(57)【要約】      （修正有）【課題】基地局装置間で通信を行う無線通信システムで、周波数選択性伝搬路歪みを回避し、スループットの向上を図る。【解決手段】通信品質取得手段２３が基地局装置と端末局装置との間で所定の情報を通信した結果に基づいて複数のサブチャネルのそれぞれの通信品質の情報を取得し、サブチャネル決定手段２３が当該取得された通信品質の情報に基づいて所定の条件に対して品質が良いと判定された１つ以上のサブチャネルを基地局装置と端末局装置との間の通信に使用するサブチャネルとして決定し、通信実行手段が、決定されたサブチャネルを構成するサブキャリアをデータサブキャリアとして使用し、前記サブチャネルに対する前記通信品質の情報の取得に使用する所定の情報の配置、および、前記決定されたサブチャネルを構成するサブキャリアへのパイロットサブキャリアの割り当てを行うことなく、基地局装置と端末局装置との間で通信する。【選択図】図１
2012114603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブチャネルを使用して、基地局装置と端末局装置との間で通信を行う無線通信システムにおいて、
前記基地局装置と前記端末局装置との間で所定の情報を通信した結果に基づいて、前記複数のサブチャネルのそれぞれの通信品質の情報を取得する通信品質取得手段と、
前記通信品質取得手段により取得されたそれぞれのサブチャネルの通信品質の情報に基づいて、所定の条件に対して品質が良いと判定された１つ以上のサブチャネルを、前記基地局装置と前記端末局装置との間の通信に使用するサブチャネルとして決定するサブチャネル決定手段と、
前記サブチャネル決定手段により決定されたサブチャネルを構成するサブキャリアをデータサブキャリアとして使用し、前記サブチャネルに対する前記通信品質の情報の取得に使用する所定の情報の配置、および、前記決定されたサブチャネルを構成するサブキャリアへのパイロットサブキャリアの割り当てを行うことなく、前記基地局装置と前記端末局装置との間で通信する通信実行手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のサブチャネルを使用する無線通信システムに関し、特に、周波数選択性伝搬路歪みを回避することができ、スループットの向上が図られる無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いたデジタルの無線通信システムでは、複数の端末局装置がサブチャネルを共有し、基地局装置は、それぞれの端末局装置にとって最も伝送効率の良いサブチャネルを割り当てるように制御する。一例として、基地局装置と通信する端末局装置が他に存在しない場合には、全ての周波数帯域を１つの端末局装置で占有することができる。
【０００３】
図３には、パイロットサブキャリアとデータサブキャリアの配置の一例を示してある。本例では、データサブキャリアにおけるパイロットサブキャリアの間隔（パイロット間隔）が５となっている。なお、図３では、１個のパイロットサブキャリア１０１と１個のデータサブキャリア１０２のみに符号を付してある。サブチャネルは、少なくとも１本のデータサブキャリアを含むサブキャリア（群）から構成される。
【０００４】
図４（ａ）には、周波数選択性の伝搬路における周波数選択性フェージング下の伝搬路特性（周波数特性）１１１の一例と、周波数選択性の伝搬路歪み１１２の一例を示してある。なお、グラフの横軸は周波数を表しており、縦軸はレベルを表している。
図４（ｂ）には、図４（ａ）に対応して、周波数選択性フェージングの影響を受けたパイロットサブキャリア１２１の一例を示してある。
図４（ｃ）には、図４（ａ）、（ｂ）に対応して、周波数選択性の伝搬路の推定結果１３１の一例を示してある。
【０００５】
ここで、周波数選択性の伝搬路における歪みの補正の具体例を示す。
周波数選択性伝搬路歪みを等化するために、図３に示されるように、複数のデータサブキャリアの並びの間に、振幅及び位相が既知であるパイロットサブキャリアを挿入する。周波数選択性フェージング下の伝搬路特性（周波数特性）１１１を通過したパイロットサブキャリアは、図４（ｂ）に示されるように、周波数選択性伝搬路歪み１１２を反映したものになる。