以下では、まず、後述する本開示の通信システムに対して適用することができる複数アンテナを用いた通信方式の例について説明する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態における基地局(または、アクセスポイントなど)の構成の一例を示している。
101−1は#1情報、101−2は#2情報、・・・、101−Mは#M情報を示している。101−iは、#i情報を示している。iは1以上M以下の整数とする。なお、Mは2以上の整数とする。なお、#1情報から#M情報までのすべてが存在する必要はない。
信号処理部102は、#1情報101−1、#2情報101−2、・・・、#M情報101−M、および、制御信号159を入力とする。信号処理部102は、制御信号159に含まれる、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))に関する情報」「変調方式に関する情報」、「プリコーディングに関する情報」、「送信方法(多重化方法)」、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか(マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信を同時に実現してもよい)」、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」、「マルチキャスト用の変調信号を送信する場合の送信方法(この点については、後で詳しく説明する)」などの情報に基づき、信号処理を行い、信号処理後の信号103−1、信号処理後の信号103−2、・・・、信号処理後の信号103−M、つまり、信号処理後の信号103−iを出力する。なお、信号処理後の信号#1から信号処理後の信号#Mまでのすべてが存在する必要はない。このとき、#i情報101−iに対し、誤り訂正符号化を行い、その後、設定した変調方式によるマッピングを行う。これにより、ベースバンド信号を得る。
そして、各情報に対応するベースバンド信号を集め、プリコーディングを行う。また、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を適用してもよい。
無線部104−1は、信号処理後の信号103−1、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105−1を出力する。そして、送信信号105−1は、アンテナ部106−1から電波として出力される。
同様に、無線部104−2は、信号処理後の信号103−2、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105−2を出力する。そして、送信信号105−2は、アンテナ部106−2から電波として出力される。無線部104−3から無線部104−(M−1)までの説明は省略する。
無線部104−Mは、信号処理後の信号103−M、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105−Mを出力する。そして、送信信号105−Mは、アンテナ部106−Mから電波として出力される。
なお、各無線部は、信号処理後の信号が存在していない場合は、上記処理を行わなくてもよい。
無線部群153は、受信アンテナ群151で受信した受信信号群152を入力とし、周波数変換等の処理を行い、ベースバンド信号群154を出力する。
信号処理部155は、ベースバンド信号群154を入力し、復調、誤り訂正復号を行う、つまり、時間同期、周波数同期、チャネル推定などの処理も行う。このとき、信号処理部155は、一つ以上の端末が送信した変調信号を受信し、処理を行っているため、各端末が送信したデータと、各端末が送信した制御情報を得る。したがって、信号処理部155は、一つ以上の端末に対応するデータ群156、および、一つ以上の端末に対応する制御情報群157を出力する。
設定部158は、制御情報群157、設定信号160を入力とし、制御情報群157に基づき、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))」、「変調方式」、「プリコーディング方法」、「送信方法」、「アンテナの設定」、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか(マルチキャスト及びユニキャストの送信を同時に実現してもよい)」、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」、「マルチキャスト用の変調信号を送信する場合の送信方法」などを決定し、これらの決定した情報を含んだ制御信号159を出力する。
アンテナ部106−1、106−2、・・・、106−Mは、制御信号159を入力としている。このときの動作について、図2を用いて説明する。
図2は、アンテナ部106−1、106−2、・・・、106−Mの構成の一例を示している。各アンテナ部は、図2のように複数のアンテナを具備している。なお、図2では、アンテナを4つ描いているが、各アンテナ部は、複数のアンテナを具備していればよい。なお、アンテナの本数は4に限ったものではない。
図2は、アンテナ部106−iの構成となる。iは1以上M以下の整数である。
分配部202は、送信信号201(図1の送信信号105−iに相当)を入力とし、送信信号201を分配し、信号203−1、203−2、203−3、203−4を出力する。
乗算部204−1は、信号203−1、および、制御信号200(図1の制御信号159に相当)を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203−1に対し、係数W1を乗算し、乗算後の信号205−1を出力する。なお、係数W1は複素数で定義する。したがって、W1は実数をとることもできる。したがって、信号203−1をv1(t)とすると、乗算後の信号205−1はW1×v1(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205−1は、アンテナ206−1から電波として出力される。
同様に、乗算部204−2は、信号203−2、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203−2に対し、係数W2を乗算し、乗算後の信号205−2を出力する。なお、係数W2は複素数で定義する。したがって、W2は実数をとることもできる。したがって、信号203−2をv2(t)とすると、乗算後の信号205−2はW2×v2(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205−2は、アンテナ206−2から電波として出力される。
乗算部204−3は、信号203−3、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203−3に対し、係数W3を乗算し、乗算後の信号205−3を出力する。なお、係数W3は複素数で定義する。したがって、W3は実数をとることもできる。したがって、信号203−3をv3(t)とすると、乗算後の信号205−3はW3×v3(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205−3は、アンテナ206−3から電波として出力される。
乗算部204−4は、信号203−4、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203−4に対し、係数W4を乗算し、乗算後の信号205−4を出力する。なお、係数W4は複素数で定義する。したがって、W4は実数をとることもできる。したがって、信号203−4をv4(t)とすると、乗算後の信号205−4はW4×v4(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205−4は、アンテナ206−4から電波として出力される。
なお、W1の絶対値、W2の絶対値、W3の絶対値、W4の絶対値が等しくてもよい。
図3は、本実施の形態における図1の基地局の構成とは異なる基地局の構成を示しており、図3において、図1と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、以下では説明を省略する。
重みづけ合成部301は、変調信号105−1、変調信号105−2、・・・、変調信号105−M、および、制御信号159を入力とする。そして、重みづけ合成部301は、制御信号159に含まれる重みづけ合成に関する情報にもとづき、変調信号105−1、変調信号105−2、・・・、変調信号105−Mに対し、重みづけ合成を行い、重みづけ合成後の信号302−1、302−2、・・・、302−Kを出力する。Kは1以上の整数とする。そして、重みづけ合成後の信号302−1はアンテナ303−1から電波として出力され、重みづけ合成後の信号302−2はアンテナ303−2から電波として出力され、・・・、重みづけ合成後の信号302−Kはアンテナ303−Kから電波として出力される。
