(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行波と遅延波とを含む信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号に含まれる第１の既知情報及び予め保有する前記第１の既知情報と同一または略同一である第２の既知情報に基づき、先行波および遅延波に対応する伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定部と、
前記伝搬路応答推定部が推定した前記伝搬路応答の内、前記先行波と遅延量がガードインターバル長より小さい遅延波とに対応する部分のみに基づいて信号電力を算出し、遅延量がガードインターバル長より大きい遅延波に対応する部分のみに基づいて干渉電力を算出し、この算出した前記信号電力および前記干渉電力に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、
前記信号電力対干渉電力比推定部が推定した前記信号電力対干渉電力比に基づいて使用するべき変調方式を選択する変調条件選択部と、
前記変調条件選択部が選択した変調方式を用いて伝送する情報データ系列を変調する変調部と
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
変調方式の選択は、前記受信部が受信した信号と雑音より信号電力対雑音電力比を算出し、この信号電力対雑音電力比と信号電力対干渉電力比とに基づいて行われることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記ガードインターバル長は、
前記受信部が受信する先行波または遅延波に含まれる情報データ系列に付加されたガードインターバルの長さであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
所定の変調方式で変調された信号を送受信する互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とからなる通信システムにおいて、
前記第１の局または前記第２の局は、
相手局からの先行波と遅延波とを含む信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号に含まれる第１の既知情報及び予め保有する前記第１の既知情報と同一または略同一である第２の既知情報に基づき、先行波および遅延波に対応する伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定部と、
前記伝搬路応答推定部が推定した前記伝搬路応答の内、前記先行波と遅延量がガードインターバル長より小さい遅延波とに対応する部分のみに基づいて信号電力を算出し、遅延量がガードインターバル長より大きい遅延波に対応する部分のみに基づいて干渉電力を算出し、この算出した前記信号電力および前記干渉電力に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、
前記信号電力対干渉電力比推定部が推定した前記信号電力対干渉電力比に基づいて使用するべき変調方式を選択する変調条件選択部と、
前記変調条件選択部が選択した変調方式を用いて伝送する情報データ系列を変調する変調部と
を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
所定の変調方式で変調された情報データ系列とこの情報データ系列の変調方式を示す第１の伝送パラメータとを有する信号を送受信する、互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とからなる通信システムにおいて、
前記第１の局または前記第２の局は、
相手局からの先行波と遅延波とを含む信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号から前記第１の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出部と、
前記伝送パラメータ抽出部が抽出した前記第１の伝送パラメータを用いて前記情報データ系列を復調する復調部と、
前記受信部が受信した信号に含まれる第１の既知情報及び予め保有する前記第１の既知情報と同一または略同一である第２の既知情報に基づき、先行波および遅延波に対応する伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定部と、
前記伝搬路応答推定部が推定した前記伝搬路応答の内、前記先行波と遅延量がガードインターバル長より小さい遅延波とに対応する部分のみに基づいて信号電力を算出し、遅延量がガードインターバル長より大きい遅延波に対応する部分のみに基づいて干渉電力を算出し、この算出した前記信号電力および前記干渉電力に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、
前記信号電力対干渉電力比推定部が推定した前記信号電力対干渉電力比に基づいて使用するべき変調方式を示す第２の伝送パラメータを選択する変調条件選択部と、
前記変調条件選択部が選択した前記第２の伝送パラメータを用いて新たな情報データ系列を変調し、この変調された情報データ系列と共に前記第２の伝送パラメータを第１の伝送パラメータとして相手局に伝送する変調部と
を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
先行波と遅延波とを含む信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した信号に含まれる第１の既知情報及び予め保有する前記第１の既知情報と同一または略同一である第２の既知情報に基づき、先行波および遅延波に対応する伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定ステップと、
前記伝搬路応答推定ステップで推定した前記伝搬路応答の内、前記先行波と遅延量がガードインターバル長より小さい遅延波とに対応する部分のみに基づいて信号電力を算出し、遅延量がガードインターバル長より大きい遅延波に対応する部分のみに基づいて干渉電力を算出し、この算出した前記信号電力および前記干渉電力に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定ステップと、
前記信号電力対干渉電力比推定ステップで推定した前記信号電力対干渉電力比に基づいて使用するべき変調方式を選択する変調条件選択ステップと、
前記変調条件選択ステップで選択した変調方式を用いて伝送する情報データ系列を変調する変調ステップと
を備えたことを特徴とする送信方法。
【請求項７】
前記変調条件選択ステップにおける変調方式の選択は、前記受信ステップで受信した信号と雑音より信号電力対雑音電力比を算出し、この信号電力対雑音電力比と信号電力対干渉電力比とに基づいて行われることを特徴とする請求項６に記載の送信方法。
【請求項８】
前記ガードインターバル長は、
前記受信ステップで受信する先行波または遅延波に含まれる情報データ系列に付加されたガードインターバルの長さであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の送信方法。
【請求項９】
所定の変調方式で変調された信号を送受信する互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とからなる通信システムの通信方法において、
前記第１の局または前記第２の局では、
相手局からの先行波と遅延波とを含む信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した信号に含まれる第１の既知情報及び予め保有する前記第１の既知情報と同一または略同一である第２の既知情報に基づき、先行波および遅延波に対応する伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定ステップと、
前記伝搬路応答推定ステップで推定した前記伝搬路応答の内、前記先行波と遅延量がガードインターバル長より小さい遅延波とに対応する部分のみに基づいて信号電力を算出し、遅延量がガードインターバル長より大きい遅延波に対応する部分のみに基づいて干渉電力を算出し、この算出した前記信号電力および前記干渉電力に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定ステップと、
前記信号電力対干渉電力比推定ステップで推定した前記信号電力対干渉電力比に基づいて使用するべき変調方式を選択する変調条件選択ステップと、
前記変調条件選択ステップで選択した変調方式を用いて伝送する情報データ系列を変調する変調ステップと
を備えたことを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
所定の変調方式で変調された情報データ系列とこの情報データ系列の変調方式を示す第１の伝送パラメータとを有する信号を送受信する、互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とからなる通信システムの通信方法において、
前記第１の局または前記第２の局では、
相手局からの先行波と遅延波とを含む信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した信号から前記第１の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出ステップと、
前記伝送パラメータ抽出ステップで抽出した前記第１の伝送パラメータを用いて前記情報データ系列を復調する復調ステップと、
