JP2016082500A - 通信装置、通信システム、および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信帯域を有効に活用して、変調方式を示す情報を通信相手に送信することができる通信装置、通信システム、および通信方法を提供する。【解決手段】受信復調部１１が、他の通信装置から送信されたフレームを復調する。変調方式決定部１３が、他の通信装置に、当該他の通信装置から今回送信されたフレームの変調方式に対して、次回送信されるフレームの変調方式を、１シンボルあたりの情報量が増加した変調方式にするのか、または減少した変調方式にするのかを指示する通知用変調方式情報を生成する。送信変調部１４が、通知用変調方式情報を含むデータを変調して他の通信装置に送信するフレームを生成する。【選択図】 図１１

Description

本発明は、フレームの変調方式を示す情報を伝送する通信装置、通信システム、および通信方法に関する。

適応変調技術が採用されてフレームを送受信する無線通信システムがある。そのような無線通信システムにおいて、送信装置は、データを含むペイロード部と、当該ペイロード部になされた変調の方式を示す変調方式情報を含む無線データ部とを含むフレームを送信する。受信装置は、無線データ部に含まれる変調方式情報によって示される変調方式に応じてペイロード部を復調し、データを取り出す。

特許文献１には、無線データ部に、基準となる変調方式を示す基準変調方式情報と、当該基準となる変調方式に対するサブキャリアの変調方式の段階の差を示すサブキャリア変調方式選択情報とを含むフレームを送信する通信装置について記載されている。

特許文献２には、前回送信したフレームの変調方式と今回送信するフレームの変調方式との段階の差を示す１ビットの情報を含むフレームを送信する通信装置について記載されている。

特開２００６−１８０３６４号公報 国際公開第２００６／０８０１８０号

しかし、特許文献１に記載されている通信装置では、送信するフレームに適用しうる変調方式の種類の増加に応じて、基準変調方式情報を示すためのビット数が多くなり、ペイロード部の容量が圧迫されてしまうという問題がある。

また、特許文献２に記載されている通信装置は、通信相手から、変調方式の変化を１ビットで表現した情報と、受信時のＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）を示す情報とを受信するように構成されている。したがって、通信相手から通信装置へ送信されるフレームのペイロード部の容量が圧迫されてしまうという問題がある。

そこで、本発明は、通信帯域を有効に活用して、変調方式を通信相手に伝達することができる通信装置、通信システム、および通信方法を提供することを目的とする。

本発明による通信装置は、他の通信装置から送信されたフレームを復調する復調手段と、他の通信装置に、他の通信装置から今回送信されたフレームの変調方式に対して、次回送信されるフレームの変調方式を、１シンボルあたりの情報量が増加した変調方式にするのか、または減少した変調方式にするのかを指示する通知用変調方式情報を生成する変調方式決定手段と、通知用変調方式情報を含むデータを変調して他の通信装置に送信するフレームを生成する変調手段とを備えたことを特徴とする。

本発明による通信システムは、いずれかの態様の通信装置と、他の通信装置とを備えた
ことを特徴とする。

本発明による通信方法は、他の通信装置から送信されたフレームを復調する復調ステップと、他の通信装置に、他の通信装置から今回送信されたフレームの変調方式に対して、次回送信されるフレームの変調方式を、１シンボルあたりの情報量が増加した変調方式にするのか、または減少した変調方式にするのかを指示する通知用変調方式情報を生成する変調方式決定ステップと、通知用変調方式情報を含むデータを変調して他の通信装置に送信するフレームを生成する変調ステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、通信帯域を有効に活用して、変調方式を通信相手に伝達することができる。

本発明の第１の実施形態の通信システムの構成例を示すブロック図である。 フレームの構成例を示す説明図である。 変調方式情報の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態における復調回路部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における変調方式判定回路部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における変調回路部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における受信変調方式決定部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における変調方式判定回路部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における送信変調方式決定部の動作を示すフローチャートである。 ３ビットで構成された変調方式情報の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態の通信装置の構成例を示すブロック図である。

実施形態１．
本発明の第１の実施形態の通信システム３００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の通信システム３００の構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態の通信システム３００は、第１の無線伝送装置１００と第２の無線伝送装置２００とを含む。

