JP2006295355A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のキャリアを用いて無線通信する通信装置で、データ伝送の効率及び品質を確保する。
【解決手段】 データを複数のキャリアに分配する手段１、各キャリア毎に分配データと変調方式特定情報を含むフレームを生成する手段１１、フレームを変調する手段１２、変調結果信号を合成する手段２、合成信号を無線送信する手段３、４、無線信号を受信する手段３、４、受信信号を複数のキャリアに分配する手段５、各キャリア毎に分配信号からフレームを再生する手段１３〜１５、フレームに含まれる情報により特定される変調方式に対応してデータを復調する手段１６、復調データを合成する手段６、各キャリア毎に分配信号に基づいて無線伝搬路状況を検出する手段１７、無線伝搬路状況に基づいて各キャリアの変調方式を決定する手段７を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マルチキャリア通信を行う通信装置に関し、特に、サブキャリア毎に変調方式を切り替える通信装置に関する。

例えば、マルチキャリア通信システムでは、システムに与えられた周波数帯域を帯域の狭い複数の周波数帯域（サブチャネル）に分割し、各サブチャネルに割り当てられたキャリア（サブキャリア）に伝送データを割り当てて通信を行う。このようなマルチキャリア通信システムでは、伝送データを複数のサブキャリアに分散してデータ伝送を行うため、マルチパスによる周波数選択性フェージングにより伝送データを失う確率を低減することが可能である。しかしながら、各サブキャリアの変調方式が同一であるシステムでは、伝送効率が低下してしまうという問題があった。

図６には、マルチキャリア通信システムにおける周波数帯域の状況の一例を概略的に示してある。図６のグラフでは、横軸は周波数を示しており、縦軸は伝搬路状況（上方へ行くほど伝搬路状況が良い）を示している。
図６の例では、複数であるｎ個の異なる周波数ｆ（１）〜ｆ（ｎ）を有するｎ個のサブキャリアからマルチキャリアが構成されており、これら全てのサブキャリアに対して同一の変調方式としてＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式が設定されている。

このようなシステムでは、各サブキャリアの伝搬路状況にかかわらず変調方式が全てのサブキャリアについて一定であるため、例えば、或るサブキャリアの伝搬路状況が良くて、設定された変調方式より多くのデータを伝送できるような条件下にある場合においても、当該サブキャリアで伝送するデータ量が固定されていることから、伝送効率が低下してしまうという問題があった。また、逆に、或るサブキャリアの伝搬路状況が悪くて、設定された変調方式では誤りが多くなってしまう場合においても、当該サブキャリアに対する変調方式が固定されていることから、伝送効率が低下してしまうという問題があった。こうしたことから、所望の伝送効率及び所望の通信品質が得られないという問題があった。

特開２００２−２９０２４６号公報 鈴木、他、「適応変調方式における伝搬路特性推定方式」、電子情報通信学会技術報告、ＲＣＳ９４−６５、１９９４年９月

上述のように、従来のマルチキャリア通信システムでは、データ伝送の効率及び品質に関して、未だに不十分な点があり、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、データ伝送の効率及び品質を確保して、サブキャリア毎に変調方式を切り替えてマルチキャリア通信を行うことができる通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る通信装置では、次のようにして、複数のキャリアを用いて無線通信する。
すなわち、データ分配手段が、送信対象となるデータを前記複数のキャリアに分配する。フレーム生成手段が、各キャリア毎に、前記分配されたデータと変調方式を特定する情報を含むフレームを生成する。変調手段が、各キャリア毎に、前記生成されたフレームを変調する。信号合成手段が、前記複数のキャリアについて前記変調結果の信号を合成する。無線送信手段が、前記合成された信号を無線により送信する。
また、無線受信手段が、無線信号を受信する。信号分配手段が、前記受信された信号を前記複数のキャリアに分配する。フレーム再生手段が、各キャリア毎に、前記分配された信号からフレームを再生する。復調手段が、各キャリア毎に、前記再生されたフレームに含まれる情報により特定される変調方式に対応して、当該フレームからデータを復調する。データ合成手段が、前記複数のキャリアについて前記復調されたデータを合成する。
また、伝搬路状況検出手段が、各キャリア毎に、前記分配された信号に基づいて、無線伝搬路の状況を検出する。送信変調方式決定手段が、前記検出された無線伝搬路の状況に基づいて、各キャリアの送信で使用する変調方式を決定する。

