JP5423807B2 - 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信における変調方式を制御する技術に関する。

従来、無線伝搬路の状態の変化に対応するための技術として、適応変調方式が提案されている。適応変調方式では、無線伝搬路の状態が判別され、状態が悪化した場合には変調多値数の小さな変調方式で通信を行い、状態が良好の場合には変調多値数の大きな変調方式で通信を行う。具体的には、受信機が受信信号から無線伝搬路の状態を推定して変調方式を決定し、決定した変調方式を送信機にフィードバックする。送信機は、受信機からフィードバックされた変調方式を適用して送信処理を行う。このような適応変調方式は、固定マイクロ波無線伝送装置や移動体通信の無線基地局装置等で広く採用されている。

また、適応変調方式における変調方式の判定方法については、特許文献１や特許文献２に開示された技術のように、無線伝搬路の状態変化に対して高精度かつ追従性の良い技術が従来から提案されている。

日本国特開２００９−１２４７３８号公報 日本国特開２００５−９４６０５号公報

しかしながら、従来は、無線回線が断絶されてしまった場合の変調方式制御については十分に検討されていなかった。そのため、例えば以下のような問題が生じている。
変調多値数の大きな変調方式で無線伝搬を行っている最中に急激な無線伝搬路の劣化が発生すると、適応変調方式によって変調多値数がより小さな変調方式に切り替わるよりも前に無線回線が切断されてしまう。一般的に、高多値な変調方式ほど無線回線の接続に高い受信レベルを必要とするため、上記のように回線が切れてしまった場合には無線回線の復帰に高い受信レベルが必要となり、無線回線の復帰に時間を要してしまうという問題があった。

上記事情に鑑み、本発明は、適応変調方式による無線通信において、無線回線が断絶されてしまった場合に、より短い時間で無線回線を復帰させることを可能とする技術を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、無線伝搬路を介して無線通信を行う第１無線通信装置及び第２無線通信装置を含む無線通信システムであって、前記第１無線通信装置は、前記第２無線通信装置から前記無線伝搬路を介して無線信号を受信する受信部と、前記第２無線通信装置との間の無線回線の断絶を検出する断絶検出部と、前記無線回線の断絶が検出された場合には、断絶が検出されるまでに選択されていたいずれの変調多値数よりも小さい変調多値数を持つ変調方式を選択する変調方式制御部と、前記変調方式制御部によって選択された変調方式を前記第２無線通信装置へ通知する送信部とを備え、前記第２無線通信装置は、前記第１無線通信装置から前記選択された変調方式を示す通知を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記選択された変調方式に基づいて前記第１無線通信装置へ送信を行う送信部とを備える。

本発明の一態様の無線通信装置は、他の無線通信装置から無線伝搬路を介して無線信号を受信する受信部と、前記他の無線通信装置との間の無線回線の断絶を検出する断絶検出部と、前記無線回線の断絶が検出された場合には、断絶が検出されるまでに選択されていたいずれの変調多値数よりも小さい変調多値数を持つ変調方式を選択する変調方式制御部と、前記変調方式制御部によって選択された変調方式を前記他の無線通信装置が自装置に対する送信信号生成時に適用するために、前記他の無線通信装置へ通知する送信部とを備える。

本発明の一態様は、無線伝搬路を介して無線通信を行う第１無線通信装置及び第２無線通信装置を含む無線通信システムが行う無線通信方法であって、前記第１無線通信装置が前記第２無線通信装置から前記無線伝搬路を介して無線信号を受信し、前記第１無線通信装置が前記第２無線通信装置との間の無線回線の断絶を検出し、前記第１無線通信装置が前記無線回線の断絶が検出された場合には、断絶が検出されるまでに選択されていたいずれの変調多値数よりも小さい変調多値数を持つ変調方式を選択し、前記第１無線通信装置が前記選択された変調方式を前記第２無線通信装置へ通知し、前記第２無線通信装置が前記第１無線通信装置から前記選択された変調方式を受信し、前記第２無線通信装置が受信された前記選択された変調方式に基づいて前記第１無線通信装置へ送信を行う送信ステップとを備える。

本発明により、適応変調方式による無線通信において、無線回線が断絶してしまった場合に、より短い時間で無線回線を復帰させることが可能となる。

一般的な無線通信システムのシステム構成を表す構成図である。 本発明の実施例による無線通信システムの機能構成を表すブロック図である。 本発明の第１実施形態における無線通信装置の機能構成を表すブロック図である。 図３に示された無線通信装置で使用される信号及び無線フレームフォーマットの概略を表す図である。 図３に示された変調方式制御部が変調方式を決定する際の処理の概略を表す図である。 図３に示された変調方式制御部の処理の流れを表すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における無線通信装置の機能構成を表すブロック図である。 本発明の第３実施形態における無線通信装置の機能構成を表すブロック図である。

