(57)【要約】本発明は、異なる伝送方式を用いた複数のシステムが混在する地域において、シンボル長の相異に起因する他のシステムからの干渉の影響を低減することが可能な通信システム等を提供することを目的とする。本発明は、複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムであって、一のシステム１が、他システム２において送信されている情報シンボルのシンボル長を識別する識別部１０９と、識別されたシンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整する調整部１０２、１０７とを具備することを特徴とする通信システム。
2004047348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムであって、
一のシステムは、
他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別する識別部と、
識別された前記シンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整する調整部とを具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信方法であって、
一のシステムは、他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別し、識別された前記シンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整することを特徴とする通信方法。
【請求項３】
複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムにおける送信装置であって、
他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別する識別部と、
識別された前記シンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整する調整部とを具備することを特徴とする送信装置。
【請求項４】
前記識別部は、前記他システムにおける情報シンボルの送信タイミングを識別し、
前記調整部は、識別された前記送信タイミングに基づいて、送信する情報シンボルの送信タイミングを調整することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式を用いて前記情報シンボルを送信する送信装置であって、
送信する前記情報シンボルに対して、受信装置に割り当てられた拡散符号によって拡散する拡散部とを具備し、
前記調整部は、識別された前記シンボル長に基づいて、拡散された前記情報シンボルのシンボル長を調整することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項６】
前記調整部は、送信する情報シンボルの有効シンボル区間が、該情報シンボルのシンボル区間の中央付近に位置するように、該情報シンボルにシンボル長調整信号を付加することによって、該情報シンボルのシンボル長を調整することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項７】
ＯＦＤＭ方式を用いて前記情報シンボルを送信する送信装置であって、
前記シンボル長調整信号の一部又は全部が、ガードインターバルであることを特徴とする請求項６に記載の送信装置。
【請求項８】
前記調整部は、送信する前記情報シンボルのシンボル長を、検出された前記シンボル長の自然数倍又は自然数分の１となるように調整することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項９】
ＯＦＤＭ方式を用いて前記情報シンボルを送信する送信装置であって、
前記識別部は、前記他システムで使用されている周波数帯域を識別し、
前記調整部は、識別された前記周波数帯域及び該周波数帯域に隣接する周波数帯域を、前記情報シンボルの送信に使用しないように調整することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項１０】
前記情報シンボルの送信に使用する周波数帯域に対応するサブキャリアに応じて、受信装置との間で共有する所定のアルゴリズムを用いて、多重するパイロットシンボルの配置を決定するパイロット多重部を具備することを特徴とする請求項９に記載の送信装置。
【請求項１１】
前記パイロット多重部は、前記情報シンボルの送信に使用しない周波数帯域に隣接する周波数帯域に対応するサブキャリアにパイロットシンボルを多重することを特徴とする請求項１０に記載の送信装置。
【請求項１２】
ＯＦＤＭ方式を用いて前記情報シンボルを送信する送信装置であって、
前記識別部は、前記他システムからの受信信号における各サブキャリアの信号成分の電力値が所定の閾値を超えている場合、該他システムにおいて該サブキャリアに対応する周波数帯域が使用されていると判定することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項１３】
複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムにおける受信装置であって、
他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別する識別部と、
識別された前記シンボル長に基づいて、受信した前記情報シンボルからシンボル長調整信号を除去する調整部とを具備することを特徴とする受信装置。
【請求項１４】
ＯＦＤＭ方式を用いて送信された前記情報シンボルを受信する受信装置であって、
前記識別部は、受信した信号成分の電力値が所定の閾値以下であるサブキャリアに対応する周波数帯域及び前記他システムが使用する周波数帯域に関する情報に基づいて、該受信装置が属する一のシステムにおいて使用されている周波数帯域を識別することを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１５】
ＯＦＤＭ方式を用いて送信された前記情報シンボルを受信する受信装置であって、
受信した信号成分の電力値が所定の閾値以上であるサブキャリアに対応する周波数帯域を検出する電力検出部と、
前記識別部によって識別された前記他システムにおいて使用されている周波数帯域及び前記電力検出部によって検出された周波数帯域に基づいて、同一の周波数帯域における信号の衝突を検出する衝突検出部とを具備することを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１６】
ＯＦＤＭ方式を用いて送信された前記情報シンボルを受信する受信装置であって、
受信した信号成分の電力値が所定の閾値以下であるサブキャリアに対応する周波数帯域を検出する電力検出部と、
前記識別部によって識別された前記他システムにおいて使用されている周波数帯域及び前記電力検出部によって検出された周波数帯域に基づいて、該受信装置が属する一のシステム及び前記他システムにおいて使用されていない周波数帯域を検出する未使用周波数帯域検出部とを具備することを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１７】
ＯＦＤＭ方式を用いて送信された前記情報シンボルを受信する受信装置であって、
前記識別部は、ＯＦＤＭフレームの先頭の前の区間における各サブキャリアの受信電力に基づいて、該受信装置が属する一のシステムにおいて使用されている周波数帯域を識別することを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１８】
複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムにおいて、一のシステムに属する送信装置を制御する制御プログラムであって、コンピュータを、
他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別する識別部と、
識別された前記シンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整するために、該情報シンボルに付加するシシボル長調整信号を前記送信装置に通知する通知部として機能させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、同一の周波数帯を複数の伝送方式で使用する通信システム、通信方法、送信装置、受信装置及び制御プログラムに関する。