従って、マルチキャリア通信を行うに際して、送信側では、各キャリア毎に使用する変調方式を適切に切り替えて設定することができ、このようにして切り替えられた各キャリアの変調方式を使用して送信対象となるデータを各キャリアに分配して無線送信することができ、このようにして切り替えられた各キャリア毎の変調方式を各キャリア毎のフレームにより受信側へ通知することができる。また、受信側では、受信された各キャリアのフレームに含まれる情報により送信側で使用された各キャリアの変調方式を特定することができ、特定された各キャリアの変調方式に対応した復調方式を使用して受信された各キャリアのフレームを適切に復調することができる。また、受信側では、通信相手（送信側）からの各キャリアの受信状況に基づいて、当該通信相手に対するデータ送信で使用するのに適切な各キャリアの変調方式を決定することができる。
このように、データ伝送の効率及び品質を確保して、キャリア毎に変調方式を切り替えてマルチキャリア通信を行うことができる。

ここで、無線通信に使用する複数のキャリアの数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、各キャリアの周波数としては、種々な周波数が用いられてもよく、例えば、一定間隔ずつ離隔した複数の周波数を用いることができる。
また、変調方式としては、種々な方式が用いられてもよく、２つ以上の変調方式が用いられて各キャリアについて切り替えられる。
また、送信対象となるデータとしては、種々なデータが用いられてもよい。
また、変調方式を特定する情報としては、種々な情報が用いられてもよい。
また、フレームとしては、種々なものが用いられてもよい。

また、送信対象となるデータを複数のキャリアに分配する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、各キャリアに設定される変調方式に基づいてデータを分配するような態様を用いることができる。
また、復調された各キャリアのデータを複数のキャリアについて合成する態様としては、例えば、元のデータを再生するように合成する態様が用いられる。
また、各キャリアの信号を複数のキャリアについて合成する態様としては、例えば、複数の異なる周波数の信号を周波数多重する態様を用いることができる。
また、受信信号を複数のキャリアに分配する態様としては、例えば、周波数多重された受信信号をそれぞれのキャリアの周波数成分に分配する態様を用いることができる。

また、各キャリアの無線伝搬路状況を検出する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、フレームが再生される前の受信信号に基づいて無線伝搬路状況を検出する態様が用いられてもよく、或いは、再生されたフレームに基づいて無線伝搬路状況を検出する態様が用いられてもよく、或いは、これら両方（フレームが再生される前の受信信号及び再生されたフレーム）に基づいて無線伝搬路状況を検出する態様が用いられてもよい。
また、各キャリアの無線伝搬路状況を検出する処理として、各キャリアの無線伝搬路状況を推定的に検出するような処理が用いられてもよい。
また、各キャリアの無線伝搬路状況に基づいて各キャリアの変調方式を決定する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、各キャリアの無線伝搬路状況以外の条件も加味して各キャリアの変調方式を決定するような態様が用いられてもよい。

また、例えば、各キャリアの無線伝搬路状況の検出結果に基づいて、無線伝搬路状況が良好であるキャリアについては送信対象となる有効なデータを含むフレームを送信する一方、無線伝搬路状況が劣悪であるキャリアについては有効なデータの代わりにヌルのデータを含むフレームを送信するような構成とすることも可能である。
このような構成により、マルチキャリア通信を行うに際して、データ伝送の効率及び品質を効果的に確保することができる。
ここで、無線伝搬路状況が良好であるか或いは劣悪であるかを判定する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、無線伝搬路状況が所定の閾値と比べて良好であるか或いは劣悪であるかを判定するような態様や、或いは、所定の条件を満たす場合には無線伝搬路状況が良好である或いは劣悪であると判定するような態様を用いることができる。

