JP3711078B2 - マルチレートグループモデム、マルチレートグループ送信装置および受信装置ならびに送受信装置 - Google Patents
マルチレートグループモデム、マルチレートグループ送信装置および受信装置ならびに送受信装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のキャリアを周波数多重して通信する場合に送信端および受信端でそれぞれ用いられるグループ変復調技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願発明者らは、先に、特願2000-270441（本件出願時未公開）および信学技報SANE2000-75「時分割処理型マルチキャリア／マルチレートモデム」において、伝送速度の異なるサービスの混在および伝送レートの変更に対応する変復調を行う技術を提案した。この技術を利用して、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）を用いる無線システムにおいて、伝送速度が可変でかつ多地点と同時通信を行うことができる。
【０００３】
図１１および図１２はそれぞれ従来例のマルチレートグループ送信装置および受信装置を示すブロック構成図であり、ここでは、送信装置および受信装置がそれぞれ全体でαMHzの帯域を送受信でき、ユーザーインターフェースを７端子備えた構成例を示す。
【０００４】
図１１に示すマルチレートグループ送信装置は、マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５、乗算回路１１０６〜１１１０、通過周波数がそれぞれ異なるバンドパスフィルタ１１１１〜１１１５、加算回路１１１６、送信回路１１１７、それぞれ異なるキャリア周波数を出力するシンセサイザー１１１８〜１１２２、スイッチ１１２３、制御回路１１２４、およびユーザーインターフェース１１２５〜１１３１を備える。
【０００５】
マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５は、それぞれがスイッチ１１２３を介して入力される複数のポートからの伝送速度の異なる信号あるいは帯域幅の異なる信号をひとつのグループとして一括して変調できる回路であり、例えば、上述の特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示された構成を利用することができる。図１１の構成では、このような変調回路を複数並列に配置し、広帯域化に対応している。すなわち、マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５は、接続されるバンドパスフィルタ１１１１〜１１１５によって担当する帯域がそれぞれ異なり、マルチレートグループ変調回路１１０１は０〜α／３MHz、１１０２はα／３〜２α／３MHz、１１０３は２α／３〜αMHz、１１０４はα／６〜α／２MHz、１１０５はα／２〜５α／６MHzを担当する。特にマルチレートグループ変調回路１１０４、１１０５は、１１０１と１１０２および１１０２と１１０３にまたがる位置にキャリアを配置する場合に用いられるマルチレートグループ変調回路である。
【０００６】
ユーザーインターフェース１１２５〜１１３１に入力された信号は、スイッチ１１２３に入力される。スイッチ１１２３に入力された信号は、制御回路１１２４で制御されマルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５のいずれか一つに入力される。マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５では、入力された信号の情報速度に合わせて変調処理が行われ出力される。マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５から出力された信号は、乗算回路１１０６〜１１１０に入力される。乗算回路１１０６〜１１１０に入力された信号は、各乗算回路に接続されたシンセサイザー１１１８〜１１２２から出力される出力キャリア信号と乗算されて、IF周波数帯に変換されて出力される。乗算回路１１０６〜１１１０から出力された信号は、各乗算回路が接続されたバンドパスフィルタ１１１１〜１１１５に入力され、キャリア周波数と乗算された際に発生するイメージ信号をろ波されて出力される。バンドパスフィルタ１１１１〜１１１５から出力された信号は、加算回路１１１６で足し合わされて出力され、送信回路１１１７に入力され無線信号として出力される。出力される信号の一例を図１３に示す。
【０００７】
図１２に示すマルチレートグループ受信装置は、受信回路１２０１、それぞれ異なる帯域を通過させるせことが可能なバンドパスフィルタ１２０２〜１２０６、乗算回路１２０７〜１２１１、キャリア周波数を出力するシンセサイザー１２１２〜１２１６、マルチレートグループ復調回路１２１７〜１２２１、スイッチ１１２３、制御回路１２２２、およびユーザーインターフェース１２２４〜１２３０を備える。
【０００８】
受信回路１２０１で受信された信号は、バンドパスフィルタ１２０２〜１２０６に入力されそれぞれのバンドパスフィルタの通過域以外の信号が除去されて出力される。バンドパスフィルタ１２０２〜１２０６でろ波された出力信号は、それぞれが接続される乗算回路１２０７〜１２１１に入力され、シンセサイザー１２１２〜１２１６が出力するキャリア周波数と乗算され、ベースバンド信号に変換されて出力される。乗算回路１２０７〜１２１１でベースバンドに変換された信号は、マルチレートグループ復調回路１２１７〜１２２１に入力される。マルチレートグループ復調回路１２１７〜１２２１に入力された信号は、通信チャネル毎に分波された後、チャネル毎に復調処理が行われて出力される。マルチレートグループ復調回路１２１７〜１２２１から出力された信号はスイッチ１２２３に入力される。スイッチ１２２３に入力されたキャリア単位の信号は、制御回路１２２２に制御され、キャリア毎にユーザーインターフェース１２２４〜１２３０に入力される。
【０００９】
このような構成により、マルチキャリアおよびマルチレートをサポートし、広帯域化も可能になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１１または図１２に示した構成では、各マルチレートグループ変調回路および復調回路がそれぞれ担う領域の中間域を担うため、別のマルチレートグループ変調回路および復調回路が必要となる。このため、回路規模および消費電力が約２倍に増大する。さらに、各マルチレートグループ変調回路および復調回路に接続される乗算回路、バンドパスフィルタ、シンセサイザーならびに図１１、図１２では省略した各種の回路が必要となり、装置コストも増大する。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決し、装置規模および消費電力を抑え、拡張性に優れたマルチレートグループモデム、マルチレート送信装置および受信装置ならびに送受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の観点は複数の入力信号を同時に変調して周波数多重された信号を出力するマルチレートグループモデムであり、複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する第一の変調手段と、この第一の変調手段の出力と重複しない周波数領域を中心周波数として前記第一の変調手段が変調する信号数より少ない数の信号を変調する第二の変調手段とを備えたことを特徴とするマルチレートグループモデムが提供される。
【００１３】
第一の変調手段としては、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示された変調回路を用いることができる。また、第二の変調手段としては、変調速度が可変のものを用いることが望ましい。
【００１４】
第一の変調手段と第二の変調手段とは一つのモジュールに構成されることが望ましく、これにより、送信装置内でモジュール単位の増減が可能となり、送信装置の総帯域幅および総キャリア数をフレキシブルに変更することができる。
【００１５】
本発明の第二の観点は周波数多重された信号を同時に復調するマルチレートグループモデムであり、変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する第一の復調手段と、この第一の復調手段の復調する信号とは重複しない周波数領域を中心周波数として前記第一の復調手段が復調する信号数より少ない数の信号を復調する第二の復調手段とを備えたことを特徴とするマルチレートグループモデムが提供される。
【００１６】
第一の復調手段としては、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示された復調回路を用いることができる。また、第二の復調手段として、受信した信号に合わせて復調速度が可変のものを用いることが望ましい。
【００１７】
