(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガードインターバルにより直交性を確保する通信を行なう通信端末装置であって、
通信制御装置から送信されたガードインターバルを含む送信信号を受信する受信部と、
前記受信した信号から、シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、複数の異なるタイミングで切り出し、前記切り出した時間波形を復調し、復調した復調結果から、前記切り出した複数の時間波形の受信性能を測定する性能測定部と、
前記受信性能測定結果および通信状況に応じて、前記複数の異なるタイミングと関連づけて切り出したタイミング毎の性能情報を生成する性能情報生成部と、
前記生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする通信端末装置。
【請求項２】
前記性能情報生成部は、
前記複数の切り出したタイミング毎の受信性能測定結果から所定の受信性能を示す受信性能測定結果のタイミングを抽出するタイミング抽出部と、
抽出したタイミングに基づいて、前記計測ガードインターバルの長さを補正する補正値を算出する補正値算出部と、を備え、前記算出された補正値に基づいて性能情報を生成することを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記タイミング抽出部は、前記受信性能測定結果が所定の閾値より良好な受信品質を示す複数のタイミングを抽出し、
前記補正値算出部は、抽出した複数のタイミング含む時間を前記補正値として算出することを特徴とする請求項２記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記補正値算出部は、前記補正値に基づいて、補正後のガードインターバル長を算出し、前記性能情報生成部は、算出したガードインターバル長を性能情報として生成することを特徴とする請求項２記載の通信端末装置。
【請求項５】
前記性能情報生成部は、
前記複数の切り出したタイミング毎の受信性能測定結果が所定の受信性能を示す受信性能測定結果のタイミングを抽出するタイミング抽出部と、
前記抽出したタイミングと、前記抽出したタイミングにおける受信性能測定結果とを対応づけた性能情報を生成する測定結果生成部と、を備えることを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項６】
前記性能情報生成部は、前記受信性能測定結果を記憶する測定結果記憶部を、更に備え、
前記性能測定部は、前記複数の異なるタイミングと、前記複数の異なるタイミングに対応する受信性能測定結果とを前記測定結果記憶部へ記憶させ、
前記タイミング抽出部は、前記測定結果記憶部に記憶させた受信性能測定結果から、所定の閾値より良好な受信性能を示すタイミングを抽出することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項７】
前記性能情報生成部は、前記抽出したタイミングに基づいて、前記通信制御装置で送信されたガードインターバル長に対して、受信するのに適したガードインターバル長となる補正値を算出する補正値算出部を、更に備え、
前記測定結果生成部は、前記タイミングおよび前記受信性能測定結果へ算出した補正値を加えて性能情報を生成することを特徴とする請求項５記載の通信端末装置。
【請求項８】
前記補正値算出部は、前記通信制御装置で送信されたガードインターバルの長さと前記補正値とに基づいて、受信するのに適したガードインターバル長を算出し、
前記測定結果生成部は、前記タイミングおよび前記受信性能測定結果へ算出したガードインターバル長を加えて性能情報を生成することを特徴とする請求項７記載の通信端末装置。
【請求項９】
前記測定結果の性能情報に加え、変調方式とシンボルのサイズとの少なくとも一方に基づいた情報を付加して、性能情報として送信することを特徴とした請求項１から請求項８のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項１０】
シンボルを通信制御装置から受信する通信端末装置であって、
計測に用いる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを受信する受信部と、
シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、受信したパイロットシンボルから複数の異なるタイミングで切り出し、切り出した複数の時間波形を復調し、復調した複数の時間波形それぞれの受信性能を測定する性能測定部と、
測定した複数の受信性能測定結果を、前記複数の異なるタイミングと関連づけて性能情報を生成する性能情報生成部と、
生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信する送信部と、を備え、
前記性能情報生成部は、
前記複数の受信性能測定結果から所定の受信性能を示す受信性能測定結果のタイミングを抽出するタイミング抽出部と、
抽出したタイミングに基づいて、ガードインターバル長を補正する補正値を算出し、算出した補正値を性能情報として生成する補正値算出部と、
抽出したタイミングと、抽出したタイミングにおける受信性能測定結果とを対応づけた性能情報を生成する測定結果生成部と、
性能情報として補正値と受信性能測定結果とのいずれかを指定する性能情報パラメータと、タイミング抽出部が抽出したタイミングとを入力し、前記性能パラメータに基づいて、前記補正値算出部と前記測定結果生成部とのいずれかに前記抽出したタイミングを出力する切り替え部と、を備え、
前記送信部は、補正値と受信性能測定結果とのいずれかを含む性能情報を送信することを特徴とする通信端末装置。
【請求項１１】
ガードインターバルにより直交性を確保する通信を行なう通信制御装置であって、
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の通信端末装置から送信される性能情報を受信する受信部と、
受信した性能情報に基づいて、前記通信端末装置との通信に用いるガードインターバルの長さを決定するガードインターバル長決定部と、
前記決定した長さのガードインターバルを付加した信号を前記通信端末装置へ送信する送信部を備えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項１２】
前記受信部は、前記性能情報として、前記通信端末装置が判定したガードインターバル長を受信し、
前記ガードインターバル長決定部は、前記受信したガードインターバル長を、前記通信端末装置との通信に用いるガードインターバルの長さに用いることを決定することを特徴とする請求項１１記載の通信制御装置。
【請求項１３】
前記受信部は、前記性能情報として、前記通信端末装置から送信される性能情報に含まれる補正値を受信し、
前記ガードインターバル長決定部は、前記補正値で補正して前記通信端末装置との通信に用いるガードインターバル長を決定することを特徴とする請求項１１記載の通信制御装置。
【請求項１４】
前記受信部は、性能情報として、前記通信端末装置の前記複数の受信性能測定結果が所定の受信性能を示すタイミングと、前記タイミングにおける受信性能測定結果とを受信し、
前記ガードインターバル長決定部は、受信したタイミングと前記タイミングにおける受信性能測定結果とに基づいて、前記通信端末装置との通信に用いるガードインターバル長を決定することを特徴とする請求項１１記載の通信制御装置。
【請求項１５】
前記ガードインターバル長決定部は、前記受信した性能情報に加え、変調方式とシンボルのサイズとの少なくとも一方に基づいて、ガードインターバル長を決定することを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の通信制御装置。
【請求項１６】
前記ガードインターバル長決定部は、前記受信した性能情報に加え、前記通信端末装置が受信したシンボルを復号するときに発生するタイミングのずれを加味して、ガードインターバル長を決定することを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の通信制御装置。
【請求項１７】
通信制御装置と通信端末装置との間で通信を行なう無線通信システムであって、
前記通信端末装置は、
前記通信制御装置から送信されたガードインターバルを含む送信信号を受信する端末側受信部と、