このパイロットサブキャリア１２１を補間（図４（ｃ）の例では、線形補間）して、周波数選択性伝搬路推定結果１３１を算出することで、これに基づいて、周波数選択性伝搬路歪み１１２を等化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０９６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような無線通信システムでは、周波数選択性伝搬路における（例えば、マルチパス伝搬環境下における）受信特性の劣化や、パイロットサブキャリアを挿入して用いることによるスループットの低下について、更なる開発が要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、周波数選択性伝搬路歪みを回避することができ、スループットの向上が図られる無線通信システム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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、複数のサブチャネルを使用して、基地局装置と端末局装置との間で通信を行う無線通信システムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、通信品質取得手段が、前記基地局装置と前記端末局装置との間で所定の情報を通信した結果に基づいて、前記複数のサブチャネルのそれぞれの通信品質の情報を取得する。サブチャネル決定手段が、前記通信品質取得手段により取得されたそれぞれのサブチャネルの通信品質の情報に基づいて、所定の条件に対して品質が良いと判定された１つ以上のサブチャネルを、前記基地局装置と前記端末局装置との間の通信に使用するサブチャネルとして決定する。通信実行手段が、前記サブチャネル決定手段により決定されたサブチャネルを構成するサブキャリアをデータサブキャリアとして使用し、前記サブチャネルに対する前記通信品質の情報の取得に使用する所定の情報の配置、および、前記決定されたサブチャネルを構成するサブキャリアへのパイロットサブキャリアの割り当てを行うことなく、前記基地局装置と前記端末局装置との間で通信する。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明に係る無線通信システムによると、周波数選択性伝搬路歪みを回避することができ、スループットの向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係るＯＦＤＭＡ方式の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】データ区間の配置の一例を示す図である。
【図３】パイロットサブキャリアとデータサブキャリアの配置の一例を示す図である。
【図４】（ａ）は周波数選択性の伝搬路における周波数選択性フェージング下の伝搬路特性（周波数特性）の一例及び周波数選択性の伝搬路歪みの一例を示す図であり、（ｂ）は周波数選択性フェージングの影響を受けたパイロットサブキャリアの一例を示す図であり、（ｃ）は周波数選択性の伝搬路の推定結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係るＯＦＤＭＡ方式を用いたデジタルの無線通信システムの構成例を示してある。
本例の無線通信システムは、基地局装置１と、移動可能な或いは固定的に設置される端末局装置２を有している。
基地局装置１は、各種の制御を行う制御部１１、無線通信を行う無線部１２を備えている。
端末局装置２は、各種の制御を行う制御部２１、無線通信を行う無線部２２、伝搬路の特性に関する情報を算出する伝搬路特性算出部２３を備えている。
基地局装置１は１つ以上の端末局装置２を収容（管理）することが可能であり、基地局装置１と端末局装置２は、ＯＦＤＭＡ方式により、無線通信する。
【００１２】
図２には、本例の基地局装置１と端末局装置２との間の無線通信におけるデータ区間の配置の一例を示してある。
横軸は時間を表しており、縦軸は周波数を表している。
そして、周波数選択性フェージング下の伝搬路特性（周波数特性）３１、歪み区間３２、伝搬路特性（サブキャリア毎のレベル）３３、無線フレーム３４とその既知のデータ系列３５及び複数のサブチャネル３６（本例では、１５個のサブチャネル０〜１４）、基地局装置１と通信する端末局装置２が１つであるときにおける無線フレーム３７とそのデータ区間３８、４０及び不使用区間３９、基地局装置１と通信する端末局装置２が複数（本例では、３個）であるときにおける無線フレーム４１とその第１の端末局装置（端末局装置Ａ）のデータ区間４２及び第２の端末局装置（端末局装置Ｂ）のデータ区間４３及び第３の端末局装置（端末局装置Ｃ）のデータ区間４４について、それぞれの例を示してある。なお、図２では、各端末局装置Ａ、Ｂ、Ｃのデータ区間４２、４３、４４については、それぞれ、１個のみについて符号を付してある。
本例では、無線フレーム内にサブチャネル（複数のサブキャリアからなるチャネル）が１５個ある。
【００１３】
ここで、１つの基地局装置１に対して端末局装置２が１つである場合について説明する。一例として、次の（処理１）〜（処理９）を行う。
（処理１）基地局装置１の制御部１１は、周波数方向に振幅が既知であるデータ系列３５を無線フレーム３４に挿入する。
