(57)【要約】【課題】信頼性の高い無線通信を実現する通信装置を得ること。【解決手段】本発明は、移動体通信システムの通信装置であって、所定長の送信信号ブロックをコピーして複数の送信信号ブロックを生成するコピー部４と、複数の送信信号ブロックをそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てて送信する送信手段としてのランダマイズ部５、ＩＦＦＴ部６、Ｐ／Ｓ変換部７、＋ＧＩ部８および高周波部９と、同一内容の複数の信号ブロックがそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てられた構成の信号を受信する受信手段としての高周波部９、−ＧＩ部１２、同期部１３、Ｓ／Ｐ部１４、ＦＦＴ部１５およびランダマイズ解除部１７と、受信手段が受信した信号の品質を、各信号ブロックが割り当てられているサブキャリアごとに測定する品質測定部１６と、品質測定結果に基づいて、復調対象とする信号ブロックを選択する選択／合成部１８と、を備える。【選択図】図１
2016129270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信システムの通信装置であって、
所定長の送信信号ブロックをコピーして複数の送信信号ブロックを生成するコピー手段と、
前記複数の送信信号ブロックをそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てて送信する送信手段と、
同一内容の複数の信号ブロックがそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てられた構成の信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した信号の品質を、各信号ブロックが割り当てられているサブキャリアごとに測定する品質測定手段と、
前記品質測定手段による品質測定結果に基づいて、復調対象とする信号ブロックを選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
移動体通信システムの通信装置であって、
所定長の送信信号ブロックをコピーして複数の送信信号ブロックを生成するコピー手段と、
前記コピー手段で生成された複数の送信信号ブロックそれぞれに対してヌルキャリアを挿入するヌルキャリア挿入手段と、
前記ヌルキャリア挿入後の複数の送信信号ブロックをそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てて送信する送信手段と、
同一内容の複数の信号ブロックがそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てられ、かつ各信号ブロックにはヌルキャリアが挿入されている構成の信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した信号のヌルキャリア位置における受信電力に基づいて、各信号ブロックにおける干渉レベルを算出する干渉レベル算出手段と、
前記受信手段が受信した信号のヌルキャリア位置以外における受信電力に基づいて、各信号ブロックにおける希望信号レベルを算出する希望信号レベル算出手段と、
前記干渉レベルおよび前記希望信号レベルに基づいて、復調対象とする信号ブロックを選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項３】
移動体通信システムの通信装置を構成する受信装置であって、
同一内容の複数の信号ブロックがそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てられた構成の信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した信号の品質を、各信号ブロックが割り当てられているサブキャリアごとに測定する品質測定手段と、
前記品質測定手段による品質測定結果に基づいて、復調対象とする信号ブロックを選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項４】
前記選択手段は、最も品質の良い信号ブロックを選択することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記選択手段は、品質の良い複数の信号ブロックを選択し、選択した信号ブロックを合成することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記選択した信号ブロックそれぞれの信号品質に基づく重み付け合成を行うことを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【請求項７】