図１は、無線通信システムのシステム構成を表すシステム構成図である。無線通信システムは、複数の無線通信装置１を備える。図１の無線通信システムにおいて、無線通信装置１同士は適応変調方式に基づいて無線通信を行う。なお、図１に表す無線通信システムの構成は一例に過ぎず、例えば一方の無線通信装置１が携帯電話機や無線ＬＡＮ端末装置を用いて構成され、他方の無線通信装置１が携帯電話基地局や無線ＬＡＮ基地局を用いて構成されても良い。

図２は、無線通信システムの機能構成の概略を表すブロック図である。この無線通信システムは、無線通信装置１と、この無線通信装置１の通信相手となる他の無線通信装置１とを含む。以下の説明では、前者の無線通信装置１を「自装置１−１」といい、自装置１−１の通信相手となる他の無線通信装置１を「対向側無線通信装置１−２」という。

無線通信装置１（自装置１−１及び対向側無線通信装置１−２）は、送信ブロック１０及び受信ブロック２０を備える。送信ブロック１０は送信部１１を備える。受信ブロック２０は受信部２１、断絶検出部２２、変調方式制御部２３、および無線伝搬路推定部２４を備える。自装置１−１の受信部２１は、対向側無線通信装置１−２から無線伝搬路を介して無線信号を受信する。自装置１−１の断絶検出部２２は、対向側無線通信装置１−２との間の無線回線の断絶を検出する。自装置１−１の変調方式制御部２３は、対向側無線通信装置１−２との間の無線回線の断絶が検出された場合には、それまでの無線通信で使用されていた変調方式よりも悪い伝搬路状態で通信が可能となる変調方式を選択する。自装置１−１の無線伝搬路推定部２４は、自装置１−１の受信部２１によって受信された無線信号に基づいて無線伝搬路の状態を推定する。自装置１−１の送信部１１は、変調方式制御部２３によって選択された変調方式を、対向側無線通信装置１−２へ通知する。

対向側無線通信装置１−２の受信部２１は、自装置１−１の送信部１１から変調方式の通知を受ける。対向側無線通信装置１−２の送信部１１は、対向側無線通信装置１−２の受信部２１によって受信された変調方式に基づいて自装置１−１へ送信を行う。以上が、無線通信システムの構成の概略である。以下、無線通信装置１の構成について、第１実施形態〜第３実施形態に分けて詳細に説明する。

［第１実施形態］
以下、第１実施形態における無線通信装置１（自装置１−１）について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、第１実施形態における無線通信装置１の機能構成を表す概略ブロック図である。図４は、無線通信装置１で使用される信号及び無線フレームフォーマットの概略を表す図である。図４の詳細については後述する。

第１実施形態における無線通信装置１は、送信ブロック１０及び受信ブロック２０を備える。送信ブロック１０はＴＸベースバンド処理部１０１及び変調部１０２を備える。受信ブロック２０は復調部２０１、フレーム同期部２０２、変調方式制御部２０３、及びＲＸベースバンド処理部２０４を備える。ＴＸベースバンド処理部１０１及び変調部１０２が送信部１１に相当する。復調部２０１が受信部２１及び無線伝搬路推定部２４に相当する。フレーム同期部２０２が断絶検出部２２に相当する。変調方式制御部２０３が変調方式制御部２３に相当する。以下、第１実施形態における無線通信装置１についてさらに説明する。

ＴＸベースバンド処理部１０１は、イーサネット（登録商標）／ＰＤＨ／ＳＤＨ等の有線の通信網に接続され、有線の通信網における他の通信装置からＴＸベースバンド入力信号１１１を受信する。ＴＸベースバンド処理部１０１は、受信されたＴＸベースバンド入力信号１１１を、無線フレームフォーマット中のペイロード部４０１へ信号多重する。ＴＸベースバンド処理部１０１は、送信変調方式情報信号２１９をオーバーヘッド部４１０の自方向変調方式情報部４１２へ信号多重し、対向転送用変調方式情報信号２１８をオーバーヘッド部４１０の転送用変調方式情報部４１３へ信号多重する。

送信変調方式情報信号２１９は、対向側無線通信装置１−２の変調方式制御部２０３によって判定された変調方式を表す信号である。
対向転送用変調方式情報信号２１８は、自装置１−１の変調方式制御部２０３によって判定された変調方式を表す信号であり、対向側無線通信装置１−２の変調部１０２によって適用されるべき変調方式を表す信号である。対向転送用変調方式情報信号２１８は、ＴＸベースバンド出力信号１１２に信号多重され送信されることによって、対向側無線通信装置１−２へ通知される。対向転送用変調方式情報信号２１８は、対向側無線通信装置１−２のＲＸベースバンド処理部２０４によって抽出されて送信変調方式情報信号２１９として送信ブロック１０へ送出され、対向側無線通信装置１−２から自装置１−１への無線通信に対する変調処理に用いられる。

