JP4891752B2 - Wireless communication apparatus and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関し、特に、所定の周波数帯域を共用して使用する複数の無線通信システムに対応して用いられる無線通信装置および無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method, and more particularly to a wireless communication apparatus and a wireless communication method used corresponding to a plurality of wireless communication systems that share and use a predetermined frequency band.
従来、コグニティブ無線と呼ばれる複数の無線通信システムが周波数帯域を共用して使用する無線装置および方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。この種の無線装置および方法では、任意の無線通信システムにおける優先度の低い無線装置が、共用周波数帯域のキャリアの検出を行い、当該周波数帯域が優先度の高い他の無線通信システムの無線装置によって使用されていないと判断した場合に信号を送信する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wireless device and a method in which a plurality of wireless communication systems called cognitive radios use a frequency band in common are known (for example, see Non-Patent Document 1). In this type of radio apparatus and method, a radio apparatus with a low priority in an arbitrary radio communication system detects a carrier in a shared frequency band, and the radio apparatus of another radio communication system with a high priority in the frequency band. When it is determined that it is not used, a signal is transmitted.
また、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）のようなマルチキャリア変調方式による送信回路において、周波数を共用する他の無線通信システムが使用する帯域に相当する入力信号として、サブキャリア信号の代わりにヌル信号を生成してマルチキャリア変調を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
上記した従来技術では、無線装置が、２以上のＯＦＤＭシンボルを連続して送信を行った場合に、ＯＦＤＭシンボル間の信号の不連続性により、ヌル信号を生成したサブキャリアに相当する周波数帯に、信号が割当てられたサブキャリアのサイドローブ信号が漏洩し、他の無線通信システムへ与える干渉量が増大するという不具合があった。 In the above-described prior art, when the wireless device continuously transmits two or more OFDM symbols, due to the discontinuity of the signal between the OFDM symbols, the wireless device has a frequency band corresponding to the subcarrier that generated the null signal. The sidelobe signal of the subcarrier to which the signal is assigned leaks, and there is a problem that the amount of interference given to other radio communication systems increases.
本発明は、上記の課題に鑑み、２以上のＯＦＤＭシンボルを連続して送信を行った場合でも、ヌル信号を生成したサブキャリアに相当する周波数帯に漏洩する信号が割当てられたサブキャリアのサイドローブ信号を低く抑え、他の無線通信システムに与える干渉を低く抑えながら情報の送受信を行うことができる無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a side of a subcarrier to which a signal leaking in a frequency band corresponding to a subcarrier that has generated a null signal is allocated even when two or more OFDM symbols are continuously transmitted. It is an object of the present invention to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of transmitting and receiving information while suppressing lobe signals to be low and suppressing interference to other wireless communication systems.
本発明の一態様によれば、所定の周波数帯域を割当てられた第１の無線通信システムとの間で周波数を共用し、複数のサブキャリアを用いて無線通信を行う第２の無線通信システムにおける無線通信装置であって、前記複数のサブキャリアのうちの前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定するとともに、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記いずれかのサブキャリアに対して変調信号を割当てるサブキャリア信号割当て手段と、前記サブキャリア信号割当て手段から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、複数のシンボルから構成される複数の時間信号を出力する第１の逆フーリエ変換手段と、前記複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加するガードタイム付加手段と、前記ガードタイムを付加された前記複数の時間信号をバッファリングするバッファリング手段と、前記バッファリング手段にバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ前記第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行うフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換手段にてフーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちの前記ヌルサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換してゼロ信号を再生するゼロ信号再生手段と、前記ゼロ信号再生手段にてゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対して前記フーリエ変換手段によるフーリエ変換の規模と同じ規模の逆フーリエ変換を行う第２の逆フーリエ変換手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置が提供される。 According to one aspect of the present invention , in a second wireless communication system that shares a frequency with a first wireless communication system that is assigned a predetermined frequency band and performs wireless communication using a plurality of subcarriers. a wireless communication apparatus sets a null for sub-carriers of the first radio communication system of the plurality of sub-carriers corresponds to a frequency channel in use, the first wireless communications system A subcarrier signal allocating means for allocating a modulation signal to any one of the subcarriers corresponding to a frequency channel that is not used, and a null subcarrier and a modulation subcarrier output from the subcarrier signal allocating means. A first inverse Fourier transform unit that performs inverse Fourier transform and outputs a plurality of time signals composed of a plurality of symbols. Guard time adding means for adding a guard time to each of the plurality of time signals, buffering means for buffering the plurality of time signals to which the guard time is added, and buffered by the buffering means Fourier transform means for performing Fourier transform of a scale larger than the scale of the first inverse Fourier transform for each of a plurality of time signals, and the subcarrier signals among the plurality of subcarrier signals Fourier transformed by the Fourier transform means Zero signal reproducing means for reproducing a zero signal by substituting a subcarrier signal corresponding to a null subcarrier with zero, and a subcarrier signal including a subcarrier signal substituted with zero by the zero signal reproducing means Second inverse Fourier transform is performed with the same scale as the Fourier transform by the Fourier transform means. And inverse Fourier transform means, a radio communication apparatus comprising: a is provided.
また、本発明の別の一態様によれば、複数のサブキャリアのうちの第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定し、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記いずれかのサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対してそれぞれ第１の逆フーリエ変換を行い、前記第１の逆フーリエ変換を行った前記複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加し、前記ガードタイムを付加された前記複数の時間信号をバッファにバッファリングし、前記バッファにバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ前記第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行い、フーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちの前記ヌルサブキャリアに相当するサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換することによりゼロ信号を再生し、ゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対して前記フーリエ変換の規模と同じ規模の第２の逆フーリエ変換を行うことを特徴とする無線通信方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a null is set for a subcarrier corresponding to a frequency channel being used by a first radio communication system among a plurality of subcarriers, and the first radio A modulation signal is allocated to any of the subcarriers corresponding to a frequency channel not used by the communication system, and a null subcarrier set to null and a modulation subcarrier to which the modulation signal is allocated A first inverse Fourier transform is performed, a guard time is added to each of the plurality of time signals subjected to the first inverse Fourier transform, and the plurality of time signals to which the guard time is added is buffered in a buffer A plurality of time signals buffered in the buffer each have a scale larger than the scale of the first inverse Fourier transform. The zero signal is reproduced by substituting the subcarrier signal corresponding to the subcarrier corresponding to the null subcarrier among the plurality of subcarrier signals subjected to Fourier transform by performing zero transformation, and replaced with zero. There is provided a wireless communication method characterized in that a second inverse Fourier transform having the same scale as the Fourier transform is performed on a subcarrier signal including a subcarrier signal.
本発明によれば、第２の無線通信システムにおいて複数のシンボル間の信号の不連続性に起因して発生するヌルサブキャリアに対する変調サブキャリアのサイドローブ信号の電力漏洩が低く抑えられ、第１の無線通信システムへ与える干渉を低く抑えながら時間信号の送受信を行うことができる。 According to the present invention, the power leakage of the sidelobe signal of the modulation subcarrier with respect to the null subcarrier generated due to the signal discontinuity between the symbols in the second wireless communication system can be suppressed to be low. The time signal can be transmitted and received while suppressing the interference to the wireless communication system.
以下、本発明の実施形態に係る無線通信装置および無線通信方法について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。 Hereinafter, a wireless communication device and a wireless communication method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, while attaching | subjecting the same code | symbol about the same location in each figure, the overlapping description is abbreviate | omitted.
（第１の実施形態）
図１は本発明が適用される無線通信システムの概略的な構成の一例を示す図である。本発明の無線通信装置５は、無線通信システム１〜４、及び不図示の他の無線通信システムに対応している。無線通信システム２〜４は、予め決められた周波数帯域を割当てられた第１の無線通信システムであり、無線通信システム１は、これらの無線通信システム２〜４との間で周波数を共用し、複数本のサブキャリアを用いて無線通信を行う第２の無線通信システムである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a wireless communication system to which the present invention is applied. The
無線通信システム２〜４の通信方式ないしは種類は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式若しくはＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式などのセルラーシステム、又はＩＥＥＥ８０２．１６ｅなどのＭＡＮ（Ｍｅｔｏｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）若しくはＩＥＥＥ８０２．１１などのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又は船舶無線、又はレーダー、又は固定マイクロ波システムなどである。無線通信システム２〜４は、双方向無線通信が可能なシステムとして構成されるのみならず、ＴＶ放送といった無線システムとして構成されてもよい。
The communication systems or types of the
無線通信システム１の通信方式ないしは通信規格は、上記通信方式や種類の無線通信システム２〜４が利用する周波数を共用可能な方式又は規格であり、新たに制定される方式又は規格をも用いることができる。
The communication method or communication standard of the
また、無線通信システム２は、無線通信システム１と地理的に重なる位置に存在しているが、無線通信システム３として示されるように、無線通信システム１と地理的に離れた場所に存在するような運用のされ方も可能である。
In addition, the
無線通信システム１に属する無線通信装置５が無線通信システム２との間で周波数帯域を共用して無線通信を行う場合においては、無線通信装置５は、無線通信システム１の優先度が、無線通信システム２の優先度よりも低いというデータをもっている。すなわち、無線通信装置５は、この優先度の条件下で周波数の利用が許可されている。
When the
この場合、無線通信装置５は、無線通信システム２に属する無線通信装置（ないしは無線装置）６が行う無線通信に妨害を与えてはならないようにされている。無線通信システム２、３に対してそれぞれ割当てられた周波数帯域内の複数の周波数チャネルの配置例を図２に示す。無線通信システム２は、周波数帯域１０を割当てられ、この周波数帯域１０内には、複数の周波数チャネルＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５・・・、Ｂｉ（ｉ＝１２、１３、１４、１５、１６、・・・、１７）が含まれる。無線通信システム３は、周波数帯域１１を割当てられ、この周波数帯域１１内には、複数の周波数チャネルＣ１、Ｃ２、・・・、Ｃｊ（ｊ＝１８、１９、２０、・・・、２１、２２）が含まれる。
In this case, the
図１に示す無線通信システム１に属する無線通信装置５は、例えば、無線通信システム２に割当てられた図２の周波数チャネル１３、１４、１５、１６を同時に共用して使用しているが、無線通信システム１は、無線通信システム２よりも低い優先度でこれらの周波数チャネルの利用を許可されている。このため、無線通信システム１に属する無線通信装置５は、無線通信システム２に属する無線通信装置６が、例えば周波数チャネル１４を使用している場合には、周波数チャネル１４に相当する周波数で信号の送信を行わず、これにより、無線通信装置５は、無線通信装置６が周波数チャネル１４を用いて行う無線通信に妨害を与えないようにしている。
The
すなわち、無線通信装置５は、周波数を共用する無線通信システムの２以上の周波数チャネルを同時に共用して使用しているが、優先度の高い無線通信システムが周波数チャネルの使用を開始した場合には、当該周波数チャネルでは信号の送信を行わず、使用されていないと判断した周波数チャネルのみにおいて信号の送信を行うことにより、無線通信システム１の通信を継続する。
That is, the
図１および図２を用いた説明は、無線通信システム１が周波数帯を共用する無線通信システムとして無線通信システム２〜４の例についてのものであったが、無線通信システム１が周波数帯を共用する無線通信システムの数については、特に制限はない。無線通信システム１は、無線通信システム２、３や無線通信システム４とは異なる他の無線通信システムとの間で周波数の共用を行ってもよい。一例として、無線通信システム１が、６つの無線通信システムと周波数の共用を行うようにもできる。以下の説明では、無線通信システム１が６つの無線通信システムとの間で周波数の共用を行う場合には、これらの６つの無線通信システムを無線通信システムＢ〜Ｇと表すことがある。例えば無線通信システムＢをＷ−ＣＤＭＡ方式とし、無線通信システムＣをＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線ＬＡＮ方式とし、無線通信システムＤをＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠した無線ＬＡＮ方式とし、無線通信システムＥをＰＤＣ方式とし、無線通信システムＦをレーダー方式とし、そして無線通信システムＧをＴＶ放送とした場合、無線通信システム１は、これらの無線通信システムＢ〜Ｇとの間で周波数の共用を行ってもよい。
The description using FIG. 1 and FIG. 2 is for the examples of the
無線通信システム１が無線通信システムＤ、Ｅなどと周波数帯の共用を行う場合においても、無線通信システム１は、無線通信システムＤ、無線通信システムＥなどよりも低い優先度で周波数帯の利用が許可される。
Even when the
また、無線通信装置５は、無線基地局としての機能および無線端末局としての機能を有するが、無線通信装置５は、無線基地局と無線端末局とに別個に区別されて構成されてもよい。
Further, although the
以降は、図１に示す無線通信システム１が、図１に示す無線通信システム２と周波数を共用して無線通信を行う例について説明する。無線通信システム１が、６つの無線通信システムＢ〜Ｇと周波数を共用する場合も無線通信システム２と同じである。
Hereinafter, an example in which the
本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置５は、図３に示すように、送受信部３０、制御部３１、メモリ３２を備える。
As illustrated in FIG. 3, the
送受信部３０は、複数本のサブキャリアを用いてＯＦＤＭシンボルを生成するものであり、サブキャリア信号割当て部３３、逆フーリエ変換部３４およびガードタイム付加部３５を備える。
The transmission /
サブキャリア信号割当て部３３は、無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当する二以上のサブキャリアに対していずれもヌルを設定するとともに、無線通信システム２が使用していない周波数チャネルに相当する二以上のサブキャリアに対して変調信号を割当てるものである。このサブキャリア信号割当て部３３において、送信ビット列が、所望の変調方式に基づいて各サブキャリアにマッピングされ、また、ヌル（“０”）が、周波数を共用する無線通信システム２の周波数チャネルのうちで使用されていると判断された周波数チャネルに相当するサブキャリアに設定される。
The subcarrier
逆フーリエ変換部３４は、サブキャリア信号割当て部３３から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、１又は複数の時間信号を出力するものである。
The inverse Fourier
ガードタイム付加部３５は、逆フーリエ変換部３４において逆フーリエ変換処理された各時間信号ないしは信号波形にガードタイムを付加するものである。
The guard
制御部３１は、無線通信システム２において利用される一つの周波数チャネルの帯域幅が複数のサブキャリアのうちの二以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように、サブキャリアの帯域幅を決定するサブキャリア割当て制御手段である。この制御部３１は、全サブキャリア数、逆フーリエ変換の規模、ガードタイム長および変調方式を決定し、決定した全サブキャリア数、逆フーリエ変換の規模、ガードタイム長および変調方式に基づいて、送受信部３０を制御する。制御部３１の制御情報入力端子には、セル半径と送受信しようとするデータ量とがユーザの操作によって入力される。
The
メモリ３２は、制御部３１がガードタイムの長さを決定するために必要なテーブルないしはテーブルデータを記憶するものである。また、無線通信システム１が６つの無線通信システムＢ〜Ｇと周波数の共用を行う場合には、このテーブルには、無線通信システムＢ〜Ｇについての周波数チャネルや受信品質を表すデータが記憶される（後述する図５など）。メモリ３２には、ＲＯＭやＲＡＭなどが用いられる。
The
なお、サブキャリア信号割当て部３３、逆フーリエ変換部３４、ガードタイム付加部３５および制御部３１の機能は、いずれも、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣおよびＬＳＩによって実現される。
Note that the functions of the subcarrier
これにより、本実施形態に係る無線通信方法は、無線通信装置５が、無線通信システム２において利用される一つの周波数チャネルの帯域幅が複数のサブキャリアのうちの二以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように、二以上のサブキャリアを複数のサブキャリアの中から割当てを行い、無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当する二以上のサブキャリアに対していずれもヌルを設定し、無線通信システム２が使用していない周波数チャネルに相当する二以上のサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対して逆フーリエ変換を行い、逆フーリエ変換手段を行った時間信号にガードタイムを付加する。
Accordingly, in the wireless communication method according to the present embodiment, the bandwidth of one frequency channel used by the
このような構成により、本実施形態に係る無線通信装置５における信号送信処理の動作について述べる。
The operation of signal transmission processing in the
無線通信装置５が信号を送信する処理の一例について、図４のフローチャートを参照して詳述する。図３の制御部３１は、周波数を共用するいずれかの無線通信システムを決定する（ステップＳ４０）。ここでは、無線通信システム１が周波数を共用するシステムとして、無線通信システム２が選択されたものとする。
An example of processing in which the
続いて、ステップＳ４１において、無線通信装置５は、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定するが、無線通信装置５は、受信感度に基づいて信号を適切に受信できるようにするため、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の２以上のサブキャリアの帯域幅となるよう設定する。例えば、制御部３１は、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅に等しくなるような無線通信システム１のサブキャリア数を８本と設定する。この時、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が２０ＭＨｚであるとすると、無線通信システム１の１つのサブキャリアの帯域幅は、２０ＭＨｚ／８＝２．５ＭＨｚとなる。
Subsequently, in step S41, the
このステップＳ４１において、制御部３１が、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定した後、制御部３１は、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定する（ステップＳ４２）。
In step S41, after the
ステップＳ４２において、制御部３１は、無線通信システム１が無線通信システム２の２以上の周波数チャネルを共用するように全サブキャリア数を決定する。例えば、制御部３１が無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅に等しくなるような無線通信システム１のサブキャリア数を８本と設定した場合、全サブキャリアは、１６本以上に設定される。別の例として、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数を６４本と設定した場合、無線通信システム１は無線通信システム２の６４／８＝８つの周波数チャネルを共用することになる。
In step S <b> 42, the
ステップＳ４２において、制御部３１がマルチキャリア通信の全サブキャリア数を決定すると、逆フーリエ変換部３４で行う逆フーリエ変換の規模（第１フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ４３）。逆フーリエ変換の規模は、ステップＳ４２で決定された全サブキャリア数以上の２のべき乗の整数で最も小さい整数が選択される。即ち、全サブキャリア数をｋ、ｎを１以上の整数とした場合、逆フーリエ変換の規模ｓは、
ｓ＝ｍｉｎ（２ｎ≧ｋ） 式（１）
により求められる。例えば、全サブキャリア数が４８本と決定された場合には、逆フーリエ変換の規模は６４と決定され、全サブキャリア数が２５６本と決定された場合には、逆フーリエ変換の規模は２５６と決定される。
In step S42, when the
s = min (2 n ≧ k) Formula (1)
Is required. For example, when the total number of subcarriers is determined to be 48, the scale of the inverse Fourier transform is determined to be 64, and when the total number of subcarriers is determined to be 256, the scale of the inverse Fourier transform is 256. Is determined.