前記品質測定手段は、前記品質として信号対干渉雑音電力比を測定することを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載の受信装置。
【請求項８】
前記品質測定手段は、前記品質として信号対干渉雑音電力比を測定し、
前記選択手段は、前記選択した信号ブロックそれぞれの信号品質に基づいて、前記選択した信号ブロックを最大比合成することを特徴とする請求項５または６に記載の受信装置。
【請求項９】
前記品質測定手段は、前記品質として信号対干渉雑音電力比を測定し、
前記選択手段は、前記選択した信号ブロックそれぞれの信号品質に基づいて、前記選択した信号ブロックを等利得合成することを特徴とする請求項５または６に記載の受信装置。
【請求項１０】
移動体通信システムの通信装置を構成する受信装置であって、
同一内容の複数の信号ブロックがそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てられ、かつ各信号ブロックにはヌルキャリアが挿入されている構成の信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した信号のヌルキャリア位置における受信電力に基づいて、各信号ブロックにおける干渉レベルを算出する干渉レベル算出手段と、
前記受信手段が受信した信号のヌルキャリア位置以外における受信電力に基づいて、各信号ブロックにおける希望信号レベルを算出する希望信号レベル算出手段と、
前記干渉レベルおよび前記希望信号レベルに基づいて、復調対象とする信号ブロックを選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１１】
前記選択手段は、最も品質の良い信号ブロックを選択することを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記選択手段は、品質の良い複数の信号ブロックを選択し、選択した信号ブロックを合成することを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記選択手段は、前記選択した信号ブロックそれぞれの信号品質を前記干渉レベルおよび前記希望信号レベルに基づいて算出し、算出した信号品質に基づいて、前記選択した信号ブロックを重み付け合成することを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記干渉レベル算出手段は、前記受信手段が複数回にわたって受信した信号の各ヌルキャリア位置における受信電力をヌルキャリア位置ごとに平均化し、平均化後の受信電力に基づいて干渉レベルを算出することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の受信装置。
【請求項１５】
ＯＦＤＭ通信方式、ＳＣ−ＦＤＭＡ通信方式またはＤＦＴ  Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ通信方式を適用した移動体通信システムの通信装置を構成することを特徴とする請求項３〜１４のいずれか一つに記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉信号による影響を低減して信頼性の高い無線通信を実現する通信装置および受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、線路脇の信号機を廃止し、無線を用いて列車制御を行う無線式列車制御システムの導入が進んでいる。本システムは速度や停止位置など列車の安全運行に直接かかわる情報を伝送するため、無線方式に極めて高信頼な通信性能を要求する。特に、列車制御用に専用の周波数が確保できない等の理由により、ＩＳＭ（Industry  Science  Medical）帯を用いてシステムを構築する場合、制御不可能な干渉信号により無線伝送が妨害されることが考えられ、大きな干渉信号存在下でも確実に情報を届ける機能を実現する必要がある。
【０００３】
妨害耐性に優れる通信方式として、送受信機間の伝送路情報を受信側で取得し、同情報を送信器へフィードバックして、状態の良いサブチャネルを選択して送信する方式が一般的に用いられている。例えば、特許文献１ではＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）方式において、受信側からフィードバックされた情報に基づき、利用するサブキャリアを選択する技術が開示されている。また、特許文献２では、下りのＯＦＤＭ信号を用いて伝送路を推定し、上り回線で用いる周波数ホッピング（ＦＨ）用サブキャリアを選択する方式が開示されている。さらに、特許文献３では、時間分割で複数の端末と通信を行うＴＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）−ＯＦＤＭ通信装置通信システムにおいて、受信側で各サブキャリアの状態を取得し、一定以上の伝送レートが得られるサブキャリアの情報を基地局に通知し、同サブキャリアのみを用いて送信を行う方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３８２９８８号公報