【背景技術】  従来、デジタル地上放送や無線ＬＡＮ等に用いられているＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式では、マルチパスの最大遅延時間以上のガードインターバルを各ＯＦＤＭ信号に挿入することにより、ＭＰＩ（Ｍｕｌｔｉ−ｐａｔｈ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の影響を低減している（例えば、特許文献１「特開２００２−２０４２１７号公報」参照）。
図１Ａに、従来のＯＦＤＭ方式に対応可能な送信装置１００を示し、図１Ｂに、従来のＯＦＤＭ方式に対応可能な受信装置２００を示す。
図１Ａに示すように、送信装置１００は、符号器１０１と、インターリーバ１０２と、シンボルマッパ１０３と、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）１０４と、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０５と、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）１０６と、挿入回路１０７と、送信部１０８とを具備している。
符号器１０１は、入力されたビット列に対して誤り訂正符号化処理を施す。インターリーバ１０２は、符号器１０１から出力されたビット列に対してインターリーブ処理を施す。シンボルマッパ１０３は、入力されたビット列をシンボルにマッピングする。
直並列変換部１０４は、シンボルマッパ１０３から出力されたシンボルに対して直並列変換を施す。逆高速フーリエ変換部１０５は、直並列変換部１０４から出力された並列のシンボルに対して逆高速フーリエ変換を施す。並直列変換部１０６は、逆高速フーリエ変換部１０５から出力された並列のシンボルに対して並直列変換を施す。
挿入回路１０７は、並直列変換部１０６から出力された直列のシンボルに基づいて、ガードインターバル（ＧＩ）を挿入したＯＦＤＭ信号を生成する。送信部１０８は、挿入回路１０７から出力されたＯＦＤＭ信号を送信する。
図１Ｂに示すように、受信装置２００は、受信部２０１と、除去回路２０２と、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２０３と、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０４と、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）２０５と、シンボルデマッパ２０６と、デインターリーバ２０７と、復号器２０８とを具備している。
除去回路２０２は、受信部２０１によって受信されたＯＦＤＭ信号からガードインターバルを除去する。直並列変換部２０３は、除去回路２０２ら出力された直列のＯＦＤＭ信号の標本値に対して並直列変換を施す。高速フーリエ変換部２０４は、並直列変換部２０３から出力された並列の標本値に対して高速フーリエ変換を施す。並直列変換部２０５は、高速フーリエ変換部２０４から出力された並列のシンボルに対して並直列変換を施す。並直列変換部２０５から出力された直列のシンボルは、シンボルデマッパ２０６とデインターリーバ２０７と復号器２０８とを介して、送信装置１００において入力されたビット列として出力される。
図２に、従来のＯＦＤＭ方式において送信されるＯＦＤＭ信号の構成を示す。
図２に示すように、ＯＦＤＭ信号では、１／Ｔの周波数間隔で、複数のサブキャリアが並んでいる。この場合、各サブキャリア間の変調信号が互いに直交しているため、受信装置２００は、高速フーリエ変換によって、各サブキャリアの変調信号を分離して復調することができる。
例えば、既に周波数ｆ３が、他システム（ＰＤＣシステム等）により使用されている場合、直並列変換部１０４は、周波数ｆ３に対応する出力が０となるように直並列変換を行う。
しかしながら、図１Ｂに示すように、従来の受信装置２００は、高速フーリエ変換を用いて、受信したＯＦＤＭ信号を復調している。ここで、自システムのシンボル長と同一周波数帯に混在する他システムのシンボル長が異なる場合、受信したＯＦＤＭ信号において、１つのＯＦＤＭシンボル区間に、他システムの２つのシンボルが含まれることになる。
例えば、図２に示すように、自システムのＯＦＤＭシンボル区間Ｔ（ＯＦＤＭシンボルＳ０４、Ｓ１４、Ｓ２４、Ｓ４４が含まれている）において、他システムのＯＦＤＭシンボルＳ３３及びＳ３４が含まれる。なお、ＯＦＤＭシンボル区間Ｔは、ガードインターバル付与後のＯＦＤＭシンボル長を示す。
この時、ＯＦＤＭシンボルＳ３３とＳ３４は、同一の変調信号によって構成されているとは限らないため、図２に示すように、ＯＦＤＭシンボル区間Ｔにおいて、ＯＦＤＭシンボルＳ０４、Ｓ１４、Ｓ２４、Ｓ４４との直交性が失われ、逆高速フーリエ変換部１０５の出力において、周波数ｆ３を用いる他システムからの干渉が発生するという問題点があった。同様に、他システムにおいてもＯＦＤＭ方式を使用するシステムからの干渉を受けることになる。
また、いわゆる第４世代の通信方式である「ＶＳＦ−ＯＦＣＤＭ方式（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）」では、複数の周波数軸上にシンボルを分割するとともに、各移動局に割り振られた可変の拡散率の拡散符号により拡散させてシンボルを送信するため、従来の他のシステム（伝送方式）のシンボル長と相異するシンボル長を用いることとなり、他システムが混在する地域では、変調信号の直交性を保つことができず、干渉が発生して、同一周波数帯を共有することができないことが予想される。
【発明の開示】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、異なる伝送方式を用いた複数のシステムが混在する地域において、シンボル長の相異に起因する他のシステムからの干渉の影響を低減することが可能な通信システム、通信方法、送信装置、受信装置及び制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴は、複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムであって、一のシステムが、他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別する識別部と、識別された前記シンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整する調整部とを具備することを要旨とする。
本発明の第２の特徴は、複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信方法であって、一のシステムが、他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別し、識別された前記シンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整することを要旨とする。
本発明の第３の特徴は、複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムにおける送信装置であって、他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別する識別部と、識別された前記シンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整する調整部とを具備することを要旨とする。
本発明の第３の特徴において、前記識別部が、前記他システムにおける情報シンボルの送信タイミングを識別し、前記調整部が、識別された前記送信タイミングに基づいて、送信する情報シンボルの送信タイミングを調整するように構成されていてもよい。
本発明の第３の特徴において、前記送信装置が、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式を用いて前記情報シンボルを送信する送信装置であって、送信する前記情報シンボルに対して、受信装置に割り当てられた拡散符号によって拡散する拡散部とを具備し、前記調整部が、識別された前記シンボル長に基づいて、拡散された前記情報シンボルのシンボル長を調整するように構成されていてもよい。
