）は、送信機１１（以下、新送信機と称す。）と、当該新送信機１１から送信されるパケット信号Ｓ１を受信する受信機１２（以下、新受信機と称す。）とを備えている。
【００２７】
図２は、新システム１および既存システム２の通信チャネルの周波数方向の配置を示す図である。図２において、既存システム２が使用している周波数帯は５１５０ＭＨｚ〜５２５０ＭＨｚであり、１６．６ＭＨｚ幅の通信チャネルｃｈ１´〜ｃｈ４´が、３．４ＭＨｚ幅のガードバンドＧＢを介して４チャネル設けられている。ここで、各通信チャネルｃｈ１´〜ｃｈ４´は、図１１に示されるとおり、５２本のサブキャリアに分割されている。新システム１では、既存システム２の２つの通信チャネルと介在するガードバンドの周波数帯を合わせて１つの通信チャネルとし、計２つの通信チャネルｃｈ１、ｃｈ２を設けている。また、既存システム２と同様に、新システム１の各通信チャネルｃｈ１、ｃｈ２は複数のサブキャリアに分割されている。そして、新システム１の通信チャネルｃｈ１、ｃｈ２の周波数帯のうち、既存システム２の通信チャネルｃｈ１´〜ｃｈ４´の周波数帯と重複する周波数帯においては、各サブキャリアの周波数帯域幅および中心周波数は、既存システム２と同一となっている。このように、新システム１では、既存システム２で使用されている周波数帯を重複使用し、１つの通信チャネルに含まれるサブキャリア数を増加させることにより、限られた周波数帯を有効利用しつつ通信の高速化を図ることとしている。
【００２８】
図３は、既存システム２の既存送信機２１から送信されるパケット信号Ｓ２のパケットフォーマットを示す図である。図３に示されるとおり、既存システム２では、データ信号Ｓ２４０に先立ってショートプリアンブル信号Ｓ２１０、ロングプリアンブル信号Ｓ２２０、制御信号Ｓ２３０が順に送信される。本実施形態では、ショートプリアンブル信号Ｓ２１０は、既存システム２において当該既存システム２の認識のために用いられている信号である。すなわち、既存受信機２２が既存送信機２１から送信されたパケット信号Ｓ２を認識するための信号である。また、ロングプリアンブル信号Ｓ２２０は、同期処理等のための信号であり、制御信号Ｓ２３０を復調可能にするための信号である。制御信号Ｓ２３０は、データ信号Ｓ２４０のパケット長、データ信号Ｓ２４０の伝送速度、サブキャリア変調方式等の制御情報を示す信号であり、既存受信機２２における種々の通信制御に用いられる信号である。ここで、制御信号Ｓ２３０に含まれるデータ信号Ｓ２４０のパケット長を示す信号は、ランダムアクセス制御に用いられるものである。なお、ショートプリアンブル信号Ｓ２１０、ロングプリアンブル信号Ｓ２２０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に規定されているものであるが、その用途については特に規定されていない。
【００２９】
図４は、本実施形態の新送信機１１から送信されるパケット信号Ｓ１のパケットフォーマットを示す図である。図４において、周波数帯Ｂ１、Ｂ２は、それぞれ既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´の占有周波数帯に一致している。図４に示されるとおり、新システム１では、送信されるデータ信号Ｓ１４０と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´に対応する周波数帯Ｂ１、Ｂ２において、データ信号Ｓ１４０に先立って、既存システム２のショートプリアンブル信号Ｓ２１０と同一の信号Ｓ１１１、Ｓ１１２が送信される。また、データ信号Ｓ１４０に先立って、ショートプリアンブル信号と同一の信号Ｓ１１１、Ｓ１１２の後に、新システム用のロングプリアンブル信号Ｓ１２０および新システム用の制御信号Ｓ１３０が送信される。
【００３０】
このような構成において、新送信機１１から送信された、図４に示されるパケット信号Ｓ１が新受信機１２に到来した場合、新受信機１２は、パケット信号Ｓ１に含まれる新システム用のロングプリアンブル信号Ｓ１２０および新システム用の制御信号Ｓ１３０を用いてデータ信号Ｓ１４０を復調する。
【００３１】
つぎに、新送信機１１から送信された、図４に示されるパケット信号Ｓ１が既存受信機２２に到来した場合について説明する。新システム１では、既存システム２の通信チャネルｃｈ１´〜ｃｈ４´の周波数帯において、各サブキャリアの周波数帯域幅および中心周波数は既存システム２と同一となっている。このため、既存受信機２２は、図４に示されるパケット信号Ｓ１を受けた場合、通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´において、周波数帯域幅および中心周波数が既存システム２と同一であるサブキャリアを受信することになる。また、データ信号Ｓ１４０と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´に対応する周波数帯Ｂ１、Ｂ２において、データ信号Ｓ１４０に先立って、既存システム２のショートプリアンブル信号Ｓ２１０と同一の信号Ｓ１１１、Ｓ１１２が送信されている。このため、既存受信機２２は、図４に示されるパケット信号Ｓ１を受けた場合、通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´において、図３に示される既存システム２のパケット信号Ｓ２を受信したものと認識し、干渉信号とは判断しない。よって、既存受信機２２は、新送信機１１からのパケット信号Ｓ１が到来してもキャリアセンスレベルを引き上げない。