本発明の第１の実施形態の通信システム３００において、第１の無線伝送装置１００と第２の無線伝送装置２００とは、主データを含むフレームを無線通信で互いに送受信する。そして、第１の無線伝送装置１００は、第２の無線伝送装置２００が今回送信したフレームの受信品質に応じて、第２の無線伝送装置が次回に送信するフレームの変調方式についての判定を行い、判定結果に応じた情報を送信する。また、第２の無線伝送装置２００は、第１の無線伝送装置１００が今回送信したフレームの受信品質に応じて、第１の無線伝送装置が次回に送信するフレームの変調方式についての判定を行い、判定結果に応じた情報を送信する。第１の無線伝送装置１００と第２の無線伝送装置２００とは、互いの判定結果に応じた変調方式で変調したフレームを送信して、無線通信を行う。

なお、第１の無線伝送装置１００と第２の無線伝送装置２００とを無線伝送装置と総称することがある。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態における第１の無線伝送装置１００は、復調回路部１１０、受信品質判定回路部１２０、変調方式判定回路部１３０、および変調回路部１４０を含む。

復調回路部１１０は、第２の無線伝送装置２００が変調して送信したフレームを復調する。受信品質判定回路部１２０は、第２の無線伝送装置２００が今回送信したフレームの受信品質の程度を判定する。変調方式判定回路部１３０は、第２の無線伝送装置２００が次回に送信する信号の変調方式を判定する。変調回路部１４０は、第２の無線伝送装置２００に送信するデータを含むフレームを変調する。

図２は、フレームの構成例を示す説明図である。図２に示すように、フレームは、無線データ部と主データ部とを含む。無線データ部は、フレームパタン部と、復調用変調方式情報と、通知用変調方式情報とを含む。フレームパタン部には、例えば、自フレームの設定内容を示す情報等が含まれる。復調用変調方式情報は、自フレームにおける主データ部の変調方式を示す情報である。通知用変調方式情報は、自フレームを送信した一方の無線伝送装置が、当該自フレームを受信した他方の無線伝送装置に、次回に一方の無線伝送装置へ送信するフレームにおける主データ部の変調方式についての指示を示す情報である。具体的には、通知用変調方式情報は、例えば、自フレームに対して返信するフレームにおける主データ部の変調方式の指示を示す情報である。

なお、復調用変調方式情報と通知用変調方式情報とを変調方式情報と総称することがある。

主データ部は、フレームのペイロード部に相当し、自フレームを送信した一方の無線伝送装置が、当該自フレームを受信した他方の無線伝送装置の主処理部（図示せず）に処理させるためのデータを含む。

図２に示すように、主データ部は、例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式や、１２８ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の２^ｎＱＡＭで変調されている。そして、無線データ部は、１シンボルあたりの情報量（以下、値数ともいう）が、主データ部の変調方式の値数以下であるＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式で変調されている。ここで、無線データ部に適用されている変調方式であるＱＰＳＫ方式は、１シンボルあたりの情報量が、２ビットの情報を表現するために必要とされる所定の最小値（４）である。そして、１シンボルあたりの情報量が少ないデータほど、雑音に対する耐性がより強い。したがって、本例において送受信されるフレームの無線データ部は雑音に対する耐性がより強いように構成されている。

復調用変調方式情報および通知用変調方式情報は、一般に、誤り耐性を強めるために冗長化されている。したがって、復調用変調方式情報および通知用変調方式情報は、一般に、多くのビット数で構成されている。それに対して、本例における復調用変調方式情報および通知用変調方式情報は、雑音に対する耐性が強いように構成されている無線データ部にそれぞれ含まれているので、それぞれ２ビットで構成される。よって、図２に示すように、復調用変調方式情報および通知用変調方式情報を少ないビット数で表現して、主データ部のビット数を増加させることができる。したがって、本例によれば、各フレームのペイロード部のデータ量を増加させることができる。図２には、各フレームのペイロード部において増加したデータ量に相当する部分が、網掛けで示されている。

図３は、変調方式情報の例を示す説明図である。前述し、図３に示すように、変調方式情報は、２ビットで構成されている。図３に示す例では、変調方式の変更がない場合（図３に示す例ではホールド）には、変調方式情報は、「００」である。また、図３に示す例では、変調方式の値数の増加（図３に示す例ではアップ）に応じた変調方式情報は、「０１」である。図３に示す例では、変調方式の値数の減少（図３に示す例ではダウン）に応じた変調方式情報は、「１０」である。そして、図３に示す例では、無線アラームの発動に応じた変調方式情報は、「１１」である。