本発明の第３の特徴において、前記調整部が、送信する情報シンボルの有効シンボル区間が、該情報シンボルのシンボル区間の中央付近に位置するように、該情報シンボルにシンボル長調整信号を付加することによって、該情報シンボルのシンボル長を調整してもよい。
本発明の第３の特徴において、前記送信装置が、ＯＦＤＭ方式を用いて前記情報シンボルを送信する送信装置であって、前記シンボル長調整信号の一部又は全部が、ガードインターバルであるように構成されていてもよい。
本発明の第３の特徴において、前記調整部が、送信する前記情報シンボルのシンボル長を、検出された前記シンボル長の自然数倍又は自然数分の１となるように調整してもよい。
本発明の第３の特徴において、前記送信装置が、ＯＦＤＭ方式を用いて前記情報シンボルを送信する送信装置であって、前記識別部が、前記他システムで使用されている周波数帯域を識別し、前記調整部が、識別された前記周波数帯域及び該周波数帯域に隣接する周波数帯域を、前記情報シンボルの送信に使用しないように調整してもよい。
本発明の第３の特徴において、前記情報シンボルの送信に使用する周波数帯域に対応するサブキャリアに応じて、受信装置との間で共有する所定のアルゴリズムを用いて、多重するパイロットシンボルの配置を決定するパイロット多重部を具備するように構成されていてもよい。
本発明の第３の特徴において、前記パイロット多重部が、前記情報シンボルの送信に使用しない周波数帯域に隣接する周波数帯域に対応するサブキャリアにパイロットシンボルを多重するように構成されていてもよい。
本発明の第３の特徴において、前記送信装置が、ＯＦＤＭ方式を用いて前記情報シンボルを送信する送信装置であって、前記識別部が、前記他システムからの受信信号における各サブキャリアの信号成分の電力値が所定の閾値を超えている場合、該他システムにおいて該サブキャリアに対応する周波数帯域が使用されていると判定するように構成されていてもよい。
本発明の第４の特徴は、複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムにおける受信装置であって、他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別する識別部と、識別された前記シンボル長に基づいて、受信した前記情報シンボルからシンボル長調整信号を除去する調整部とを具備することを要旨とする。
本発明の第４の特徴において、前記受信装置が、ＯＦＤＭ方式を用いて送信された前記情報シンボルを受信する受信装置であって、前記識別部が、受信した信号成分の電力値が所定の閾値以下であるサブキャリアに対応する周波数帯域及び前記他システムが使用する周波数帯域に関する情報に基づいて、該受信装置が属する一のシステムにおいて使用されている周波数帯域を識別するように構成されていてもよい。
本発明の第４の特徴において、前記受信装置が、ＯＦＤＭ方式を用いて送信された前記情報シンボルを受信する受信装置であって、受信した信号成分の電力値が所定の閾値以上であるサブキャリアに対応する周波数帯域を検出する電力検出部と、前記識別部によって識別された前記他システムにおいて使用されている周波数帯域及び前記電力検出部によって検出された周波数帯域に基づいて、同一の周波数帯域における信号の衝突を検出する衝突検出部とを具備するように構成されていてもよい。
本発明の第４の特徴において、前記受信装置が、ＯＦＤＭ方式を用いて送信された前記情報シンボルを受信する受信装置であって、受信した信号成分の電力値が所定の閾値以下であるサブキャリアに対応する周波数帯域を検出する電力検出部と、前記識別部によって識別された前記他システムにおいて使用されている周波数帯域及び前記電力検出部によって検出された周波数帯域に基づいて、該受信装置が属する一のシステム及び前記他システムにおいて使用されていない周波数帯域を検出する未使用周波数帯域検出部とを具備するように構成されていてもよい。
本発明の第４の特徴において、前記受信装置が、ＯＦＤＭ方式を用いて送信された前記情報シンボルを受信する受信装置であって、前記識別部が、ＯＦＤＭフレームの先頭の前の区間における各サブキャリアの受信電力に基づいて、該受信装置が属する一のシステムにおいて使用されている周波数帯域を識別するように構成されていてもよい。
本発明の第５の特徴は、複数のシステムが同一周波数帯域を共有して情報シンボルを送信する通信システムにおいて、一のシステムに属する送信装置を制御する制御プログラムであって、コンピュータを、他システムにおいて送信されている前記情報シンボルのシンボル長を識別する識別部と、識別された前記シンボル長に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整するために、該情報シンボルに付加するシンボル長調整信号を前記送信装置に通知する通知部として機能させることを要旨とする。
【図面の簡単な説明】  図１Ａは、従来のＯＦＤＭ方式に対応可能な送信装置の機能ブロック図である。
図１Ｂは、従来のＯＦＤＭ方式に対応可能な受信装置の機能ブロック図である。
図２は、従来のＯＦＤＭ方式におけるＯＦＤＭ信号の構成を説明するための図である。
図３は、本発明の実施形態に係る通信システムの全体構成図である。
図４は、本発明の第１の実施形態に係る送信装置の機能ブロック図である。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る受信装置の機能ブロック図である。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る送信装置の機能ブロック図である。
図７は、本発明の第２の実施形態におけるＯＦＤＭ信号の構成を説明するための図である。
図８は、本発明の第２の実施形態に係る受信装置の機能ブロック図である。
図９は、本発明の第３の実施形態に係る送信装置の機能ブロック図である。
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る受信装置の機能ブロック図である。
図１１は、本発明の第４の実施形態におけるＯＦＤＭ信号の構成を説明するための図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、従来のＯＦＤＭ方式の不具合を説明するための図である。
図１３Ａ及び図１３Ｂは、本発明の第５の実施形態におけるＯＦＤＭ信号の構成を説明するための図である。
図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明の第６の実施形態におけるＯＦＤＭ信号の構成を説明するための図である。
図１５は、本発明の第７の実施形態で用いられる伝送方式識別部の機能ブロック図である。
図１６は、本発明の第８の実施形態におけるサブキャリアの使用方法を示す図である。
図１７は、本発明の第９の実施形態におけるサブキャリアの使用方法を示す図である。
図１８は、本発明の第１０の実施形態で用いられる衝突検出回路の機能ブロック図である。
図１９は、本発明の第１１の実施形態で用いられる空キャリア検出回路の機能ブロック図である。
図２０Ａ及び図２０Ｂは、従来のＯＦＤＭ方式の不具合を説明するための図である。
図２１は、本発明の第１２の実施形態におけるサブキャリアの使用方法を示す図である。
図２２は、本発明の第１３の実施形態に係る受信装置の機能ブロック図である。
図２３は、本発明の第１３の実施形態におけるサブキャリアの使用方法を示す図である。
図２４は、本発明の変更例に係る通信システムの全体構成図である。
図２５は、本発明の変更例に係る通信システムを制御するための制御プログラムを記憶する記憶媒体を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  図３は、後述する本発明の各実施形態に係る通信システムの全体構成を示す概略構成図である。
図３に示すように、かかる通信システムは、異なる伝送方式によって無線通信を行う基地局１００ａ、１００ｂと、基地局１００と無線通信可能な移動局２００とを具備する。
各実施形態において、基地局１００ａが管轄するセルａと、基地局１００ｂが管轄するセルｂとは重複しており、両セルが重複する地域では、基地局１００ａが属するシステム１及び基地局１００ｂが属するシステム２が、同一周波数帯を共有して異なる伝送方式を用いて無線通信を行っているものとする。また、各実施形態では、基地局１００ａを本発明に係る送信装置の一例とし、移動局２００を本発明に係る受信装置の一例とする。また、各実施形態では、システム１を「自システム」とし、システム２を「他システム」とする。