前記受信ステップで受信した信号に含まれる第１の既知情報及び予め保有する前記第１の既知情報と同一または略同一である第２の既知情報に基づき、先行波および遅延波に対応する伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定ステップと、
前記伝搬路応答推定ステップで推定した前記伝搬路応答の内、前記先行波と遅延量がガードインターバル長より小さい遅延波とに対応する部分のみに基づいて信号電力を算出し、遅延量がガードインターバル長より大きい遅延波に対応する部分のみに基づいて干渉電力を算出し、この算出した前記信号電力および前記干渉電力に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定ステップと、
前記信号電力対干渉電力比推定ステップで推定した信号電力対干渉電力比に基づいて使用するべき変調方式を示す第２の伝送パラメータを選択する変調条件選択ステップと、
前記変調条件選択ステップで選択した前記第２の伝送パラメータを用いて新たな情報データ系列を変調し、この変調された情報データ系列と共に前記第２の伝送パラメータを第１の伝送パラメータとして相手局に伝送する変調ステップと
を備えたことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル無線信号を１対１で双方向に通信し合う受信装置、送信装置、通信システムおよび受信方法、送信方法、通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の技術について説明する。図２０は、例えば文献“A NEW FREQUENCY-DOMAIN LINK ADAPTATION SCHEME FOR BROADBAND OFDM SYSTEMS”  VTC'99 p253-257  に示される従来の広帯域無線伝送システムの構成図であり、局１と局２が１対１で対等に送受信することを示している。この場合、局１が基地局で局２が移動局となることもあれば、その逆となることもある。また、局１が移動局で局２が別の移動局となることもある。この従来の広帯域無線伝送システムでは、伝送環境条件（伝送品質など）の良否に基づき適用する変調条件(変調方式、符号化率、情報伝送速度など)が選択される。図２１は図２０に示す従来の広帯域無線伝送システムにおいて変調条件選択の際に用いる環境条件の一例を示した図である。図２１において、横軸は信号電力対雑音電力比（ＣＮＲ：Carrier to Noise Ratio）、縦軸は受信レベルの標準偏差を示すディレイスプレッド（ＤＳ：Delay Spread）を表す指標である。また、図２２は伝送路を伝搬する従来のバーストフォーマットの例を示した図であり、同図において、Ｂ１は信号の伝送遅延などに対応するためのガードインターバル、Ｂ２は送信局と受信局との間で予め決めた既知パターンであるパイロットシンボル、Ｂ３はデータシンボルである。なお、パイロットシンボルＢ２は２つあるが、このデータパターンは同じであるか、あるいは略同一であることを前提とする。これは、本発明のすべての実施の形態においても共通である。
【０００３】
次に、従来技術の動作を説明する。従来の受信機は、受信信号に含まれている送信側のパイロットシンボルと受信側で予め保有しているパイロットシンボルとの相互相関を演算することにより先行波の到来時点と少なくとも１つの遅延波の到来時点で相互相関値がピークとなる伝搬路応答（遅延プロファイルともいう）を取得し、この伝搬路応答より相互相関値の標準偏差を示すディレイスプレッドｆＤＳと信号電力対雑音電力比ｆＣＮＲを推定する。推定の際に、ディレイスプレッドｆＤＳと信号電力対雑音電力比ｆＣＮＲを、以下の式より求める。
【０００４】
【数１】
0004127073.tif 000002
【０００５】
ここで、推定されたディレイスプレッドｆＤＳと信号電力対雑音電力比ｆＣＮＲとの関係に基づき図２１を参照することで、適用するべき変調条件(変調方式、符号化率、情報伝送速度など)が選択される。即ち、図２１では、横軸のｆＣＮＲが増大するほど信号品質がよくなり、縦軸のｆＤＳが増大するほど信号品質が劣化することを示している。従って、伝送環境が良い条件下では、ｆＣＮＲの値が大きくなるため、このｆＣＮＲの値に基づいて図２１を参照することで、高効率の伝送が可能な１６ＱＡＭなどが選択される。また、伝送環境が良くない条件下では、ｆＣＮＲの値が小さくなるため、このｆＣＮＲの値に基づいて図２１を参照することで、劣悪な伝送環境でも対応可能なＢＰＳＫなどが選択される。また、ｆＣＮＲの値が大きい伝送環境が良い条件下でも、ｆＤＳの値が大きくなると、信号品質が徐々に劣化してくるため、ｆＤＳの値が所定の値に達すると、ｆＣＮＲの値が同じであっても、図２１を参照することで、例えば１６ＱＡＭ（Ｒ＝３／４）でなく、より劣化した伝送環境でも対応可能な１６ＱＡＭ（Ｒ＝１／２）が選択される。ここでＲは符号化率である。
【０００６】
図２３は受信機が受信した先行波と遅延波のバーストの時間的な関係を示した図であり、図２３（ａ）は遅延波の遅れがガードインターバル長よりも小さい場合を示した図であり、図２３（ｂ）は遅延波の遅れがガードインターバル長よりも大きい場合を示したものである。図２３（ａ）、（ｂ）において、Ｂ５は先行波、Ｂ６は他のパスを経由したことにより遅れて受信された遅延波であり、７はＦＦＴ（Fast Fourier Transform）ウインドウ、Ｂ４は干渉成分である。ＦＦＴウィンドウ７は受信データのＦＦＴを行うために、受信信号から各Ｄａｔａを切り出すための時間軸上の区間であり、２つの方法で作成することができる。第１の方法は受信信号と既知パイロットシンボルの相互相関によって作成される伝搬路応答に基づき先行波のタイミングを抽出し、この先行波のタイミングから予め決められたパイロットシンボルの時間およびガードインターバル（以後、ＧＩと呼ぶこともある）の時間を経過した時をＦＦＴウィンドウの開始時点とする。ＦＦＴウィンドウの時間は予め決められているＤａｔａの時間と同じであるため、ＦＦＴウィンドウを作成することができる。第２の方法は、変調方式がＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）の場合に各受信Ｄａｔａの後尾部の内容と当該Ｄａｔａの直前に位置するガードインターバルＧＩの内容とが全く同じであることを利用したものであり、この各受信Ｄａｔａの後尾部と当該Ｄａｔａの直前のＧＩとの自己相関をとることにより、ＧＩの開始時点で相互相関値がピークとなるため、このピークとなる時点をＧＩ開始時点とし、このＧＩ開始時点から予め決められているＧＩの時間を経過した時をＦＦＴウィンドウの開始時点とする。ＦＦＴウィンドウの時間は予め決められているＤａｔａの時間と同じであるため、ＦＦＴウィンドウを作成することができる。
【０００７】
ＯＦＤＭ受信機は受信信号から各ＤａｔａをＦＦＴウィンドウで切り出してＦＦＴを行うことにより受信波を復調する。次に、ＦＦＴウインドウとＦＦＴの関係について説明する。図２３（ａ）に示すように、遅延波の先行波からの遅れがガードインターバルＧＩ以内の場合、ＯＦＤＭではＤａｔａ２の後尾部の内容はＤａｔａ２の直前に位置するガードインターバルＧＩの内容と全く同じであるため、先行波のＦＦＴウィンドウで抽出したＤａｔａ２をＦＦＴにより時間軸から周波数軸に変換した結果と、遅延波を先行波で用いたＦＦＴウィンドウと同一のＦＦＴウィンドウで抽出して得られるガードインターバルＧＩの一部とＤａｔａ２の一部（図２３（ａ）の遅延波Ｂ６において７で示した部分）とをＦＦＴにより時間軸から周波数軸に変換した結果とは、同一シンボルの周波数成分となる。従って遅延波の遅れが先行波の先頭位置からＧＩ長分までの間にある場合には問題なく処理できる。ところが、遅延波の遅れが先行波の先頭からＧＩ長分の時間経過した時点を超えると、図２３（ｂ）の塗りつぶした部分に示すように、先行波の先頭からＧＩ長分の時間経過した時点を超えた遅延波の成分Ｂ４はＤａｔａ２のシンボルとは異なる他シンボル成分であり、先行波のＤａｔａ２のシンボルに対してシンボル間干渉となる。この干渉電力は、遅延波の遅延量の増大に伴い増加する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、以上のように変調条件を選択するパラメータとしてディレイスプレッドを用いているが、ディレイスプレッドは伝搬路応答の受信レベルの標準偏差であるため、遅延波の遅延量、電力の増大に伴いディレイスプレッドも増大するが、遅延波による先行波への干渉電力を直接表すものではないという問題があった。
【０００９】
また、複数のセルにおいて通信が行われている場合、他セルからの信号や自セル内の他端末からの信号が漏れ込むことにより自セル内では干渉波となり受信感度が劣化し、通信断となることがあるという問題があった。
【００１０】
この発明は、遅延波による干渉電力（以下、干渉電力Ａと呼ぶ）や対象外の他端末や基地局からの信号による干渉電力（以下、干渉電力Ｂと呼ぶ）に基づき、信号品質をより正確に表す指標を得ることを目的としている。
なお、特許請求の範囲で用いられているネットワークは有線および無線を含むことを前提としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る送信装置は、先行波と遅延波とを含む信号を受信する受信部と、受信部が受信した信号に含まれる第１の既知情報及び予め保有する前記第１の既知情報と同一または略同一である第２の既知情報に基づき、先行波および遅延波に対応する伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定部と、伝搬路応答推定部が推定した伝搬路応答の内、先行波と遅延量がガードインターバル長より小さい遅延波とに対応する部分のみに基づいて信号電力を算出し、遅延量がガードインターバル長より大きい遅延波に対応する部分のみに基づいて干渉電力を算出し、この算出した信号電力および干渉電力に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、信号電力対干渉電力比推定部が推定した信号電力対干渉電力比に基づいて使用するべき変調方式を選択する変調条件選択部と、変調条件選択部が選択した変調方式を用いて伝送する情報データ系列を変調する変調部とを備えたものである。