【００３２】
以上のとおり、本実施形態に係るマルチキャリア無線通信システムでは、重複する周波数帯においては、各サブキャリアの周波数帯域幅および中心周波数を既存システム２と同一とし、かつ、送信するデータ信号Ｓ１４０と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´に対応する周波数帯Ｂ１、Ｂ２において、送信するデータ信号Ｓ１４０に先立って、既存システム２において当該既存システム２の認識のために用いられているプリアンブル信号Ｓ２１０と同一の信号Ｓ１１１、Ｓ１１２を送信することとしている。このため、本実施形態によれば、新送信機１１のパケット信号Ｓ１が既存受信機２２に到来した場合、既存受信機２２は当該パケット信号Ｓ１を既存システム２のパケット信号であると認識し、干渉信号とは判断しない。この結果、既存システム２が新システム１のパケット信号Ｓ１を干渉信号と認識することによる弊害を回避することができる。具体的には、キャリアセンスレベルの引き上げによってセル半径が小さくなってしまうこと、セル当たりのスループットが低下してしまうこと等を回避することができる。
【００３３】
また、既存システム２で使用されている周波数帯を重複使用するとともに、１つの通信チャネルの占有周波数帯を既存システム２よりも広げているので、限られた周波数帯を有効利用しつつ通信の高速化を図ることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
本実施形態に係るマルチキャリア無線通信システムは、上記第１の実施形態に係るシステムとほとんど同じであるが、送信されるデータ信号と周波数帯が重複する既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯において、送信されるデータ信号に先立って、既存システムにおいて当該既存システムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号の他に、さらに、既存システムにおいて用いられている制御信号と同一の信号および当該制御信号を復調可能にするためのプリアンブル信号と同一の信号が送信されることを特徴とするものである。以下、図面を用いて本実施形態について説明するが、第１の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【００３５】
図５は、本実施形態に係るマルチキャリア無線通信システムおよび既存システムの全体構成を示すブロック図である。図５において、新たに構築される無線ＬＡＮシステムである本実施形態に係るマルチキャリア無線通信システム３（以下、新システムと称す。）は、送信機３１（以下、新送信機と称す。）と、当該新送信機３１から送信されるパケット信号Ｓ３を受信する受信機３２（以下、新受信機と称す。）とを備えている。
【００３６】
図６は、本実施形態において、新送信機３１から送信されるパケット信号Ｓ３のパケットフォーマットを示す図である。図６に示されるとおり、新システム３では、送信されるデータ信号Ｓ３４０と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´に対応する周波数帯Ｂ１、Ｂ２において、データ信号Ｓ３４０に先立って、既存システム２のショートプリアンブル信号Ｓ２１０と同一の信号Ｓ３１１、Ｓ３１２、既存システム２のロングプリアンブル信号Ｓ２２０と同一の信号Ｓ３２１、Ｓ３２２、既存システム２の制御信号Ｓ１３０と同一の信号Ｓ３３１、Ｓ３３２が当該順序で送信される。また、データ信号Ｓ３４０の周波数帯のうち、既存システム２の通信チャネルｃｈ１´〜ｃｈ４´と重複しない周波数帯Ｂ３において、データ信号Ｓ３４０に先立って、新システム用のロングプリアンブル信号Ｓ３２３および新システム用の制御信号Ｓ３３３が送信される。
【００３７】
このような構成において、新送信機３１から送信された、図６に示されるパケット信号Ｓ３が新受信機３２に到来した場合、新受信機３２は、パケット信号Ｓ３に含まれる既存システム２と同一のロングプリアンブル信号Ｓ３２１、Ｓ３２２および新システム用のロングプリアンブル信号Ｓ３２３ならびに既存システム２と同一の制御信号Ｓ３３１、Ｓ３３２および新システム用の制御信号Ｓ３３３を用いてデータ信号Ｓ３４０を復調する。
【００３８】
