JP7029245B2 - 送信装置及び受信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、デジタル信号の無線伝送を行う無線通信装置などの無線伝送装置に関し、特に複数偏波を用いた偏波多重伝送方式の送信装置及び受信装置に関する。
デジタル信号の無線伝送を行う伝送システムでは、その無線伝送に係る伝送容量の大容量化の研究開発が盛んに進められており、その中で同一周波数で垂直・水平の両偏波を用いた偏波MIMO(multiple-input-multiple-output)等の偏波多重伝送方式が実用化されつつある。
例えば、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを用いて映像情報を伝送する偏波MIMO-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送方式として、送信アンテナ数と同数の複素信号を生成して複数系統のOFDM信号を生成し、OFDM信号の偏波を制御して電波を送信する際に、受信側から交差偏波電力比の情報を受信し、当該複数の送信アンテナにおける交差偏波識別度を調整する技法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、特許文献1の技法では、その一例として、各系統に1本ずつ割り当てられた水平偏波送信アンテナ及び垂直偏波送信アンテナを構成し、受信側で最適な交差偏波電力比で送信系統数分のOFDM信号を受信できるように各送信アンテナ間の交差偏波識別度を計算し、各送信アンテナにおける水平成分・垂直成分へのOFDM信号の電力分配比率を決定し、電力を調整したOFDM信号を割り当てさせる例が開示されている。
このような偏波MIMO-OFDM伝送方式の送信装置は、対応する受信装置とのデジタル信号の無線伝送を送受間で1対1の関係で対応付けることができるため、複数偏波を用いることによる伝送容量の大容量化に際し、交差偏波識別度及び電力分配比率の調整についても高精度に実現できる。
一方で、或る送信装置1Aからの無線信号を受信する受信装置2Aからなる第1の伝送システムと、別の送信装置1Bからの無線信号を受信する受信装置2Bからなる第2の伝送システムが構成されているときに、受信装置2A及び受信装置2Bにおけるそれぞれの受信アンテナを有する各無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられることがある。
このようなシステム環境下では、利用できる無線周波数帯がひっ迫していることから、第1の伝送システムと第2の伝送システムにおけるそれぞれの受信装置2A及び受信装置2Bの各無線局には、利用できる無線周波数帯における隣接チャンネルが割り当てられて運用されている。
そして、このように同一又は隣接して配置された受信設備にて隣接チャンネルが割り当てられた各無線局の受信装置2A及び受信装置2Bでは、受信装置2A用の受信アンテナで受信するための隣のチャネルの無線信号の電波が受信装置2B用の受信アンテナに混入し、隣接チャンネル干渉として受信品質を劣化させることがある。
そこで、この劣化を避けるために、第1の伝送システムと第2の伝送システムにて隣接チャンネルを使用する際には、各無線信号(送信電波)の偏波を例えば垂直偏波と水平偏波とするなど異なる偏波とし、各受信装置2A,2Bにおける受信アンテナの交差偏波識別度を利用し、隣接チャンネルの干渉量を抑圧する運用を行っている。
特許第5564363号明細書
上述したように、或る送信装置1Aからの無線信号を受信する受信装置2Aからなる第1の伝送システムと、別の送信装置1Bからの無線信号を受信する受信装置2Bからなる第2の伝送システムが構成され、受信装置2A及び受信装置2Bにおけるそれぞれの受信アンテナを有する各無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられることがある。
このような第1の伝送システムと第2の伝送システムには、利用できる無線周波数帯における隣接チャンネルが割り当てられ、尚且つ無線信号(送信電波)の偏波をそれぞれ垂直偏波、水平偏波と異なる偏波とし、各受信装置2A,2Bにおける受信アンテナの交差偏波識別度を利用し、隣接チャンネルの干渉量を抑圧する運用を行っている。
しかしながら、その無線伝送に係る伝送容量の大容量化の観点からは、第1の伝送システムと第2の伝送システムのいずれか一方は、片偏波(例えば垂直偏波或いは水平偏波)の無線信号を利用するとしても、他方は複数偏波(例えば垂直偏波と水平偏波よりなる両偏波)の無線信号とすることが望ましい。
この場合、単に、各受信装置2A,2Bにおける受信アンテナの交差偏波識別度を利用しても、隣接チャンネルの干渉量を抑圧することができなくなり、従って、第1の伝送システムと第2の伝送システムのいずれか一方で複数偏波(例えば垂直偏波と水平偏波よりなる両偏波)の無線信号を利用することが困難な状況にある。
本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、隣接チャンネルヘの干渉を抑圧しつつ、好適には伝送容量の最大化を図った複数偏波の無線信号を送信する送信装置、及びその無線信号を送信可能とするよう制御する受信装置を提供することにある。
本発明による第1態様の送信装置は、第1の偏波、及び前記第1の偏波と直交する第2の偏波を用いて第1の送信装置から第1の受信装置に第1の無線信号を伝送する第1の伝送システムと、前記第1の偏波を用いて第2の送信装置から第2の受信装置に第2の無線信号を伝送する第2の伝送システムに対し、所定の無線周波数帯の隣接チャンネルが互いに割り当てられたシステム環境下で、前記第1の送信装置として、前記第1の無線信号を前記第1の受信装置に伝送する送信装置であって、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力及び前記第2の受信装置の所要DU比を基に前記第1の無線信号に関する前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出し、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定する偏波別電力決定手段と、前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力に応じて前記第1の無線信号に関する符号化・変調方式を選定し、前記第1の無線信号の符号化・変調方式に関するパラメータとして決定する符号化・変調方式決定手段と、前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータに応じて、前記第1の受信装置に向けて送信する前記第1の無線信号について偏波別の電力及び符号化・変調方式を可変制御する電力・変調制御手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明による第1態様の送信装置において、前記符号化・変調方式決定手段は、前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータに基づいて、前記第1の受信装置における各偏波の受信CN比に収まる範囲内で、所要CN比が最大となる符号化・変調方式を偏波毎に選定することを特徴とする。
また、本発明による第1態様の送信装置において、前記第2の無線信号の使用の有無が予め既知であり、且つ前記第2の無線信号が使用されているときの前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力及び前記第2の受信装置の所要DU比が予め既知であり、前記偏波別電力決定手段は、当該既知の前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の値と所要DU比を用いて、前記第2の無線信号の使用の有無に応じて前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出することを特徴とする。
また、本発明による第1態様の送信装置において、前記第1の受信装置が、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力を常に、或いは定期的に計測し、前記第2の無線信号の使用の有無を監視する隣接帯域側受信電力監視部と、当該計測した前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の計測値の情報を前記第1の送信装置として構成される当該送信装置に送信する計測値送信手段と、を備えるように構成されており、前記第1の送信装置として構成される当該送信装置は、前記第1の受信装置から、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の計測値の情報を取得する計測値取得手段を更に備え、前記偏波別電力決定手段は、前記第1の受信装置から得した前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の計測値と、予め既知の所要DU比を基に前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出することを特徴とする。
また、本発明による第1態様の送信装置において、前記偏波別電力決定手段は、前記第2の無線信号が使用されていないとき、前記第1の偏波及び前記第2の偏波の偏波毎の送信電力について可変制御しないときの予め定めた偏波別の送信電力の初期値を、前記送信電力に関するパラメータとして決定し、当該第1の伝送システムが使用するチャンネルの片側又は両側に配置されている隣接チャンネルを用いる1つ又は2つの当該第2の伝送システムのうち少なくとも1つの当該第2の伝送システムにおける第2の無線信号が使用されているとき、少なくとも前記第1の偏波の送信電力について当該初期値より減力した送信電力を、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定することを特徴とする。
