(57)【要約】  【課題】  伝搬路状況が考慮された変調方式を用いることにより、伝搬路状況によらず、常に良好な通信を行うことができる無線機を提供する。  【解決手段】  複数の変調方式を切替えて使用することができる適応変調機能を有する無線機であって、所定の無線通信相手との間で通信を行っていない時間帯を判断し、該時間帯において前記通信相手との間で送受信を行って伝搬路状況についての判定を行うと共に、該判定結果に基づいて該通信区間における通信の変調方式を切替える。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の変調方式を切替えて使用することができる適応変調機能を有する無線機であって、
所定の無線通信相手との間で通信を行っていない時間帯を判断し、該時間帯において前記通信相手との間で送受信を行って伝搬路状況についての判定を行うと共に、該判定結果に基づいて該通信区間における通信の変調方式を切替える無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝搬路状況などを判断して適応変調を可能にする無線機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固定無線機（以下基地局という）と移動体無線機（以下移動局という）の間の無線通信では、移動局の移動速度や周辺の環境によってマルチパスフェージングなどを受ける伝搬環境が随時変動する。
図６はそのような環境状況を示すための通信エリアの一例を示す図である。今、基地局１とエリアＡ，Ｂ，Ｃ内を移動する移動局２が無線で通信を行う際、移動局２がエリアＡ又はＢの範囲を移動中であれば、建物など周辺環境から伝搬状態が比較的良く高品質の通信が可能である。これに対して、移動局２がエリアＣの範囲にある間は、建物など周辺環境から伝搬状態が悪くなる可能性が大きく、受信信号のＳＮが劣化し誤り率が増加する。
【０００３】
従来、伝搬状態が悪くても誤りのない通信を実現するために、伝搬状態が悪いときは伝送速度を下げて誤り率を低減する適応変調などの技術が知られるが、伝搬路状況の判断に確立された方法はなく様々な検討が進められている。
【０００４】
また、別の手段としてデータ通信の場合は送信側は高い伝送速度で送信し、受信側では誤り率が高ければ自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：以下ＡＲＱという）信号により送信側に再送要求を出し、送信側はＡＲＱを受け取ると伝送速度を下げて再送する方法も知られている。
【０００５】
なお、上記従来例に関連する技術として、下記特許文献が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−５６４２０号公報
【特許文献２】特開２００２−２９０２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＡＲＱを用いた技術では、ＡＲＱによる再送という処理が複雑になり、また変調方式等が同じであれば誤り率の向上は認められないという問題があった。
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みて成されたものであり、例えば基地局−移動局間に適用され、通信を行わない時間帯に、無線伝搬試験を自動で行うことで無線伝搬状態をリアルタイムで随時調査して、伝搬状況が悪いときには、データ伝送速度（変調方式）を下げて誤りのない通信を実現し、また伝搬状況が良いときにはデータ伝送速度を上げて、高品質で効力のある通信を可能にすることができる無線機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る無線機は、複数の変調方式を切替えて使用することができる適応変調機能を有する無線機であって、所定の無線通信相手との間で通信を行っていない時間帯を判断し、該時間帯において前記通信相手との間で送受信を行って伝搬路状況についての判定を行うと共に、該判定結果に基づいて該通信区間における通信の変調方式を切替えることを特徴とするものである。
【０００９】
実施の形態において、上記伝搬路状況の判定は、無線機（例えば基地局）からＰＮ符号のようなランダムデータを送信相手（例えば移動局）に送信し、送信相手は受信データを復調後、該復調データを変調データとして無線機に返送する。無線機側では、受信データを復調して元のランダムデータと比較して、その誤り率により当該無線機と送信相手の間の無線伝搬状況を判断する。
【００１０】
また、実施の形態において、通信相手との間で通信を行っていない時間帯の判断は、該無線機が基地局の場合は基地局側のＰＴＴ（Press To Talk）のオフ時間を監視し、移動局の場合は基地局側のアナログ復調部のスケルチの閉時間を監視し、所定の時間にわたり、基地局からも移動局からも送信行為が行われなかったことを条件に判断する。