つぎに、新送信機３１から送信された、図６に示されるパケット信号Ｓ３が既存受信機２２に到来した場合について説明する。データ信号Ｓ３４０と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´に対応する周波数帯Ｂ１、Ｂ２において、データ信号Ｓ３４０に先立って、既存システム２のロングプリアンブル信号Ｓ２２０と同一の信号Ｓ３２１、Ｓ３２２および制御信号Ｓ２３０と同一の信号Ｓ３３１、Ｓ３３２が送信されている。このため、既存受信機２２は、パケット信号Ｓ３を受けた場合、通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´において、既存システム２のロングプリアンブル信号Ｓ２２０と同一の信号Ｓ３２１、Ｓ３２２を用いて同期処理を行い、既存システム２の制御信号Ｓ２３０と同様の信号Ｓ３３１、Ｓ３３２を復調し、制御情報を得る。そして、既存受信機２２は、この制御情報に基づいて種々の通信制御を行う。具体的には、例えば、データ信号Ｓ３４０のパケット長を認識し、認識されたパケット長に基づいて、ランダムアクセス制御を行う。
【００３９】
本実施形態に係るマルチキャリア無線通信システム３は、第１の実施形態に係るシステム１が奏する効果に加えて、以下の効果を有する。
本実施形態では、送信するデータ信号Ｓ３４０と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´に対応する周波数帯Ｂ１、Ｂ２において、送信するデータ信号Ｓ３４０に先立って、既存システム２において用いられている制御信号Ｓ２３０と同一の信号Ｓ３３１、Ｓ３３２および制御信号Ｓ２３０を復調可能にするためのプリアンブル信号Ｓ２２０と同一の信号Ｓ３２１、Ｓ３２２を送信することとしている。このため、新送信機３１から送信されたパケット信号Ｓ３が既存受信機２２に到来した場合、既存受信機２２は既存システム２のパケット信号Ｓ２を受けたときと同様の制御情報を得ることができる。この結果、既存受信機２２は、当該制御情報に基づいて、既存システム２のパケット信号Ｓ２を受信したときと同様に、種々の制御を行うことができる。特に、データ信号Ｓ３４０のパケット長を認識することができるので、既存システム２のパケット信号Ｓ２を受信したときと同様に、ランダムアクセス制御を行うことができ、正常にランダムアクセス制御を行うことができないことによって生じるスループットの低下を回避することができる。
【００４０】
また、既存システム２で用いられている制御信号Ｓ２３０と同一の信号Ｓ３３１、Ｓ３３２および当該制御信号Ｓ２３０を復調可能にするためのロングプリアンブル信号Ｓ２２０と同一の信号Ｓ３２１、Ｓ３２２を、新システム用の制御信号および当該制御信号を復調可能にするためのロングプリアンブル信号として利用しているので、パケット効率よく上記効果を得ることができる。
【００４１】
さらに、新受信機３２において既存システム２のパケット信号Ｓ２を復調することとした場合、既存システム２のパケット信号Ｓ２および新システム３のパケット信号Ｓ３を単一の復調器によって復調することが可能となり、復調器の構成を簡易化することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
本実施形態に係るマルチキャリア変調回路は、第２の実施形態に係るマルチキャリア無線通信システム３の新送信機３１に用いられる変調回路であって、新送信機３１から送信されるパケット信号Ｓ３を生成するものである。以下、本実施形態について図面を参照して説明する。
【００４３】
図７は、本実施形態に係るマルチキャリア変調回路の構成を示すブロック図である。図７において、マルチキャリア変調回路は、データ信号生成回路１０１、サブキャリア変調回路１０２、直列並列変換回路１０３、送信順序制御回路１０４、逆高速フーリエ変換回路１０５、並列直列変換回路１０６、ショートプリアンブル信号生成回路１０７、ロングプリアンブル信号生成回路１０８、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路１０９、制御信号生成回路１１０、新システム用制御信号生成回路１１１、ショートプリアンブル信号配置回路１１２、ロングプリアンブル信号配置回路１１３、制御信号配置回路１１４を備えている。
【００４４】
以下、上記構成を有するマルチキャリア変調回路の動作について説明する。図７において、データ信号生成回路１０１は、送信すべきベースバンドのデータ信号を生成する。サブキャリア変調回路１０２は、データ信号生成回路１０１から受けたベースバンドのデータ信号に対してサブキャリア変調を行う。直列並列変換回路１０３は、サブキャリア変調回路１０２から受けたサブキャリア変調後の直列のデータ信号を周波数方向に分割し、並列のサブキャリア毎のデータ信号に変換する。
【００４５】
一方、ショートプリアンブル信号生成回路１０７、ロングプリアンブル信号生成回路１０８、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路１０９、制御信号生成回路１１０、および新システム用制御信号生成回路１１１は、それぞれ、既存システムと同一のショートプリアンブル信号、既存システムと同一のロングプリアンブル信号、新システム用ロングプリアンブル信号、既存システムと同一の制御信号、および新システム用制御信号を生成する。
【００４６】