【００２９】
また、第１９の発明に係る通信システムは、既知情報である互いに所定の関係にある複数のパイロットシンボルと、第１の信号電力対干渉電力比と、変調方式を含む第１の伝送パラメータと、この第１の伝送パラメータによって変調された情報データ系列とを有する信号を伝送するネットワークを介して接続され、互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とを備え、
上記第１の局または第２の局は、
相手局から受信した信号から上記第１の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出部と、
上記抽出された第１の伝送パラメータを用いて上記情報データ系列を復調する復調部と、
上記相手局から受信した信号から上記複数のパイロットシンボルを抽出し、この抽出した複数のパイロットシンボル間の関係に基づいて相手局が使用するべき第２の信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、
上記相手局から受信した信号から上記第１の信号電力対干渉電力比を抽出する信号電力対干渉電力比抽出部と、
この信号電力対干渉電力比抽出部が抽出した第１の信号電力対干渉電力比に基づいて自局が使用するべき第２の伝送パラメータを決定する変調条件選択部と、この変調条件選択部が決定した第２の伝送パラメータを用いて新たな情報データ系列を変調し、上記複数のパイロットシンボルと、上記変調された情報データ系列と共に上記第２の信号電力対干渉電力比と、上記第２の伝送パラメータとをそれぞれ第１の信号電力対干渉電力比、第１の伝送パラメータとして相手局へ伝送する変調部と、
を備えたものである。
【００３０】
また、第２０の発明に係る通信システムは、既知情報である第１のパイロットシンボルと、変調方式を含む第１及び第２の伝送パラメータと、この第１の伝送パラメータによって変調された情報データ系列とを有する信号を伝送するネットワークを介して接続され、互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とを備え、
上記第１の局または第２の局は、
相手局から受信した信号から上記第１の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出部と、
上記抽出された第１の伝送パラメータを用いて上記情報データ系列を復調する復調部と、
上記相手局から受信した信号と、予め保有する、上記第１のパイロットシンボルと所定の関係にある第２のパイロットシンボルとに基づいて伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定部と、
この伝搬路応答推定部が推定した伝搬路応答に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、
この信号電力対干渉電力比推定部が推定した信号電力対干渉電力比に基づいて相手局が使用するべき変調方式を含む第３の伝送パラメータを決定する変調条件選択部と、
相手局から受信した信号から第２の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ推定部と、
上記伝送パラメータ推定部が抽出した第２の伝送パラメータを用いて新たな情報データ系列を変調し、この変調された情報データ系列と共に上記第２のパイロットシンボルと、上記第２の伝送パラメータと、上記第３の伝送パラメータと、をそれぞれ第１のパイロットシンボル、第１の伝送パラメータ、第２の伝送パラメータとして相手局へ伝送する変調部と、
を備えたものである。
【００３１】
また、第２１の発明に係る通信システムは、既知情報である互いに所定の関係にある複数のパイロットシンボルと、変調方式を含む第１と第２の伝送パラメータと、この第１の伝送パラメータによって変調された情報データ系列とを有する信号を伝送するネットワークを介して接続され、互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とを備え、
上記第１の局または第２の局は、
相手局から受信した信号から上記第１の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出部と、
上記抽出された第１の伝送パラメータを用いて上記情報データ系列を復調する復調部と、
上記相手局から受信した信号から上記複数のパイロットシンボルを抽出し、この抽出した複数のパイロットシンボル間の関係に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、
この信号電力対干渉電力比推定部が推定した信号電力対干渉電力比に基づいて相手局が使用するべき第３の伝送パラメータを決定する変調条件選択部と、
上記相手局から受信した信号から上記第２の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ推定部と、
上記伝送パラメータ推定部が抽出した第２の伝送パラメータを用いて新たな情報データ系列を変調し、上記複数のパイロットシンボルと、上記変調された情報データ系列と共に上記第２の伝送パラメータと、上記第３の伝送パラメータとをそれぞれ第１の伝送パラメータ、第２の伝送パラメータとして相手局へ伝送する変調部と、
を備えたものである。
【００３２】
また、第２２の発明に係る通信システムは、既知情報である第１のパイロットシンボルと、変調方式を含む第１の伝送パラメータと、この第１の伝送パラメータとは異なる第２の伝送パラメータによって変調された情報データ系列とを有する信号を伝送するネットワークを介して接続され、互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とを備え、
上記第１の局または第２の局は、
相手局から受信した信号と、予め保有する、上記第１のパイロットシンボルと所定の関係にある第２のパイロットシンボルとに基づいて伝搬路応答を推定する伝搬路応答推定部と、
この伝搬路応答推定部が推定した伝搬路応答に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、
この信号電力対干渉電力比推定部が推定した信号電力対干渉電力比に基づいて第３の伝送パラメータを決定する変調条件選択部と、
この変調条件選択部が決定した第３の伝送パラメータを復調後に第４の伝送パラメータとして記憶する伝送パラメータ記憶部と、
この伝送パラメータ記憶部に記憶された第４の伝送パラメータを用いて上記情報データ系列を復調する復調部と、
上記相手局から受信した信号から上記第１の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ推定部と、
この伝送パラメータ推定部が抽出した第１の伝送パラメータを用いて新たな情報データ系列を変調し、上記変調された情報データ系列と共に上記第２のパイロットシンボルと、上記第３の伝送パラメータをそれぞれ第１のパイロットシンボル、第１の伝送パラメータとして相手局に伝送する変調部と、
を備えたものである。
【００３３】
また、第２３の発明に係る通信システムは、既知情報である互いに所定の関係にある複数のパイロットシンボルと、変調方式を含む第１の伝送パラメータと、この第１の伝送パラメータとは異なる第２の伝送パラメータを用いて変調された情報データ系列とを有する信号を伝送するネットワークを介して接続され、互いに同じ構成を有する第１の局と第２の局とを備え、
上記第１の局または第２の局は、
上記相手局から受信した信号から上記複数のパイロットシンボルを抽出し、この抽出した複数のパイロットシンボル間の関係に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部と、
この信号電力対干渉電力比推定部が推定した信号電力対干渉電力比に基づいて第３の伝送パラメータを決定する変調条件選択部と、
この変調条件選択部が決定した第３の伝送パラメータを復調後に第４の伝送パラメータとして記憶する伝送パラメータ記憶部と、
この伝送パラメータ記憶部に記憶された第４の伝送パラメータを用いて上記情報データ系列を復調する復調部と、
上記相手局から受信した信号から上記第１の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ推定部と、
この伝送パラメータ推定部が抽出した第１の伝送パラメータを用いて新たな情報データ系列を変調し、上記複数のパイロットシンボルと、上記変調された情報データ系列と共に上記第３の伝送パラメータを第１の伝送パラメータとして相手局へ伝送する変調部と、
を備えたものである。
【００３４】
また、第２４の発明に係る通信システムは、第１６の発明の手段、第１８の発明の手段、第２０の発明の手段、第２２の発明の手段のいずれかと、第１７の発明の手段、第１９の発明の手段、第２１の発明の手段、第２３の発明の手段のいずれかと、を組み合わせたものである。
【００３５】
また、第２５の発明に係る通信システムは、所定の関係を同一又は略同一であるようにしたものである。
【００３６】
また、第２６の発明に係る通信システムにおいて、信号電力対干渉電力比推定部はネットワークから受信した信号に含まれる複数のパイロット信号に基づいて他セルからの干渉電力や自分セルの他端末からの干渉電力やノイズ電力に基づいて第１の干渉電力を算出し、この算出した第１の干渉電力と信号電力とに基づいて信号電力対干渉電力比を算出するようにしたものである。
【００３７】