ＴＸベースバンド処理回路１０１は、さらに、ペイロード部４０１に対してスクランブル処理や誤り訂正符号化処理を施すことによって、ＴＸベースバンド出力信号１１２を生成する。次に、ＴＸベースバンド処理部１０１は、生成されたＴＸベースバンド出力信号１１２を変調部１０２に送出する。

変調部１０２は、ＴＸベースバンド処理部１０１から受信されたＴＸベースバンド出力信号１１２に対して変調処理を行うことによって送信変調信号１１３を生成する。このとき、変調部１０２は、受信されたＴＸベースバンド出力信号１１２の自方向変調方式情報部４１２から送信変調方式情報信号２１９を抽出し、抽出された送信変調方式情報信号２１９によって指定された変調方式に基づいて変調処理を行う。具体的には、変調部１０２は、指定された変調方式に対応したマッピング処理、波形整形、非線形歪補正、中間周波数への変調処理を行う。次に、変調部１０２は、生成された送信変調信号１１３に対し高周波数帯への周波数変換、電力増幅を施した後、アンテナから無線伝搬路へ出力する。

変調方式の適用区間は無線フレーム４００を最小単位としている。そのため、自方向変調方式情報部４１２から抽出された送信変調方式情報信号２１９によって指定される変調方式を適用するためには、変調部１０２は次の無線フレーム４００まで待つ必要がある。例えば、１つ前の無線フレーム４００及び現在の無線フレーム４００における変調方式がそれぞれＱＰＳＫと２５６ＱＡＭを示していた場合、変調部１０２は、現在の無線フレーム４００ではＱＰＳＫにより変調処理を行い、次の無線フレーム４００では２５６ＱＡＭにて変調処理を行う。なお、変調方式の判定及び適用区間となる無線フレーム４００の数は、無線通信装置１の使用する環境に応じて適宜設定される。

復調部２０１は、無線伝搬路を介して対向側無線通信装置１−２からアンテナにより受信された受信変調信号２１０に対し、電力増幅、中間周波数帯への周波数変換を施した後、ベースバンド帯への復調処理を行う。このとき、復調部２０１は、フレーム同期部２０２から受信された復調処理用変調方式情報信号２１５によって指定された変調方式に応じた復調処理を行う。具体的には、復調部２０１は、上記の変調方式に対応した波形整形、波形等化、キャリア同期確立、デマッピング処理を行う。そして、復調部２０１は、復調処理によって生成された復調回路出力信号２１１をフレーム同期部２０２に送出する。

復調部２０１は、受信変調信号２１０から受信品質を判定し、受信品質判定値信号２１４を生成する。受信品質判定値信号２１４は、搬送波対雑音比（ＣＮＲ：Carrier to Noise Ratio）や受信レベル等に基づいて復調部２０１が無線伝搬路の状態を推定した結果を表す情報である。次に、復調部２０１は、生成された受信品質判定値信号２１４を、変調方式制御部２０３へ送出する。

フレーム同期部２０２は、復調部２０１から受信された復調回路出力信号２１１に対してフレーム同期確立を行うことによってフレーム同期回路出力信号２１２を生成する。フレーム同期部２０２は、生成されたフレーム同期回路出力信号２１２をＲＸベースバンド処理部２０４に送出する。具体的には、フレーム同期部２０２は、復調部２０１から受信された復調回路出力信号２１１のオーバーヘッド部４１０におけるフレームパタン部４１１からフレームパタンを抽出する。フレーム同期部２０２は、既知のフレームパタンと抽出されたフレームパタンとの照合を行い、所定の回数だけ連続してパタン一致した場合にフレーム同期確立と判定する。一方、所定の回数だけ連続してパタン一致しない場合には、フレーム同期部２０２はフレーム非同期と判定する。フレーム非同期と判定した場合、フレーム同期部２０２は、復調処理用変調方式情報信号２１５に対し無線断時変調方式情報信号２１７が示す変調方式情報を上書きする。フレーム同期確立又はフレーム非同期と判定するための判定方法や、フレームパタンの照合回数は、無線通信装置１を使用する環境に応じて適宜設定される。

フレーム同期部２０２は、フレーム同期確立を行った後、フレーム同期の判定結果を示すフレーム非同期発動信号２１６を変調方式制御部２０３に送出する。
また、フレーム同期部２０２は、フレーム同期確立を行った後、無線フレーム４００の先頭を基準に自方向変調方式情報部４１２の位置を検出する。次に、フレーム同期部２０２は、検出された自方向変調方式情報部４１２から変調方式情報を抽出し、復調処理用変調方式情報信号２１５として復調部２０１に送出する。