【００１１】
実施の形態における基地局と移動局の通信システムは、基地局において非通信時間帯を判断し、該時間帯が判断されると所定の試験信号を変調して移動局に送信すると共に、移動局より該試験信号の受信、復調、再変調後に返送される該試験信号を復調して送信前の試験信号を比較し、該比較結果に基づいて移動局との間における通信の変調方式を切替選択する。
【発明の効果】
【００１２】
以上に詳述したように本発明によれば、伝搬路状況が考慮された変調方式を用いることにより、伝搬路状況によらず、常に良好な通信を行うことができる無線機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は本実施の形態の全体構成を示す図である。図において、１は基地局、２は基地局１と通信が可能な移動局、１ａ，２ａはそれぞれ基地局１と移動局２に設けられ基地局１と移動局２の間で無線通信を行うための無線通信用アンテナである。また、４は伝搬状況試験時（折り返し試験時）のデータの流れを示している。
【００１５】
基地局１と移動局２はアンテナ１ａ，２ａを経由して無線通信を行う。基地局１と移動局２の間の無線伝搬状況は周囲環境により随時変動する。基地局１と移動局２の間で伝搬状況試験を随時行い、伝播状況に最適な伝送速度で無線通信を行う。
【００１６】
４で示す伝搬状況試験時のデータの流れによれば、伝搬試験時、基地局１からは例えばＰＮ符号のようなランダムデータを変調して、アンテナ１ａから移動局２に対して送信する。移動局２はアンテナ２ａを介して受信したデータを復調後、該復調データを元のランダム伝送データと比較し、その誤り率により、基地局１−移動局２間の無線伝搬状況を判断する。伝搬状況が悪いときにはデータ伝送速度を下げて誤りのない通信を実現し、また伝搬状況が良いときにはデータ伝送速度を上げて効力のある通信を可能にする。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態における基地局１のブロック図である。図２において、１０１は通常無線運用時(伝搬状況試験時以外)の送信データ入力部である。１２１は擬似データ(ランダムデータ)入力部であり、伝搬状況試験時にランダムデータを生成する。１２２は通信系切替制御部であり、通常通信／伝搬試験を制御する。ＳＷ１は通信系切替制御部の制御により入力データ、出力データを切り替えるスイッチであり、ａ１，ｂ１のいずれかが選択される。１０３は入力部１０１もしくは擬似データ入力部１２１からの入力データと、通信系切替制御部１２２からの通信系情報、方式切替制御部の変調方式情報や他の制御データより１ブロック分の送信データを生成するチャネルコーディング部である。ＳＷ２は１２３で示す方式切替制御部の制御により、変調方式や復調方式を切替えるスイッチであり、ａ２，ｂ２，ｃ２のいずれかが選択される。
【００１８】
１０５はチャネルコーディング部１０３からの送信データに対しベースバンド帯の１６ＱＡＭ変調を行う１６ＱＡＭ変調部である。１０６はチャネルコーディング部１０３からの送信データに対しベースバンド帯のＱＰＳＫ変調を行うＱＰＳＫ変調部である。１０７はチャネルコーディング部１０３からの送信データに対しベースバンド帯のＢＰＳＫ変調を行うＢＰＳＫ変調部である。１０８はベースバンド変調波に対してＡＭなどの変調処理を施すアナログ変調部であり、アナログ変調波を出力する。１０９は該アナログ変調波（中間周波数帯）を無線周波数帯に変換する送信部である。１１０は無線周波数帯の信号を無線出力レベルまで増幅させる電力増幅部であり、電力増幅後に送信用アンテナ１ａ−１より移動局に対して送信する。
【００１９】
１ａ−２は受信用のアンテナであり、１１３は移動局２から受信用アンテナ１ａ−２を介して受信された受信信号（無線周波数帯）を中間周波数に変換する受信部である。１１４は、中間周波数に対してアナログ復調を行うスケルチ機能を有するアナログ復調部である。１１５はベースバンド帯の１６ＱＡＭ復調を行う１６ＱＡＭ復調部である。１１６はベースバンド帯のＱＰＳＫ復調を行うＱＰＳＫ復調部である。１１７はベースバンド帯のＢＰＳＫ復調を行うＢＰＳＫ復調部である。
【００２０】
１１８は１６ＱＡＭもしくはＱＰＳＫもしくはＢＰＳＫ復調データよりデータと通信系情報、方式情報などのデータを分離するチャネルデコーディング部である。１１９はチャネルデコーディング部の通常無線運用時（伝搬状況試験時以外）の受信データ出力部である。１２０は伝搬状況試験時の擬似データ判定部であり、擬似データ入力部１２１とのデータを比較して、その誤り率より次ブロック送信時の変調方式を決定する。
【００２１】