ショートプリアンブル信号配置回路１１２は、ショートプリアンブル信号生成回路１０７から受けたショートプリアンブル信号を、データ信号の送信に使用される通信チャネルと周波数帯が重複する既存システムの通信チャネルの周波数帯に対応させて、周波数方向に配置して出力する。本実施形態では、図６に示されるとおり、通信チャネルｃｈ１と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´の周波数帯Ｂ１、Ｂ２に対応させて、ショートプリアンブル信号を配置する。すなわち、ショートプリアンブル信号を２回繰り返して出力する。
【００４７】
ロングプリアンブル信号配置回路１１３は、ロングプリアンブル信号生成回路１０８から受けたロングプリアンブル信号を、データ信号の送信に使用される通信チャネルと周波数帯が重複する既存システムの通信チャネルの周波数帯に対応させて、周波数方向に配置して出力する。本実施形態では、図６に示されるとおり、通信チャネルｃｈ１と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´の周波数帯Ｂ１、Ｂ２に対応させて、ロングプリアンブル信号を配置する。また、ロングプリアンブル信号配置回路１１３は、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路１０９から受けた新システム用ロングプリアンブル信号を、データ信号の送信に使用される通信チャネルの周波数帯のうち、既存システムの通信チャネルと重複しない周波数帯に対応させて、周波数方向に配置して出力する。本実施形態では、図６に示されるとおり、通信チャネルｃｈ１の周波数帯のうち、既存システム２の通信チャネルｃｈ１´〜ｃｈ４´と重複しない周波数帯Ｂ３に対応させて、新システム用ロングプリアンブル信号を配置する。すなわち、ロングプリアンブル信号配置回路１１３は、周波数方向へ、既存システム２と同一のロングプリアンブル信号と新システム用ロングプリアンブル信号とを繰り返し出力する。
【００４８】
制御信号配置回路１１４は、制御信号生成回路１１０から受けた制御信号を、データ信号の送信に使用される通信チャネルと周波数帯が重複する既存システムの通信チャネルの周波数帯に対応させて、周波数方向に配置して出力する。本実施形態では、図６に示されるとおり、通信チャネルｃｈ１と周波数帯が重複する既存システム２の通信チャネルｃｈ１´、ｃｈ２´の周波数帯Ｂ１、Ｂ２に対応させて、制御信号を配置する。また、制御信号配置回路１１４は、新システム用制御信号生成回路１１１から受けた新システム用制御信号を、データ信号の送信に使用される通信チャネルの周波数帯のうち、既存システム２の通信チャネルと重複しない周波数帯に対応させて、周波数方向に配置して出力する。本実施形態では、図６に示されるとおり、通信チャネルｃｈ１の周波数帯のうち、既存システム２の通信チャネルｃｈ１´〜ｃｈ４´と重複しない周波数帯Ｂ３に対応させて、新システム用制御信号を配置する。すなわち、制御信号配置回路１１４は、周波数方向へ、既存システム２と同一の制御信号と新システム用制御信号とを繰り返し出力する。
【００４９】
そして、送信順序制御回路１０４は、直列並列変換回路１０３、ショートプリアンブル信号配置回路１１２、ロングプリアンブル信号配置回路１１３、および制御信号配置回路１１４から受けた信号を時間方向について送信順に配置する。具体的には、図６に示されるとおり、ショートプリアンブル信号配置回路１１２からの信号、ロングプリアンブル信号配置回路１１３からの信号、制御信号配置回路１１４からの信号、直列並列変換回路１０３からの信号の順に時間方向に並べて出力する。逆高速フーリエ変換回路１０５は、送信順序制御回路１０４から受けた周波数領域の信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域の信号に変換する。並列直列変換回路１０６は、逆高速フーリエ変換回路１０５から受けた並列の信号を時間軸方向に出力順に並べ、直列の信号に変換する。このようにして、図６に示されるマルチキャリア変調されたパケット信号Ｓ３が得られる。
【００５０】
本実施形態によれば、上記第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、逆高速フーリエ変換前に、既存システム２と同一のショートプリアンブル信号、既存システム２と同一のロングプリアンブル信号、新システム用ロングプリアンブル信号、既存システム２と同一の制御信号、新システム用制御信号、およびデータ信号を送信順に並べるので、周波数領域から時間領域への信号の変換を１つの回路で実現することができ、回路規模の増大を抑えることができる。
【００５１】
なお、図６に示されるパケット信号Ｓ３のパケットフォーマットにおいて、新システム用制御信号Ｓ３３３が省略される場合は、本実施形態の新システム用制御信号生成回路１１１は省略される。
【００５２】
また、図６に示されるパケット信号Ｓ３のパケットフォーマットにおいて、新システム用ロングプリアンブル信号Ｓ３２３が省略される場合は、本実施形態の新システム用ロングプリアンブル信号生成回路１０９は省略される。
【００５３】