受信ブロック２０では、フレーム同期部２０２によって初めて無線フレーム４００の位置が検出される。したがって、復調部２０１は無線フレーム４００の先頭位置を知ることはできず、フレーム同期部２０２から復調処理用変調方式情報信号２１５によって通知された変調方式を適用するタイミングを調整することができない。そのため、フレーム同期部２０２は、自方向変調方式情報部４１２から抽出した変調方式情報を、次の無線フレーム４００からフレーム同期部２０２の処理遅延を差し引いたタイミングで復調部２０１に送出する。このような処理によって、復調部２０１は各無線フレーム４００に対して適切な変調方式で復調処理を実施することができる。

変調方式制御部２０３は、受信品質判定値信号２１４及びフレーム非同期発動信号２１６に基づき、対向側無線通信装置１−２の変調部１０２において採用されるべき変調方式を決定する。そして、変調方式制御部２０３は、決定結果を表す対向転送用変調方式情報信号２１８を生成し、ＴＸベースバンド処理回路１０１に送出する。

また、変調方式制御部２０３は、フレーム同期部２０２からフレーム非同期発動信号２１６を受信する。変調方式制御部２０３は、対向側無線通信装置１−２との間の無線回線が断絶されたと判定した場合には、無線回線が断絶された場合に採用されるべき変調方式を示す無線断時変調方式情報信号２１７をフレーム同期部２０２に送出する。

ＲＸベースバンド処理部２０４は、フレーム同期部２０２から受信されたフレーム同期回路出力信号２１２中のペイロード部４０１に対し、誤り訂正復号処理やデスクランブル処理を施すことによってＲＸベースバンド出力信号２１３を生成する。ＲＸベースバンド処理部２０４は、自身が接続されるイーサネット（登録商標）／ＰＤＨ／ＳＤＨ等の有線の通信網における他の通信装置に対し、生成されたＲＸベースバンド出力信号２１３を送信する。

ＲＸベースバンド処理部２０４は、フレーム同期部２０２から受信されたフレーム同期回路出力信号２１２中の転送用変調方式情報部４１３から変調方式情報を抽出する。そしてＲＸベースバンド処理部２０４は、抽出された変調方式情報を送信変調方式情報信号２１９としてＴＸベースバンド処理回路１０１へ送出する。送出された送信変調方式情報信号２１９は、自装置１−１から対向局側無線通信装置への無線通信における変調処理、すなわち自装置１−１の変調部１０２による変調処理に用いられる。

次に、図４を用いて無線通信装置１で使用される信号及び無線フレームフォーマットの詳細について説明する。図４において、無線通信装置１が送信する信号の概略を表す。図示されるように、無線通信装置１が送信する信号（Ａ）は、複数の無線フレーム４００が連続して配置される。無線通信装置１によって送信される無線フレーム４００のフォーマット（Ｂ）に示すように、無線フレーム４００は、ペイロード部４０１及びオーバーヘッド部４１０を有する。オーバーヘッド部４１０は、無線フレーム４００の先頭に配置され、フレーム同期確立や変調方式制御に必要な情報を有する。具体的には、オーバーヘッド部４１０は、フレームパタン部４１１、自方向変調方式情報部４１２、および転送用変調方式情報部４１３を有する。

フレームパタン部４１１には、フレーム同期部２０２にてフレーム同期を確立するための固定データパタンが多重される。自方向変調方式情報部４１２には、対向側無線通信装置１−２において判定された変調方式情報、則ちその無線フレーム４００が伝搬されている方向の無線通信に対する変調処理に用いられる変調方式情報が多重される。転送用変調方式情報部４１３には、自装置１−１の変調方式制御部２０３で判定された変調方式情報が多重される。

無線通信装置１は、双方向の通信で独立に変調方式の制御を実施する。そのため、自方向変調方式情報部４１２のみではなく、転送用変調方式情報部４１３も無線フレーム４００上に設けられる。また、オーバーヘッド部４１０の各パタンやデータ長及び多重の順序は、無線通信装置１が使用される環境に応じて適宜設定される。ペイロード部４０１には、主として伝搬される情報が多重される。図４に示す無線フレーム４００のフォーマットは、変調方式切り替えを行う最小単位となる。ＴＸベースバンド出力信号１１２、復調回路出力信号２１１、フレーム同期回路出力信号２１２は、基本的に図４のオーバーヘッド部４１０を各無線フレーム４００の先頭に持つ。

図５は、変調方式制御部２０３が変調方式を決定する際の処理の概略を表す図である。変調方式制御部２０３は、所定の範囲の中から変調多値数を選択することによって変調方式を決定する。変調方式制御部２０３が選択可能な変調多値数の値の範囲は、適応変調範囲及び断絶時範囲の２つの範囲により構成される。図５の場合、適応変調範囲は変調多値数Ｍ１から変調多値数Ｍ２までの間の範囲であり、断絶時範囲は変調多値数Ｍ２から変調多値数Ｍ３までの間の範囲である。なお、図５では、適応変調範囲における最小の変調多値数と、断絶時範囲における最大の変調多値数とは、いずれもＭ２で同一であるが、必ずしも同一である必要はなく、適応変調範囲と断絶時範囲とが離れて設定されても良い。