【特許文献２】特許第４１８１０９３号公報
【特許文献３】特許第４０７８１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の各特許文献で開示された方式では、受信側にて測定された伝送路の情報に基づいて、次に送信するサブチャネル（使用可能なシステム帯域の一部分）を決定するため、条件のよい伝送路を効率よく活用することが可能である。その反面、伝送路の情報が得られるのは時間的に過去であり、送信時の伝送路状態と必ずしも一致しない問題がある。特に、受信側からのフィードバックを要するシステム形態では、このタイムラグの影響が大きくなる。
【０００６】
上述したように、無線式列車制御システムでは、列車制御を行うクリティカルな情報を無線で伝送することから、極めて高信頼な通信品質を保証する必要がある。特に、高速移動する列車環境など、伝送路状態が高速に変動し、周囲にランダムかつバースト的な干渉信号が存在する環境においては、上記の各特許文献で開示された方式では伝送品質を保証できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送路状態が高速に変動する環境においても信頼性の高い無線通信を実現することが可能な通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動体通信システムの通信装置であって、所定長の送信信号ブロックをコピーして複数の送信信号ブロックを生成するコピー手段と、前記複数の送信信号ブロックをそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てて送信する送信手段と、同一内容の複数の信号ブロックがそれぞれ異なるサブキャリアに割り当てられた構成の信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した信号の品質を、各信号ブロックが割り当てられているサブキャリアごとに測定する品質測定手段と、前記品質測定手段による品質測定結果に基づいて、復調対象とする信号ブロックを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線通信回線の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１の通信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１の通信装置による送信時の信号の関係を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１の通信装置による受信時の信号の関係を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態２の通信装置の構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２の通信装置による送信時の信号の関係を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２の通信装置による受信動作の概要を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３の通信装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる通信装置および受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の通信装置は、符号化部１、変調部２、シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ部）３、コピー部４、ランダマイズ部５、ＩＦＦＴ部６、パラレル／シリアル変換部（Ｐ／Ｓ部）７、ＧＩ付加部（＋ＧＩ部）８、高周波部９、増幅器１０、アンテナ１１、ＧＩ除去部（−ＧＩ部）１２、同期部１３、Ｓ／Ｐ部１４、ＦＦＴ部１５、品質測定部１６、ランダマイズ解除部１７、選択／合成部１８、Ｐ／Ｓ部１９、復調／尤度生成部２０および誤り訂正部２１を備える。本実施の形態の通信装置は、ＯＦＤＭを適用した移動体通信システムを構成する。符号化部１〜アンテナ１１の各部が送信装置を構成し、高周波部９、アンテナ１１およびＧＩ除去部１２〜誤り訂正部２１の各部が受信装置を構成する。