本発明の第三の観点は上述の第一の観点のマルチレートグループモデムを複数用いた送信装置であり、それぞれが複数の入力信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する複数のグループ変調手段と、この複数のグループ変調手段の出力を互いに異なる周波数領域に周波数変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段の出力を周波数多重して合波するチャネル合波手段とを備えた、グループ変調手段はそれぞれ、周波数変換手段により他のグループ変調手段とは離れた周波数領域に周波数変換される複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する第一の変調手段と、周波数変換手段により他のグループ変調手段との間の周波数領域に中間周波数が変換される信号を変調する第二の変調手段とを含むことを特徴とする。この構成により、総帯域幅の変更が可能でかつシームレスに周波数を配置することが可能となる。
【００１８】
本発明の第四の観点は上述の第二の観点のマルチレートグループモデムを複数用いた受信装置であり、周波数多重された入力信号を通信チャネル毎に分波するチャネル分波手段と、分波された通信チャネル毎の変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する複数のグループ復調手段とを備え、グループ復調手段はそれぞれ、通信チャネルの周波数領域が他のグループ復調手段と離れた変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する第一の復調手段と、通信チャネルの周波数領域が他のグループ復調手段との間の領域にある信号を復調する第二の復調手段とを含むことを特徴とする。
【００１９】
以上説明したマルチレートグループ送信装置とマルチレートグループ受信装置とは、一つにまとめて送受信装置として利用することができる。このような送受信装置は、多地点同時送受信が可能なシステムを容易に構築することが可能であり、さらに、通信衛星を介したメッシュ型ネットワーク用地球局端末や、ハブレスＶＳＡＴシステムを容易に構築することができる。特に、通信衛星を利用した企業イントラネットを構築する場合、通信地点数をスケーラブルに変更することができ、安価に提供できる。
【００２０】
上述した第一の観点または第二の観点に示したマルチレートグループモデムを一つだけ用いた送信装置または受信装置の構成も可能である。
【００２１】
すなわち、本発明の第五の観点はマルチレートグループモデムを一つだけ用いた送信装置であり、複数の入力信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調して周波数多重された信号を出力するグループ変調手段と、このグループ変調手段の出力を無線周波数に変換する周波数変換手段とを備えたマルチレートグループ送信装置において、前記周波数変換手段が二系統設けられ、前記グループ変調手段は、複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する第一の変調手段と、この第一の変調手段の出力と重複しない周波数領域を中心周波数として前記第一の変調手段が変調する信号数より少ない数の信号を変調する第二の変調手段と、前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを前記二系統の周波数変換手段の一方に入力して互いに隣接する周波数領域の無線周波数に変換させるか、前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを前記二系統の周波数変換手段に別々に入力して互いに離れた周波数領域の無線周波数に変換させるかを選択する手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】
前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを互いに隣接させることで、中間域をカバーすることができる。また、前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを別々の周波数領域に変換することもできる。
【００２３】
本発明の第六の観点はマルチレートグループモデムを一つだけ用いた受信装置であり、無線周波数の受信信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段の出力に含まれる周波数多重された信号を同時に復調するグループ復調手段とを備えたマルチレートグループ受信装置において、前記周波数変換手段が二系統設けられ、前記グループ復調手段は、変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する第一の復調手段と、この第一の復調手段の復調する信号とは重複しない周波数領域を中心周波数として前記第一の復調手段が復調する信号数より少ない数の信号を復調する第二の復調手段とを含むことを特徴とする。
【００２４】
この場合にも、マルチレートグループ送信装置とマルチレートグループ受信装置とを一つにまとめて送受信装置として利用することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第一の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチレートグループ送信装置の構成例を示す。ここでは、ユーザーインターフェースが７端子の場合の例を示す。
【００２６】
この実施形態のマルチレートグループ送信装置は、ユーザーインターフェース１０１〜１０７およびスイッチ１０８を備え、それぞれが複数の入力信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する複数のグループ変調手段としてマルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９〜１１１を備え、マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９〜１１１の出力を互いに異なる周波数領域に周波数変換する周波数変換手段として乗算回路１１２〜１１４、バンドパスフィルタ１１５〜１１７およびシンセサイザー１２０〜１２２を備え、周波数変換出力を周波数多重して合波するチャネル合波手段として加算回路１１８を備え、送信回路１１９を備える。
【００２７】
マルチレート／マルチキャリア変調モジュール１０９〜１１１はそれぞれ、モジュールインターフェース１２４〜１２６と、周波数変換により他のマルチレート／マルチキャリア変調モジュールとは離れた周波数領域に周波数変換される複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調するマルチレートグループ変調回路１２７〜１２９と、周波数変換により他のマルチレート／マルチキャリア変調モジュールとの間の周波数領域に中間周波数が変換される信号を変調するマルチレート変調回路１３０〜１３２と、加算回路１３３〜１３５とを備える。
【００２８】
この実施形態において、マルチレートグループ変調回路とマルチレート変調回路とをモジュールにしたマルチキャリア／マルチレートモデムモジュール１０９〜１１１は、３つのモジュールだけで、図１１に示した従来例における５つのマルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５と同等の性能を有する。
【００２９】
ユーザーインターフェース１０１〜１０７に入力された信号は、スイッチ１０８に入力される。スイッチ１０８に入力された信号は、制御回路１２３からの指示で、マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９〜１１１のいずれかに入力される。
【００３０】
マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９〜１１１、乗算回路１１２〜１１４、バンドパスフィルタ１１５〜１１７およびシンセサイザー１２０〜１２２の動作を、マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９、乗算回路１１２、バンドパスフィルタ１１５およびシンセサイザー１２０を例に説明する。
【００３１】
マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９に入力された信号は、モジュールインターフェース１２４に入力される。モジュールインターフェース１２４に入力された信号は、制御回路１２３からの指示で、例えば入力された信号の周波数上の出力位置が異なるマルチキャリア／マルチレート変調モジュールの出力位置と重なる場合、マルチレート変調回路１３０に入力され、それ以外の場合はマルチレートグループ変調回路１２７に入力される。マルチレートグループ変調回路１２７に入力された信号は、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示されたと同等の処理が行われた後、出力グループキャリアの中心周波数を微調して出力される。マルチレート変調回路１３０に入力された信号は、変調処理後、マルチレートグループ変調回路１２７の出力に重複しない周波数に中心周波数変換されて出力される。マルチレートグループ変調回路１２７およびマルチレート変調回路１３０からの出力は加算回路１３３に入力され、周波数上で加算され出力される。