適応変調範囲は、断絶時範囲の最大の変調多値数よりも大きい値の変調多値数により構成される範囲であり、無線回線が正常に接続されている場合に通常の適応変調方式において選択される変調多値数の範囲を表す。一方、断絶時範囲は、無線回線が断絶している場合及び断絶後の回復期間である場合に選択される変調多値数の範囲を表す。なお、断絶時範囲に含まれる変調多値数は一つであっても良い。この場合、断絶時範囲に含まれる変調多値数は、無線通信装置１が選択可能な中で最も小さい変調多値数となる。

例えば、断絶時範囲としてＱＰＳＫ、１６ＱＡＭが設定され、適応変調範囲として３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡＭが設定されても良い。なお、断絶時範囲及び適応変調範囲に設定される変調方式の変調多値数は、無線通信装置１の用途や無線伝搬環境に応じて適宜設定される。

図６は、変調方式制御部２０３の処理の流れを表すフローチャートである。変調方式制御部２０３は、フレーム非同期発動信号２１６をフレーム同期部２０２から受信する（ステップＳ１０１）。変調方式制御部２０３は、受信されたフレーム非同期発動信号２１６に基づいて、対向側無線通信装置１−２との間の無線回線が断絶したか否か判定する（ステップＳ１０２）。変調方式制御部２０３は、無線回線が断絶しているか否かの判定を、フレーム非同期発動信号２１６の値がフレーム同期状態を表すか否かに基づいて行う。フレーム非同期発動信号２１６の値がフレーム同期状態を表す値（例えば“Ｌｏｗ”）である場合には、変調方式制御部２０３は無線回線が断絶していない、すなわち正常であると判定する。一方、フレーム非同期発動信号２１６の値がフレーム非同期状態を表す値（例えば“Ｈｉｇｈ”）である場合には、変調方式制御部２０３は無線回線が断絶していると判定する。

無線回線が断絶している場合（ステップＳ１０２−ＹＥＳ）、変調方式制御部２０３は、断絶時範囲から変調多値数を選択する（ステップＳ１０３）。このとき、例えば変調方式制御部２０３は、断絶時範囲の中で最も小さい変調多値数（Ｍ３）を選択する。

一方、無線回線が断絶していない場合（ステップＳ１０２−ＮＯ）、変調方式制御部２０３は、前回の変調方式選択時に選択された変調多値数が適応変調範囲から選択されたか否か判定する（ステップＳ１０４）。前回の変調方式選択時に選択された変調多値数が適応変調範囲から選択された値である場合（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、変調方式制御部２０３は、復調部２０１から受信された受信品質判定値信号２１４に基づいて、適応変調範囲から変調多値数を選択する（ステップＳ１０５）。一方、前回の変調方式選択時に選択された変調多値数が適応変調範囲から選択された値でない場合（ステップＳ１０４−ＮＯ）、すなわち断絶時範囲から選択された値である場合、変調方式制御部２０３は、回復期間であると判断し、復調部２０１から受信された受信品質判定値信号２１４に基づいて断絶時範囲及び適応変調範囲から変調多値数を選択する（ステップＳ１０６）。

以上のように構成された無線通信装置１は、自装置１−１と対向側無線通信装置１−２との間の無線回線の断絶の有無を、フレーム非同期の有無に基づいて判定する。そして、自装置１−１にて無線回線の断絶が検出された場合は、変調方式制御部２０３が正常時よりも小さい変調多値数を選択する。そのため、従来の適応変調方式のように無線回線が正常であるか否かに拘わらず常に一定の範囲の中から変調多値数を選択している場合に比べて、通信伝搬路の状態が悪い状態であっても低い通信速度での通信を開始することが可能となるため、より短い時間で無線回線を復帰させることが可能となる。

また、無線回線が正常な場合には適応変調範囲から変調多値数が選択される。そのため、不必要に小さい変調多値数が選択されることを抑止することによって高い通信速度を維持しつつ、上記のように無線回線断絶からの早期復帰が可能となる。