重みづけ合成後の信号yi(t)302−i(iは、1以上K以下の整数)は、以下のようにあらわされる(tは時間)。
なお、式(1)において、Aijは複素数で定義できる値であり、したがって、Aijは実数をとることもでき、xj(t)は変調信号105−jとなる。jは1以上M以下の整数である。
図4は、端末の構成の一例を示している。アンテナ部401−1、401−2、・・・、401−Nは、制御信号410を入力としている。Nは1以上の整数である。
無線部403−1は、アンテナ部401−1で受信した受信信号402−1、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、受信信号402−1に対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404−1を出力する。
同様に、無線部403−2は、アンテナ部401−2で受信した受信信号402−2、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、受信信号402−2に対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404−2を出力する。なお、無線部403−3から無線部403−(N−1)までの説明は省略する。
無線部403−Nは、アンテナ部401−Nで受信した受信信号402−N、および、制御信号410を入力とし、制御信号に基づき、受信信号402−Nに対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404−Nを出力する。
ただし、無線部403−1、403−2、・・・、403−Nはすべてが動作しなくてもよい。したがって、ベースバンド信号404−1、404−2、・・・、404−Nがすべて存在しているとは限らない。
信号処理部405は、ベースバンド信号404−1、404−2、・・・、404−N、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づいて、復調、誤り訂正復号の処理を行い、データ406、送信用制御情報407、制御情報408を出力する。つまり、信号処理部405は、時間同期、周波数同期、チャネル推定などの処理も行う。
設定部409は、制御情報408を入力とし、受信方法に関する設定を行い、制御信号410を出力する。
信号処理部452は、情報451、送信用制御情報407を入力とし、誤り訂正符号化、設定した変調方式によるマッピングなどの処理を行い、ベースバンド信号群453を出力する。
無線部群454は、ベースバンド信号群453を入力とし、帯域制限、周波数変換、増幅等の処理を行い、送信信号群455を出力し、送信信号群455は、送信アンテナ群456から、電波として出力される。
図5は、アンテナ部401−1、401−2、・・・、401−Nの構成の一例を示している。各アンテナ部は、図5のように複数のアンテナを具備している。なお、図5では、アンテナを4つ描いているが、各アンテナ部は、複数のアンテナを具備していればよい。なお、アンテナ部は、アンテナの本数は4に限ったものではない。
図5は、アンテナ部401−iの構成となる。iは1以上N以下の整数である。
乗算部503−1は、アンテナ501−1で受信した受信信号502−1、および、制御信号500(図4の制御信号410に相当)を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502−1に対し、係数D1を乗算し、乗算後の信号504−1を出力する。なお、係数D1は複素数で定義できる。したがって、D1は実数をとることもできる。したがって、受信信号502−1をe1(t)とすると、乗算後の信号504−1はD1×e1(t)とあらわすことができる(tは時間)。
同様に、乗算部503−2は、アンテナ501−2で受信した受信信号502−2、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502−2に対し、係数D2を乗算し、乗算後の信号504−2を出力する。なお、係数D2は複素数で定義できる。したがって、D2は実数をとることもできる。したがって、受信信号502−2をe2(t)とすると、乗算後の信号504−2はD2×e2(t)とあらわすことができる(tは時間)。
乗算部503−3は、アンテナ501−3で受信した受信信号502−3、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502−3に対し、係数D3を乗算し、乗算後の信号504−3を出力する。なお、係数D3は複素数で定義できる。したがって、D3は実数をとることもできる。したがって、受信信号502−3をe3(t)とすると、乗算後の信号504−3はD3×e3(t)とあらわすことができる(tは時間)。
乗算部503−4は、アンテナ501−4で受信した受信信号502−4、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502−4に対し、係数D4を乗算し、乗算後の信号504−4を出力する。なお、係数D4は複素数で定義できる。したがって、D4は実数をとろこともできる。したがって、受信信号502−4をe4(t)とすると、乗算後の信号504−4はD4×e4(t)とあらわすことができる(tは時間)。
合成部505は、乗算後の信号504−1、504−2、504−3、504−4を入力とし、乗算後の信号504−1、504−2、504−3、504−4を加算し、合成後の信号506(図4の受信信号402−iに相当する)を出力とする。したがって、合成後の信号506は、D1×e1(t)+D2×e2(t)+D3×e3(t)+D4×e4(t)とあらわされる。
図6は、本実施の形態における図4の端末の構成とは異なる端末の構成を示しており、図6において、図4と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、以下では説明を省略する。
乗算部603−1は、アンテナ601−1で受信した受信信号602−1、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602−1に対し、係数G1を乗算し、乗算後の信号604−1を出力する。なお、係数G1は複素数で定義できる。したがって、G1は実数をとることもできる。したがって、受信信号602−1をc1(t)とすると、乗算後の信号604−1はG1×c1(t)とあらわすことができる(tは時間)。
同様に、乗算部603−2は、アンテナ601−2で受信した受信信号602−2、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602−2に対し、係数G2を乗算し、乗算後の信号604−2を出力する。なお、係数G2は複素数で定義できる。したがって、G2は実数をとることもできる。したがって、受信信号602−2をc2(t)とすると、乗算後の信号604−2はG2×c2(t)とあらわすことができる(tは時間)。乗算部603−3から乗算部603−(L−1)までの説明は省略する。
乗算部603−Lは、アンテナ601−Lで受信した受信信号602−L、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602−Lに対し、係数GLを乗算し、乗算後の信号604−Lを出力する。なお、係数GLは複素数で定義できる。したがって、GLは実数をとることもできる。したがって、受信信号602−LをcL(t)とすると、乗算後の信号604−LはGL×cL(t)とあらわすことができる(tは時間)。
したがって、乗算部603−iは、アンテナ601−iで受信した受信信号602−i、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602−iに対し、係数Giを乗算し、乗算後の信号604−iを出力する。なお、係数Giは複素数で定義できる。したがって、Giは実数をとることもできる。したがって、受信信号602−iをci(t)とすると、乗算後の信号604−iはGi×ci(t)とあらわすことができる(tは時間)。なお、iは1以上L以下の整数とし、Lは2以上の整数である。
処理部605は、乗算後の信号604−1、乗算後の信号604−2、・・・、乗算後の信号604−L、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、信号処理を行い、処理後の信号606−1、606−2、・・・、606−Nを出力する。Nは2以上の整数とする。このとき、乗算後の信号604−iをpi(t)とあらわす。iは1以上L以下の整数とする。すると、処理後の信号606−j(rj(t))は、以下のようにあらわされる(jは1以上N以下の整数)。