【００１３】
図１に示した通信装置において、符号化部１は送信データＳ１を符号化し符号化データを生成する。変調部２は符号化データを変調し変調シンボルを生成する。Ｓ／Ｐ部３は変調信号をシリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換して周波数軸上の信号ブロックＳ２を生成する。コピー部４は周波数軸上の信号ブロックＳ２をコピーして複数の信号ブロックを生成する。ランダマイズ部５は各信号ブロックに対してランダマイズを行ってサブキャリア上に配置する。ＩＦＦＴ部６はＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform）により周波数信号を時間信号に変換する。Ｐ／Ｓ部７はＩＦＦＴの演算結果をパラレル／シリアル変換して時間信号列に変換する。ＧＩ付加部８は時間信号列に対してガードインターバル（ＧＩ）を付加する。高周波部９は、ＧＩが付加された後の時間信号列であるベースバンド信号を直交変調、アップコンバートして高周波信号に変換するとともに、対向装置から受信した高周波信号を直交復調してベースバンド信号に変換する。増幅器１０は高周波部９から入力された高周波信号である送信信号を増幅する。アンテナ１１は、増幅後の送信信号を対向装置へ送信するとともに、対向装置から送信された高周波信号を受信する。ＧＩ除去部１２はベースバンド信号に変換された後の受信信号からＧＩを除去する。同期部１３は受信信号に対するタイミング同期および周波数同期を行う。Ｓ／Ｐ部１４はＧＩが除去された後のベースバンド信号である時間信号をＳ／Ｐ変換する。ＦＦＴ部１５はＳ／Ｐ変換が行われた後の時間信号を周波数信号に変換する。品質測定部１６は各サブキャリア、各信号ブロックの品質を測定する。ランダマイズ解除部１７は、対向装置で実施された、各信号ブロックのランダマイズを解除する。選択／合成部１８は複数の信号ブロックを選択／合成して受信信号ブロックを生成する。Ｐ／Ｓ部１９は受信信号ブロックに対してパラレル／シリアル変換を実施する。復調／尤度生成部２０は受信信号ブロック内の受信シンボルを復調して誤り訂正用の尤度情報を生成する。誤り訂正部２１は誤り訂正処理を行って受信データＳ３を生成する。
【００１４】
なお、図１においては、説明の便宜上、コピー部４が生成する信号ブロックと同数のランダマイズ部５およびランダマイズ解除部１７を備えた構成例を示したが、単一のランダマイズ部５およびランダマイズ解除部１７を備え、単一のランダマイズ部５が各信号ブロックのランダマイズを行い、単一のランダマイズ解除部１７が各信号ブロックのランダマイズ解除を行うようにしてもよい。
【００１５】
以下、図１〜図３を参照しつつ、本実施の形態の通信装置の動作を送信動作と受信動作に分けて説明する。なお、図２は、本実施の形態の通信装置による送信時の信号の関係を示す図、図３は、本実施の形態の通信装置による受信時の信号の関係を示す図である。
【００１６】
（送信動作）
符号化部１は送信データＳ１に対して誤り訂正符号化（インタリーブ処理を含んでも良い）を行い、その結果得られた符号化データを変調部２へ出力する。変調部２は符号化部１から入力された符号化データを変調シンボルに規定の変調方式によって変調する。変調シンボルはＳ／Ｐ部３において信号ブロック単位でＳ／Ｐ変換され、周波数軸上の送信信号ブロックＳ２となる。周波数軸上の送信信号ブロックＳ２はコピー部４によって複数の信号ブロックにコピーされ、ブロック毎にランダマイズ部５で個別にランダマイズ（スクランブル含む）され、サブキャリア上にマッピングされる。一例として６ブロックにコピーされる場合の関係図を図２に示す。図示したように、送信信号ブロックＳ２が６ブロックにコピーされ、ブロック毎にランダマイズされた後、サブキャリア上に配置される。
【００１７】
サブキャリアにマッピングされた送信信号は、ＩＦＦＴ部６でＩＦＦＴ処理が行われ、ＯＦＤＭシンボル単位で時間信号に変換される。ＩＦＦＴ処理後の時間信号はＰ／Ｓ部７で送信順にシリアル化され、ＧＩ付加部８でＧＩが付加される。そして、ＧＩが付加された後の時間信号は高周波部９で直交変調され、さらにアップコンバートされる。アップコンバート後の信号は増幅器１０で増幅されてからアンテナ１１より送信される。
【００１８】
（受信動作）
