JP2012124702A - 無線通信装置、及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】受信側が算出した抑圧率や、受信側の歪補償能を示す制御情報を送受信することなく、送信側と受信側との間で抑圧率を決定する。
【解決手段】無線通信装置は、入力されたデータ系列に応じて生成された送信信号のスペクトルを、抑圧するスペクトルの帯域幅に対する送信信号のスペクトルの帯域幅の比率を示す抑圧率に応じて、抑圧する送信帯域抑圧部と、スペクトルが抑圧された送信信号を無線信号として送信する送信部と、送信信号が送信先に誤りなく受信されたことを検出する応答信号検出部と、応答信号検出部の検出結果に基づいて、抑圧率を決定する送信帯域幅決定部とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信を行う無線通信装置、及び無線通信方法に関する。

無線通信が広く普及するとともにその需要が増加している。無線通信に用いる周波数資源は有限であり、現在、周波数資源が逼迫している。このため、周波数利用効率の向上が求められている。ここで、周波数利用効率の定義は、「（周波数利用効率）＝（伝送速度）／（送信帯域幅）」である。

ところで、これまでに伝送速度を向上する手法が盛んに検討されてきた。近年では、伝送速度を維持したまま周波数利用効率を高めるためのアプローチとして、伝送速度を一定に保ったまま、送信帯域幅を削減する手法が検討されている。
図５は、送信帯域幅を削減する手法の概念を示す図である。同図に示すように、送信側が送信スペクトラムの一部をフィルタなどで抑圧することにより、送信に用いる周波数帯域幅である送信帯域幅を削減することができる。以下、このように、送信スペクトラムの一部を削除（抑圧）する手法をスペクトラム圧縮といい、削除された送信スペクトラムの帯域（ナイキスト帯域）を抑圧帯域といい、削除前の送信スペクトラムの帯域に対する抑圧帯域の比を抑圧率という。

上述の手法では、伝送速度を一定に保ったまま、送信帯域幅を削減するため、周波数利用効率を向上させることができる。ただし、送信スペクトラムの抑圧により、受信信号の波形が歪むため、受信側において波形歪みを補償することが必要になる。
図６は、波形歪みの補償の概念を示す図である。同図に示すように、受信側は、送信側において抑圧された帯域を、誤り訂正や等化器による波形歪みの補償を用いて復元又は推定する必要がある。上述の手法を用いる際には、送信側で抑圧された帯域を補償する技術が必須となる。

また、非特許文献１に記載された技術では、送信側の通信装置が、受信側の通信装置における受信状況や歪補償性能（等化器の性能や誤り訂正性能）を考慮して送信スペクトラムの両端を抑圧する。受信側は、誤り訂正や等化器を用いて波形歪みの補償を行うことにより、送信側において抑圧された送信スペクトラムを復元した上で復調処理等を行う。この技術では、送信スペクトラムを抑圧するとき、受信側における受信状況や受信性能を考慮して抑圧率を決定する必要がある。
以下に、受信側の通信装置が抑圧率を決定して通信をする手順を説明する。

図７は、受信側の通信装置において抑圧率を決定する手順を示すフローチャートである。
まず、受信側の通信装置は、送信側の通信装置から通知された変調方式、符号化率、及び自局で測定した受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio；信号対雑音比）、自局に備えられている等化器の性能、及び誤り訂正器の性能に基づいて、復元可能な抑圧率を算出する（ステップＳ７１）。受信側の通信装置は、算出された抑圧率を示す情報を送信側の通信装置に送信する（ステップＳ７２）。送信側の通信装置は、受信側の通信装置から受信した情報に含まれる抑圧率を用いて、送信スペクトラムを抑圧して、周波数帯域幅を削減した送信を行う（ステップＳ７３）。

また、非特許文献２に記載された技術では、送信側と受信側との間のチャネル利得が既知であり、送信側の通信装置が、周波数選択性フェージングにより電力が落ち込む部分の送信スペクトラムを抑圧し、比較的チャネル利得の高い周波数帯域を送信に用いることにより、周波数帯域を削減しつつ受信電力を向上させている。また、受信側の通信装置は、誤り訂正器と等化器とを用いて、受信したスペクトラムに対して波形歪みの補償を行う。
以下に、送信側の通信装置が抑圧率を決定して通信をする手順を説明する。