【００３２】
加算回路１３３から出力された信号は、乗算回路１１２に入力され、シンセサイザー１２０から出力されるキャリア周波数と乗算され、そのキャリア周波数を持った無線周波数に変換されて出力される。乗算回路１１２から出力された信号は、バンドパスフィルタ１１５に入力され、乗算回路１１２で無線周波数に変換した場合に発生するイメージ信号および不要波を取り除き出力される。バンドパスフィルタ１１５からの出力は、加算回路１１８に入力され、マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１１０および１１１で同様の処理をされた信号と足し合わされて出力される。加算回路１１８から出力された信号は、送信回路１１９に入力され無線信号として出力される。
【００３３】
図２、図３に加算回路１３３からの出力例を示し、図４に、マルチキャリア／マルチレート変調モジュールが３モジュールで構成された出力スペクトラムの例を示す。
【００３４】
図５は本発明の第二の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチレートグループ受信装置の構成例を示す。
【００３５】
この実施形態のマルチレートグループ受信装置は、受信回路５０１を備え、周波数多重された入力信号を通信チャネル毎に分波するチャネル分波手段としてバンドパスフィルタ５０２〜５０４を備え、分波された各通信チャネルをベースバンド信号に変換する乗算回路５０５〜５０７およびシンセサイザー５２０〜５２２（乗算回路の出力にはベースバンドフィルタが設けられるが、ここでは説明を省略する）を備え、分波された通信チャネル毎の変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する複数のグループ復調手段としてマルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８〜５１０を備え、スイッチ５１１およびユーザーインタフェース５１２〜５１８を備える。
【００３６】
マルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８〜５１０はそれぞれ、通信チャネルの周波数領域が他のモジュールと離れた変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調するマルチレートグループ復調回路５２３〜５２５と、通信チャネルの周波数領域が他のモジュールとの間の領域にある信号を復調するマルチレート復調回路５２６〜５２８と、モジュールインターフェース５２９〜５３１とを備える。
【００３７】
受信回路５０１で受信された信号は、バンドパスフィルタ５０２〜５０４を通過してそれぞれのフィルタの通過帯域外信号がろ波処理される。バンドパスフィルタ５０２〜５０４でろ波された信号は、シンセサイザー５２０〜５２２から出力されるキャリア周波数信号と乗算回路５０５〜５０７で乗算され、ベースバンド信号に変換され出力される。ベースバンドに変換された信号は、それぞれが接続するマルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８〜５１０に入力される。
【００３８】
マルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８〜５１０の動作をマルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８を例に説明する。
【００３９】
マルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８に入力された信号は、マルチレートグループ復調回路５２３およびマルチレート復調回路５２６に入力される。マルチレートグループ復調回路５２３に入力された信号は、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示されたと同等の処理が行われて出力される。マルチレート復調回路５２６に入力された信号は、入力された信号の速度に合わせた復調処理が行われて出力される。マルチレートグループ復調回路５２３およびマルチレート復調回路５２６からの出力信号は、制御回路５１９により制御されたモジュールインターフェース５２９に入力される。モジュールインターフェース５２９では、マルチレートグループ復調回路５２３およびマルチレート復調回路５２６から入力された復調信号が、その伝送速度に合わせて制御回路５１９が出力する制御信号のタイミングで、スイッチ５１１に出力される。
【００４０】
スイッチ５１１に入力された信号は、制御回路５１９からの制御信号により設定されたユーザーインターフェース５１２〜５１８に出力される。
【００４１】
図６〜図８に、この受信装置が受信可能な周波数スペクトラムの例を示す。本実施形態の特徴は、モジュール間に渡って出力しなければならないキャリアを処理することであり、またマルチキャリア／マルチレート復調モジュールを受信装置に追加拡張することで、モジュール間に利用できない周波数領域を作らずにシームレスに帯域を拡張し、周波数を有効に利用することが可能になる。
【００４２】
図９は本発明の第三の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチキャリア／マルチレート変調モジュールを一つだけ用いたマルチレートグループ送信装置の構成例を示す。ここでは、ユーザーインターフェースが７端子の場合の例を示す。
【００４３】
この実施形態のマルチレートグループ送信装置は、ユーザーインターフェース９０１〜９０７を備え、これらのユーザーインターフェース９０１〜９０７からの複数の入力信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調して周波数多重された信号を出力するグループ変調手段としてマルチキャリア／マルチレート変調モジュール９０８を備え、このマルチキャリア／マルチレート変調モジュール９０８の出力を無線周波数に変換する周波数変換手段としてシンセサイザ９１４、９１３、乗算回路９１６、９１７およびバンドパスフィルタ９１８、９１９を備え、さらに、制御回路９１３、加算回路９２０および送信回路９２１を備える。
【００４４】
マルチレート／マルチキャリア変調モジュール９０８は、モジュールインタフェース９０９と、複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調するマルチレートグループ変調回路９１０と、このマルチレートグループ変調回路９１０の出力と重複しない周波数領域を中心周波数としてマルチレートグループ変調回路９１０が変調する信号数より少ない数の信号を変調するマルチレート変調回路９１１と、マルチレートグループ変調回路９１０の出力とマルチレート変調回路９１１の出力とを乗算回路９１６に入力して互いに隣接する周波数領域の無線周波数に変換させるか、乗算回路９１６、９１７に別々に入力して互いに離れた周波数領域の無線周波数に変換させるかを選択する加算回路９１２とを備える。
【００４５】
ユーザーインターフェース９０１〜９０７に入力された信号は、マルチレート／マルチキャリア変調モジュール９０８のモジュールインタフェース９０９に入力される。モジュールインターフェース９０９に入力された信号は、制御回路９１３からの指示で、マルチレートグループ変調回路９１０またはマルチレート変調回路９１１に入力される。例えば、入力された信号の周波数軸上の出力位置がマルチレートグループ変調回路９１０の出力位置と隣接または離れた周波数領域に出力する必要がある場合には、マルチレート変調回路９１１に入力される。マルチレートグループ変調回路９１０に入力された信号は、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示されたと同等の処理が行われた後、出力グループキャリアの中心周波数を微調して出力される。マルチレート変調回路９１１に入力された信号は、変調処理後、マルチレートグループ変調回路９１０の出力に重複しない周波数に中心周波数変換されて出力される。マルチレートグループ変調回路１２７およびマルチレート変調回路１３０からの出力は加算回路９１２に入力され、周波数上で加算、またはそれぞれ独立に出力される。加算回路９１２が入力された二系統の信号を加算して出力するか加算せずに独立に出力するかは、制御回路９１３からの制御信号により設定される。。
【００４６】
加算回路９１２から出力された信号は、乗算回路９１６または９１７に入力され、シンセサイザー９１４、９１５から出力されるキャリア周波数と乗算され、無線周波数に変換されて出力される。乗算回路９１６、９１７から出力された信号は、バンドパスフィルタ９１８、９１９に入力され、乗算回路９１６、９１７で無線周波数に変換した場合に発生するイメージ信号および不要波を取り除き出力される。バンドパスフィルタ９１８、９１９からの出力は、加算回路９２０に入力され、バンドパスフィルタ９１８、９１９からそれぞれ出力がある場合は、加算回路９２０で周波数的に加算され出力される。加算回路９２０から出力された信号は、送信回路９１２に入力され無線信号として出力される。
