JP2016127558A - 送信装置、送信方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】使用可能な周波数帯域に応じて柔軟な送信波の送信を行う送信装置などを提供する。【解決手段】送信装置１は、複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替えるサブキャリアオンオフ３１部と、サブキャリアオンオフ部による切り替えにより生成された送信波を送信する無線送受信部１４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、送信装置、送信方法およびプログラムに関する。

携帯電話端末に代表されるユーザ端末がデータ通信を移動しながら行う技術（移動無線データ通信の技術）の進歩は目覚ましく、様々な無線通信方式の技術革新がなされ実用化されている。近年では、直交周波数分割多元アクセス（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）の技術を用いたＬＴＥ（Long Term Evolution）方式あるいはＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）方式といった第４世代のデータ通信を高速化した通信規格が主流となっている（特許文献１参照。）。

一方、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）などを中心に搭載されてきた無線ＬＡＮ（Local Area Network）の通信方式は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式を用いた基地局装置との通信手順を基本として発展してきている。そして、無線ＬＡＮの通信方式の規格を策定しているＩＥＥＥ８０２．１１作業委員会は、より高効率にデータ通信を行うことを実現するために、現状のＣＳＭＡ／ＣＡをベースとした無線ＬＡＮの通信方式に対してＯＦＤＭＡの技術を適用することを検討し始めており、最新の従来技術であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ（以下で、単に１１ａｃという。非特許文献１参照。）方式への適用が期待される。

無線ＬＡＮにＯＦＤＭＡの技術を適用する場合、同一の周波数チャネルでタイミングを分けて送信、受信を行うＷｉＭＡＸのような時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）型のＯＦＤＭＡ方式が参考になる。
ＷｉＭＡＸの場合、一つの通信事業者が運用するシステムの他に、電波干渉となる無線システムが存在しない環境で運用される。このため、ＷｉＭＡＸの場合における一般的なフレーム構成では、基地局装置から端末装置への方向にデータを送信する下り方向のデータフレームと、端末装置から基地局装置への方向にデータを送信する上り方向のデータフレームを、それぞれ、一定のフレーム長、一定のサブチャネル数、および一定の送信周期で送受する。

再公表ＷＯ２０１１／１２９０６４号公報

佐々木克博、"１１ａｃ 最新情報"、［ｏｎｌｉｎｅ］、２０１３年１０月１７日、アルバネットワークス、［平成２７年１月５日検索］、インターネット、＜URL: http://www.macnica.net/file/aruba_macnica_day_11ac.pdf＞

無線ＬＡＮのシステムでは、ＣＳＭＡ／ＣＡを元にしたアクセス手順を採用している。そして、無線ＬＡＮのシステムでは、無線フレームを送信する場合、事前にキャリアセンスの処理を行って、送信の可否および利用可能な周波数帯域を調査し、その後、無線フレームを送信する。このため、無線ＬＡＮのシステムでは、使用可能な無線帯域幅が動的に変化するという特徴があり、動的に変化する使用帯域幅とその配置によってＯＦＤＭＡ多重に使用するサブキャリアを調整しなければならないという課題があった。

従来技術に係る無線ＬＡＮのシステムでは、所定のチャネル（例えば、プライマリのチャネル）を残して他のチャネル（例えば、セカンダリのチャネル）を縮退することで使用する無線帯域幅を調整し、これによりフレームの衝突を避ける仕様になっている。具体的には、従来技術に係る無線ＬＡＮのシステムでは、前述のキャリアセンスの処理によって利用可能な周波数帯域を調査し、決定された利用する無線帯域の中心周波数を中心にして上下にサブキャリアを対称的に配置して、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）波を形成する。このため、従来技術に係る無線ＬＡＮのシステムでは、周波数的に離れた配置の２個のチャネルを使用して送信するためには、２個の中心周波数を持つ必要があり、２台の送信機でしか実現することができなかった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、使用可能な周波数帯域に応じて柔軟な送信波の送信を行うことができる送信装置、送信方法およびプログラムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、一態様に係る送信装置は、複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、前記複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替えるサブキャリアオンオフ部と、前記サブキャリアオンオフ部による切り替えにより生成された送信波を送信する送信部と、を備える。