［第１の実施形態］
図４及び図５、本発明の第１の実施形態に係る通信システムについて詳細に説明する。図４に、本実施形態に係る送信装置１００を示し、図５に、本実施形態に係る受信装置２００を示す。以下、従来技術に係る送信装置１００及び受信機２００の構成との相違点について主として説明する。
図４に示すように、送信装置１００は、符号器１０１と、インターリーバ１０２と、シンボルマッパ１０３と、中心周波数選択部１２１と、シンボル長調整部１２２と、送信タイミング調整部１２３と、送信部１０８と、伝送方式識別部１０９とを具備している。
中心周波数選択部１２１は、伝送方式識別部１０９から、システム２（他システム）において使用されているキャリアの周波数帯域を示す「使用キャリア情報」を受信し、当該使用キャリア情報に基づいて、システム２において使用されていない周波数帯域を選択し、符号器１０３からの情報シンボルに対して所定の変調方式で１次変調を施すものである。
ここで、システム２で使用されていない周波数帯域が複数ある場合には、中心周波数選択部１２１は、従来のチャネル割り当てアルゴリズムを適用して、特定の周波数帯域を選択することができる。
シンボル長調整部１２２は、伝送方式識別部１０９から、システム２において送信されている情報シンボルのシンボル長を示す「シンボル長情報」を受信し、当該シンボル長情報に基づいて、送信する情報シンボルのシンボル長を調整するものである。
シンボル長調整部１２２は、情報シンボルに対してシンボル長調整信号を付加することによって、当該情報シンボルのシンボル長を調整することができる。
送信タイミング調整部１２３は、伝送方式識別部１０９から、システム２における情報シンボルの送信タイミングを示す「送信タイミング情報（例えば、システム２のクロック）」を受信し、当該送信タイミング情報に基づいて、送信する情報シンボルの送信タイミングを調整するものである。
伝送方式識別部１０９は、送信装置（基地局）１００ａが管轄するセルａ内に混在する複数の伝送方式を識別し、中心周波数選択部１２１やシンボル長調整部１２２や送信タイミング調整部１２３等に通知するものである。具体的には、伝送方式識別部１０９は、伝送方式として、使用キャリア情報やシンボル長情報や送信タイミング情報等を識別する。
複数の伝送方式は、他システム２から受信した制御情報（受信信号）によって識別されていてもよいし、予め設定されていてもよい。
送信装置１００は、２つ以上のシステムに属しており、２つ以上の伝送方式で、送信信号を送信するように構成されていてもよい。
図５に示すように、受信装置２００は、受信部２０１と、シンボル長調整部２２２と、中心周波数選択部２２１と、シンボルデマッパ２０６と、デインターリーバ２０７と、復号器２０８と、伝送方式識別部２０９と、干渉キャンセラ２２３とを具備している。
干渉キャンセラ２２３は、システム２から受信した信号のレプリカを生成して、受信部２０１によって受信した信号から減算するものである。この結果、システム１において送信されている情報シンボルのシンボル長が、システム２において送信されている情報シンボルのシンボル長のｎ倍（ｎは、１を除く自然数）である場合のように、大きな干渉の影響を受ける場合であっても、より高度な干渉キャンセル機能を実現することができる。
シンボル長調整部２２２は、伝送方式識別部２０９からのシンボル長情報に基づいて、受信した情報シンボルからシンボル長調整信号を除去するものである。
中心周波数選択部２２１は、伝送方式識別部２０９からの使用キャリア情報に基づいて、システム１において情報シンボルの送信に使用されているキャリアの周波数帯域を選択するものである。
伝送方式識別部２０９は、送信装置１００（基地局１００ａ）が管轄するセルａ内に混在する複数の伝送方式を識別し、中心周波数選択部２２１やシンボル長調整部２２２等に通知するものである。具体的には、伝送方式識別部２０９は、伝送方式として、使用キャリア情報やシンボル長情報等を識別する。また、伝送方式識別部２０９は、送信タイミング情報を識別して受信部２０１に通知するように構成されていてもよい。
伝送方式識別部２０９は、送信装置１００からの制御情報によって複数の伝送方式を識別するように構成されていてもよいし、システム２からの受信信号に基づいて複数の伝送方式を識別するように構成されていてもよい。
［第２の実施形態］
本実施形態では、基地局１００ａは、複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア伝送方式であるＯＦＤＭ方式によって信号を送信し、基地局１００ｂは、ＣＤＭＡ方式等の従来の伝送方式によって信号を送信する例について説明する。
図６に、本実施形態に係る送信装置１００を示し、図８に、本実施形態に係る受信装置２００を示す。以下、従来技術及び第１の実施形態に係る送信装置１００及び受信装置２００の構成との相違点について主として説明する。
図６に示すように、本実施形態に係る送信装置１００は、符号器１０１と、インターリーバ１０２と、シンボルマッパ１０３と、サブキャリアマップ部１３１と、パイロット多重部１３２と、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０５と、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）１０６と、挿入回路１０７と、送信タイミング調整部１２３と、送信部１０８と、伝送方式識別部１０９とを具備している。
サブキャリアマップ部１３１は、伝送方式識別部１０９からの使用キャリア情報に基づいて、システム２において使用されているキャリアの周波数帯域以外の周波数帯域のサブキャリアを選択し、符号器１０３から入力された周波数領域の情報シンボルを、選択したサブキャリア上にマッピングするものである。
パイロット多重部１３２は、伝送方式識別部１０９からの使用キャリア情報に基づいて、サブキャリアマップ部１３１によって選択されたサブキャリア上にパイロットシンボルを多重するものである。例えば、パイロット多重部１３２は、当初予定されていたパイロットシンボル配置位置のうち、システム１において使用するサブキャリア上にのみに、すなわち、情報シンボルの送信に使用する周波数帯域に対応するサブキャリアのみにパイロットシンボルを多重する。
挿入回路１０７は、伝送方式識別部１０９からのシンボル長情報に基づいて、並直列変換部１０６から出力されたＯＦＤＭ信号に対して、ガードインターバル及びシンボル長調整信号を付加するものである。
すなわち、挿入回路１０７は、伝送方式識別部１０９からのシンボル長情報に基づいて、システム１（自システム）とシステム２（他システム）との間のシンボル長（又は、シンボルレート）の差を「０」とするためのシンボル長調整信号を生成してＯＦＤＭ信号に付加する回路である。
具体的には、挿入回路１０７は、図７に示すように、各サブキャリアに分割された２つの情報シンボルの間にシンボル長調整信号を挿入する。なお、図７の例では、挿入回路１０７は、既に挿入されているガードインターバルを含む情報シンボルＳに対して、シンボル長調整信号を付加している。
挿入回路１０７は、ガードインターバルと同様に、１ＯＦＤＭシンボルに対応する逆高速フーリエ変換部１０５から出力された標本値の一部をコピーすることによって、シンボル長調整信号を生成することができる。また、シンボル長調整信号は、同期ワードが挿入されることによって、シンボル同期に用いることもできる。
挿入回路１０７は、シンボル長調整信号の一部については、逆高速フーリエ変換部１０５から出力された標本値の一部をコピーすることにより生成し、残りの部分は、例えば、全て「０」等の単純な信号で生成することができる。
挿入回路１０７は、伝送方式識別部１０９から、ガードインターバル長を示すシンボル長情報を受信した場合、当該ガードインターバル長のガードインターバルをＯＦＤＭ信号に対して付加する。この場合のガードインターバルは、シンボル長調整信号の役割も果たす。
伝送方式識別部１０９は、システム２において使用されているシンボル長から有効シンボル区間内のＯＦＤＭシンボル長を減算した値をガードインターバルとして算出して挿入回路１０７に通知する。
例えば、伝送方式識別部１０９は、同一周波数帯域に混在する自システムと他システム間のシンボル長（又は、シンボルレート）の差を出力する。なお、伝送方式識別部１０９は、同一周波数帯域に混在する自システムと他システム間のシンボル長（又は、シンボルレート）の差が分かっている場合には、それらの固定値を記憶しておき、算出処理を省略して、前記固定値を算出結果として出力することができる。