【００４７】
図１０は本発明の第四の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチキャリア／マルチレート復調モジュールを一つだけ用いたマルチレートグループ受信装置信装置の構成例を示す。ここでは、ユーザーインターフェースが７端子の場合の例を示す。
【００４８】
この実施形態のマルチレートグループ受信装置は、受信回路１００１と受信信号を周波数毎に分離するフィルタ１００２、１００３とを備え、無線周波数の受信信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段として乗算回路１００４、１００５およびシンセサイザ１０１１を備え（乗算回路の出力に設けられるベースバンドフィルタについてはここでは説明を省略する）、乗算回路１００３、１００５の出力に含まれる周波数多重された信号を同時に復調するグループ復調手段としてマルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６を備え、制御回路１０１２、スイッチ１０２３およびユーザーインタフェース１０１４〜１０３０を備える。
【００４９】
マルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６は、変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調するマルチレートグループ復調回路１００８と、このマルチレートグループ復調回路１００８の復調する信号とは重複しない周波数領域を中心周波数としてマルチレートグループ復調回路１００８が復調する信号数より少ない数の信号を復調するマルチレート復調回路１００９と、モジュールインターフェース１００７とを備える。
【００５０】
受信回路１００１で受信された信号は、バンドパスフィルタ１００２〜１００３を通過して、それぞれのフィルタの通過帯域外信号がろ波処理される。バンドパスフィルタ１００２、１００３でろ波された信号は、シンセサイザー１０１０、１０１１から出力されるキャリア周波数信号と乗算回路１００４、１００５で乗算され、ベースバンド信号に変換され出力される。ベースバンドに変換された信号は、マルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６に入力される。
【００５１】
乗算回路１００４の出力はマルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６内のマルチレートグループ復調回路１００８に入力され、乗算回路１００５の出力はマルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６内のマルチレート復調回路１００９に入力される。マルチレートグループ復調回路１００８に入力された信号は、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示されたと同等の処理が行われて出力される。マルチレート復調回路１００９に入力された信号は、入力された信号の速度に合わせた復調処理が行われて出力される。マルチレートグループ復調回路１００８およびマルチレート復調回路１００９からの出力信号はモジュールインターフェース１００７に入力され、制御回路１０１２の制御により、復調された信号の速度に応じてスイッチ１０１３に出力される。
【００５２】
スイッチ１０１３に入力された信号は、制御回路１０１２からの制御信号により設定されたユーザーインターフェース１０１４〜１０２０に出力される。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数異速度のキャリアを同時に扱う無線通信系において、要求に応じて無線キャリア数をモジュールの増減を行うことでフレキシブルに変更可能な送受信装置を提供できるとともに、モジュール間に渡る無線キャリアについても簡易な装置構成で利用でき、帯域全体をシームレスに利用できることで周波数リソースの有効利用ができる。
【００５４】
また、本発明によれば、衛星通信回線を複数送信局で効率的に利用したり、フレキシブルに帯域幅を変更する通信を回路規模の小さい装置で実現でき、使用環境に応じて伝送速度の変更ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチレートグループ送信装置の構成例を示す図。
【図２】マルチキャリア／マルチレート変調モジュールからの出力スペクトラムの一例を示す図。
【図３】マルチキャリア／マルチレート変調モジュールからの出力スペクトラムの別の例を示す図。
【図４】三つのマルチキャリア／マルチレート変調モジュールからの出力スペクトラムの一例を示す図。
【図５】本発明の第二の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチレートグループ受信装置の構成例を示す図。
【図６】受信装置の入力スペクトラムの一例を示す図。
【図７】受信装置の入力スペクトラムの別の例を示す図。
【図８】受信装置の入力スペクトラムのさらに別の例を示す図。
【図９】本発明の第三の実施形態を示すブロック構成図。
【図１０】本発明の第四の実施形態を示すブロック構成図。
【図１１】従来例のマルチレートグループ送信装置を示すブロック構成図。
【図１２】従来例のマルチレートグループ受信装置を示すブロック構成図。
【図１３】従来例における出力スペクトラムの一例を示す図。
【符号の説明】
１０１〜１０７、５１２〜５１８、９０１〜９０７、１０１４〜１０２０ ユーザーインターフェース
１０８、５１１、１０１３ スイッチ
１０９〜１１１、９０８ マルチキャリア／マルチレート変調モジュール
１１２〜１１４、５０５〜５０７、９１６、９１７、１００４、１００５ 乗算回路
１１５〜１１７、５０２〜５０７、９１８、９１９、１００２、１００３ バンドパスフィルタ
１１８、１３３〜１３５、９２０ 加算回路
１１９、９２１ 送信回路
１２０〜１２２、５２０〜５２２、９１４、９１５、１０１０、１０１１ シンセサイザー
１２３、５１９、９１３、１０１２ 制御回路
１２４〜１２６、５２９〜５３１、１００７ モジュールインターフェース
１２７〜１２９ マルチレートグループ変調回路
１３０〜１３２ マルチレート変調回路
５０１、１００１ 受信回路
５０８〜５１０、１００６ マルチキャリア／マルチレート復調モジュール
５２３〜５２５、１００８ マルチレートグループ復調回路
５２６〜５２８、１００９ マルチレート復調回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のキャリアを周波数多重して通信する場合に送信端および受信端でそれぞれ用いられるグループ変復調技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願発明者らは、先に、特願2000-270441（本件出願時未公開）および信学技報SANE2000-75「時分割処理型マルチキャリア／マルチレートモデム」において、伝送速度の異なるサービスの混在および伝送レートの変更に対応する変復調を行う技術を提案した。この技術を利用して、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）を用いる無線システムにおいて、伝送速度が可変でかつ多地点と同時通信を行うことができる。
【０００３】
図１１および図１２はそれぞれ従来例のマルチレートグループ送信装置および受信装置を示すブロック構成図であり、ここでは、送信装置および受信装置がそれぞれ全体でαMHzの帯域を送受信でき、ユーザーインターフェースを７端子備えた構成例を示す。
【０００４】
図１１に示すマルチレートグループ送信装置は、マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５、乗算回路１１０６〜１１１０、通過周波数がそれぞれ異なるバンドパスフィルタ１１１１〜１１１５、加算回路１１１６、送信回路１１１７、それぞれ異なるキャリア周波数を出力するシンセサイザー１１１８〜１１２２、スイッチ１１２３、制御回路１１２４、およびユーザーインターフェース１１２５〜１１３１を備える。
【０００５】
マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５は、それぞれがスイッチ１１２３を介して入力される複数のポートからの伝送速度の異なる信号あるいは帯域幅の異なる信号をひとつのグループとして一括して変調できる回路であり、例えば、上述の特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示された構成を利用することができる。図１１の構成では、このような変調回路を複数並列に配置し、広帯域化に対応している。すなわち、マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５は、接続されるバンドパスフィルタ１１１１〜１１１５によって担当する帯域がそれぞれ異なり、マルチレートグループ変調回路１１０１は０〜α／３MHz、１１０２はα／３〜２α／３MHz、１１０３は２α／３〜αMHz、１１０４はα／６〜α／２MHz、１１０５はα／２〜５α／６MHzを担当する。特にマルチレートグループ変調回路１１０４、１１０５は、１１０１と１１０２および１１０２と１１０３にまたがる位置にキャリアを配置する場合に用いられるマルチレートグループ変調回路である。