また、本発明による第1態様の送信装置において、前記偏波別電力決定手段は、前記少なくとも1つの当該第2の伝送システムにおける第2の無線信号が使用されているとき、前記第1の偏波の送信電力について当該初期値より減力した電力範囲内で、前記第2の偏波の送信電力について当該初期値より増力した送信電力を、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定することを特徴とする。
また、本発明による第1態様の送信装置において、前記偏波別電力決定手段は、前記第1の偏波及び前記第2の偏波の偏波毎の送信電力について総電力が一定となるように前記第2の偏波の送信電力について当該初期値より増力した送信電力を決定することを特徴とする。
更に、本発明による第2態様の送信装置は、第1の偏波、及び前記第1の偏波と直交する第2の偏波を用いて第1の送信装置から第1の受信装置に第1の無線信号を伝送する第1の伝送システムと、前記第1の偏波を用いて第2の送信装置から第2の受信装置に第2の無線信号を伝送する第2の伝送システムに対し、所定の無線周波数帯の隣接チャンネルが互いに割り当てられたシステム環境下で、前記第1の送信装置として、前記第1の無線信号を前記第1の受信装置に伝送する送信装置であって、前記第1の受信装置が、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力を常に、或いは定期的に計測し、前記第2の無線信号の使用の有無を監視する隣接帯域側受信電力監視部と、前記隣接帯域側受信電力監視部から得られた前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力及び前記第2の受信装置の所要DU比を基に前記第1の無線信号に関する前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出し、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定する偏波別電力決定手段と、前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力に応じて前記第1の無線信号に関する符号化・変調方式を選定し、前記第1の無線信号の符号化・変調方式に関するパラメータとして決定する符号化・変調方式決定手段と、前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータの情報を前記第1の送信装置として構成される当該送信装置に送信するパラメータ送信手段と、を備えるように構成されており、前記第1の送信装置として構成される当該送信装置は、前記第1の受信装置から、前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータの情報を取得するパラメータ取得手段と、前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータに応じて、前記第1の受信装置に向けて送信する前記第1の無線信号に対し偏波別の電力及び符号化・変調方式を可変制御する電力・変調制御手段と、を備えることを特徴とする。
更に、本発明による第1態様の受信装置は、第1態様の送信装置を前記第1の送信装置として、当該第1の送信装置から前記第1の無線信号を受信する前記第1の受信装置として構成される受信装置であって、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力を常に、或いは定期的に計測し、前記第2の無線信号の使用の有無を監視する隣接帯域側受信電力監視部と、当該受信装置側で計測した前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の情報を用いて前記第1の送信装置として構成される当該送信装置が前記第1の無線信号について偏波別の電力及び符号化・変調方式を可変制御するように、当該計測た前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の計測値の情報を前記第1の送信装置として構成される当該送信装置に送信する計測値送信手段と、を備えることを特徴とする。
更に、本発明による第2態様の受信装置は、第2態様の送信装置を前記第1の送信装置として、該第1の送信装置から前記第1の無線信号を受信する前記第1の受信装置として構成される受信装置であって、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力を常に、或いは定期的に計測し、前記第2の無線信号の使用の有無を監視する隣接帯域側受信電力監視部と、前記隣接帯域側受信電力監視部から得られた前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力及び前記第2の受信装置の所要DU比を基に前記第1の無線信号に関する前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出し、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定する偏波別電力決定手段と、前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力に応じて前記第1の無線信号に関する符号化・変調方式を選定し、前記第1の無線信号の符号化・変調方式に関するパラメータとして決定する符号化・変調方式決定手段と、当該受信装置側で決定した前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータの情報を用いて前記第1の送信装置として構成される当該送信装置が前記第1の無線信号について偏波別の電力及び符号化・変調方式を可変制御するように、前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータの情報を前記第1の送信装置として構成される当該送信装置に送信するパラメータ送信手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明による第2態様の受信装置において、前記符号化・変調方式決定手段は、前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータに基づいて、当該受信装置における各偏波の受信CN比に収まる範囲内で、所要CN比が最大となる符号化・変調方式を偏波毎に選定することを特徴とする。
また、本発明による第2態様の受信装置において、前記偏波別電力決定手段は、前記第2の無線信号が使用されていないとき、前記第1の偏波及び前記第2の偏波の偏波毎の送信電力について可変制御しないときの予め定めた偏波別の送信電力の初期値を、前記送信電力に関するパラメータとして決定し、当該第1の伝送システムが使用するチャンネルの片側又は両側に配置されている隣接チャンネルを用いる1つ又は2つの当該第2の伝送システムのうち少なくとも1つの当該第2の伝送システムにおける第2の無線信号が使用されているとき、少なくとも前記第1の偏波の送信電力について当該初期値より減力した送信電力を、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定することを特徴とする。
また、本発明による第2態様の受信装置において、前記偏波別電力決定手段は、前記少なくとも1つの当該第2の伝送システムにおける第2の無線信号が使用されているとき、前記第1の偏波の送信電力について当該初期値より減力した電力範囲内で、前記第2の偏波の送信電力について当該初期値より増力した送信電力を、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定することを特徴とする。
また、本発明による第2態様の受信装置において、前記偏波別電力決定手段は、前記第1の偏波及び前記第2の偏波の偏波毎の送信電力について総電力が一定となるように前記第2の偏波の送信電力について当該初期値より増力した送信電力を決定することを特徴とする。
本発明によれば、隣接チャンネルヘの干渉を抑圧しつつ、好適には隣接チャンネルの干渉量を抑圧する中で伝送容量の最大化を図った複数偏波の無線信号の伝送が可能となり、効率的な大容量伝送を実現することができる。
両偏波伝送と片偏波伝送をそれぞれ行う複数の伝送システムの各無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられているときの各伝送システムの概略構成を示すブロック図である。 (a)は第1の伝送システムの送信スペクトルを例示する図であり、(b)は第2の伝送システムの送信スペクトルを例示する図である。 干渉波の影響を受ける第2の伝送システムにおける受信装置の受信スペクトルを例示する図である。 図1~図3に示すシステム環境下における本発明による実施例1の送信装置として、その発明要素を示すブロック図である。 (a),(b)は、それぞれ本発明による一実施例の送信装置における各偏波の電力制御を行う際の一例を示す図である。 図1~図3に示すシステム環境下における本発明による実施例2の送信装置及び受信装置として、その発明要素を示すブロック図である。 図1~図3に示すシステム環境下における本発明による実施例3の送信装置及び受信装置として、その発明要素を示すブロック図である。 図1~図3に示すシステム環境下における本発明による実施例4の送信装置及び受信装置として、その発明要素を示すブロック図である。
以下、図面を参照して、本発明による各実施例の送信装置1A、及び各実施例の受信装置2Aについて説明する。
(両偏波伝送と片偏波伝送をそれぞれ行う複数の伝送システム)
まず、図1を参照して、無線伝送に係る伝送容量の大容量化の観点から、両偏波伝送と片偏波伝送をそれぞれ行う複数の伝送システム50A,50Bの概略構成を説明する。