前記受信した信号から、シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、複数の異なるタイミングで切り出し、前記切り出した時間波形を復調し、復調した復調結果から、前記切り出した複数の時間波形の受信性能を測定する性能測定部と、
前記受信性能測定結果および通信状況に応じて、前記複数の異なるタイミングと関連づけて切り出したタイミング毎の性能情報を生成する性能情報生成部と、
前記生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信する端末側送信部と、を備え、
前記通信制御装置は、
通信端末装置から送信される性能情報を受信する制御側受信部と、
受信した性能情報に基づいて、前記通信端末装置との通信に用いるガードインターバルの長さを決定するガードインターバル長決定部と、
前記決定した長さのガードインターバルを付加した信号を前記通信端末装置へ送信する制御側送信部を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１８】
通信端末装置を用いてガードインターバルにより直交性を確保する通信を行なう通信方法であって、
通信制御装置から送信されたガードインターバルを含む送信信号を受信し、
前記受信した信号から、シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、複数の異なるタイミングで切り出し、前記切り出した時間波形を復調し、復調した復調結果から、前記切り出した複数の時間波形の受信性能を測定し、
前記受信性能測定結果および通信状況に応じて、前記複数の異なるタイミングと関連づけて切り出したタイミング毎の性能情報を生成し、
前記生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信することを特徴とする通信方法。
【請求項１９】
通信制御装置と通信端末装置との間でガードインターバルにより直交性を確保する通信を行なう通信方法であって、
前記通信端末装置は、
通信制御装置から送信されたガードインターバルを含む送信信号を受信し、
前記受信した信号から、シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、複数の異なるタイミングで切り出し、前記切り出した時間波形を復調し、復調した復調結果から、前記切り出した複数の時間波形の受信性能を測定し、
前記受信性能測定結果および通信状況に応じて、前記複数の異なるタイミングと関連づけて切り出したタイミング毎の性能情報を生成し、
前記生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信し、
前記通信制御装置は、
通信端末装置から送信される性能情報を受信し、
受信した性能情報に基づいて、前記通信端末装置との通信に用いるガードインターバルの長さを決定し、
前記決定した長さのガードインターバルを付加した信号を前記通信端末装置へ送信することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号にガードインターバルを加えることで直交性を確保する通信を行う通信端末装置、通信制御装置、無線通信システムおよび通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周波数直交変調方式は、通信する情報が複数のサブキャリアに分けられ、複数のサブキャリアの信号が直交しているため、周波数選択性フェージングに強い方式として知られる。また、遅延波による前シンボルの影響をなくすためにガードインターバルが設けられている。
【０００３】
ガードインターバル長（ＧＩ長）は長ければ長いほど、遅延時間の長い遅延波に対する耐性が強くなるが、いっぽうで情報を送れる比率が短くなる。例えば、１シンボルが５０μＳ（マイクロ秒）のデータシンボルに対して、ガードインターバルが５μＳのときには、有効率は５０／５５であるが、ガードインターバルが１０μＳのときには、有効率は５０／６０となって、通信のスループットの低下を招く。
【０００４】
つまり、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式等のガードインターバルを必要とするシステムにおいては、ガードインターバルは最大の遅延差時間を持つ遅延波の長さに設定すると、遅延波干渉がなく、かつ無駄な時間がない通信が可能になる。
【０００５】
図８は、遅延波とガードインターバル（ＧＩ）との関係の一例を示す図である。図８（Ａ）は、マルチパス遅延がＧＩより小さい場合を示し、図８（Ｂ）は、マルチパス遅延がＧＩより大きい場合を示す。図８中、一番上に送信時のフレーム構成を示し、その下に受信時のフレーム構成を示している。フレームの下に表した右上がりの斜線部分は、分波が問題なく実施できる範囲を示し、右下がりの斜線部分は、前データの干渉により、信号が劣化する部分を示している。マルチパス遅延がＧＩより大きい場合は、前データの干渉によりシンボル（信号）が劣化する。
【０００６】
また、ＧＩ長と干渉並びに伝送比率との関係は次の様になる。（１）ＧＩ長＞最大遅延の場合、干渉回避が可能となるが、伝送比率低下する。（２）ＧＩ長＝最大遅延の場合、干渉回避が可能であり、伝送比率良好となる。（３）ＧＩ長＜最大遅延の場合、干渉による劣化が生じるが、伝送比率上昇する。従って、干渉の回避と伝送比率とのバランスをとるようにＧＩ長を調整することが望まれている。
【０００７】
特許文献１に、ガードインターバル長を調整する技術の一例が開示されている。図９は、特許文献１に開示されたＯＦＤＭ通信装置の構成を示したブロック図の一例である。また、図１０は、特許文献１に開示された複数の計測シンボルの構成を表した模式図である。特許文献１においては、通信の効率の鍵となるガードインターバル長は可変であり制御できる仕組みになっている。
【０００８】
特許文献１の技術では次のような動作を実施する。送信側（基地局）は、図１０に示すような複数の異なる長さのガードインターバルを付加した計測シンボルを送る。受信側（端末局）では計測シンボルを受信して、問題なく受信できている計測シンボルを判定し、判定した判定結果を送信側に送る。送信側では、受信した判定結果に基づいて、受信側で受信可能な最短ガードインターバルを決定しデータ送信を実施する。
【特許文献１】特開２００１−６９１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、送信側は複数の異なる長さのガードインターバルそれぞれを付加した複数の計測シンボルを毎回送り、受信側は計測シンボルを計測する必要があり余分なオーバーヘッドとなっていた。例えば３μＳから１０μＳまで７通り送るには、その数だけの計測シンボル（パイロットシンボル）送信が必要であり、小さい遅延から大きな遅延までの端末が存在する場合には必要な個数が多かった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、一種類の計測用のガードインターバルを付加したシンボルに基づいて、通信に適切な長さのガードインターバルを決定する技術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】
【００１１】
（１）本発明に係る通信端末装置の一態様は、シンボルを通信制御装置から受信する通信端末装置であって、計測に用いる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを受信する受信部と、シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、受信したパイロットシンボルから複数の異なるタイミングで切り出し、切り出した複数の時間波形を復調し、復調した複数の時間波形それぞれの受信性能を測定する性能測定部と、測定した複数の受信性能測定結果を、前記複数の異なるタイミングと関連づけて性能情報を生成する性能情報生成部と、生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このように、前記通信端末装置の一態様によれば、一種類の計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて、通信端末装置に適切なガードインターバルを求めることができる。これにより、複数種類の計測ガードインターバルを付加した複数のパイロットシンボルに基づいて適切なガードインターバルを判断する場合に比べ、制御情報のオーバーヘッドが抑制される。また、通信システム内のスループットを向上させることができる。