一態様として、送信装置は、前記送信部は、前記複数のサブキャリアから構成される周波数帯域について、固定された中心周波数を用いてアップコンバートを行う、構成が用いられてもよい。
一態様として、送信装置は、前記送信対象のデータは、複数の端末装置のそれぞれに宛てられるデータを含む、構成が用いられてもよい。
一態様として、送信装置は、キャリアセンスの処理の結果に基づいて、前記複数のサブキャリアについて前記オン状態とするサブキャリアおよび前記オフ状態とするサブキャリアを決定し、前記送信対象のデータを前記オン状態とするサブキャリアに割り当てる制御部を備える、構成が用いられてもよい。
一態様として、送信装置は、ＯＦＤＭＡの方式が用いられる、構成が用いられてもよい。
一態様として、送信装置は、無線ＬＡＮシステムのアクセスポイント装置である、構成が用いられてもよい。

上記の課題を解決するために、一態様に係る送信方法は、複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、前記複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替え、前記切り替えにより生成された送信波を送信する。
上記の課題を解決するために、一態様に係るプログラムは、複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、前記複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替えるステップと、前記切り替えにより生成された送信波を送信するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、使用可能な周波数帯域に応じて柔軟な送信波の送信を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る送信装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るデータ送信の概要を示す図である。 サブキャリアの配置の一例を示す図である。 サブキャリアの割り当ての一例を示す図である。 （Ａ）および（Ｂ）はサブキャリアのオンオフの状態の例を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はチャネル配置のパターンの例を示す図である。 比較技術に係るデータ送信の概要を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る送信装置１の概略的な構成を示すブロック図である。
送信装置１は、サブキャリアマップ部１１と、逆フーリエ変換部１２と、ＧＩ付加部１３と、無線送受信部１４と、メモリ部１５と、中央制御部１６と、アンテナ２１を備える。サブキャリアマップ部１１は、サブキャリアオンオフ部３１を備える。
本実施形態では、送信装置１は、無線ＬＡＮの基地局であるアクセスポイント（ＡＰ：Access Point）装置である。送信装置１は、ＯＦＤＭＡの方式により、無線通信を行う。

ここで、メモリ部１５は、記憶装置を有し、各種の情報を記憶する。なお、メモリ部１５は、情報を一時的に記憶する記憶装置を有してもよく、情報を非一時的に記憶する記憶装置を有してもよい。
中央制御部１６は、送信装置１において行われる各種の処理を制御する。

図２は、本発明の一実施形態に係るデータ送信の概要を示す図である。
図２において、横軸は時間を表しており、縦軸は周波数を表している。本実施形態では、送信装置１により使用することが可能な全体の周波数帯域が８０ＭＨｚである。そして、帯域幅が８０ＭＨｚである全体の周波数帯域が、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである４個の周波数帯域に区分されている。帯域幅が２０ＭＨｚである各周波数帯域が各サブチャネルとされる。つまり、帯域幅が８０ＭＨｚである全体の周波数帯域に、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである４個のサブチャネル（周波数が高い方から低い方への順に、Ｃｈ１〜Ｃｈ４）とされる。

本実施形態では、送信装置１は、１台の送信機で、任意のサブチャネルの配置および周波数的に離れたサブチャネルの組み合わせの配置を使用してデータ（例えば、ユーザデータ）の送信を行うことが可能である。これにより、送信装置１は、柔軟にサブチャネルを用いてデータの送信を行うことができ、周波数の利用効率を向上させることが可能である。