無線アラームについて説明する。無線アラームとは、受信したフレームの伝搬環境が劣悪である場合に出力される警報である。具体的には、後述する復調部１１１が測定したフレームのＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）の値が、所定の閾値未満になった場合に、受信品質判定回路部１２０が、無線アラームを出力する。無線アラームが出力されることを無線アラームが発動するともいう。なお、復調部１１１が、ＬＯＦ（Ｌｏｓｓ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ）が生じたと判定した場合にも、受信品質判定回路部１２０は無線アラームを出力する。

また、所定の閾値は、例えば、ＣＮＲ対ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ）特性に基づいて、ＢＥＲが、１０^−１２の単位の値である場合に応じたＣＮＲの値に予め設定される。なお、ＢＥＲが、１０^−１０の単位の値であったり、１０^−７の単位の値であったり、１０^−４の単位の値であったり、１０^−２の単位の値であったりした場合に応じたＣＮＲの値に予め設定されてもよい。

なお、復調回路部１１０が、フレームが所定の同期信号と同期しているか否かを検出する同期回路を含んでもよい。そして、当該同期回路によって、フレームが所定の同期信号と同期していないと判定した場合に、ＬＯＦが生じたと判定して無線アラームが発動するように構成されていてもよい。

図４は、本発明の第１の実施形態における復調回路部１１０の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、本発明の第１の実施形態における復調回路部１１０は、復調部１１１、無線データ抽出部１１２、および受信変調方式決定部１１３を含む。

復調部１１１は、第２の無線伝送装置２００から受信したフレームであるフレームを復調し、当該フレームの復調後の復調信号を無線データ抽出部１１２に入力する。また、復調部１１１は、第２の無線伝送装置２００から受信したフレームのＣＮＲを測定し、測定結果の値を示すＣＮＲ値情報を受信品質判定回路部１２０および変調方式判定回路部１３０に入力する。

無線データ抽出部１１２は、復調部１１１が入力した復調信号から無線データ部に含まれる復調用変調方式情報および通知用変調方式情報を抽出する。そして、無線データ抽出部１１２は、抽出した復調用変調方式情報を受信変調方式決定部１１３に入力する。また、無線データ抽出部１１２は、抽出した通知用変調方式情報を変調処理用変調方式情報として変調回路部１４０に入力する。また、無線データ抽出部１１２は、復調信号から主データ部を抽出して主処理部に入力する。

受信変調方式決定部１１３には、前回に、第２の無線伝送装置２００から第１の無線伝送装置１００が受信して復調部１１１に入力されたフレームの復調に用いた変調方式が記憶されている。また、受信変調方式決定部１１３には、前回に、第２の無線伝送装置２００から第１の無線伝送装置１００が受信して復調部１１１に入力されたフレームに応じて無線アラームが入力されたか否かが記憶されている。

そして、受信変調方式決定部１１３は、無線アラームが入力されたか否かと、記憶している変調方式と、無線データ抽出部１１２が入力した復調用変調方式情報とに基づいて、復調部１１１がフレームを復調するための復調方式を決定する。そして、受信変調方式決定部１１３は、決定した復調方式を示す復調方式情報を復調部１１１および無線データ抽出部１１２に入力する。

図５は、本発明の第１の実施形態における変調方式判定回路部１３０の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、本発明の第１の実施形態における変調方式判定回路部１３０は、変調方式判定部１３１、変調方式記憶部１３２、および変調方式指示部１３３を含む。

変調方式判定部１３１は、復調部１１１が入力したＣＮＲ値情報が示すＣＮＲの値に基づいて、第２の無線伝送装置２００が第１の無線伝送装置１００へ送信するフレームの変調方式を決定する。そして、変調方式判定部１３１は、決定した変調方式を示す決定変調方式情報を変調方式指示部１３３に入力する。

変調方式記憶部１３２には、第２の無線伝送装置２００に指示した変調方式を示す指示変調方式情報が記憶されている。

変調方式指示部１３３は、変調方式判定部１３１が決定変調方式情報を入力した場合に、変調方式記憶部１３２から指示変調方式情報を読み出す。そして、変調方式指示部１３３は、決定変調方式情報が示す変調方式と、指示変調方式情報が示す変調方式と、受信品質判定回路部１２０が無線アラームを入力したか否かとに基づいて、以下の処理を行う。すなわち、変調方式指示部１３３は、変調方式の値数を、増加させるのか、減少させるのか、もしくは変更させないのか、または変調方式をＱＰＳＫ方式とするのかを決定する。そして、変調方式指示部１３３は、決定結果を示す通知用変調方式情報を生成して変調回路部１４０に入力する。また、変調方式指示部１３３は、変調方式の値数を増加させると決定した場合に、指示変調方式情報が示す変調方式よりも変調方式の値数が１段階多い変調方式を示す指示変調方式情報を変調方式記憶部１３２に記憶させる。変調方式指示部１３３は、変調方式の値数を減少させると決定した場合に、指示変調方式情報が示す変調方式よりも変調方式の値数が１段階少ない変調方式を示す指示変調方式情報を変調方式記憶部１３２に記憶させる。また、受信品質判定回路部１２０が無線アラームを入力した場合には、変調方式がＱＰＳＫ方式であることを示す指示変調方式情報を変調方式記憶部１３２に記憶させる。なお、変調方式指示部１３３は、変調方式の値数を変更させないと決定した場合に、変調方式記憶部１３２の記憶内容を更新しない。