さらに、本実施形態において、ロングプリアンブル信号生成回路１０８、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路１０９、制御信号生成回路１１０、新システム用制御信号生成回路１１１、ロングプリアンブル信号配置回路１１３、および制御信号配置回路１１４を省略し、データ信号生成回路１０１がデータ信号の他に新システム用ロングプリアンブル信号および新システム用制御信号を生成することとすれば、第１の実施形態の新送信機１１に用いられるマルチキャリア変調回路を構成することができる。
【００５４】
（第４の実施形態）
本実施形態に係るマルチキャリア変調回路は、第２の実施形態に係るマルチキャリア無線通信システム３の新送信機３１に用いられる変調回路である。また、第３の実施形態に係る変調回路とほとんど同じであるが、既存システム２と同一のショートプリアンブル信号、既存システム２と同一のロングプリアンブル信号、新システム用ロングプリアンブル信号、既存システム２と同一の制御信号、および新システム用制御信号（以下、これらをプリアンブル信号等と称す。）のマルチキャリア変調とデータ信号のマルチキャリア変調とを並列処理することを特徴とするものである。以下、図面を用いて本実施形態について説明するが、第３の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【００５５】
図８は、本実施形態に係るマルチキャリア変調回路の構成を示すブロック図である。図８において、マルチキャリア変調回路は、データ信号をマルチキャリア変調する部分２０１〜２０６と、プリアンブル信号等をマルチキャリア変調する部分２０７〜２１７と、マルチキャリア変調されたデータ信号とプリアンブル信号等との送信順序を制御する切替回路２１８とからなる。データ信号をマルチキャリア変調する部分は、データ信号生成回路２０１、サブキャリア変調回路２０２、直列並列変換回路２０３、第１の逆高速フーリエ変換回路２０５、および第１の並列直列変換回路２０６を備えている。一方、プリアンブル信号等をマルチキャリア変調する部分は、ショートプリアンブル信号生成回路２０７、ロングプリアンブル信号生成回路２０８、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路２０９、制御信号生成回路２１０、新システム用制御信号生成回路２１１、ショートプリアンブル信号配置回路２１２、ロングプリアンブル信号配置回路２１３、制御信号配置回路２１４、送信順序制御回路２１５、第２の逆高速フーリエ変換回路２１６、および第２の並列直列変換回路２１７を備えている。
【００５６】
以下、上記構成を有するマルチキャリア変調回路の動作および信号の流れについて説明する。図８において、データ信号生成回路２０１により生成されたベースバンドのデータ信号は、第３の実施形態と同様に、サブキャリア変調回路２０２、直列並列変換回路２０３、第１の逆高速フーリエ変換回路２０５、第１の並列直列変換回路２０６によって、マルチキャリア変調される。
【００５７】
一方、ショートプリアンブル信号生成回路２０７、ロングプリアンブル信号生成回路２０８、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路２０９、制御信号生成回路２１０、および新システム用制御信号生成回路２１１により生成された信号は、第３の実施形態と同様に、ショートプリアンブル信号配置回路２１２、ロングプリアンブル信号配置回路２１３、および制御信号配置回路２１４によって、周波数方向に配置され、出力される。本実施形態では、図６に示されるとおりに周波数方向に配置される。
【００５８】
送信順序制御回路２１５は、ショートプリアンブル信号配置回路２１２、ロングプリアンブル信号配置回路２１３、および制御信号配置回路２１４から受けた信号を時間方向について送信順に配置する。具体的には、図６に示されるとおり、ショートプリアンブル信号配置回路２１２からの信号、ロングプリアンブル信号配置回路２１３からの信号、制御信号配置回路２１４からの信号の順に時間方向に並べて出力する。第２の逆高速フーリエ変換回路２１６は、送信順序制御回路２１５から受けた周波数領域の信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域の信号に変換する。第２の並列直列変換回路２１７は、第２の逆高速フーリエ変換回路２１６から受けた並列の信号を時間軸方向に出力順に並べ、直列の信号に変換する。
【００５９】
そして、切替回路２１８は、図６に示されるとおり、第２の並列直列変換回路２１７から受けたマルチキャリア変調後のプリアンブル信号等を出力し、ついで、第１の並列直列変換回路２０６から受けたマルチキャリア変調後のデータ信号を出力する。すなわち、データ信号に先立ってプリアンブル信号等を出力する。このようにして、図６に示されるマルチキャリア変調されたパケット信号Ｓ３が得られる。
【００６０】
本実施形態によれば、上記第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、プリアンブル信号等のマルチキャリア変調とデータ信号のマルチキャリア変調とを並列処理するので、マルチキャリア変調されたプリアンブル信号等の生成をマルチキャリア変調されたデータ信号の生成前に行うという制限が無くなる。この結果、事前にマルチキャリア変調されたプリアンブル信号等を生成することができ、他局からのパケット信号受信後に自局からのパケット信号送信に必要な信号処理に要する時間を短縮することができる。