また、第２７の発明に係る通信システムにおいて、伝搬路応答推定部は、相互相関値と閾値を比較し、閾値よりも大きい相互相関値を出力する比較部を備えたものである。
【００３８】
また、第２８の発明に係る通信システムは、ネットワークから受信した信号に含まれる遅延波の遅延量がガードインターバル長を超える場合の上記遅延波の他シンボルによるシンボル間干渉又は、遅延量がガードインターバル長を超える場合の上記遅延波の自シンボによるキャリア間干渉を干渉の指標に含めるようにしたものである。
【００７３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る通信システムおよび通信方法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。
実施の形態１．
以下、ある固定の信号電力対雑音電力比において説明する。
【００７４】
図２０に示す構成は実施の形態１でも用いられ、図２０において局１の構成と局２の構成は同じであることを前提としている。図１は、この発明に係る通信システムの実施の形態１を示す構成図であり、局１と局２も同じ構成をとる。図２は共に図１に示す構成を有する局１と局２同士が通信し合う時の通信システムを示す構成図である。図１において、８は復調部であり、９は伝送パラメータ抽出部であり、１０は伝搬路応答推定部であり、１５は信号電力対干渉電力比推定部であり、１１は変調条件選択部であり、１２は変調部であり、１３は受信アンテナであり、１４は送信アンテナである。
【００７５】
また、図３は実施の形態１において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図であり、同図において、パイロットシンボルと最初のデータ部分（ＧＩおよびＤａｔａ）との間に送信側の局１で”用いられた伝送パラメータ”が挿入されている以外は図２２の構成と同じである。
また、図４は実施の形態１における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【００７６】
次に、動作を説明する。
局１から送信された信号はバーストと呼ばれて無線伝送路を伝搬し、局２に到達する。このバーストには、図３に示すようにパイロットシンボルや局１が選択した変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなど）によって変調されたＤａｔａが含まれており、このときに用いた変調方式や符号化率等も伝送パラメータとしてバーストに含まれている。局２において、伝送パラメータ抽出部９は、受信アンテナ１３が受信した信号（バースト）から、局１が用いた変調方式等の伝送パラメータを抽出し、この抽出された伝送パラメータを復調部８に対して出力する（ステップＳ１０１）。復調部８は、伝送パラメータ抽出部９から送られた伝送パラメータを用いて、受信アンテナ１３が受信したバースト中のＤａｔａ信号を復調する（ステップＳ１０２）。
【００７７】
伝搬路応答推定部１０は、受信アンテナ１３が受信した受信信号波形と局２が予め保有しているパイロットシンボルとの相互相関をとることにより先行波の到来時点と１つ以上の遅延波の到来時点で相互相関値がピークとなる伝搬路応答を取得し、この伝搬路応答を信号電力対干渉電力比推定部１５に対して通知する（ステップＳ１０３）。
【００７８】
信号電力対干渉電力比推定部１５は、伝搬路応答推定部１０から通知された伝搬路応答を用いて信号電力対干渉電力比を推定する（ステップＳ１０４）。これは、他シンボルによる自シンボルへの干渉による信号劣化を表すための指標として用いるものである。
【００７９】
この場合、信号電力対干渉電力比推定部１５は、信号電力対干渉電力比を推定するために、図５に示すように先行波と予め保有しているパイロットシンボルとの相互相関値がピークとなる時点を０とし、予め決められているＧＩの時間長をＬＧＩとすると、信号電力Ｄ及び干渉信号Ｕの電力を式（５）及び式（６）より算出し、これを元に信号電力対干渉電力比  Ｄ／Ｕ  を算出（この  Ｄ／Ｕ  を算出することを  Ｄ／Ｕ  を推定するという）する。
【００８０】
【数２】
0004127073.tif 000003
【００８１】
ここで、α、β、Ｎ、Ｌ、Ｍは定数である。また、ｈ（ｔ）は伝搬路応答であり、ｐは伝搬路の状況に応じて適当に決定される値である。
【００８２】
図６は、伝搬路応答推定部１０及び信号電力対干渉電力比推定部１５の回路構成の例を示した図である。図において、４０１は相関器、４０２は判定回路、４０３はＮ乗器、４０４は積算器、４０５はＭ乗器、４０６は遅延量検出回路、４０７は積算器、４０８は除算器である。
【００８３】
相関器４０１は、受信信号と既知パイロットシンボルとの相互相関演算を行い、演算結果である伝搬路応答を判定回路４０２に対して通知する。判定回路４０２は、相関器４０１からの相互相関値の遅延量がガードインターバル長より小さければ遅延波のシンボル間干渉（遅延波の遅延量がガードインターバル長を超える場合の当該遅延波の他シンボルによる干渉）がないのでＮ乗器４０３へ、長ければシンボル間干渉があるのでＭ乗器４０５へ相互相関値を通知する。Ｎ乗器４０３は判定回路４０２から受け取った相互相関値の絶対値をＮ乗し積算器４０４に通知する。積算器４０４は、Ｎ乗器４０３から受け取ったＮ乗値を積算する。この結果得られた積算値に重み係数αをかけて、乗算結果を積算値１として除算器４０８に通知する。Ｍ乗器４０５は、判定回路４０２から受け取った相互相関値の絶対値をＭ乗する。遅延量検出回路４０６は、Ｍ乗器４０５の出力の遅延量からガードインターバル長を減算したもののＬ乗値を出力し、Ｍ乗器４０５の出力と乗算し、積算器４０７に通知する。積算器４０７は、Ｍ乗器４０５と遅延量検出回路４０６の乗算値を積算する。この結果得られた積算値に重み係数βをかけて、乗算結果を積算値２として除算器４０８に通知する。除算器４０８は、積算値１を積算値２で除算する。
【００８４】
このようにして得られた信号電力対干渉電力比を変調条件選択部１１に対して通知する。
【００８５】
変調条件選択部１１は、信号電力対干渉電力比推定部１５から出力された信号電力対干渉電力比を用いて、適用するべき変調方式等の伝送パラメータを決定し、この伝送パラメータを変調部１２に対して通知する（ステップＳ１０５）。変調部１２は、変調条件選択部１１によって通知された伝送パラメータを用いてＧＩおよびＤａｔａを含む情報データ系列を変調する（ステップＳ１０６）。
【００８６】
例えば、ＱＰＳＫ変調方式と６４ＱＡＭ変調方式を適応的に適用する場合、上記のようにして推定した信号電力対干渉電力比Ｄ／Ｕがある閾値よりも小さい場合、変調条件選択部１１は干渉電力に対して耐性の強いＱＰＳＫ変調方式を適用する。これにより、パケットエラーとなる確率が下がることが期待できる。また、信号電力対干渉電力比Ｄ／Ｕが閾値よりも大きい場合、変調条件選択部１１は６４ＱＡＭ変調方式を適用する。これにより、スループットの向上が期待できる。
【００８７】
変調部１２は、さらに変調した情報データ系列に、予め決められたパイロットシンボルと、変調に使用した変調方式などの伝送パラメータとを付加してバーストを作成する（ステップＳ１０７）。こうして作成されたバーストをアンテナ１４より伝送路に出力する（ステップＳ１０８）。そしてアンテナより出力された信号は無線伝送路を伝搬して局１に到達する。そして、局１においても上記局２と同様に動作する。
【００８８】
この実施の形態１によれば、干渉電力に基づいて適用するべき変調方式等の伝送パラメータを決定するので、従来より正確な変調方式等の選択が可能である。
【００８９】
また、以上の説明では相関器４０１は受信信号と受信機が予め保有しているパイロット信号との相互相関を演算し、得られた相互相関値を伝搬路応答として直接判定回路４０２へ出力していたが、この相互相関値には雑音なども含まれている。そこで、図７に示すように、相関器４０１によって得られた相互相関値を比較器４０９が予め設定した値（閾値）と比較してこの閾値よりも大きい値をもつ相互相関値だけを判定回路４０２へ出力するようにしてもよい。
これにより、雑音成分を軽減できるため、より正確な伝搬路応答を出力することができる。そのため、より正確な信号電力対干渉電力比を推定可能となり、ひいてはこの信号電力対干渉電力比に基づいて適用するべき変調方式等の伝送パラメータを決定するので、上記よりさらに正確な変調方式等の選択が可能になる。
【００９０】
実施の形態２．
実施の形態１では干渉電力として、他シンボル干渉電力を例として説明したが、自シンボルの直交ずれによるキャリア間干渉電力を含めてもよい。実施の形態２では、この自シンボルの直交ずれによるキャリア間干渉電力について説明する。
【００９１】
図８に示すように、先行波においては各Ｄａｔａ系列に対してＦＦＴを行う際に当該Ｄａｔａを切り出す。これは、当該Ｄａｔａの時間軸上の区間と一致した区間をもつ矩形波であるＦＦＴウィンドウを当該Ｄａｔａに乗算することと等価である。従って、ＤａｔａをＦＦＴウィンドウで切り出した後にＦＦＴによって時間軸から周波数軸に変換するが、これは、Ｄａｔａ系列にＦＦＴを適用した結果周波数軸上に現れる複数の離散的なスペクトル成分の各々に対してＦＦＴウィンドウにＦＦＴを適用した結果得られるｓｉｎｃ関数を畳み込むことと等価である。ＯＦＤＭではこの畳み込みを行う場合、基本周波数の整数倍のサブキャリアが用いられるので、信号の各サブキャリアによる周波数成分は当該サブキャリア中心部以外のナイキスト点ですべて０となるため、図９（ａ）に示すように各ナイキスト点でサンプリングされる他の周波数成分に干渉を及ぼすことはない。
【００９２】