なお、式(2)において、Bjiは複素数で定義できる値である。したがって、Bjiは実数をとることもできる。
図7は、基地局と端末の通信状態の一例を示している。なお、基地局は、アクセスポイント、放送局などと呼ぶことがある。
基地局700は、複数のアンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、図7は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−2、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−3を示す。
図7は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−2、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−3を示す。
なお、図7では、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビームの数を3、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビームの数を3としているが、これに限ったものではなく、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビームが複数、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビームが複数であればよい。
図7は、端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5を含み、例えば、図4、図5に示す端末と同じ構成である。
例えば、端末704−1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−1、および、受信指向性706−1を形成する。そして、受信指向性705−1により、端末704−1は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−1により、端末704−1は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1の受信及び復調が可能となる。
同様に、端末704−2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−2、および、受信指向性706−2を形成する。そして、受信指向性705−2により、端末704−2は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−2により、端末704−2は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1の受信及び復調が可能となる。
端末704−3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−3、および、受信指向性706−3を形成する。
そして、受信指向性705−3により、端末704−3は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−2の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−3により、端末704−3は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−2の受信及び復調が可能となる。
端末704−4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−4、および、受信指向性706−4を形成する。そして、受信指向性705−4により、端末704−4は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−4により、端末704−4は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−2の受信及び復調が可能となる。
端末704−5は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−5、および、受信指向性706−5を形成する。そして、受信指向性705−5により、端末704−5は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−5により、端末704−5は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−3の受信及び復調が可能となる。
図7では、端末は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1、702−2、702−3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、ストリーム1のデータを高い品質で得ることができ、また、端末は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1、703−2、703−3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、ストリーム2のデータを高い品質で得ることができる。
なお、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−2とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−3とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1、702−2、702−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1、703−2、703−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
図1、図3における基地局の設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。制御情報シンボルの構成の詳細については、後で行う。
図8は、図1、図3の#i情報101−iと図7を用いて説明した「ストリーム1」「ストリーム2」の関係を説明するための図面である。例えば、#1情報101−1に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#1送信データと名付ける。そして、#1送信データに対してマッピングを行い、データシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム1用、ストリーム2用に振り分け、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を得る。そして、ストリーム1のシンボル群は、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)を含み、ストリーム1のシンボル群は、図1、図3の基地局から送信される。また、ストリーム2のシンボル群は、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を含み、ストリーム2のシンボル群は、図1、図3の基地局から送信される。
図9は、横軸時間としたときのフレーム構成の一例を示している。
図9のストリーム1の#1シンボル群901−1は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1のシンボル群である。
図9のストリーム1の#2シンボル群901−2は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−2のシンボル群である。
図9のストリーム1の#3シンボル群901−3は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−3のシンボル群である。
図9のストリーム2の#1シンボル群902−1は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1のシンボル群である。
図9のストリーム2の#2シンボル群902−2は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−2のシンボル群である。