例えば、ＰＤＣ方式のシンボルレートは「２１ｋＨｚ」で、周波数間隔は「２５ｋＨｚ（インターリーブ配置）」である。このため、ＰＤＣ方式と同一の基地局を用いたＯＦＤＭ方式を構築する場合、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア間隔１／Ｔを「２５ｋＨｚ」とする必要がある。この時、ＰＤＣ方式の１シンボル区間の長さ（シンボル長）は「４７．６μｓ」となり、ＯＦＤＭ信号の１シンボル区間の長さ（シンボル長）Ｔは「４０μｓ」となる。
本実施形態では、このような２方式について、１シンボル区間の長さ（シンボル長）を合わせるため、挿入回路１０７は、ＯＦＤＭ信号に挿入するガードインターバル及びシンボル長調整信号の合計が「７．６μｓ」となるように設定し、２方式の１シンボル区間の長さ（シンボル長）を等しくする。
例えば、挿入回路１０７は、挿入するガードインターバルを１ＯＦＤＭシンボルの長さ（シンボル長）の１／８である「５μｓ」とした場合には、挿入するシンボル長調整信号の長さを「２．６μｓ」とする。
図８に示すように、受信装置２００は、受信部２０１と、除去回路２０２と、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２０３と、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０４と、チャネル補償部２２４と、サブキャリアデマップ部２３１と、シンボルデマッパ２０６と、デインターリーバ２０７と、復号器２０８と、伝送方式識別部２０９とを具備している。
除去回路２０２は、伝送方式識別部２０９からのシンボル長情報に基づいて、送信装置１００によって付加されたシンボル長調整信号及びガードインターバルを除去する回路である。具体的には、除去回路２０２は、受信部２０１において受信されたＯＦＤＭ信号からシンボル長調整信号及びガードインターバルを除去し、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２０３に出力する。
なお、シンボル長や送信タイミングを完全に整合させた場合でも、従来通り受信を行った場合、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の伝達関数が、理想的な矩形となっていないことで、隣接するＯＦＤＭ方式のサブキャリアからの干渉を受ける。ただし、他システムの受信装置が、隣接するｎ個のサブキャリアを通過させるバンドパスフィルタを用い、その後、高速フーリエ変換をする等の受信方式を用いることによって、この問題を解決することができる。
本実施形態によれば、例えば、ＯＦＤＭ方式で情報シンボルを送信するシステム１（自システム）、及び、これとは異なる伝送方式で情報シンボルを送信するシステム２（他システム）が、同一周波数帯域を共有する場合であっても、送信する情報ビットに対して、システム１及びシステム２で使用されるシンボル長（又は、シンボルレート）の差に応じたシンボル長調整信号を付加することにより、システム１とシステム２との間で使用するシンボル長（シンボルレート）を整合させることができる。
この結果、例えば、ＯＦＤＭ方式において、１ＯＦＤＭシンボル区間内で、信号の直交性を保つことができ、高速フーリエ変換部２０４の出力における干渉を低減することができる。
［第３の実施形態］
上述の第２の実施形態では、送信装置１００（基地局１００ａ）がＯＦＤＭ方式で情報シンボルを送信する例について説明したが、本発明は、ＶＳＦ−ＯＦＣＤＭ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式によって情報シンボルを送信するシステム１及び他の伝送方式によって情報シンボルを送信するシステム２が混在している場合にも適用することができる。
ＶＳＦ−ＯＦＣＤＭ方式は、移動局２００毎に割り当てられた拡散符号を用いて情報シンボルを時間領域・周波数領域に拡散し、拡散率の可変制御を行うことにより、都市や郊外や屋内等の異なる環境に応じて一定の通信品質を確保できるＶＳＦ（可変拡散率）と、１００ＭＨｚの周波数帯域の信号を複数のサブキャリアにより並列送信することにより、サブキャリアあたりのシンボル長をマルチパス遅延時間と比較して長くすることによりマルチパスの影響を軽減するＯＦＣＤＭ（直交周波数符号分割多重）とを組み合わせた伝送方式である。
以下、本実施形態に係る送信装置１００及び受信装置２００の構成について、従来技術及び第２の実施形態の送信装置１００及び受信装置２００の構成との相違点を主として説明する。
図９に示すように、本実施形態に係る送信装置１００は、符号器１０１と、インターリーバ１０２と、シンボルマッパ１０３と、パイロット多重部１３２と、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）１０４と、コピー部１４１と、複数の乗算部１４３と、合成部１４４と、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０５と、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）１０６と、挿入回路１０７と、送信タイミング調整部１２３と、送信部１０８と、伝送方式識別部１０９とを具備している。
コピー部１４１は、直並列変換部１０４で直並列変換された複数の情報シンボル系列の各情報シンボルを、拡散符号のチップ長と等しい数分コピーする回路である。コピーされた情報シンボルは、周波数軸上に並べられて一組の情報シンボル系列として乗算部１３に出力される。
拡散符号生成部１４２は、移動局毎に割り当てられた所定の拡散率の拡散符号をサブキャリア数分生成する回路である。乗算部１４３は、コピー部１４１でコピーされた各情報シンボルに対して、拡散符号生成部１４２が生成した拡散符号を乗算する回路である。合成部１４４は、複数の乗算部１４３によって乗算された情報シンボルを合成する回路である。
図１０に示すように、本実施形態に係る受信装置２００は、受信部２０１と、除去回路２０２と、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２０３と、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０４と、チャネル推定部２４１と、拡散符号生成部２４２と、加算部２４４と、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）２０５と、シンボルデマッパ２０６と、デインターリーバ２０７と、復号器２０８と、伝送方式識別部２０９とを具備している。
チャネル推定部２４１は、高速フーリエ変換部２０４からの出力からパイロットシンボルを抽出し、当該パイロットシンボルに基づいて各サブキャリアのチャネル変動値を推定する回路である。
乗算部２４３は、高速フーリエ変換部２０４からの出力に対して、チャネル推定部２４１が推定したチャネル変動値に基づいて各サブキャリアの変動を補償するとともに、拡散符号生成部１２が生成した拡散符号を乗算する回路である。加算部２４４は、複数の乗算部２４３から出力された情報シンボルを加算する回路である。
本実施形態によれば、移動局毎に割り振られた拡散率の拡散符号により、時間領域・周波数領域に拡散するＶＳＦ−ＯＦＣＤＭ方式を採用するとともに、他の伝送方式のシステムで使用されるシンボル長（又は、シンボルレート）と整合させて情報シンボルを送信するため、都市や地方や屋内等の通信を行う環境に適応させつつ、他の伝送方式のシステムと同一周波数帯域を共有することができる。
［第４の実施形態］
図１１を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本実施形態における通信システムの全体構成、基地局の構成及び移動局の構成は、上述した第２の実施形態と同様である。
本実施形態では、挿入回路１０７は、送信する情報シンボルの有効シンボル区間（シンボル区間からガードインターバルを除いた区間）が、当該情報シンボルのシンボル区間の中央付近に位置するように、当該情報シンボルにシンボル長調整信号を付加するように構成されている。
また、基地局１００ａから送信されるＯＦＤＭ信号及び基地局１００ｂから送信される他の伝送方式の信号（両者は、同一の周波数帯域を使用している）は、当該ＯＦＤＭ信号の１ＯＦＤＭシンボル区間で直交する信号構成を有している。