図８は、送信側の通信装置において抑圧率を決定する手順を示すフローチャートである。
まず、受信側の通信装置は、自局で測定した受信ＳＮＲと、自らの備える等化器の性能及び誤り訂正の性能を示す情報とを送信側の通信装置に送信する（ステップＳ８１）。送信側の通信装置は、受信側の通信装置から受信した受信ＳＮＲ、等化器の性能及び誤り訂正の性能を示す情報、並びに、自局において用いる変調方式、及び符号化率に基づいて、受信側の通信装置が復元可能な抑圧率を算出する（ステップＳ８２）。送信側の通信装置は、算出した抑圧率を用いて、送信スペクトラムを抑圧して、周波数帯域幅を削減した送信を行う（ステップＳ８３）。

二木康則、吉田尚正、有吉正行、"ダイナミックスペクトルアクセス適用に向けた部分スペクトル伝送法の検討，"信学技報ＳＲ２００８−６９、ｐｐ．１−６、２００９年1月 岡田暁彦、衣斐信介、三瓶政一、"ターボ等化に対する周波数クリッピングによるスペクトル整形の提案、"信学技報ＲＣＳ２００６−２５８、ｐｐ．９５−９８、２００７年3月

しかしながら、非特許文献１に記載されている技術では、受信側でチャネル利得に基づいて抑圧率を算出し、算出した抑圧率を示す制御情報を送信側に送信する必要がある。また、非特許文献２に記載されている技術では、受信側の歪補償性能などを示す制御情報を送信側に送信する必要がある。
そのため、算出した抑圧率や、受信側の歪補償能を示す制御情報を送受信又は復号する機能を有していない既存の無線通信システムに対して、上記の技術を用いることができないことがある。

本発明は、上記状況を鑑みてなされたもので、その目的は、受信側が算出した抑圧率や、受信側の歪補償能を示す制御情報を送受信することなく、送信側と受信側との間で抑圧率を決定することができる無線通信装置、及び無線通信方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、通信を行う複数の無線通信装置を具備する無線通信システムにおける無線通信装置であって、入力されたデータ系列に応じて生成された送信信号のスペクトルを、抑圧するスペクトルの帯域幅に対する前記送信信号のスペクトルの帯域幅の比率を示す抑圧率に応じて、抑圧する送信帯域抑圧部と、スペクトルが抑圧された前記送信信号を無線信号として送信する送信部と、前記送信信号が送信先に誤りなく受信されたことを検出する応答信号検出部と、前記応答信号検出部の検出結果に基づいて、前記抑圧率を決定する送信帯域幅決定部とを備えていることを特徴とする無線通信装置である。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信帯域幅決定部は、前記抑圧率を決定する際に、前記抑圧率の初期値を１にするとともに、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されるまで、前記送信信号を送信するたびに前記抑圧率から所定の変化量を減算し、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されたときの前記抑圧率を以降の送信に用いることを決定することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信帯域幅決定部は、前記抑圧率を決定する際に、前記抑圧率の初期値を０にするとともに、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されなくなるまで、前記送信信号を送信するたびに前記抑圧率に所定の変化量を加算し、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されなくなった直前の送信において用いた前記抑圧率を以降の送信に用いることを決定することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信帯域幅決定部は、更に、送信のたびに所定のステップ値で前記変化量を小さくすることを特徴とする。

また、本発明は、通信を行う複数の無線通信装置を具備する無線通信システムにおける無線通信方法であって、入力されたデータ系列に応じて生成された送信信号のスペクトルを、抑圧するスペクトルの帯域幅に対する前記送信信号のスペクトルの帯域幅の比率を示す抑圧率に応じて、抑圧する送信帯域抑圧ステップと、スペクトルが抑圧された前記送信信号を無線信号として送信する送信ステップと、前記送信信号が送信先に誤りなく受信されたことを検出する応答信号検出ステップと、前記応答信号検出ステップにおける検出結果に基づいて、前記抑圧率を決定する送信帯域幅決定ステップとを有することを特徴とする無線通信方法である。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信帯域幅決定ステップにおいて、前記抑圧率を決定する際に、前記抑圧率の初期値を１にするとともに、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されるまで、前記送信信号を送信するたびに前記抑圧率から所定の変化量を減算し、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されたときの前記抑圧率を以降の送信に用いることを決定することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信帯域幅決定ステップにおいて、前記抑圧率を決定する際に、前記抑圧率の初期値を０にするとともに、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されなくなるまで、前記送信信号を送信するたびに前記抑圧率に所定の変化量を加算し、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されなくなった直前の送信において用いた前記抑圧率を以降の送信に用いることを決定することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信帯域幅決定ステップにおいて、更に、送信のたびに所定のステップ値で前記変化量を小さくすることを特徴とする。