アンテナ１１で受信された信号は高周波部９において、ダウンコンバート、直交復調処理され、ベースバンド信号に変換される。ベースバンド信号はＧＩ除去部１２よび同期部１３へ出力される。同期部１３は、高周波部９から入力されたベースバンド信号を解析し、ＯＦＤＭシンボルの位置を決めるタイミング同期処理および送受信機間の周波数を合わせる周波数同期処理を行う。ＧＩ除去部１２は、同期部１３でのタイミング同期処理結果を示すタイミング同期情報に従い、高周波部９から入力されたベースバンド信号に含まれているＧＩを削除する。Ｓ／Ｐ部１４は、ＧＩが除去された後のベースバンド信号であるシリアル信号をパラレル信号に変換し、１ＯＦＤＭシンボル分の時間信号をＦＦＴ部１５へ出力する。ＦＦＴ部１５は、Ｓ／Ｐ部１４からの入力信号を時間領域から周波数領域のサブキャリア上の信号に変換してランダマイズ解除部１７へ出力する。ランダマイズ解除部１７は、受信信号ブロック毎に、送信側（対向装置）での送信処理時に実施されたランダマイズを解除する。これと並行し、品質測定部１６は、各受信信号ブロックの信号品質を評価し、評価結果を示す信号品質情報を生成して選択／合成部１８へ出力する。選択／合成部１８は、品質測定部１６から受け取った信号品質情報に基づいて、ランダマイズ解除部１７でランダマイズが解除された後の各受信信号ブロックの選択・合成を行う。一例として、６ブロックを選択・合成する場合の関係を図３に示す。図示したように、ＦＦＴされた各信号ブロック内のサブキャリア上の信号（ＦＦＴ部１５から出力された信号）は、ブロック毎にランダマイズが解除され、品質測定部１６で生成された信号品質情報に基づいて、選択・合成されて合成後の受信信号ブロックとなる。
【００１９】
合成後の受信信号ブロックはＰ／Ｓ部１９において受信シンボル毎にＰ／Ｓ変換されて復調／尤度生成部２０へ入力される。復調／尤度生成部２０は、Ｐ／Ｓ部１９より入力された信号に対して復調処理を行い、尤度情報を生成する。尤度情報は誤り訂正部２１へ入力される。誤り訂正部２１は、入力された尤度情報を用いた誤り訂正処理を行い、受信データＳ３を生成する。
【００２０】
上記の選択／合成部１８の処理には多数の方法が考えられる。本実施の形態にかかる通信装置はランダムな干渉が予期されるＩＳＭ帯において、高信頼な通信を実現することを目的としている。この目的を実現する方法としては、例えば、以下の（１）や（２）が考えられる。
【００２１】
（１）選択／合成部１８は、各受信信号ブロックの平均信号電力対干渉電力（ＳＩＮＲ）に基づいて、最大ＳＩＮＲの受信信号ブロックを選択してＰ／Ｓ部１９へ出力する。
（２）選択／合成部１８は、各受信信号ブロックの平均信号電力対干渉電力（ＳＩＮＲ）に基づいて、合成すべき受信信号ブロックを抽出し、抽出した受信信号ブロックを重み付け合成する。重み付け合成としては、等利得合成、最大比合成などが考えられる。合成すべき受信信号ブロックの抽出では、一定以上のＳＩＮＲを有するブロックという条件を付けて抽出するようにしてもよい。
【００２２】
なお、（２）で選択・合成する受信信号ブロックはＯＦＤＭシンボル単位で変更する、または、あらかじめ決められた周期（ＯＦＤＭシンボル数）で変更するなどしてもよい。
【００２３】
このように、選択／合成部１８は、受信した各受信信号ブロックの品質に基づいて、複数の受信信号ブロックの一部または全てを選択し、選択した受信信号ブロックが１つの場合はそのまま後段のＰ／Ｓ部１９へ出力し、選択した受信信号ブロックが複数の場合は重み付け合成して後段のＰ／Ｓ部１９へ出力する。
【００２４】
以上のように、本実施の形態の通信装置は、送信側として動作する場合、送信データに対して符号化処理、変調処理などを実施して得られた送信信号をコピーして複数の信号ブロックを生成し、各ブロックを異なるサブキャリアに割り当てて送信する。一方、受信側として動作する場合には、同じ信号ブロックが割り当てられているサブキャリアごとの信号品質に基づいて信号ブロックの選択・合成を行い、復調を行う。これにより、制御不可能な干渉が存在するＩＳＭ帯などにおいて、干渉により受信信号品質が劣化するのを回避し、無線通信回線の信頼性を向上させることが可能となる。また、伝送路状態が高速変動する環境においても信頼性の高い無線通信を実現することができる。
【００２５】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、送信側が同一情報を複数のブロックで送信し、受信側で品質の良いブロックを選択／合成するようにしたものであるが、次に、各ブロックの品質測定を精度良く実現する実施形態を示す。
【００２６】
図４は、実施の形態２の通信装置の構成例を示す図である。図４では、実施の形態１の通信装置（図１参照）と同等の構成要素に同じ符号を付している。すなわち、本実施の形態の通信装置は、実施の形態１の通信装置に対してヌルキャリア挿入部２２を追加するとともに、品質測定部１６を信号電力測定部２３およびヌルキャリア抽出／干渉測定部２４に置き換えた構成となっている。
【００２７】
ヌルキャリア挿入部２２はサブキャリア上にヌルキャリアを挿入する。信号電力測定部２３はＦＦＴ部１５の出力信号から各受信信号ブロックの受信信号電力を算出する。ヌルキャリア抽出／干渉測定部２４はヌルキャリア位置のＦＦＴ部１５出力から干渉信号電力を算出する。