図２の例では、送信装置１は、すべてのＣｈ１〜Ｃｈ４が使用可能なときには、すべてのＣｈ１〜Ｃｈ４の組み合わせの配置（８０ＭＨｚ）を使用してデータ送信を行う。送信装置１は、Ｃｈ２およびＣｈ３に干渉が発生しているときには、周波数的に離れたＣｈ１およびＣｈ４の組み合わせの配置（２０ＭＨｚ＋２０ＭＨｚ）を使用してデータ送信を行う。送信装置１は、Ｃｈ１に干渉が発生しているときには、Ｃｈ２〜Ｃｈ４の組み合わせの配置（６０ＭＨｚ）を使用してデータ送信を行う。送信装置１は、Ｃｈ２に干渉が発生しているときには、周波数的に離れたＣｈ１およびＣｈ３〜Ｃｈ４の組み合わせの配置（２０ＭＨｚ＋４０ＭＨｚ）を使用してデータ送信を行う。送信装置１は、Ｃｈ４に干渉が発生しているときには、Ｃｈ１〜Ｃｈ３の組み合わせの配置（６０ＭＨｚ）を使用してデータ送信を行う。
本実施形態では、同様に、送信装置１は、干渉が発生しているサブチャネルの状況が他の状況であるときにおいても、干渉が発生していないサブチャネルのすべてを使用してデータ送信を行う。

図３は、サブキャリアの配置の一例を示す図である。
ここで、サブキャリアは、サブチャネルを構成する複数の副搬送波のことである。それぞれのサブキャリアは、互いに直交するため、周波数軸上で隣接して並べられても、互いに干渉しない。
図３の例では、横軸に周波数に対応するサブキャリア番号を示してあり、縦軸にキャリアの存在を示してある。具体的には、中心（０）に対して上側（高周波数側）にサブキャリア番号が＋２〜＋１２２である１２１個のサブキャリアが存在し、中心（０）に対して下側（低周波数側）にサブキャリア番号が−２〜−１２２である１２１個のサブキャリアが存在する。上側の１２１個のサブキャリアのうちで、所定のサブキャリア番号（＋１１、＋３９、＋７５、＋１０３）のサブキャリアにはパイロット（Ｐｉｌｏｔ）用のサブキャリアが割り当てられ、残りのサブキャリアにはデータ用のサブキャリアが割り当てられる。下側の１２１個のサブキャリアのうちで、所定のサブキャリア番号（−１１、−３９、−７５、−１０３）のサブキャリアにはパイロット用のサブキャリアが割り当てられ、残りのサブキャリアにはデータ用のサブキャリアが割り当てられる。本実施形態では、上下それぞれ、データ用サブキャリアの数が１１７個、パイロット用サブキャリアの数が４個である。
なお、図３の例では、２５６ビットの情報を用いており、横軸の目盛の端が＋１２７および−１２８となっている。この目盛りの値は従来技術による一例であり、他の例として、０〜＋２５６などが用いられてもよい。また、サブキャリアが存在しないビットは使用されない。

図４は、サブキャリアの割り当ての一例を示す図である。
図４の例では、上側のサブキャリア番号が大きい部分の割り当ての例を示してある。
本実施形態では、サブキャリア番号が＋１２３〜＋１２７である部分は、例えばガードバンドとするために、未使用（不使用）とされる。サブキャリア番号が＋１０２〜＋１２２である部分（Ｎ_Ａ（＝２０）個のサブキャリア）は、所定の端末装置Ａに宛てる送信データを格納するために使用される。同様に、サブキャリア番号が（＋１０１−Ｎ_Ｂ）〜＋１０１である部分（Ｎ_Ｂ個のサブキャリア）は、他の所定の端末装置Ｂに宛てる送信データを格納するために使用される。同様に、他のサブキャリア番号の部分が、他のサブチャネルに割り当てられ、他の所定の端末装置に割り当てられる。
図４に示されるように、各端末装置に対する送信データは、当該各端末装置に割り当てられたサブチャネルにおいて、所定のタイムスロットにわたって、所定の順序で、データ用サブキャリアに格納される。また、パイロット用サブキャリアには、伝送路推定用の既知のデータ列が格納される。

ここで、本実施形態では、複数の端末装置のそれぞれに宛てられる送信データにサブキャリアが割り当てられる場合、これら複数の端末装置に宛てられる送信データを合わせてＯＦＤＭＡ多重したときに、サブキャリアやスロットの数を余すことなく使用することができるように、送信装置１は、各端末装置に割り当てるスロット（例えば、サブスロット）の数を決定し、それぞれの送信データのデータ列の長さを事前に調整する。但し、この動作については、他の任意の技術が適用されてもよい。
送信装置１は、各端末装置に宛ててデータを送信する場合における変調レベルに合わせて、１スロットごとにデータ（本実施形態では、ビットデータ）を埋めていく。この場合、送信装置１は、パイロット用に確保されているサブキャリアについては飛ばしてデータ（本実施形態では、ビットデータ）を埋めていき、パイロット用サブキャリアには伝送路推定用の既知のデータ列を埋める。
送信装置１は、同一の時間タイミングで、複数の端末装置に対するデータを送信することが可能である。