図６は、本発明の第１の実施形態における変調回路部１４０の構成例を示すブロック図である。図６に示すように、本発明の第１の実施形態における変調回路部１４０は、送信変調方式決定部１４１、無線フレーム多重部１４２、および変調部１４３を含む。

送信変調方式決定部１４１は、前回に第２の無線伝送装置２００に送信したフレームにおける主データ部の変調方式を記憶している。そして、送信変調方式決定部１４１は、記憶している変調方式と、無線データ抽出部１１２が入力した変調処理用変調方式情報とに基づいて、以下の処理を行う。すなわち、送信変調方式決定部１４１は、第２の無線伝送装置２００に送信するフレームにおける主データ部の変調方式を決定する。そして、決定結果の変調方式を示す送信変調方式情報を無線フレーム多重部１４２および変調部１４３に入力する。

無線フレーム多重部１４２および変調部１４３は、送信変調方式決定部１４１が入力した送信変調方式情報が示す変調方式で、無線データ部と主データ部とを多重化して変調して、第２の無線伝送装置２００に送信するフレームを生成する。なお、無線フレーム多重部１４２は、フレームの生成に採用した変調方式を示す復調用変調方式情報、および変調方式判定回路部１３０の変調方式指示部１３３が入力した通知用変調方式情報を含む無線データ部を生成する。

なお、第２の無線伝送装置２００の構成は、第１の無線伝送装置１００における構成と同様であるとする。したがって、復調回路部２１０、受信品質判定回路部２２０、変調方式判定回路部２３０、および変調回路部２４０は、復調回路部１１０、受信品質判定回路部１２０、変調方式判定回路部１３０、および変調回路部１４０とそれぞれ互いに同様に構成されているとする。

次に、本発明の第１の実施形態の通信システム３００における第１の無線伝送装置１００の動作について説明する。まず、第１の無線伝送装置１００が、第２の無線伝送装置２００から受信したフレームを復調する処理について説明する。

第１の無線伝送装置１００は、第２の無線伝送装置２００から受信したフレームを復調回路部１１０に入力する。復調回路部１１０の復調部１１１および無線データ抽出部１１２は、入力されたフレームのうち、無線データ部に相当する部分をＱＰＳＫ方式で復調して、無線データ部を抽出する。

図７は、本発明の第１の実施形態における受信変調方式決定部１１３の動作を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態における受信変調方式決定部１１３は、第２の無線伝送装置２００から第１の無線伝送装置１００が受信して復調部１１１に入力されたフレームの無線データ部に含まれる復調用変調方式情報と、無線アラームが入力されたか否かとに基づいて、以下の処理を行う。すなわち、受信変調方式決定部１１３は、受信変調方式決定部１１３は、復調部１１１がフレームを復調するための復調方式を決定する。

具体的には、受信変調方式決定部１１３は、例えば、前回に受信したフレームに基づいて受信品質判定回路部１２０が無線アラームを入力した場合（ステップＳ１０１のＹ）、または、復調用変調方式情報が「１１」である場合に（ステップＳ１０２のＹ）、以下の処理を行う。すなわち、受信変調方式決定部１１３は、復調方式をＱＰＳＫ方式に決定する（ステップＳ１０３）。そして、ステップＳ１０９の処理に移行する。

前回に受信したフレームに基づいて受信品質判定回路部１２０が無線アラームを入力した場合に復調方式をＱＰＳＫ方式に決定する理由について説明する。前回に受信したフレームに基づいて受信品質判定回路部１２０が無線アラームを入力した場合には、フレームの伝搬環境が劣悪であると考えられる。そのような場合には、後述するように、第２の無線伝送装置２００にＱＰＳＫ方式で変調するように指示するので、今回受信したフレームの主データ部はＱＰＳＫ方式で変調されているはずである。しかし、第２の無線伝送装置２００の送信時における復調用変調方式情報がＱＰＳＫ方式を示す「１１」であっても、伝搬過程で「０１」や「００」に変化してしまっている可能性がある。