この発明によれば、無線端末装置は、送信信号の応答として受信する応答信号に基づいて抑圧率を決定するので、受信側が算出した抑圧率や、受信側の歪補償能を示す制御情報を送受信することなく、送信側と受信側との間で抑圧率を決定することができる。

第１実施形態における送信側の第1無線通信装置１の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における受信側の第2無線通信装置５の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における抑圧率αを算出する手順を示すフローチャートである。 第２実施形態における抑圧率αを算出する手順を示すフローチャートである。 送信帯域幅を削減する手法の概念を示す図である。 波形歪みの補償の概念を示す図である。 受信側の通信装置において抑圧率を決定する手順を示すフローチャートである。 送信側の通信装置において抑圧率を決定する手順を示すフローチャートである。

図面を参照して、本発明の実施形態における無線通信装置、及び無線通信方法を説明する。本実施形態における無線通信システムは、データ系列を送信する側の装置である第1無線通信装置と、データ系列を受信する側の装置である第２無線通信装置とを具備している。以下、第1無線通信装置と、第2無線通信装置とについて説明する。

（第1実施形態）
図１は、第１実施形態における送信側の第1無線通信装置１（以下、無線通信装置１という）の構成を示す概略ブロック図である。
同図に示すように、無線通信装置１は、送信信号生成回路１１、再送バッファ回路１２、送信帯域抑圧回路１３、送信アナログ処理回路１４、送受信スイッチ１５、アンテナ１６、受信アナログ処理回路１７、復調回路１８、ＡＣＫ（ACKnowledgement；応答）信号検出回路１９、及び送信帯域幅決定回路２０を備えている。

送信信号生成回路１１は、上位の装置などから入力されるデータ系列に対して、符号化、変調、Ｄ／Ａ（Digital to Analogue；デジタル−アナログ）変換などを行い、送信信号を生成する。また、送信信号生成回路１１は、生成した送信信号に対応して送信先から受信するＡＣＫ信号に対する待機期限のカウントを開始するために、送信の開始を示す信号をＡＣＫ信号検出回路１９に出力する。また、送信信号生成回路１１は、送信信号の伝送に失敗した場合の再送に備えて、生成した送信信号を再送バッファ回路１２に記憶させる。

再送バッファ回路１２には、送信信号の伝送に失敗した場合の再送に備えて、送信信号が記憶されている。また、再送バッファ回路１２は、送信が成功したことを示す信号がＡＣＫ信号検出回路１９から入力されると、記憶している送信信号を消去する。
送信帯域抑圧回路１３は、送信信号生成回路１１から入力される送信信号に対して、送信帯域幅決定回路２０から入力される抑圧率αを用いてフィルタリング処理を行い、送信信号の周波数帯域幅を抑圧する。また、送信帯域抑圧回路１３は、ＡＣＫ信号検出回路１９から送信の失敗を示す信号が入力されると、再送バッファ回路１２から送信信号を読み出し、読み出した送信信号に対して、送信帯域幅決定回路２０から入力される抑圧率αを用いてフィルタリング処理を行い、送信信号の周波数帯域幅を抑圧する。
また、送信帯域抑圧回路１３は、抑圧した送信信号を送信アナログ処理回路１４に出力する。

送信アナログ処理回路１４は、送信帯域抑圧回路１３においてフィルタリング処理された送信信号に対して、周波数変換等のアナログ処理を行い、アナログ処理を行った送信信号を送受信スイッチ１５に出力する。
送受信スイッチ１５は、送信アナログ処理回路１４から入力される信号をアンテナ１６に出力し無線信号として送信するとともに、アンテナ１６が受信した無線信号を受信アナログ処理回路１７に受信信号として出力する。