制御部３１は、逆フーリエ変換の規模を決定すると、メモリ３２に記載された情報を基にガードタイムの長さを決定する（ステップＳ４４）。メモリ３２に記載される情報としては、「ガードタイムの長さが有効ＯＦＤＭシンボル長の例えば１／４」のような情報である。ガードタイムの長さが有効ＯＦＤＭシンボル長の１／４であり、逆フーリエ変換の規模が６４である場合には、ガードタイム長は６４×（１／４）＝１６となる。制御部３１は、ガードタイムの長さを決定すると、変調方式を決定する（ステップＳ４５）。変調方式とは例えば、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭといった変調方式である。
When determining the scale of the inverse Fourier transform, the
制御部３１は、全サブキャリア数、逆フーリエ変換の規模、ガードタイム長および変調方式を決定すると、送受信部３０に対して、決定した全サブキャリア数と逆フーリエ変換の規模とガードタイム長と変調方式とを出力し、全サブキャリア数と変調方式とをサブキャリア信号割当て部３３に設定し、逆フーリエ変換の規模を逆フーリエ変換部３４に設定し、ガードタイム長をガードタイム付加部３５に設定する。
When the
サブキャリア信号割当て部３３は、入力端子から入力された送信ビット列を、制御部３１から入力ないしは設定された変調方式に基づいて各サブキャリアにマッピングを行うとともに、制御情報入力端子から制御部３１を介して入力される情報（例えばセル半径および送受信データ量）を基に、周波数を共用する無線通信システム２の複数の周波数チャネルのうちの、使用されていると判断された周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列のマッピングを行わずにヌル（“０”）に設定する（ステップＳ４６）。
The subcarrier
ここで、各サブキャリアへの送信ビット列のマッピングとは、制御情報入力端子から入力された変調方式に基づいて、送信ビット列を同相成分（Ｉ相）および直交成分（Ｑ相）で表される位相平面上（ＩＱ位相平面）の信号点に変換する処理である。例えば、ＱＰＳＫ変調での処理は、入力ビット列が“１１”である場合、ＩＱ位相平面上の（１，１）に信号点がマッピングされ、入力ビット列が“１０”である場合、ＩＱ位相平面上の（１，−１）に信号点がマッピングされ、入力ビット列が“００”である場合、ＩＱ位相平面上の（−１，−１）に信号点がマッピングされ、入力ビット列が“０１”である場合、ＩＱ位相平面上の（−１，１）に信号点がマッピングされる。 Here, mapping of the transmission bit string to each subcarrier refers to a phase in which the transmission bit string is represented by an in-phase component (I phase) and a quadrature component (Q phase) based on the modulation method input from the control information input terminal. This is a process of converting into signal points on a plane (IQ phase plane). For example, in the QPSK modulation process, when the input bit string is “11”, a signal point is mapped to (1, 1) on the IQ phase plane, and when the input bit string is “10”, the signal point is on the IQ phase plane. When the signal point is mapped to (1, -1) and the input bit string is "00", the signal point is mapped to (-1, -1) on the IQ phase plane and the input bit string is "01". In some cases, a signal point is mapped to (-1, 1) on the IQ phase plane.
また、サブキャリアに送信ビット列のマッピングを行わずヌルに設定する処理とは、ＩＱ位相平面上の（０，０）に信号点をマッピングする処理である。 Also, the process of setting null without mapping the transmission bit string to the subcarrier is a process of mapping the signal point to (0, 0) on the IQ phase plane.
サブキャリア信号割当て部３３により変調信号およびヌルが割当てられた信号は、逆フーリエ変換部３４において制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われる（ステップＳ４７）。逆フーリエ変換された信号は、ガードタイム付加部３５において、ガードタイムが付加され（ステップＳ４８）、出力端子から出力される。ガードタイム付加処理とは、逆フーリエ変換された信号の後半部分の信号を、先頭部分にコピーする処理である。
The inverse Fourier transform of the scale input from the
ステップＳ４８で信号が出力端子から出力された後、制御部３１は、通信を終了するか否かの判断を行い（ステップＳ４９）、通信を継続する場合はステップＳ４６以降の処理を繰り返し、例えば、ユーザから通信の終了要求が入力された場合は、通信終了処理を行い（ステップＳ５０）、通信を終了する。通信終了処理（ステップＳ５０）とは、例えば、無線端末局であれば、無線基地局に対してコネクション切断要求を送信する等の処理である。
After the signal is output from the output terminal in step S48, the
このように、無線通信装置５は、無線通信システム１で通信を行うマルチキャリア信号のサブキャリアの帯域幅を、周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が、無線通信システム１のマルチキャリア信号の２以上のサブキャリアの帯域幅に等しくなるように選択することにより、無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアをヌルに設定した際に、ヌルサブキャリア以外のサブキャリアからの、ヌルサブキャリアへのサイドローブ信号の漏洩信号を低く抑えることができるため、無線通信システム２の使用中の周波数チャネルへの干渉を低く抑えることができる。さらに、無線通信システム１で行うマルチキャリア通信において、無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに隣接するサブキャリアをヌルに設定してもよい。
As described above, the
（周波数を共用する無線通信システムの選択方法の詳細）
無線通信装置５が無線通信システムＢ〜Ｇの中から周波数を共用する無線通信システムを選択する場合には、無線通信装置５は、メモリ３２に保持されたテーブルを参照する。
(Details of selection method of radio communication system sharing frequency)
When the
図５は、図３に示す無線通信装置５のメモリ３２が保持するテーブルの一例を示す図である。図５に示すテーブルは、無線通信システムＢ、無線通信システムＣ、無線通信システムＤ、無線通信システムＥ、無線通信システムＦ、無線通信システムＧのそれぞれの無線通信システムについて、無線通信システムＢ〜Ｇに割当てられた全周波数帯域幅であるシステム帯域幅、１つの周波数チャネルの帯域幅、周波数チャネルの数、信号のキャリア周波数、予め決められた全ての無線通信システムＢ〜Ｇで一律の受信品質を満たす受信電力を表す最低受信感度が記憶されている。ここでは、無線通信システム１が、無線通信システムＢから無線通信システムＧまでの６つの無線通信システムの中から周波数を共用するいずれか一つ又は複数の無線通信システムを選択するものとする。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a table held in the
図６は、無線通信装置５（図３）が行う図４に示す信号送信処理の送信フローチャートにおいて、図５に示すテーブルを基に周波数を共用する無線通信システムを決定する処理（ステップＳ４０）についての詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。図３の制御部３１は、無線通信システム１で行う無線通信のセル半径を判定する（ステップＳ５１）。
FIG. 6 shows a process (step S40) for determining a radio communication system sharing a frequency based on the table shown in FIG. 5 in the transmission flowchart of the signal transmission process shown in FIG. 4 performed by the radio communication device 5 (FIG. 3). It is a flowchart for demonstrating an example of this detailed process. The
セル半径が、例えば１０ｍ以内であるパーソナルエリアでの通信であれば、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、キャリア周波数が高い無線通信システムＣ、無線通信システムＦを共用する無線通信システムの候補とする（ステップＳ５４）。セル半径が１０〜１００ｍ程度であるローカルエリアの通信であれば、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、キャリア周波数が中間の値である無線通信システムＢ、無線通信システムＤを共用する無線通信システムの候補とする（ステップＳ５３）。セル半径が１００ｍ以上である通信であれば、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、キャリア周波数が低い無線通信システムＥ、無線通信システムＧを共用する無線通信システムの候補とする（ステップＳ５２）。このように、無線通信装置５は、キャリア周波数が低いほど、伝播距離が長くなるという特性に基づいて共用する無線通信システムの候補を選択している。
If the communication is performed in a personal area with a cell radius of, for example, 10 m or less, the
ステップＳ５１において、無線通信システムＥ、無線通信システムＧが共用する無線通信システムの候補となった場合には、無線通信装置５の各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ５５）。例えば、１０Ｍｂｐｓより大きい場合には、「１０Ｍｂｐｓより大」と付されたルートを通り、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、システム帯域幅の広い無線通信システムＧを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ５８）。各ユーザの要求スループットの合計が１０Ｍｂｐｓ以内の場合には、「１０Ｍｂｐｓ以内」と付されたルートを通り、無線通信装置５は、図５に示すテーブルに基づいて、無線通信システムＧよりもシステム帯域幅の狭い無線通信システムＥを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ５９）。
In step S51, when the wireless communication system E and the wireless communication system G become candidates for the shared wireless communication system, the total required throughput of each user of the
ステップＳ５１において、無線通信システムＢ、無線通信システムＤが共用する無線通信システムの候補となった場合には、同様に各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ５６）。例えば、１０Ｍｂｐｓより大きい場合には、図５に示すテーブルに基づいて、無線通信装置５は、システム帯域幅の広い無線通信システムＢを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ６０）。各ユーザの要求スループットの合計が１０Ｍｂｐｓ以内の場合には、図５に示すテーブルに基づいて、無線通信システムＢよりもシステム帯域幅の狭い無線通信システムＤを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ６１）。
If the wireless communication system B and the wireless communication system D become candidates for the wireless communication system shared by the wireless communication system B and the wireless communication system D in step S51, the total required throughput of each user is similarly determined (step S56). For example, if it is larger than 10 Mbps, based on the table shown in FIG. 5, the
ステップＳ５１において、無線通信システムＣ、無線通信システムＦが共用する無線通信システムの候補となった場合には、同様に各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ５７）。例えば、１０Ｍｂｐｓより大きい場合には、図５に示すテーブルに基づいて、システム帯域幅の広い無線通信システムＦを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ６２）。各ユーザの要求スループットの合計が１０Ｍｂｐｓ以内の場合には、図５に示すテーブルに基づいて、無線通信システムＦよりもシステム帯域幅の狭い無線通信システムＣを、周波数を共用する無線通信システムとして選択する（ステップＳ６３）。 In step S51, when the wireless communication system C and the wireless communication system F are candidates for the wireless communication system to be shared, the total required throughput of each user is similarly determined (step S57). For example, if it is larger than 10 Mbps, the wireless communication system F having a wide system bandwidth is selected as a wireless communication system sharing the frequency based on the table shown in FIG. 5 (step S62). When the total requested throughput of each user is within 10 Mbps, the wireless communication system C having a narrower system bandwidth than the wireless communication system F is selected as the wireless communication system sharing the frequency based on the table shown in FIG. (Step S63).