図1は、両偏波伝送と片偏波伝送をそれぞれ行う複数の伝送システム50A,50Bの各無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられているときの各伝送システム50A,50Bの概略構成を示すブロック図である。図1に示す例では、第1の伝送システム50Aは、或る送信装置1Aから送信アンテナ10Aを介して無線信号を送信し、その無線信号を受信アンテナ20Aを介して受信する受信装置2Aにより構成されている。また、第2の伝送システム50Bは、送信装置1Aとは別の送信装置1Bから送信アンテナ10Bを介して無線信号を送信し、その無線信号を受信アンテナ20Bを介して受信する受信装置2Bにより構成されている。
そして、受信装置2A及び受信装置2Bにおけるそれぞれの受信アンテナ20A,20Bが同一又は隣接して配置された受信設備に設けられている。このように受信アンテナ20A,20Bを持つ各無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられるときには、その無線周波数帯における隣接チャンネルが割り当てられて運用される。
特に、図1に示す例では、第1の伝送システム50Aは、垂直・水平の2偏波を利用して送信装置1Aから受信装置2Aに無線信号を伝送し、第2の伝送システム50Bは垂直偏波で送信装置1Bから受信装置2Bに無線信号を伝送するものとし、第1の伝送システム50Aの無線信号と第2の伝送システム50Bの無線信号は、隣接チャンネルが割り当てられている。
このように、第1の伝送システム50Aでは垂直・水平の2偏波を利用して無線信号を伝送することで、その無線伝送に係る伝送容量の大容量化を図っているが、この場合、単に、各受信装置2A,2Bにおける受信アンテナ20A,20Bの交差偏波識別度を利用しても、隣接チャンネルの干渉量を抑圧することができない。
より具体的には、第1の伝送システム50Aが中心周波数fa(Hz)で垂直・水平の両偏波をそれぞれ等電力で送信する場合、送信装置1Aの送信スペクトルは図2(a)のようになる。一方、第2の伝送システム50Bがfaに対し隣接する中心周波数fb(Hz)で垂直偏波のみを使用して伝送する場合、送信装置1Bの送信スペクトルは図2(b)のようになる。
受信装置2Bでは、第2の伝送システム50Bで使用する垂直偏波の無線信号を受信するために、受信アンテナ20Bが受信する偏波は垂直である。このとき受信装置2Bの受信スペクトルは、図3のようになる。従って、受信装置2Bの受信アンテナ20Bでは、第2の伝送システム50Bの無線信号を希望波として受信する際に、第1の伝送システム50Aの無線信号の垂直偏波成分が混入することがあり、第1の伝送システム50Aからの無線信号が隣接チャネル干渉となって、その受信レベルが所要DU比(希望波Dと干渉波Uの所要電力比)を越えると受信装置2Bは送信装置1Bからの無線信号を正しく受信できなくなる。
また、受信装置2Aでは、第1の伝送システム50Aで使用する垂直・水平の2偏波の無線信号を受信するために、受信アンテナ20Aが受信する偏波は垂直・水平の2偏波である。従って、受信装置2Aの受信アンテナ20Aでは、第1の伝送システム50Aの無線信号を希望波として受信する際に、第2の伝送システム50Bの無線信号の垂直偏波成分が混入することがあり、第2の伝送システム50Bからの無線信号が隣接チャネル干渉となって、その受信レベルが所要DU比を越えると受信装置2Aは送信装置1Aからの無線信号を正しく受信できなくなる。
そこで、以下に説明する本発明による各実施例の送信装置1Aでは、受信装置2Bでの第1の伝送システム50Aからの無線信号の受信レベルを所定値Areq以下とするよう抑圧するために、その無線信号の偏波の送信電力を下げることで、当該受信装置2Bでの隣接チャンネル干渉の影響を低減する。また、各実施例の送信装置1Aでは、当該受信装置2Bでの隣接チャンネル干渉の影響を低減するために一方の偏波成分の電力について減力した分を、直交する偏波成分の電力に振り分ける。更に、各実施例の送信装置1Aでは、第1の伝送システム50Aの各偏波成分の無線信号に対し、各偏波の電力配分に応じて符号化・変調方式を設定することで、受信装置2Aでの隣接チャンネル干渉の影響を低減し、効率的に高い伝送容量を得るようにする。
(実施例1)
まず、図4を参照して、本発明による実施例1の送信装置1Aを説明する。図4は、図1~図3に示すシステム環境下における本発明による実施例1の送信装置1Aとして、その発明要素を示すブロック図である。即ち、図4では、本発明に係る要素のみを図示しており、第1の伝送システム50Aとして構成される送信装置1A及び受信装置2A、並びに、第2の伝送システム50Bとして構成される送信装置1B及び受信装置2Bは、それぞれの無線信号の送受信に係る信号処理機能を有しているものとし、本発明に直接的に関係しない要素についての説明は省略する。
図4に示す本発明による実施例1の送信装置1Aは、上述した図1~図3に示すように両偏波伝送と片偏波伝送をそれぞれ行う複数の伝送システム50A,50Bの各無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられているシステム環境下で、その第1の伝送システム50Aにおける送信装置として構成される。
即ち、図1~図3に示すシステム環境下において、第1の伝送システム50Aにおける送信装置1Aにより無線信号の伝送を行う時点で、第2の伝送システム50Bが隣接チャンネルに割り当てられているものとする。このとき、実施例1の送信装置1Aは、隣接チャンネル干渉の被干渉となる第2の伝送システム50Bの受信レベル(送信装置1Bの無線信号に対する受信装置2Bの受信電力)及び受信装置2Bの所要DU比について予め分かっている場合を想定している。そして、実施例1の送信装置1Aは、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていることが分かっているとき、或いは第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されている可能性があるときは第2の伝送システム50Bの無線信号が実際に使用されているか否かに関わらず、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する。
より具体的に、実施例1の送信装置1Aは、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていることが分かっているとき、或いは第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されている可能性があるときは第2の伝送システム50Bの無線信号が実際に使用されているか否かに関わらず、偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する送信制御部111を備えている。送信制御部111は、所要受信電力算出部112、偏波別電力決定部113、符号化・変調方式決定部114、パラメータ設定部115、及び電力・変調制御部116を備える。
所要受信電力算出部112は、隣接チャンネル干渉の被干渉となる受信装置2Bに関する情報、即ち送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力と、受信装置2Bの隣接チャンネル干渉に対する所要DU比を基に、受信装置2Bでの第1の伝送システム50Aからの無線信号に対する所要の受信電力Areqを算出し、偏波別電力決定部113に出力する。
偏波別電力決定部113は、所要受信電力算出部112によって算出した受信装置2Bでの第1の伝送システム50Aからの無線信号に対する所要の受信電力Areqを基に、自装置(送信装置1A)の無線信号における各偏波成分の電力を決定し、各偏波成分の電力制御を行うパラメータとして符号化・変調方式決定部114及びパラメータ設定部115に出力する。
符号化・変調方式決定部114は、偏波別電力決定部113によって決定した各偏波成分の電力を示すパラメータを入力して、自装置(送信装置1A)の無線信号の所要CN比を基に、各偏波の符号化・変調方式を決定し、パラメータ設定部115に出力する。
パラメータ設定部115は、偏波別電力決定部113によって決定した各偏波成分の電力を示すパラメータと、符号化・変調方式決定部114によって決定した各偏波の符号化・変調方式のパラメータを基に、自装置(送信装置1A)の無線信号の各偏波成分の電力及び符号化・変調方式を電力・変調制御部116に対し設定する。
電力・変調制御部116は、パラメータ設定部115によって設定された各偏波成分の電力及び符号化・変調方式に関するパラメータに基づいて、自装置(送信装置1A)の無線信号を生成し、送信アンテナ10Aを介して受信装置2Aに向けて送信する。この無線信号には、当該無線信号に係る符号化・変調方式に関するパラメータを含む情報が多重される。
これにより、受信装置2Bに対してその隣接チャンネル干渉の影響を低減するとともに、受信装置2Aに対してその隣接チャンネル干渉の影響を低減し、効率的に高い伝送容量を得ることができる。
ここで、図4に示す実施例1の送信装置1Aの動作について、図3及び図5を参照して詳細に説明する。
(第1の伝送システム50Aの各偏波成分の送信電力の設定方法)
まず、図3に示すように、受信装置2Bでの第2の伝送システム50Bの無線信号の受信電力をBBRxとし、第2の伝送システム50Bの隣接チャンネル干渉の所要DU比をDUreqとすると、所要受信電力算出部112は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていることが分かっているとき、或いは第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されている可能性があるときは第2の伝送システム50Bの無線信号が実際に使用されているか否かに関わらず、式(1)により、受信装置2Bでの第1の伝送システム50Aからの無線信号に対する所要の受信電力Areqを算出する。
req=BBRx/DUreq (1)