【００１３】
（２）また、本発明に係る通信端末装置において、前記性能情報生成部は、前記複数の受信性能測定結果から所定の受信性能を示す受信性能測定結果のタイミングを抽出するタイミング抽出部と、抽出したタイミングに基づいて、前記計測ガードインターバルの長さを補正する補正値を算出し、算出した補正値を性能情報として生成する補正値算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
このように、前記通信端末装置によれば、受信性能想定結果に基づいて、計測ガードインターバルを補正する補正値を算出することができる。これにより、通信制御装置は、性能情報として通知される補正値を計測ガードインターバルの長さから補正値を差し引くことにより、適切なガードインターバル長を決定することができる。
【００１５】
（３）さらに、本発明に係る通信端末装置において、前記タイミング抽出部は、受信性能測定結果が所定の閾値より良好な受信品質を示す複数のタイミングを抽出し、前記補正値算出部は、抽出した複数のタイミング含む時間を前記補正値として算出することを特徴とする。
【００１６】
このように、前記通信端末装置によれば、受信性能が良好なタイミングを抽出することにより、計測ガードインターバルの長さを補正する補正値を算出することができる。受信性能が良好なタイミングを含む時間、すなわち、受信性能が良好なタイミングの開始点から終了点までの時間を含む範囲に基づいて補正値を算出することができる。
【００１７】
（４）また、本発明に係る通信端末装置において、前記受信部は、付加した計測ガードインターバルの長さを含むパイロットシンボルを受信し、前記補正値算出部は、前記計測ガードインターバルの長さと前記補正値とに基づいて、ガードインターバル長を算出し、算出したガードインターバル長を性能情報として生成することを特徴とする。
【００１８】
このように、前記補正値算出部は、計測ガードインターバルの長さと補正値とに基づいて、適切なガードインターバル長を決定することができる。
【００１９】
（５）本発明に係る通信端末装置において、前記性能情報生成部は、前記複数の受信性能測定結果が所定の受信性能を示す受信性能測定結果のタイミングを抽出するタイミング抽出部と、抽出したタイミングと、抽出したタイミングにおける受信性能測定結果とを対応づけた性能情報を生成する測定結果生成部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
このように、前記性能情報生成部は、パイロットシンボルに基づいて受信性能を測定した受信性能測定結果を通信制御装置に通知する性能情報を生成することができる。これにより、通信制御装置は、通知された受信品質情報に基づいて、適切なガードインターバル長を決定することができる。
【００２１】
（６）本発明に係る通信端末装置において、前記受信性能測定結果を記憶する測定結果記憶部を、更に備え、前記性能測定部は、前記複数の異なるタイミングと、前記複数の異なるタイミングに対応する受信性能測定結果とを前記測定結果記憶部へ記憶し、
前記タイミング抽出部は、前記測定結果記憶部に記憶した受信性能測定結果から、所定の閾値より良好な受信性能を示すタイミングを抽出することを特徴とする。
【００２２】
このように、通信端末装置は、受信性能測定結果を記憶領域に記憶することができ、性能情報生成部は、記憶された受信性能測定結果を用いて、性能情報を生成することができる。
【００２３】
（７）本発明に係る通信端末装置において、抽出したタイミングに基づいて、ガードインターバル長を補正する補正値を算出する補正値算出部を、更に備え、前記特定結果生成部は、前記タイミングおよび前記受信性能測定結果へ算出した補正値を加えて性能情報を生成することを特徴とする。
【００２４】
このように、前記性能情報生成部は、所定の受信性能を示すタイミングと、受信性能測定結果に加え、補正値を含めた性能情報を生成することができる。これにより、通信制御装置は、通信端末装置が算出した補正値と受信品質情報に基づいてガードインターバルを決定することができる。
【００２５】
（８）本発明に係る通信端末装置において、前記受信部は、付加した計測ガードインターバルの長さを含むパイロットシンボルを受信し、前記補正値算出部は、前記計測ガードインターバルの長さと前記補正値とに基づいて、ガードインターバル長を算出し、前記特定結果生成部は、前記タイミングおよび前記受信性能測定結果へ算出したガードインターバル長を加えて性能情報を生成することを特徴とする。
【００２６】
このように、前記性能情報生成部は、所定の受信性能を示すタイミングと、受信性能測定結果に加え、ガードインターバル長を含めた性能情報を生成することができる。これにより、通信制御装置は、通信端末装置が算出したガードインターバル長を用いることができる。
（９）本発明に係る通信端末装置において、前記性能情報生成部は、前記複数の受信性能測定結果から所定の受信性能を示す受信性能測定結果のタイミングを抽出するタイミング抽出部と、抽出したタイミングに基づいて、ガードインターバル長を補正する補正値を算出し、算出した補正値を性能情報として生成する補正値算出部と、抽出したタイミングと、抽出したタイミングにおける受信性能測定結果とを対応づけた性能情報を生成する測定結果生成部と、性能情報として補正値と受信性能測定結果とのいずれかを指定する性能情報パラメータと、タイミング抽出部が抽出したタイミングとを入力し、前記性能パラメータに基づいて、前記補正値算出部と前記測定結果生成部とのいずれかに前記抽出したタイミングを出力する切り替え部と、を備え、前記送信部は、補正値と受信性能測定結果とのいずれかを含む性能情報を送信することを特徴とする。
【００２７】
このように、前記性能情報生成部は、性能情報パラメータに基づいて、補正値と受信性能測定結果とのいずれかを性能情報として通信制御装置へ通知することができる。これにより、通信制御装置は、補正値と受信性能測定結果とのいずれかに基づいて、適切なガードインターバル長を決定することができる。また、通信制御装置は、性能情報パラメータを用いて所望の情報の通知を指定することができる。
【００２８】
（１０）また、本発明に係る通信制御装置の一態様は、シンボルを通信端末装置へ送信する通信制御装置であって、計測に用いる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを前記通信端末装置へ送信する送信部と、前記パイロットシンボルの受信性能を測定した受信性能測定結果に関する性能情報を受信する受信部と、受信した性能情報に基づいて、前記計測ガードインターバルの長さを決定するガードインターバル長決定部と、を備え、前記送信部は、決定した長さのガードインターバルを付加したシンボルを前記通信端末装置へ送信することを特徴とする。
【００２９】
このように、本発明に係る通信制御装置では、一種類（一つ）の計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて、通信端末装置に適切なガードインターバルを求めることができる。通信制御装置は、通信端末装置が計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて測定した受信性能測定結果に関する情報に基づいてガードインターバルを決定することができる。これにより、通信制御装置と通信端末装置との間で送受信される制御情報量を抑制することができる。
【００３０】
（１１）また、本発明に係る通信制御装置において、前記受信部は、性能情報として、前記通信端末装置が判定したガードインターバル長を受信し、前記ガードインターバル長決定部は、受信した前記ガードインターバル長を用いることを決定することを特徴とする。
【００３１】
このように、前記ガードインターバル長決定部は、通信端末装置が通知したガードインターバル長に基づいて、適切なガードインターバル長を決定することができる。これにより、通信端末装置の受信性能に応じてガードインターバル長を決定することができる。
【００３２】
（１２）また、本発明に係る通信制御装置において、前記受信部は、性能情報として、前記通信端末装置が前記計測ガードインターバルを補正する補正値を受信し、前記ガードインターバル長決定部は、前記計測ガードインターバルの長さを受信した補正値で補正してガードインターバル長を決定することを特徴とする。
【００３３】