（処理２）基地局装置１の無線部１２は、前記した無線フレーム３４を無線により送信する。
【００１４】
（処理３）端末局装置２の無線部２２は、基地局装置１から無線送信された無線フレーム３４を受信し、既知データ系列３５を抜き出して伝搬路特性算出部２３へ送る。
（処理４）端末局装置２の伝搬路特性算出部２３は、無線部２２から入力された既知データ系列３５に基づいて伝搬路特性（例えば、それを表す値の情報）３３を算出し、周波数軸方向において一定レベル（例えば、所定の品質レベル）を下回る既知データ群の区間を歪み区間３２とし、それに対応するサブチャネル３６の番号を制御部２１に通知する。図２の例では、歪み区間３２として、サブチャネル番号５、６、７の区間が歪んでいると、伝搬路特性算出部２３から制御部２１へ通知される。
（処理５）端末局装置２の制御部２１は、歪んでいるサブチャネル番号（図２の例では、番号５、６、７）の情報を無線フレームにのせて、無線部２２へ送る。
（処理６）端末局装置２の無線部２２は、前記した無線フレームを無線により送信する。
【００１５】
（処理７）基地局装置１の無線部１２は、端末局装置２から無線送信された無線フレームを受信して、制御部１１へ送る。
（処理８）基地局装置１の制御部１１は、無線部１２から入力された無線フレームから歪んでいるサブチャネル番号の情報を抜き出し、そのチャネル番号を不使用区間（データ通信には使用しない区間）３９として無線フレーム３７を生成する。これと同時に、基地局装置１の制御部１１は、今後に通信に使用するサブチャネル番号（図２の例では、番号０〜４、８〜１４）の情報を下り無線フレーム３７のデータ区間（例えば、データ区間３８とデータ区間４０のうちの一方又は両方）にのせる。
（処理９）端末局装置２の無線部２２は、基地局装置１から受信された前記した下り無線フレーム３７により通知されたサブチャネル番号の情報（今後に通信に使用するサブチャネル番号の情報）を当該下り無線フレーム３７から抜き出して、制御部２１へ送る。
このようにして、通信に使用するサブチャネルが決定される。
【００１６】
次に、１つの基地局装置１に対して端末局装置２が複数である場合について説明する。
この場合、基地局装置１は、各端末局装置２との間で上記した動作（処理１）〜（処理９）を行う（例えば、複数の端末局装置２の全体としては、繰り返して行う）ことで、各端末局装置２に対する歪みのサブチャネルを回避する。
具体例として、図２の例では、１つの基地局装置１に対して３個の端末局装置Ａ、Ｂ、Ｃが通信を行うときに、端末局装置Ａに関する歪み区間３２に対応するサブチャネル（本例では、番号５、６、７）には端末局装置Ａのデータ区間４２を配置せずに無線フレーム４１を構成するように制御する。なお、他の端末局装置Ｂ、Ｃの歪み区間についても同様に回避する。
【００１７】
本例の基地局装置１では、端末局装置２と通信を行うサブチャネルが決定すれば、次の無線フレームからは時間軸上における既知データ系列の配置を必要とせず、また、従来のようなパイロットサブキャリアも使用しない（サブチャネルを構成するサブキャリアはすべてデータサブキャリアに割り当てる）。そのためスループットを向上させることができる。
【００１８】
以上のように、本例のＯＦＤＭＡ方式を用いたデジタルの無線通信システムでは、周波数軸方向に既知のデータ系列を配置して、基地局装置１と端末局装置２とで送受信することで、周波数選択性の伝搬路の特性を認識する。
また、本例の無線通信システムでは、端末局装置２側で認識した伝搬路特性における振幅が落ち込んでいる周波数帯域（本例では、サブチャネルの番号）を基地局装置１に通知する。
【００１９】
また、本例の無線通信システムでは、基地局装置１は、端末局装置２と通信を行うサブチャネルとして、当該端末局装置２から通知された振幅が落ち込んでいる周波数帯域以外を使用することで、周波数選択性伝搬路歪み（例えば、マルチパス伝搬環境での受信特性の劣化）を回避する。
また、本例の無線通信システムでは、例えば上記のようにして通信に使用するサブチャネルが決定された後には、既知データ系列およびパイロットサブキャリアを用いないことで、スループットを向上させる。
【００２０】
このように、本例では、複数のサブチャネルを使用して通信を行う無線通信システムにおいて、例えば、通信開始前に、既知のデータ系列（例えば、パイロットサブキャリア）を使用して各サブキャリアの品質を推定し、そして、品質が良いサブキャリア群を使用して通信を行い、また、通信開始後は、当該サブキャリア群へのパイロットサブキャリアの割り当ては行わない。
【００２１】