ここで、図3に示すように、送信装置1Aから送信電力AVTx0で送信される垂直偏波の信号の受信装置2Bでの受信電力をAVBBRxとすると、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていることが分かっているとき、或いは第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されている可能性があるときは第2の伝送システム50Bの無線信号が実際に使用されているか否かに関わらず、AVBBRxをAreqまで減力することで、干渉レベルを所要のレベルまで落とすことができるので、偏波別電力決定部113は、まず、式(2)により、AreqとAVBBRxとの比RAVを求める。
AV=Areq/AVBBRx (2)
続いて、偏波別電力決定部113は、RAVを用いて、送信装置1Aの送信電力を算出する。ここで、送信装置1Aの送信電力は両偏波の合計をPとし、垂直偏波の送信電力をAVTx、水平偏波の送信電力をAHTxとする。
ここで、偏波別電力決定部113は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていないことが分かっているときは、偏波別の送信電力の可変制御を行う必要が無いことから、可変制御しないときの偏波別の送信電力の初期値をそれぞれAVTx0,AHTx0とする。
特に、偏波別電力決定部113は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていないことが分かっており偏波毎の送信電力について可変制御しないときは、図5(a)に示すように、偏波別の送信電力AVTx0,AHTx0をそれぞれ等電力とすると、式(3)で表される。
VTx0=AHTx0=P/2 (3)
一方、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていることが分かっているとき、或いは第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されている可能性があるときは第2の伝送システム50Bの無線信号が実際に使用されているか否かに関わらず、偏波別電力決定部113は、垂直偏波の送信電力AVTxについて、式(4)により、各偏波に対し等電力で送信する場合に比べてRAVに相当する分を減力した値を算出する。
VTx=RAV×AVTx0 (4)
このとき、偏波別電力決定部113は、水平偏波の送信電力AHTxについては、垂直偏波の減力分まで増力することが可能であり、例えば式(5)により、垂直偏波の減力分を加算した値を算出する。
HTx=AHTx0+(AVTx0-AVTx)=(2-RAV)×AHTx0(5)
このようにして、偏波別電力決定部113により、干渉抑圧を行うよう可変電力制御を行うよう決定した各偏波成分の比は、図5(b)に示すようになる。
(第1の伝送システム50Aの各偏波成分の変調設定方法)
実施例1では、図4に示すように、偏波別電力決定部113により決定した各偏波成分の電力制御を行うパラメータは、符号化・変調方式決定部114及びパラメータ設定部115に出力される。
符号化・変調方式決定部114は、例えば等電力(AVTx0,AHTx0)で送信する場合など偏波毎の送信電力について可変制御しないときは、その偏波毎の無線信号の誤り訂正符号化率と変調方式として第1の伝送システム50Aに適した符号化・変調方式を選定する。その選定した符号化・変調方式での所要CN比をCNreq0とする。
一方、符号化・変調方式決定部114は、偏波毎の送信電力について可変制御するときは、式(4)及び式(5)より送信電力が変更されているので、上記の偏波毎の送信電力について可変制御しない場合に対して、その送信電力の変化分だけ変化させた符号化・変調方式を選定する。
尚、第1の伝送システム50Aの受信装置2Aでは、垂直・水平偏波成分の電波がその電力比に応じて受信され、そのときの受信電力をそれぞれPav,Pahとすると、Pav,Pahと受信装置2Aの雑音電力Nより各偏波の受信CN比がCNav=Pav/N、CNah=Pah/Nとして求められる。
デジタル信号の無線伝送では、その変調多値数・誤り訂正能力からその符号化・変調方式の所要CN比が規定されることから、各偏波の受信CN比CNav,CNahに収まる範囲内で、所要CN比が最大となる符号化・変調方式を選択することにより、隣接干渉を抑圧しつつ最大の伝送容量で伝送することが可能となる。
より具体的には、まず、符号化・変調方式決定部114は、式(4)より隣接チャンネルと同一偏波成分である垂直偏波成分については、受信装置2Aにおける受信電力がRAV分で下がるため、所要CN比をCNreq0に対しRAV倍した値に相当する低い伝送効率の誤り訂正符号化率及び変調多値数となる符号化・変調方式を選定する。このときの所要CN比をCNVreqとする。
更に、符号化・変調方式決定部114は、逆に増力する水平偏波成分については、式(5)より、CNreq0に対し(2-RAV)倍した値に相当する高い伝送効率の誤り訂正符号化率及び変調多値数となる符号化・変調方式を選定する。
そして、パラメータ設定部115は、偏波別電力決定部113によって決定した各偏波成分の電力を示すパラメータと、符号化・変調方式決定部114によって決定した各偏波の符号化・変調方式のパラメータを基に、自装置(送信装置1A)の無線信号の各偏波成分の電力及び符号化・変調方式を電力・変調制御部116に対し設定する。
最終的に、電力・変調制御部116は、パラメータ設定部115によって設定された各偏波成分の電力及び符号化・変調方式に関するパラメータに基づいて、自装置(送信装置1A)の無線信号を生成し、送信アンテナ10Aを介して受信装置2Aに向けて送信する。
これにより水平偏波成分では等電力で送信する場合より伝送容量を大きくすることができる。このときの所要CN比をCNHreqとする。全体としての伝送容量は等電力で送信した場合よりも減少することがあるが、隣接チャンネルを使用し受信装置2A及び受信装置2Bにおけるそれぞれの受信アンテナ20A,20Bを有する無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられるような複数の伝送システムにおいて、隣接チャンネル干渉の影響を避けつつ、単一偏波を利用する場合よりも高い伝送容量を得ることができる。
以上のように、実施例1の送信装置1Aは、隣接チャンネル干渉の被干渉となる第2の伝送システム50Bの受信レベル(送信装置1Bの無線信号に対する受信装置2Bの受信電力)及び受信装置2Bの所要DU比について予め分かっている場合を想定しており、受信装置2Bに入力される第1の伝送システム50Aの同一偏波成分の所要受信電力が式(1)より既知となることを利用している。
このような場合、送信装置1Aでは、第1の伝送システム50Aの無線信号に係る送信電力及び符号化・変調方式を、予め第2の伝送システム50Bの隣接チャンネル干渉を考慮して選定することで、隣接チャンネルヘの干渉を抑圧しつつ、好適には隣接チャンネルの干渉量を抑圧する中で伝送容量の最大化を図った複数偏波の無線信号の伝送が可能となり、効率的な大容量伝送を実現することができる。
また、第2の伝送システム50Bが、固定局である場合に限らず、FPU(Field Pick-up Unit:野外中継装置)などの移動局の場合でも、第2の伝送システム50Bの回線設計で規定される最小受信電力を式(1)のBBRxとして定めることで、予め第1の伝送システム50Aにおける各偏波の電力及び符号化・変調方式を選定することが可能となる。
(実施例2)
次に、図6を参照して、本発明による実施例2の送信装置1A及び受信装置2Aを説明する。尚、図6において、図4と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。図6は、図1~図3に示すシステム環境下における本発明による実施例2の送信装置1A及び受信装置2Aとして、その発明要素を示すブロック図である。即ち、図6では、本発明に係る要素のみを図示しており、第1の伝送システム50Aとして構成される送信装置1A及び受信装置2A、並びに、第2の伝送システム50Bとして構成される送信装置1B及び受信装置2Bは、それぞれの無線信号の送受信に係る信号処理機能を有しているものとし、本発明に直接的に関係しない要素についての説明は省略する。
図6に示す本発明による実施例2の送信装置1A及び受信装置2Aは、上述した図1~図3に示すように両偏波伝送と片偏波伝送をそれぞれ行う複数の伝送システム50A,50Bの各無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられているシステム環境下で、その第1の伝送システム50Aにおける送信装置及び受信装置として構成される。
即ち、図1~図3に示すシステム環境下において、第1の伝送システム50Aにおける送信装置1Aにより無線信号の伝送を行う時点で、第2の伝送システム50Bが隣接チャンネルに割り当てられているものとする。このとき、実施例2の送信装置1Aは、隣接チャンネル干渉の被干渉となる第2の伝送システム50Bの受信レベル(送信装置1Bの無線信号に対する受信装置2Bの受信電力)の情報を受信装置2Aから取得するものとし、受信装置2Bの所要DU比については予め分かっている場合を想定している。そして、実施例2の送信装置1Aは、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かを示す情報を受信装置2Aから取得することで把握し、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する。
より具体的に、実施例2の送信装置1Aは、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かを示す情報を基に、偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する送信制御部111及び通知信号受信部117を備えている。実施例2に係る送信制御部111は、図4に示す実施例1と同様に、所要受信電力算出部112、偏波別電力決定部113、符号化・変調方式決定部114、パラメータ設定部115、及び電力・変調制御部116を備える。