このように、無線通信装置５は、キャリア周波数とユーザの要求スループットの合計に基づいて、周波数を共用する無線通信システムを選択することにより、無線通信システム１の通信に最適な無線通信システムを選択することができる。
As described above, the
（１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア本数の決め方の詳細）
図７は、図３に示す無線通信装置５が行う図４に示す信号の送信フローチャートにおいて、図５に示すテーブルを基に、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を決定する処理（ステップＳ４１）の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。図３の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムを決定した後に、図５に示すテーブルを基に、周波数を共用する無線通信システムの最低受信感度を、予め決められたしきい値と比較を行う（ステップＳ７０）。最低受信感度が、例えば−１００ｄＢｍより小さければ、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の１６本のサブキャリアに相当するように決定する（ステップＳ７１）。一方、最低受信感度が、−１００ｄＢｍ以上でかつ−８０ｄＢｍより小さければ、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の８本のサブキャリアに相当するように決定する（ステップＳ７２）。さらに、最低受信感度が、−８０ｄＢｍ以上であれば、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の４本のサブキャリアに相当するように決定する（ステップＳ７３）。
(Details on how to determine the number of subcarriers per frequency channel)
FIG. 7 is a signal transmission flowchart shown in FIG. 4 performed by the
このように、周波数を共用する無線通信システムの最低受信感度が低いほど、一般的に干渉に弱いため、１つの周波数チャネルに相当するサブキャリアの本数を多く設定することにより、当該複数のサブキャリアをヌルに設定した場合の、信号を割当てたサブキャリアからの複数のヌルサブキャリアへのサイドローブ成分の漏洩を低く抑えることにより、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低減することができる。 In this way, since the lower the minimum reception sensitivity of the radio communication system sharing the frequency, the weaker the interference is. Therefore, by setting a larger number of subcarriers corresponding to one frequency channel, the plurality of subcarriers can be set. Interference to frequency channels in use in a wireless communication system that shares frequencies by keeping the leakage of sidelobe components from subcarriers assigned signals to multiple null subcarriers low. Can be reduced.
（全サブキャリア数の決め方の詳細について（１））
図８は、図３に示す無線通信装置５が行う図４に示す信号の送信フローチャートにおいて、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定する処理（ステップＳ４２）の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。図８のステップＳ８１〜８３、Ｓ８５〜８７において、“Ｌ”は、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を表している。図３の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を決定した後に、無線通信システム１で行う無線通信のセル半径を判定する（ステップＳ８０）。
(Details on how to determine the total number of subcarriers (1))
8 shows the total number of subcarriers (the signal bandwidth in the wireless communication system 1) of the multicarrier communication performed by the
セル半径が、例えば１０ｍ以内であるパーソナルエリアでの通信であれば、無線通信装置５は、セル半径のみに基づいた全サブキャリア数の候補“Ｍ”をＭ＝４Ｌと決定する（ステップＳ８３）。セル半径が１０〜１００ｍ程度であるローカルエリアの通信であれば、無線通信装置５は、セル半径のみに基づいた全サブキャリア数の候補“Ｍ”をＭ＝８Ｌと決定する（ステップＳ８２）。セル半径が１００ｍ以上の通信であれば、無線通信装置５は、セル半径のみに基づいた全サブキャリア数の候補“Ｍ”をＭ＝１６Ｌと決定する（ステップＳ８１）。
If the communication is performed in a personal area with a cell radius of, for example, 10 m or less, the
このように、セル半径が大きければ大きいほど、無線通信システム１の無線通信を行う無線通信装置５の位置において周波数を共用する無線通信システムが周波数チャネルを使用する確率が高くなるため、予め多くの周波数チャネルを共用して、共用する無線通信システムが周波数チャネルの使用を開始した場合でも、当該周波数チャネル以外の周波数チャネルにおいて信号の送受信を行うことにより、通信を継続するためである。
Thus, the larger the cell radius, the higher the probability that the wireless communication system that shares the frequency at the position of the
ステップＳ８１、ステップＳ８２およびステップＳ８３において、無線通信装置５は、セル半径のみに基づいた全サブキャリア数の候補“Ｍ”を決定した後、各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ８４）。例えば、１００Ｍｂｐｓより大きい場合には、無線通信装置５は、最終的な全サブキャリア数“Ｎ”をＮ＝３２Ｍと決定する（ステップＳ８５）。各ユーザの要求スループットの合計が、例えば１０Ｍｂｐｓ以上であり、かつ１００Ｍｂｐｓよりも小さい場合には、Ｎ＝１６Ｍと決定する（ステップＳ８６）。一方、各ユーザの要求スループットの合計が、例えば１０Ｍｂｐｓ以内である場合には、Ｎ＝４Ｍと決定する（ステップＳ８７）。
In step S81, step S82, and step S83, after determining the candidate “M” for the total number of subcarriers based only on the cell radius, the
このように、要求スループットの合計が大きいほど、高い信号伝送速度が必要となり、高い信号伝送速度を実現するためにより多くのサブキャリアを用いるようにしている。 Thus, as the total required throughput is larger, a higher signal transmission rate is required, and more subcarriers are used to realize a higher signal transmission rate.
（全サブキャリア数の決め方の詳細について（２））
図９は、図３に示す無線通信装置５が行う図４に示す信号の送信フローチャートにおいて、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定する処理（ステップＳ４２）の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートであり、図８に示すフローチャートとは別の実施態様を示している。図９において、“Ｌ”は図８と同様に、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を表している。図３の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル当たりのサブキャリア数を決定した後に、アプリケーションないしは通信アプリケーションのリアルタイム性を判断する（ステップＳ９０）。
(Details on how to determine the total number of subcarriers (2))
9 shows the total number of subcarriers (the signal bandwidth in the wireless communication system 1) of multicarrier communication performed by the
アプリケーションがファイル転送のような非リアルタイム特性である場合には、制御部３１は、続いて、各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ９１）。例えば、５０Ｍｂｐｓ以内である場合には、制御部３１は、最終的な全サブキャリア数“Ｎ”をＮ＝３２Ｌと決定する（ステップＳ９２）。各ユーザの要求スループットの合計が５０Ｍｂｐｓより大きい場合には、Ｎ＝６４Ｌと決定する（ステップＳ９３）。
When the application has a non-real time characteristic such as file transfer, the
一方で、アプリケーションが音声通話やテレビ電話、動画伝送といったリアルタイム性を有する場合には、遅延時間要求の判定を行う（ステップＳ９４）。例えば、遅延時間要求が１００マイクロ秒以下である場合には、Ｎ＝４Ｌと決定する（ステップＳ９５）。ステップＳ９４において、遅延時間要求が１００マイクロ秒より大きい場合には、各ユーザの要求スループットの合計を判定する（ステップＳ９６）。例えば、５０Ｍｂｐｓ以内である場合には、最終的な全サブキャリア数“Ｎ”をＮ＝１６Ｌと決定する（ステップＳ９７）。各ユーザの要求スループットの合計が５０Ｍｂｐｓより大きい場合には、Ｎ＝３２Ｌと決定する（ステップＳ９８）。 On the other hand, when the application has real-time properties such as voice call, videophone, and moving image transmission, the delay time request is determined (step S94). For example, when the delay time request is 100 microseconds or less, N = 4L is determined (step S95). If the delay time request is greater than 100 microseconds in step S94, the total requested throughput of each user is determined (step S96). For example, if it is within 50 Mbps, the final total number of subcarriers “N” is determined as N = 16L (step S97). If the total requested throughput of each user is greater than 50 Mbps, N = 32L is determined (step S98).
全サブキャリア数が大きくなると、信号を受信する際のフーリエ変換の処理遅延が大きくなるが、このように、アプリケーションがリアルタイム性を有する場合に、全サブキャリア数を少なくすることによって、遅延時間要求を満たすことができる。 As the total number of subcarriers increases, the processing delay of Fourier transform when receiving signals increases, but in this way, if the application has real-time characteristics, the delay time requirement can be reduced by reducing the total number of subcarriers. Can be met.
（第２の実施形態）
図１０は本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置５Ａの概略的なブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置５Ａは、送受信部３０Ａを有し、送受信部３０Ａは、図３の無線通信装置５の送受信部３０に、バッファリング部１００、フーリエ変換部１０１、ゼロ信号再生部１０２、第２逆フーリエ変換部１０３を追加した構成となっている。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a schematic block diagram of a wireless communication device 5A according to the second embodiment of the present invention. The wireless communication device 5A according to the present embodiment includes a transmission /
サブキャリア信号割当て部３３は、複数のサブキャリアのうちの無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定するとともに、無線通信システム２が使用していない周波数チャネルに相当するいずれかのサブキャリアに対して変調信号をも割当てるものである。
The subcarrier
逆フーリエ変換部３４は、サブキャリア信号割当て部３３から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対して逆フーリエ変換を行い、２以上のＯＦＤＭシンボルから構成される複数の時間信号を出力する第１の逆フーリエ変換手段である。
The inverse
ガードタイム付加部３５は、逆フーリエ変換部３４にて逆フーリエ変換されて出力された複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加するものである。
The guard
バッファリング部１００は、ガードタイムを付加された複数の時間信号をバッファリングするものである。
The
フーリエ変換部１０１は、バッファリング部１００にバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行うものである。
The
ゼロ信号再生部１０２は、フーリエ変換部１０１にてフーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちのヌルサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換してゼロ信号を再生するものである。
The zero
第２逆フーリエ変換部１０３は、ゼロ信号再生部１０２にてゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対してフーリエ変換部１０１によるフーリエ変換の規模と同じ規模の逆フーリエ変換を行う第２の逆フーリエ変換手段である。
The second inverse
これら以外のもので、図３と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。なお、バッファリング部１００、フーリエ変換部１０１、ゼロ信号再生部１０２、第２逆フーリエ変換部１０３の各機能は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣおよびＬＳＩによって実現される。
Other than these, the same parts as those in FIG. The functions of the
これにより、本実施形態に係る無線通信方法は、無線通信装置５Ａが、複数のサブキャリアのうちの無線通信システム２が使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定し、無線通信システム２が使用していない周波数チャネルに相当するいずれかのサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対して第１の逆フーリエ変換を行い、第１の逆フーリエ変換を行った複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加し、付加された複数の時間信号をバッファにバッファリングし、バッファリング部１００にバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行い、フーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちのヌルサブキャリアに相当するサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換することによりゼロ信号を再生し、ゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対してフーリエ変換の規模と同じ規模の第２の逆フーリエ変換を行う。
Thereby, in the radio communication method according to the present embodiment, the radio communication device 5A sets a null to the subcarrier corresponding to the frequency channel used by the
このような構成により、本実施形態に係る無線通信システム１における無線通信装置５Ａの信号送信処理の動作について述べる。
With this configuration, the signal transmission processing operation of the wireless communication device 5A in the
図１１は、図１０に示す無線通信装置５Ａの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１０の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムを決定する（ステップ１１０）。ここでは、無線通信システム１が周波数を共用するシステムとして、無線通信システム２が選択されたものとする。
FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of a signal transmission process of the wireless communication device 5A shown in FIG. The
続いて、図４のステップＳ４１と同様に、無線通信装置５Ａは、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定するが、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の２以上のサブキャリアの帯域幅となるよう設定する（ステップＳ１１１）。
Subsequently, similarly to step S41 in FIG. 4, the wireless communication device 5A is a subcarrier for multicarrier communication performed in the
図１０の制御部３１は、ステップＳ１１１において、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定した後、図４のステップＳ４２と同様に、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定するが、無線通信システム１が無線通信システム２の２以上の周波数チャネルを共用するように全サブキャリア数を決定する（ステップＳ１１２）。
After determining the number of subcarriers for multicarrier communication performed in the
ステップＳ１１２において、制御部３１がマルチキャリア通信の全サブキャリア数を決定すると、図４のステップＳ４３と同様に、逆フーリエ変換部３５で行う逆フーリエ変換の規模（第１フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ１１３）。制御部３１は、逆フーリエ変換の規模を決定すると、図４のステップＳ４４と同様に、メモリ３２に記載された情報を基にガードタイムの長さを決定する（ステップＳ１１４）。制御部３１は、ガードタイムの長さを決定すると、変調方式を決定する（ステップＳ１１５）。制御部３１は、ステップＳ１１５において、変調方式を決定した後、図１０のバッファリング部１００でバッファリングを行うＯＦＤＭシンボル数を決定する（ステップＳ１１６）。ここで、バッファリングを行うＯＦＤＭシンボル数とは、１フレームまたは１パケットを構成するＯＦＤＭシンボル数であり、２以上のＯＦＤＭシンボルである。
When the
ステップＳ１１６でバッファリングするＯＦＤＭシンボル数を決定すると、図１０のフーリエ変換部１０１と第２逆フーリエ変換部１０３とにおいて行われるフーリエ変換および逆フーリエ変換の規模（第２フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ１１７）。第２フーリエ変換の規模は、バッファリングされた信号の全サンプル数以上であり、かつ２のべき乗である整数が選択される。例えば、バッファリングされた信号の全サンプル数が８００サンプルである場合、１０２４ポイントの規模が選択される。
When the number of OFDM symbols to be buffered is determined in step S116, the scale of Fourier transform and inverse Fourier transform (scale of the second Fourier transform) performed in the
制御部３１は、全サブキャリア数、逆フーリエ変換の規模、ガードタイム長、変調方式、バッファリングするＯＦＤＭシンボル数および第２フーリエ変換の規模を決定すると、送受信部３０Ａに決定した全サブキャリア数と逆フーリエ変換の規模とガードタイム長と変調方式と第２フーリエ変換の規模とをそれぞれ出力する。さらに、制御部３１は、全サブキャリア数と変調方式とをサブキャリア信号割当て部３３に設定し、逆フーリエ変換の規模を逆フーリエ変換部３４に設定し、ガードタイム長をガードタイム付加部３５に設定し、バッファリング部１００にバッファリングするＯＦＤＭシンボル数を設定し、第２フーリエ変換の規模をフーリエ変換部１０１と第２逆フーリエ変換部１０３とにそれぞれ設定する。
When the
サブキャリア信号割当て部３３は、入力端子から入力された送信ビット列を、制御部３１から入力された変調方式に基づいて各サブキャリアにマッピングを行うとともに、制御情報入力端子から制御部３１を介して入力される情報を基に、周波数を共用する無線通信システム２の周波数チャネルのうちで使用されていると判断された周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列のマッピングを行わずヌル（“０”）に設定する（ステップＳ１１８）。サブキャリア信号割当て部３３により変調信号およびヌルが割当てられた信号は、逆フーリエ変換部３４において制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われる（ステップＳ１１９）。逆フーリエ変換された信号は、ガードタイム付加部３５において、ガードタイムが付加され（ステップＳ１２０）、バッファリング部１００でバッファリングおよびシリアルに結合される（ステップＳ１２１）。
The subcarrier
バッファリング部１００は、制御部３１から設定された規定のＯＦＤＭシンボル数分に相当するデータがバッファリングされたか否かを判定し（ステップＳ１２２）、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされていなければ、Ｎｏルートを通り、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされるまでステップＳ１１８からステップＳ１２１までの処理を繰り返す。ステップＳ１２２において、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされていれば、フーリエ変換部１０１で制御部３１から入力された規模のフーリエ変換を行う（ステップＳ１２３）。
The
ステップＳ１２３において、フーリエ変換部１０１でフーリエ変換された信号は、ゼロ信号再生部１０２に入力され、サブキャリア信号割当て部３３でヌルサブキャリアに設定した（ステップＳ１１８における処理と同じ処理）サブキャリアに相当するサブキャリアの値を再度“０”に設定する（ステップＳ１２４）。なお、サブキャリア信号割当て部３３でヌルサブキャリアに設定したサブキャリア番号は、制御部３１から入力される。ここで、第１フーリエ変換の規模を２ｐ（ｐは０よりも大きい整数）、第２フーリエ変換の規模を２ｐ＋ｑ（ｑは０よりも大きい整数）とし、第１フーリエ変換の前にｋ番目のサブキャリアをヌルに設定したとすると、ステップＳ１２３でヌルに再設定するサブキャリアないしはサブキャリアの位置（番目）は、
ｋ×２ｑ−２ｑ−１からｋ×２ｑ＋（２ｑ−１−１） 式（２）
となる。例えば、第１のフーリエ変換の規模が６４であり、第２のフーリエ変換の規模が１０２４である場合に、サブキャリア信号割当て部３３で、８番目と９番目のサブキャリアをヌルに設定したとすると、ゼロ信号再生部１０２でヌルに再設定されるサブキャリアは、１２０番目から１５１番目のサブキャリアとなる。ステップＳ１２３において、ヌルの再設定が行われた信号は、第２逆フーリエ変換部１０３に入力され、この第２逆フーリエ変換部１０３において制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われ（ステップＳ１２５）、出力端子から出力される。ステップＳ１２５で信号が出力端子から出力された後、通信を終了するか否かの判断を行い（ステップＳ４９）、通信を継続する場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＳ１１８からステップＳ１２５までの処理を繰り返し、例えば、ユーザから通信の終了要求が入力された場合は、Ｙｅｓルートを通り、通信終了処理を行い（ステップＳ５０）、通信を終了する。通信終了処理（ステップＳ５０）とは、例えば、無線端末局であれば、無線基地局に対してコネクション切断要求を送信する等の処理である。
In step S123, the signal subjected to the Fourier transform by the
k × 2 q −2 q−1 to k × 2 q + (2 q−1 −1) Formula (2)
It becomes. For example, when the scale of the first Fourier transform is 64 and the scale of the second Fourier transform is 1024, the subcarrier
図１２（ａ）〜図１２（ｇ）は、ゼロ信号の再生処理を説明するための図であり、図１１に示すフローチャートの処理出力の一例が表示されている。図１２では、第１のフーリエ変換の規模を６４、第２のフーリエ変換の規模を１０２４、ガードタイムを有効ＯＦＤＭシンボル長の１／４、バッファリングするＯＦＤＭシンボルを１０シンボルに設定した場合の例を示している。 FIGS. 12A to 12G are diagrams for explaining the zero signal reproduction process, and an example of the process output of the flowchart shown in FIG. 11 is displayed. In FIG. 12, the scale of the first Fourier transform is set to 64, the scale of the second Fourier transform is set to 1024, the guard time is set to 1/4 of the effective OFDM symbol length, and the OFDM symbols to be buffered are set to 10 symbols. Is shown.