次に、送信装置１において行われる処理について説明する。
まず、中央制御部１６は、ＯＦＤＭＡのフレームを送信する場合、事前に無線送受信部１４にキャリアセンスを指示する。
無線送受信部１４は、キャリアセンスの指示を受け、キャリアセンスの処理を行う。具体的には、無線送受信部１４は、全体の周波数帯域（使用することが想定されている無線の周波数帯域の全域）にわたって、他の無線装置による無線使用の有無を判定（確認）する。これにより、無線送受信部１４は、全体の周波数帯域のうち使用可能な周波数帯域（サブチャネル）を識別する。

ここで、本実施形態では、全体の周波数帯域が８０ＭＨｚであるとする。
無線送受信部１４は、キャリアセンスの処理の結果として、全体の周波数帯域でＯＦＤＭ波の送信が可能であること、または、全体の周波数帯域の一部で干渉などによりＯＦＤＭ波の送信が不可能であること、または、所定の周波数帯域の全体で干渉などによりＯＦＤＭ波の送信が不可能であること、のいずれかを判定する。無線送受信部１４は、当該判定した結果を示す情報を中央制御部１６に出力して通知する。
中央制御部１６は、無線送受信部１４から通知された情報に基づいて、全体の周波数帯域のうちで、使用可能な周波数帯域と使用不可能な周波数帯域を判定して決定する。そして、中央制御部１６は、使用可能であると判定された周波数帯域（本実施形態では、０ＭＨｚ〜８０ＭＨｚのうちのいずれかの幅）を使用する態様で、データ用サブキャリアおよびパイロット用サブキャリアの配置のパターンを決定し、当該決定した配置のパターンを示す情報をサブキャリアマップ部１１に出力して通知する。

サブキャリアマップ部１１は、送信データ列を後位の装置から受信し、受信された送信データ列を使用するサブキャリアにマッピングしたデータを生成して、当該データを当該サブキャリアに重畳する。本実施形態では、サブキャリアマップ部１１は、それぞれの宛て先が異なる複数の送信データ列を後位の装置から受信する。そして、サブキャリアマップ部１１は、受信された送信データ列を、宛て先ごとに割り当てられたサブキャリアのバッファに格納する。本実施形態では、サブキャリアマップ部１１におけるサブキャリアオンオフ部３１は、＋１２７〜−１２８の各バッファを有する。
ここで、後位の装置は、例えば、送信装置１に接続されたインターネットのインタフェース装置などである。各端末装置に送信するデータ（送信データ）のデータ列は、後位の装置から送信装置１に入力される。

サブキャリアマップ部１１において、サブキャリアオンオフ部３１は、各バッファに格納されたデータ列について、中央制御部１６から通知された情報に基づいて、使用可能なサブキャリアに対応するスイッチをオン（ＯＮ）の状態にする一方、使用不可能なサブキャリアに対応するスイッチをオフ（ＯＦＦ）の状態にする。
なお、例えば、あらかじめ、常に使用することが不可能なバッファ（サブキャリア）を示す情報が設定されてもよい。この場合、この情報がサブキャリアマップ部１１（例えば、サブキャリアオンオフ部３１）に設定されてもよく、または、この情報が中央制御部１６に設定されて、当該情報が中央制御部１６からサブキャリアマップ部１１（例えば、サブキャリアオンオフ部３１）に出力されて通知されてもよい。