従って、本例の無線通信システムでは、周波数選択性伝搬路特性を推定し、その歪み区間を通信に使用しないことで、受信特性（受信性能）の劣化を回避することができ、また、例えばパイロットサブキャリアによる補間をせずに、周波数選択性伝搬路特性歪みを回避することができ、また、例えば通信に使用するサブキャリアが決定された後には、パイロットサブキャリアを用いずに、歪んでいる周波数帯域以外のサブキャリアを全てデータサブキャリアに用いることができ、スループットが向上する。
【００２２】
ここで、適用の例として、本例の技術は、例えば、家庭内の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの規模の無線通信システムで、アクセスポイント（基地局装置）と一度通信接続したら接続中は端末局装置が移動しないような環境への適用を想定することができる。
【００２３】
（以下、構成例の説明）
一構成例として、複数のサブチャネルを使用して、基地局装置（本例では、基地局装置１）と端末局装置（本例では、端末局装置２）との間で通信を行う無線通信システムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、通信品質取得手段（本例では、端末局装置２の伝搬路特性算出部２３の機能）が、前記基地局装置と前記端末局装置との間で所定の情報（本例では、既知のデータ系列３５）を通信した結果に基づいて、前記複数のサブチャネルのそれぞれの通信品質の情報（本例では、伝搬路特性３３の情報）を取得する。サブチャネル決定手段（本例では、端末局装置２の伝搬路特性算出部２３の機能）が、前記通信品質取得手段により取得されたそれぞれのサブチャネルの通信品質の情報に基づいて、所定の条件（本例では、一定レベル）に対して品質が良いと判定された１つ以上のサブチャネル（本例では、品質が一定レベルを下回るサブチャネルを除いた残りのサブチャネル）を、前記基地局装置と前記端末局装置との間の通信に使用するサブチャネルとして決定する。通信実行手段（本例では、基地局装置１の制御部１１や無線部１２の機能、端末局装置２の制御部２１や無線部２２の機能）が、前記サブチャネル決定手段により決定されたサブチャネルを構成するサブキャリアに対するパイロットサブキャリアの割り当てを行うことなく前記基地局装置と前記端末局装置との間で通信する。
【００２４】
従って、基地局装置と端末局装置との間で、各サブチャネルの通信品質を予め検出（推定でもよい）して、品質が良いと判定されたサブチャネルのみを使用して通信することで、周波数選択性伝搬路歪みを回避することができ、また、このような通信中には、パイロットサブキャリアを使用しなくてもよいことから、スループットの向上が図られる。
【００２５】
ここで、各手段の機能としては、システムのいずれの所に備えられてもよく、例えば、基地局装置に備えられる場合や、端末局装置に備えられる場合や、基地局装置と端末局装置の両方に分散して備えられる場合が考えられる。
また、基地局装置や端末局装置としては、それぞれ、種々なものが用いられてもよい。
【００２６】
また、複数のサブチャネルの数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、所定の情報を通信して通信品質の情報を検出する場合における当該所定の情報としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、パイロットサブキャリアのような送信側と受信側とで既知のデータ（例えば、振幅が既知のデータ）を用いることができる。
また、通信品質の情報としては、種々なものが用いられてもよい。
また、通信品質が良いか否かを判定するための所定の条件としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、通信品質に関する閾値を用いることができる。
また、１つの基地局装置が複数の端末局装置との間で通信する場合に、各端末局装置について、本例の処理が行われてもよい。
（以上、構成例の説明）
【００２７】
（実施例のまとめ）
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１・・基地局装置、  ２・・端末局装置、  １１、２１・・制御部、  １２、２２・・無線部、  ２３・・伝搬路特性算出部、  ３１、３３、１１１・・伝搬路特性（周波数特性）、  ３２・・歪み区間、  ３４、３７、４１・・無線フレーム、  ３５・・既知データ系列、  ３６・・サブチャネル、  ３８、４０、４２〜４４・・データ区間、  ３９・・不使用区間、  １０１、１２１・・パイロットサブキャリア、  １０２・・データサブキャリア、  １１２・・伝搬路歪み、  １３１・・伝搬路推定結果、
【図１】
2012114603.tif 000003
【図２】
2012114603.tif 000004
【図３】
2012114603.tif 000005
【図４】
2012114603.tif 000006