受信アナログ処理回路１７は、送受信スイッチ１５から入力される受信信号に対して、周波数変換、フィルタリング処理等を行い、ベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を復調回路１８に出力する。
復調回路１８は、受信アナログ処理回路１７から入力されたベースバンド信号に対して、復調、誤り訂正等を行って受信データ信号を生成し、生成した受信データ信号をＡＣＫ信号検出回路１９に出力する。

ＡＣＫ信号検出回路１９は、送信信号生成回路１１から送信の開始を示す信号が入力されると、内部に有しているタイマ１９１に予め定められた待機期限を示す値を設定し、タイマ１９１にカウントを開始させる。また、ＡＣＫ信号検出回路１９は、復調回路１８から受信データ信号が入力されると、入力された受信データ信号に自装置を宛先とするＡＣＫ信号が含まれている否かを判定する。

また、ＡＣＫ信号検出回路１９は、自装置宛のＡＣＫ信号が含まれている場合、タイマ１９１のカウントを停止させるとともに、自装置宛のＡＣＫ信号を受信したことすなわち、送信が成功したことを示す信号を再送バッファ回路１２及び送信帯域幅決定回路２０に出力する。
また、ＡＣＫ信号検出回路１９は、自装置宛のＡＣＫ信号を受信することなく、タイマ１９１のカウントにより、待機期限が満了したことを検出すると、送信が失敗したことを示す信号を送信帯域抑圧回路１３及び送信帯域幅決定回路２０に出力する。
送信帯域幅決定回路２０は、送信帯域抑圧回路１３が送信帯域幅を抑圧する際に用いる抑圧率αを算出し、算出した抑圧率αを送信帯域抑圧回路１３に出力する。

上述の構成により、無線通信装置１は、入力されたデータ系列から送信信号を生成し、送信先から受信するＡＣＫ信号に基づいて、送信信号の周波数帯域幅を抑圧に用いる抑圧率α算出を行う。そして、無線通信装置１は、算出した抑圧率αを用いて送信信号の周波数帯域幅を抑圧し、抑圧された送信信号を送信する。

続いて、本実施形態における受信側の第２無線通信装置の構成を説明する。
図２は、本実施形態における受信側の第２無線通信装置５（以下、無線通信装置５という）の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、無線通信装置５は、アンテナ５１、送受信スイッチ５２、受信アナログ処理回路５３、等化回路５４、復調復号回路５５、誤り検出回路５６、ＡＣＫ信号生成回路５７、及び送信アナログ処理回路５８を備えている。

送受信スイッチ５２は、アンテナ５１が受信した無線信号を受信アナログ処理回路５３に受信信号として出力するとともに、送信アナログ処理回路５８から入力される信号をアンテナ５１に出力し無線信号として送信する。
受信アナログ処理回路５３は、送受信スイッチ５２から入力された受信信号に対して、周波数変換、フィルタリング処理等のアナログ処理を行って、ベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を等化回路５４に出力する。

等化回路５４は、受信アナログ処理回路５３から入力されたベースバンド信号に対して、無線通信装置１の送信帯域抑圧回路１３における周波数帯域幅を抑圧する処理（スペクトル抑圧処理）により生じた歪を補償するための等化処理を行い、等化処理されたベースバンド信号を復調復号回路５５に出力する。ここで、等化回路５４が行う等化処理は、例えば、ゼロフォーシング規範による等化処理や、最小２乗誤差規範による等化処理や、ターボ等化による等化処理などである。
復調復号回路５５は、等化回路５４が歪補償したベースバンド信号に対して、復調処理、誤り訂正復号処理等を行い、受信データ信号を生成し、生成した受信データ信号を誤り検出回路５６に出力する。

誤り検出回路５６は、復調復号回路５５から受信データ信号が入力されると、入力された受信データ信号に誤りが含まれているか否かを判定する。例えば、送信側の無線通信装置１の送信信号生成回路１１が、フレームチェックシーケンス等の誤り検出符号を挿入し、誤り検出回路５６は挿入された誤り検出符号を用いることで、誤りを検出することができる。
また、誤り検出回路５６は、受信データ信号に誤りが含まれていない場合、すなわち、無線通信装置１から送信された信号が正常に受信された場合、送信が成功したことを示す信号をＡＣＫ信号生成回路５７に出力するとともに、受信データ信号を上位の装置などにデータ系列として出力する。一方、誤り検出回路５６は、受信データ信号に誤りが含まれていた場合、処理を終了する。