サブキャリアオンオフ部３１において、オン状態にされたバッファについては、当該バッファに格納されたデータ列が逆フーリエ変換部１２に出力される一方、オフ状態にされたバッファについては、当該バッファに格納されたデータ列が所要外のものとして遮断される。
ここで、本実施形態では、サブキャリアオンオフ部３１をオンオフの状態（オン状態とオフ状態）のスイッチとして示したが、例えば、ソフトウェアによりオンオフの状態を切り替えるスイッチが用いられてもよい。具体例として、サブキャリアオンオフ部３１は、各バッファに格納されたデータ列を逆フーリエ変換部１２に出力する前に、オフ状態に対応するバッファに所定のデータ（例えば、０のデータ）を上書きしてもよい。
なお、他の構成例として、サブキャリアオンオフ部３１は、サブキャリアマップ部１１に入力されたデータ列のうちで、オフ状態に対応するバッファに格納されるデータ列については、そもそも当該バッファに格納しないことによって、当該バッファのデータを所定のデータ（例えば、０のデータ）に保持してもよい。

具体例として、全体の周波数帯域（８０ＭＨｚの幅）にわたって、他の無線装置が無線使用をしておらず、当該周波数帯域の全体を使用することが可能な場合、無線送受信部１４は、キャリアセンスの処理の結果として、所定の周波数帯域の全体でデータ送信が可能であることを示す情報を中央制御部１６に出力して通知する。この場合、中央制御部１６は、無線送受信部１４から通知された情報に基づいて、周波数帯域の全体を使用することが可能であることを判定する。そして、中央制御部１６は、周波数帯域の全体（８０ＭＨｚの幅）を使用する態様で、データ用サブキャリアおよびパイロット用サブキャリアの配置のパターンを決定し、当該決定した配置のパターンを示す情報をサブキャリアマップ部１１に出力して通知する。サブキャリアマップ部１１のサブキャリアオンオフ部３１は、通知された配置のパターンに応じて、すべてのサブキャリアに対応するスイッチをオン状態に切り替える。

他の具体例として、全体の周波数帯域（８０ＭＨｚの幅）で他の無線装置が無線使用をしているが一部では無線使用をしておらず、送信装置１が当該一部の周波数を使用することが可能な場合、無線送受信部１４は、キャリアセンスの処理の結果として、当該一部の周波数でデータ送信が可能であることを示す情報を中央制御部１６に出力して通知する。この場合、中央制御部１６は、無線送受信部１４から通知された情報に基づいて、当該一部の周波数を使用することが可能であることを判定する。そして、中央制御部１６は、当該一部の周波数を使用する態様で、データ用サブキャリアおよびパイロット用サブキャリアの配置のパターンを決定し、当該決定した配置のパターンを示す情報をサブキャリアマップ部１１に出力して通知する。サブキャリアマップ部１１のサブキャリアオンオフ部３１は、通知された配置のパターンに応じて、当該一部の周波数に応じたサブキャリアに対応するスイッチをオン状態に切り替え、他のサブキャリアに対応するスイッチをオフ状態に切り替える。

一例として、使用可能な周波数の配置（例えば、サブチャネルなどのチャネルの配置）に対して、サブキャリアのオンオフの状態のパターン、およびデータ列とパイロットの配置とを対応付ける情報が、メモリ部１５に記憶されてもよい。中央制御部１６は、この情報に基づいて、キャリアセンスの処理により使用することが可能であると判定された周波数の配置に応じて、サブキャリアのオンオフの状態のパターン、およびデータ列とパイロットの配置を決定する。

逆フーリエ変換部１２は、サブキャリアマップ部１１のサブキャリアオンオフ部３１から出力された複数のデータ列のそれぞれを、逆フーリエ変換することで、周波数領域のデータ列から時間領域のデータ列へ変換し、その結果をＧＩ付加部１３に出力する。
ＧＩ付加部１３は、逆フーリエ変換部１２から出力されたデータ列（ＯＦＤＭの信号列）の各タイムスロット分について、その後端の一定期間を複写（コピー）してその先端に繋ぎ合わせて挿入する。この挿入部分は、ＯＦＤＭのシンボルのガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）となる。ＧＩ付加部１３は、ＧＩが付加されたデータ列（ＯＦＤＭの信号列）をベースバンドのＯＦＤＭ波として無線送受信部１４に出力する。