【０００６】
ユーザーインターフェース１１２５〜１１３１に入力された信号は、スイッチ１１２３に入力される。スイッチ１１２３に入力された信号は、制御回路１１２４で制御されマルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５のいずれか一つに入力される。マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５では、入力された信号の情報速度に合わせて変調処理が行われ出力される。マルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５から出力された信号は、乗算回路１１０６〜１１１０に入力される。乗算回路１１０６〜１１１０に入力された信号は、各乗算回路に接続されたシンセサイザー１１１８〜１１２２から出力される出力キャリア信号と乗算されて、IF周波数帯に変換されて出力される。乗算回路１１０６〜１１１０から出力された信号は、各乗算回路が接続されたバンドパスフィルタ１１１１〜１１１５に入力され、キャリア周波数と乗算された際に発生するイメージ信号をろ波されて出力される。バンドパスフィルタ１１１１〜１１１５から出力された信号は、加算回路１１１６で足し合わされて出力され、送信回路１１１７に入力され無線信号として出力される。出力される信号の一例を図１３に示す。
【０００７】
図１２に示すマルチレートグループ受信装置は、受信回路１２０１、それぞれ異なる帯域を通過させるせことが可能なバンドパスフィルタ１２０２〜１２０６、乗算回路１２０７〜１２１１、キャリア周波数を出力するシンセサイザー１２１２〜１２１６、マルチレートグループ復調回路１２１７〜１２２１、スイッチ１１２３、制御回路１２２２、およびユーザーインターフェース１２２４〜１２３０を備える。
【０００８】
受信回路１２０１で受信された信号は、バンドパスフィルタ１２０２〜１２０６に入力されそれぞれのバンドパスフィルタの通過域以外の信号が除去されて出力される。バンドパスフィルタ１２０２〜１２０６でろ波された出力信号は、それぞれが接続される乗算回路１２０７〜１２１１に入力され、シンセサイザー１２１２〜１２１６が出力するキャリア周波数と乗算され、ベースバンド信号に変換されて出力される。乗算回路１２０７〜１２１１でベースバンドに変換された信号は、マルチレートグループ復調回路１２１７〜１２２１に入力される。マルチレートグループ復調回路１２１７〜１２２１に入力された信号は、通信チャネル毎に分波された後、チャネル毎に復調処理が行われて出力される。マルチレートグループ復調回路１２１７〜１２２１から出力された信号はスイッチ１２２３に入力される。スイッチ１２２３に入力されたキャリア単位の信号は、制御回路１２２２に制御され、キャリア毎にユーザーインターフェース１２２４〜１２３０に入力される。
【０００９】
このような構成により、マルチキャリアおよびマルチレートをサポートし、広帯域化も可能になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１１または図１２に示した構成では、各マルチレートグループ変調回路および復調回路がそれぞれ担う領域の中間域を担うため、別のマルチレートグループ変調回路および復調回路が必要となる。このため、回路規模および消費電力が約２倍に増大する。さらに、各マルチレートグループ変調回路および復調回路に接続される乗算回路、バンドパスフィルタ、シンセサイザーならびに図１１、図１２では省略した各種の回路が必要となり、装置コストも増大する。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決し、装置規模および消費電力を抑え、拡張性に優れたマルチレートグループモデム、マルチレート送信装置および受信装置ならびに送受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の観点は複数の入力信号を同時に変調して周波数多重された信号を出力するマルチレートグループモデムであり、複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する第一の変調手段と、この第一の変調手段の出力と重複しない周波数領域を中心周波数として前記第一の変調手段が変調する信号数より少ない数の信号を変調する第二の変調手段とを備えたことを特徴とするマルチレートグループモデムが提供される。
【００１３】
第一の変調手段としては、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示された変調回路を用いることができる。また、第二の変調手段としては、変調速度が可変のものを用いることが望ましい。
【００１４】
第一の変調手段と第二の変調手段とは一つのモジュールに構成されることが望ましく、これにより、送信装置内でモジュール単位の増減が可能となり、送信装置の総帯域幅および総キャリア数をフレキシブルに変更することができる。
【００１５】
本発明の第二の観点は周波数多重された信号を同時に復調するマルチレートグループモデムであり、変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する第一の復調手段と、この第一の復調手段の復調する信号とは重複しない周波数領域を中心周波数として前記第一の復調手段が復調する信号数より少ない数の信号を復調する第二の復調手段とを備えたことを特徴とするマルチレートグループモデムが提供される。
【００１６】
第一の復調手段としては、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示された復調回路を用いることができる。また、第二の復調手段として、受信した信号に合わせて復調速度が可変のものを用いることが望ましい。
【００１７】
本発明の第三の観点は上述の第一の観点のマルチレートグループモデムを複数用いた送信装置であり、それぞれが複数の入力信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する複数のグループ変調手段と、この複数のグループ変調手段の出力を互いに異なる周波数領域に周波数変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段の出力を周波数多重して合波するチャネル合波手段とを備えた、グループ変調手段はそれぞれ、周波数変換手段により他のグループ変調手段とは離れた周波数領域に周波数変換される複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する第一の変調手段と、周波数変換手段により他のグループ変調手段との間の周波数領域に中間周波数が変換される信号を変調する第二の変調手段とを含むことを特徴とする。この構成により、総帯域幅の変更が可能でかつシームレスに周波数を配置することが可能となる。
【００１８】
本発明の第四の観点は上述の第二の観点のマルチレートグループモデムを複数用いた受信装置であり、周波数多重された入力信号を通信チャネル毎に分波するチャネル分波手段と、分波された通信チャネル毎の変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する複数のグループ復調手段とを備え、グループ復調手段はそれぞれ、通信チャネルの周波数領域が他のグループ復調手段と離れた変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する第一の復調手段と、通信チャネルの周波数領域が他のグループ復調手段との間の領域にある信号を復調する第二の復調手段とを含むことを特徴とする。
【００１９】
以上説明したマルチレートグループ送信装置とマルチレートグループ受信装置とは、一つにまとめて送受信装置として利用することができる。このような送受信装置は、多地点同時送受信が可能なシステムを容易に構築することが可能であり、さらに、通信衛星を介したメッシュ型ネットワーク用地球局端末や、ハブレスＶＳＡＴシステムを容易に構築することができる。特に、通信衛星を利用した企業イントラネットを構築する場合、通信地点数をスケーラブルに変更することができ、安価に提供できる。
【００２０】
上述した第一の観点または第二の観点に示したマルチレートグループモデムを一つだけ用いた送信装置または受信装置の構成も可能である。
【００２１】