【００２８】
以下、図４および図５を参照しつつ、本実施の形態の通信装置の動作を送信動作と受信動作に分けて説明する。本実施の形態では、実施の形態１の通信装置と共通する部分の説明は省略する。なお、図５は、本実施の形態の通信装置による送信時の信号の関係（サブキャリア配置）を示す図である。
【００２９】
（送信動作）
周波数軸上の送信信号ブロックＳ２はコピー部４によって複数の信号ブロックにコピーされ、ブロック毎にランダマイズ部５でランダマイズ（スクランブル含む）され、サブキャリア上にマッピングされる。このとき、ヌルキャリア挿入部２２は、各信号ブロックの中にヌルキャリアを埋め込む。挿入されたヌルキャリア分だけ各信号ブロックの帯域幅は拡張される。一例として、６ブロックにコピーされる場合の関係を図５に示す。図示したように、送信信号ブロックＳ２が６ブロックにコピーされ、信号ブロック毎にランダマイズされた後、ヌルキャリアと合わせてサブキャリア上に配置される。各信号ブロック内のヌルキャリアの相対位置は同一でなくても良い。また、挿入するヌルキャリアの本数も、各信号ブロックで同一としなくても良い。サブキャリア上に配置された信号は、ＩＦＦＴ部６において時間信号に変換され、実施の形態１と同様の処理を経てアンテナ１１から送信される。
【００３０】
（受信動作）
ＦＦＴ部１５は、Ｓ／Ｐ部１４からの入力信号を時間領域から周波数領域のサブキャリア上の信号に変換し、ヌルキャリア部分をヌルキャリア抽出／干渉測定部２４へ出力するとともに、これ以外の部分（データサブキャリア部分）をランダマイズ解除部１７および信号電力測定部２３へ出力する。なお、ヌルキャリア位置には希望信号が配置されていないため、この位置で受信される信号の電力は干渉・雑音電力と考えることができる。ヌルキャリア抽出／干渉測定部２４は、各ヌルキャリア位置における信号受信電力に基づいて、各受信信号ブロックの干渉雑音電力値を算出する。一方、信号電力測定部２３は、各受信信号ブロックの希望信号電力値（データサブキャリア位置で受信した信号の電力値）を算出する。一般的にはこの処理にはデータサブキャリア位置の受信信号（ＦＦＴ出力）が用いられるが、ヌルキャリア位置の受信信号を併せて利用しても構わない。算出された各受信信号ブロックの信号電力および干渉雑音電力情報は、信号品質情報として選択／合成部１８へ入力される。選択／合成部１８は、実施の形態１と同様に、信号品質情報に基づいて受信信号ブロック間で選択・合成を行い、合成後の受信信号ブロックをＰ／Ｓ部１９へ出力する。一例として、６ブロックを選択・合成する場合の動作概要を図６に示す。図示したように、本実施の形態の通信装置においては、ヌルキャリア位置における受信信号から干渉・雑音電力を測定し、データサブキャリア位置における受信信号から希望信号電力を測定する。また、ブロックごとに、データサブキャリア位置における受信信号のランダマイズを解除し、信号品質情報である干渉・雑音電力および希望信号電力に基づいて、ランダマイズ解除後の各ブロック（受信信号ブロック）の中から合成するブロックを選択し、合成する。全てのブロックを選択し、信号品質情報に基づいて重み付け合成してもよい。最も高品質なブロック１つを選択してもよい。
【００３１】
なお、ヌルキャリアはユーザデータの伝送に寄与しないため、ヌルキャリア数を増やすことは伝送効率の低下をもたらす。このため、一般的にヌルキャリア数は非常に少なく、干渉電力推定精度が劣化する問題がある。この問題の対策として、ヌルキャリア位置における干渉電力測定値を時間方向で平均化し、精度を向上させるようにしてもよい。例えば、忘却係数、もしくは平均化シンボル数を設定し、あらかじめ定められた区間のヌルキャリア位置受信情報、データサブキャリア位置受信情報を平均化し、信号品質情報（干渉・雑音電力、希望信号電力）を生成する。
【００３２】
このように、本実施の形態の通信装置は、送信側として動作する場合、送信データに対して符号化処理、変調処理などを実施して得られた送信信号をコピーして複数の信号ブロックを生成し、各ブロックにヌルキャリアを挿入した上で異なるサブキャリアに割り当てて送信する。一方、受信側として動作する場合には、各信号ブロックに挿入されているヌルキャリアを使用して干渉・雑音電力を測定するとともに、非ヌルキャリア（データサブキャリア）を使用して希望信号電力を測定し、干渉・雑音電力および希望信号電力に基づいて、信号ブロックの選択・合成を行い、復調を行う。これにより、高精度な干渉雑音電力の推定が可能となり、各信号ブロックの通信品質測定精度を向上させることができる。その結果、適切なブロック間選択／合成処理を行うことにより、高信頼な無線通信回線を構築することが可能となる。
【００３３】
実施の形態３．