無線送受信部１４は、ＧＩ付加部１３から出力されたデータ列（ＯＦＤＭの信号列）を無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）帯にアップコンバートしてアンテナ２１に出力する。本実施形態では、当該アップコンバートの中心周波数として、サブキャリアオンオフ部３１によりオンオフの状態を切り替えることが可能な周波数帯の全帯域のうちの中心の周波数が用いられる。
これにより、当該データ列（ＯＦＤＭの信号列）が、ＲＦ帯のＯＦＤＭ波として、アンテナ２１を介して無線空間に出力（無線送信）される。

次に、本実施形態に係る送信装置１を無線ＬＡＮの１１ａｃ方式に適用した場合の例を示す。
本実施形態に係る送信装置１における無線送信の手順は、無線ＬＡＮの１１ａｃ方式の無線送信の手順において、例えば、使用可能なサブチャネルに基づいてサブキャリアの割り当てを行うことにより、より効率的なＯＦＤＭ波の構成が実現可能となる。
なお、ＣＳＭＡ／ＣＡに必要なランダムな時間の送信待機および送信取り止めの制御は、中央制御部１６が統括して行う。このような機能は、通常の無線ＬＡＮシステムの装置が備える機能であり、詳しい説明を省略する。

無線ＬＡＮの１１ａｃ方式では、例えば、５１７０ＭＨｚ〜５２５０ＭＨｚの８０ＭＨｚ幅が使用可能な無線の周波数帯域となる。本実施形態では、無線ＬＡＮの１１ａｃ方式で８０ＭＨｚを使用して送信するときにおけるサブキャリアの数を用いるとすると、中央制御部１６は、図３および図４に示されるように中心から上下に対称にデータ用サブキャリアとパイロット用サブキャリアを配置してＯＦＤＭ波を形成するように、配置のパターンを決定する。無線ＬＡＮの１１ａｃ方式では、図３および図４の例において、−１２８〜−１２３、−１、０、＋１、＋１２３〜＋１２７がオフ状態にされる。無線送受信部１４においてアップコンバートに用いられる中心周波数は５２１０ＭＨｚとなる。１個のサブキャリア番号に対応する周波数帯域の幅がΔｆ＝３１２．５ｋＨｚ（＝８０ＭＨｚ／２５６）となる。

図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、サブキャリアのオンオフの状態の例を示す図である。
本実施形態では、サブキャリアのオンオフの状態に関わらず、無線送受信部１４において、アップコンバートに用いる中心周波数（本例では、５２１０ＭＨｚ）をそのまま変化させない。なお、従来技術では、使用可能な周波数帯域が変わると、それに合わせて、アップコンバータに用いる中心周波数が変化させられていた。
図５（Ａ）の例では、サブキャリア番号が−１２８〜−１２３は使用不可でありスイッチをオフ状態にし、サブキャリア番号が−１２２〜−６（本例では、４０ＭＨｚ幅に対応する。）は使用可能でありスイッチをオン状態にし、サブキャリア番号が−５〜＋１２７は使用不可でありスイッチをオフ状態にする。
図５（Ｂ）の例では、サブキャリア番号が−１２８〜−１２３は使用不可でありスイッチをオフ状態にし、サブキャリア番号が−１２２〜−７０（本例では、２０ＭＨｚ幅に対応する。）は使用可能でありスイッチをオン状態にし、サブキャリア番号が−６９〜＋５は使用不可でありスイッチをオフ状態にし、サブキャリア番号が＋６〜＋５８（本例では、２０ＭＨｚ幅に対応する。）は使用可能でありスイッチをオン状態にし、サブキャリア番号が＋５９〜＋１２７は使用不可でありスイッチをオフ状態にする。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）はチャネル配置のパターンの例を示す図である。
図６（Ａ）に示されるチャネル配置のパターン１では、１個の８０ＭＨｚ幅の周波数帯域が配置される。
図６（Ｂ）に示されるチャネル配置のパターン２では、プライマリ（Ｐｒｉｍａｒｙ）のチャネルである１個の４０ＭＨｚ幅の周波数帯域が低周波数側に配置され、セカンダリ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）のチャネルである１個の４０ＭＨｚ幅の周波数帯域が高周波数側に配置される。
図６（Ｃ）に示されるチャネル配置のパターン３では、低周波数側から高周波数側に向かって、プライマリ（Ｐｒｉｍａｒｙ）のチャネルである１個の２０ＭＨｚ幅の周波数帯域、およびセカンダリ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）のチャネルである３個の２０ＭＨｚ幅の周波数帯域が配置される。