以上説明したように、本発明に係る通信装置によると、送信時には、送信対象となるデータを複数のキャリアに分配し、各キャリア毎に分配されたデータと変調方式を特定する情報を含むフレームを生成して当該フレームを変調し、複数のキャリアについて変調結果の信号を合成し、合成された信号を無線により送信し、また、受信時には、無線信号を受信して受信された信号を複数のキャリアに分配し、各キャリア毎に分配された信号からフレームを再生して当該フレームに含まれる情報により特定される変調方式に対応して当該フレームからデータを復調し、複数のキャリアについて復調されたデータを合成し、また、変調方式の切替処理として、各キャリア毎に分配された信号に基づいて無線伝搬路の状況を検出し、検出された無線伝搬路の状況に基づいて各キャリアの送信で使用する変調方式を決定するようにしたため、マルチキャリア通信を行うに際して、データ伝送の効率及び品質を効果的に確保することができる。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。

本発明の第１実施例を説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る通信装置の構成例を示してある。本例の通信装置は、複数であるｎ個のサブチャネルを有して当該ｎ個のサブキャリアを用いてマルチキャリア通信を行うマルチキャリア通信システムに設けられており、送信及び受信を行う送受信装置として機能する。
本例の通信装置は、サブチャネルと同数だけ存在するｎ個の適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）と、データ分割部１と、信号合成部２と、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部３と、アンテナ４と、信号分割部５と、データ合成部６と、チャネル制御部７を備えている。各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）は、各サブチャネルと対応しており、各サブキャリアで伝送されるデータを処理する。
また、各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）には、フレーム生成部１１と、直交変調部１２と、直交検波部１３と、同期処理部１４と、歪補償推定部１５と、適応復調部１６と、伝搬路推定部１７と、変調方式指示部１８が備えられている。

図２には、本例の通信装置により無線通信される伝送フレームの構成例を示してある。
本例の伝送フレームは、プリアンブルと、相手局変調方式情報と、情報シンボルから構成されている。
プリアンブルとしては、送信側の通信装置と受信側の通信装置とで予め同一のデータが設定される。プリアンブルは、例えば、通信の同期をとるためや、伝搬路状況を推定するために使用される。
相手局変調方式情報としては、通信の相手局となる通信装置により使用すべき変調方式を特定する情報が用いられる。
情報シンボルとしては、伝送対象となるデータの情報シンボルが用いられる。

本例の通信装置により行われる動作の一例を示す。
なお、本例では、各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）によりそれぞれ独立に処理が行われるが、同様な処理が行われるため、各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）の動作としては図１に示される各構成部１１〜１８を代表させて説明する。
また、本例のマルチキャリア通信システムでは、送信側となる通信装置から受信側となる他の通信装置へマルチキャリア通信が行われるが、ここでは、説明の便宜上から、本例の通信装置が送信側（自局）となる場合及び受信側（相手局）となる場合として説明する。

まず、本例の通信装置が送信側（自局）となる場合における動作例を示す。
送信対象となるデータ（送信データ）がデータ分割部１に入力される。
データ分割部１は、ｎ個の適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）に対して送信データを分割して、分割データを各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）のフレーム生成部１１へ出力する。ここで、データ分割部１は、例えば、送信データに対して一つ前の受信タイミングの受信信号により伝搬路推定部１７で推定された各サブチャネルの伝搬路状況に基づいてチャネル制御部７で決定された変調方式に対応した伝送フレームの生成に必要なデータ量ずつ、送信データを適宜分割して各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）のフレーム生成部１１へ出力する。

なお、本例では、各サブチャネルに設定される変調方式を特定する情報が、チャネル制御部７から出力されてデータ分割部１に入力される。
また、本例では、変調方式としては、６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）のいずれかが切り替えられて使用される。なお、本例では、各変調方式毎に、伝送フレームに含めるデータの量が異なる。

フレーム生成部１１は、データ分割部１から入力される分割された送信データを情報シンボルへ変換してシンボル化し、予めメモリに記憶などされたプリアンブルのシンボルと、相手局変調方式情報のシンボルと、送信データのシンボル化により得られた情報シンボルとから送信する伝送フレームを生成して、当該伝送フレームを直交変調部１２へ出力する。ここで、フレーム生成部１１では、チャネル制御部７で決定された変調方式を特定する信号（相手局変調方式指示信号）が変調方式指示部１８から入力され、当該信号により特定された変調方式に応じて送信データのシンボル化を行い、また、当該シンボル化により得られた情報シンボルにプリアンブル及び当該信号により特定された変調方式を示す相手局受信時の変調方式情報（相手局変調方式情報）のシンボルを付加して伝送フレームを生成する。