このように、前記ガードインターバル長決定部は、通信端末装置から通知された補正値に基づいて、ガードインターバル長を決定することができる。すなわち、計測ガードインターバルの長さと補正値に基づいて、ガードインターバル長を決定することができる。これにより、通信端末装置の受信性能に応じてガードインターバル長を決定することができる。
【００３４】
（１３）また、本発明に係る通信制御装置において、前記受信部は、性能情報として、前記複数の受信性能測定結果が所定の受信性能を示すタイミングと、前記タイミングにおける受信性能測定結果とを受信し、前記ガードインターバル長決定部は、受信したタイミングと前記タイミングにおける受信性能測定結果とに基づいて、ガードインターバル長を決定することを特徴とする。
【００３５】
このように、前記ガードインターバル長決定部は、受信性能測定結果に基づいて、ガードインターバル長を決定することができる。これにより、通信端末装置の受信性能に応じてガードインターバル長を決定することができる。
【００３６】
（１４）また、本発明に係る通信制御装置において、前記ガードインターバル長決定部は、受信した性能情報に加え、変調方式とシンボルのサイズとの少なくとも一方に基づいて、ガードインターバル長を決定することを特徴とする。
【００３７】
このように、前記ガードインターバル長決定部は、受信性能測定結果に加え、変調方式またはシンボルに基づいて、ガードインターバル長を決定することができる。これにより、通信端末装置の受信性能と通信環境応じてガードインターバル長を決定することができる。
【００３８】
（１５）また、本発明に係る通信制御装置において、前記ガードインターバル長決定部は、受信した性能情報に加え、前記通信端末装置が受信したシンボルを復号するときに発生するタイミングのずれを加味して、ガードインターバル長を決定することを特徴とする。
【００３９】
このように、前記ガードインターバル長決定部は、受信性能測定結果に加え、通信端末装置において復号する際に生じるタイミングのずれも加味してガードインターバル長を決定することができる。
【００４０】
（１６）また、本発明に係る無線通信システムの一態様は、通信制御装置と通信端末装置との間で通信を行なう無線通信システムであって、前記通信端末装置は、計測に用いる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを受信する端末側受信部と、シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、受信したパイロットシンボルから複数の異なるタイミングで切り出し、切り出した複数の時間波形を復調し、復調した複数の時間波形それぞれの受信性能を測定する性能測定部と、測定した複数の受信性能測定結果を、前記複数の異なるタイミングと関連づけて性能情報を生成する性能情報生成部と、生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信する端末側送信部と、を備え、前記通信制御装置は、前記パイロットシンボルを前記通信端末装置へ送信する制御側送信部と、前記パイロットシンボルの受信性能を測定した受信性能測定結果に関する性能情報を受信する制御側受信部と、受信した性能情報に基づいて、前記計測ガードインターバルの長さを決定するガードインターバル長決定部と、を備え、前記制御側送信部は、決定した長さのガードインターバルを付加したシンボルを前記通信端末装置へ送信することを特徴とする。
【００４１】
このように、前記無線通信システムの一態様によれば、一種類の計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて、通信端末装置に適切なガードインターバルを求めることができる。これにより、複数種類の計測ガードインターバルを付加した複数のパイロットシンボルに基づいて適切なガードインターバルを判断する場合に比べ、制御情報のオーバーヘッドが抑制される。これにより、通信システム内のスループットを向上させることができる。
【００４２】
（１７）また、本発明に係る通信方法の一態様は、シンボルを通信制御装置から受信する通信端末装置の通信方法であって、計測に用いる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを受信し、シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、受信したパイロットシンボルから複数の異なるタイミングで切り出し、切り出した複数の時間波形を復調し、復調した複数の時間波形それぞれの受信性能を測定し、測定した複数の受信性能測定結果を、前記複数の異なるタイミングと関連づけて性能情報を生成し、生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信することを特徴とする。
【００４３】
このように、前記通信端末装置の一態様によれば、一種類の計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて、通信端末装置に適切なガードインターバルを求めることができる。これにより、複数種類の計測ガードインターバルを付加した複数のパイロットシンボルに基づいて適切なガードインターバルを判断する場合に比べ、制御情報のオーバーヘッドが抑制される。これにより、通信システム内のスループットを向上させることができる。
【００４４】
（１８）また、本発明に係る通信方法の一態様は、シシンボルを通信端末装置へ送信する通信制御装置の通信方法であって、計測に用いる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを前記通信端末装置へ送信し、前記パイロットシンボルの受信性能を測定した受信性能測定結果に関する性能情報を受信し、受信した性能情報に基づいて、前記計測ガードインターバルの長さを決定し、決定した長さのガードインターバルを付加したシンボルを前記通信端末装置へ送信することを特徴とする。
【００４５】
このように、本発明に係る通信方法では、一種類（一つ）の計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて、通信端末装置に適切なガードインターバルを求めることができる。通信制御装置は、通信端末装置が計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて測定した受信性能測定結果に関する情報に基づいてガードインターバルを決定することができる。これにより、通信制御装置と通信端末装置との間で送受信される制御情報量を抑制することができる。
【００４６】
（１９）また、本発明に係る通信方法の一態様は、シ通信制御装置と通信端末装置との間で通信を行なう通信方法であって、前記通信端末装置は、計測に用いる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを受信し、シンボルを復調する時間長となる時間窓の長さに相当する時間波形を、受信したパイロットシンボルから複数の異なるタイミングで切り出し、切り出した複数の時間波形を復調し、復調した複数の時間波形それぞれの受信性能を測定し、測定した複数の受信性能測定結果を、前記複数の異なるタイミングと関連づけて性能情報を生成し、生成した性能情報を前記通信制御装置へ送信し、前記通信制御装置は、計測に用いる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを前記通信端末装置へ送信し、前記パイロットシンボルの受信性能を測定した受信性能測定結果に関する性能情報を受信し、受信した性能情報に基づいて、前記計測ガードインターバルの長さを決定し、決定した長さのガードインターバルを付加したシンボルを前記通信端末装置へ送信することを特徴とする。
【００４７】
このように、前記通信方法の一態様によれば、一種類の計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて、通信端末装置に適切なガードインターバルを求めることができる。これにより、複数種類の計測ガードインターバルを付加した複数のパイロットシンボルに基づいて適切なガードインターバルを判断する場合に比べ、制御情報のオーバーヘッドが抑制される。これにより、通信システム内のスループットを向上させることができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、一種類の計測用のガードインターバルを付加したシンボルに基づいて、通信に適切な長さのガードインターバルを決定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、通信端末装置が受信性能に基づいて、パイロットシンボルに付加された計測用のガードインターバルの長さを補正する補正値、あるいは、適切なガードインターバルの長さを通信制御装置へ通知する態様について説明する。