図9のストリーム2の#3シンボル群902−3は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−3のシンボル群である。
そして、ストリーム1の#1シンボル群901−1、ストリーム1の#2シンボル群901−2、ストリーム1の#3シンボル群901−3、ストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、ストリーム2の#3シンボル群902−3は、例えば、時間区間1に存在している。
また、前にも記載したように、ストリーム1の#1シンボル群901−1とストリーム2の#2シンボル群902−1は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、ストリーム1の#2シンボル群901−2とストリーム2の#2シンボル群902−2は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、ストリーム1の#3シンボル群901−3とストリーム2の#3シンボル群902−3は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されている。
例えば、図8の手順で、情報から「ストリーム1のデータシンボル群A」および「ストリーム2のデータシンボル群A」を生成した。そして、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A−1」、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A−2」、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A−3」を用意する。
つまり、「ストリーム1のデータシンボル群A−1」を構成するシンボルと「ストリーム1のデータシンボル群A−2」を構成するシンボルと「ストリーム1のデータシンボル群A−3」を構成するシンボルは同じである。
このとき、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1は、「ストリーム1のデータシンボル群A−1」を含んでおり、図9のストリーム1の#2シンボル群901−2は、「ストリーム1のデータシンボル群A−2」を含んでおり、図9のストリーム1の#3シンボル群901−3は、「ストリーム1のデータシンボル群A−3」を含んでいる。つまり、ストリーム1の#1シンボル群901−1、ストリーム1の#2シンボル群901−2、ストリーム1の#3シンボル群901−3は、同一のデータシンボル群を含んでいる。
また、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A−1」、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボル群と同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A−2」、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボル群と同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A−3」を用意する。
つまり、「ストリーム2のデータシンボル群A−1」を構成するシンボルと「ストリーム2のデータシンボル群A−2」を構成するシンボルと「ストリーム2のデータシンボル群A−3」を構成するシンボルは同じである。
このとき、図9のストリーム2の#1シンボル群902−1は、「ストリーム2のデータシンボル群A−1」を含んでおり、図9のストリーム2の#2シンボル群902−2は、「ストリーム2のデータシンボル群A−2」を含んでおり、図9のストリーム2の#3シンボル群902−3は、「ストリーム2のデータシンボル群A−3」を含んでいる。つまり、ストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、ストリーム2の#3シンボル群902−3は、同一のデータシンボル群を含んでいる。
図10は、図9で説明した「ストリームXのシンボル群#Y」(X=1,2;Y=1,2,3)のフレーム構成の一例を示している。図10において、横軸時間であり、1001は制御情報シンボル、1002はストリームのデータシンボル群である。このとき、ストリームのデータシンボル群1002は、図9を用いて説明した「ストリーム1のデータシンボル群A」または「ストリーム2のデータシンボル群A」を伝送するためのシンボルである。
なお、図10のフレーム構成において、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式などのマルチキャリア方式を用いてもよく、この場合、周波数軸方向にシンボルが存在していてもよい。また、各シンボルには、受信装置が時間及び周波数同期を行うためのリファレンスシンボル、受信装置が信号を検出するためのリファレンスシンボル、受信装置がチャネル推定を行うためのリファレンスシンボルなどが含まれていてもよい。そして、フレーム構成は図10に限ったものではなく、制御情報シンボル1001、ストリームのデータシンボル群1002をどのように配置してもよい。なお、リファレンスシンボルは、プリアンブル、パイロットシンボルと呼ぶこともある。
次に、制御情報シンボル1001の構成について説明する。
図11は、図10の制御情報シンボルとして送信するシンボルの構成の一例を示しており、横軸は時間である。図11において、端末は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」1101を受信することで、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」で実施する、受信時の指向性制御のための信号処理方法を決定する。
端末は、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102を受信することで、端末は、得る必要があるストリーム数を知る。
端末は、「ストリームのデータシンボルがどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103を受信することで、端末は、基地局が送信しているストリームのうち、どのストリームを受信できているか、を知ることができる。
上記についての例を説明する。
図7のように、基地局がストリーム、送信ビームを送信している場合について説明する。そして、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1における制御情報シンボルの具体的な情報について説明する。
図7の場合、基地局は「ストリーム1」および「ストリーム2」を送信しているため、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102の情報は「2」という情報となる。
また、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1は、ストリーム1のデータシンボルを送信しているため、「ストリームのデータシンボルがどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103の情報は「ストリーム1」という情報になる。
例えば、端末が、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1を受信した場合について説明する。このとき、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102から「送信ストリーム数が2」、「ストリームのデータシンボル群がどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103から「ストリーム1のデータシンボル」を得たことを認識する。
その後、端末は、「送信ストリーム数が2」、得ているデータシンボルが「ストリーム1のデータシンボル」であると認識するため、「ストリーム2のデータシンボル」を得る必要があると認識する。よって、端末は、ストリーム2のシンボル群を探す作業を開始することができる。例えば、端末は、図9のストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、ストリーム2の#3シンボル群902−3のいずれかの送信ビームを、探す。
そして、端末は、ストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、ストリーム2の#3シンボル群902−3のいずれかの送信ビームを得ることで、ストリーム1のデータシンボルとストリーム2のデータシンボルの両者のデータシンボルを得る。