＜変形例＞
変調方式制御部２０３は、上記の説明では変調多値数を選択することによって変調方式を決定していたが、変調多値数の選択のみならず他の値の選択によって変調方式を決定するように構成されても良い。例えば、複数の値の中から符号化率の値を選択することによって変調方式を決定するように構成されても良い。この場合も、符号化率の選択範囲として断絶時範囲及び適応変調範囲とが設定される。いずれの場合も、適応変調範囲としてより伝搬速度の高いものが設定され、断絶時範囲としては伝搬速度が遅くてもより耐性の強いものが設定される。
また、フレーム非同期と判定した場合、フレーム同期部２０２は、復調処理用変調方式情報信号２１５のみならず、オーバーヘッド部４１０中の転送用変調方式情報部４１３に対しても、無線断時変調方式情報信号２１７が示す変調方式情報を上書きするように構成されても良い。この場合、自装置１−１と対向側無線通信装置１−２との間において双方向の無線回線が従属的（同時）に断絶した場合であっても、自装置１−１の変調部１０２（すなわち、自装置１−１から対向側無線通信装置１−２への送信を行う変調部１０２）に対して、より早く断絶時範囲の変調方式情報を適用させることが可能となる。

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態における無線通信装置１の機能構成を表すブロック図である。以下、第２実施形態における無線通信装置１について、第１実施形態における無線通信装置１と異なる点について説明する。

第２実施形態における復調部２０１は、受信部２１、断絶検出部２２及び無線伝搬路推定部２４に相当する。第２実施形態における復調部２０１は、キャリア非同期の検出を行い、検出結果を表すキャリア非同期発動信号２２０を生成する。復調部２０１は、例えばキャリア非同期を検出した場合はキャリア非同期発動信号２２０に“Ｈｉｇｈ”の値を設定し、キャリア非同期を検出しない場合（すなわちキャリア同期の場合）はキャリア非同期発動信号２２０に“Ｌｏｗ”の値を設定する。そして、復調部２０１は、生成されたキャリア非同期発動信号２２０を変調方式制御部２０３に送出する。

第２実施形態における変調方式制御部２０３は、キャリア非同期発動信号２２０に基づいて対向側無線通信装置１−２との間の無線回線が断絶したか否か判定する。変調方式制御部２０３は、キャリア非同期発動信号２２０がキャリア非同期を表す場合には、無線回線が断絶したと判定する。一方、変調方式制御部２０３は、キャリア非同期発動信号２２０がキャリア同期を表す場合には、無線回線が正常であると判定する。

第２実施形態における変調方式制御部２０３が無線回線の断絶の有無に応じて変調多値数を選択する処理は、第１実施形態と同様であり、図６に示す通りである。なお、第２実施形態の場合には、図６のステップＳ１０１がキャリア非同期発動信号２２０を受信する処理となる。

また、第２実施形態における変調方式制御部２０３は、キャリア非同期を表すキャリア非同期発動信号２２０を受信した場合、無線断時変調方式情報信号２１７（無線回線の断絶時に選択される変調多値数に応じた変調方式情報）が示す変調方式情報を対向転送用変調方式情報信号２１８として設定する。さらに、この場合、変調方式制御部２０３は、無線断時変調方式制御信号２２１に、無線回線が断絶したことを表す値（例えば“Ｈｉｇｈ”）を設定し、フレーム同期部２０２に送出する。

第２実施形態におけるフレーム同期部２０２は、無線回線が断絶したことを表す値が設定された無線断時変調方式制御信号２２１を受信すると、復調処理用変調方式情報信号２１５に無線断時変調方式情報信号２１７が示す変調方式情報を上書きして送出する。なお、フレーム同期部２０２において、無線断時変調方式情報信号２１７を適用するためのタイミング信号として、無線断時変調方式制御信号２２１を使用するのではなく、直接、キャリア非同期発動信号２２０を使用しても良い。すなわち、フレーム同期部２０２は、無線回線が断絶したことを表すキャリア非同期発動信号２２０を受信すると、復調処理用変調方式情報信号２１５に無線断時変調方式情報信号２１７が示す変調方式情報を上書きして送出するように構成されても良い。

このように構成された第２実施形態における無線通信装置１によれば、無線回線の断絶はキャリア非同期に基づいて検出される。そのため、フレーム非同期に基づいて無線回線の断絶を検出する第１実施形態における無線通信装置１に比べて、より早く無線回線の断絶を検出することが可能となる。そのため、無線回線の断絶に応じて変調多値数を断絶時範囲から選択して対向側無線通信装置１−２へ通知する処理も早く行うことが可能となり、無線回線を早期に復帰させることが可能となる。

［第３実施形態］
図８は、第３実施形態における無線通信装置１の機能構成を表す概略ブロック図である。以下、第３実施形態における無線通信装置１について、第１実施形態及び第２実施形態における無線通信装置１と異なる点について説明する。