ところが、図８に示すように遅延がＬＧＩを超える遅延波においては、ＦＦＴウィンドウ区間における先行波のＤａｔａ部（ＧＩを含む）に遅延波の他シンボルのＤａｔａ部（ＧＩを含む）が混在してしまう。従って、遅延波の場合、他シンボルのＤａｔａ区間の一部と自シンボルのＤａｔａ（正確にはＧＩ成分を含む）の一部とをそれぞれの時間長に一致する短区間の方形窓で切り出したものを足し合わせたものに対してＦＦＴを適用することになる。時間軸上の短区間の方形窓にＦＦＴを適用した結果、ｓｉｎｃ関数は周波数軸上で広がることになり、Ｄａｔａの一部を当該短区間の方形窓で切り出した信号にＦＦＴを適用した結果は、ＤａｔａをＦＦＴした結果に周波数軸上で広がったｓｉｎｃ関数を畳み込んだことになる。その結果、信号の各サブキャリアによる周波数成分は図９（ｂ）に示すように当該サブキャリア中心部以外のナイキスト点でも０とはならなくなるため、各ナイキスト点でサンプリングされる他の周波数成分にこの０でない成分が足し込まれてしまい、これが干渉を及ぼすことになる。そこで、これを干渉の指標に含めることも可能である。
【００９３】
これにより、干渉電力はより正確になるので、上記よりさらに正確な伝送パラメータの選択が可能である。
【００９４】
また、式（５）に示された信号電力Ｄは、先行波の信号電力と遅れがガードインターバル長以内の遅延波の信号電力とを合成したものであるが、この信号電力Ｄに、遅れがガードインターバル長を超えた遅延波に含まれる自シンボルの信号電力を追加することにより、より正確な信号電力が得られるので、上記よりさらに正確な伝送パラメータの選択が可能になる。そこで、これを信号電力の指標に含めることも可能である。
【００９５】
実施の形態３．
図２０に示す構成は実施の形態３でも用いられ、図２０において局１の構成と局２の構成は同じであることを前提としている。図１０は、この発明に係る通信システムの実施の形態３を示す構成図であり、局１と局２も同じ構成をとる。図１０において、図１と同符号は同一または相当部分を示す。４４は受信アンテナ１３が受け取った信号から伝搬路応答を抽出し、この抽出された伝搬路応答を信号電力対干渉電力比推定部１５に対して通知する伝搬路応答抽出部である。４３は、変調条件選択部１１から通知された伝送パラメータを用いて情報データ系列を変調するとともに伝搬路応答推定部の推定結果を送信バーストに挿入する変調部である。
【００９６】
また、図１１は実施の形態３において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図であり、同図において、“パイロットシンボル”と“用いられた伝送パラメータ”の間に相手局が使用するべき“伝搬路応答推定結果”が挿入されている以外は図３のバーストフォーマットと同じである。
また、図１２は実施の形態３における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【００９７】
次に、実施の形態３の動作を図１０〜図１２を参照して説明する。
信号電力対干渉電力比の算出方法については実施の形態１及び実施の形態２と同様である。
局１はパイロットシンボルと、自局（この場合は局１）が決定した変調方式などの伝送パラメータと、相手局が使用するべき“伝搬路応答推定結果“と、自局が決定した変調方式などの伝送パラメータを用いて変調した情報データ系列とを図１１に示すバーストとして伝送路へ送信し、このバーストは、伝送路を伝搬して局２のアンテナ１３に到達する。局２において、伝送パラメータ抽出部９は、受信アンテナ１３が受信した信号（バースト）から、局１が決定した変調方式などの伝送パラメータを抽出し、この抽出された伝送パラメータを復調部８に対して通知する（ステップＳ２０１）。復調部８は、伝送パラメータ抽出部９から通知された伝送パラメータを用いて、受信アンテナ１３が受信したバースト中の情報データ系列を復調する（ステップＳ２０２）。
【００９８】
伝搬路応答推定部１０は、実施の形態１と同様に受信アンテナ１３が受け取った受信信号と予め局２が保有しているパイロットシンボルとの相互相関を演算することにより伝搬路応答を推定し、この推定された伝搬路応答を相手局に通知するためにまず変調部４３に対して通知する（ステップＳ２０３）。
【００９９】
また、伝搬路応答抽出部４４は、受信アンテナ１３が受け取った信号から局２が使用するべき“伝搬路応答推定結果”を抽出し、この抽出された“伝搬路応答推定結果”を信号電力対干渉電力比推定部１５に対して通知する（ステップＳ２０４）。信号電力対干渉電力比推定部１５は、この“伝搬路応答推定結果”を基に実施の形態１と同様（但し、相関器４０１を伝搬路応答を抽出する抽出器に置き換える必要がある）にして信号電力対干渉電力比を算出（推定）し、この推定結果を変調条件選択部１１に対して通知する（ステップＳ２０５）。変調条件選択部１１は、信号電力対干渉電力比推定部１５から通知された信号電力対干渉電力比を用いて、適用する変調条件(変調方式、符号化率、情報伝送速度等)のパラメータ（伝送パラメータ）を決定し、この決定結果を変調部４３に対して通知する（ステップＳ２０６）。
【０１００】
変調部４３は、変調条件選択部１１から通知された伝送パラメータを用いて、ＧＩおよびＤａｔａを含む情報データ系列を変調する（ステップＳ２０７）。変調部４３は、さらに変調された情報データ系列に、伝搬路応答推定部１０から通知された相手局（この場合は局１）が使用するべき“伝搬路応答推定結果”と、変調条件選択部１１が選択した変調方式などの伝送パラメータと、パイロットシンボルと、を付加してバーストを作成し（ステップＳ２０８）、アンテナ１４より伝送路に出力される（ステップＳ２０９）。そしてアンテナより出力された信号は無線伝送路を伝搬して局１に到達する。
そして、局１においても上記局２と同様に動作する。
【０１０１】
この実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【０１０２】
実施の形態４．
図２０に示す構成は実施の形態４でも用いられ、図２０において局１の構成と局２の構成は同じであることを前提としている。図１３は、この発明に係る通信システムの実施の形態４を示す構成図であり、局１と局２も同じ構成をとる。図１３において、４７は、受信アンテナ１３で受け取った信号から、相手側から通知された変調方式等の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ推定部である。また、４６は、伝送パラメータ推定部４７から通知された伝送パラメータを用いて情報データ系列を変調するとともに相手局が使用するべき伝送パラメータを送信バーストに挿入する変調部である。
【０１０３】
また、図１４は実施の形態４において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図であり、同図において、“パイロットシンボル”と“用いられた伝送パラメータ”の間に“相手局が使用するべき伝送パラメータ“が挿入されている以外は図３のバーストフォーマットと同じである。
また、図１５は実施の形態４における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【０１０４】
次に、実施の形態４の動作を図１３〜図１５を参照して説明する。
信号電力対干渉電力比の算出方法については実施の形態１及び実施の形態２と同様である。
まず、局１は、自局が決定した変調方式などの伝送パラメータと、予め決められているパイロットシンボルと、自局が決定した伝送パラメータを用いて変調した情報データ系列と、“相手局（この場合は局２）が使用するべき伝送パラメータ“を図１４に示すバーストとして伝送路へ送信し、このバーストは、伝送路を伝搬して局２のアンテナ１３に到達する。局２では、伝送パラメータ抽出部９は、受信アンテナ１３が受け取った信号（バースト）から、局１が使用した変調方式などの伝送パラメータを抽出し、復調部８へ通知する（ステップＳ３０１）。復調部８は伝送パラメータ抽出部９から通知された伝送パラメータを用いて情報データ系列を復調して復調データを出力する（ステップＳ３０２）。
【０１０５】
伝搬路応答推定部１０は、実施の形態１と同様に受信アンテナ１３が受け取った信号波形と予め局２が保有しているパイロットシンボルとの相関を演算することにより伝搬路応答を推定し、その推定結果を信号電力対干渉電力比推定部１５に対して通知する（ステップＳ３０３）。信号電力対干渉電力比推定部１５は実施の形態１と同様にして信号電力対干渉電力比を算出（推定）し、この推定した信号電力対干渉電力比を変調条件選択部１１に対して通知する（ステップＳ３０４）。変調条件選択部１１は、信号電力対干渉電力比推定部１５から通知された信号電力対干渉電力比を用いて、相手局（この場合は局１）が次回の送信時に使用するべき伝送パラメータを決定し、相手局（局１）に伝えるために、まず変調部４６に対して通知する（ステップＳ３０５）。
【０１０６】
一方、伝送パラメータ推定部４７は、受信アンテナ１３が受け取った信号（バースト）から、相手局（この場合は局１）から次回の送信時に自局（この場合は局２）が使用するべきものとして通知された伝送パラメータを抽出し、この抽出された伝送パラメータを変調部４６に対して通知する（ステップＳ３０６）。
【０１０７】
変調部４６は、伝送パラメータ推定部４７から通知された変調方式などの伝送パラメータを用いて、ＧＩおよびＤａｔａを含む情報データ系列を変調する（ステップＳ３０７）。変調部４６は、さらにこの変調された情報データ系列に、相手局（この場合は局１）が次回の送信時に使用するべき伝送パラメータと、予め決められたパイロットシンボルと、変調に使用した変調方式などの伝送パラメータとを付加してバーストを作成する（ステップＳ３０８）。こうして作成されたバーストをアンテナ１４より伝送路に出力される（ステップＳ３０９）。そしてアンテナより出力された信号は無線伝送路を伝搬して局１に到達する。
そして、局１においても上記局２と同様に動作する。
【０１０８】
実施の形態５．