通知信号受信部117は、実施例2の受信装置2Aから、隣接チャンネル干渉の被干渉となる受信装置2Bに関する情報、即ち送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力の測定値の情報を含む通知信号を、別の無線回線等の通信路を利用して受信する機能部である。通知信号受信部117は、実施例2の受信装置2Aより受信した通知信号から、送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力の測定値を抽出し、所要受信電力算出部112に出力する。
これにより、所要受信電力算出部112は、実施例2の受信装置2Aから得られた当該送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力と、予め把握している受信装置2Bの隣接チャンネル干渉に対する所要DU比を基に、受信装置2Bでの第1の伝送システム50Aからの無線信号に対する所要の受信電力Areqを算出し、偏波別電力決定部213に出力する。
送信制御部111における所要受信電力算出部112より後段の機能部、即ち偏波別電力決定部113、符号化・変調方式決定部114、パラメータ設定部115、及び電力・変調制御部116は、図4に示す実施例1と同様である。
一方、実施例2の受信装置2Aは、第1の伝送システム50Aにおける受信機能(図示せず)とは別に、隣接帯域側受信電力監視部211及び通知信号送信部215を備えている。
隣接帯域側受信電力監視部211は、受信アンテナ20Bを介して当該送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力を常に測定して、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かを監視する機能部である。特に、隣接帯域側受信電力監視部211は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていると判断される所定の閾値以上の電力測定値が得られた場合、その電力測定値を通知信号送信部215に出力する。
通知信号送信部215は、隣接帯域側受信電力監視部211から得られた電力測定値、即ち送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力の測定値の情報を所定フォーマットの通知信号に格納して、別の無線回線等の通信路を利用して送信装置1Aに送信する。
これにより、送信装置1Aにおける通知信号受信部117は、送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力の測定値の情報を含む通知信号を受信して、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かを判別することができる。
偏波別電力決定部113は、所要受信電力算出部112から所要の受信電力Areqの出力が無く(即ち、通知信号受信部117による通知信号の受信が無く)、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていないと判別するとき、偏波別の送信電力の可変制御を行う必要が無いと判定し、可変制御しないときの偏波別の送信電力をそれぞれAVTx0,AHTx0として決定する。偏波別の送信電力AVTx0,AHTx0をそれぞれ等電力とすると、上述した式(3)で表される。
一方、所要受信電力算出部112から所要の受信電力Areqの出力があり(即ち、通知信号受信部117による通知信号の受信があり)、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていると判別するとき、偏波別電力決定部113は、上述した式(4)及び式(5)による偏波別の送信電力の可変制御を行う電力値を決定する。
また、符号化・変調方式決定部114は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていないと判別するとき、例えば等電力(AVTx0,AHTx0)で送信する場合など偏波毎の送信電力について可変制御しないと判定して、その偏波毎の無線信号の誤り訂正符号化率と変調方式として第1の伝送システム50Aに適した符号化・変調方式を選定する。
一方、符号化・変調方式決定部114は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていると判別するとき、上記の偏波毎の送信電力について可変制御しない場合に対して、上述した式(4)及び式(5)による送信電力の変化分だけ変化させた符号化・変調方式を選定する。
より具体的には、まず、符号化・変調方式決定部114は、式(4)より隣接チャンネルと同一偏波成分である垂直偏波成分については、受信装置2Aにおける受信電力がRAV分で下がるため、所要CN比をCNreq0に対しRAV倍した値に相当する低い伝送効率の誤り訂正符号化率及び変調多値数となる符号化・変調方式を選定する。
更に、符号化・変調方式決定部114は、逆に増力する水平偏波成分については、式(5)より、CNreq0に対し(2-RAV)倍した値に相当する高い伝送効率の誤り訂正符号化率及び変調多値数となる符号化・変調方式を選定する。
そして、パラメータ設定部115は、偏波別電力決定部113によって決定した各偏波成分の電力を示すパラメータと、符号化・変調方式決定部114によって決定した各偏波の符号化・変調方式のパラメータを基に、自装置(送信装置1A)の無線信号の各偏波成分の電力及び符号化・変調方式を電力・変調制御部116に対し設定する。
最終的に、電力・変調制御部116は、パラメータ設定部115によって設定された各偏波成分の電力及び符号化・変調方式に関するパラメータに基づいて、自装置(送信装置1A)の無線信号を生成し、送信アンテナ10Aを介して受信装置2Aに向けて送信する。
これにより、実施例2の送信装置1A及び受信装置2Aは、隣接チャンネルの干渉量を抑圧しつつ、垂直・水平の2偏波を利用した無線信号の伝送が可能となり、実施例1の利点を全て包含する。
また、実施例2の送信装置1A及び受信装置2Aは、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かで、自動的に偏波別の電力及び符号化・変調方式を切り替えることができるため、効率よく高い伝送容量を得ることができる。
尚、上述した例では、受信装置2Aは、隣接帯域側受信電力監視部211によって第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていると判断される所定の閾値以上の電力測定値が得られた場合に、通知信号送信部215によって送信装置1Aに対し通知信号を送信する例を説明した。この変形例として、受信装置2Aでは、第2の伝送システム50Bの無線信号が実際に使用されているか否かに関わらず定期的に当該受信装置2Bにおける受信電力の測定値を通知信号として送信装置1Aに送信し、送信装置1Aは、当該通知信号から得られる当該受信装置2Bにおける受信電力の測定値を基に、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かを判別するよう構成してもよい。
(実施例3)
次に、図7を参照して、本発明による実施例3の送信装置1A及び受信装置2Aを説明する。尚、図7において、図6と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。図7は、図1~図3に示すシステム環境下における本発明による実施例3の送信装置1A及び受信装置2Aとして、その発明要素を示すブロック図である。即ち、図7では、本発明に係る要素のみを図示しており、第1の伝送システム50Aとして構成される送信装置1A及び受信装置2A、並びに、第2の伝送システム50Bとして構成される送信装置1B及び受信装置2Bは、それぞれの無線信号の送受信に係る信号処理機能を有しているものとし、本発明に直接的に関係しない要素についての説明は省略する。
図7に示す本発明による実施例3の送信装置1A及び受信装置2Aは、上述した図1~図3に示すように両偏波伝送と片偏波伝送をそれぞれ行う複数の伝送システム50A,50Bの各無線局が同一又は隣接して配置された受信設備に設けられているシステム環境下で、その第1の伝送システム50Aにおける送信装置及び受信装置として構成される。
即ち、図1~図3に示すシステム環境下において、第1の伝送システム50Aにおける送信装置1Aにより無線信号の伝送を行う時点で、第2の伝送システム50Bが隣接チャンネルに割り当てられているものとする。このとき、実施例3の送信装置1Aは、受信装置2Aからの指示に基づいて、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する。
より具体的に、実施例3の送信装置1Aは、受信装置2Aからの指示を基に、偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する送信制御部111及び通知信号受信部118を備えている。実施例3に係る送信制御部111は、図4に示す実施例1と同様のパラメータ設定部115、及び電力・変調制御部116を備える。
通知信号受信部118は、実施例3の受信装置2Aから、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御するための送信側設定用のパラメータを含む通知信号を、別の無線回線等の通信路を利用して受信する機能部である。通知信号受信部118は、実施例3の受信装置2Aより受信した通知信号から、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御するための送信側設定用のパラメータを抽出し、パラメータ設定部115に出力する。