詳述すると、図１１に示すように、挿入回路１０７は、シンボル長調整信号やガードインターバルを含む情報シンボルＳの有効シンボル区間が、当該情報シンボルＳのＯＦＤＭシンボル区間の中央付近に位置するように、当該情報シンボルＳの前にガードインターバルを挿入し、当該情報シンボルＳの後にシンボル長調整信号を挿入している。
本実施形態によれば、送信されたＯＦＤＭ信号が帯域制限を受けて各情報シンボルが矩形波ではない場合に、当該ＯＦＤＭ信号と同一の周波数帯域内に他の伝送方式の信号が混在しているときであっても、シンボル長調整信号がシンボル間干渉を防止し、適正な直交性を保つことができる。
［第５の実施形態］
図１２Ａ乃至図１３Ｂを参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態は、シンボル長調整信号の一部又は全部を、ガードインターバルとしてＯＦＤＭ信号に付加することを特徴とする。
ＯＦＤＭ信号は、マルチパス伝搬路における各パスの遅延に対して、ガードインターバルにより対処している。すなわち、図１２Ａに示すように、復調時に有効となる１ＯＦＤＭシンボルの区間（有効シンボル区間）を決めることにより、シンボル間干渉を生じることなく情報シンボルを復調することができる。
しかしながら、図１２Ｂに示すように、遅延波２においてガードインターバルを超える遅延時間が生じた場合、ＯＦＤＭシンボル（情報シンボル）Ｓ０３が有効シンボル区間から外れてしまい、すなわち、シンボル同期がずれてしまい、シンボル間干渉が生じるという不具合があった。
本実施形態は、図１３Ａに示すように、ガードインターバル及びシンボル長調整信号をＯＦＤＭシンボルＳの前後に配置し、シンボル長調整信号の一部をガードインターバルにすることにより、上述の不具合を解消することができる。
なお、図１３Ａは、ＯＦＤＭシンボルの有効シンボル区間の後にシンボル長調整信号を配置し、その一部をガードインターバルとした例を示している。
本実施形態によれば、図１３Ｂのように、シンボル同期がずれた場合であっても、シンボル長調整信号がガードインターバルの役割を果たし、ＯＦＤＭシンボルＳが有効シンボル区間内に収まり、前後のＯＦＤＭシンボルからのシンボル間干渉の影響を受けることがない。
［第６の実施形態］
図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して、本発明の第６の実施形態について説明する。
本実施形態では、挿入回路１０７が、送信する情報シンボルのシンボル長を、他システム（システム２）で使用されているシンボル長の自然数倍又は自然数分の１となるように調整するために、当該情報シンボルに対してシンボル長調整信号を付加することを特徴とする。
例えば、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、システム１におけるＮ個（Ｎは、２以上の整数）の情報シンボルＳ００，Ｓ０１，Ｓ０２，Ｓ０３の長さと、システム２における１個の情報シンボルＳ３０の長さが一致するように、シンボル長調整信号が情報シンボルに対して付加される。
詳述すると、図１４Ａに示すように、情報シンボルごとにシンボル長調整信号を付加する方法と、図１４Ｂに示すように、Ｎ個の情報シンボル群ごとにシンボル長調整信号を付加する方法の２種類の方法がある。
本実施形態によれば、自システム（システム１）のシンボル長（又は、シンボルレート）が、他システム（システム２）のＮ倍程度長い（又は、速い）場合には、図１４Ａ又は図１４Ｂに示すように、シンボル長調整信号の付与方法を調整することにより、より効果的に通信システムを構築することができる。
［第７の実施形態］
図１５を参照して、本発明の第７の実施形態について説明する。上述の実施形態では、伝送方式識別部１０９は、他システム（システム２）からの制御情報等に基づいて、当該他システムにおいて使用されているサブキャリアを判定するように構成されているが、本実施形態では、伝送方式識別部１０９は、送信装置１００が独立して存在する場合に、すなわち、他システムからの制御情報等を受信することができない場合に、当該他システムからの受信信号に基づいて、当該他システムにおいて使用されているサブキャリアを判定するように構成されている。
本実施形態に係る送信装置１００の伝送方式識別部１０９は、他システムからの受信信号における各サブキャリアの信号成分の電力値が所定の閾値を超えている場合、当該他システムにおいて当該サブキャリアに対応する周波数帯域が使用されていると判定するように構成されている。
具体的には、図１５に示すように、伝送方式識別部１０９は、受信部１０９ａと、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１０９ｂと、複数の電力検出部１０９ｃと、複数の判定部１０９ｄと、使用サブキャリア情報生成部１０９ｅとを具備している。
受信部１０９ａは、他システム（システム２）からの信号を受信アンテナ（図示せず）を介して受信し、受信した信号に対して直並列変換処理を施して高速フーリエ変換部１０９ｂに出力するものである。
高速フーリエ変換部１０９ｂは、受信部１０９ａからの出力に対して高速フーリエ変換処理を施して各サブキャリアの信号成分を算出して、各サブキャリアに対応する電力検出部１０９ｃのそれぞれに出力する。具体的には、高速フーリエ変換部１０９ｂは、シンボル同期を確立した状態で、ＦＦＴウィンドウを設定して高速フーリエ変換を行う。
電力検出部１０９ｃは、高速フーリエ変換部１０９ｂからの各サブキャリアの信号成分の電力値を検出するものである。
判定部１０９ｄは、各サブキャリアの信号成分の電力値が所定の閾値を超えている場合、当該他システムにおいて当該サブキャリアに対応する周波数帯域が使用されていると判定するものである。例えば、判定部１０９ｄは、使用されているサブキャリアに関しては「１」を、一方、使用されていないサブキャリアに関しては「０」を、使用サブキャリア情報生成部１０９ｅに、判定結果として出力する。
使用サブキャリア情報生成部１０９ｅは、判定部１０９ｄにおける判定結果をまとめて、使用サブキャリア情報として出力するものである。
本実施形態では、送信装置１００は、ＦＤＤ方式で、上り無線チャネル及び下り無線チャネルを多重している場合、上り無線信号を受信して、上り無線チャネルの使用状況を調べ、他システムにおける上り無線チャネルと下り無線チャネルの組み合わせ規則に従って、当該他システムの下り無線チャネルにおける使用サブキャリア情報を生成するように構成されていてもよい。
また、受信装置２００に設置されている伝送方式識別部２０９の構成が、上述の伝送方式識別部１０９の構成であってもよい。かかる場合、伝送方式識別部２０９は、使用サブキャリア情報を送信装置１００にフィードバックするように構成される。
［第８の実施形態］
図１６を参照して、本発明の第８の実施形態について説明する。上述の実施形態に係る送信装置１００は、他システムで使用されているシンボル長及び送信タイミングを用いて情報シンボルを送信すると共に、他システムで使用されているサブキャリアを情報シンボルの送信に使用しないように構成されている。
一方、本実施形態に係る送信装置１００は、他システムで使用されている周波数帯域に加えて、当該周波数数帯域に隣接する周波数帯域を、情報シンボルの送信に使用しないように調整することを特徴とする。
例えば、図１６に示すように、ＯＦＤＭ方式のシステム１に属する基地局１００ａのサブキャリアマップ部１３１及びパイロット多重部１３２（図６参照）は、ＰＤＣ方式のシステム２で使用されているサブキャリア（周波数帯域ｆ３）だけでなく、当該周波数帯域ｆ３に隣接する周波数帯域ｆ２、ｆ４のサブキャリアを、ヌルサブキャリアとする。
ここで、所定の閾値以上の干渉電力を含む周波数帯域を、他システムで使用されているサブキャリアの周波数帯域に隣接する周波数帯域としてみなしてもよい。
本実施形態によれば、送信装置１００は、他システムで使用されているシンボル長及び送信タイミングを用いて情報シンボルを送信するように他システムに同調する必要はない。また、送信装置１００は、他システムと異なるシンボル長を用いた場合でも、システム間干渉（他システムに与える影響も含めて）を大幅に低減することができる。
［第９の実施形態］
図１７を参照して、本発明の第９の実施形態について説明する。本実施形態に係る受診装置２００は、自システムで使用する周波数帯域と他システムで使用する周波数帯域が動的に変化する場合であっても、どの周波数帯域が自システムで使用されているかについて認識可能であることを特徴とする。