図２０に示す構成は実施の形態５でも用いられ、図２０において局１の構成と局２の構成は同じであることを前提としている。図１６は、この発明に係る通信システムの実施の形態５を示す構成図である。図１６において、５１は、受信アンテナ１３で受け取った信号から、相手側から通知された変調方式等の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ推定部である。また、５０は伝送パラメータ推定部５１から通知された伝送パラメータを用いて情報データ系列を変調するとともに相手局が使用するべき伝送パラメータを送信バーストに挿入する変調部である。
【０１０９】
また、図１７は実施の形態５において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図であり、同図において、“用いられた伝送パラメータ”の代わりに“相手局が使用するべき伝送パラメータ“が挿入されている以外は図３のバーストフォーマットと同じである。
また、図１８は実施の形態５における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【０１１０】
次に、実施の形態５の動作を図１６〜図１８を参照して説明する。
信号電力対干渉電力比の算出方法については実施の形態１及び実施の形態２と同様である。
図１６において、伝搬路応答推定部１０は、受信アンテナ１３が受け取った信号から実施の形態１と同様にして伝搬路応答を推定し、その推定結果を信号電力対干渉電力比推定部１５に対して通知する（ステップＳ４０３）。信号電力対干渉電力比推定部１５は、実施の形態１と同様にして伝搬路応答推定部１０が推定した伝搬路応答に基づいて信号電力対干渉電力比を推定し、その推定結果を変調条件選択部１１に対して通知する（ステップＳ４０４）。変調条件選択部１１は、信号電力対干渉電力比推定部１５の推定結果を用いて、相手側が次回の送信時に用いる変調方式等の伝送パラメータを決定し、伝送パラメータ記憶部４８に出力するとともに変調部５０に対して通知する（ステップＳ４０５）。
【０１１１】
伝送パラメータ記憶部４８は、変調条件選択部１１からの伝送パラメータを記憶する（ステップＳ４０１）。復調部８は、次回の復調時に伝送パラメータ記憶部４８からこの伝送パラメータを読み出し（ステップＳ４１１）、この伝送パラメータを用いて、受信アンテナ１３が受け取った信号を復調する（ステップＳ４０２）。伝送パラメータ推定部５１は、受信アンテナ１３が受け取った信号（バースト）から、相手側から通知された自局が使用するべき変調方式などの伝送パラメータを抽出し、この抽出した伝送パラメータを変調部５０に対して通知する（ステップＳ４０６）。
【０１１２】
変調部５０は、伝送パラメータ推定部５１から通知された伝送パラメータを用いて、ＧＩおよびＤａｔａを含む情報データ系列を変調する（ステップＳ４０７）。変調部５０は、さらにこの変調された情報データ系列に、相手局（この場合は局１）が次回の送信時に使用するべき伝送パラメータと、予め決められたパイロットシンボルとを付加してバーストを作成する（ステップＳ４０８）。こうして作成されたバーストをアンテナ１４より伝送路に出力される（ステップＳ４０９）。そしてアンテナより出力された信号は無線伝送路を伝搬して局１に到達する。
そして、局１においても上記局２と同様に動作する。
【０１１３】
この実施の形態５によれば、実施の形態４と同様の効果に加えて、保存された伝送パラメータを用いて、受信アンテナが受け取った信号を復調するので、より確実に復調ができる。また、当該伝送パラメータを伝送する必要がないため、伝送速度の高速化を図ることができる。
【０１１４】
以上は、ある信号電力対雑音電力比において説明したが、各信号電力対雑音電力比毎に信号電力対干渉電力比の閾値を決定することで例えば図１９のような変調条件選択テーブルを用いて変調条件を選択してもよい。この場合も上記と同様の効果を奏する。
【０１１５】
なお、各実施の形態においてバーストフォーマットの例を示したが、これに限るものではない。例えば、図１１において、“伝搬路応答推定結果”と“用いられた伝送パラメータ”の位置が入れ替わってもよい。
実施の形態６．
【０１１６】
図２０に示す構成は実施の形態６でも用いられ、図２０において局１の構成と局２の構成は同じであることを前提としている。図２４は、この発明に係る通信システムの実施の形態６を示す構成図であり、局１と局２も同じ構成をとる。図２５は共に図２４に示す構成を有する局１と局２同士が通信し合う時の通信システムを示す構成図である。図２４において、図1と同符号は同一又は相当部分を示す。６１５は受信信号に基づいて信号電力対干渉電力比を推定する信号電力対干渉電力比推定部である。信号電力対干渉電力比の推定方法については後述する。
【０１１７】
また、図３は実施の形態６において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図であり、同図において、パイロットシンボルと最初のデータ部分（ＧＩおよびＤａｔａ）との間に送信側の局１で”用いられた伝送パラメータ”が挿入されている以外は図２２の構成と同じである。
また、図２６は実施の形態１における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【０１１８】
次に、動作を説明する。
局１から送信された信号はバーストと呼ばれて無線伝送路を伝搬し、局２に到達する。このバーストには、図３に示すように局１が選択した変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなど）によって変調されたＤａｔａやパイロットシンボルが含まれており、このときに用いた変調方式等も伝送パラメータとしてバーストに含まれている。局２において、伝送パラメータ抽出部９は、受信アンテナ１３が受信した信号（バースト）から、局１が用いた変調方式等の伝送パラメータを抽出し、この抽出された伝送パラメータを復調部８に対して出力する（ステップＳ１０１）。復調部８は、伝送パラメータ抽出部９から送られた伝送パラメータを用いて、受信アンテナ１３が受信したバースト中のＤａｔａ信号を復調する（ステップＳ１０２）。
【０１１９】
信号電力対干渉電力比推定部６１５は、バースト内のパイロットシンボルを用いて信号電力対干渉電力比を推定する（ステップＳ６０４）。これは、他セルからの信号や自セル内の他端末からの信号に起因する干渉やノイズによる信号劣化を表すための指標として用いるものである。
【０１２０】
この場合、信号電力対干渉電力比推定部６１５は、図３に示すように２つの同一パイロットシンボルを用いて信号電力対干渉電力比を推定するために、まず信号電力Ｄ及び干渉電力Ｕを次の式（７）と（８）から算出し、このＤをＵで除算することで信号電力対干渉電力比を推定（算出）する。
【０１２１】
【数３】
0004127073.tif 000004
【０１２２】
ここで、α、β、Ｎ、Ｍは定数である。また、Cniはi番目のパイロットシンボルのn番目値であり、ｍは１パイロットシンボル内のデータ数である。  また、Ｎ，Ｍが２の場合はＤ及びＵ電力の大きさを表す。
（これらの式は一例であり、信号電力対干渉電力推定式はこれに限るものでない）
【０１２３】
このようにして得られた信号電力対干渉電力比を変調条件選択部１１に対して通知する。
【０１２４】
変調条件選択部１１は、信号電力対干渉電力比推定部６１５から出力された信号電力対干渉電力比を用いて、適用するべき変調方式等の”伝送パラメータ”を決定し、この伝送パラメータを変調部１２に対して通知する（ステップＳ１０５）。変調部１２は、変調条件選択部１１によって通知された伝送パラメータを用いてＧＩおよびＤａｔａを含む情報データ系列を変調する（ステップＳ１０６）。
【０１２５】
例えば、ＱＰＳＫ変調方式と６４ＱＡＭ変調方式を適応的に適用する場合、上記のようにして推定した信号電力対干渉電力比Ｄ／Ｕがある閾値よりも小さい場合、変調条件選択部１１は干渉電力に対して耐性の強いＱＰＳＫ変調方式を適用する。これにより、パケットエラーとなる確率が下がることが期待できる。また、信号電力対干渉電力比Ｄ／Ｕが閾値よりも大きい場合、変調条件選択部１１は６４ＱＡＭ変調方式を適用する。これにより、スループットの向上が期待できる。
【０１２６】
変調部１２は、さらに変調した情報データ系列に、予め決められたパイロットシンボルと、変調に使用した変調方式などの伝送パラメータとを付加してバーストを作成する（ステップＳ１０７）。こうして作成されたバーストをアンテナ１４より伝送路に出力する（ステップＳ１０８）。そしてアンテナより出力された信号は無線伝送路を伝搬して局１に到達する。そして、局１においても上記局２と同様に動作する。
【０１２７】
この実施の形態６によれば、干渉電力に基づいて適用するべき変調方式等の伝送パラメータを決定するので、従来より正確な変調方式等の選択が可能である。
【０１２８】
実施の形態７．
図２０に示す構成は実施の形態７でも用いられ、図２０において局１の構成と局２の構成は同じであることを前提としている。図２７は、この発明に係る通信システムの実施の形態７を示す構成図であり、局１と局２も同じ構成をとる。図２７において、図２４と同符号は同一または相当部分を示す。７４４は受信アンテナ１３が受け取った信号から信号電力対干渉電力比を抽出し、この抽出された信号電力対干渉電力比を変調条件選択部に対して通知する信号電力対干渉電力比抽出部である。７４３は、変調条件選択部１１から通知された伝送パラメータを用いて情報データ系列を変調するとともに信号電力対干渉電力比推定部の推定結果を送信バーストに挿入する変調部である。
【０１２９】
また、図２８は実施の形態７において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図であり、同図において、“パイロットシンボル”と“用いられた伝送パラメータ”の間に相手局が使用するべき“信号電力対干渉電力比推定結果”が挿入されている以外は図３のバーストフォーマットと同じである。
また、図２９は実施の形態７における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【０１３０】