図１２（ａ）で表される信号波形１１０は、変調方式がＱＰＳＫの場合の１つのＯＦＤＭシンボル内で処理された場合の例を表しており、８番目と９番目のサブキャリアがヌルに設定されている例を示している（図１１のサブキャリア信号割当て、ステップＳ１１８に相当）。
A
図１２（ｂ）で表される信号波形１１１は、信号波形１１０に対して６４ポイントの複素逆フーリエ変換を行った結果の、同相成分の信号を表している（図１１の逆フーリエ変換、ステップＳ１１９に相当）。
A
図１２（ｃ）で表される信号波形１１２は、信号波形１１１に１６サンプルのガードタイムを付加した信号波形を表している（図１１のガードタイム付加、ステップＳ１２０に相当）。
A
図１２（ｄ）で表される信号波形１１３は、１０個のＯＦＤＭシンボルをバッファリングおよび結合した信号のうち、４つのＯＦＤＭシンボルの同相成分の信号を表している（図１１のバッファリング、ステップＳ１２１に相当）。
A
図１２（ｅ）で表される信号波形１１４は、１０個のＯＦＤＭシンボルをバッファリングおよび結合した信号に対して、１０２４ポイントの複素フーリエ変換を行った結果の同相成分の２乗と直交成分の２乗との和の波形を表している（図１１のフーリエ変換、ステップＳ１２３に相当）。
The
図１２（ｆ）で表される信号波形１１５は、図１１のフーリエ変換（ステップＳ１２３）を実行した後の、同相成分信号と直交成分信号の、信号波形１１０の８番目と９番目のサブキャリアに相当する１２０番目から１５１番目のサブキャリアを“０”に再設定した結果得られた同相成分の２乗と直交成分の２乗との和の波形を表している（図１１のゼロ信号再生、ステップＳ１２４に相当）。
The
図１２（ｇ）で表される信号波形１１６は、ゼロ信号再生した同相成分と直交成分の信号を第２の複素逆フーリエ変換した（図１１の第２逆フーリエ変換、ステップＳ１２５に相当）結果の同相成分の信号を表している。
The
４つのＯＦＤＭシンボルは、いずれも、逆フーリエ変換処理されて得られた時間波形であるが（図１２（ｄ））、各ＯＦＤＭシンボル間は、波形の不連続点が生じる。本実施形態に係る無線通信装置５Ａは、この不連続性をもつ時間波形を逆フーリエ変換して、スペクトル波形にし（図１２（ｅ））、１２０番目から１５１番目までのサブキャリアの周波数帯域に生じるスペクトルの漏れを除去する（図１２（ｆ））。そして、無線通信装置５Ａは、スペクトルの漏れ成分を除去した波形を再度逆フーリエ変換し、時間波形を生成する（図１２（ｇ））。これによって、時間波形の切れ目によって生じるスペクトルの漏洩成分のない時間波形が得られる。 Each of the four OFDM symbols is a time waveform obtained by performing an inverse Fourier transform process (FIG. 12 (d)), but waveform discontinuities occur between the OFDM symbols. The wireless communication device 5A according to the present embodiment performs inverse Fourier transform on the time waveform having this discontinuity to obtain a spectrum waveform (FIG. 12 (e)), and in the frequency bands of the 120th to 151st subcarriers. The resulting spectral leakage is removed (FIG. 12 (f)). Then, the wireless communication device 5A performs inverse Fourier transform again on the waveform from which the leakage component of the spectrum is removed to generate a time waveform (FIG. 12 (g)). As a result, a time waveform having no spectral leakage component caused by a break in the time waveform is obtained.
このように、信号が割当てられたサブキャリアのサイドローブ成分が、ＯＦＤＭシンボル間の接続点の不連続性に起因してヌルサブキャリアへ漏洩する電力を低く抑えることができるため、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低く抑えることができる。 As described above, since the side lobe component of the subcarrier to which the signal is assigned can suppress the power leaked to the null subcarrier due to the discontinuity of the connection point between OFDM symbols, the frequency is shared. Interference with the frequency channel during use of the wireless communication system can be kept low.
（第２の実施形態の第１変形例）
インターリーブを含めた場合の例について述べる。
(First Modification of Second Embodiment)
An example when interleaving is included will be described.
図１３は本発明の第２の実施形態の第１変形例に係る無線通信装置５Ｂの概略的なブロック図である。本変形例に係る無線通信装置５Ｂは送受信部３０Ｂを有し、この送受信部３０Ｂは、図１０に示した無線通信装置５Ａの送受信部３０Ａに、インターリーブ部１２０を追加した構成となっている。インターリーブは、マルチパス環境における特定サブキャリアの誤り率の劣化や、移動環境におけるフェージングに起因する誤り率の劣化を防ぐために行われる。
FIG. 13 is a schematic block diagram of a wireless communication device 5B according to a first modification of the second embodiment of the present invention. The wireless communication device 5B according to this modification includes a transmission / reception unit 30B, and the transmission / reception unit 30B has a configuration in which an
なお、図１０と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as FIG. 10, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図１４は、図１３に示す無線通信装置５Ｂの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートである。本変形例に係る無線通信装置５Ｂが信号を送信する処理のフローチャートは、図１１に示したフローチャートの複数の処理のうちの送受信部３０Ａによる処理に、インターリーブ部１２０による処理を追加した構成となっている。従って、図１１と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
FIG. 14 is a flowchart for explaining an example of a signal transmission process of the wireless communication device 5B shown in FIG. The flowchart of the process in which the wireless communication device 5B according to this modification transmits a signal has a configuration in which the process by the
図１３の制御部３１は、ステップＳ１１６において、バッファリングするＯＦＤＭシンボル数（１フレームのＯＦＤＭシンボル数）を決定した後、図１３のインターリーブ部１２０で行うインターリーブのサイズを決定し、図１３のインターリーブ部１２０に決定したインターリーブサイズ（インターリーブ長）を設定する（ステップＳ１３０）。
After determining the number of OFDM symbols to be buffered (the number of OFDM symbols in one frame) in step S116, the
ここで、インターリーブサイズは、例えば１フレームで送信する全ビット数であり、ステップＳ１１２で決定された全サブキャリア数と、ステップＳ１１５で決定された変調方式と、ステップＳ１１６で決定された１フレームのＯＦＤＭシンボル数とのそれぞれから決定される。例えば、ステップＳ１１６で決定された１フレームのＯＦＤＭシンボル数を１０、ステップＳ１１２で決定された全サブキャリア数を４８、およびステップＳ１１５で決定された変調方式をＱＰＳＫとすると、ＱＰＳＫ変調では１サブキャリア当り２ビットの情報を変調できることから、インターリーブサイズは、１０×４８×２＝９６０となる。 Here, the interleave size is, for example, the total number of bits transmitted in one frame, the total number of subcarriers determined in step S112, the modulation scheme determined in step S115, and the one frame determined in step S116. It is determined from each of the number of OFDM symbols. For example, if the number of OFDM symbols in one frame determined in step S116 is 10, the total number of subcarriers determined in step S112 is 48, and the modulation scheme determined in step S115 is QPSK, one subcarrier is used in QPSK modulation. Since 2 bits per information can be modulated, the interleave size is 10 × 48 × 2 = 960.
制御部３１は、ステップＳ１１７において、第２フーリエ変換の規模を決定した後、図１１と同様に決定した各種のパラメータを、送受信部３０Ｂの各ブロックに設定する。続いて、図１３のインターリーブ部１２０は、入力端子から入力されるビット列のバッファリングを行い（ステップＳ１３１）、制御部３１から入力された規定ビット数に達したか否かの判定を行う（ステップＳ１３２）。規定のビット数に達していなければ、Ｎｏルートを通り、ビット列のバッファリングを継続し（ステップＳ１３１）、規定のビット数に達すると、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングしたビット列のインターリーブを行う（ステップＳ１３３）。ステップＳ１３３においてインターリーブされたビット列は、サブキャリア信号割当て部３３に入力され、図１１に示すステップＳ１１８以降と同様の処理が行われる。なお、ステップＳ１１８からステップＳ５０の各処理は上述した処理と同じである。
After determining the scale of the second Fourier transform in step S117, the
このように、送信ビット列のインターリーブが行われる場合には、マルチパス環境における誤り率の改善や、移動環境におけるフェージングに起因する誤り率の改善がなされると同時に、ＯＦＤＭシンボルをバッファリングする際の遅延が、送受信信号の処理速度に影響を及ぼすような付加的な遅延として生じないようになる。すなわち、バッファリングに伴う遅延量はさほど大きくないといえる。 As described above, when the transmission bit string is interleaved, the error rate in the multipath environment and the error rate due to fading in the mobile environment are improved, and at the same time, the OFDM symbol is buffered. The delay does not occur as an additional delay that affects the processing speed of the transmission / reception signal. That is, it can be said that the amount of delay associated with buffering is not so large.
（第２の実施形態の第２変形例）
次に、フーリエ変換の規模を決定する処理が含まれる場合の例について述べる。
(Second modification of the second embodiment)
Next, an example in which processing for determining the scale of Fourier transform is included will be described.
図１５は、無線通信装置５Ａ（図１０）および無線通信装置５Ｂ（図１３）が行う図１１および図１４に示す信号の送信フローチャートにおいて、第２フーリエ変換の規模を決定する処理（ステップＳ１１７）の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１０および図１３の制御部３１は、メモリ３２に記憶された図５に示すテーブルを基に、周波数を共用する無線通信システムの最低受信感度を予め決められたしきい値と比較を行う（ステップＳ１３０）。 FIG. 15 is a process for determining the scale of the second Fourier transform in the signal transmission flowcharts shown in FIGS. 11 and 14 performed by the wireless communication device 5A (FIG. 10) and the wireless communication device 5B (FIG. 13) (step S117). It is a flowchart for demonstrating an example of this detailed process. 10 and 13 compares the minimum reception sensitivity of the radio communication system sharing the frequency with a predetermined threshold based on the table shown in FIG. 5 stored in the memory 32 ( Step S130).
最低受信感度が、例えば−８０ｄＢｍ以上であれば、第２フーリエ変換の規模を例えば１０２４ポイントに決定する（ステップＳ１３１）。一方、最低受信感度が、−１００ｄＢｍ以上でかつ−８０ｄＢｍより小さければ、第２フーリエ変換の規模を例えば２０４８ポイントに決定する（ステップＳ１３２）。さらに、−１００ｄＢｍより小さければ、第２フーリエ変換の規模を例えば４０９６ポイントに決定する（ステップＳ１３３）。ここでは、周波数を共用する無線通信システムの最低受信感度が低いほど、一般的に干渉に弱いため、第２のフーリエ変換の規模を大きくすることにより、周波数の分解能が高くなり、ゼロ信号再生（図１４のステップＳ１２４）の際により細かい周波数精度でヌルサブキャリアを“０”に再設定することができるため、信号を割当てたサブキャリアからの複数のヌルサブキャリアへのサイドローブ成分の漏洩を低く抑えられ、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低減することができる。 If the minimum receiving sensitivity is, for example, −80 dBm or more, the scale of the second Fourier transform is determined to be, for example, 1024 points (step S131). On the other hand, if the minimum reception sensitivity is −100 dBm or more and less than −80 dBm, the scale of the second Fourier transform is determined to be 2048 points, for example (step S132). Furthermore, if it is smaller than −100 dBm, the scale of the second Fourier transform is determined to be 4096 points, for example (step S133). Here, the lower the minimum reception sensitivity of the radio communication system sharing the frequency, the weaker the interference is. Therefore, by increasing the scale of the second Fourier transform, the frequency resolution is increased and the zero signal reproduction ( Since the null subcarrier can be reset to “0” with finer frequency accuracy at the time of step S124 in FIG. 14, sidelobe component leakage from the subcarrier to which the signal is assigned to the plurality of null subcarriers is prevented. It is possible to reduce interference to a frequency channel in use in a wireless communication system that is kept low and shares a frequency.