【００６１】
なお、図６に示されるパケット信号Ｓ３のパケットフォーマットにおいて、新システム用制御信号Ｓ３３３が省略される場合は、本実施形態の新システム用制御信号生成回路２１１は省略される。
【００６２】
また、図６に示されるパケット信号Ｓ３のパケットフォーマットにおいて、新システム用ロングプリアンブル信号Ｓ３２３が省略される場合は、本実施形態の新システム用ロングプリアンブル信号生成回路２０９は省略される。
【００６３】
さらに、本実施形態において、ロングプリアンブル信号生成回路２０８、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路２０９、制御信号生成回路２１０、新システム用制御信号生成回路２１１、ロングプリアンブル信号配置回路２１３、制御信号配置回路２１４、および送信順序制御回路２１５を省略し、データ信号生成回路２０１がデータ信号の他に新システム用ロングプリアンブル信号および新システム用制御信号を生成することとすれば、第１の実施形態の新送信機１１に用いられるマルチキャリア変調回路を構成することができる。
【００６４】
（第５の実施形態）
本実施形態に係るマルチキャリア変調回路は、第２の実施形態に係るマルチキャリア無線通信システム３の新送信機３１に用いられる変調回路である。また、第４の実施形態に係る変調回路とほとんど同じであるが、マルチキャリア変調後の既存システム２と同一のショートプリアンブル信号、既存システム２と同一のロングプリアンブル信号、および新システム用ロングプリアンブル信号（以下、これらをプリアンブル信号と称す。）を記憶しておき、データ信号の送信時に、記憶しておいたプリアンブル信号を読み込んでデータ信号の前に出力することを特徴とするものである。以下、図面を用いて本実施形態について説明するが、第４の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【００６５】
図９は、本実施形態に係るマルチキャリア変調回路の構成を示すブロック図である。図９において、マルチキャリア変調回路は、データ信号および制御信号をマルチキャリア変調する部分と、プリアンブル信号をマルチキャリア変調する部分と、マルチキャリア変調されたプリアンブル信号を記憶するメモリ回路３１９と、マルチキャリア変調されたデータ信号とプリアンブル信号との送信順序を制御する切替回路３１８とからなる。
【００６６】
以下、上記構成を有するマルチキャリア変調回路の動作について説明する。
まず、データ信号および制御信号をマルチキャリア変調する部分の動作について説明する。図９において、データ信号生成回路３０１は、送信すべきベースバンドのデータ信号を生成する。サブキャリア変調回路３０２は、ベースバンドのデータ信号に対してサブキャリア変調を行う。直列並列変換回路３０３は、サブキャリア変調後の直列のデータ信号を並列のサブキャリア毎のデータ信号に変換する。
【００６７】
一方、制御信号生成回路３１０、新システム用制御信号生成回路３１１は、それぞれ、既存システムと同一の制御信号、新システム用制御信号を生成する。制御信号配置回路３１４は、第３の実施形態と同様に、制御信号生成回路３１０から受けた制御信号と新システム用制御信号生成回路３１１から受けた新システム用制御信号とを周波数方向に配置して出力する。
【００６８】
そして、第１の送信順序制御回路３０４は、直列並列変換回路３０３および制御信号配置回路３１４から受けた信号を時間方向について送信順に配置する。具体的には、図６に示されるとおり、制御信号配置回路３１４からの信号、直列並列変換回路３０３からの信号の順に時間方向に並べて出力する。第１の逆高速フーリエ変換回路３０５は、第１の送信順序制御回路３０４から受けた周波数領域の信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域の信号に変換する。第１の並列直列変換回路３０６は、第１の逆高速フーリエ変換回路３０５から受けた並列の信号を時間軸方向に出力順に並べ、直列の信号に変換する。このようにして、マルチキャリア変調後の制御信号およびデータ信号が得られる。
【００６９】
つぎに、プリアンブル信号をマルチキャリア変調する部分の動作について説明する。図９において、ショートプリアンブル信号生成回路３０７、ロングプリアンブル信号生成回路３０８、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路３０９は、それぞれ、既存システム２と同一のショートプリアンブル信号、既存システム２と同一のロングプリアンブル信号、新システム用ロングプリアンブル信号を生成する。ショートプリアンブル信号配置回路３１２は、第３の実施形態と同様に、ショートプリアンブル信号を周波数方向に配置して出力する。また、ロングプリアンブル信号配置回路３１３は、第３の実施形態と同様に、ロングプリアンブル信号および新システム用ロングプリアンブル信号を周波数方向に配置して出力する。
【００７０】