次に、実施の形態７の動作を図２７〜図２９を参照して説明する。
信号電力対干渉電力比の算出方法については実施の形態６と同様である。
局１はパイロットシンボルと、自局（この場合は局１）が決定した変調方式などの伝送パラメータと、相手局が使用するべき“信号電力対干渉電力比推定結果“と、自局が決定した変調方式などの伝送パラメータを用いて変調した情報データ系列とを図２８に示すバーストとして伝送路へ送信し、このバーストは、伝送路を伝搬して局２のアンテナ１３に到達する。局２において、伝送パラメータ抽出部９は、受信アンテナ１３が受信した信号（バースト）から、局１が決定した変調方式などの”伝送パラメータ”を抽出し、この抽出された”伝送パラメータ”を復調部８に対して通知する（ステップＳ２０１）。復調部８は、伝送パラメータ抽出部９から通知された”伝送パラメータ”を用いて、受信アンテナ１３が受信したバースト中の情報データ系列を復調する（ステップＳ２０２）。
【０１３１】
信号電力対干渉電力比推定部７１０は、実施の形態６と同様にして信号電力対干渉電力比を推定し、この推定された信号電力対干渉電力比を相手局に通知するためにまず変調部７４３に対して通知する（ステップＳ７０３）。
【０１３２】
また、信号電力対干渉電力比抽出部７４４は、受信アンテナ１３が受け取った信号から局２が使用するべき“信号電力対干渉電力比推定結果”を抽出し、この抽出された“信号電力対干渉電力比推定結果”を変調条件選択部１１に対して通知する（ステップＳ７０４）。変調条件選択部１１は、信号電力対干渉電力比抽出部７４４から通知された信号電力対干渉電力比を用いて、適用する変調条件(変調方式、符号化率、情報伝送速度等)のパラメータ（伝送パラメータ）を決定し、この決定結果を変調部７４３に対して通知する（ステップＳ２０６）。
【０１３３】
変調部７４３は、変調条件選択部１１から通知された伝送パラメータを用いて、ＧＩおよびＤａｔａを含む情報データ系列を変調する（ステップＳ２０７）。変調部７４３は、さらに変調された情報データ系列に、信号電力対干渉電力比推定部７１０から通知された相手局（この場合は局１）が使用するべき“信号電力対干渉電力比推定結果”と、変調条件選択部１１が選択した変調方式などの伝送パラメータと、パイロットシンボルと、を付加してバーストを作成し（ステップＳ２０８）、アンテナ１４より伝送路に出力される（ステップＳ２０９）。そしてアンテナより出力された信号は無線伝送路を伝搬して局１に到達する。
そして、局１においても上記局２と同様に動作する。
【０１３４】
この実施の形態７によれば、実施の形態６と同様の効果を奏する。
【０１３５】
実施の形態８．
図２０に示す構成は実施の形態８でも用いられ、図２０において局１の構成と局２の構成は同じであることを前提としている。図３０は、この発明に係る通信システムの実施の形態８を示す構成図であり、局１と局２も同じ構成をとる。図３０において、４７は、受信アンテナ１３で受け取った信号から、相手側から通知された変調方式等の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ推定部である。また、４６は、伝送パラメータ推定部４７から通知された伝送パラメータを用いて情報データ系列を変調するとともに相手局が使用するべき伝送パラメータを送信バーストに挿入する変調部である。
【０１３６】
また、図３１は実施の形態８において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図であり、同図において、“パイロットシンボル”と“用いられた伝送パラメータ”の間に“相手局が使用するべき伝送パラメータ“が挿入されている以外は図３のバーストフォーマットと同じである。
また、図３２は実施の形態８における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【０１３７】
次に、実施の形態８の動作を図３０〜図３２を参照して説明する。
信号電力対干渉電力比の算出方法については実施の形態６と同様である。
まず、局１は、自局が決定した変調方式などの伝送パラメータと、予め決められているパイロットシンボルと、自局が決定した伝送パラメータを用いて変調した情報データ系列と、“相手局（この場合は局２）が使用するべき伝送パラメータ“を図３１に示すバーストとして伝送路へ送信し、このバーストは、伝送路を伝搬して局２のアンテナ１３に到達する。局２では、伝送パラメータ抽出部９は、受信アンテナ１３が受け取った信号（バースト）から、局１が使用した変調方式などの伝送パラメータを抽出し、復調部８へ通知する（ステップＳ３０１）。復調部８は伝送パラメータ抽出部９から通知された伝送パラメータを用いて情報データ系列を復調して復調データを出力する（ステップＳ３０２）。
【０１３８】
信号電力対干渉電力比推定部８１５は実施の形態６と同様にして信号電力対干渉電力比を算出（推定）し、この推定した信号電力対干渉電力比を変調条件選択部１１に対して通知する（ステップＳ８０４）。変調条件選択部１１は、信号電力対干渉電力比推定部８１５から通知された信号電力対干渉電力比を用いて、相手局（この場合は局１）が次回の送信時に使用するべき伝送パラメータを決定し、相手局（局１）に伝えるために、まず変調部４６に対して通知する（ステップＳ３０５）。
【０１３９】
一方、伝送パラメータ推定部４７は、受信アンテナ１３が受け取った信号（バースト）から、相手局（この場合は局１）から次回の送信時に自局（この場合は局２）が使用するべきものとして通知された伝送パラメータを抽出し、この抽出された伝送パラメータを変調部４６に対して通知する（ステップＳ３０６）。
【０１４０】
変調部４６は、伝送パラメータ推定部４７から通知された変調方式などの伝送パラメータを用いて、ＧＩおよびＤａｔａを含む情報データ系列を変調する（ステップＳ３０７）。変調部４６は、さらにこの変調された情報データ系列に、相手局（この場合は局１）が次回の送信時に使用するべき伝送パラメータと、予め決められたパイロットシンボルと、変調に使用した変調方式などの伝送パラメータとを付加してバーストを作成する（ステップＳ３０８）。こうして作成されたバーストをアンテナ１４より伝送路に出力される（ステップＳ３０９）。そしてアンテナより出力された信号は無線伝送路を伝搬して局１に到達する。
そして、局１においても上記局２と同様に動作する。
【０１４１】
実施の形態９．
図２０に示す構成は実施の形態９でも用いられ、図２０において局１の構成と局２の構成は同じであることを前提としている。図３３は、この発明に係る通信システムの実施の形態９を示す構成図である。図３３において、５１は、受信アンテナ１３で受け取った信号から、相手側から通知された変調方式等の伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ推定部である。また、５０は伝送パラメータ推定部５１から通知された伝送パラメータを用いて情報データ系列を変調するとともに相手局が使用するべき伝送パラメータを送信バーストに挿入する変調部である。
【０１４２】
また、図３４は実施の形態９において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図であり、同図において、“用いられた伝送パラメータ”の代わりに“相手局が使用するべき伝送パラメータ“が挿入されている以外は図３のバーストフォーマットと同じである。
また、図３５は実施の形態９における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【０１４３】
次に、実施の形態９の動作を図３３〜図３５を参照して説明する。
信号電力対干渉電力比の算出方法については実施の形態６と同様である。
図３３において、信号電力対干渉電力比推定部９１５は、実施の形態６と同様にして信号電力対干渉電力比を推定し、その推定結果を変調条件選択部１１に対して通知する（ステップＳ９０４）。変調条件選択部１１は、信号電力対干渉電力比推定部９１５の推定結果を用いて、相手側が次回の送信時に用いる変調方式等の伝送パラメータを決定し、伝送パラメータ記憶部４８に出力するとともに変調部５０に対して通知する（ステップＳ４０５）。
【０１４４】
伝送パラメータ記憶部４８は、変調条件選択部１１からの伝送パラメータを記憶する（ステップＳ４０１）。復調部８は、次回の復調時に伝送パラメータ記憶部４８からこの伝送パラメータ情報を読み出し（ステップＳ４１１）、この伝送パラメータを用いて、受信アンテナ１３が受け取った信号を復調する（ステップＳ４０２）。伝送パラメータ推定部５１は、受信アンテナ１３が受け取った信号（バースト）から、相手側から通知された自局が使用するべき変調方式などの伝送パラメータを抽出し、この抽出した伝送パラメータを変調部５０に対して通知する（ステップＳ４０６）。
【０１４５】
変調部５０は、伝送パラメータ推定部５１から通知された伝送パラメータを用いて、ＧＩおよびＤａｔａを含む情報データ系列を変調する（ステップＳ４０７）。変調部５０は、さらにこの変調された情報データ系列に、相手局（この場合は局１）が次回の送信時に使用するべき伝送パラメータ情報と、予め決められたパイロットシンボルとを付加してバーストを作成する（ステップＳ４０８）。こうして作成されたバーストをアンテナ１４より伝送路に出力される（ステップＳ４０９）。そしてアンテナより出力された信号は無線伝送路を伝搬して局１に到達する。
そして、局１においても上記局２と同様に動作する。
【０１４６】
この実施の形態９によれば、実施の形態８と同様の効果に加えて、保存された伝送パラメータを用いて、受信アンテナが受け取った信号を復調するので、より確実に復調ができる。また、当該伝送パラメータを伝送する必要がないため、伝送速度の高速化を図ることができる。
【０１４７】