すなわち、本発明の第五の観点はマルチレートグループモデムを一つだけ用いた送信装置であり、複数の入力信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調して周波数多重された信号を出力するグループ変調手段と、このグループ変調手段の出力を無線周波数に変換する周波数変換手段とを備えたマルチレートグループ送信装置において、前記周波数変換手段が二系統設けられ、前記グループ変調手段は、複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する第一の変調手段と、この第一の変調手段の出力と重複しない周波数領域を中心周波数として前記第一の変調手段が変調する信号数より少ない数の信号を変調する第二の変調手段と、前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを前記二系統の周波数変換手段の一方に入力して互いに隣接する周波数領域の無線周波数に変換させるか、前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを前記二系統の周波数変換手段に別々に入力して互いに離れた周波数領域の無線周波数に変換させるかを選択する手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】
前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを互いに隣接させることで、中間域をカバーすることができる。また、前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを別々の周波数領域に変換することもできる。
【００２３】
本発明の第六の観点はマルチレートグループモデムを一つだけ用いた受信装置であり、無線周波数の受信信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段の出力に含まれる周波数多重された信号を同時に復調するグループ復調手段とを備えたマルチレートグループ受信装置において、前記周波数変換手段が二系統設けられ、前記グループ復調手段は、変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する第一の復調手段と、この第一の復調手段の復調する信号とは重複しない周波数領域を中心周波数として前記第一の復調手段が復調する信号数より少ない数の信号を復調する第二の復調手段とを含むことを特徴とする。
【００２４】
この場合にも、マルチレートグループ送信装置とマルチレートグループ受信装置とを一つにまとめて送受信装置として利用することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第一の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチレートグループ送信装置の構成例を示す。ここでは、ユーザーインターフェースが７端子の場合の例を示す。
【００２６】
この実施形態のマルチレートグループ送信装置は、ユーザーインターフェース１０１〜１０７およびスイッチ１０８を備え、それぞれが複数の入力信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調する複数のグループ変調手段としてマルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９〜１１１を備え、マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９〜１１１の出力を互いに異なる周波数領域に周波数変換する周波数変換手段として乗算回路１１２〜１１４、バンドパスフィルタ１１５〜１１７およびシンセサイザー１２０〜１２２を備え、周波数変換出力を周波数多重して合波するチャネル合波手段として加算回路１１８を備え、送信回路１１９を備える。
【００２７】
マルチレート／マルチキャリア変調モジュール１０９〜１１１はそれぞれ、モジュールインターフェース１２４〜１２６と、周波数変換により他のマルチレート／マルチキャリア変調モジュールとは離れた周波数領域に周波数変換される複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調するマルチレートグループ変調回路１２７〜１２９と、周波数変換により他のマルチレート／マルチキャリア変調モジュールとの間の周波数領域に中間周波数が変換される信号を変調するマルチレート変調回路１３０〜１３２と、加算回路１３３〜１３５とを備える。
【００２８】
この実施形態において、マルチレートグループ変調回路とマルチレート変調回路とをモジュールにしたマルチキャリア／マルチレートモデムモジュール１０９〜１１１は、３つのモジュールだけで、図１１に示した従来例における５つのマルチレートグループ変調回路１１０１〜１１０５と同等の性能を有する。
【００２９】
ユーザーインターフェース１０１〜１０７に入力された信号は、スイッチ１０８に入力される。スイッチ１０８に入力された信号は、制御回路１２３からの指示で、マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９〜１１１のいずれかに入力される。
【００３０】
マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９〜１１１、乗算回路１１２〜１１４、バンドパスフィルタ１１５〜１１７およびシンセサイザー１２０〜１２２の動作を、マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９、乗算回路１１２、バンドパスフィルタ１１５およびシンセサイザー１２０を例に説明する。
【００３１】
マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１０９に入力された信号は、モジュールインターフェース１２４に入力される。モジュールインターフェース１２４に入力された信号は、制御回路１２３からの指示で、例えば入力された信号の周波数上の出力位置が異なるマルチキャリア／マルチレート変調モジュールの出力位置と重なる場合、マルチレート変調回路１３０に入力され、それ以外の場合はマルチレートグループ変調回路１２７に入力される。マルチレートグループ変調回路１２７に入力された信号は、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示されたと同等の処理が行われた後、出力グループキャリアの中心周波数を微調して出力される。マルチレート変調回路１３０に入力された信号は、変調処理後、マルチレートグループ変調回路１２７の出力に重複しない周波数に中心周波数変換されて出力される。マルチレートグループ変調回路１２７およびマルチレート変調回路１３０からの出力は加算回路１３３に入力され、周波数上で加算され出力される。
【００３２】
加算回路１３３から出力された信号は、乗算回路１１２に入力され、シンセサイザー１２０から出力されるキャリア周波数と乗算され、そのキャリア周波数を持った無線周波数に変換されて出力される。乗算回路１１２から出力された信号は、バンドパスフィルタ１１５に入力され、乗算回路１１２で無線周波数に変換した場合に発生するイメージ信号および不要波を取り除き出力される。バンドパスフィルタ１１５からの出力は、加算回路１１８に入力され、マルチキャリア／マルチレート変調モジュール１１０および１１１で同様の処理をされた信号と足し合わされて出力される。加算回路１１８から出力された信号は、送信回路１１９に入力され無線信号として出力される。
【００３３】
図２、図３に加算回路１３３からの出力例を示し、図４に、マルチキャリア／マルチレート変調モジュールが３モジュールで構成された出力スペクトラムの例を示す。
【００３４】
図５は本発明の第二の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチレートグループ受信装置の構成例を示す。
【００３５】
この実施形態のマルチレートグループ受信装置は、受信回路５０１を備え、周波数多重された入力信号を通信チャネル毎に分波するチャネル分波手段としてバンドパスフィルタ５０２〜５０４を備え、分波された各通信チャネルをベースバンド信号に変換する乗算回路５０５〜５０７およびシンセサイザー５２０〜５２２（乗算回路の出力にはベースバンドフィルタが設けられるが、ここでは説明を省略する）を備え、分波された通信チャネル毎の変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調する複数のグループ復調手段としてマルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８〜５１０を備え、スイッチ５１１およびユーザーインタフェース５１２〜５１８を備える。
【００３６】
マルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８〜５１０はそれぞれ、通信チャネルの周波数領域が他のモジュールと離れた変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調するマルチレートグループ復調回路５２３〜５２５と、通信チャネルの周波数領域が他のモジュールとの間の領域にある信号を復調するマルチレート復調回路５２６〜５２８と、モジュールインターフェース５２９〜５３１とを備える。
【００３７】