ＡＣＫ信号生成回路５７は、送信が成功したことを示す信号を誤り検出回路５６から入力されると、予め定められたＡＣＫ信号を送信アナログ処理回路５８に出力する。
送信アナログ処理回路５８は、ＡＣＫ信号生成回路５７から入力されたＡＣＫ信号に対して、周波数変換等のアナログ処理を行い、アナログ処理を行ったＡＣＫ信号を送受信スイッチ５２に出力して、ＡＣＫ信号をアンテナ５１から無線信号として送信する。

上述の構成により、受信側の無線通信装置５は、無線通信装置１においてスペクトラム抑圧された信号を等化回路５４が歪補償することによって、受信データ信号を復元することが可能となる。また、無線通信装置５は、復元した受信データ信号に誤りが含まれているか否かの判定を行う。無線通信装置５は、受信データ信号に誤りが含まれていない場合、ＡＣＫ信号を送信し、受信データ信号に誤りが含まれている場合、ＡＣＫ信号を送信しない。
すなわち、無線通信装置５は、スペクトラム抑圧された受信データ信号を誤りなく正しく受信できた場合、ＡＣＫ信号を送信し、スペクトラム抑圧された受信データ信号を正しく受信できなかった場合、ＡＣＫ信号を送信しない。このように、無線通信装置５は、ＡＣＫ信号を送信するか否かを選択することにより、無線通信装置１におけるスペクトラム抑圧に用いる抑圧率αの算出を間接的に制御していることになる。

続いて、無線通信装置１における抑圧率αを算出する手順について説明する。
図３は、本実施形態における抑圧率αを算出する手順を示すフローチャートである。

送信帯域幅決定回路２０は、データ系列の送信先となる無線通信装置５との通信が開始されると、初期値として抑圧率αを「１」（１００％）にする（ステップＳ１１）。ここで、抑圧率α＝１は送信信号のすべてのスペクトラムを抑圧することを示す。
そして、送信帯域幅決定回路２０は、抑圧率αから予め定めた変化量Δαを減算し、減算結果を新たな抑圧率αにし、新たな抑圧率αを送信帯域抑圧回路１３に出力する（ステップＳ１２）。

ここで、変化量Δαは、シミュレーションや、実測値などに基づいて予め定められた値である。変化量Δαを小さな値とすると、抑圧率αの解像度を高くした制御ができ、周波数利用効率をより向上させることができる。しかし、抑圧率αを決定するまでに時間を要してしまい、周波数利用効率と、抑圧率αの決定に要する時間とのトレードオフの関係にある。

送信帯域抑圧回路１３が、入力された抑圧率αを用いて送信信号のスペクトラムの抑圧を行い、抑圧率αで抑圧された送信信号が送信される（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３において送信された送信信号に対するＡＣＫ信号が受信されず、ＡＣＫ信号検出回路１９から送信の失敗を示す信号が入力されると（ステップＳ１４：ＮＯ）、送信帯域幅決定回路２０は、処理をステップＳ１２に戻す。すなわち、無線通信装置１は、抑圧率αから変化量Δαを更に減算した値を新たな抑圧率αにし、抑圧率を下げて送信信号の送信を再度行う。

一方、ステップＳ１３において送信された送信信号に対するＡＣＫ信号が受信され、ＡＣＫ信号検出回路１９から送信の成功を示す信号が入力されると（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、送信帯域幅決定回路２０は、現在の抑圧率αを用いた通信が可能であると判定し、現在の抑圧率αを送信に用いる抑圧率αに決定して処理を終了する。
以後、無線通信装置１は、決定した抑圧率αを用いてスペクトルを抑圧した送信信号を送信する。

上述のように、無線通信装置１は、抑圧率αの初期値を１にするとともに、無線通信装置５からＡＣＫ信号を受信するまで、送信信号を送信するたびに抑圧率αを徐々に小さくすることにより、送信信号を送信する周波数帯域幅を徐々に増加させる。そして、無線通信装置１は、ＡＣＫ信号を受信したときにおける抑圧率αを、以降の送信に用いる抑圧率に決定することを特徴としている。
換言すると、無線通信装置１は、ＡＣＫ信号の有無、すなわち、送信の成否に基づいて、無線通信装置５との通信に用いる抑圧率αを算出し、送信信号を送信する周波数帯域幅を決定する。