【００５１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの一例を示すブロック図である。図１に示す無線通信システムは、通信制御装置１００、通信端末装置２００、並びに、通信チャネル３００から構成される。また、図１では、通信端末装置２００を一つ示しているが、通信端末装置２００は、複数存在し、通信制御装置１００は、複数の通信端末装置２００と信号を送受信することができるものであり、以下の各実施形態でも同様である。
【００５２】
本発明は、通信制御装置と通信端末装置の区別がなく、通信装置同士がガードインターバルを付加してシンボルを送受信する場合にも適用されるが、以下の説明では、説明を容易にするため、通信制御装置１００と通信端末装置２００とを用いて説明する。また、通信制御装置１００は、基地局を、通信端末装置２００は、端末（移動局、例えば、携帯電話、無線機、携帯端末等を含む）を想定する態様を説明するが、これに限られるわけではない。通信制御装置１００は、ガードインターバル付加してシンボルを通信相手の通信装置へ送信する側（送信側）であり、通信端末装置２００は、ガードインターバルが付加されたシンボルを通信相手の通信装置から受信する側（受信側）であり、このような関係にある複数の通信装置間に本発明は適用され得る。例えば、複数の通信装置が対等な場合、基地局と端末の関係にない場合等にも適用される。
【００５３】
通信制御装置１００は、送信部（制御側送信部）１１０、ガードインターバル長決定部（ＧＩ長決定部）１２０および受信部（制御側受信部）１３０を備え、送信部１１０は、パイロットシンボル送信部１１１とデータシンボル送信部１１２とを含む。通信端末装置２００は、受信部（端末側受信部）２１０、性能測定部２２０、性能情報生成部２３０および送信部（端末側送信部）２４０を備える。受信部２１０は、パイロットシンボル受信部２１１とデータシンボル受信部２１２とを備える。
【００５４】
まず、通信制御装置１００の構成について説明する。送信部１１０は、通信相手の通信装置へシンボル（信号）を送信する。パイロットシンボル送信部１１１は、所定の長さの一種類の計測ガードインターバルを計測用のシンボルへ付加したパイロットシンボルを通信端末装置２００へ送信する。データシンボル送信部１１２は、ＧＩ長決定部１２０が決定したガードインターバルをデータ送信用のシンボルへ付加したデータシンボルを通信端末装置２００へ送信する。
【００５５】
ＧＩ長決定部１２０は、通信端末装置２００が通知する性能情報に基づいて、ガードインターバルの長さ（ガードインターバル長、ＧＩ長）を決定する。ガードインターバルの長さの決定手順については後述する。性能情報は、通信端末装置２００がパイロットシンボルの受信性能を測定した測定結果に基づいて生成する情報であり、例えば、計測ガードインターバルの長さを補正する補正値、計測ガードインターバルに基づいて算出した適切なガードインターバルの長さ（ＧＩ長）、受信性能の測定結果などの情報の少なくともいずれかが含まれる。受信部１３０は、通信端末装置２００からシンボル（例えば、性能情報を含むシンボル）を受信する。
【００５６】
次に、通信端末装置２００の構成について説明する。受信部２１０は、シンボル（信号）を受信する。パイロットシンボル受信部２１１は、通信制御装置１００から送信されたパイロットシンボルを受信する。データシンボル受信部２１２は、通信制御装置１００から送信されたデータシンボルを受信する。
【００５７】
性能測定部２２０は、パイロットシンボル受信部２１１が受信したパイロットシンボルから時間窓（時間窓の長さ）に相当する時間波形を、複数の異なるタイミングで切り出し、切り出した複数の時間波形を復調し、復調した複数の時間波形それぞれの受信性能を測定する。測定した受信性能測定結果を性能情報生成部２３０へ出力する。時間窓は、シンボルを復調する時間長を特定する単位である。時間窓の時間長は、性能測定部２２０に備えるＦＦＴ（高速フーリエ変換）が処理するサイズと一致する。また、複数の異なるタイミングは、パイロットシンボルに対して、所定の時間単位でずらした時刻となる。
【００５８】
性能情報生成部２３０は、性能測定部２２０が測定した受信性能測定結果を、複数の異なるタイミングと関連付けて性能情報を生成する。図２は、本実施形態の性能情報生成部２３０の構成の一例を示すブロック図である。性能情報生成部２３０は、測定結果記憶部２３１、タイミング抽出部２３２および補正値算出部２３３を含む。
【００５９】
測定結果記憶部２３１は、性能測定部２２０が測定した受信性能測定結果を測定したタイミングと組み合わせて記憶する記憶領域である。タイミングは、時刻で示してもよいし、受信性能を測定開始した時刻からの経過時間でもよい。また、記憶領域は、キャッシュメモリなど、一時的に受信性能測定結果を保持するメモリも含む。また、測定結果記憶部２３１は、性能情報生成部２３０の内部に備えられていなくてもよい。性能測定部２２０とタイミング抽出部２３２あるいは性能情報生成部２３０がアクセスできる場所であればよい。
【００６０】
タイミング抽出部２３２は、前記複数の受信性能測定結果から所定の受信性能を示す受信性能測定結果のタイミングを抽出する。タイミング抽出部２３２は、閾値を用いて、所定の受信性能を示す受信測定結果を判断する。閾値は、通信状況によって定められる。閾値は、予め決められていてもよし、通信制御装置１００から通知されてもよい。通信制御装置１００は、通信容量、変調方式などの通信状況に応じて閾値を設定することができる。また通信端末装置２００が閾値を設定してもよく、要求される品質などの通信状況により閾値を変更することができる。
【００６１】
補正値算出部２３３は、タイミング抽出部２３２が抽出したタイミングに基づいて、ガードインターバル長を補正する補正値あるいは通信制御装置１００から通信端末装置２００へデータ（シンボル）を送信する場合に適切なガードインターバル長を算出し、算出した補正値あるいはガードインターバル長を性能情報として生成する。補正値算出部２３３は、補正値に基づいてガードインターバル長を算出するが、ガードインターバル長を算出する場合は、計測ガードインターバルの長さを必要とする。計測ガードインターバルの長さは、予め通信制御装置１００から通知されていてもよいし、パイロットシンボルに含まれており、パイロットシンボル受信部２１１が受信したパイロットシンボルから抽出してもよい。図２の破線で示す計測ガードインターバルの長さの情報の入力はこのようなガードインターバル長を算出する場合に入力される。
【００６２】
送信部２４０は、シンボルを送信し、具体的には、性能情報生成部２３０が生成した性能情報を通信制御装置１００へ送信する。通信チャネル３００は、通信制御装置１００と通信端末装置２００の通信路を提供する。
【００６３】
次いで、本実施形態の無線通信システムの動作を、図面を用いて説明する。図３は、本実施形態の無線通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。図中、通信制御装置１００と通信端末装置２００との間で通信チャネル３００を介して送受信するデータは、破線の矢印で示している。
【００６４】
送信側の通信制御装置１００のパイロットシンボル送信部１１１は、使用環境で最長と考えられる計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボル（計測シンボル）を送信する（ステップＳ１１）。計測ガードインターバルの長さをｔｍａｘとする。このときパイロットシンボルには一種類の計測ガードインターバルが付加されている。受信側の通信端末装置２００のパイロットシンボル受信部２１１は、パイロットシンボル送信部１１１より送信されたパイロットシンボルを受信する（ステップＳ２１）。
【００６５】