受信回路５０１で受信された信号は、バンドパスフィルタ５０２〜５０４を通過してそれぞれのフィルタの通過帯域外信号がろ波処理される。バンドパスフィルタ５０２〜５０４でろ波された信号は、シンセサイザー５２０〜５２２から出力されるキャリア周波数信号と乗算回路５０５〜５０７で乗算され、ベースバンド信号に変換され出力される。ベースバンドに変換された信号は、それぞれが接続するマルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８〜５１０に入力される。
【００３８】
マルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８〜５１０の動作をマルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８を例に説明する。
【００３９】
マルチキャリア／マルチレート復調モジュール５０８に入力された信号は、マルチレートグループ復調回路５２３およびマルチレート復調回路５２６に入力される。マルチレートグループ復調回路５２３に入力された信号は、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示されたと同等の処理が行われて出力される。マルチレート復調回路５２６に入力された信号は、入力された信号の速度に合わせた復調処理が行われて出力される。マルチレートグループ復調回路５２３およびマルチレート復調回路５２６からの出力信号は、制御回路５１９により制御されたモジュールインターフェース５２９に入力される。モジュールインターフェース５２９では、マルチレートグループ復調回路５２３およびマルチレート復調回路５２６から入力された復調信号が、その伝送速度に合わせて制御回路５１９が出力する制御信号のタイミングで、スイッチ５１１に出力される。
【００４０】
スイッチ５１１に入力された信号は、制御回路５１９からの制御信号により設定されたユーザーインターフェース５１２〜５１８に出力される。
【００４１】
図６〜図８に、この受信装置が受信可能な周波数スペクトラムの例を示す。本実施形態の特徴は、モジュール間に渡って出力しなければならないキャリアを処理することであり、またマルチキャリア／マルチレート復調モジュールを受信装置に追加拡張することで、モジュール間に利用できない周波数領域を作らずにシームレスに帯域を拡張し、周波数を有効に利用することが可能になる。
【００４２】
図９は本発明の第三の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチキャリア／マルチレート変調モジュールを一つだけ用いたマルチレートグループ送信装置の構成例を示す。ここでは、ユーザーインターフェースが７端子の場合の例を示す。
【００４３】
この実施形態のマルチレートグループ送信装置は、ユーザーインターフェース９０１〜９０７を備え、これらのユーザーインターフェース９０１〜９０７からの複数の入力信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調して周波数多重された信号を出力するグループ変調手段としてマルチキャリア／マルチレート変調モジュール９０８を備え、このマルチキャリア／マルチレート変調モジュール９０８の出力を無線周波数に変換する周波数変換手段としてシンセサイザ９１４、９１３、乗算回路９１６、９１７およびバンドパスフィルタ９１８、９１９を備え、さらに、制御回路９１３、加算回路９２０および送信回路９２１を備える。
【００４４】
マルチレート／マルチキャリア変調モジュール９０８は、モジュールインタフェース９０９と、複数の信号を同時に変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調するマルチレートグループ変調回路９１０と、このマルチレートグループ変調回路９１０の出力と重複しない周波数領域を中心周波数としてマルチレートグループ変調回路９１０が変調する信号数より少ない数の信号を変調するマルチレート変調回路９１１と、マルチレートグループ変調回路９１０の出力とマルチレート変調回路９１１の出力とを乗算回路９１６に入力して互いに隣接する周波数領域の無線周波数に変換させるか、乗算回路９１６、９１７に別々に入力して互いに離れた周波数領域の無線周波数に変換させるかを選択する加算回路９１２とを備える。
【００４５】
ユーザーインターフェース９０１〜９０７に入力された信号は、マルチレート／マルチキャリア変調モジュール９０８のモジュールインタフェース９０９に入力される。モジュールインターフェース９０９に入力された信号は、制御回路９１３からの指示で、マルチレートグループ変調回路９１０またはマルチレート変調回路９１１に入力される。例えば、入力された信号の周波数軸上の出力位置がマルチレートグループ変調回路９１０の出力位置と隣接または離れた周波数領域に出力する必要がある場合には、マルチレート変調回路９１１に入力される。マルチレートグループ変調回路９１０に入力された信号は、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示されたと同等の処理が行われた後、出力グループキャリアの中心周波数を微調して出力される。マルチレート変調回路９１１に入力された信号は、変調処理後、マルチレートグループ変調回路９１０の出力に重複しない周波数に中心周波数変換されて出力される。マルチレートグループ変調回路１２７およびマルチレート変調回路１３０からの出力は加算回路９１２に入力され、周波数上で加算、またはそれぞれ独立に出力される。加算回路９１２が入力された二系統の信号を加算して出力するか加算せずに独立に出力するかは、制御回路９１３からの制御信号により設定される。。
【００４６】
加算回路９１２から出力された信号は、乗算回路９１６または９１７に入力され、シンセサイザー９１４、９１５から出力されるキャリア周波数と乗算され、無線周波数に変換されて出力される。乗算回路９１６、９１７から出力された信号は、バンドパスフィルタ９１８、９１９に入力され、乗算回路９１６、９１７で無線周波数に変換した場合に発生するイメージ信号および不要波を取り除き出力される。バンドパスフィルタ９１８、９１９からの出力は、加算回路９２０に入力され、バンドパスフィルタ９１８、９１９からそれぞれ出力がある場合は、加算回路９２０で周波数的に加算され出力される。加算回路９２０から出力された信号は、送信回路９１２に入力され無線信号として出力される。
【００４７】
図１０は本発明の第四の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチキャリア／マルチレート復調モジュールを一つだけ用いたマルチレートグループ受信装置信装置の構成例を示す。ここでは、ユーザーインターフェースが７端子の場合の例を示す。
【００４８】
この実施形態のマルチレートグループ受信装置は、受信回路１００１と受信信号を周波数毎に分離するフィルタ１００２、１００３とを備え、無線周波数の受信信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段として乗算回路１００４、１００５およびシンセサイザ１０１１を備え（乗算回路の出力に設けられるベースバンドフィルタについてはここでは説明を省略する）、乗算回路１００３、１００５の出力に含まれる周波数多重された信号を同時に復調するグループ復調手段としてマルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６を備え、制御回路１０１２、スイッチ１０２３およびユーザーインタフェース１０１４〜１０３０を備える。
【００４９】
マルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６は、変調速度可変およびまたはキャリア数可変に変調された複数の信号を同時に復調するマルチレートグループ復調回路１００８と、このマルチレートグループ復調回路１００８の復調する信号とは重複しない周波数領域を中心周波数としてマルチレートグループ復調回路１００８が復調する信号数より少ない数の信号を復調するマルチレート復調回路１００９と、モジュールインターフェース１００７とを備える。
【００５０】
受信回路１００１で受信された信号は、バンドパスフィルタ１００２〜１００３を通過して、それぞれのフィルタの通過帯域外信号がろ波処理される。バンドパスフィルタ１００２、１００３でろ波された信号は、シンセサイザー１０１０、１０１１から出力されるキャリア周波数信号と乗算回路１００４、１００５で乗算され、ベースバンド信号に変換され出力される。ベースバンドに変換された信号は、マルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６に入力される。
【００５１】