これにより、受信側の無線通信装置５が算出した抑圧率を示す特別な制御情報、又は、受信側の無線通信装置５の歪補償性能を示す情報などの特別な制御情報を送信することなく、スペクトラムの抑圧率αを算出することができる。
本実施形態の送信側の無線通信装置１を用いることにより、上述のような特別な制御情報を用いないブラインド処理を行うことができ、送信側と受信側とのチャネル利得に応じた、送信信号に対するスペクトラムの抑圧率αを算出することができる。このとき、受信側の無線通信装置５から送信側の無線通信装置１にフィードバックする情報は、一般的な通信において用いられるＡＣＫ信号のみである。そのため、既存の通信システムへの適応が容易である。

また、無線通信装置１と無線通信装置５との間で利用される周波数帯域幅は、算出された抑圧率αに応じて減らすことができ、周波数利用効率を向上させることができる。
また、変化量Δαを適切に設定することにより、受信側の無線通信装置５が復元可能な範囲で最も大きい抑圧率αを選択することができ、送信に用いる周波数帯域幅を最も小さい帯域幅にすることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態における送信側の無線通信装置は、抑圧率αを算出する際の手順が第１実施形態と異なる。また、本実施形態における送信側の無線通信装置の構成は、第1実施形態の無線通信装置１と同じであるので、その説明を省略する。
以下、本実施形態における抑圧率αを算出する際の手順を説明する。

図４は、第２実施形態における抑圧率αを算出する手順を示すフローチャートである。
送信帯域幅決定回路２０は、データ系列の送信先となる無線通信装置５との通信が開始されると、初期値として抑圧率αを「０」（０％）にする（ステップＳ２１）。ここで、抑圧率α＝０は送信信号のスペクトラムを抑圧しないことを示す。
そして、送信帯域幅決定回路２０は、抑圧率αに予め定めた変化量Δαを加算し、加算結果を新たな抑圧率αにし、新たな抑圧率αを送信帯域抑圧回路１３に出力する（ステップＳ２２）。

送信帯域抑圧回路１３が、入力された抑圧率アルファを用いて送信信号のスペクトラムの抑圧を行い、抑圧率αで抑圧された送信信号が送信される（ステップＳ２３）。
ステップＳ２３において送信された送信信号に対するＡＣＫ信号が受信され、ＡＣＫ信号検出回路１９から送信の成功を示す信号が入力されると（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、送信帯域幅決定回路２０は、処理をステップＳ２２に戻す。すなわち、無線通信装置１は、抑圧率αに変化量Δαを更に加算した値を新たな抑圧率αにし、抑圧率を上げて送信信号の送信を行う。

一方、ステップＳ１３において送信された送信信号に対するＡＣＫ信号が受信されず、ＡＣＫ信号検出回路１９から送信の失敗を示す信号が入力されると（ステップＳ２４：ＮＯ）、送信帯域幅決定回路２０は、現在の抑圧率αを用いた通信が不可能であると判定し、現在の抑圧率αから変化量Δαを減算して前回の送信に用いた抑圧率に戻し（ステップＳ２５）、当該抑圧率を以後の送信に用いる抑圧率αに決定して処理を終了する。
以後、無線通信装置１は、決定した抑圧率αを用いてスペクトルを抑圧した送信信号を送信する。

上述のように、第２実施形態の無線通信装置１は、抑圧率αの初期値を０にするとともに、無線通信装置５からＡＣＫ信号を受信しなくなるまで、送信信号を送信するたびに抑圧率を徐々に大きくすることにより、送信信号を送信する周波数帯域幅を徐々に減少させる。そして、無線通信装置１は、ＡＣＫ信号を受信しなくなった直前の送信において用いた抑圧率αを、以降の送信に用いる抑圧率に決定することを特徴としている。
換言すると、無線通信装置１は、ＡＣＫ信号の有無、すなわち、送信の成否に基づいて、無線通信装置５との通信に用いる抑圧率αを算出し、送信信号を送信する周波数帯域幅を決定する。