一例として、プライマリあるいはセカンダリのチャネルのまとまりごとにサブキャリアのオンオフの状態が制御されてもよい。図６（Ｂ）の例では、プライマリまたはセカンダリのチャネルである４０ＭＨｚ幅の周波数帯域ごとに、そこに含まれるサブキャリアについてまとめてオンオフの状態の制御が行われてもよい。図６（Ｃ）の例では、プライマリまたはセカンダリのチャネルである２０ＭＨｚ幅の周波数帯域ごとに、そこに含まれるサブキャリアについてまとめてオンオフの状態の制御が行われてもよい。
他の例として、プライマリあるいはセカンダリのチャネルのまとまりとは無関係に、各サブキャリアごとにオンオフの状態の制御が行われてもよい。

以上のように、本実施形態に係る送信装置１では、周囲の無線の利用状況（例えば、干渉の状況）に応じて、送信に使用する無線の帯域幅やその配置を動的に変更してＯＦＤＭＡ多重することができる。送信装置１では、送信に使用する無線の帯域幅やその配置に応じて、送信データ列を使用可能なサブキャリアに実装する。送信装置１では、送信に使用する帯域幅やその配置を柔軟に選定することが可能であり、周波数的に離散した複数の帯域を使用する送信も可能である。また、このような送信を、単一の送信機により、実現することも可能である。
したがって、本実施形態に係る送信装置１では、例えば、他の無線システムによって電波の干渉が存在する環境などにおいても、周波数の利用効率を向上させることができ、伝送効率の向上を図ることができる。また、送信装置１では、例えば、送信に使用するチャネルが限定された状況において送信機会を得ることが容易になる。
このように、本実施形態に係る送信装置１によると、使用可能な周波数帯域に応じて柔軟なＯＦＤＭ波の送信を行うことができる。

ここで、本実施形態に係る送信装置１により得られる効果の具体例を説明する。
図７は、比較技術に係るデータ送信の概要を示す図である。
比較技術は、使用する周波数帯域に応じて中心周波数を変化させて、当該中心周波数の上下に必要なサブキャリアを対称に配置することでＯＦＤＭ波を形成する技術とする。

図７において、横軸は時間を表しており、縦軸は周波数を表している。比較技術では、送信装置により使用することが可能な全体の周波数帯域が８０ＭＨｚである。そして、帯域幅が８０ＭＨｚである全体の周波数帯域が、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである４個の周波数帯域に区分されている。帯域幅が２０ＭＨｚである各周波数帯域が各サブチャネルとされる。つまり、帯域幅が８０ＭＨｚである全体の周波数帯域に、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである４個のサブチャネル（周波数が高い方から低い方への順に、Ｃｈ１〜Ｃｈ４）とされる。

比較技術では、１個または２個のサブチャネルに干渉が発生して、周波数的に離れた２個以上のサブチャネルが使用可能である場合、周波数的に離れたサブチャネルを同時に使用することができなかった。このため、比較技術では、図７に示されるように、未使用の周波数リソースが発生する。また、比較技術では、このような未使用の周波数リソースを利用するためには、複数の送信機を用いることが必要であった。

ここで、本実施形態では、アップコンバートに用いる中心周波数を固定して変化させない場合を示したが、他の構成例として、アップコンバートに用いる中心周波数を固定して変化させない周波数帯域を複数設けて、通信の状況などに応じて、これら複数の周波数帯域を切り替えて使用する構成が用いられてもよい。また、使用することが可能な周波数帯域が最大となるときの周波数帯域としては、本実施形態では８０ＭＨｚの幅の周波数帯域を例としたが、他の任意の幅の周波数帯域が用いられてもよい。