そこで、本例では、前回に受信したフレームに基づいて受信品質判定回路部１２０が無線アラームを入力した場合には、より確実に主データ部を復調するために、今回の復調方式をＱＰＳＫ方式に決定する。なお、復調回路部１１０の処理負荷を軽減するために、ステップＳ１０１の処理を行うことなく、受信変調方式決定部１１３が、復調用変調方式情報のみに基づいて復調方式を決定するように構成されていてもよい。つまり、前回に受信したフレームに基づく無線アラームの入力の有無にかかわらず、受信変調方式決定部１１３が、復調用変調方式情報のみに基づいて復調方式を決定するように構成されていてもよい。

受信変調方式決定部１１３は、例えば、復調用変調方式情報が「０１」である場合に（ステップＳ１０４のＹ）、復調方式を、記憶している変調方式よりも値数が１段階増加した復調方式に決定する（ステップＳ１０５）。そして、受信変調方式決定部１１３は、決定した復調方式を変調方式として記憶して、ステップＳ１０９の処理に移行する。

受信変調方式決定部１１３は、例えば、復調用変調方式情報が「１０」である場合に（ステップＳ１０６のＹ）、復調方式を、記憶している変調方式よりも値数が１段階減少した復調方式に決定する（ステップＳ１０７）。そして、受信変調方式決定部１１３は、決定した復調方式を変調方式として記憶して、ステップＳ１０９の処理に移行する。

また、受信変調方式決定部１１３は、例えば、復調用変調方式情報が「００」である場合に（ステップＳ１０６のＮ）、復調方式を、記憶している変調方式に相当する復調方式に決定する（ステップＳ１０８）。そして、受信変調方式決定部１１３は、記憶内容を更新せずに、ステップＳ１０９の処理に移行する。

受信変調方式決定部１１３は、ステップＳ１０９の処理で、ステップＳ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０８の処理で決定した復調方式を示す復調方式情報を復調部１１１および無線データ抽出部１１２に入力する（ステップＳ１０９）。

そして、復調部１１１および無線データ抽出部１１２は、受信変調方式決定部１１３がステップＳ１０９の処理で入力した復調方式情報が示す復調方式で、入力されたフレームの主データ部を復調して、主処理部に入力する。

以上に述べた処理で、第２の無線伝送装置２００が送信したフレームのうち、主データ部が復調されて、第１の無線伝送装置１００の主処理部に入力される。

次に、第２の無線伝送装置２００に指示する、第１の無線伝送装置１００へ送信するフレームの変調方式を決定する処理について説明する。図８は、本発明の第１の実施形態における変調方式判定回路部１３０の動作を示すフローチャートである。

変調方式判定回路部１３０の変調方式判定部１３１は、復調回路部１１０の復調部１１１が入力したＣＮＲ値情報が示すＣＮＲの値に基づいて、変調方式を決定する（ステップＳ２０１）。なお、ＣＮＲの値に基づく変調方式の決定は、例えば、既知の方法を用いる。また、変調方式判定部１３１は、１シンボルあたりの情報量が所定の範囲内である変調方式に決定する。具体的には、例えば、対応可能な１シンボルあたりの情報量が、最小の変調方式がＱＰＳＫ方式であり、最多の変調方式が１２８ＱＡＭであるとする。そのような場合に、変調方式判定部１３１は、ＱＰＳＫ方式、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、および１２８ＱＡＭのうちいずれかの変調方式に決定する。

変調方式判定部１３１は、ステップＳ２０１の処理で決定した変調方式を示す決定変調方式情報を変調方式指示部１３３に入力する。変調方式指示部１３３は、決定変調方式情報が入力された場合に、変調方式記憶部１３２から指示変調方式情報を読み出す（ステップＳ２０２）。

変調方式判定部１３３は、受信品質判定回路部１２０が無線アラームを入力した場合に（ステップＳ２０３のＹ）、変調方式をＱＰＳＫ方式に決定する（ステップＳ２０４）。そして、変調方式がＱＰＳＫ方式であることを示す指示変調方式情報と通知用変調方式情報とを生成する。なお、変調方式がＱＰＳＫ方式であることを示す通知用変調方式情報は、本例では「１１」である。