通信端末装置２００において、性能測定部２２０は、受信したパイロットシンボルを複数の異なるタイミングにおいて、ＦＦＴサイズに合わせた時間窓をかけて、高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ処理）を行い、受信性能を測定する（ステップＳ２２）。パイロットシンボルへ時間窓をかけるタイミング（パイロットシンボルから時間窓の長さに相当する時間波形を切り出すタイミング）は、受信したパイロットシンボルに対して、時間的にシフトしたタイミングである。性能測定部２２０は、各タイミングで時間窓に相当する時間波形を切り出す。切り出した時間波形を復調し、復調した復調結果から切り出したパイロットシンボル部分のベクトル誤差（受信性能の一例）を検出（測定）する。測定した受信性能測定結果は、性能情報生成部２３０の測定結果記憶部２３１へ記憶される。次に、タイミング抽出部２３２は、測定結果記憶部２３１へ記憶された受信性能測定結果（ベクトル誤差）が所定の受信性能であるタイミングを抽出する（ステップＳ２３）。補正値算出部２３３は、抽出したタイミングに基づいて、補正値あるいはＧＩ長を算出し、算出した補正値あるいはＧＩ長を性能情報として生成する（ステップＳ２４）。ステップＳ２２からステップＳ２４の具体例について、図４、図５を用いて後述する。送信部２４０は、生成した補正値またはＧＩ長を含む性能情報を通信端末装置２００へ送信する（ステップＳ２５）。
【００６６】
通信制御装置１００において、受信部１３０は、通信端末装置２００から送信された性能情報を受信し（ステップＳ１２）、ＧＩ長決定部１２０は、受信した性能情報に含まれる補正値またはＧＩ長を用いてガードインターバル長を決定する。性能情報として補正値が通知された場合、ＧＩ長決定部１２０は、計測ガードインターバル長から補正値を差し引いた値を通信端末装置２００へ送信するガードインターバル長として決定する。性能情報としてＧＩ長が通知された場合、ＧＩ長決定部１２０は、通知されたＧＩ長を通信端末装置２００へ送信するガードインターバル長として決定する。データシンボル送信部１１２は、決定した長さのガードインターバルを付加したデータシンボルを通信端末装置２００へ送信する。通信端末装置２００のデータシンボル受信部２１２は、送信されたデータシンボルを受信し、復調処理を実施する（ステップＳ２６）。
【００６７】
次に、受信性能測定（ステップＳ２２）から補正値またはＧＩ長算出（ステップＳ２４）までの具体例を説明する。一般に、ＦＦＴ処理において、ＯＦＤＭ信号にシンボル間干渉がなく、直交関係を保っている場合には、ベクトル誤差は、雑音に起因するものがメインであるが、時間窓がずれていき、前シンボルの干渉波が入っている領域でＦＦＴ処理を行うと、その干渉成分によりベクトル誤差が増大する。
【００６８】
通信制御装置１００が送信するパイロットシンボルは、（ＦＦＴ処理に必要な長さ）＋（計測ガードインターバルの長さ）で構成されている。遅延波が全くない場合には、ＦＦＴ処理の時間窓をかけるタイミングは、計測ガードインターバルの長さの範囲内であれば、どのタイミングで時間窓をかけてＦＦＴ処理しても、干渉なく復調できる。しかしながら長い遅延波が入ってくると、干渉波の影響を受けない時間タイミング領域は狭くなってくる。
【００６９】
図４は、パイロットシンボルが通信端末装置２００へ到達する状況と時間窓との関係の一例を示す図である。図４（Ａ）は遅延量が少ない場合であり、図４（Ｂ）は遅延量が多い場合である。図４中、Ｆ１１からＦ１４、並びに、Ｆ２１からＦ２４はパイロットシンボルのフレームを示し、Ｆ１１とＦ２１のフレームは直達波（最も早く伝わった波）として通信端末装置２００へ到達し、その他のフレームは遅延波して通信端末装置２００へ到達している状況を示す。計測ガードインターバルは各フレームの網掛け（格子模様）で示した部分であり、ｔｍａｘは計測ガードインターバル長さを示す。各フレームの到達状況に基づいて、干渉波のない範囲は、遅く到達したフレームの始まりの時刻から直達波のフレームの終わり時刻までと判断され、両端を破線で囲んだ範囲となる。
【００７０】
Ｗ１１からＷ１７、Ｗ２１からＷ２７は、ＦＴＴ処理をする時間窓をかける複数のタイミングを、フレームとの関係で示している。図４中では、干渉波のない範囲の外側に時間窓が係る場合、エラーが発生すると判断される。エラーが発生すると判断される時間窓のタイミングに斜線を施している。性能測定部２２０は、図４に示すようなタイミングで受信性能を測定する。タイミングの分解能が高いほどきめ細かい測定が可能となるが、処理負荷が大きくなる。図４からわかるように、ＦＦＴ処理のタイミングが早すぎると、直達波よりも前に到達した前シンボルのタイミングとなったリ、遅延波の前シンボルの干渉を受ける（Ｗ１１、Ｗ２１からＷ２３）。これは、図４（Ａ）、図４（Ｂ）の場合において同じ現象である。一方、ＦＴＴ処理のタイミングをずらしていくと、図４（Ｂ）は早いタイミングで次のシンボルの干渉波が入ってくる（Ｗ２６以降のタイミングでエラーが発生）。図４（Ａ）では、図４（Ｂ）に比べて長い時間、干渉波が入ってこない（Ｗ１６以降のタイミングでエラーが発生）。
【００７１】
このように、複数のタイミングそれぞれについて、干渉波のない範囲内に時間窓がかかる場合、エラーが発生しない。一方、干渉波のない範囲より外側に時間窓がかかる場合、エラーが発生することになる。干渉波のない範囲に時間窓がかかるようにして、ＧＩ長を短くする場合、図４（Ａ）では、Ｗ１２からＷ１５、図４（Ｂ）では、Ｗ２４、Ｗ２５が（ＦＦＴ処理に必要な長さ）＋（ＧＩ長）の範囲に入ればよいことになり、図４中に示す補正値Δｔの長さが、計測ガードインターバル長では余分な長さとなっていることがわかる。
【００７２】
つまり、干渉波の長さ、つまり所望となるガードインターバル長は、（送信した計測ガードインターバルの長さｔｍａｘ）−（補正値Δｔ）で求められる。このように、ＦＦＴ処理の時間窓タイミングをずらして復調し、復調したシンボルの誤差を測定することで、現在の伝搬環境における必要なガードインターバル長を測定することが可能になる。
【００７３】
なお、図４において、時間窓をかけるタイミングは、フレームの始めや終わりに一致するとは限らない。図４では、エラーが発生する時間窓Ｗ１１、Ｗ２１から次にエラーが発生する時間窓の一つ前のタイミングまでの時間（Δｔ）の長さを、計測ガードインターバルを補正する補正値として算出している。より精度の高いＧＩ長を必要とする場合は、エラーが発生しない複数のタイミングの時間から算出することになる。例えば、Ｗ２１からＷ１５までのタイミングの時間を補正値Δｔとする。このように、補正値は、受信性能測定結果が所定の受信品質を示す複数のタイミングを含む時間に基づいて算出することになる。
【００７４】
次に、受信性能測定結果から所定の受信性能を示すタイミングを抽出する方法について説明する。性能情報生成部２３０のタイミング抽出部２３２は、受信性能測定結果に基づいて、所定の受信性能を示すタイミングを抽出する必要がある。図４では、干渉波のない範囲をフレームの遅延に基づいて示したが、本発明では、性能情報生成部２３０は、受信性能測定結果から遅延波による干渉波の影響がない範囲を抽出する必要がある。
【００７５】
図５は、受信性能測定結果と時間との関係の一例を示す図である。図５は、受信性能としてベクトル誤差の測定した場合を示しており、横軸は時間であり、時間窓をかけるタイミングを示し、縦軸はベクトル誤差の値を示し、値が大きいほど受信品質（受信性能）が悪いことを示している。また、横軸の下に示した矩形はパイロットシンボルのフレームを示し、網掛け（格子模様）部分は、計測ガードインターバルであり、ｔｍａｘの長さを有する。図５では４つの測定結果を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の順に遅延波量が多くなっている場合を示している。また、図５中のグラフ上のＡからＥの点は、受信性能の劣化点（受信性能の境界点）の一例を示す。受信性能の劣化点は、受信性能が所望する受信品質を満たしているか満たしていないかの境界点と言うことができる。ベクトル誤差の測定結果から、直達波のフレームの末端に相当するタイミングを、点線の矢印を用いて、グラフ（Ａで示す点）と関連付けている。点線の矢印とグラフの交点のタイミング（Ａで示す点）は、図４のＷ１５、Ｗ２５に近似するタイミングである。
【００７６】
まず、受信性能の劣化点（境界点）の判断の方法について説明する。図４の説明において、干渉波が入っている領域で時間窓を切り出しＦＦＴ処理すると、受信性能の劣化が測定できることを示した。例えば図５でいうと、グラフのカーブの立ち上がりが受信性能の劣化に相当する。しかしながら、グラフのカーブの立ち上がり点が、受信性能の劣化が開始する劣化点（境界点）として好ましいとは限らない。理由として、図５のカーブは理想的なカーブを示しているが、実際には干渉とは関係のない雑音などの影響で立ち上がり点（劣化の開始点）が明確化できない。このような場合は、ある閾値を基準に判定することが考えられる。多少、グラフの立ち上がり点から劣化を示す点でも、劣化していないと判断することがよい場合がある。