第３実施形態における無線通信装置１は、受信ブロック２０に選択部２０５をさらに備える。第３実施形態では、復調部２０１、フレーム同期部２０２及び選択部２０５が断絶検出部２２に相当する。
第３実施形態における復調部２０１は、キャリア非同期の検出を行い、検出結果を表すキャリア非同期発動信号２２０を生成する。復調部２０１は、例えばキャリア非同期を検出した場合はキャリア非同期発動信号２２０に“Ｈｉｇｈ”の値を設定し、キャリア非同期を検出しない場合（すなわちキャリア同期の場合）はキャリア非同期発動信号２２０に“Ｌｏｗ”の値を設定する。そして、復調部２０１は、生成されたキャリア非同期発動信号２２０を選択部２０５に送出する。

第３実施形態におけるフレーム同期部２０２は、フレーム非同期の検出を行い、検出結果を表すフレーム非同期発動信号２３０を生成する。そして、フレーム同期部２０２は、生成されたフレーム非同期発動信号２３０を選択部２０５に送出する。

選択部２０５は、予め設定された判定基準に従って、フレーム非同期発動信号２３０及びキャリア非同期発動信号２２０に応じて無線回線の断絶の判定を行う。選択部２０５に予め設定される判定基準は、例えばパラメータを用いてプログラマブルに設定される。より具体的には、例えば判定の早さ重視、判定精度の高さ重視、判定の早さ及び精度の高さの双方を重視、のいずれかを選択するように設定される。判定の早さを重視するように設定された場合には、選択部２０５は、フレーム非同期発動信号２３０の値にかかわらず、キャリア非同期発動信号２２０の値に基づいて無線回線の断絶の有無を判定する。判定精度の高さを重視するように設定された場合には、選択部２０５は、キャリア非同期発動信号２２０の値にかかわらず、フレーム非同期発動信号２３０の値に基づいて無線回線の断絶の有無を判定する。判定の早さ及び精度の高さの双方を重視するように設定された場合には、選択部２０５は、キャリア非同期発動信号２２０がキャリア非同期を表すか、または、フレーム非同期発動信号２３０がフレーム非同期を表す場合に、無線回線が断絶したと判定する。そして、選択部２０５は、無線回線の断絶の有無を表す非同期発動信号２３１を生成し、変調方式制御部２０３へ送出する。

第３実施形態における変調方式制御部２０３は、非同期発動信号２３１に基づいて対向側無線通信装置１−２との間の無線回線が断絶したか否か判定する。変調方式制御部２０３は、無線回線が断絶していることを表す非同期発動信号２３１を受信すると、無線断時変調方式情報信号２１７（無線回線の断絶時に選択される変調多値数に応じた変調方式情報）が示す変調方式情報を対向転送用変調方式情報信号２１８として設定する。さらに、この場合、変調方式制御部２０３は、無線断時変調方式制御信号２２１に、無線回線が断絶したことを表す値（例えば“Ｈｉｇｈ”）を設定し、フレーム同期部２０２に送出する。

第３実施形態におけるフレーム同期部２０２は、無線回線が断絶したことを表す値が設定された無線断絶時変調方式制御信号２２１を受信すると、復調処理用変調方式情報信号２１５に無線断時変調方式情報信号２１７が示す変調方式情報を上書きする。なお、フレーム同期部２０２にて無線断時変調方式情報信号２１７を適用するためのタイミング信号として、無線断時変調方式制御信号２２１を使用するのではなく、直接、非同期発動信号２３１を使用しても良い。すなわち、フレーム同期部２０２は、無線回線が断絶したことを表す非同期発動信号２３１を受信すると、復調処理用変調方式情報信号２１５に無線断時変調方式情報信号２１７が示す変調方式情報を上書きするように構成されても良い。

このように構成された第３実施形態における無線通信装置１によれば、無線通信装置１が使用される環境に応じて選択部２０５の設定を変更することによって、無線回線の断絶の検出を早さ重視や精度重視のように判定基準を変更することが可能となる。

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

本願は、２００９年１１月２７日に、日本に出願された特願２００９−２６９９６１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

本発明は、適応変調方式を採用する固定マイクロ波無線伝送装置や移動体通信の無線基地局装置等に用いることができ、無線回線が断絶してしまった場合に、より短い時間で無線回線を復帰させることが可能となる。

１ 無線通信装置
１−１ 自装置
１−２ 対向側無線通信装置
１０ 送信ブロック
１０１ ＴＸベースバンド処理部
１０２ 変調部
２０ 受信ブロック
２０１ 復調部
２０２ フレーム同期部
２０３ 変調方式制御部
２０４ ＲＸベースバンド処理部
２０５ 選択部

Claims (17)