これにより、第１実施形態と同様に、受信側の無線通信装置５が算出した抑圧率を示す特別な制御情報、又は、受信側の無線通信装置５の歪補償性能を示す情報などの特別な制御情報を送信することなく、スペクトラムの抑圧率αを算出することができる。また、第１実施形態と同様に、受信側の無線通信装置５が送信側の無線通信装置１に対してフィードバックする情報は、ＡＣＫ信号のみであるため、既存の通信システムへの適応が容易である。
また、本実施形態の無線通信装置１は、抑圧率αの初期値を「０」にしているので、抑圧率αを決定するまでに行う送信は成功し、抑圧率αを決定するまでの間にデータ系列を伝送することができ、周波数利用効率を更に向上させることができる。

なお、上述の第1及び第２実施形態において、送信が成功を示すことを示すＡＣＫ信号を用いて抑圧率αを算出（決定）する構成について説明したが、これに限ることなく、送信が失敗したことを示すＮＡＣＫ（Negative ACKnowledgement；否定応答）信号を用いて抑圧率αを算出（決定）するようにしてもよい。

また、上述の第1及び第２実施形態において、変化量Δαを固定値として説明したが、これに限ることなく、変化量Δαを動的に変化させるようにしてもよい。例えば、抑圧率αを決定する処理において、送信を行うたびに変化量Δαを変化させてもよい。具体的には、抑圧率αを決定する処理において、初回の送信時の変化量Δαを最大の値とし、送信を繰り返すたびに変化量Δαの値を予め定めたステップ値で小さくするようにしてもよい。このとき、変化量Δαを変化させる量（ステップ値）は、受信側の無線通信装置５の歪補償性能や、送信側の無線通信装置１と受信側の無線通信装置５との間の利得に応じて、定めた値を用いるようにしてもよい。また、変化量Δαに対して下限値を設けて、一定の値以下にならないようにしてもよい。
これにより、抑圧率αの解像度を高くしつつ、抑圧率αを決定するための所要時間を短くすることができる。

また、上述の第1及び第２実施形態において、抑圧率αは、通信が開始される際に算出（決定）する構成について説明したが、これに限ることなく、１無線フレームごと、又は数無線フレームごとに抑圧率αを算出するようにしてもよい。あるいは、送信の失敗が所定の回数連続して生じた場合に抑圧率αを算出するようにしてもよい。これにより、移動体通信などにおいて、チャネル利得が変化する場合においても、チャネル利得に応じた抑圧率αを算出することができ、チャネル利得に応じて、周波数利用効率を向上させることができる。

また、上述の第1及び第２実施形態における抑圧率αを算出する手順を送信側の無線通信装置１と受信側の無線通信装置５との間の利得に応じて、切り替えるようにしてもよい。例えば、チャネル利得が高い予め定めた閾値より場合、第１実施形態における抑圧率αを算出する手順を用い、チャネル利得が低い場合、第２実施形態における抑圧率αを算出する手順を用いるようにしてもよい。このように、チャネル利得に応じて、抑圧率αを算出する手順を切り替えることにより、より早く抑圧率αを決定することができる。

また、上述の第１及び第２実施形態において、送信側の無線通信装置１は、データ系列を送信する構成を備え、受信側の無線通信装置５はデータ系列を受信する構成を備える場合について説明したが、これに限ることなく、送信側の装置が無線通信装置１及び無線通信装置５の構成を備えるようにしてもよいし、受信側の装置が無線通信装置１及び無線通信装置５の構成を備えるようにしてもよい。

また、上述の第１及び第２実施形態において説明した抑圧率を算出する手順は、シングルキャリア伝送方式を用いて行う通信、及びマルチキャリア伝送方式を用いて行う通信のどちらにも適用可能である。マルチキャリア伝送に適用する場合には、送信帯域抑圧回路１３の前段において、例えば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）処理によってマルチキャリア化のための処理が行われる。マルチキャリア化された送信信号は、再送バッファ回路１２に記憶されるとともに、送信帯域抑圧回路１３に入力される。それ以外の動作については、シングルキャリア伝送の場合と同様である。

なお、本発明における送信帯域幅決定回路２０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより抑圧率αを決定するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