【００７７】
つまり、無線通信システム全体から見ると、ＧＩ長を短くすることによる劣化と、ＧＩ長を短くすることによる送信可能データレートの向上のトレードオフ点があるので、時間窓で切り出す範囲に多少の遅延波が入っていても、復調器への影響が少ない場合には、短めに設定した方がよい。このようなことを考慮し、タイミング抽出部２３２は、境界点ＡからＥ、すなわち、所定の受信品質を示す範囲（劣化の開始点を両端とする、受信品質が良好な範囲）を決定することになる。
【００７８】
また、図５のグラフは、理想的なカーブを示しているため、受信性能測定結果が所定の受信品質を示す連続したタイミングを補正値Δｔの時間として判断することができる。しかしながら、測定結果や伝搬環境によっては、補正値Δｔの時間内と判断できる範囲で、ベクトル誤差が大きな値を示すことがあり得る。このような場合は、ベクトル誤差が大きな値を示す特定のタイミングの値を除いて、補正値Δｔを算出することもできる。
【００７９】
次に、補正値Δｔの算出について説明する。図５に示すグラフのベクトル誤差が大きくなるほど受信性能が劣化する。従って、グラフ上でベクトル誤差が大きくなる点から必要なガードインターバルの長さを判断することが可能になる。Ｒ１では、Ｅで示す点から左側のタイミングで受信特性の劣化が生じている。また、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４では、それぞれＤ、Ｃ、Ｂの点より左側で劣化が生じていることになる。Ｒ１では、ＡからＥの時間が補正値Δｔとなり、Ｒ２では、ＡからＥ、Ｒ３では、ＡからＣ、Ｒ４では、ＡからＢの時間が補正値Δｔとなる。
【００８０】
受信性能測定結果から補正値Δｔを算出することができ、計測ガードインターバルの長さｔｍａｘから補正値Δｔ差し引くことにより、適切なＧＩ長を算出することができる。このようにして求めた補正値あるいはＧＩ長は、通信制御装置１００へ通知される。通信端末装置２００がＧＩ長を決定し、ＧＩ長を伝える場合、通信制御装置１００は、決定したＧＩ長に従うことになる。但し、前述のように受信性能を測定する時間窓の分解能は、従来例のように複数の計測シンボルを送信する場合に比べて細かくできるので、ＧＩ長も最適値に近い離散的な値ではなく、最適値を送ることができる。
【００８１】
補正値を伝える場合、通信端末装置２００は、時間窓のタイミングシフト量と劣化状態を一対一の関係で知ることができるので、受信性能が劣化していない部分のタイミング長（補正値Δｔ）は、簡単に求めることができる。このため、ＧＩ長を送る場合よりも簡単に算出できるメリットがある。一方、通信制御装置１００では、送信した計測ＧＩ長は既知であるので、計測ＧＩ長から換算できる。また、もともと通信制御装置２００で送出する計測シンボルは、干渉がないように長いＧＩ長をつけて送るが、通信端末装置２００で求めるためには計測ＧＩ長を知る必要がある。通信端末装置２００が補正値を通知する場合には、計測ＧＩ量を取得する必要はなく、特に環境によって計測シンボルのＧＩ長を通信制御装置の判断で変更する場合に有効である。
【００８２】
次に、通信制御装置１００は、ＧＩ長を決定するにあたって、次の点を考慮することになる。上記のように、現在の伝搬路で最小となるＧＩ長が求まったとしても、実際のデータ信号が送られてきて復調する場合に、同期回路方式によっては、時間窓位置のタイミング誤差が存在するために、そのためのマージンが必要である。つまり、ぎりぎりのＧＩ長では、同期回路に同期誤差があった場合に、干渉成分が入るためその分を考慮し、たとえば（例：算出した最適ＧＩ長×１．１倍）等が考えられる。また、想定できる同期誤差が明確な場合は、誤差分を加算する方法でもよい（例：算出した最適ＧＩ長＋０．１μＳ）。
【００８３】
また、変調方式によって、干渉量による耐性が異なる。例えば、ＱＰＳＫでは、多少の干渉波は問題とならないが６４ＱＡＭでは、干渉波をかなり低く抑える必要がある。このように変調方式によって、最適なＧＩ長がかわる。このように、通信制御装置１００のＧＩ決定部１２０は、前記マージンや変調方式等を考慮してＧＩ長を決定することになる。
【００８４】
さらに、受信性能の測定方法では、許容される時間窓の長さが求まるが、実際にはＧＩ長、ＧＩを含んだパケット長も問題となる。つまり、例えばパケット長が１００μＳの場合と１０μＳの場合では、ＧＩの長さ設定に求められる精度も異なってくる。パケット長１００μＳ程度では、数百ｎＳ（ナノ秒）のＧＩ長差は、全体のスループットに影響が少ないが、パケット長１０μＳでは、数百ｎＳのＧＩ長差は、影響が大きく、測定精度も、パケット長にあわせることが望ましい。
【００８５】
このように、本実施形態によれば、一種類（一つ）の計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて、通信端末装置に適切なガードインターバルを求めることができる。すなわち、従来、最適なガードインターバル長を求めるため複数種類のガードインターバル長の送信が必要だった構成に対して、一種類のガードインターバル長の計測シンボル（パイロットシンボル）のみで、最適なガードインターバル長を求めることができるようになる。さらに、従来は、離散的な数種類の測定結果しかえられなかったが、本実施形態では、受信機のＦＦＴ処理する時間窓のタイミング分解能さえ変えることによって、分解能を上げることができるため、最適なガードインターバル長を求めることができるようになる。
【００８６】
また、従来例では、伝搬環境が変わるごとに（例えば、通信端末装置が移動した場合）、複数の計測シンボルの送信による最適シンボル設定が必要であったが、本実施形態では、一つの計測シンボルを送信することで適切なガードインターバル長を判定でき、オーバーヘッドを低減できる。
【００８７】
なお、誤差を求める手段として本実施形態では受信信号のベクトル誤差としたが、特性の劣化を判断できる測定手段であれば、他の方法であっても、本特許は一般性を失わない。誤り率や、振幅誤差等もその一例である。
【００８８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、通信端末装置が受信性能を測定した測定結果を通信制御装置へ通知する態様について説明する。
【００８９】
本実施形態では、図１と同様の構成の無線通信システムを用いる。図１中通信制御装置１００のＧＩ長決定部１２０、通信端末装置２００の性能情報生成部２３０の機能が第１の実施形態とは異なる。その他の構成要素は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。図６は、本実施形態の性能情報生成部２３０の構成の一例を示すブロック図である。図６に示す性能情報生成部２３０は、測定結果記憶部２３１、タイミング抽出部２３２および測定結果生成部２３４を含む。本実施形態においても、図４、図５で説明した各方法は同様に適用できる。
【００９０】
測定結果記憶部２３１は、図２と同様である。タイミング抽出部２３２は、前記複数の受信性能測定結果から所定の受信性能を示す受信性能測定結果のタイミングを抽出する。このとき所定の受信性能は、予め通信端末装置２００と通信制御装置との間で取り決められ、通信制御装置１００が必要とする受信性能の品質によって異なる。タイミング抽出部２３２は、受信性能測定結果が所定の受信性能を示す領域を抽出する場合に、閾値により良好な受信性能を示すタイミングを抽出することができる。
【００９１】
性能情報生成部２３４は、抽出したタイミングと、抽出したタイミングにおける受信性能測定結果とを対応づけた性能情報を生成する。
【００９２】
ＧＩ長決定部１２０は、通信端末装置から送信された性能情報に基づいて、補正値を算出し、計測ガードインターバルから補正値を差し引いて、適切なガードインターバル長を決定する。補正値Δｔの算出方法は、第１の実施形態と同様である。
【００９３】
通信端末装置２００が測定した受信性能測定結果を通信制御装置１００に知らせることによって、通信制御装置１００は、通信端末装置２００において受信性能の劣化が発生しない最短ガードインターバルを算出することができる。算出したガードインターバル長で各通信端末装置２００へデータシンボルを送信することが可能になる。ＧＩ長の決定方法は、図４、図５を用いて説明した方法を同様である。