1. 他の無線通信装置から無線伝搬路を介して無線信号を受信する受信部と、
   前記他の無線通信装置との間の無線回線の断絶を検出する断絶検出部と、
   前記無線回線の断絶が検出された場合には、断絶が検出されるまでに選択されていたいずれの変調多値数よりも小さい変調多値数を持つ変調方式を選択する変調方式制御部と、
   前記変調方式制御部によって選択された変調方式を、前記他の無線通信装置が自装置に対する送信信号生成時に適用するために、前記他の無線通信装置へ通知する送信部と、
   を備える無線通信装置。
2. 前記受信部によって受信された無線信号に基づいて前記無線伝搬路の状態を推定する無線伝搬路推定部をさらに備え、
   前記変調方式制御部は、前記断絶検出部によって前記無線回線の断絶が検出されていない場合には、前記無線伝搬路推定部の推定結果に基づいて適応的に変調方式を選択する請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記変調方式制御部は、前記断絶検出部によって前記無線回線の断絶が検出されていない場合には、第一範囲に含まれる変調方式の中から前記無線伝搬路推定部の推定結果に基づいて適応的に変調方式を選択し、前記無線回線の断絶が検出された場合には、前記第一範囲に含まれる変調方式よりも悪い伝搬路状態で通信が可能となる変調方式により構成される第二範囲に含まれる変調方式の中から変調方式を選択する請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記変調方式制御部は、前記無線回線の断絶が検出された場合には、選択可能な中から最も小さい変調多値数を用いた変調方式を選択する請求項１又は２に記載の無線通信装置。
5. 前記断絶検出部は、前記受信部によって受信された無線信号において、無線フレームが同期状態でない場合に無線回線が断絶したと判定する請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
6. 前記断絶検出部は、前記受信部によって受信された無線信号において、キャリアが同期状態でない場合に無線回線が断絶したと判定する請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
7. 前記断絶検出部は、前記受信部によって受信された無線信号において、無線フレームが同期状態であるか否か、及び、キャリアが同期状態であるか否か、に基づいて無線回線の断絶を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信装置と、
   請求項１に記載の他の無線通信装置とを備える無線通信システム。
9. 前記他の無線通信装置は、
   前記無線通信装置から前記選択された変調方式を示す通知を受信する他の受信部と、
   前記他の受信部によって受信された前記選択された変調方式に基づいて前記無線通信装置へ送信を行う他の送信部と、
   を備える請求項８に記載の無線通信システム。
10. 他の無線通信装置から無線伝搬路を介して無線信号を受信し、
    前記他の無線通信装置との間の無線回線の断絶を検出し、
    前記無線回線の断絶が検出された場合には、断絶が検出されるまでに選択されていたいずれの変調多値数よりも小さい変調多値数を持つ変調方式を選択し、
    選択された変調方式を、前記他の無線通信装置が自装置に対する送信信号生成時に適用するために、前記他の無線通信装置へ通知する
    無線通信方法。
11. 受信された前記無線信号に基づいて前記無線伝搬路の状態を推定し、
    前記無線回線の断絶が検出されていない場合には、前記無線伝搬路の状態の推定結果に基づいて適応的に変調方式を選択する請求項１０に記載の無線通信方法。
12. 前記無線回線の断絶が検出されていない場合には、第一範囲に含まれる変調方式の中から前記無線伝搬路の状態の推定結果に基づいて適応的に変調方式を選択し、前記無線回線の断絶が検出された場合には、前記第一範囲に含まれる変調方式よりも悪い伝搬路状態で通信が可能となる変調方式により構成される第二範囲に含まれる変調方式の中から変調方式を選択する請求項１１に記載の無線通信方法。
13. 前記無線回線の断絶が検出された場合には、選択可能な中から最も小さい変調多値数を用いた変調方式を選択する請求項１０又は１１に記載の無線通信方法。
14. 受信された前記無線信号の無線フレームが同期状態でない場合に前記無線回線が断絶したと判定する請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の無線通信方法。
15. 受信された前記無線信号のキャリアが同期状態でない場合に前記無線回線が断絶したと判定する請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の無線通信方法。
16. 受信された前記無線信号の無線フレームが同期状態であるか否か、及び受信された前記無線信号のキャリアが同期状態であるか否かに基づいて前記無線回線の断絶を検出する請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の無線通信方法。
17. 無線伝搬路を介して無線通信を行う第１無線通信装置及び第２無線通信装置を含む無線通信システムが行う無線通信方法であって、
    前記第１無線通信装置が、前記第２無線通信装置から前記無線伝搬路を介して無線信号を受信し、
    前記第１無線通信装置が、前記第２無線通信装置との間の無線回線の断絶を検出し、
    前記第１無線通信装置が、前記無線回線の断絶が検出された場合には、断絶が検出されるまでに選択されていたいずれの変調多値数よりも小さい変調多値数を持つ変調方式を選択し、
    前記第１無線通信装置が、前記選択された変調方式を、前記第２無線通信装置へ通知し、
    前記第２無線通信装置が、前記第１無線通信装置から前記選択された変調方式を示す通知を受信し、
    前記第２無線通信装置が、受信された前記選択された変調方式に基づいて前記第１無線通信装置へ送信を行う
    無線通信方法。

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