変調方式指示部１３３は、決定変調方式情報が示す変調方式の値数が指示変調方式情報が示す変調方式の値数よりも大きい場合に（ステップＳ２０５のＹ）、変調方式の値数が１段階増加した変調方式に決定する（ステップＳ２０６）。そして、変調方式指示部１３３は、ステップＳ２０４の処理で読み出した指示変調方式情報が示す変調方式の値数よりも値数が１段階多い変調方式を示す指示変調方式情報を変調方式記憶部１３２に記憶させる。また、変調方式指示部１３３は、変調方式の値数の増加に応じた通知用変調方式情報を生成する。なお、変調方式の値数の増加に応じた通知用変調方式情報は、本例では、「０１」である。

変調方式指示部１３３は、決定変調方式情報が示す変調方式の値数が指示変調方式情報が示す変調方式の値数よりも小さい場合に（ステップＳ２０７のＹ）、変調方式の値数が１段階減少した変調方式に決定する（ステップＳ２０８）。そして、変調方式指示部１３３は、ステップＳ２０４の処理で読み出した指示変調方式情報が示す変調方式の値数よりも値数が１段階少ない変調方式を示す指示変調方式情報を変調方式記憶部１３２に記憶させる。また、変調方式指示部１３３は、変調方式の値数の減少に応じた通知用変調方式情報を生成する。なお、変調方式の値数の減少に応じた通知用変調方式情報は、本例では、「１０」である。

変調方式指示部１３３は、決定変調方式情報が示す変調方式の値数と指示変調方式情報が示す変調方式の値数とが同じである場合に（ステップＳ２０７のＮ）、変調方式を変更しないと決定する（ステップＳ２０９）。そして、変調方式指示部１３３は、変調方式の値数の変更がないことに応じた通知用変調方式情報を生成する。なお、変調方式の値数の変更がないことに応じた通知用変調方式情報は、本例では、「００」である。

変調方式指示部１３３は、ステップＳ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２０８，Ｓ２０９の処理における決定内容に応じて生成した通知用変調方式情報を変調回路部１４０に入力する（ステップＳ２１０）。

以上に述べた処理で、第２の無線伝送装置２００に指示する、次回に第１の無線伝送装置１００へ送信するフレームの変調方式が決定される。

ここで、第２の無線伝送装置２００において現用系と予備系との切り替えが行われた場合等によってフレーム送信の瞬断が生じた場合には、第１の無線伝送装置１００において、復調に用いる変調方式の値数が１段階ずつ減少するように変調方式を順次変更する前に、ＬＯＦが生じる場合がある。

そこで、復調部１１１が、ＬＯＦが生じたと判定した場合に、送信変調方式決定部１４１は、無線アラームが出力されたことに応じた通知用変調方式情報に基づいて、主データ部をＱＰＳＫ方式で変調すると決定する（前述したステップＳ２０４）。つまり、本例では、ＬＯＦが生じたと判定された場合に、第１の無線伝送装置１００は、第２の無線伝送装置２００に、主データ部をＱＰＳＫ方式で変調するように指示する。

次に、第２の無線伝送装置２００に送信するフレームにおける主データ部の変調方式を決定する処理について説明する。図９は、本発明の第１の実施形態における送信変調方式決定部１４１の動作を示すフローチャートである。

送信変調方式決定部１４１は、無線データ抽出部１１２が入力した変調処理用変調方式情報に応じて変調方式を決定する。

すなわち、送信変調方式決定部１４１は、当該変調処理用変調方式情報が「１１」である場合に（ステップＳ３０１のＹ）、つまり、無線アラームの発動に応じた変調方式情報である場合に、変調方式をＱＰＳＫ方式に決定する（ステップＳ３０２）。そして、送信変調方式決定部１４１は、決定した変調方式を記憶して、ステップＳ３０８の処理に移行する。

また、送信変調方式決定部１４１は、当該通知用変調方式情報が「０１」である場合に（ステップＳ３０３のＹ）、変調方式を、記憶している変調方式よりも値数が１段階増加した変調方式に決定する（ステップＳ３０４）。そして、送信変調方式決定部１４１は、決定した変調方式を記憶して、ステップＳ３０８の処理に移行する。

送信変調方式決定部１４１は、当該通知用変調方式情報が「１０」である場合に（ステップＳ３０５のＹ）、変調方式を、記憶している変調方式よりも値数が１段階減少した変調方式に決定する（ステップＳ３０６）。そして、送信変調方式決定部１４１は、決定した変調方式を記憶して、ステップＳ３０８の処理に移行する。