【００９４】
第１の実施形態では、適切なＧＩ長の判断は、受信性能の劣化の有無で判断していた。実際には、緩やかな劣化であれば、多少劣化が入った状態にして、ＧＩ長を短くし、オーバーヘッドの比率を下げて、全体のスループットを上げることが好ましい場合がある。また、通信制御装置１００から送信するシンボルの変調方式によって、受信性能の劣化の影響度が異なる。例えば、６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）であれば、干渉によるベクトル誤差が２０ｄＢ以下必要な場合でも、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）で送る場合には、１０ｄＢ以下でよい場合もある。
【００９５】
このような制御を行う場合には、本実施形態のように、ＧＩ長と受信性能の劣化の関係を通信制御装置１００が知っておくことで、より決め細やかな制御が可能になる。他の通信端末装置２００との関係や全体トラヒックの関係等、通信制御装置１００で把握している情報も利用して制御することもできる。通信端末装置２００に比べ通信制御装置１００がより環境に適したガードインターバル長を決定することが可能である。
【００９６】
本実施形態においても、図４、図５で説明した各方法は同様に適用できる。また、タイミング抽出部２３２は、受信性能測定結果が所定の受信性能を示す領域を抽出する場合に、閾値により良好な受信性能を示すタイミングを抽出することができる。
【００９７】
このように、本実施形態によれば、一種類（一つ）の計測ガードインターバルを付加したパイロットシンボルを用いて、通信端末装置に適切なガードインターバルを求めることができる。すなわち、通信端末装置がパイロットシンボルに基づいて受信性能を測定した受信性能測定結果を通信制御装置に通知し、通信制御装置は、通知された受信品質情報に基づいて、適切なガードインターバル長を決定することができる。また、通信制御装置は、環境に応じて受信性能測定結果に基づいてガードインターバル長を決定することができる。例えば、変調パラメータによって要求される受信性能が異なることより、通信制御装置は、変調パラメータに応じて適切なガードインターバル長を決定することができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、性能情報として、受信性能測定結果（劣化量）と、ＧＩ長、もしくは補正値Δｔの値との組み合わせとして通信制御装置１００へ通知してもよい。この場合、通信端末装置２００の性能情報生成部２３０は、図６に示す構成に加え、図２に示した補正値算出部２３３を更に備える構成となる。補正値算出部２３３は、第１の実施形態で説明した方法によって、補正値またはＧＩ長を算出し、算出した補正値またはＧＩ長を測定結果生成部２３４へ出力する。測定結果生成部２３４は、補正値算出部２３３から出力される補正値またはＧＩ長のいずれかと、測定結果とをあわせた性能情報を生成する。性能情報は、補正値、ＧＩ長、測定結果を含んでいてもよい。通信制御装置１００のＧＩ長決定部１２０は、通信端末装置２００が通知した補正値ΔｔまたはＧＩ長と、受信性能測定結果とに基づいて、ＧＩ長を決定することができる。また、通信制御装置１００は、さらに、変調方式などに基づいて、ＧＩ長を決定することができる。これにより、変調方式、通信の混雑具合、通信の緊急性等の通信状況にあわせてガードインターバル長を決定することができる。
【００９９】
（第３の実施形態）
次に、性能情報生成部２３０が、補正値算出部２３３と測定結果生成部２３４との両方を備える別の態様について説明する。性能情報生成部２３０は、通信制御装置１００からの指示に基づいて、補正値、ガードインターバル長、測定結果とのいずれかを性能情報として通知してもよい。これにより、通信制御装置１００は、所望する性能情報取得することができる。また、伝搬環境に応じたガードインターバル長を決定することができる。
【０１００】
図７は、本実施形態の性能情報生成部２３０の構成の一例を示す図である。図７に示す性能情報生成部２３０は、測定結果記憶部２３１、タイミング抽出部２３２、補正値算出部２３３、測定結果生成部２３４および切り替え部２３５を含む。図２、図６と同じ符号・名称を付けた構成要素は同様の構成要素である。切り替え部２３５は、通信制御装置１００から通知された性能情報パラメータを入力する。性能情報パラメータは、性能情報として、補正値、ＧＩ長、測定結果のいずれかを指定する。性能情報パラメータは、パイロットシンボルに含めてもよいし、事前に通信制御装置から通信端末装置へ通知してもよい。切り替え部２３５は、性能情報パラメータを判断し、性能情報パラメータが補正値またはＧＩ長を指定する場合は、補正値算出部２３４へ、性能情報パラメータが測定結果を指定する場合は、測定結果生成部２３４へ、タイミング抽出部２３２が抽出したタイミングと受信性能測定結果とを通知する。補正値算出部２３３または測定結果生成部２３４は、それぞれ性能情報を生成する。この点は、上記各実施形態で説明した機能と同様である。
【０１０１】
また、通信制御装置１００は、通信状況に応じて取得する性能情報を通信端末装置２００へ要求することができる。通信制御装置１００は、性能情報パラメータによって、要求する性能情報の種類を指定し、パイロットシンボルに含めて通信端末装置２００へ通知する。
【０１０２】
このように、本実施形態によれば、通信制御装置は、通信状況に応じて、通信端末装から性能情報を取得することができる。これにより、通信制御装置は、変調方式、通信の混雑具合、通信の緊急性等の通信状況にあわせてガードインターバル長を決定することができる。
【０１０３】
以上のように、本発明に係る好適な実施形態によれば、一種類の計測用ガードインターバルに基づいて、通信端末装置毎に受信性能に応じて適切なガードインターバル長を決定することができる。また、複数種類の計測用ガードインターバル付けた複数の計測シンボルを必要としないため、通信制御装置のスループットの向上を実現できる。さらに、受信性能測定結果と通信環境とに基づいて、より決め細やかにガードインターバル長を決定することも可能となる。
【０１０４】
なお、上記各実施形態では、ＯＦＤＭによる通信方式を例として示したが、ガードインターバルを付加する通信方式であれば、他の通信方式でも同様に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の性能情報生成部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の無線通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】パイロットシンボルが通信端末装置へ到達する状況と時間窓との関係の一例を示す図である。
【図５】受信性能測定結果と時間との関係の一例を示す図である。
【図６】第２の実施形態の性能情報生成部の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】第３の実施形態の性能情報生成部の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】遅延波とガードインターバル（ＧＩ）との関係の一例を示す図である。
【図９】特許文献１に開示されたＯＦＤＭ通信装置の構成を示したブロック図の一例である。
【図１０】特許文献１に開示された複数の計測シンボルの構成を表した模式図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  通信制御装置
１１０  送信部（制御側送信部）
１１１  パイロットシンボル送信部
１１２  データシンボル送信部
１２０  ガードインターバル長決定部（ＧＩ長決定部）
１３０  受信部（制御側受信部）
２００  通信端末装置
２１０  受信部（端末側受信部）
２１１  パイロットシンボル受信部
２１２  データシンボル受信部
２２０  性能測定部
２３０  性能情報生成部
２３１  測定結果記憶部
２３２  タイミング抽出部
２３３  補正値算出部
２３４  測定結果生成部
２３５  切り替え部
２４０  送信部（端末側送信部）
【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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