以下、基地局の動作として、伝搬状況試験時の動作を説明する。伝搬状況試験は基地局と移動局間で無線通信の行われていない時間を監視して行う。例えば、基地局からの送信は基地局側のＰＴＴ(Press To Talk)のＯＦＦ時間を監視、移動局からの送信は基地局側のアナログ復調部１１４のスケルチの閉時間を監視することで行う。
【００２２】
その結果、固定時間（例えば１５分間）基地局からも移動局からの送信が行われなかった際に伝搬状況試験を行う。伝搬状況試験は、通信系切替制御部１２２によりＳＷ１をｂ１側に切替えて行う。このとき、擬似データ入力部１２１からＰＮなどのランダムデータを生成して送信データとする。チャネルコーディング部１０３では、擬似データ入力部１２１からのデータと通信系情報、変調方式情報や他の制御パラメータを付加した送信データを作成する。チャネルコーディング部で作成される送信データフォーマットの一例を実施例を図３に示す。
【００２３】
この送信フォーマットでは、送信１ブロックデータに対して方式切替制御部１２３の制御により高速伝送の１６QAM変調ベースバンド帯の変調処理を行い、アナログ変調部１０８によりＡM変調等のアナログ変調が施され、送信部１０９で無線周波数帯に変換後、電力増幅部１１０で電力増幅されアンテナ１ａ１より移動局２へ送信する。
【００２４】
また、受信側では移動局２より返送されたデータをアンテナ１ａ−２で受信すると、受信部１１３で周波数変換した信号をアナログ復調部１１４でベースバンド変調波に復調し、その後、１６ＱＡＭ復調部１１５による復調を施し、チャネルデコーディング部１１８へ出力する。チャネルデコーディング部１１８では、データと通信系情報と方式情報とその他の制御パラメータに分割する。伝搬状況試験中はチャネルデコーディング部１１８で分割されたデータは、擬似データ判定部１２０に出力され、擬似データ入力部１２１で生成送信したデータと比較する。１０の９乗ｂｉｔ程度の擬似データを生成するまで上記動作を繰り返してその誤り率で伝搬状況を判断する。
【００２５】
誤りがあれば、ＳＷ２をｂ２に切替えてＱＰＳＫ変調ベースバンド変調で上記を繰り返す。図４に試験結果と伝搬状況の関係を示している。以上の伝搬状況試験により、通常運用時の伝送速度（ベースバンド変調方式）を決定する。
【００２６】
図５は実施の形態における移動局のブロック図を示す。
図５において、各符号の下二桁が図３と同じ物は図３に示したものに想到している。即ち、移動局の基本的構成は、図３において説明した基地局の構成とほぼ同じであるため異なる部分のみを説明する。移動局側には基地局１が有する擬似データ入力部１２１、擬似データ判定部１２０がなく、別に通信系判定部２２０´が設けられている。通信系判定部２２０´はチャネルデコーディング部２１８より通信系情報を入手し、ＳＷ１を切替える通信系判定部である。
【００２７】
以下、移動局の伝搬状況試験時の動作を説明する。
基本的に図３の基地局と同じであるため異なる部分のみを説明する。
移動局のチャネルデコーディング部２１８では、ベースバンド復調後の復調データをデータ、変調方式情報、通信系情報、その他の制御パラメータに分割する。通信系情報により伝搬状況試験中であると判断すると、ＳＷ１をｂ１側に切替えて、復調データを送信側の入力データとして、基地局への返送データとする（このときのデータは擬似データ入力部１２１で生成したランダムデータである）。これにより、基地局１から移動局２、移動局２から基地局１というデータフローで無線折り返し試験（伝搬状況）の試験系を構築する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態の系統図である。
【図２】実施の形態における基地局のブロック図である。
【図３】実施の形態における送信１ブロックのフォーマットを示す図である。
【図４】伝搬状況試験結果と伝送速度の関係を示す図である。
【図５】実施の形態における移動局のブロック図である。
【図６】通信エリアの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  基地局、２  移動局、１０１，２０１  入力部、１０３，２０３  チャネルコーディング部、１０５，２０５  １６ＱＡＭ変調部、１０６，２０６  ＱＰＳＫ変調部、１０７，２０７  ＢＰＳＫ変調部、１１５，２１５  １６ＱＡＭ復調部、１１６，２１６  ＱＰＳＫ復調部、１１７，２１７  ＢＰＳＫ復調部、１１８，２１８  チャネルデコーディング部、１１９，２１９  出力部、１２０  擬似データ判定部、１２１  擬似データ入力部、１２２  通信系切替制御部、１２３，２２３  方式切替制御部、２２０´  通信系判定部。
【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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