本実施形態に係る受診装置２００の伝送方式識別部２０９は、受信した信号成分の電力値が所定の閾値以下であるサブキャリアに対応する周波数帯域及び他システム（システム２）が使用する周波数帯域に関する情報に基づいて、当該受信装置２００が属する一のシステム（システム１）において使用されている周波数帯域を識別するように構成されている。
具体的には、伝送方式識別部２０９は、第８の実施形態において、送信装置１００によって挿入されたヌルサブキャリアに基づいて、システム１において使用されている周波数帯域を識別する。
伝送方式識別部２０９は、図１５に示すような構成を具備しており、各サブキャリアの信号成分の電力値を検出することによって、ヌルサブキャリアの位置を知ることができる。
図１７において、ヌルサブキャリアで分離された周波数帯域が、異なるシステムで使用されていることを踏まえると、システム１は、周波数帯域ｆ０、ｆ１、ｆ６、ｆ７、又は、周波数帯域ｆ３、ｆ４、ｆ９、ｆ１０のいずれか一方を使用していることが分かる。
かかる場合、伝送方式識別部２０９は、システム２が使用する周波数帯域に関する情報、例えば、システム２は周波数帯域ｆ１、ｆ２を使用しないという事前情報を持っていると、システム１は、周波数帯域ｆ０、ｆ１、ｆ６、ｆ７を使用していると判定することができる。
また、伝送方式識別部２０９は、総周波数帯域の半分以上の周波数帯域をシステム１が占有している場合は「１」、そうでない場合は「０」といった制御情報を併用することによって、システム１が使用している周波数帯域を特定することができる。
例えば、伝送方式識別部２０９は、パイロットシンボルから予想される各サブキャリアの信号成分の電力値を基準として、当該各サブキャリアの信号成分の電力値の５０％以下の電力値となっているサブキャリアをヌルサブキャリアと判定してもよい。
［第１０の実施形態］
図１８を参照して、本発明の第１０の実施形態について説明する。
共存するシステムに属する複数の送信装置が同時に信号を送信する場合や、送信装置が空キャリアを検出して使用する周波数帯を決定する場合等に「隠れ端末問題」が生じることで、意図せず、受信装置において、受信信号の衝突が生じてしまう可能性があるという問題点があった。
本実施形態は、かかる問題点を解決するためのものであり、受信装置における受信信号の衝突を検出し、衝突を検出したサブキャリアの使用を直ちに停止することによって、他システムに対して干渉を与えることなく、同一周波数帯域に複数のシステムを共存させることを可能とする。
本実施形態に係る受信装置２００は、図１８に示すような衝突検出回路１１０を具備する。衝突検出回路１１０は、図１８に示すように、シンボルマッパ１１０ａと、インターリーバ１１０ｂと、符号器１１０ｃと、直並列変換部１１０ｄと、複数の減算部１１０ｅと、複数の残存電力検出部１１０ｆと、複数の判定部１１０ｇと、衝突判定部１１０ｈとを具備する。
シンボルマッパ１１０ａ、インターリーバ１１０ｂ、符号器１１０ｃ及び直並列変換部１１０ｄは、復号化されたビット列から、周波数領域上の送信シンボル推定値を生成する。
減算部１１０ｅは、上述の送信シンボル推定値の各々から、チャネル補償後の受信信号の標本値をそれぞれ減算して、各サブキャリアに対応する残存電力検出部１１０ｆに出力する。
残存電力検出部１１０ｆは、各サブキャリアの電力値を検出するものである。
判定部１１０ｇは、残存電力検出部１１０ｆによって検出された電力値が所定の閾値以上であるサブキャリア（残存電力があるサブキャリア）に対応する周波数帯域を検出し、当該周波数帯域が他システムで使用していると判定するものである。
理想的な環境下では、自システムで使用されている周波数帯域の信号成分は、減算部１１０ｅによってキャンセルされているため、他システムで使用されている周波数帯域の信号成分の電力が、残存電力として検出されることになる。
但し、実際には、雑音電力やチャネル推定誤差等によって、自システムで使用されている周波数帯域の電力も残存電力として検出されるため、判定部１１０ｇは、所定の閾値以上の電力値が検出されたサブキャリアを他システムにおける使用サブキャリアとして判定して衝突判定部１１０ｈに出力する。
衝突判定部１１０ｈは、伝送方式識別部２０９からの使用サブキャリア情報と判定部１１０ｇからの判定結果とに基づいて、現在自システムで使用している周波数帯域と他システムで使用している周波数帯域を比較して、同一の周波数帯域が双方のシステムで使用されている場合、信号の衝突が生じていると判定する。衝突判定部１１０ｈは、信号の衝突が生じた旨を、フィードバック信号として送信装置１００に通知する。
衝突回路１１０は、誤り検出部を更に具備し、ビット列に誤りが存在しないことを確認した後に、上述の処理を行うように構成されていてもよい。
また、残存電力検出部１１０ｆは、複数のＯＦＤＭシンボルに渡る（例えば、１フレームに渡る）残存電力の平均値を出力するように構成されていてもよい。
［第１１の実施形態］
図１９を参照して、本発明の第１１の実施形態について説明する。本実施形態に係る受信装置２００は、上述の第１０の実施形態に係る受信装置２００における衝突検出回路１１０の代わりに、空キャリア検出回路１１１を具備する。
空キャリア検出回路１１１は、図１９に示すように、複数の電力検出部１１１ａと、複数の判定部１１１ｂと、新規空キャリア検出部１１１ｃとを具備している。
電力検出部１１１ａは、高速フーリエ変換後（又は、チャネル補償後）の受信信号成分のそれぞれの電力値を検出するものである。電力検出部１１１ａは、使用サブキャリア情報に基づいて、現在使用されていないサブキャリアに対応するもののみ動作するように構成されている。
判定部１１１ｂは、受信信号成分の電力値が所定の閾値以下（又は、未満）であるサブキャリアに対応する周波数帯域を検出するものである。判定部１１１ｂは、使用サブキャリア情報に基づいて、現在使用されていないサブキャリアに対応するもののみ動作するように構成されている。また、他システムにおいて使用されている周波数帯域のサブキャリアに対応する判定部１１１ｂが、動作しないように構成されていてもよい。
例えば、判定部１１１ｂは、対応するサブキャリアが現在使用されている場合、又は、対応するサブキャリアが使用されておらず、かつ、上述の電力値が閾値以上である場合に、「０」を出力する一方、対応するサブキャリアが現在使用されておらず、かつ、上述の電力値が閾値未満である場合に、「１」を出力するように構成されている。
新規空キャリア検出部１１１ｃは、伝送方式識別部２０９によって識別された他システムにおいて使用されている周波数帯域及び判定部１１１ｂによって検出された周波数帯域に基づいて、当該受信装置２００が属する一のシステム（システム１）及び他システム（システム２）において使用されていない周波数帯域を検出するものである。
具体的には、新規空キャリア検出部１１１ｃは、判定部１１１ｂからの判定結果に基づいて、システム１及びシステム２の双方で使用されていない周波数領域のサブキャリアを検出する。そして、新規空キャリア検出部１１１ｃは、伝送方式識別部２０９からの使用サブキャリア情報を参照して、新たに双方のシステムで使用されなくなった周波数領域のサブキャリアを検出して、送信装置１００に対してフィードバック信号で通知する。
このような状況は、例えば、それまで通信を行ってきた他システムでの通信が終了した場合に生じる。本実施形態によれば、より周波数帯域の有効活用を図ることができる。
［第１２の実施形態］
図２０Ａ乃至図２１を参照して、本発明の第１２の実施形態について説明する。本実施形態に係る送信装置１００のパイロット多重部１３２（図６参照）は、スキャッタードパイロットシンボルを多重するように構成されている。
図２０Ａは、ＯＦＤＭ方式のシステム１が、全ての周波数帯域ｆ０乃至ｆ１０を独占して使用している場合のパイロットシンボルの配置を示す。図２０Ａの例では、パイロットシンボルＰ１、Ｐ２、Ｐ３が、それぞれ、周波数帯域ｆ０のタイムスロットｔ０、周波数帯域ｆ４のタイムスロットｔ０、周波数帯域ｆ８のタイムスロットｔ０に多重されている。ここで、スキャッタードパイロットシンボルが用いられているので、パイロットシンボルが多重されていないタイムスロットにおけるチャネル推定値は、パイロットシンボルが多重されているタイムスロットにおけるチャネル推定値を補完することで得られる。
一方、図２０Ｂは、ＰＤＣ方式のシステム２が、一部の周波数帯域ｆ３、ｆ４を使用している場合のパイロットシンボルの配置を示す。図２０Ｂの例では、パイロットシンボルＰ１、Ｐ３が、それぞれ、周波数帯域ｆ０のタイムスロットｔ０、周波数帯域ｆ８のタイムスロットｔ０に多重されているが、周波数帯域ｆ４がシステム２によって使用されているため、パイロットシンボルＰ２は多重されていない。