（第３の実施形態）
図１６は本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置５Ｃの概略的なブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置５Ｃは、送受信部３０Ｃを有し、この送受信部３０Ｃは、図１３に示した無線通信装置５Ｂの送受信部３０Ｂに、電力増幅器歪発生部１４０を追加した構成となっている。この電力増幅器歪発生部１４０は、バッファリング部１００においてバッファリングされた複数の時間信号に対して、予め決められた出力バックオフ値に基づき複数のサブキャリアを増幅する電力増幅器（不図示）の入出力振幅特性および入出力位相特性にしたがった歪を与えて、歪を与えた複数の時間信号をフーリエ変換部１０１に入力するものである。なお、電力増幅器歪発生部１４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣおよびＬＳＩなどによって実現されうる。図３と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 16 is a schematic block diagram of a
図１７は、図１６に示す無線通信装置５Ｃの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートであり、図１４に示すフローチャートのステップＳ１２２とステップＳ１２３の間に、電力増幅器による歪発生処理（ステップＳ１５０）を追加したものである。従って図１４と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
FIG. 17 is a flowchart for explaining an example of a signal transmission process of the
図１７のステップＳ１２２において、バッファリング部１００が規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングすると、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングして接続した信号を電力増幅器歪発生部１４０に出力し、電力増幅器歪発生部１４０は、無線通信装置５Ｃで用いられる電力増幅器の入出力振幅特性および入出力位相特性と、飽和出力レベルに対するバックオフ値とに基づいて、バッファリング部１００から入力された信号に対して、振幅と位相に歪を発生させる（ステップＳ１５０）。ここで、最大出力レベルと飽和出力レベルとの差を表すバックオフ値は、システム仕様が定める送信信号の電力値によって予め決められる。また、電力増幅器で歪を加えられた信号は、フーリエ変換部１０１に入力されフーリエ変換が行われる（ステップＳ１２３）。ステップＳ１２４以降の処理は、図１４と同様の処理が行われる。
In step S122 of FIG. 17, when the
このように、本実施形態に係る無線通信装置５Ｃによれば、パワーアンプを考慮したゼロ再生が行われ、信号が割当てられたサブキャリアのサイドローブ成分が、電力増幅器の非線形性に起因してヌルサブキャリアへ漏洩する電力を低く抑えることができるため、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低く抑えることができる。
As described above, according to the
（第４の実施形態）
図１８は本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置５Ｄの概略的なブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置５Ｄは、図１６に示した無線通信装置５Ｃに、フィルタ部１６１、キャリア検出信号バッファリング部１６２、キャリア検出用フーリエ変換部１６３、周波数チャネル電力測定部１６４、およびキャリア判定部１６５から構成されるキャリア検出部１６０を追加した構成となっている。
(Fourth embodiment)
FIG. 18 is a schematic block diagram of a
フィルタ部１６１は、無線通信システム１において利用される複数のサブキャリアの帯域通過特性を有するフィルタ手段である。
The
キャリア検出信号バッファリング部１６２は、フィルタ部１６１によりフィルタリングされた信号を予め決められた時間分バッファリングする第２のバッファリング手段である。
The carrier detection
キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、キャリア検出信号バッファリング部１６２においてバッファリングされた信号に対してフーリエ変換を行う第２のフーリエ変換手段である。
The carrier detection
周波数チャネル電力測定部１６４は、キャリア検出用フーリエ変換部１６３によりフーリエ変換された信号に対して無線通信システム２において利用される複数の周波数チャネルのそれぞれに相当するサブキャリア毎の電力を測定するサブキャリア電力測定手段である。
The frequency channel
キャリア判定部１６５は、周波数チャネル電力測定部１６４における電力の測定結果を基に無線通信システム２において利用される複数の周波数チャネルのうちの使用されている周波数チャネルを判定するものである。
The
そして、サブキャリア信号割当て部３３は、キャリア判定部１６５により判定された周波数チャネルに基づいて、変調サブキャリアおよびヌルサブキャリアを割当てる。なお、キャリア検出部１６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣおよびＬＳＩなどによって実現される。
Then, the subcarrier
また、無線通信システム１が６つの無線通信システムＢ〜Ｇとの間で周波数の共用を行う場合には、周波数チャネル電力測定部１６４及びキャリア判定部１６５は、無線通信システムＢ〜Ｇにおいて利用される複数の周波数チャネルの電力測定及び周波数チャネルの判定を行うことができる。
When the
なお、図１６と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as FIG. 16, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図１９は、図１８に示す無線通信装置５Ｄのメモリ３２Ａが保持するテーブルの一例を示す図であり、図５に示すテーブルにキャリア検出のためのしきい値を追加したものである。従って図５と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。図１９に示すテーブルは、図５と同様に、無線通信システムＢ、無線通信システムＣ、無線通信システムＤ、無線通信システムＥ、無線通信システムＦ、無線通信システムＧのそれぞれの無線通信システムについて、図５に示した情報に加え、キャリア検出のためのしきい値が記憶されている。例えば、無線通信装置５Ｄが周波数を共用する無線通信システムとして、無線通信システムＥが選択された場合には、キャリア検出のための電力測定を行い、１つの周波数チャネルにおける測定電力が−１００ｄＢｍ以上の場合にキャリア有り（当該周波数チャネルが使用されている）と判定される。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a table held in the
図２０は、図１８に示す無線通信装置５Ｄの、キャリア検出を行う処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１８の制御部３１は、図４のステップＳ４２、および図１１、図１４、図１７のステップＳ１１２で決定した無線通信システム１で行うマルチキャリア通信の帯域幅を通過させるようなフィルタのタップ数と係数とを計算し、フィルタ部１６１に設定する（ステップＳ１７０）。タップ数と係数をフィルタ部１６１に設定した後、入力信号をバッファリングする時間をキャリア検出信号バッファリング部１６２に設定する（ステップＳ１７１）。続いて、バッファリングした信号に対して行うフーリエ変換の規模をキャリア検出用フーリエ変換部１６３と周波数チャネル電力測定部１６４に設定する（ステップＳ１７２）。
FIG. 20 is a flowchart for explaining an example of the carrier detection process of the
無線通信装置５Ｄは、フーリエ変換の規模を設定した後、メモリ３２Ａを参照し、周波数を共用するシステムに基づいてキャリアの有無を判定するための電力しきい値をキャリア判定部１６５に設定する（ステップＳ１７３）。キャリア検出のためのしきい値を設定した後、フィルタ部１６１は受信入力信号のフィルタリングを行い（ステップＳ１７４）、フィルタ処理した信号をキャリア検出信号バッファリング部１６２に出力する。キャリア検出信号バッファリング部１６２は、フィルタ部１６１から入力された信号のバッファリングを行い（ステップＳ１７５）、制御部３１から設定された規定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７６）。ステップＳ１７６において、規定時間経過していなければ、Ｎｏルートを通り、バッファリングを継続し（ステップＳ１７５）、規定時間経過した場合には、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングした信号をキャリア検出用フーリエ変換部１６３に出力する。
After setting the scale of the Fourier transform, the
キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、キャリア検出用バッファリング部１６２から入力された信号に対して、制御部３１から設定された規模のフーリエ変換を行う（ステップＳ１７７）。キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、フーリエ変換した信号を周波数チャネル電力測定部１６４に出力し、周波数チャネル電力測定部１６４はキャリア検出用フーリエ変換部１６３から入力された信号の、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎の電力測定を行う（ステップＳ１７８）。
The carrier detection
周波数チャネル電力測定部１６４は、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎に測定した電力をキャリア判定部１６５に出力し、このキャリア判定部１６５は周波数チャネル電力測定部１６４から入力された周波数チャネル毎の測定電力と制御部３１から設定されたしきい値との比較を行い、これにより、キャリア検出を判定する（ステップＳ１７９）。キャリア判定部１６５は、周波数チャネル毎の測定電力としきい値を比較した結果を制御部３１に出力する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１８０でキャリア判定結果を制御部３１に出力した後、通信を終了するか否かの判断を行い（ステップＳ４９）、通信を継続する場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＳ１７４以降の処理を繰り返し、例えば、ユーザから通信の終了要求が入力された場合は、Ｙｅｓルートを通り、通信終了処理を行い（ステップＳ５０）、通信を終了する。
The frequency channel
このように、本実施形態に係る無線通信装置５Ｄによれば、キャリア検出手段を設けることにより、周波数を共用する無線通信システムが使用中の周波数チャネルを認識又は把握することができるため、周波数を共用する無線通信システムが使用していない周波数チャネルを用いて無線通信システム１が干渉なく信号の送受信を行うことができ、また、これと同時に、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムに干渉を与えないようにすることができる。
As described above, according to the
（第５の実施形態）
図２１は本発明の第５の実施形態に係る無線通信装置５Ｅの概略的なブロック図である。本実施形態に係る無線通信装置５Ｅは、図１８に示した無線通信装置５Ｄに、タイマー１９０を追加した構成となっている。
(Fifth embodiment)
FIG. 21 is a schematic block diagram of a wireless communication device 5E according to the fifth embodiment of the present invention. The wireless communication device 5E according to the present embodiment has a configuration in which a
また、本実施形態では、制御部３１が、無線通信システム２において利用される複数の周波数チャネルのうちの使用されている周波数チャネルを判定するためのキャリア判定処理を実行する時間と、キャリア判定処理の判定結果に基づいて無線通信システム１において信号の送受信を行うための信号送受信処理を実行する時間とを切り替え制御する制御手段として機能する。なお、図１８と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。符号３２Ｂを付したメモリについては、後述する第６の実施形態において説明する。
In the present embodiment, the
これにより、キャリアセンススロットと送受信スロットとが、以下に述べるように繰り返される。 Thus, the carrier sense slot and the transmission / reception slot are repeated as described below.