このように、制御情報シンボルを構成することで、端末は、的確にデータシンボルを得ることができるという効果を得る。
以上のように、マルチキャスト伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよい、ビームを選択的に受信することにより、基地局が送信した変調信号は、送信指向性制御、受信指向性制御を行っているため、高いデータの受信品質が得られるエリアを広くすることができるという効果を得る。
また、上述の説明では、端末が、受信指向性制御を行っていることを説明したが、端末は、受信指向性制御を行わなくても、上述の効果を得ることは可能である。
なお、図10の「ストリームのデータシンボル群」1002の変調方式は、どのような変調方式であってもよく、「ストリームのデータシンボル群」1002の変調方式のマッピング方法は、シンボルごとに切り替わってもよい。つまり、マッピング後に同相I−直交Q平面上において、コンスタレーションの位相が、シンボルごとに切り替わってもよい。
図12は、基地局と端末の通信状態の図7とは異なる例である。なお、図12において、図7と同様に動作するものについては同一番号を付している。
基地局700は、複数のアンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102、(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、図12は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−2、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−3を示す。
図12は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−2、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−3を示す。
なお、図12では、「変調信号1」を伝送するための送信ビームの数を3、「変調信号2」を伝送するための送信ビームの数を3としているが、これに限ったものではなく、「変調信号1」を伝送するための送信ビームが複数、「変調信号2」を伝送するための送信ビームが複数であればよい。そして、「変調信号1」、「変調信号2」については、後で、詳しく説明する。
図12は、端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5を含み、例えば、図4、図5における端末と同じ構成である。
例えば、端末704−1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−1、および、受信指向性706−1を形成する。そして、受信指向性705−1により、端末704−1は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−1により、端末704−1は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1の受信及び復調が可能となる。
同様に、端末704−2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−2、および、受信指向性706−2を形成する。そして、受信指向性705−2により、端末704−2は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−2により、端末704−2は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1の受信及び復調が可能となる。
端末704−3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−3、および、受信指向性706−3を形成する。
そして、受信指向性705−3により、端末704−3は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−2の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−3により、端末704−3は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−2の受信及び復調が可能となる。
端末704−4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−4、および、受信指向性706−4を形成する。そして、受信指向性705−4により、端末704−4は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−4により、端末704−4は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−2の受信及び復調が可能となる。
端末704−5は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705−5、および、受信指向性706−5を形成する。そして、受信指向性705−5により、端末704−5は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706−5により、端末704−5は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−3の受信及び復調が可能となる。
図12における特長的な点は、端末は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1、1202−2、1202−3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、「変調信号1」を高い品質で得ることができ、また、端末は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1、1203−2、1203−3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、「変調信号2」を高い品質でえることができる。
なお、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−2とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−3とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1、1202−2、1202−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1、1203−2、1203−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
図1、図3における基地局の設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報を含んでおり、図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信変調信号数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「変調信号1を送信する送信ビーム数は3、変調信号2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。制御情報シンボルの構成の詳細については、後で行う。
図13は、図1、図3の#i情報101−iと図12を用いて説明した「変調信号1」「変調信号2」の関係を説明するための図面である。
例えば、#1情報101−1に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#1送信データと名付ける。そして、#1送信データに対してマッピングを行いデータシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム1用、ストリーム2用に振り分け、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を得る。このとき、シンボル番号iにおけるストリーム1のデータシンボルをs1(i)、ストリーム2のデータシンボルをs2(i)とする。すると、シンボル番号iにおける「変調信号1」tx1(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
そして、シンボル番号iにおける「変調信号2」tx2(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