これにより、パラメータ設定部115は、実施例3の受信装置2Aによって決定した各偏波成分の電力を示すパラメータと、各偏波の符号化・変調方式のパラメータを基に、自装置(送信装置1A)の無線信号の各偏波成分の電力及び符号化・変調方式を電力・変調制御部116に対し設定する。
最終的に、電力・変調制御部116は、パラメータ設定部115によって設定された各偏波成分の電力及び符号化・変調方式に関するパラメータに基づいて、自装置(送信装置1A)の無線信号を生成し、送信アンテナ10Aを介して受信装置2Aに向けて送信する。
一方、実施例3の受信装置2Aは、第1の伝送システム50Aにおける受信機能(図示せず)とは別に、隣接帯域側受信電力監視部211、所要受信電力算出部212、偏波別電力決定部213、符号化・変調方式決定部214、及び通知信号送信部216を備えている。
隣接帯域側受信電力監視部211は、実施例2と同様に、受信アンテナ20Bを介して当該送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力を常に測定して、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かを監視する機能部である。特に、隣接帯域側受信電力監視部211は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていると判断される所定の閾値以上の電力測定値が得られた場合、その電力測定値を所要受信電力算出部112に出力する。
実施例3の受信装置2Aにおける所要受信電力算出部212、偏波別電力決定部213、及び符号化・変調方式決定部214は、それぞれ受信側に設けられている点を除き、図4及び図6に示す実施例1,2の送信装置1Aにおける所要受信電力算出部112、偏波別電力決定部113、及び符号化・変調方式決定部114と同様である。
即ち、所要受信電力算出部112は、隣接帯域側受信電力監視部211から得られた当該送信装置1Bからの無線信号に対する受信装置2Bによる受信電力と、予め把握している受信装置2Bの隣接チャンネル干渉に対する所要DU比を基に、受信装置2Bでの第1の伝送システム50Aからの無線信号に対する所要の受信電力Areqを算出し、偏波別電力決定部213に出力する。
続いて、偏波別電力決定部213は、隣接帯域側受信電力監視部211から所要の受信電力Areqの出力が無く第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていないと判別するとき、偏波別の送信電力の可変制御を行う必要が無いと判定し、可変制御しないときの偏波別の送信電力をそれぞれAVTx0,AHTx0として決定する。偏波別の送信電力AVTx0,AHTx0をそれぞれ等電力とすると、上述した式(3)で表される。
一方、偏波別電力決定部213は、隣接帯域側受信電力監視部211から所要の受信電力Areqの出力があり第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていると判別するとき、上述した式(4)及び式(5)による偏波別の送信電力の可変制御を行う電力値を決定する。
また、符号化・変調方式決定部214は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていないと判別するとき、例えば等電力(AVTx0,AHTx0)で送信する場合など偏波毎の送信電力について可変制御しないと判定して、その偏波毎の無線信号の誤り訂正符号化率と変調方式として第1の伝送システム50Aに適した符号化・変調方式を選定する。
一方、符号化・変調方式決定部214は、第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されていると判別するとき、上記の偏波毎の送信電力について可変制御しない場合に対して、上述した式(4)及び式(5)による送信電力の変化分だけ変化させた符号化・変調方式を選定する。
より具体的には、まず、符号化・変調方式決定部214は、式(4)より隣接チャンネルと同一偏波成分である垂直偏波成分については、受信装置2Aにおける受信電力がRAV分で下がるため、所要CN比をCNreq0に対しRAV倍した値に相当する低い伝送効率の誤り訂正符号化率及び変調多値数となる符号化・変調方式を選定する。
更に、符号化・変調方式決定部214は、逆に増力する水平偏波成分については、式(5)より、CNreq0に対し(2-RAV)倍した値に相当する高い伝送効率の誤り訂正符号化率及び変調多値数となる符号化・変調方式を選定する。
通知信号送信部216は、偏波別電力決定部213によって決定した偏波毎の送信電力を指定するパラメータ、及び符号化・変調方式決定部214によって決定した偏波毎の符号化・変調方式を指定するパラメータを、それぞれ偏波別電力決定部213及び符号化・変調方式決定部214から取得して所定フォーマットの通知信号に格納し、別の無線回線等の通信路を利用して送信装置1Aに送信する。
そして、送信装置1Aにおける通知信号受信部118は、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御するための送信側設定用のパラメータを含む通知信号を受信して、送信制御部111に出力する。
送信制御部111は、当該通知信号に含まれる送信側設定用のパラメータを基に、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する。
これにより、実施例3の送信装置1A及び受信装置2Aは、隣接チャンネルの干渉量を抑圧しつつ、垂直・水平の2偏波を利用した無線信号の伝送が可能となり、実施例1の利点を全て包含する。
また、実施例3の送信装置1A及び受信装置2Aは、実施例2とは異なり、受信装置2Aによって第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かで送信装置1A側の偏波別の電力及び符号化・変調方式に関するパラメータを自動的に決定させるため、送信装置1Aは受信装置2Aからの指示によって適応的に偏波別の電力及び符号化・変調方式を切り替えることができる。このため、送信装置1A側の処理コストを軽減させることができ、尚且つ効率よく高い伝送容量を得ることができる。
上述した実施例2,3では、別の無線回線等の通信路を利用した通知信号により、受信装置2Aから送信装置1Aに対し、直接又は間接的に、偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御するよう指示する例を説明した。その変形例として、このような通知信号を利用する代わりに、当該第1の伝送システム50Aの双方向通信(複信)における制御信号を利用することもできる。
例えば、実施例3の変形例として、当該第1の伝送システム50Aの双方向通信(複信)における制御信号を利用する例を実施例4として、以下に説明する。
(実施例4)
図8は、図1~図3に示すシステム環境下における本発明による実施例4の送信装置1A及び受信装置2Aとして、その発明要素を示すブロック図である。尚、図8において、図7と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。図8に示す本発明による実施例4の送信装置1A及び受信装置2Aは、図7に示す実施例3の変形例として構成され、当該送信側設定用のパラメータの伝送に通知信号を利用する代わりに、当該第1の伝送システムの双方向通信(複信)における制御信号を利用する例である。
尚、図8では、本発明に係る要素のみを図示しており、第1の伝送システム50Aとして構成される送信装置1A及び受信装置2A、並びに、第2の伝送システム50Bとして構成される送信装置1B及び受信装置2Bは、それぞれの無線信号の送受信に係る信号処理機能を有しているものとし、本発明に直接的に関係しない要素についての説明は省略する。
図8に示すように、実施例4の送信装置1Aは、受信装置2Aからの指示を基に、偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する送信制御部111と、当該送信側設定用のパラメータを含む制御信号を受信する制御信号受信部119を備えている。実施例4に係る送信制御部111は、図7に示す実施例3と同様のパラメータ設定部115、及び電力・変調制御部116を備える。
制御信号受信部119は、実施例4の受信装置2Aから、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御するための送信側設定用のパラメータを含む制御信号を、当該第1の伝送システムの双方向通信(複信)を利用して受信する機能部である。制御信号受信部119は、実施例4の受信装置2Aより受信した制御信号から、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御するための送信側設定用のパラメータを抽出し、パラメータ設定部115に出力する。
これにより、パラメータ設定部115は、実施例3の受信装置2Aによって決定した各偏波成分の電力を示すパラメータと、各偏波の符号化・変調方式のパラメータを基に、自装置(送信装置1A)の無線信号の各偏波成分の電力及び符号化・変調方式を電力・変調制御部116に対し設定する。
最終的に、電力・変調制御部116は、パラメータ設定部115によって設定された各偏波成分の電力及び符号化・変調方式に関するパラメータに基づいて、自装置(送信装置1A)の無線信号を生成し、送信アンテナ10Aを介して受信装置2Aに向けて送信する。
一方、実施例4の受信装置2Aは、第1の伝送システム50Aにおける受信機能(図示せず)とは別に、隣接帯域側受信電力監視部211、所要受信電力算出部212、偏波別電力決定部213、符号化・変調方式決定部214、及び制御信号送信部217を備えている。
隣接帯域側受信電力監視部211、所要受信電力算出部212、偏波別電力決定部213、及び符号化・変調方式決定部214は、図7に示す実施例3と同様であり、更なる説明は省略する。