直交変調部１２は、フレーム生成部１１から入力される伝送フレームに対して、変調方式指示部１８から入力される相手局変調方式指示信号により特定された変調方式を使用して、それぞれの適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）に対応したサブキャリア周波数で直交変調を施し、これにより得られた直交変調信号を信号合成部２へ出力する。
信号合成部２には、ｎ個の適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）の直交変調部１２からそれぞれのサブチャネルに対応した直交変調信号が入力される。
信号合成部２は、各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）から入力される直交変調信号を合成して、当該合成結果の信号（合成信号）をＲＦ部３へ出力する。
ＲＦ部３は、信号合成部２から入力される合成信号を高周波信号（ＲＦ信号）へ周波数変換して、当該高周波信号をアンテナ４へ出力する。
アンテナ４は、ＲＦ部３から入力される高周波信号を無線により送信する。これにより、当該高周波信号が無線伝搬路（無線伝送路）へ送出される。

次に、本例の通信装置が受信側（相手局）となる場合における動作例を示す。
アンテナ４は、送信側から無線送信された高周波信号を受信して、受信した信号をＲＦ部３へ出力する。本例では、受信信号は、マルチキャリアの信号である。
ＲＦ部３は、アンテナ４から入力される受信信号をより低い周波数の信号へ周波数変換して、当該信号を信号分割部５へ出力する。
信号分割部５は、ＲＦ部３から入力される信号を各サブキャリアの周波数成分に分割して、当該各サブキャリアの周波数成分の信号を当該各サブキャリアに対応したそれぞれの適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）の直交検波部１３及び伝搬路推定部１７へ出力する。

直交検波部１３は、信号分割部５から入力されるサブキャリア周波数成分の信号を直交検波してサブキャリア周波数成分を除去し、当該信号をベースバンドのＩ成分及びＱ成分の信号（ＩＱ信号）へ変換して同期処理部１４へ出力する。
同期処理部１４は、直交検波部１３からベースバンドのＩＱ信号として入力される伝送フレームに含まれるプリアンブルのシンボルに基づいて同期をとり、これにより伝送フレームの同期をとったものを受信フレームとして生成して歪補償推定部１５へ出力する。
歪補償推定部１５は、同期処理部１４から入力される受信フレームに含まれるプリアンブル（受信プリアンブル）のシンボルと予めメモリに記憶などされたプリアンブル（既知のプリアンブル）のシンボルに基づいて無線伝搬路で受けた伝搬路歪を受信フレームに対して補償して当該歪補償後の受信フレームを適応復調部１６へ出力し、これとともに、伝搬路の通信状況の良し悪しを表す伝搬路歪を検出して、当該伝搬路歪に関する情報を伝搬路推定信号として伝搬路推定部１７へ出力する。

伝搬路推定部１７は、信号分割部５から入力されるサブキャリア周波数成分の信号（受信信号）及び歪補償推定部１５から入力される伝搬路推定信号に基づいて、各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）毎に利用しているサブチャネルの伝搬路状況を推定的に検出し、当該推定結果を表す伝搬路情報をチャネル制御部７へ出力する。
ここで、伝搬路状況を推定する手法としては、種々なものが用いられてもよい。例えば、受信レベルを用いる手法や、波形等化器からの出力結果に係るマルチパス歪の程度やベースバンドアイパターンの開口度を調べる手法や、送受既知のパターンデータから相関演算により受信Ｓ／Ｎ情報や遅延スプレッド情報などを検出する手法などを用いることができ、これにより、伝搬路歪などを推定して、変調方式の多値数選択の判定に利用することができる（例えば、非特許文献１参照。）。また、例えば、送信側で送信データに誤り訂正符号を付加して受信側での誤り検出率から伝搬路の状況を推定する手法や、幾つかの手法の組み合わせなどを用いることも可能である。

チャネル制御部７には、ｎ個の適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）の伝搬路推定部１７からそれぞれのサブチャネルの伝搬路情報が入力される。
チャネル制御部７は、各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）の伝搬路推定部１７から入力される伝搬路情報に基づいて、次の送信タイミングにおける各サブチャネルについての最適な変調方式（送信のための変調方式）を決定し、これとともに、例えば歪補償推定部１５や伝搬路推定部１７を介して各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）から入力される受信信号に含まれる相手局変調方式情報のシンボルを解折することで当該受信タイミングにおける各サブチャネルについての変調方式（受信のための変調方式）を決定し、これら各サブチャネルについて決定した変調方式を指示するための信号（変調方式切替信号）を各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）の変調方式指示部１８へ出力する。