なお、式(3)、式(4)において、α(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、β(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、γ(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、δ(i)は複素数で定義することができる(したがって、実数であってもよい)。また、α(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、β(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、γ(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、δ(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよい(固定の値であってもよい)。
そして、データシンボルから構成された「変調信号1のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号1のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。また、データシンボルから構成された「変調信号2のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号2のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。
なお、「変調信号1」「変調信号2」に対して、位相変更やCDD(Cyclic Delay Diversity)等の信号処理を行ってもよい。ただし、信号処理の方法はこれに限ったものではない。
図14は、横軸時間としたときのフレーム構成の一例を示している。
図14の変調信号1の#1シンボル群(1401−1)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202−1のシンボル群である。
図14の変調信号1の#2シンボル群(1401−2)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202−2のシンボル群である。
図14の変調信号1の#3シンボル群(1401−3)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202−3のシンボル群である。
図14の変調信号2の#1シンボル群(1402−1)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203−1のシンボル群である。
図14の変調信号2の#2シンボル群(1402−2)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203−2のシンボル群である。
図14の変調信号2の#3シンボル群(1402−3)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203−3のシンボル群である。
そして、変調信号1の#1シンボル群(1401−1)、変調信号1の#2シンボル群(1401−2)、変調信号1の#3シンボル群(1401−3)、変調信号2の#1シンボル群(1402−1)、変調信号2の#2シンボル群(1402−2)、変調信号2の#3シンボル群(1402−3)は、例えば、時間区間1に存在している。
また、前にも記載したように、変調信号1の#1シンボル群(1401−1)と変調信号2の#1シンボル群(1402−1)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、変調信号1の#2シンボル群(1401−2)と変調信号2の#2シンボル群(1402−2)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、変調信号1の#3シンボル群(1401−3)と変調信号2の#3シンボル群(1402−3)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されている。
例えば、図13の手順で、情報から「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」および「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を生成した。
そして、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A−1」、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A−2」、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A−3」を用意する(つまり、「変調信号1のデータ伝送領域の信号群A−1」を構成する信号と「変調信号1のデータ伝送領域の信号A−2」を構成する信号と「変調信号1のデータ伝送領域の信号A−3」を構成する信号は同じである。)。
このとき、図14の変調信号1の#1シンボル群(1401−1)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A−1」を含んでおり、図14の変調信号1の#2シンボル群(1401−2)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A−2」を含んでおり、図14の変調信号1の#3シンボル群(1401−3)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A−3」を含んでいる。つまり、変調信号1の#1シンボル群(1401−1)、変調信号1の#2シンボル群(1401−2)、変調信号1の#3シンボル群(1401−3)は、同等の信号を含んでいる。
また、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−1」、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−2」、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−3」を用意する(つまり、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−1」を構成する信号と「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−2」を構成する信号と「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−3」を構成する信号は同じである。)。
このとき、図14の変調信号2の#1シンボル群(1402−1)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−1」を含んでおり、図14のストリーム2の#2シンボル群(1402−2)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−2」を含んでおり、図14の変調信号2の#3シンボル群(1402−3)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A−3」を含んでいる。つまり、変調信号2の#1シンボル群(1402−1)、変調信号2の#2シンボル群(1402−2)、変調信号2の#3シンボル群(1402−3)は、同等の信号を含んでいる。
図15は、図14で説明した「変調信号Xのシンボル群#Y」(X=1,2;Y=1,2,3)のフレーム構成の一例を示している。図15において、横軸時間であり、1501は制御情報シンボル、1502はデータ伝送用の変調信号送信領域である。このとき、データ伝送用の変調信号送信領域1502は、図14を用いて説明した「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」または「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を伝送するためのシンボルである。
なお、図15のフレーム構成において、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式などのマルチキャリア方式を用いてもよく、この場合、周波数軸方向にシンボルが存在していてもよい。また、各シンボルには、受信装置が時間及び周波数同期を行うためのリファレンスシンボル、受信装置が信号を検出するためのリファレンスシンボル、受信装置がチャネル推定を行うためのリファレンスシンボルなどが含まれていてもよい。そして、フレーム構成は図15に限ったものではなく、制御情報シンボル1501、データ伝送用の変調信号送信領域1502をどのように配置してもよい。リファレンスシンボルは、例えば、プリアンブル、パイロットシンボルと呼んでも良い。