制御信号送信部217は、偏波別電力決定部213によって決定した偏波毎の送信電力を指定するパラメータ、及び符号化・変調方式決定部214によって決定した偏波毎の符号化・変調方式を指定するパラメータを、それぞれ偏波別電力決定部213及び符号化・変調方式決定部214から取得して所定フォーマットの制御信号に格納し、当該第1の伝送システムの双方向通信(複信)を利用して送信装置1Aに送信する。
そして、送信装置1Aにおける制御信号受信部119は、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御するための送信側設定用のパラメータを含む制御信号を受信して、送信制御部111に出力する。
送信制御部111は、当該通知信号に含まれる送信側設定用のパラメータを基に、自装置(送信装置1A)の無線信号における偏波別の無線信号に係る電力及び符号化・変調方式を制御する。
これにより、実施例4の送信装置1A及び受信装置2Aは、隣接チャンネルの干渉量を抑圧しつつ、垂直・水平の2偏波を利用した無線信号の伝送が可能となり、実施例1の利点を全て包含する。
また、実施例4の送信装置1A及び受信装置2Aは、実施例3と同様に、受信装置2Aによって第2の伝送システム50Bの無線信号が使用されているか否かで送信装置1A側の偏波別の電力及び符号化・変調方式に関するパラメータを決定させるため、送信装置1Aは受信装置2Aからの指示によって適応的に偏波別の電力及び符号化・変調方式を切り替えることができる。このため、送信装置1A側の処理コストを軽減させることができ、尚且つ効率よく高い伝送容量を得ることができる。
ただし、実施例4の送信装置1A及び受信装置2Aは、同一伝送システム(第1の伝送システム50A)内での双方向通信(複信)で実現されるため、実施例3よりも、より効率的に送信装置1Aの送信電力及び変調方式のバラメータを最適化することができる。
例えば、第1の伝送システム50Aを双方向通信(複信)可能な時分割複信方式とすれば、受信装置2Aは間欠的に第2の伝送システム50Bの受信電力を測定し、送信装置1Aの送信電力及び変調方式のバラメータを計算し、受信装置2A側からの下り回線で送信装置1Aに制御信号として送信することができる。送信装置1Aはその制御信号に応じて逐次、送信電力及び変調方式を変更し、より効率的な制御が可能となる。
以上のように、本発明による各実施例の送信装置1A、及び各実施例の受信装置2Aでは、或る偏波(例として垂直偏波)を使用する他伝送システム(第2の伝送システム50B)と、両偏波を使用する自伝送システム(第1の伝送システム50A)が隣接チャンネルを使用して無線通信を行う環境において、第1の伝送システム50Aにおける送信装置1Aは、その垂直偏波の無線信号の送信電力を減力して、受信装置2Aに向けて送信する。これにより、両偏波を使用する第1の伝送システム50Aであっても、その隣接チャンネルの干渉量を抑圧することができ、当該隣接チャンネルの利用を許容させることができる。
また、本発明による各実施例の送信装置1A、及び各実施例の受信装置2Aでは、好適には、送信装置1Aで減力した或る偏波(例として垂直偏波)の送信電力については、その電力を直交する偏波(本例では水平偏波)に振り分け、両偏波の合計で第1の伝送システム50Aに割り当てられた最大送信電力内に収めるように水平偏波成分の送信電力を設定する。
そして、第1の伝送システム50Aの受信装置2Aでは、垂直・水平偏波成分の電波がその電力比に応じて受信され、そのときの受信電力をそれぞれPav,Pahとすると、Pav,Pahと受信装置2Aの雑音電力Nより各偏波の受信CN比がCNav=Pav/N、CNah=Pah/Nとして求められる。
デジタル信号の無線伝送では、その変調多値数・誤り訂正能力からその符号化・変調方式の所要CN比が規定されることから、各偏波の受信CN比CNav,CNahに収まる範囲内で、所要CN比が最大となる符号化・変調方式を選択することにより、隣接干渉を抑圧しつつ最大の伝送容量で伝送することが可能となる。
上述の実施例については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変形及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、垂直偏波と水平偏波の2偏波を例に説明したが、左旋円偏波と右旋円偏波の2偏波として置き換えて構成することができる。
また、両偏波(例えば垂直偏波と水平偏波)を利用する第1の伝送システム50Aに対し、そのうちの片偏波(例えば垂直偏波)を利用する第2の伝送システム50Bが2つあり、各第2の伝送システム50Bが、当該第1の伝送システム50Aが使用するチャンネルの両側に配置されているときは、各第2の伝送システム50Bにおける隣接チャンネルの干渉量を最も抑圧するように、第1の伝送システム50Aにおける送信装置1Aにおける当該片偏波(例えば垂直偏波)の無線信号の電力を減力するのが好適である。
また、実施例1の送信装置1Aでは、第2の伝送システム50Bにおける無線信号の使用の有無が予め既知であり、且つ第2の伝送システム50Bにおける無線信号が使用されているときの受信装置2Bの受信電力及び受信装置2Bの所要DU比が予め既知である前提として説明したが、この実施例1の送信装置1Aと、実施例2乃至4の受信装置2Aとを組み合わせて第1の伝送システム50Aを構成することもできる。この場合、実施例1の送信装置1Aは、実施例2の受信装置2Aから取得した受信装置2Bの受信電力の計測値を取得し、或いは実施例3,4の受信装置2Aから取得した送信側設定用のパラメータ(偏波毎の電力及び符号化・変調方式のパラメータ)を逐次、又は定期的に取得して、当該予め既知とした第2の伝送システム50Bにおける無線信号が使用されているときの受信装置2Bの受信電力の値を更新保持し、以後、その受信電力の値を用いる構成とすることもできる。
本発明によれば、隣接チャンネルヘの干渉を抑圧しつつ、好適には隣接チャンネルの干渉量を抑圧する中で伝送容量の最大化を図った複数偏波の無線信号の伝送が可能となり、効率的な大容量伝送を実現することができるので、周波数利用効率を高めることが要求される伝送システムの用途に有用である。
1A 第1の伝送システムにおける送信装置
1B 第2の伝送システムにおける送信装置
2A 第1の伝送システムにおける受信装置
2B 第2の伝送システムにおける受信装置
10A 第1の伝送システムにおける送信装置の送信アンテナ
10B 第2の伝送システムにおける送信装置の送信アンテナ
20A 第1の伝送システムにおける受信装置の受信アンテナ
20B 第2の伝送システムにおける受信装置の受信アンテナ
50A 第1の伝送システム
50B 第2の伝送システム
111 送信制御部
112 所要受信電力算出部
113 偏波別電力決定部
114 符号化・変調方式決定部
115 パラメータ設定部
116 電力・変調制御部
117,118 通知信号受信部
119 制御信号受信部
211 隣接帯域側受信電力監視部
212 所要受信電力算出部
213 偏波別電力決定部
214 符号化・変調方式決定部
215,216 通知信号送信部
217 制御信号送信部

Claims (14)

  1. 第1の偏波、及び前記第1の偏波と直交する第2の偏波を用いて第1の送信装置から第1の受信装置に第1の無線信号を伝送する第1の伝送システムと、前記第1の偏波を用いて第2の送信装置から第2の受信装置に第2の無線信号を伝送する第2の伝送システムに対し、所定の無線周波数帯の隣接チャンネルが互いに割り当てられたシステム環境下で、前記第1の送信装置として、前記第1の無線信号を前記第1の受信装置に伝送する送信装置であって、
    前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力及び前記第2の受信装置の所要DU比を基に前記第1の無線信号に関する前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出し、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定する偏波別電力決定手段と、
    前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力に応じて前記第1の無線信号に関する符号化・変調方式を選定し、前記第1の無線信号の符号化・変調方式に関するパラメータとして決定する符号化・変調方式決定手段と、
    前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータに応じて、前記第1の受信装置に向けて送信する前記第1の無線信号について偏波別の電力及び符号化・変調方式を可変制御する電力・変調制御手段と、
    を備えることを特徴とする送信装置。
  2. 前記符号化・変調方式決定手段は、前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータに基づいて、前記第1の受信装置における各偏波の受信CN比に収まる範囲内で、所要CN比が最大となる符号化・変調方式を偏波毎に選定することを特徴とする、請求項1に記載の送信装置。
  3. 前記第2の無線信号の使用の有無が予め既知であり、且つ前記第2の無線信号が使用されているときの前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力及び前記第2の受信装置の所要DU比が予め既知であり、
    前記偏波別電力決定手段は、当該既知の前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の値と所要DU比を用いて、前記第2の無線信号の使用の有無に応じて前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出することを特徴とする、請求項1又は2に記載の送信装置。