変調方式指示部１８は、チャネル制御部７から入力される変調方式切替信号により通知される変調方式の決定内容に従って、次の送信タイミングにおける各サブチャネルについての最適な変調方式（送信のための変調方式）を特定する情報を相手局変調方式指示信号としてフレーム生成部１１及び直交変調部１２へ出力し、今回の受信信号の受信タイミングにおける変調方式（受信のための変調方式）を特定する情報を自局変調方式指示信号として適応復調部１６へ出力する。
適応復調部１６は、歪補償推定部１５から入力される受信フレームに対して、変調方式指示部１８から入力された自局変調方式指示信号により指示された変調方式に対応した復調方式で復調処理を施し、当該復調結果のデータをデータ合成部６へ出力する。

データ合成部６には、ｎ個の適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）の適応復調部１６からそれぞれのサブキャリアで受信した復調データが入力される。
データ合成部６は、各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）から入力されるサブチャネル単位の復調データを合成して、当該合成結果のデータ（全体の復調データ）を出力する。
なお、例えば、送信側におけるデータ分割部１により送信データを分割する方法と、受信側におけるデータ合成部６により復調データを合成する方法とは、互いに対応しており、送信側から送信データが分割されて送信された後に受信側で受信されて元の送信データへ合成されるような態様が用いられる。

図３には、本例のマルチキャリア通信システムにおける周波数帯域の状況の一例を概略的に示してある。図３のグラフでは、横軸は周波数を示しており、縦軸は伝搬路状況（上方へ行くほど伝搬路状況が良い）を示している。
図３の例では、複数であるｎ個の異なる周波数ｆ（１）〜ｆ（ｎ）を有するｎ個のサブキャリアからマルチキャリアが構成されており、それぞれのサブキャリア毎に、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫのいずれかが変調方式として設定されている。

ここで、各サブキャリアに設定される変調方式は、各サブキャリアに対応した各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）において、例えば、各サブキャリアのサブチャネルにおける伝搬路状況や、伝送対象となるデータの種類或いはデータ量や、データ伝送に要求される通信速度或いは通信品質や、ユーザにより入力される指示などに基づいて、決定される。また、各サブキャリアに設定される変調方式は、例えば、伝搬路状況等と設定する変調方式との対応付けなどのように各サブキャリアについてメモリに記憶などされた変調方式の決定条件に基づいて、決定される。なお、各サブキャリアの変調方式を決定する条件は、例えば、予め装置に設定されてもよく、或いは、ユーザにより適宜設定することが可能な構成が用いられてもよい。また、各サブキャリアの変調方式を決定する条件としては、例えば、各サブキャリア毎に異なる条件が用いられてもよく、或いは、２つ以上のサブキャリアについて同一の条件が用いられてもよい。

以上のように、本例のマルチキャリア通信システムでは、システムに与えられた周波数帯域を帯域の狭い複数の周波数帯域（サブチャネル）に分割し、各サブチャネル毎に割り当てられた複数のキャリア（サブキャリア）に伝送データを割り当てて通信が行われる。
本例の通信装置では、相手局から送信された自局の受信信号から自局へ向けての各サブチャネル（各サブキャリア）の伝搬路状況を推定し、推定した伝搬路状況に応じて各サブチャネル毎に最適な変調方式を決定して当該変調方式を使用して相手局に対してデータを送信するとともに、相手局へ当該最適な変調方式を通知することが行われ、これにより、各サブチャネルの変調方式が切り替えられる。

具体的には、本例の通信装置では、送信データをサブチャネルの変調方式に対応したデータ量に応じて分割するデータ分割部１や、サブチャネルの変調方式に対応した情報シンボルを生成して伝搬路推定のための信号（プリアンブル）と相手局の変調方式情報を付加して伝送フレームを生成するフレーム生成部１１や、生成された伝送フレームをサブチャネルの周波数で低周波のベースバンド信号へ変換する直交変調部１２や、各サブチャネルの伝送フレームを合成する信号合成部２により、送信対象となるデータを処理して、ＲＦ部３及びアンテナ４により無線送信する。