図２２は、図２１に示す無線通信装置５Ｅの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２２に示すフローチャートは、図１７に示す無線通信装置５Ｃが信号を送信する処理の一例を示すフローチャートと、図２０に示す無線通信装置５Ｄがキャリア検出を行う処理の一例を示すフローチャートとを結合したものである。従って図１７および図２０と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
FIG. 22 is a flowchart for explaining an example of a signal transmission process of the wireless communication device 5E shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 22 combines a flowchart showing an example of a process in which the
図２１の制御部３１は、周波数を共用する無線通信システムを決定する（ステップ１１０）。続いて、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定するが、無線通信システム２の１つの周波数チャネルの帯域幅が無線通信システム１の２以上のサブキャリアの帯域幅となるよう設定する（ステップＳ１１１）。
The
図２１の制御部３１は、ステップＳ１１１において、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システム２の１つの周波数チャネルに相当する無線通信システム１で行うマルチキャリア通信のサブキャリア数を決定した後、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全サブキャリア数（無線通信システム１における信号の帯域幅）を決定するが、無線通信システム１が無線通信システム２の２以上の周波数チャネルを共用するように全サブキャリア数を決定する（ステップＳ１１２）。
After determining the number of subcarriers for multicarrier communication performed in the
ステップＳ１１２において、制御部３１がマルチキャリア通信の全サブキャリア数を決定すると、逆フーリエ変換部３５で行う逆フーリエ変換の規模（第１フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ１１３）。制御部３１は、逆フーリエ変換の規模を決定すると、メモリ３２に記載された情報を基にガードタイムの長さを決定する（ステップＳ１１４）。制御部３１は、ガードタイムの長さを決定すると、変調方式を決定する（ステップＳ１１５）。制御部３１は、ステップＳ１１５において、変調方式を決定した後、図２１のバッファリング部１００でバッファリングを行うＯＦＤＭシンボル数を決定する（ステップＳ１１６）。
In step S112, when the
ステップＳ１１６において、バッファリングするＯＦＤＭシンボル数を決定すると、図２１のインターリーブ部１２０が行うインターリーブのサイズを決定する（ステップＳ１３０）。インターリーブサイズが決定された後、図２１のフーリエ変換部１０１および第２逆フーリエ変換部１０３にて行われるフーリエ変換および逆フーリエ変換の規模（第２フーリエ変換の規模）を決定する（ステップＳ１１７）。
When the number of OFDM symbols to be buffered is determined in step S116, the size of interleaving performed by interleaving
第２フーリエ変換の規模を決定した後、無線通信システム１で行うマルチキャリア通信の帯域幅を通過させるようなフィルタのタップ数と係数を計算し、フィルタ部１６１に設定する（ステップＳ１７０）。タップ数と係数をフィルタ部１６１に設定した後、入力信号をバッファリングする時間をキャリア検出信号バッファリング部１６２に設定する（ステップＳ１７１）。続いて、バッファリングした信号に対して行うフーリエ変換の規模をキャリア検出用フーリエ変換部１６３と周波数チャネル電力測定部１６４に設定する（ステップＳ１７２）。フーリエ変換の規模を設定した後、メモリ３２を参照し、周波数を共用するシステムに基づいてキャリアの有無を判定するための電力しきい値をキャリア判定部１６５に設定する（ステップＳ１７３）。ステップＳ１７３の後、制御部３１はタイマー１９０を参照して、キャリアセンススロットの開始時刻か否かを判定する（ステップＳ２００）。
After determining the scale of the second Fourier transform, the number of filter taps and coefficients that pass the bandwidth of the multicarrier communication performed in the
キャリアセンススロットの開始時刻でなければ、Ｎｏルートを通り、開始時刻となるまで待ち、キャリアセンススロットの開始時刻となれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリア検出部１６０に開始信号を出力し、フィルタ部１６１は受信入力信号のフィルタリングを行い（ステップＳ１７４）、フィルタ処理した信号をキャリア検出信号バッファリング部１６２に出力する。キャリア検出信号バッファリング部１６２は、フィルタ部１６１から入力された信号のバッファリングを行い（ステップＳ１７５）、制御部３１から設定された規定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７６）。
If it is not the start time of the carrier sense slot, it passes through the No route and waits until the start time is reached, and if it is the start time of the carrier sense slot, it passes the Yes route and outputs a start signal to the
規定時間経過していなければ、Ｎｏルートを通り、バッファリングを継続し（ステップＳ１７５）、規定時間経過した場合には、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングした信号をキャリア検出用フーリエ変換部１６３に出力する。キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、キャリア検出用バッファリング部１６２から入力された信号に対して、制御部３１から設定された規模のフーリエ変換を行う（ステップＳ１７７）。キャリア検出用フーリエ変換部１６３は、フーリエ変換した信号を周波数チャネル電力測定部１６４に出力し、周波数チャネル電力測定部１６４はキャリア検出用フーリエ変換部１６３から入力された信号の、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎の電力測定を行う（ステップＳ１７８）。
If the specified time has not elapsed, the No route is passed and buffering is continued (step S175). If the specified time has passed, the Yes route is passed and the buffered signal is output to the carrier detecting
周波数チャネル電力測定部１６４は、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎に測定した電力をキャリア判定部１６５に出力し、キャリア判定部１６５は周波数チャネル電力測定部１６４から入力された周波数チャネル毎の測定電力と制御部３１から設定されたしきい値とを比較し、これにより、キャリア検出を判定する（ステップＳ１７９）。キャリア判定部１６５は、周波数チャネル毎の測定電力としきい値を比較した結果を制御部３１に出力する（ステップＳ１８０）。
The frequency channel
制御部３１は、キャリア判定部１６５から入力された周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎のキャリア検出結果を基に、サブキャリア信号割当て部３３へ信号を割当てるサブキャリアとヌルに設定するサブキャリアの情報を出力する。制御部３１はタイマー１９０を参照して、送受信スロットの開始時刻か否かを判定する（ステップＳ２０１）。
Based on the carrier detection result for each frequency channel of the wireless communication system that shares the frequency input from the
送受信スロットの開始時刻でなければ、Ｎｏルートを通り、開始時刻となるまで待ち、送受信スロットの開始時刻となれば、Ｙｅｓルートを通り、送受信部３０Ｃ（図２１）に開始信号を出力し、インターリーブ部１２０は制御部３１から入力された開始信号をトリガとして、入力端子から入力されるビット列のバッファリングを行い（ステップＳ１３１）、制御部３１から入力された規定ビット数に達したか否かの判定を行う（ステップＳ１３２）。
If it is not the start time of the transmission / reception slot, it passes through the No route and waits until the start time is reached. The
規定のビット数に達していなければ、Ｎｏルートを通り、ビット列のバッファリングを継続し（ステップＳ１３１）、規定のビット数に達すると、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングしたビット列のインターリーブを行う（ステップＳ１３３）。ステップＳ１３３においてインターリーブされたビット列は、サブキャリア信号割当て部３３に入力され、入力端子から入力された送信ビット列を、制御部３１から入力された変調方式に基づいて各サブキャリアにマッピングを行うとともに、制御部３１から入力される情報を基に、周波数を共用する無線通信システム２の周波数チャネルのうちで使用されていると判断された周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列のマッピングを行わずヌル（“０”）に設定する（ステップＳ１１８）。
If the specified number of bits has not been reached, the No route is passed and buffering of the bit string is continued (step S131). If the specified number of bits is reached, the buffered bit sequence is interleaved by passing through the Yes route (step S131). S133). The bit sequence interleaved in step S133 is input to the subcarrier
サブキャリア信号割当て部３３により変調信号およびヌルが割当てられた信号は、逆フーリエ変換部３４において制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われる（ステップＳ１１９）。逆フーリエ変換された信号は、ガードタイム付加部３５において、ガードタイムが付加され（ステップＳ１２０）、バッファリング部１００でバッファリングおよびシリアルに結合される（ステップＳ１２１）。
The inverse Fourier transform of the scale input from the
バッファリング部１００は、制御部３１から設定された規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされたか否かを判定し（ステップＳ１２２）、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされていなければ、Ｎｏルートを通り、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされるまでステップＳ１１８からステップＳ１２１までの処理を繰り返す。ステップＳ１２２において、規定のＯＦＤＭシンボル数分バッファリングされていれば、Ｙｅｓルートを通り、バッファリングして接続した信号を電力増幅器歪発生部１４０に出力する。
The
電力増幅器歪発生部１４０は、無線通信装置５Ｅで用いられる電力増幅器の入出力振幅特性および入出力位相特性と、飽和出力に対するバックオフ値とに基づいて、バッファリング部１００から入力された信号に対して、振幅と位相に歪を発生させる（ステップＳ１５０）。電力増幅器で歪を加えられた信号は、フーリエ変換部１０１に入力されフーリエ変換が行われる（ステップＳ１２３）。ステップＳ１２３において、フーリエ変換部１０１でフーリエ変換された信号は、ゼロ信号再生部１０２に入力され、サブキャリア信号割当て部３３でヌルサブキャリアに設定した（ステップＳ１１８と同じ処理）サブキャリアに相当するサブキャリアの値を再度“０”に設定する（ステップＳ１２４）。
The power amplifier
なお、サブキャリア信号割当て部３３でヌルサブキャリアに設定したサブキャリア番号は、制御部３１から入力される。ステップＳ１２４において、ヌルの再設定が行われた信号は、第２逆フーリエ変換部１０３に入力され、制御部３１から入力された規模の逆フーリエ変換が行われ（ステップＳ１２５）、出力端子から出力される。ステップＳ１２５で信号が出力端子から出力された後、通信を終了するか否かの判断を行い（ステップＳ４９）、通信を継続する場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＳ２００以降の処理を繰り返し、例えば、ユーザから通信の終了要求が入力された場合は、Ｙｅｓルートを通り、通信終了処理を行い（ステップＳ５０）、通信を終了する。
Note that the subcarrier number set as the null subcarrier by the subcarrier
このように、本実施形態に係る無線通信装置５Ｅによれば、キャリアセンススロットと、送受信スロットとが繰り返して構成されるため、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネルの使用状況の判定と、判定結果に基づいた無線通信システム１の信号の送受信を繰り返すことにより、周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネルの使用状況が時々刻々と変化する場合にもこれに追従し、使用されている周波数チャネルをヌルに設定してマルチキャリア通信を行うことにより、周波数を共用する無線通信システムの使用中の周波数チャネルに干渉を与えることなく、無線通信システム１において通信を継続することができる。
As described above, according to the wireless communication device 5E according to the present embodiment, since the carrier sense slot and the transmission / reception slot are configured repeatedly, determination of the usage status of the frequency channel of the wireless communication system sharing the frequency, By repeating transmission / reception of the signal of the
（第６の実施形態）
図２３は、図２１に示す無線通信装置５Ｅのメモリ３２Ｂが保持するテーブルの一例を示す図である。図２３のテーブルは、無線通信システム２（あるいは無線通信システムＢ〜Ｇ）が連続して送信する信号の最小のバースト時間ないしはバースト長を記憶する記憶手段である。このテーブルは、図１９に示すテーブルに無線通信システムＢ〜Ｇにおける連続して送信する信号の最小のバースト時間を追加したものである。そして、制御部３１が、このテーブルに記憶された信号の最小のバースト時間を基に、キャリア判定処理を実行する時間と、信号送受信処理を実行する時間とを、無線通信システム２あるいは無線通信システムＢ〜Ｇの通信方式や種類に応じて決定する。
(Sixth embodiment)
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a table held in the
図２３に示すテーブルは、図５と同様に、無線通信システムＢ、無線通信システムＣ、無線通信システムＤ、無線通信システムＥ、無線通信システムＦ、無線通信システムＧのそれぞれの無線通信システムについて、図１９に示した情報に加え、それぞれの無線通信システムにおいて連続して送信される信号の最小のバースト時間が記憶されている。例えば、無線通信システムＢでは１０ｍｓ、無線通信システムＣでは２４μｓ、無線通信システムＧでは常時連続して信号の送信が行われている。
The table shown in FIG. 23 is similar to FIG. 5 for the wireless communication systems B, R, C, D, E, F, G. In addition to the information shown in FIG. 19, a minimum burst time of a signal transmitted continuously in each wireless communication system is stored. For example, the radio communication system B transmits signals continuously for 10 ms, the radio
図２４は、図２１に示す無線通信装置５Ｅがスロット構成を決定する処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２１の制御部３１は、図６に示すフローチャートにしたがって決定した周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＢであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
FIG. 24 is a flowchart for explaining an example of processing in which the wireless communication device 5E shown in FIG. 21 determines the slot configuration. The
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＢであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を８ｍｓ、信号送信時間を８ｍｓと決定する（ステップＳ２１１）。これは、８ｍｓのキャリアセンス時間と８ｍｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＢでなければ、Ｎｏルートを通り、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＣであるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。 If the wireless communication system sharing the frequency is the wireless communication system B, the carrier sense time is determined to be 8 ms and the signal transmission time is determined to be 8 ms through the Yes route (step S211). This represents that the carrier sense time of 8 ms and the signal transmission time of 8 ms are repeated. If the wireless communication system sharing the frequency is not the wireless communication system B, it is determined whether the wireless communication system passing through the No route and sharing the frequency is the wireless communication system C (step S212).
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＣであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を２０ｕｓ、信号送信時間を２０ｕｓと決定する（ステップＳ２１３）。これは、２０ｕｓのキャリアセンス時間と２０ｕｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＣでなければ、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＤであるか否かを判定する（ステップＳ２１４）。 If the wireless communication system sharing the frequency is the wireless communication system C, it passes through the Yes route and determines that the carrier sense time is 20 us and the signal transmission time is 20 us (step S213). This represents that the 20-us carrier sense time and the 20-us signal transmission time are repeated. If the radio communication system sharing the frequency is not the radio communication system C, it is determined whether or not the radio communication system sharing the frequency is the radio communication system D (step S214).
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＤであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を２５ｕｓ、信号送信時間を２５ｕｓと決定する（ステップＳ２１５）。これは、２５ｕｓのキャリアセンス時間と２５ｕｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＤでなければ、Ｎｏルートを通り、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＥであるか否かを判定する（ステップＳ２１６）。 If the wireless communication system sharing the frequency is the wireless communication system D, the carrier sense time is determined to be 25 us and the signal transmission time is determined to be 25 us through the Yes route (step S215). This indicates that the 25-us carrier sense time and the 25-us signal transmission time are repeated. If the wireless communication system that shares the frequency is not the wireless communication system D, it is determined whether the wireless communication system that passes through the No route and shares the frequency is the wireless communication system E (step S216).
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＥであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を５ｍｓ、信号送信時間を５ｍｓと決定する（ステップＳ２１７）。これは、５ｍｓのキャリアセンス時間と５ｍｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＥでなければ、Ｎｏルートを通り、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＦであるか否かを判定する（ステップＳ２１８）。 If the radio communication system sharing the frequency is the radio communication system E, the Yes route is passed, and the carrier sense time is determined to be 5 ms and the signal transmission time is determined to be 5 ms (step S217). This represents that the 5 ms carrier sense time and the 5 ms signal transmission time are repeated. If the wireless communication system that shares the frequency is not the wireless communication system E, it is determined whether the wireless communication system that passes the No route and shares the frequency is the wireless communication system F (step S218).
周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＦであれば、Ｙｅｓルートを通り、キャリアセンス時間を８ｕｓ、信号送信時間を８ｕｓと決定する（ステップＳ２１９）。これは、８ｕｓのキャリアセンス時間と８ｕｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＦでなければ、Ｎｏルートを通り、周波数を共用する無線通信システムが無線通信システムＧであるため、キャリアセンス時間を１０ｍｓ、信号送信時間を１０ｍｓと決定する（ステップＳ２２０）。これは、１０ｍｓのキャリアセンス時間と１０ｍｓの信号送信時間とが繰り返されることを表している。 If the radio communication system sharing the frequency is the radio communication system F, the Yes route is passed, and the carrier sense time is determined to be 8 us and the signal transmission time is determined to be 8 us (step S219). This represents that the 8 us carrier sense time and the 8 us signal transmission time are repeated. If the radio communication system sharing the frequency is not the radio communication system F, the carrier communication time is 10 ms and the signal transmission time is determined to be 10 ms because the radio communication system G passes the No route and shares the frequency. (Step S220). This indicates that the carrier sense time of 10 ms and the signal transmission time of 10 ms are repeated.
このように、周波数を共用する無線通信システム毎に、当該無線通信システムが連続して信号の送信を行う最小のバースト時間よりも短い時間を無線通信システム１の信号送信時間として選択することにより、周波数を共用する無線通信システムがある周波数チャネルを使用している場合に、キャリアセンス時間において確実に周波数を共用する無線通信システムの信号を検出することができる。
Thus, for each wireless communication system sharing a frequency, by selecting a time shorter than the minimum burst time in which the wireless communication system continuously transmits signals as the signal transmission time of the
また、本実施形態に係る無線通信装置によれば、ライセンスシステムの種類毎にスロット構成が異なるため、第１の無線通信システムである無線通信システムＢ〜Ｇの種類が異なると、フレームフォーマットやスロットフォーマット（信号送信のパターン）も異なるので、無線通信システムＢ〜Ｇの信号送信のパターンに応じた第２の無線通信システムのスロットフォーマットを適切に選択することができる。 In addition, according to the wireless communication apparatus according to the present embodiment, the slot configuration is different for each type of license system. Therefore, if the types of the wireless communication systems B to G as the first wireless communication system are different, the frame format and slot Since the formats (signal transmission patterns) are also different, it is possible to appropriately select the slot format of the second wireless communication system according to the signal transmission patterns of the wireless communication systems B to G.