次に、制御情報シンボル1501の構成について説明する。
図16は、図15の制御情報シンボルとして送信するシンボルの構成の一例を示しており、横軸は時間である。図16において、1601は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」であり、端末は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」1601を受信することで、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」で実施する、受信時の指向性制御のための信号処理方法を決定する。
1602は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」であり、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602を受信することで、端末は、得る必要がある変調信号数を知る。
1603は、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」であり、端末は、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603を受信することで、端末は、基地局が送信している変調信号のうち、どの変調信号を受信できているか、を知ることができる。
上記についての例を説明する。
図12のように、基地局が「変調信号」、送信ビームを送信している場合を考える。そして、図14の変調信号1の#1シンボル群1401−1における制御情報シンボルの具体的な情報について説明する。
図12の場合、基地局は「変調信号1」および「変調信号2」を送信しているため、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602の情報は「2」という情報となる。
また、図14の変調信号1の#1シンボル群1401−1は、変調信号1のデータ伝送領域の信号を送信しているため、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603の情報は「変調信号1」という情報になる。
例えば、端末が、図14の変調信号1の#1シンボル群1401−1を受信したとする。このとき、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602から「変調信号数2」、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603から「変調信号1」を得ているということを認識する。
すると、端末は、存在する「変調信号数2」、得ている変調信号が「変調信号1」であると認識するので、「変調信号2」を得る必要があると認識する。よって、端末は、「変調信号2」を探す作業を開始することができる。例えば、図14の「変調信号2の#1シンボル群」1402−1、「変調信号2の#2シンボル群」1402−2、「変調信号2の#3シンボル群」1402−3のいずれかの送信ビームを、端末は探す。
そして、端末は、「変調信号2の#1シンボル群」1402−1、「変調信号2の#2シンボル群」1402−2、「変調信号2の#3シンボル群」1402−3のいずれかの送信ビームを得ることで、「変調信号1」と「変調信号2」の両者を得、ストリーム1のデータシンボル、ストリーム2のデータシンボルを高品質に得ることが可能となる。
このように、制御情報シンボルを構成することで、端末は、的確にデータシンボルを得ることができるという効果を得ることができる。
以上のように、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよい、ビームを選択的に受信することにより、基地局が送信した変調信号は、高いデータの受信品質が得られるエリアを広くすることができるという効果を得ることができる。これは、基地局が、送信指向性制御、受信指向性制御を行っているためである。
また、上述の説明では、端末が、受信指向性制御を行っていることを説明したが、端末は、受信指向性制御を行わなくても、上述の効果を得ることは可能である。
なお、図7において、各端末は、ストリーム1の変調信号と、ストリーム2の変調信号の両者を得ている場合について説明しているが、必ずしもこのような実施の形態に限ったものではない。例えば、ストリーム1の変調信号を得たい端末、ストリーム2の変調信号を得たい端末、ストリーム1の変調信号およびストリーム2の変調信号の両者を得たい端末が存在するというように、端末によって、得たい変調信号が異なるというような実施をしてもよい。
(実施の形態2)
実施の形態1では、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信する方法について説明した。本実施の形態では、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送を行うとともに、ユニキャストのデータ伝送を行う場合について説明する。
図17は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム702−1、702−2、702−3、703−1、703−2、703−3の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5、および、受信指向性705−1、705−2、705−3、705−4、705−5、706−1、706−2、706−3、706−4、706−5の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
図17において、特徴的な点は、基地局が、図7で説明したように、マルチキャストを行うとともに、基地局700と端末(例えば1702)がユニキャストの通信を行う点である。
基地局700は、マルチキャスト用の送信ビーム702−1、702−2、702−3、703−1、703−2、703−3に加え、図17では、ユニキャスト用の送信ビーム1701を生成し、端末1702に対し、個別データを伝送する。なお、図17では、端末1702に対し、基地局700は、送信ビーム1701の一つを送信している例を示しているが、送信ビームの数は、一つに限ったものではなく、基地局700は、端末1702に対し、複数の送信ビームを送信してもよい(複数の変調信号を送信してもよい)。
そして、端末1702は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、信号処理部605」により、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1703を形成する。これにより、端末1702は、送信ビーム1701の受信及び復調が可能となる。
なお、送信ビーム1701を含む送信ビームを生成するために、基地局は、例えば、図1、図3のような構成における信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行う。
逆に、端末1702が、基地局700に対し、変調信号を送信する場合、端末1702は、プリコーディング(または、重み付け合成)を行い、送信ビーム1703を送信し、基地局700は、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1701を形成する。これにより、基地局700は、送信ビーム1703の受信及び復調が可能となる。
なお、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1、702−2、702−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1、703−2、703−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、ユニキャスト用の送信ビーム1701は、送信ビーム702−1、702−2、702−3、703−1、703−2、703−3と同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
また、図17では、ユニキャスト通信を行う端末を1台として記載を進めたが、基地局とユニキャスト通信を行う端末の数は、複数台であってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信両者を行う」という情報が、設定部158に入力される。