そして、第２の送信順序制御回路３１５は、ショートプリアンブル信号配置回路３１２およびロングプリアンブル信号配置回路３１３から受けたプリアンブル信号を時間方向について送信順に配置する。具体的には、図６に示されるとおり、ショートプリアンブル信号配置回路３１２からの信号、ロングプリアンブル信号配置回路３１３からの信号の順に時間方向に並べて出力する。第２の逆高速フーリエ変換回路３１６は、第２の送信順序制御回路３１５から受けた周波数領域の信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域の信号に変換する。第２の並列直列変換回路３１７は、第２の逆高速フーリエ変換回路３１６から受けた並列の信号を時間軸方向に出力順に並べ、直列の信号に変換する。
【００７１】
このようにして得られたマルチキャリア変調後のプリアンブル信号は、メモリ回路３１９によって記憶される。そして、切替回路３１８は、メモリ回路３１９からマルチキャリア変調後のプリアンブル信号を読み込み、並列直列変換回路３０６から受けたマルチキャリア変調後のデータ信号の出力に先立って、プリアンブル信号を出力する。このようにして、図６に示されるマルチキャリア変調後のパケット信号Ｓ３が得られる。
【００７２】
本実施形態によれば、上記第４の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、マルチキャリア変調されたプリアンブル信号を記憶し、記憶されたプリアンブル信号を読み込んで使用するので、演算処理の回数を削減することができ、消費電力を削減することができる。また、送信の際にプリアンブル信号を生成する必要がないことから、制御に伴う処理も削減することができる。
【００７３】
なお、図６に示されるパケット信号Ｓ３のパケットフォーマットにおいて、新システム用制御信号Ｓ３３３が省略される場合は、本実施形態の新システム用制御信号生成回路３１１は省略される。
【００７４】
また、図６に示されるパケット信号Ｓ３のパケットフォーマットにおいて、新システム用ロングプリアンブル信号Ｓ３２３が省略される場合は、本実施形態の新システム用ロングプリアンブル信号生成回路３０９は省略される。
【００７５】
さらに、本実施形態において、第１の送信順序制御回路３０４、ロングプリアンブル信号生成回路３０８、新システム用ロングプリアンブル信号生成回路３０９、制御信号生成回路３１０、新システム用制御信号生成回路３１１、ロングプリアンブル信号配置回路３１３、制御信号配置回路３１４、および第２の送信順序制御回路３１５を省略し、データ信号生成回路３０１がデータ信号の他に新システム用ロングプリアンブル信号および新システム用制御信号を生成することとすれば、第１の実施形態の新送信機１１に用いられるマルチキャリア変調回路を構成することができる。
【００７６】
以上、本発明に係るマルチキャリア無線通信システムおよびマルチキャリア変調回路についての好適な実施形態を示したが、本発明は上記第１〜第５の実施形態に限定されない。例えば、上記の実施形態では、新システム１および既存システム２は図１に示される構成を有するが、これに限られず、他の構成であってもよい。具体的には、送信機と受信機とを備えた無線通信装置を複数有し、複数の無線通信装置が相互に通信する構成であってもよい。
【００７７】
また、上記の実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮシステムを既存システム２としているが、既存システム２は他のマルチキャリア無線通信システムであってもよい。
【００７８】
さらに、上記の実施形態では、新システム１の通信チャネルの周波数帯は、図２に示される設定とされているが、既存システム２と周波数帯が重複する限り、他の設定とされてもよい。例えば、既存システム２の４つの通信チャネルｃｈ１´〜ｃｈ４´を合わせて新システムの１つの通信チャネルとすることができる。また、新システム１および既存システム２の通信チャネル数はどちらも任意であって、新システム１と既存システム２とで通信チャネルの周波数帯が重複する場合には、本発明を適用することができる。また、上記の実施形態では、新システム１の各通信チャネルの周波数帯は既存システム２の通信チャネルの周波数帯を完全に包含しているが、周波数帯が一部重複することとしてもよい。ただし、周波数帯が一部重複する場合であっても、重複に係る既存システム２の通信チャネルに対応する周波数帯の全域について、既存システム２のショートプリアンブル信号と同一の信号を送信することとなり、当該周波数帯の全域を重複使用することとなる。したがって、周波数資源の有効利用の観点より、新システム１では、通信チャネルの周波数帯の一部重複が生じないように、既存システム２で使用されている周波数帯を重複使用することが好ましい。
【００７９】