  4. 前記第1の受信装置が、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力を常に、或いは定期的に計測し、前記第2の無線信号の使用の有無を監視する隣接帯域側受信電力監視部と、当該計測した前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の計測値の情報を前記第1の送信装置として構成される当該送信装置に送信する計測値送信手段と、を備えるように構成されており、
    前記第1の送信装置として構成される当該送信装置は、前記第1の受信装置から、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の計測値の情報を取得する計測値取得手段を更に備え、
    前記偏波別電力決定手段は、前記第1の受信装置から得した前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の計測値と、予め既知の所要DU比を基に前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出することを特徴とする、請求項1又は2に記載の送信装置。
  5. 前記偏波別電力決定手段は、
    前記第2の無線信号が使用されていないとき、前記第1の偏波及び前記第2の偏波の偏波毎の送信電力について可変制御しないときの予め定めた偏波別の送信電力の初期値を、前記送信電力に関するパラメータとして決定し、
    当該第1の伝送システムが使用するチャンネルの片側又は両側に配置されている隣接チャンネルを用いる1つ又は2つの当該第2の伝送システムのうち少なくとも1つの当該第2の伝送システムにおける第2の無線信号が使用されているとき、少なくとも前記第1の偏波の送信電力について当該初期値より減力した送信電力を、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の送信装置。
  6. 前記偏波別電力決定手段は、前記少なくとも1つの当該第2の伝送システムにおける第2の無線信号が使用されているとき、前記第1の偏波の送信電力について当該初期値より減力した電力範囲内で、前記第2の偏波の送信電力について当該初期値より増力した送信電力を、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定することを特徴とする、請求項5に記載の送信装置。
  7. 前記偏波別電力決定手段は、前記第1の偏波及び前記第2の偏波の偏波毎の送信電力について総電力が一定となるように前記第2の偏波の送信電力について当該初期値より増力した送信電力を決定することを特徴とする、請求項6に記載の送信装置。
  8. 第1の偏波、及び前記第1の偏波と直交する第2の偏波を用いて第1の送信装置から第1の受信装置に第1の無線信号を伝送する第1の伝送システムと、前記第1の偏波を用いて第2の送信装置から第2の受信装置に第2の無線信号を伝送する第2の伝送システムに対し、所定の無線周波数帯の隣接チャンネルが互いに割り当てられたシステム環境下で、前記第1の送信装置として、前記第1の無線信号を前記第1の受信装置に伝送する送信装置であって、
    前記第1の受信装置が、前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力を常に、或いは定期的に計測し、前記第2の無線信号の使用の有無を監視する隣接帯域側受信電力監視部と、前記隣接帯域側受信電力監視部から得られた前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力及び前記第2の受信装置の所要DU比を基に前記第1の無線信号に関する前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出し、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定する偏波別電力決定手段と、前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力に応じて前記第1の無線信号に関する符号化・変調方式を選定し、前記第1の無線信号の符号化・変調方式に関するパラメータとして決定する符号化・変調方式決定手段と、前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータの情報を前記第1の送信装置として構成される当該送信装置に送信するパラメータ送信手段と、を備えるように構成されており、
    前記第1の送信装置として構成される当該送信装置は、前記第1の受信装置から、前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータの情報を取得するパラメータ取得手段と、
    前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータに応じて、前記第1の受信装置に向けて送信する前記第1の無線信号に対し偏波別の電力及び符号化・変調方式を可変制御する電力・変調制御手段と、
    を備えることを特徴とする送信装置。
  9. 請求項に記載の送信装置を前記第1の送信装置として、当該第1の送信装置から前記第1の無線信号を受信する前記第1の受信装置として構成される受信装置であって、
    前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力を常に、或いは定期的に計測し、前記第2の無線信号の使用の有無を監視する隣接帯域側受信電力監視部と、当該受信装置側で計測した前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の情報を用いて前記第1の送信装置として構成される当該送信装置が前記第1の無線信号について偏波別の電力及び符号化・変調方式を可変制御するように、当該計測た前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力の計測値の情報を前記第1の送信装置として構成される当該送信装置に送信する計測値送信手段と、を備えることを特徴とする受信装置。
  10. 請求項8に記載の送信装置を前記第1の送信装置として、該第1の送信装置から前記第1の無線信号を受信する前記第1の受信装置として構成される受信装置であって、
    前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力を常に、或いは定期的に計測し、前記第2の無線信号の使用の有無を監視する隣接帯域側受信電力監視部と、
    前記隣接帯域側受信電力監視部から得られた前記第2の無線信号に対する前記第2の受信装置の受信電力及び前記第2の受信装置の所要DU比を基に前記第1の無線信号に関する前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力を可変に算出し、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定する偏波別電力決定手段と、
    前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の偏波の送信電力及び前記第2の偏波の送信電力に応じて前記第1の無線信号に関する符号化・変調方式を選定し、前記第1の無線信号の符号化・変調方式に関するパラメータとして決定する符号化・変調方式決定手段と、
    当該受信装置側で決定した前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータの情報を用いて前記第1の送信装置として構成される当該送信装置が前記第1の無線信号について偏波別の電力及び符号化・変調方式を可変制御するように、前記送信電力に関するパラメータ及び前記符号化・変調方式に関するパラメータの情報を前記第1の送信装置として構成される当該送信装置に送信するパラメータ送信手段と、
    を備えることを特徴とする受信装置。
  11. 前記符号化・変調方式決定手段は、前記偏波別電力決定手段によって決定した前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータに基づいて、当該受信装置における各偏波の受信CN比に収まる範囲内で、所要CN比が最大となる符号化・変調方式を偏波毎に選定することを特徴とする、請求項10に記載の受信装置。
  12. 前記偏波別電力決定手段は、
    前記第2の無線信号が使用されていないとき、前記第1の偏波及び前記第2の偏波の偏波毎の送信電力について可変制御しないときの予め定めた偏波別の送信電力の初期値を、前記送信電力に関するパラメータとして決定し、
    当該第1の伝送システムが使用するチャンネルの片側又は両側に配置されている隣接チャンネルを用いる1つ又は2つの当該第2の伝送システムのうち少なくとも1つの当該第2の伝送システムにおける第2の無線信号が使用されているとき、少なくとも前記第1の偏波の送信電力について当該初期値より減力した送信電力を、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定することを特徴とする、請求項10又は11に記載の受信装置。
  13. 前記偏波別電力決定手段は、前記少なくとも1つの当該第2の伝送システムにおける第2の無線信号が使用されているとき、前記第1の偏波の送信電力について当該初期値より減力した電力範囲内で、前記第2の偏波の送信電力について当該初期値より増力した送信電力を、前記第1の無線信号の送信電力に関するパラメータとして決定することを特徴とする、請求項12に記載の受信装置。
  14. 前記偏波別電力決定手段は、前記第1の偏波及び前記第2の偏波の偏波毎の送信電力について総電力が一定となるように前記第2の偏波の送信電力について当該初期値より増力した送信電力を決定することを特徴とする、請求項13に記載の受信装置。
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