また、本例の通信装置では、ＲＦ部３及びアンテナ４により無線信号を受信して、送信側で合成された信号を受信側で分割する信号分割部５や、低周波のベースバンド信号から受信フレームを生成する直交検波部１３及び同期処理部１４や、受信信号に含まれる伝搬路推定のための信号（プリアンブル）と既知の信号パターンにより伝搬路で受けた信号歪を補償及び推定する歪補償推定部１５や、当該推定による伝搬路推定結果と受信信号とから各サブチャネルの伝搬路状況を推定する伝搬路推定部１７や、当該推定された結果から各サブチャネルに最適な変調方式を決定するチャネル制御部７や、送受の変調方式を切り替える指示を発する変調方式指示部１８や、受信フレームを復調する適応復調部１６や、各サブチャネルの受信データを合成するデータ合成部６により、無線受信された信号を処理する。

従って、本例の通信装置により行われる通信方式では、マルチキャリア通信システムにおいてデジタル情報を無線伝送するに際して、各サブキャリア毎に伝搬路状況を推定などして最適な変調方式を通信に使用することにより、各サブキャリア毎に適応的に変調方式を選択することができ、これにより、データ伝送の高効率性や、データ伝送の高品質性を確保することができる。
また、本例の通信装置では、例えば、各サブキャリアの変調方式に対応して送信側で送信データを分割する構成及び受信側で受信データを合成する構成や、各サブキャリア毎に変調方式を通知する情報（相手局変調方式情報）を付加してフレームを生成する構成や、各サブキャリア毎に設けられた複数の適応変調処理部Ａ１（１）〜Ａ（ｎ）により並列に処理が可能な構成や、各サブキャリア毎に独立な条件で変調方式を決定することが可能な構成や、各サブキャリアの変調方式をチャネル制御部７により一括して管理する構成などにより、データ伝送の効率及び品質の確保を効果的に実現することができる。

なお、本例の通信装置では、データ分割部１の機能によりデータ分配手段が構成されており、フレーム生成部１１の機能によりフレーム生成手段が構成されており、直交変調部１２の機能により変調手段が構成されており、信号合成部２の機能により信号合成手段が構成されており、ＲＦ部３の機能やアンテナ４の機能により無線送信手段や無線受信手段が構成されており、信号分割部５の機能により信号分配手段が構成されており、直交検波部１３の機能や同期処理部１４の機能や歪補償推定部１５の機能によりフレーム再生手段が構成されており、適応復調部１６の機能により復調手段が構成されており、データ合成部６の機能によりデータ合成手段が構成されており、伝搬路推定部１７の機能により伝搬路状況検出手段が構成されており、チャネル制御部７の機能により送信変調方式決定手段が構成されている。

本発明の第２実施例を説明する。
なお、本例では、上記した第１実施例とは異なる構成部分について詳しく説明し、同様な構成部分については説明を省略或いは簡略化する。
本例の通信装置では、例えば伝搬路の状況が極端に劣悪であって正常なデータ伝送が不可能であるようなサブチャネルをヌルチャネルとして検出し、このようなヌルチャネルについては有効なデータの伝送に使用しないようにする。
具体的には、チャネル制御部７は、各適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）の伝搬路推定部１７から入力される伝搬路情報に基づいて、次の送信タイミングにおける各サブチャネルによるデータ伝送について、正常なデータ伝送が不可能であるか否かを判定し、正常なデータ伝送が不可能であると判定したサブチャネルについてはヌルデータを割り当てることとする。
ここで、各サブチャネルについて正常なデータ伝送が不可能であるか否かを判定する態様としては、例えば、サブチャネルの伝搬路状況が所定の閾値や所定の条件などに基づいて劣悪である場合に不可能であると判定するような態様を用いることができる。

また、チャネル制御部７は、ヌルデータを割り当てることにしたサブチャネルについては、そのサブチャネルに対応した適応変調処理部Ａ（１）〜Ａ（ｎ）のフレーム生成部１１に対して、変調方式指示部１８を介して、有効なデータではなくヌルデータを送信するように指示する。
ヌルデータを送信するように指示されたフレーム生成部１１は、データ分割部１からの送信データの代わりにヌルデータをフレーム化する。すなわち、このような指示を受けたフレーム生成部１１は、予めメモリに記憶などされたプリアンブルのシンボルと、相手局変調方式情報のシンボルと、ヌルデータのシンボルとから送信する伝送フレームを生成して、当該伝送フレームを直交変調部１２へ出力する。