なお、各実施の形態においてバーストフォーマットの例を示したが、これに限るものではない。例えば、図２８において、“信号電力対干渉電力比推定結果”と“用いられた伝送パラメータ”の位置が入れ替わっていてもよい。
【０１４８】
実施の形態１０．
実施の形態１〜5の遅延波による干渉レベルを推定し、更に実施の形態6〜9の他セルからの干渉レベルを推定し、2つの両者を用いて変調方式等の伝送パラメータを選択してもよい。
【０１４９】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、ＯＦＤＭ変復調方式において、推定された信号電力対干渉電力比、または信号電力対雑音電力比と信号電力対干渉電力比に応じて、変調条件（変調方式、符号化率、情報伝送速度等）を適応的に変更するので、従来と比較して、システムスループット、パケットエラー特性の少なくともいずれか１つ以上を向上させることができる、という効果を奏する。
【０１５０】
また、伝搬路応答推定部は、受信信号波形と既知パイロットシンボルとの相互相関値と閾値を比較し、閾値よりも大きい相互相関値を出力することにより、雑音成分を軽減できるので伝搬路応答をより正確に推定でき、これにより正確な信号電力対干渉電力比を得ることでさらに正確な変調方式等の選択が可能になる、という効果を奏する。
【０１５１】
また、遅延量がガードインターバル長を超える遅延波に含まれる自シンボルによるシンボル間干渉を干渉の指標に含めるようにしたことで、さらに正確な伝送パラメータの選択が可能である、という効果を奏する。
【０１５２】
また、先行波の信号電力と遅れがガードインターバル長以内の遅延波の信号電力から成る合成信号電力Ｄに、遅れがガードインターバル長を超えた遅延波に含まれる自シンボルの信号電力を追加することにより、より正確な信号電力が得られるので、上記よりさらに正確な伝送パラメータの選択が可能になる、という効果を奏する。
【０１５３】
また、保存された伝送パラメータを用いて、受信アンテナが受け取った信号を復調するので、より確実に復調ができ、また、当該伝送パラメータを伝送する必要がないため、伝送速度の高速化を図ることができる、という効果を奏する。
【０１５４】
また、この発明に係る通信システムでは、受信信号に含まれるパイロットシンボルを用いて他セルからの信号や自セル内の他端末からの信号やノイズ等に基づく干渉信号を推定し、この干渉信号と所望信号とに基づいて信号電力対干渉電力比を推定し、その推定値により適用する変調方式などの伝送パラメータを決定するようにしたので、他セルからの干渉信号により受信感度が劣化し、通信断となる事態を回避することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る通信システムの実施の形態１を示す構成図である。
【図２】  実施の形態１において共に図１に示す構成を有する局１と局２同士が通信し合う時の通信システムを示す構成図である。
【図３】  実施の形態１において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図である。
【図４】  実施の形態１における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【図５】  遅延波の遅れがガードインターバル長よりも大きい場合の時間的な関係を示した図である。
【図６】  伝搬路応答推定部及び信号電力対干渉電力比推定部の回路構成の例を示した図である。
【図７】  伝搬路応答推定部及び信号電力対干渉電力比推定部の回路構成の例を示した別の図である。
【図８】  ＯＦＤＭ変復調方式における先行波と遅延波の関係を示す図である。
【図９】  ナイキスト点における他周波数成分の干渉を示す説明図である。
【図１０】  この発明に係る通信システムの実施の形態３を示す構成図である。
【図１１】  実施の形態３において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図である。
【図１２】  実施の形態３における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【図１３】  この発明に係る通信システムの実施の形態４を示す構成図である。
【図１４】  実施の形態４において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図である。
【図１５】  実施の形態４における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【図１６】  この発明に係る通信システムの実施の形態５を示す構成図である。
【図１７】  実施の形態５において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図である。
【図１８】  実施の形態５における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【図１９】  変調条件選択テーブルの一例を示す図である。
【図２０】  従来およびこの発明に係る広帯域無線伝送システムの構成図である。
【図２１】  図１６に示す従来の広帯域無線伝送システムにおいて変調条件選択の際に用いる環境条件の一例を示した図である。
【図２２】  伝送路を伝搬する従来のバーストフォーマットの例を示した図である。
【図２３】  受信機が受信した先行波と遅延波のバーストの時間的な関係を示した図である。
【図２４】  この発明に係る通信システムの実施の形態６を示す構成図である。
【図２５】  実施の形態６において共に図１に示す構成を有する局１と局２同士が通信し合う時の通信システムを示す構成図である。
【図２６】  実施の形態６における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【図２７】  この発明に係る通信システムの実施の形態７を示す構成図である。
【図２８】  実施の形態７において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図である。
【図２９】  実施の形態７における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【図３０】  この発明に係る通信システムの実施の形態８を示す構成図である。
【図３１】  実施の形態８において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図である。
【図３２】  実施の形態８における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【図３３】  この発明に係る通信システムの実施の形態９を示す構成図である。
【図３４】  実施の形態９において、局１と局２との広帯域無線伝送路を伝搬するバーストフォーマットの例を示す図である。
【図３５】  実施の形態９における局１、局２の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  局、２  局、８  復調部、９  伝送パラメータ抽出部、１０  伝搬路応答推定部、１５  信号電力対干渉電力比推定部、１１  変調条件選択部、１２  変調部、１３  受信アンテナ、１４  送信アンテナ、４３  変調部、４４  伝搬路応答抽出部、４６  変調部、４７  伝送パラメータ推定部、４８  伝送パラメータ記憶部、５０  変調部、５１  伝送パラメータ推定部、４０１  相関器、４０２  判定回路、４０３  Ｎ乗器、４０４  積算器、４０５  Ｍ乗器、４０６  遅延量検出回路、４０７  積算器、４０８  除算器、４０９  比較器、６１５  信号電力対干渉電力比推定部、７１０  信号電力対干渉電力比推定部、７４３  変調部、７４４  信号電力対干渉電力比抽出部、８１５  信号電力対干渉電力比推定部、９１５  信号電力対干渉電力比推定部。
【図１】
0004127073.tif 000005
【図２】
0004127073.tif 000006
【図３】
0004127073.tif 000007
【図４】
0004127073.tif 000008
【図５】
0004127073.tif 000009
【図６】
0004127073.tif 000010
【図７】
0004127073.tif 000011
【図８】
0004127073.tif 000012
【図９】
0004127073.tif 000013
【図１０】
0004127073.tif 000014
【図１１】
0004127073.tif 000015
【図１２】
0004127073.tif 000016
【図１３】
0004127073.tif 000017
【図１４】
0004127073.tif 000018
【図１５】
0004127073.tif 000019
【図１６】
0004127073.tif 000020
【図１７】
0004127073.tif 000021
【図１８】
0004127073.tif 000022
【図１９】
0004127073.tif 000023
【図２０】
0004127073.tif 000024
【図２１】
0004127073.tif 000025
【図２２】
0004127073.tif 000026
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
0004127073.tif 000030
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
0004127073.tif 000034
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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