また、上記の実施形態では、パケット信号Ｓ１、Ｓ３のパケットフォーマットとして、図４、６に示されるものを用いることとしているが、他のパケットフォーマットを採用してもよい。例えば、図４、６において新システム用制御信号Ｓ１３０、Ｓ３３３を省略してもよいし、図６において新システム用ロングプリアンブル信号Ｓ３２３の時間軸方向の位置や長さを変更してもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、重複する周波数帯においては、各サブキャリアの周波数帯域幅および中心周波数が既存システムと同一であり、送信されるデータ信号と周波数帯が重複する既存システムの通信チャネルに対応する周波数帯において、データ信号に先立って、既存システムにおいて当該既存システムの認識のために用いられているプリアンブル信号と同一の信号が送信される。このため、新システムの送信信号が既存システムの受信機に到来した場合、当該受信機は当該送信信号を既存システムの送信信号であると認識する。この結果、当該受信機が当該送信信号を干渉信号と認識することによって生じる弊害を回避することができる。すなわち、既存のマルチキャリア無線通信システムで使用されている周波数帯を重複使用しつつ、当該重複使用による既存システムへの弊害の抑制を図ることができるマルチキャリア無線通信システムおよびマルチキャリア変調回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るマルチキャリア無線通信システムおよび既存のマルチキャリア無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】新システム１および既存システム２の通信チャネルの周波数方向の配置を示す図である。
【図３】既存システム２の既存送信機２１から送信されるパケット信号Ｓ２のパケットフォーマットを示す図である。
【図４】第１の実施形態の新送信機１１から送信されるパケット信号Ｓ１のパケットフォーマットを示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るマルチキャリア無線通信システムおよび既存のマルチキャリア無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態の新送信機３１から送信されるパケット信号Ｓ３のパケットフォーマットを示す図である。
【図７】第３の実施形態に係るマルチキャリア変調回路の構成を示すブロック図である。
【図８】第４の実施形態に係るマルチキャリア変調回路の構成を示すブロック図である。
【図９】第５の実施形態に係るマルチキャリア変調回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来のマルチキャリア変調回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のマルチキャリア変調回路を用いて送信されるパケット信号のパケットフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
１、３    新システム
１１、３１    新送信機
１２、３２    新受信機
２    既存システム
２１    既存送信機
２２    既存受信機
ｃｈ１´〜ｃｈ４´  既存システム２の通信チャネル
ｃｈ１、ｃｈ２    新システム１の通信チャネル
Ｓ２１０    既存システム２のショートプリアンブル信号
Ｓ２２０    既存システム２のロングプリアンブル信号
Ｓ２３０    既存システム２の制御信号
Ｓ２４０    既存システム２のデータ信号
Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ３１１、Ｓ３１２    既存システム２のショートプリアンブル信号と同一の信号
Ｓ３２１、Ｓ３２２    既存システム２のロングプリアンブル信号と同一の信号
Ｓ１２０、Ｓ３２３    新システム用ロングプリアンブル信号
Ｓ３３１、Ｓ３３２    既存システム２の制御信号と同一の信号
Ｓ１３０、Ｓ３３３    新システム用制御信号
Ｓ３４０    新システム１のデータ信号
１０１、２０１、３０１    データ信号生成回路
１０２、２０２、３０２    サブキャリア変調回路
１０３、２０３、３０３    直列並列変換回路
１０４、２１５    送信順序制御回路
３０４    第１の送信順序制御回路
３１５    第２の送信順序制御回路
１０５    逆高速フーリエ変換回路
２０５、３０５    第１の逆高速フーリエ変換回路
１０６    並列直列変換回路
２０６、３０６    第１の並列直列変換回路
１０７、２０７、３０７    ショートプリアンブル信号生成回路
１０８、２０８、３０８    ロングプリアンブル信号生成回路
１０９、２０９、３０９    新システム用ロングプリアンブル信号生成回路
１１０、２１０、３１０    制御信号生成回路
１１１、２１１、３１１    新システム用制御信号生成回路
１１２、２１２、３１２    ショートプリアンブル信号配置回路
１１３、２１３、３１３    ロングプリアンブル信号配置回路
１１４、２１４、３１４    制御信号配置回路
２１６、３１６    第２の逆高速フーリエ変換回路
２１７、３１７    第２の並列直列変換回路
２１８、３１８    切替回路
３１９    メモリ回路
【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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