図４には、本例の通信装置により無線通信されるヌルチャネルの伝送フレームの構成例を示してある。
本例の伝送フレームは、プリアンブルと、相手局変調方式情報と、ヌルシンボルから構成されている。
ヌルシンボルとしては、ヌルデータのシンボルが用いられる。
図５には、本例のマルチキャリア通信システムにおける周波数帯域の状況の一例を概略的に示してある。図５のグラフでは、横軸は周波数を示しており、縦軸は伝搬路状況（上方へ行くほど伝搬路状況が良い）を示している。
図５の例では、複数であるｎ個の異なる周波数ｆ（１）〜ｆ（ｎ）を有するｎ個のサブキャリアからマルチキャリアが構成されており、それぞれのサブキャリア毎に、ヌル、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫのいずれかが変調方式として設定されている。

以上のように、本例の通信装置では、各サブキャリアの伝搬路状況を推定した結果に基づいて、伝搬路状況が劣悪であるサブキャリアについては有効データの伝送を行わずにヌルデータを伝送することとしたため、伝搬路状況が劣悪なサブキャリアを用いてデータを伝送してしまうことを回避することができる。
また、本例の通信装置では、マルチキャリア通信システムにおいてデジタル情報を無線伝送するに際して、各サブキャリア毎の伝搬路状況に基づいて、各サブキャリア毎に最適な変調方式を通信に使用するとともに、伝搬路状況が劣悪なサブキャリアのチャネルについてはヌルチャネルとして通信に使用しないことにより、データ伝送の高効率性や、データ伝送の高品質性を確保することができる。

ここで、本発明に係る通信システムや通信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、種々な装置やシステム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、本発明に係る通信システムや通信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。

本発明の一実施例に係る通信装置の構成例を示す図である。 有効なデータを伝送するときにおける伝送フレームの構成例を示す図である。 本発明の一実施例に係るマルチキャリア通信システムにおける周波数帯域の状況の一例を示す図である。 ヌルデータを伝送するときにおける伝送フレームの構成例を示す図である。 本発明の一実施例に係るマルチキャリア通信システムにおける周波数帯域の状況の一例を示す図である。 マルチキャリア通信システムにおける周波数帯域の状況の一例を示す図である。

符号の説明

１・・データ分割部、 ２・・信号合成部、 ３・・ＲＦ部、 ４・・アンテナ、 ５・・信号分割部、 ６・・データ合成部、 ７・・チャネル制御部、 １１・・フレーム生成部、 １２・・直交変調部、 １３・・直交検波部、 １４・・同期処理部、 １５・・歪補償推定部、 １６・・適応復調部、 １７・・伝搬路推定部、 １８・・変調方式指示部、 Ａ（１）〜Ａ（ｎ）・・適応変調処理部、

Claims (1)

1. 複数のキャリアを用いて無線通信する通信装置において、
   送信対象となるデータを前記複数のキャリアに分配するデータ分配手段と、
   各キャリア毎に前記分配されたデータと変調方式を特定する情報を含むフレームを生成するフレーム生成手段と、
   各キャリア毎に前記生成されたフレームを変調する変調手段と、
   前記複数のキャリアについて前記変調結果の信号を合成する信号合成手段と、
   前記合成された信号を無線により送信する無線送信手段と、
   無線信号を受信する無線受信手段と、
   前記受信された信号を前記複数のキャリアに分配する信号分配手段と、
   各キャリア毎に前記分配された信号からフレームを再生するフレーム再生手段と、
   各キャリア毎に前記再生されたフレームに含まれる情報により特定される変調方式に対応して当該フレームからデータを復調する復調手段と、
   前記複数のキャリアについて前記復調されたデータを合成するデータ合成手段と、
   各キャリア毎に前記分配された信号に基づいて無線伝搬路の状況を検出する伝搬路状況検出手段と、
   前記検出された無線伝搬路の状況に基づいて各キャリアの送信で使用する変調方式を決定する送信変調方式決定手段と、
   を備えたことを特徴とする通信装置。

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