（第７の実施形態）
図２５は、無線基地局としての無線通信装置５（ないしは５Ａ〜５Ｅ）が送信する報知情報の内容を表すフレームフォーマットの一例を示す図である。図２５に示す報知情報のフレームは、無線通信システム１に１台の無線基地局と２台の無線端末局との合計３台の無線通信装置が存在する場合を例に示している。本実施形態においては、３台の無線通信装置５（５Ａ〜５Ｅ）のうちの１台を無線基地局Ａと表し、他の２台を無線端末局Ａ１，Ａ２と表す。
(Seventh embodiment)
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a frame format representing the content of broadcast information transmitted by the wireless communication device 5 (or 5A to 5E) as a wireless base station. The broadcast information frame shown in FIG. 25 shows an example in which the
本実施形態に係る制御部３１は、キャリア判定処理を実行する時間と信号送受信処理を実行する時間とに関する情報を、無線通信システム１において送信される予め決められたフォーマットをもつ報知情報のフレームに記載する。
The
図２５に示す報知情報のフレームフォーマット２３０は、システム識別子２３１、スロット時間長２３２、キャリアセンス期間長２３３、信号送受信期間長２３４、周波数を共用する無線通信システム１周波数チャネル当たりのサブキャリア数２３５、全サブキャリア数２３６、ガードタイム長２３７、バッファリングＯＦＤＭシンボル数２３８、インターリーブ長２３９、第２フーリエ変換規模２４０、報知情報送信周期２４１、制御情報スロット数２４２、送信権１割当て端末２４３、送信権１割当てスロット数２４４、送信権２割当て端末２４５、送信権２割当てスロット数２４６、送信権３割当て端末２４７、送信権３割当てスロット数２４８から構成されている。
The broadcast
図２６は、図２５に示した報知情報のフレームフォーマットの具体値を示した図である。図２６に示す報知情報フレームフォーマット２３０によって設定される内容を列挙すると、システム識別子２３１は“Ｓｙｓｔｅｍ Ａ”、スロット時間長２３２が“１６ｍｓ”、キャリアセンス期間長２３３が“８ｍｓ”、信号送受信期間長２３４が“８ｍｓ”、周波数を共用する無線通信システム１周波数チャネル当たりのサブキャリア数２３５が“１６”、全サブキャリア数２３６が“１２８”、ガードタイム長２３７が“３２サンプル”、バッファリングＯＦＤＭシンボル数２３８が“２ＯＦＤＭシンボル”、インターリーブ長２３９が“８ｍｓ”、第２フーリエ変換規模２４０が“１０２４”、報知情報送信周期２４１が“１０スロット”、制御情報スロット数２４２が“２スロット”、送信権１割当て端末２４３が“無線基地局Ａ”、送信権１割当てスロット数２４４が“３スロット”、送信権２割当て端末２４５が“無線端末局Ａ１”、送信権２割当てスロット数２４６が“２スロット”、送信権３割当て端末２４７が“無線端末局Ａ２”、送信権３割当てスロット数２４８が“２スロット”である。
FIG. 26 is a diagram showing specific values of the frame format of the broadcast information shown in FIG. When the contents set by the broadcast
図２７は、図２６に示す報知情報が送信された場合の無線通信システム１のフレーム構成の一例を示すシーケンス図である。図２６および図２７の各スロットの長さは、無線通信装置５（ないしは５Ａ〜５Ｅ）が無線通信システム２とコグニティブ無線通信を行う場合の例であり、図２３のメモリ３２に記憶された無線通信システム２における連続送信信号の最小バースト長（１０ｍｓ）に基づいて以下のように決められる。
FIG. 27 is a sequence diagram illustrating an example of a frame configuration of the
図２６に示す報知情報によって、キャリアセンス（ＣＳ）期間２６１の期間長が８ｍｓ、信号送受信期間２６２の期間長が８ｍｓであるため、１スロット長は１６ｍｓとされ、また、報知情報の送信間隔が１０スロットであることから、１フレーム長２６０は１６０ｍｓとされる。スロット２６３で報知情報が送信された後、図２６に示す制御情報スロット数が２スロットであるため、スロット２６４、２６５が制御情報のスロットとなる。
26, since the period length of the carrier sense (CS)
制御情報のスロットは、例えば、接続要求フレーム等が送信されるスロットである。図２６に示す送信権１は無線基地局Ａに割当てられ、送信権１が割当てられるスロット数は３スロットであるため、スロット２６６、２６７、２６８に格納されるデータスロットを用いて無線基地局Ａが信号の送信を行う。
The control information slot is, for example, a slot in which a connection request frame or the like is transmitted. The transmission right 1 shown in FIG. 26 is assigned to the radio base station A, and the number of slots to which the
図２６に示す送信権２は無線端末局Ａ１に割当てられ、送信権２が割当てられるスロット数は２スロットであるため、スロット２６９、２７０に格納されるデータスロットを用いて無線端末局Ａ１が信号の送信を行う。図２６に示す送信権３は無線端末局Ａ２に割当てられ、送信権３が割当てられるスロット数は２スロットであるため、スロット２７１、２７２に格納されるデータスロットを用いて無線端末局Ａ２が信号の送信を行う。
The transmission right 2 shown in FIG. 26 is assigned to the wireless terminal station A1, and the number of slots to which the
図２８は、報知情報が送信される周波数帯域幅の一例を示した図である。図２８において、無線通信システム１の１つのサブキャリア２８０、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル２８１、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の全帯域幅２８２、および、無線通信システム１の報知情報が送信される帯域幅２８３が示されている。図２８に示すように、報知情報は常に周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルに相当する帯域幅で送信され、全サブキャリア数やガードタイム長、ＯＦＤＭシンボル数などのパラメータは、無線基地局Ａおよび無線端末局Ａ１，Ａ２に共通に予め決められた値が用いられる。
FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a frequency bandwidth in which broadcast information is transmitted. 28, one
このように、無線基地局が報知情報にスロット構成や送受信のためのパラメータを記載して送信することにより、報知情報を受信した無線端末局が当該スロット構成および送受信パラメータに基づいて無線基地局と無線通信を行うことができるようになる。 In this way, the radio base station transmits the broadcast information with the slot configuration and parameters for transmission and reception being transmitted, so that the radio terminal station that has received the broadcast information can communicate with the radio base station based on the slot configuration and the transmission / reception parameters. Wireless communication can be performed.
（第８の実施形態）
図２９は本発明の第８の実施形態に係る無線通信装置５Ｆの概略的なブロック図である。第８の実施形態に係る無線通信装置５Ｆは、図２１に示した無線通信装置５Ｅに、受信部２９０を追加した構成となっている。本実施形態に係る制御部３１は、キャリア判定処理を実行する時間と信号送受信処理を実行する時間とに関する情報を、無線通信システム１において送信されるフレームに記載された報知情報から得る。なお、図２１と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態に係る無線通信装置５Ｆも、メモリ３２Ａ，３２Ｂを用いることができる。
(Eighth embodiment)
FIG. 29 is a schematic block diagram of a
図３０は、図２９に示す無線通信装置５Ｆの、報知情報のスキャンから通信を開始するまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２９の制御部３１は、受信部２９０に予め決められたキャリア周波数や全サブキャリア数などの受信パラメータを設定する（ステップＳ３００）。続いて、設定された周波数チャネルにおいてタイマー１９０を起動し、一定時間報知情報が受信されるのを待つ（ステップＳ３０１）。１つの周波数チャネルで報知情報が受信されたか否かを判定し（ステップＳ３０２）、報知情報が受信されなければ、Ｎｏルートを通り、全システムの全周波数チャネルについてスキャンを行ったか否かを判定する（ステップＳ３０３）。
FIG. 30 is a flowchart for explaining an example of processing from scanning of notification information to communication start of the
このステップＳ３０３において、全システムの全周波数チャネルについてスキャンが行われていなければ、Ｎｏルートを通り、周波数チャネルを変更して（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０１からステップＳ３０３の処理を繰り返す。全システムの全周波数チャネルについてスキャンを終了していれば、Ｙｅｓルートを通り、終了する。 In step S303, if scanning is not performed for all frequency channels of all systems, the route is changed through No route (step S304), and the processing from step S301 to step S303 is repeated. If scanning has been completed for all frequency channels of all systems, the Yes route is followed.
一方、ステップＳ３０２において報知情報が受信されると、受信した報知情報からデータ送受信パラメータを抽出して（ステップＳ３０５）、抽出したデータ送受信パラメータを送受信部３０Ｃに設定する（ステップＳ３０６）。 On the other hand, when broadcast information is received in step S302, data transmission / reception parameters are extracted from the received broadcast information (step S305), and the extracted data transmission / reception parameters are set in the transmission / reception unit 30C (step S306).
続いて、報知情報が制御情報スロットであるか否かが判定され（ステップＳ３０７）、制御情報スロットでなければ、Ｎｏルートを通り、制御情報スロット開始時刻となるまで待機する。一方、制御情報スロットの開始時刻となれば、Ｙｅｓルートを通り、無線基地局Ａに対して接続要求フレームないしは登録要求フレームを送信する（ステップＳ３０８）。接続要求フレームを送信した後、接続許可フレームを送信したか否かを判定し（ステップＳ３０９）、接続許可フレームを受信すれば、Ｙｅｓルートを通り、データの送受信を開始する（ステップＳ３１０）。一方、ステップＳ３０８において接続許可フレームを受信しない場合には、Ｎｏルートを通り、ステップＳ３０１からステップＳ３０８までの処理を繰り返す。 Subsequently, it is determined whether or not the broadcast information is a control information slot (step S307). If it is not a control information slot, it passes through the No route and waits until the control information slot start time is reached. On the other hand, when the start time of the control information slot is reached, a connection request frame or a registration request frame is transmitted to the radio base station A through the Yes route (step S308). After transmitting the connection request frame, it is determined whether or not a connection permission frame has been transmitted (step S309). If the connection permission frame is received, transmission / reception of data is started through the Yes route (step S310). On the other hand, when the connection permission frame is not received in step S308, the process from step S301 to step S308 is repeated through the No route.
このように、報知情報に記載されたスロット構成およびデータ送受信パラメータに基づいて周波数を共用する無線通信システムのキャリアセンスと無線通信システムＡのデータの送受信を行うことにより、無線基地局Ａと同期して確実に通信を行うことができる。 As described above, the carrier sense of the wireless communication system sharing the frequency and the transmission / reception of data of the wireless communication system A are performed in synchronization with the wireless base station A based on the slot configuration and the data transmission / reception parameters described in the broadcast information. And reliable communication.
（第９の実施形態）
図３１は、無線通信システム２と無線通信システム１とのそれぞれの周波数チャネルの周波数配置の一例を示した図である。
(Ninth embodiment)
FIG. 31 is a diagram illustrating an example of the frequency arrangement of the frequency channels of the
第９の実施形態においては、サブキャリア信号割当て部３３が無線通信システム２において使用されていない周波数チャネルに相当するサブキャリアに送信ビット列を割当てる際の変調方式の変調多値数は、無線通信システム２が使用する周波数チャネルに近い程低く、かつ無線通信システム２が使用する周波数チャネルに遠い程高くなるようにされる。
In the ninth embodiment, the modulation multilevel number of the modulation scheme used when the subcarrier
図３１の３２０、３２１、３２２はそれぞれ、無線通信システム１が周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネル（ないしは周波数チャネルの帯域）を示しており、これらの帯域幅をもつ周波数チャネル３２０、３２２は、無線通信装置５のキャリアセンスにより使用されていないと判断されたが、周波数チャネル３２１はキャリアセンスにより周波数を共用する無線通信システムが使用していると判断されたものとする。したがって、無線通信装置５は周波数帯域３２０、３２２を用いてマルチキャリア通信を行う。
図３１の３２３、３２４は、周波数を共用する無線通信システムが使用する周波数チャネルに隣接した無線通信システム１のサブキャリアを示しており、周波数を共用する無線通信システムが使用する周波数チャネルからの干渉が大きいため、その他のサブキャリア３２５、３２６とは異なる変調方式が用いられる。
323 and 324 in FIG. 31 indicate subcarriers of the
図３２は、制御部３１が図３１に示すサブキャリア３２３、３２４の変調方式を決定する処理の一例を示したフローチャートである。無線通信装置５は、キャリアセンススロットにおいて周波数を共用する無線通信システムの周波数チャネル毎の電力を測定し（ステップＳ３３０）、図２０のフローチャートと同様にキャリア検出判定を行う（ステップＳ１７９）。
FIG. 32 is a flowchart illustrating an example of processing in which the
無線通信装置５は、キャリア検出判定の結果、使用中と判断された周波数チャネルの電力をしきい値と比較し（ステップＳ３３１）、例えば、−６０ｄＢｍ以上であれば、図３１に示すサブキャリア３２３、３２４の変調方式をＢＰＳＫと決定する（ステップＳ３３２）。一方、使用中と判断された周波数チャネルの電力が−６０ｄＢｍより小さければ、図３１に示すサブキャリア３２３、３２４の変調方式をＱＰＳＫと決定する（ステップＳ３３３）。
As a result of the carrier detection determination, the
なお、本実施形態においては、無線通信装置５Ａ〜５Ｆも、無線通信装置５と同じように動作する。
In the present embodiment, the wireless communication devices 5A to 5F operate in the same manner as the
このように、本実施形態に係る無線通信装置５、５Ａ〜５Ｆによれば、変調方式が選択されるため、周波数を共用する無線通信システムが使用している周波数チャネルに近いほど、当該周波数チャネルの信号のサイドローブ成分が干渉となるので、誤り耐性の強い変調方式を用いてトータルのスループット特性を向上させることができる。
As described above, according to the
図３３は、無線通信装置５（図３）および無線通信装置５Ａ（図１０）が、図４および図１１に示すフローチャートにしたがって信号を送信した信号スペクトルの一例を示す図である。図３３のスペクトル３４０は、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルが、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の１つのサブキャリアに相当する場合の例である。
FIG. 33 is a diagram illustrating an example of a signal spectrum in which the wireless communication device 5 (FIG. 3) and the wireless communication device 5A (FIG. 10) transmit signals according to the flowcharts illustrated in FIGS. 4 and 11. A
これに対して、図３３のスペクトル３４１は、周波数を共用する無線通信システムの１つの周波数チャネルが、無線通信システム１が行うマルチキャリア通信の４つのサブキャリアに相当する場合の例である。図３３のスペクトル３４０とスペクトル３４１とを比較すると、スペクトル３４１はスペクトル３４０に比べて４〜５ｄＢヌルサブキャリアの電力が低減されている。
On the other hand, the
図３３のスペクトル３４２は、図１１に示すフローチャートにしたがって、６４ポイントの逆フーリエ変換した信号に１６ポイントのガードタイムを付加したＯＦＤＭシンボルを１０個バッファリングし、１０２４ポイントのフーリエ変換を行った後、ゼロ再生を行った場合のスペクトルを、図３３の３４３は８１９２ポイントのフーリエ変換を行った後、ゼロ再生を行った場合のスペクトルを示している。スペクトル３４１とスペクトル３４３を比較すると、スペクトル３４３はスペクトル３４１に比べ８〜９ｄＢヌルサブキャリアの電力が低減されている。
The
（第１０の実施形態）
図３４は本発明の第１０の実施形態に係る無線通信装置４５Ａの概略的なブロック図である。この実施の形態の無線通信装置４５Ａは、図１０に示した無線通信装置４５Ａの送受信部３０のバッファリング部１００とフーリエ変換部１０１との間に、オーバーサンプル部４００とローパスフィルタ部４０１を追加した構成となっている。オーバーサンプル部４００は、制御部３１から設定された値のオーバーサンプルを、バッファリング部１００の出力に対して行う。ローパスフィルタ部４０１は、オーバーサンプル部４００から出力される値に対して例えば、理想ローパスフィルタの処理等のデジタル処理を施す。
(Tenth embodiment)
FIG. 34 is a schematic block diagram of a wireless communication device 45A according to the tenth embodiment of the present invention. The wireless communication device 45A of this embodiment adds an
図３５は、図３４に示す無線通信装置４５Ａの、信号を送信する処理の一例を説明するためのフローチャートである。これは図１１に示すフローチャートのステップＳ１１６とステップＳ１１７の間にオーバーサンプル数決定処理（ステップＳ４１０）を追加し、ステップＳ１２２とステップＳ１２３の間にオーバーサンプル（ステップＳ４１１）とローパスフィルタ（ステップＳ４１２）の処理を追加したものである。ステップＳ１１６において、バッファリングするＯＦＤＭシンボル数を決定すると、制御部３１はバッファリングした信号に対するオーバーサンプル数を後述の規則で決定する（ステップＳ４１０）。オーバーサンプル数を決定してからステップＳ１１７の処理を行う。ステップＳ１２２においてバッファリング部１００が規定の数だけＯＦＤＭシンボルをバッファリングして接続した信号が、オーバーサンプル部４００に入力される。オーバーサンプル部４００は、制御部３１から設定された値のオーバーサンプルを行う（ステップ４１１）。
FIG. 35 is a flowchart for explaining an example of a signal transmission process of the wireless communication device 45A shown in FIG. This adds an oversample number determination process (step S410) between step S116 and step S117 of the flowchart shown in FIG. 11, and oversample (step S411) and low-pass filter (step S412) between step S122 and step S123. Is added. When the number of OFDM symbols to be buffered is determined in step S116, the
オーバーサンプル部４００がオーバーサンプルして出力する信号はローパスフィルタ部４０１に入力され、ローパスフィルタの処理が行われる（ステップＳ４１２）。ローパスフィルタ処理が施された信号は、フーリエ変換部１０１に入力されフーリエ変換が行われる（ステップＳ１２３）。以降は、図１１と同様の処理が行われる。
The signal that is oversampled and output by the
以上の処理を行うことによって、オーバーサンプルに起因してヌルサブキャリアへ漏洩する電力もきっちりとフィルタリングして低く抑えることができるため、周波数を共用する無線システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低く抑えることができる。 By performing the above processing, the power leaked to the null subcarrier due to oversampling can be filtered and suppressed to a low level, so that interference with the frequency channel in use of the wireless system sharing the frequency can be prevented. It can be kept low.