以上の実施の形態１および２では、ＩＳＭ帯で高品質な通信を可能とするＯＦＤＭ通信装置を開示した。次に、同等の性能を実現できるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier-Frequency  Division  Multiple  Access）、あるいは、ＤＦＴ（Discrete  Fourier  Transform）  Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ通信装置の構成を開示する。
【００３４】
図７は、実施の形態３の通信装置の構成例を示す図である。図７では、実施の形態１の通信装置（図１参照）と同等の構成要素に同じ符号を付している。すなわち、本実施の形態の通信装置は、実施の形態１の通信装置に対してＤＦＴ部３０、ＦＤＥ部３１およびＩＤＦＴ部３２を追加した構成となっている。
【００３５】
ＤＦＴ部３０はブロック化された時間信号（Ｓ／Ｐ部３からの出力信号）を周波数信号に変換する。ＦＤＥ部３１は周波数領域で波形等化を行う（ＦＦＴ部１５からの出力信号を波形等化する）。ＩＤＦＴ部３２は周波数領域信号（選択／合成部１８からの出力信号）を時間領域に変換する。
【００３６】
以下、図７を参照しつつ、本実施の形態の通信装置の動作を送信動作と受信動作に分けて説明する。本実施の形態では、実施の形態１の通信装置と共通する部分の説明は省略する。
【００３７】
（送信動作）
本実施の形態の通信装置において、変調部２は時間シンボル列を生成する。ＤＦＴ部３０は、Ｓ／Ｐ部３から出力される、ブロック化された時間信号を周波数信号に変換し、周波数軸上の送信信号ブロックＳ２を生成する。コピー部４は、周波数軸上の送信信号ブロックＳ２をコピーして複数の信号ブロックを生成する。これ以降の動作は実施の形態１の通信装置と同様である。
【００３８】
（受信動作）
本実施の形態の通信装置において、ＦＤＥ部３１は、ＦＦＴ部１５から出力された周波数領域の信号に対して周波数領域での等化処理（Frequency  Domain  Equalization）を行う。ランダマイズ解除部１７は、ＦＤＥ部３１からの出力信号（等化後信号）を対象として、サブキャリア毎にランダマイズを解除する。ＩＤＦＴ部３２は、選択／合成部１８からの出力信号を時間領域の信号に変換してＰ／Ｓ部１９へ出力する。これ以降の動作は実施の形態１の通信装置と同様である。
【００３９】
なお、本実施の形態では、実施の形態１の通信装置をＳＣ−ＦＤＭＡ通信装置またはＤＦＴ  Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ通信装置に変形する例を示したが、実施の形態２の通信装置をＳＣ−ＦＤＭＡ通信装置またはＤＦＴ  Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ通信装置に変形することも可能である。
【００４０】
本実施の形態の通信装置によれば、時間領域で送受信データを扱うＳＣ−ＦＤＭＡやＤＦＴ  Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭを適用した通信システムにおいても、ＩＳＭ帯での高信頼通信を実現できる。
【００４１】
なお、各実施の形態では、各信号ブロックを連続するサブキャリアに割り当てることとしたが、必ずしも連続するサブキャリアに割り当てる必要は無く、あらかじめ定められた規則に基づいて、システム帯域内に離散的に配置しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる通信装置は、無線通信システムの通信装置として有用であり、特に、伝送路状態が不安定な環境でも優れた無線通信を実現する通信装置に適している。
【符号の説明】
【００４３】
１  符号化部、２  変調部、３  シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ部）、４  コピー部、５  ランダマイズ部、６  ＩＦＦＴ部、７，１９  パラレル／シリアル変換部（Ｐ／Ｓ部）、８  ＧＩ付加部（＋ＧＩ部）、９  高周波部、１０  増幅器、１１  アンテナ、１２  ＧＩ除去部（−ＧＩ部）、１３  同期部、１４  Ｓ／Ｐ部、１５  ＦＦＴ部、１６  品質測定部、１７  ランダマイズ解除部、１８  選択／合成部、２０  復調／尤度生成部、２１  誤り訂正部、２２  ヌルキャリア挿入部、２３  信号電力測定部、２４  ヌルキャリア抽出／干渉測定部、３０  ＤＦＴ部、３１  ＦＤＥ部、３２  ＩＤＦＴ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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