また、運用上では、複数のサブキャリアのそれぞれのオンオフの状態は、例えば、電波干渉の状況に応じて、ミリ秒ごとに頻繁に変更するのではなく、致命的な電波干渉（そのように判定される状況）が発生した場合などに、数時間ごとに変更するような構成が考えられる。但し、複数のサブキャリアのそれぞれのオンオフの状態は、任意のタイミングで切り替えられてもよい。

また、本実施形態では、無線ＬＡＮの１１ａｃ方式を例として中心周波数が５２１０ＭＨｚである場合を示したが、他の任意の中心周波数が用いられてもよい。例えば、中心周波数は、各国の無線法規に定められるチャネルの使用方法に応じて基地局装置の起動時に自由に決定され得るものであって、装置の機能的には中心周波数を変更できる構成が用いられてもよい。
また、本実施形態では、ＯＦＤＭＡ多重を例としたが、他の例として、送信データを複数の端末装置に向けて多重することが行われないＯＦＤＭ送信を行う基地局装置などに適用することも可能である。

一構成例として、送信装置１は、複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、前記複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替えるサブキャリアオンオフ部３１と、サブキャリアオンオフ部３１による切り替えにより生成された送信波（一例として、ＯＦＤＭ波）を送信する送信部（本実施形態では、無線送受信部１４の送信の機能部）と、を備える。

一構成例として、送信装置１では、送信部は、複数のサブキャリアから構成される周波数帯域について、固定された中心周波数を用いてアップコンバートを行う。
一構成例として、送信装置１では、送信対象のデータは、複数の端末装置のそれぞれに宛てられるデータを含む。
一構成例として、送信装置１では、キャリアセンスの処理の結果に基づいて、複数のサブキャリアについてオン状態とするサブキャリアおよびオフ状態とするサブキャリアを決定し、送信対象のデータをオン状態とするサブキャリアに割り当てる制御部（本実施形態では、中央制御部１６）を備える。
一構成例として、送信装置１では、ＯＦＤＭＡの方式が用いられる。
一構成例として、送信装置１は、無線ＬＡＮシステムのアクセスポイント装置である。

一構成例として、送信方法は、複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替え、切り替えにより生成された送信波（一例として、ＯＦＤＭ波）を送信する。
一構成例として、プログラムは、複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替えるステップと、切り替えにより生成された送信波（一例として、ＯＦＤＭ波）を送信するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

また、以上に示した実施形態に係る各装置（例えば、送信装置１）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（記憶媒体）に記録（記憶）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、処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティングシステム（ＯＳ：Operating System）あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
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（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）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。
さらに、「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（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））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、上記のプログラムは、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、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既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）であってもよい。

１…送信装置、１１…サブキャリアマップ部、１２…逆フーリエ変換部、１３…ＧＩ付加部、１４…無線送受信部、１５…メモリ部、１６…中央制御部、２１…アンテナ、３１…サブキャリアオンオフ部

Claims (8)

1. 複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、前記複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替えるサブキャリアオンオフ部と、
   前記サブキャリアオンオフ部による切り替えにより生成された送信波を送信する送信部と、
   を備える送信装置。
2. 前記送信部は、前記複数のサブキャリアから構成される周波数帯域について、固定された中心周波数を用いてアップコンバートを行う、
   請求項１に記載の送信装置。
3. 前記送信対象のデータは、複数の端末装置のそれぞれに宛てられるデータを含む、
   請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の送信装置。
4. キャリアセンスの処理の結果に基づいて、前記複数のサブキャリアについて前記オン状態とするサブキャリアおよび前記オフ状態とするサブキャリアを決定し、前記送信対象のデータを前記オン状態とするサブキャリアに割り当てる制御部を備える、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送信装置。
5. ＯＦＤＭＡの方式が用いられる、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の送信装置。
6. 無線ＬＡＮシステムのアクセスポイント装置である、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の送信装置。
7. 複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、前記複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替え、
   前記切り替えにより生成された送信波を送信する、
   送信方法。
8. 複数のサブキャリアにマッピングされた送信対象のデータを用いて送信波を生成する場合に、前記複数のサブキャリアのそれぞれごとに通信に使用するオン状態と通信に使用しないオフ状態とを切り替えるステップと、
   前記切り替えにより生成された送信波を送信するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images