図３６は、無線通信装置４５Ａが行う図３５に示す信号の送信フローにおいて、オーバーサンプル数（ステップＳ４１０）および第二フーリエ変換の規模を決定する処理（ステップＳ１１７）の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 36 is a flowchart for explaining an example of the process of determining the number of oversamples (step S410) and the scale of the second Fourier transform (step S117) in the signal transmission flow shown in FIG. 35 performed by the wireless communication device 45A. It is a flowchart of.
制御部３１は、メモリ３２に記憶された図５に示すテーブルを基に、周波数を共用する無線システムの最低受信感度を予め決められたしきい値と比較を行う（ステップＳ１３０）。最低受信感度が、例えば−８０ｄＢｍ以上であれば、オーバーサンプル数を４倍に決定し（ステップＳ４２０）、第二フーリエ変換の規模を例えば４０９６ポイントに決定する（ステップＳ４２１）。一方、最低受信感度が、−１００ｄＢｍ以上でかつ−８０ｄＢｍより小さければ、オーバーサンプル数を８倍に決定し（ステップＳ４２２）、第二フーリエ変換の規模を例えば８１９２ポイントに決定する（ステップＳ４２３）。さらに、−１００ｄＢｍより小さければ、オーバーサンプル数を１６倍に決定し（ステップＳ４２４）、第二フーリエ変換の規模を例えば１６３８４ポイントに決定する（ステップＳ４２５）。
Based on the table shown in FIG. 5 stored in the
ここでは、周波数を共用する無線システムの最低受信感度が低いほど、一般的に干渉に弱いため、オーバーサンプル数と第二のフーリエ変換の規模を大きくすることにより、周波数の分解能が高くなり、ゼロ信号再生（ステップＳ１２４）の際により細かい周波数精度でヌルサブキャリアを“０”に再設定することができるため、信号を割当てたサブキャリアからの複数のヌルサブキャリアへのサイドローブ成分の漏洩を低く抑えられ、周波数を共用する無線システムの使用中の周波数チャネルへの干渉を低減することができる。 Here, the lower the minimum reception sensitivity of a radio system sharing the frequency, the weaker the interference is. Therefore, by increasing the number of oversamples and the scale of the second Fourier transform, the frequency resolution becomes higher and zero. Since the null subcarrier can be reset to “0” with finer frequency accuracy at the time of signal reproduction (step S124), sidelobe component leakage from the subcarrier to which the signal is assigned to the plurality of null subcarriers is prevented. It is possible to reduce the interference to the frequency channel in use of the wireless system that is kept low and shares the frequency.
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。上記の実施形態においては、バッファリングされるＯＦＤＭシンボル数は、１０シンボルであったが、ＯＦＤＭシンボル数は、２以上の所望の値に設定されてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In the above embodiment, the number of buffered OFDM symbols is 10. However, the number of OFDM symbols may be set to a desired value of 2 or more.
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
１…無線通信システム（第２の無線通信システム）、２〜４…無線通信システム（第１の無線通信システム）、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，６〜９…無線通信装置、１０〜１７…周波数帯域、１８〜２２…周波数チャネル、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…送受信部、３１…制御部（サブキャリア割当て制御手段、制御手段）、３２，３２Ａ，３２Ｂ…メモリ（記憶手段）、３３…サブキャリア信号割当て部（サブキャリア信号割当て手段）、３４…逆フーリエ変換部（逆フーリエ変換手段、第１の逆フーリエ変換手段）、３５…ガードタイム付加部（ガードタイム付加手段）、１００…バッファリング部（バッファリング手段）、１０１…フーリエ変換部（フーリエ変換手段）、１０２…ゼロ信号再生部（ゼロ信号再生手段）、１０３…第２逆フーリエ変換部（第２の逆フーリエ変換手段）、１２０…インターリーブ部、１４０…電力増幅器歪発生部（電力増幅器歪み発生手段）、１６０…キャリア検出部、１６１…フィルタ部（フィルタ手段）、１６２…キャリア検出信号バッファリング部（第２のバッファリング手段）、１６３…キャリア検出用フーリエ変換部（第２のフーリエ変換手段）、１６４…周波数チャネル電力測定部（サブキャリア電力測定手段）、１６５…キャリア判定部（キャリア判定手段）、１９０…タイマー、２３０…フレームフォーマット、２３１…システム識別子、２３２…スロット時間長、２３３…キャリアセンス期間長、２３４…信号送受信期間長、２３５…１周波数チャネル当たりのサブキャリア数、２３６…全サブキャリア数、２３７…ガードタイム長、２３８…バッファリングＯＦＤＭシンボル数、２３９…インターリーブ長、２４０…第２フーリエ変換規模、２４１…報知情報送信周期、２４２…制御情報スロット数、２４３…送信権１割当て端末、２４４…送信権１割当てスロット数、２４５…送信権２割当て端末、２４６…送信権２割当てスロット数、２４７…送信権３割当て端末、２４８…送信権３割当てスロット数、２６０…１フレーム長、２６１…キャリアセンス期間、２６２…信号送受信期間、２６３〜２７２…スロット、２８０…サブキャリア、２８１…周波数チャネル、２８２…全帯域幅、２８３…帯域幅、２９０…受信部、３２０〜３２２…周波数チャネル、３２３〜３２６…サブキャリア、３４０〜３４３…スペクトル。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数のサブキャリアのうちの前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定するとともに、前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記いずれかのサブキャリアに対して変調信号を割当てるサブキャリア信号割当て手段と、
前記サブキャリア信号割当て手段から出力されるヌルサブキャリアと変調サブキャリアとに対してそれぞれ逆フーリエ変換を行い、複数のシンボルから構成される複数の時間信号を出力する第１の逆フーリエ変換手段と、
前記複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加するガードタイム付加手段と、
前記ガードタイムを付加された前記複数の時間信号をバッファリングするバッファリング手段と、
前記バッファリング手段にバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ前記第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行うフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段にてフーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちの前記ヌルサブキャリアに相当するサブキャリア信号をゼロに置換してゼロ信号を再生するゼロ信号再生手段と、
前記ゼロ信号再生手段にてゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対して前記フーリエ変換手段によるフーリエ変換の規模と同じ規模の逆フーリエ変換を行う第２の逆フーリエ変換手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device in a second wireless communication system that shares a frequency with a first wireless communication system assigned a predetermined frequency band and performs wireless communication using a plurality of subcarriers,
A null is set for a subcarrier corresponding to a frequency channel used by the first radio communication system among the plurality of subcarriers, and a frequency channel not used by the first radio communication system is set. Subcarrier signal allocation means for allocating a modulation signal to any one of the corresponding subcarriers;
First inverse Fourier transform means for performing inverse Fourier transform on each of the null subcarrier and the modulated subcarrier output from the subcarrier signal assigning means and outputting a plurality of time signals composed of a plurality of symbols; ,
Guard time adding means for adding a guard time to each of the plurality of time signals;
Buffering means for buffering the plurality of time signals to which the guard time is added;
Fourier transform means for performing Fourier transform on a plurality of time signals buffered in the buffering means, each having a scale larger than the scale of the first inverse Fourier transform;
Zero signal reproduction means for reproducing a zero signal by replacing a subcarrier signal corresponding to the null subcarrier among a plurality of subcarrier signals Fourier-transformed by the Fourier transform means with zero;
Second inverse Fourier transform means for performing an inverse Fourier transform of the same scale as the scale of the Fourier transform by the Fourier transform means on the subcarrier signal including the subcarrier signal replaced with zero by the zero signal reproducing means;
A wireless communication apparatus comprising:
前記フィルタ手段によりフィルタリングされた信号を所定時間バッファリングする第２のバッファリング手段と、
前記第２のバッファリング手段においてバッファリングされた信号に対してフーリエ変換を行う第２のフーリエ変換手段と、
前記第２のフーリエ変換手段によりフーリエ変換された信号に対して前記第１の無線通信システムにおいて利用される複数の周波数チャネルのそれぞれに相当するサブキャリア毎の電力を測定するサブキャリア電力測定手段と、
前記サブキャリア電力測定手段における電力の測定結果を基に前記第１の無線通信システムにおいて利用される複数の周波数チャネルのうちの使用されている周波数チャネルを判定するキャリア判定手段とを備え、
前記サブキャリア信号割当て手段は、前記キャリア判定手段により判定された周波数チャネルに基づいて、前記変調サブキャリアおよび前記ヌルサブキャリアを割当てることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 Filter means having bandpass characteristics of a plurality of subcarriers used in the second wireless communication system;
Second buffering means for buffering the signal filtered by the filter means for a predetermined time;
Second Fourier transform means for performing a Fourier transform on the signal buffered in the second buffering means;
Subcarrier power measuring means for measuring power for each subcarrier corresponding to each of a plurality of frequency channels used in the first wireless communication system with respect to the signal Fourier-transformed by the second Fourier transform means; ,
Carrier determination means for determining a used frequency channel among a plurality of frequency channels used in the first wireless communication system based on a power measurement result in the subcarrier power measurement means;
The sub-carrier signals assigning means, based on the determined frequency channel by the carrier determining unit, the wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the allocating the modulated sub-carrier and the null subcarrier.
前記制御手段が、前記記憶手段に記憶された前記信号の最小のバースト時間を基に、前記キャリア判定処理を実行する時間と、前記信号送受信処理を実行する時間とを、前記第１の無線通信システムの通信方式に応じて決定することを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。 Storage means for storing a minimum burst time of a signal continuously transmitted by the first wireless communication system;
Based on the minimum burst time of the signal stored in the storage means, the control means sets the time for executing the carrier determination process and the time for executing the signal transmission / reception process as the first wireless communication. The wireless communication apparatus according to claim 4 , wherein the wireless communication apparatus is determined according to a communication method of the system.
前記複数のサブキャリアのうちの前記第１の無線通信システムが使用中の周波数チャネルに相当するサブキャリアに対してヌルを設定し、
前記第１の無線通信システムが使用していない周波数チャネルに相当する前記いずれかのサブキャリアに対して変調信号の割当てを行い、
ヌルに設定されたヌルサブキャリアと変調信号を割当てられた変調サブキャリアとに対してそれぞれ第１の逆フーリエ変換を行い、
前記第１の逆フーリエ変換を行った前記複数の時間信号にそれぞれガードタイムを付加し、
前記ガードタイムを付加された前記複数の時間信号をバッファにバッファリングし、
前記バッファにバッファリングされた複数の時間信号に対してそれぞれ前記第１の逆フーリエ変換の規模よりも大きい規模のフーリエ変換を行い、
フーリエ変換された複数のサブキャリア信号のうちの前記ヌルサブキャリアに相当するサブキャリアをゼロに置換することによりゼロ信号を再生し、
ゼロに置換されたサブキャリア信号を含むサブキャリア信号に対して前記フーリエ変換の規模と同じ規模の第２の逆フーリエ変換を行うことを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method for a wireless communication apparatus in a second wireless communication system that shares a frequency with a first wireless communication system to which a predetermined frequency band is assigned and performs wireless communication using a plurality of subcarriers. And
A null is set for a subcarrier corresponding to a frequency channel used by the first wireless communication system among the plurality of subcarriers,
Assigning modulation signals to any of the subcarriers corresponding to frequency channels not used by the first wireless communication system;
Performing a first inverse Fourier transform on each of the null subcarriers set to null and the modulated subcarriers to which the modulation signal is assigned;
A guard time is added to each of the plurality of time signals subjected to the first inverse Fourier transform,
Buffering the plurality of time signals to which the guard time is added to a buffer;
Performing a Fourier transform on a plurality of time signals buffered in the buffer, each of which is larger than the scale of the first inverse Fourier transform,
Reproducing a zero signal by substituting zero for a subcarrier corresponding to the null subcarrier among a plurality of subcarrier signals subjected to Fourier transform,
A wireless communication method, wherein a second inverse Fourier transform having the same scale as the Fourier transform is performed on a subcarrier signal including a subcarrier signal replaced with zero.
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