送信変調方式決定部１４１は、当該通知用変調方式情報が「００」である場合に（ステップＳ３０５のＮ）、変調方式を、記憶している変調方式に決定する（ステップＳ３０７）。そして、送信変調方式決定部１４１は、ステップＳ３０８の処理に移行する。

送信変調方式決定部１４１は、ステップＳ３０８の処理で、ステップＳ３０２，Ｓ３０４，Ｓ３０６，Ｓ３０７の処理で決定した変調方式を示す送信変調方式情報を無線フレーム多重部１４２および変調部１４３に入力する（ステップＳ３０８）。

以上に述べた処理で、第２の無線伝送装置２００に送信するフレームの主データ部の変調方式が、無線データ抽出部１１２が入力した変調処理用変調方式情報に応じた変調方式に決定される。なお、無線データ抽出部１１２が入力した変調処理用変調方式情報は、第２の無線伝送装置２００から受信してＱＰＳＫ方式で復調された無線データ部に含まれる通知用変調方式情報に基づいている。したがって、送信変調方式決定部１４１は、第２の無線伝送装置２００から受信してＱＰＳＫ方式で復調された無線データ部に含まれる通知用変調方式情報に基づいた変調方式を、第２の無線伝送装置２００に送信するフレームの主データ部の変調方式に決定する。

そして、無線フレーム多重部１４２および変調部１４３は、ＱＰＳＫ方式で無線データ部を変調し、ステップＳ３０８の処理で入力された送信変調方式情報が示す変調方式で主データ部を変調して、第２の無線伝送装置２００に送信するフレームを生成する。なお、無線データ部は、フレームの生成に採用した変調方式を示す復調用変調方式情報、および変調方式判定回路部１３０の変調方式指示部１３３が入力した通知用変調方式情報を含む。

本実施形態によれば、復調用変調方式情報および通知用変調方式情報が、従前の変調方式に対して値数を増加、減少、または変更なしとすることを示すように構成されているので、それぞれ２ビットで表現される。よって、図２に示すように、復調用変調方式情報および通知用変調方式情報のビット数を減少させて、主データ部のビット数を増加させることができる。したがって、本実施形態によれば、各フレームのペイロード部のデータ量を増加させることができる。

ここで、ＣＮＲ対ＢＥＲの特性によれば、値数が互いに１段階異なる変調方式間において、同じＢＥＲの値でフレームが受信されるために当該フレームの送信に必要な電力は３ｄＢ異なる。よって、一の段階の値数の変調方式でフレームの送受信が行われているときに、フレームの伝搬環境が悪化してフレームの受信電力が１秒当たり１００ｄＢ低下しても、当該一の段階よりも値数が１段階少ない変調方式で同じＣＮＲ対ＢＥＲの値になるまでには、３／１００＝０．０３なので、３０ミリ秒を要する。

したがって、第１の無線伝送装置１００と第２の無線伝送装置２００との間で送受信されるフレームが２ミリ秒等の３０ミリ秒よりも短いフレーム長であれば、そのような伝搬環境の変化に追従して、変調方式を変化させることができる。

また、本実施形態によれば、無線フレーム多重部１４２および変調部１４３は、主データ部以下の値数の変調方式であるＱＰＳＫ方式で、復調用変調方式情報および通知用変調方式情報を含む無線データ部を変調する。したがって、復調用変調方式情報および通知用変調方式情報をより確実に第２の無線伝送装置２００に伝達することができる。

なお、復調用変調方式情報および通知用変調方式情報は、２ビット構成に限られず、３ビット以上で構成されていてもよい。図１０は、３ビットで構成された変調方式情報の例を示す説明図である。図１０に示す例では、変調方式の変更がない場合（図１０に示す例ではホールド）には、変調方式情報は、「０００」である。また、図１０に示す例では、変調方式の値数の１段階増加（図１０に示す例では１段階アップ）に応じた変調方式情報は、「００１」である。図１０に示す例では、変調方式の値数の２段階増加（図１０に示す例では２段階アップ）に応じた変調方式情報は、「０１０」である。また、図１０に示す例では、変調方式の値数の３段階増加（図１０に示す例では３段階アップ）に応じた変調方式情報は、「０１１」である。図１０に示す例では、変調方式の値数の１段階減少（図３に示す例では１段階ダウン）に応じた変調方式情報は、「１００」である。また、図１０に示す例では、変調方式の値数の２段階減少（図１０に示す例では２段階ダウン）に応じた変調方式情報は、「１０１」である。図１０に示す例では、変調方式の値数の３段階減少（図１０に示す例では３段階ダウン）に応じた変調方式情報は、「１１０」である。そして、図１０に示す例では、無線アラームの発動に応じた変調方式情報は、「１１１」である。