なお、本発明に記載の無線通信装置は各実施形態に記載の送信側の第１無線通信装置１に対応し、本発明に記載の送信部は各実施形態に記載の送信アナログ処理回路１４に対応し、本発明に起債の受信部は各実施形態に記載の受信アナログ処理回路１７に対応する。

１…第１無線通信装置（無線通信装置）
５…第２無線通信装置（無線通信装置）
１１…送信信号生成回路
１２…再送バッファ回路
１３…送信帯域抑圧回路
１４，５８…送信アナログ処理回路
１５，５２…送受信スイッチ
１６，５１…アンテナ
１７，５３…受信アナログ処理回路
１８…復調回路
１９…ＡＣＫ信号検出回路
２０…送信帯域幅決定回路
５４…等化回路
５５…復調復号回路
５６…誤り検出回路
５７…ＡＣＫ信号生成回路
１９１…タイマ

Claims (8)

1. 通信を行う複数の無線通信装置を具備する無線通信システムにおける無線通信装置であって、
   入力されたデータ系列に応じて生成された送信信号のスペクトルを、抑圧するスペクトルの帯域幅に対する前記送信信号のスペクトルの帯域幅の比率を示す抑圧率に応じて、抑圧する送信帯域抑圧部と、
   スペクトルが抑圧された前記送信信号を無線信号として送信する送信部と、
   前記送信信号が送信先に誤りなく受信されたことを検出する応答信号検出部と、
   前記応答信号検出部の検出結果に基づいて、前記抑圧率を決定する送信帯域幅決定部と
   を備えていることを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記送信帯域幅決定部は、
   前記抑圧率を決定する際に、前記抑圧率の初期値を１にするとともに、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されるまで、前記送信信号を送信するたびに前記抑圧率から所定の変化量を減算し、
   前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されたときの前記抑圧率を以降の送信に用いることを決定する
   ことを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記送信帯域幅決定部は、
   前記抑圧率を決定する際に、前記抑圧率の初期値を０にするとともに、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されなくなるまで、前記送信信号を送信するたびに前記抑圧率に所定の変化量を加算し、
   前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されなくなった直前の送信において用いた前記抑圧率を以降の送信に用いることを決定する
   ことを特徴とする無線通信装置。
4. 請求項２又は請求項３のいずれかに記載の無線通信装置であって、
   前記送信帯域幅決定部は、更に、送信のたびに所定のステップ値で前記変化量を小さくする
   ことを特徴とする無線通信装置。
5. 通信を行う複数の無線通信装置を具備する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
   入力されたデータ系列に応じて生成された送信信号のスペクトルを、抑圧するスペクトルの帯域幅に対する前記送信信号のスペクトルの帯域幅の比率を示す抑圧率に応じて、抑圧する送信帯域抑圧ステップと、
   スペクトルが抑圧された前記送信信号を無線信号として送信する送信ステップと、
   前記送信信号が送信先に誤りなく受信されたことを検出する応答信号検出ステップと、
   前記応答信号検出ステップにおける検出結果に基づいて、前記抑圧率を決定する送信帯域幅決定ステップと
   を有することを特徴とする無線通信方法。
6. 請求項５に記載の無線通信方法であって、
   前記送信帯域幅決定ステップにおいて、
   前記抑圧率を決定する際に、前記抑圧率の初期値を１にするとともに、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されるまで、前記送信信号を送信するたびに前記抑圧率から所定の変化量を減算し、
   前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されたときの前記抑圧率を以降の送信に用いることを決定する
   ことを特徴とする無線通信方法。
7. 請求項５に記載の無線通信方法であって、
   前記送信帯域幅決定ステップにおいて、
   前記抑圧率を決定する際に、前記抑圧率の初期値を０にするとともに、前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されなくなるまで、前記送信信号を送信するたびに前記抑圧率に所定の変化量を加算し、
   前記送信信号が前記送信先において誤りなく受信されなくなった直前の送信において用いた前記抑圧率を以降の送信に用いることを決定する
   ことを特徴とする無線通信方法。
8. 請求項６又は請求項７のいずれかに記載の無線通信方法であって、
   前記送信帯域幅決定ステップにおいて、更に、送信のたびに所定のステップ値で前記変化量を小さくする
   ことを特徴とする無線通信方法。

Images