乗算回路１００４の出力はマルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６内のマルチレートグループ復調回路１００８に入力され、乗算回路１００５の出力はマルチキャリア／マルチレート復調モジュール１００６内のマルチレート復調回路１００９に入力される。マルチレートグループ復調回路１００８に入力された信号は、特願2000-270441および信学技報SANE2000-75に示されたと同等の処理が行われて出力される。マルチレート復調回路１００９に入力された信号は、入力された信号の速度に合わせた復調処理が行われて出力される。マルチレートグループ復調回路１００８およびマルチレート復調回路１００９からの出力信号はモジュールインターフェース１００７に入力され、制御回路１０１２の制御により、復調された信号の速度に応じてスイッチ１０１３に出力される。
【００５２】
スイッチ１０１３に入力された信号は、制御回路１０１２からの制御信号により設定されたユーザーインターフェース１０１４〜１０２０に出力される。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数異速度のキャリアを同時に扱う無線通信系において、要求に応じて無線キャリア数をモジュールの増減を行うことでフレキシブルに変更可能な送受信装置を提供できるとともに、モジュール間に渡る無線キャリアについても簡易な装置構成で利用でき、帯域全体をシームレスに利用できることで周波数リソースの有効利用ができる。
【００５４】
また、本発明によれば、衛星通信回線を複数送信局で効率的に利用したり、フレキシブルに帯域幅を変更する通信を回路規模の小さい装置で実現でき、使用環境に応じて伝送速度の変更ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチレートグループ送信装置の構成例を示す図。
【図２】マルチキャリア／マルチレート変調モジュールからの出力スペクトラムの一例を示す図。
【図３】マルチキャリア／マルチレート変調モジュールからの出力スペクトラムの別の例を示す図。
【図４】三つのマルチキャリア／マルチレート変調モジュールからの出力スペクトラムの一例を示す図。
【図５】本発明の第二の実施形態を示すブロック構成図であり、マルチレートグループ受信装置の構成例を示す図。
【図６】受信装置の入力スペクトラムの一例を示す図。
【図７】受信装置の入力スペクトラムの別の例を示す図。
【図８】受信装置の入力スペクトラムのさらに別の例を示す図。
【図９】本発明の第三の実施形態を示すブロック構成図。
【図１０】本発明の第四の実施形態を示すブロック構成図。
【図１１】従来例のマルチレートグループ送信装置を示すブロック構成図。
【図１２】従来例のマルチレートグループ受信装置を示すブロック構成図。
【図１３】従来例における出力スペクトラムの一例を示す図。
【符号の説明】
１０１〜１０７、５１２〜５１８、９０１〜９０７、１０１４〜１０２０ ユーザーインターフェース
１０８、５１１、１０１３ スイッチ
１０９〜１１１、９０８ マルチキャリア／マルチレート変調モジュール
１１２〜１１４、５０５〜５０７、９１６、９１７、１００４、１００５ 乗算回路
１１５〜１１７、５０２〜５０７、９１８、９１９、１００２、１００３ バンドパスフィルタ
１１８、１３３〜１３５、９２０ 加算回路
１１９、９２１ 送信回路
１２０〜１２２、５２０〜５２２、９１４、９１５、１０１０、１０１１ シンセサイザー
１２３、５１９、９１３、１０１２ 制御回路
１２４〜１２６、５２９〜５３１、１００７ モジュールインターフェース
１２７〜１２９ マルチレートグループ変調回路
１３０〜１３２ マルチレート変調回路
５０１、１００１ 受信回路
５０８〜５１０、１００６ マルチキャリア／マルチレート復調モジュール
５２３〜５２５、１００８ マルチレートグループ復調回路
５２６〜５２８、１００９ マルチレート復調回路
Claims (8)
- 複数の入力信号を同時に変調して周波数多重された信号を出力するマルチレートグループモデムにおいて、
入力された個々の信号の情報速度に合わせて変調速度を可変に設定し複数の信号を一括して変調処理する第一の変調手段と、
この第一の変調手段が変調信号を出力可能な第一の周波数範囲と一部重複する第二の周波数範囲に含まれる周波数に変調信号を出力可能であり、前記第一の変調手段が変調する信号数より少ない数の信号をそれらの信号の個々の情報速度に合わせて変調速度を可変に設定して変調する第二の変調手段と
を備えたことを特徴とするマルチレートグループモデム。 - 周波数多重された信号を同時に復調するマルチレートグループモデムにおいて、
それぞれの情報速度に合わせて変調速度が可変に設定されて変調処理された複数の信号を一括して復調する第一の復調手段と、
この第一の復調手段が復調可能な第一の周波数範囲と一部重複する第二の周波数範囲に含まれる周波数の変調信号を復調可能であり、前記第一の復調手段が復調する信号数より少ない数の信号をその信号に合わせて復調速度を可変に設定して復調する第二の復調手段と
を備えたことを特徴とするマルチレートグループモデム。 - それぞれが複数の入力信号を同時に変調する複数のグループ変調手段と、
この複数のグループ変調手段の出力を周波数変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力を周波数多重して合波するチャネル合波手段と
を備えたマルチレートグループ送信装置において、
前記複数のグループ変調手段はそれぞれ、
入力された個々の信号の情報速度に合わせて変調速度を可変に設定し複数の信号を一括して変調処理する第一の変調手段と、
この第一の変調手段が変調信号を出力可能な第一の周波数範囲と一部重複し、かつ、前記周波数変換手段により周波数変換されたときの周波数範囲が隣接するグループ変調手段の第一の変調手段から出力されて前記周波数変換手段により周波数変換される周波数範囲と一部重複する第二の周波数範囲に含まれる周波数に変調信号を出力可能であり、前記第一の変調手段が変調する信号数より少ない数の信号をそれらの信号の個々の情報速度に合わせて変調速度を可変に設定して変調する第二の変調手段と
を含む
ことを特徴とするマルチレートグループ送信装置。 - 周波数多重された入力信号を通信チャネル毎に分波するチャネル分波手段と、
分波された通信チャネル毎に設けられ、その通信チャネルの複数の信号を同時に復調する複数のグループ復調手段と
を備えたマルチレートグループ受信装置において、
前記複数のグループ復調手段はそれぞれ、
通信チャネルの周波数領域が他のグループ復調手段と離れた、それぞれの情報速度に合わせて変調速度が可変に設定されて変調処理された複数の信号を、一括して復調する第一の復調手段と、
この第一の復調手段が復調可能な第一の周波数範囲と一部重複し、かつ隣接するグループ復調手段の第一の復調手段が復調可能な周波数範囲とも一部重複する第二の周波数範囲に含まれる周波数の変調信号を復調可能であり、前記第一の復調手段が復調する信号数より少ない数の信号をその信号に合わせて復調速度を可変に設定して復調する第二の復調手段と
を含む
ことを特徴とするマルチレートグループ受信装置。 - 請求項３記載のマルチレートグループ送信装置と請求項４記載のマルチレートグループ受信装置とを備えたマルチレートグループ送受信装置。
- 複数の入力信号を同時に変調して周波数多重された信号を出力するグループ変調手段と、
このグループ変調手段の出力を無線周波数に変換する周波数変換手段と
を備えたマルチレートグループ送信装置において、
前記周波数変換手段が二系統設けられ、
前記グループ変調手段は、
入力された個々の信号の情報速度に合わせて変調速度を可変に設定し複数の信号を一括して変調処理する第一の変調手段と、
この第一の変調手段が変調信号を出力可能な第一の周波数範囲と一部重複する第二の周波数範囲に含まれる周波数に変調信号を出力可能であり、前記第一の変調手段が変調する信号数より少ない数の信号をそれらの信号の個々の情報速度に合わせて変調速度を可変に設定して変調する第二の変調手段と、
前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを前記二系統の周波数変換手段の一方に入力して互いの周波数関係を保ったまま周波数変換させるか、前記第一の変調手段の出力と前記第二の変調手段の出力とを前記二系統の周波数変換手段に別々に入力して互いの周波数領域が離れるように周波数変換させるかを選択する手段と
を含む
ことを特徴とするマルチレートグループ送信装置。 - 無線周波数の受信信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力に含まれる周波数多重された信号を同時に復調するグループ復調手段と
を備えたマルチレートグループ受信装置において、
前記周波数変換手段が二系統設けられ、
前記グループ復調手段は、
それぞれの情報速度に合わせて変調速度が可変に設定されて変調処理された複数の信号を一括して復調する第一の復調手段と、
この第一の復調手段が復調可能な第一の周波数範囲と一部重複する第二の周波数範囲に含まれる周波数の変調信号を復調可能であり、前記第一の復調手段が復調する信号数より少ない数の信号をその信号に合わせて復調速度を可変に設定して復調する第二の復調手段と
を含む
ことを特徴とするマルチレートグループ受信装置。 - 請求項６記載のマルチレートグループ送信装置と請求項７記載のマルチレートグループ受信装置とを備えたマルチレートグループ送受信装置。
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