そのような構成によれば、より迅速に、変調方式を変化させることができる。

実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態の通信装置１０について、図面を参照して説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態の通信装置１０の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、本発明の第２の実施形態の通信装置１０は、受信復調部１１、変調方式決定部１３、および送信変調部１４を含む。受信復調部１１は、図１に示す本発明の第１の実施形態における復調回路部１１０に相当する。変調方式決定部１３は、図１に示す本発明の第１の実施形態における変調方式判定回路部１３０に相当する。送信変調部１４は、図１に示す本発明の第１の実施形態における変調回路部１４０に相当する。

受信復調部１１は、他の通信装置から送信されたフレームを復調する。

変調方式決定部１３は、他の通信装置に、当該他の通信装置から今回送信されたフレームの変調方式に対して、次回送信されるフレームの変調方式を、１シンボルあたりの情報量が増加した変調方式にするのか、または減少した変調方式にするのかを指示する通知用変調方式情報を生成する。

送信変調部１４は、通知用変調方式情報を含むデータを変調して他の通信装置に送信するフレームを生成する。

本実施形態によれば、通信帯域を有効に活用して、変調方式を通信相手に伝達することができる。

１０ 通信装置
１１ 受信復調部
１３ 変調方式決定部
１４ 送信変調部
１００ 第１の無線伝送装置
１１０、２１０ 復調回路部
１１１ 復調部
１１２ 無線データ抽出部
１１３ 受信変調方式決定部
１２０、２２０ 受信品質判定回路部
１３０、２３０ 変調方式判定回路部
１３１ 変調方式判定部
１３２ 変調方式記憶部
１３３ 変調方式指示部
１４０、２４０ 変調回路部
１４１ 送信変調方式決定部
１４２ 無線フレーム多重部
１４３ 変調部
２００ 第２の無線伝送装置
３００ 通信システム

Claims (7)

1. 他の通信装置から送信されたフレームを復調する復調手段と、
   前記他の通信装置に、前記他の通信装置から今回送信された前記フレームの変調方式に対して、次回送信されるフレームの変調方式を、１シンボルあたりの情報量が増加した変調方式にするのか、または減少した変調方式にするのかを指示する通知用変調方式情報を生成する変調方式決定手段と、
   前記通知用変調方式情報を含むデータを変調して前記他の通信装置に送信するフレームを生成する変調手段とを備えた
   ことを特徴とする通信装置。
2. 前記復調手段は、前記他の通信装置から送信されたフレームにおける雑音の影響を測定し、
   前記変調方式決定手段は、前記復調手段による測定結果に応じた通知用変調方式情報を生成する
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記復調手段による測定結果に応じてアラームを生成するアラーム生成手段を含み、
   前記変調方式決定手段は、前記アラーム生成手段が前記アラームを生成した場合に、１シンボルあたりの情報量が所定の最小値である変調方式を指示する通知用変調方式情報を生成する
   請求項２に記載の通信装置。
4. 前記変調手段は、
   ペイロード部と、前記通知用変調方式情報を含む無線データ部とを変調してフレームを生成し、
   前記無線データ部に、１シンボルあたりの情報量が、前記ペイロード部に適用した変調方式における情報量以下である変調方式を適用する
   請求項１から請求項３のうちいずれかに記載の通信装置。
5. 前記変調手段は、前記他の通信装置から、前記他の通信装置に送信するフレームの変調方式を指示された場合に、前記指示に応じた変調方式でペイロード部を変調してフレームを生成する
   請求項１から請求項４のうちいずれかに記載の通信装置。
6. 請求項１から請求項５のうちいずれかに記載の通信装置と、
   前記他の通信装置とを備えた
   ことを特徴とする通信システム。
7. 他の通信装置から送信されたフレームを復調する復調ステップと、
   前記他の通信装置に、前記他の通信装置から今回送信された前記フレームの変調方式に対して、次回送信されるフレームの変調方式を、１シンボルあたりの情報量が増加した変調方式にするのか、または減少した変調方式にするのかを指示する通知用変調方式情報を生成する変調方式決定ステップと、
   前記通知用変調方式情報を含むデータを変調して前記他の通信装置に送信するフレームを生成する変調ステップとを含む
   ことを特徴とする通信方法。

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