かかる場合、本来パイロットシンボルＰ２を用いてチャネル推定値を求められるべき周波数帯域ｆ１、ｆ６、ｆ７のサブキャリアにおけるチャネル推定値の推定精度が大幅に劣化するという問題点があった。
本実施形態に係る送信装置１００は、かかる問題点を解決するためのものであり、パイロット多重部１３２は、図２１に示すように、情報シンボルの送信に使用しない周波数帯域ｆ２、ｆ５に隣接する周波数帯域ｆ１、ｆ６に対応するサブキャリアにパイロットシンボルを多重するように構成されている。
すなわち、送信装置１００は、情報シンボルの送信に使用する周波数帯域に対応するサブキャリアに応じて、受信装置２００との間で共有する所定のアルゴリズムを用いて、多重するパイロットシンボルの配置を決定するように構成されている。
送信装置１００は、制御情報等によって、パイロットシンボルの配置を受信装置２００に通知するように構成されていてもよい。
また、他システムによる周波数帯域の占有パターンに応じて、パイロットシンボルの配置アルゴリズムを決定しておくことによって、上述の制御情報を通知することなく、本実施形態を実現することができる。
例えば、図２１のように、送信装置１００と受信装置２００との間で、パイロットシンボルが配置されているタイムスロットｔ０において、システム２による占有の影響のために未使用周波数帯域とされている周波数帯域ｆ２、ｆ５に隣接する周波数帯域ｆ１、ｆ６にパイロットシンボルを配置するという規則を共有することによって、本実施形態を実現することができる。
本実施形態によれば、チャネル推定精度を劣化させることなく、複数のシステムによる動的な周波数帯域の共有を実現することができる。
また、本実施形態によれば、自システムにおいて使用されているサブキャリアに応じて、パイロットシンボルの配置アルゴリズムを送信装置と受信装置との間で共有することによって、制御信号を用いすることなく、送信装置及び受信装置においてパイロットシンボルの再配置を行うことができる。
［第１３の実施形態］
図２２及び図２３を参照して、本発明の第１３の実施形態について説明する。
本実施形態では、システム２が通信を行っている場合に、システム１がシステム２において使用されていない周波数帯域を使用して通信を開始する場合について考える。
本実施形態に係る受信装置２００は、自システムと他システムで占有する周波数帯域が動的に変化する場合で、かつ、送信装置１００によってヌルサブキャリアが挿入されていない場合であっても、どの周波数帯域が自システムにおいて使用されているかを判定することができる。
本実施形態に係る受信装置２００は、図２２に示すように、図８に示す受信装置２００の構成に加えて、フレーム同期部２５１と、複数の１ＯＦＤＭシンボル遅延部２５２とを具備している。
また、伝送方式識別部２０９は、複数の２ＯＦＤＭシンボル遅延部２０９ａと、複数の電力検出部２０９ｂと、複数の判定部２０９ｃと、使用キャリア判定部２０９ｄとを具備している。
フレーム同期部２５１は、チャネル補償部２２４からの出力とパイロットシンボルとの相関を用いることによって、ＯＦＤＭ方式で用いられているフレームの先頭を検出するものである。
フレーム同期部２５１は、フレームの先頭のＯＦＤＭシンボルに配置されたパイロットシンボルを用いてフレーム同期を確立する。なお、フレームの先頭のＯＦＤＭシンボルには、パイロットシンボルと共に、データシンボルも含まれているものとする。
このため、サブキャリアデマップ部２３１は、フレーム同期を確立した時点のＯＦＤＭシンボルからデータシンボルの受信処理を開始する必要がある。したがって、サブキャリアデマップ部２３１とチャネル補償部２２４との間に、各サブキャリアに対応する複数の１ＯＦＤＭシンボル遅延部２５２が設置されている。
伝送方式識別部２０９は、システム１で使用されているＯＦＤＭフレームの先頭の前の区間における各サブキャリアの受信電力に基づいて、当該受信装置２００が属する一のシステム（システム１）において使用されている周波数帯域を識別するように構成されている。
図２３に示すように、システム１で使用されているＯＦＤＭフレームの先頭の１及び２タイムスロット前のＯＦＤＭシンボルには、システム２で使用されている周波数帯のサブキャリアの受信電力のみが検出される。
したがって、各電力検出部２０９ｂは、２ＯＦＤＭシンボル遅延部２０９ａからの出力、すなわち、システム１で使用されているＯＦＤＭフレームの先頭の１タイムスロット前のＯＦＤＭシンボルから、各サブキャリアの受信電力を検出する。
判定部２０９ｃは、各電力検出部２０９ｂからの出力に基づいて、システム２で使用されている周波数帯のサブキャリアの受信電力を検出する。ここで、判定部２０９ｃは、雑音電力等の影響を考慮して、所定の閾値以上の電力値を有するサブキャリアを他システム（システム２）で使用されている周波数帯のサブキャリアとして判定することができる。
使用キャリア判定部２０９ｄは、他システム（システム２）で使用されている周波数帯のサブキャリア以外のサブキャリアを、自システムデ使用しているサブキャリアと判定し、判定結果を使用サブキャリア情報としてサブキャリアデマッパ２３１に通知する。
［変更例］
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような変更を加えることができる。
（変更例１）
変更例１に係る通信システムは、上述した実施形態において基地局１００に設けられていた伝送方式識別部１０９を、制御装置４００に設けるように構成されている。
この場合には、図２４に示すように、制御装置４００は、使用サブキャリア情報やシンボル長情報や送信タイミング情報等の伝送方式に係る情報を、基地局１００ａに通知するように構成されており、基地局１００ａは、制御装置４００から通知された伝送方式に係る情報に基づいて、情報シンボルの送信を行う。
（変更例２）
また、上述した実施形態においては、基地局１００ａ及び基地局１００ｂが、それぞれ異なる伝送方式を用いて情報シンボルを送信する場合を例に説明したが、本発明は、同一の基地局１００ａが複数の伝送方式を用いて情報シンボルを送信する場合にも適用されることができる。
かかる場合、基地局１００ａは、同一の送信アンテナを介して、それぞれの伝送方式によって送信される信号に対して、シンボル長調整信号を付加した上で送信するように構成されている。
（変更例３）
なお、上述した各実施形態及び各変更例における通信システムは、所定のコンピュータ言語で記述された制御プログラムによって実現され得る。
すなわち、基地局１００ａや制御装置４００や中継装置（図示せず）等に備えられたコンピュータに、当該制御プログラムをインストールすることにより、上述した各実施形態及びこれらの変更例における通信システムを容易に構築することができる。
そして、このような制御プログラムは、図２５に示すように、汎用コンピュータ１００５で読み取り可能な記録媒体１００１乃至１００４に記録することができる。
具体的には、図２５に示すように、かかる制御プログラムは、フレキシブルディスク１００１やカセットテープ１００４等の磁気記録媒体、若しくは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ１００２等の光ディスクの他、ＲＡＭカード１００３など、種々の記録媒体に記録することができる。
そして、かかる制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、汎用のコンピュータや専用コンピュータを用いて、上述の実施形態や変更例に係る通信システムや通信方法を実施することが可能となるとともに、かかる制御プログラムの保存、運搬及びインストールを容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】  以上説明したように、本発明によれば、広帯域のＯＦＤＭ方式のシステムと狭帯域の伝送方式のシステムを同一の周波数帯に混在させることができるため、同一の周波数帯域で２つの伝送方式を併用することができる。この結果、新世代と現世代の通信方式を混在させることができ、通信方式を変更する場合に、現方式から新方式に段階的にスムーズに移行することができる。
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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