あわせて、設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
さらに、基地局は、ユニキャスト通信を行う端末に対して、基地局が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボル、端末が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボルを送信してもよい。
図18は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7、図12と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム1202−1、1202−2、1202−3、1203−1、1203−2、1203−3の説明については、図12を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5、および、受信指向性705−1、705−2、705−3、705−4、705−5、706−1、706−2、706−3、706−4、706−5の説明については、図12を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
図18において、特徴的な点は、基地局が、図12で説明したように、マルチキャストを行うとともに、基地局700と端末(例えば1702)がユニキャストの通信を行う点である。
基地局700は、マルチキャスト用の送信ビーム1202−1、1202−2、1202−3、1203−1、1203−2、1203−3に加え、図18では、ユニキャスト用の送信ビーム1701を生成し、端末1702に対し、個別データを伝送する。なお、図18では、端末1702に対し、基地局700は、送信ビーム1701の一つを送信している例を示しているが、送信ビームの数は、一つに限ったものではなく、基地局700は、端末1702に対し、複数の送信ビームを送信してもよい(複数の変調信号を送信してもよい)。
そして、端末1702は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、信号処理部605」により、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1703を形成する。これにより、端末1702は、送信ビーム1701の受信及び復調が可能となる。
なお、送信ビーム1701を含む送信ビームを生成するために、基地局は、例えば、図1、図3のような構成における信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行う。
逆に、端末1702が、基地局700に対し、変調信号を送信する場合、端末1702は、プリコーディング(または、重み付け合成)を行い、送信ビーム1703を送信し、基地局700は、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1701を形成する。これにより、基地局700は、送信ビーム1703の受信及び復調が可能となる。
なお、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1、1202−2、1202−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1、1203−2、1203−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、ユニキャスト用の送信ビーム1701は、送信ビーム1202−1、1202−2、1202−3、1203−1、1203−2、1203−3と同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
また、図18では、ユニキャスト通信を行う端末を1台として記載を進めたが、基地局とユニキャスト通信を行う端末の数は、複数台であってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信両者を行う」という情報が、設定部158に入力される。
あわせて、設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
さらに、基地局は、ユニキャスト通信を行う端末に対して、基地局が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボル、端末が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボルを送信してもよい。
次に、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送を複数送信する場合について説明する。
図19は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム702−1、702−2、702−3、703−1、703−2、703−3の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5、および、受信指向性705−1、705−2、705−3、705−4、705−5、706−1、706−2、706−3、706−4、706−5の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
基地局700は、送信ビーム702−1、702−2、702−3、703−1、703−2、703−3に加えて送信ビーム1901−1、1901−2、1902−1、1902−2を送信する。
送信ビーム1901−1は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム1901−2も、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビームである。
送信ビーム1902−1は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム1902−2も、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビームである。
704−1、704−2、704−3、704−4、704−5、1903−1、1903−2、1903−3は端末であり、例えば、図4、図5のような構成で構成されている。なお、端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5の動作については、図7を用いて説明したとおりである。
端末1903−1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904−1、および、受信指向性1905−1を形成する。そして、受信指向性1904−1により、端末1903−1は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901−2の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905−1により、端末1903−1は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902−2の受信及び復調が可能となる。
端末1903−2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904−2、および、受信指向性1905−2を形成する。そして、受信指向性1904−2により、端末1903−2は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905−2により、端末1903−2は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901−2の受信及び復調が可能となる。
端末1903−3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904−3、および、受信指向性1905−3を形成する。そして、受信指向性1904−3により、端末1903−3は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905−3により、端末1903−3は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902−1の受信及び復調が可能となる。
端末1903−4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1から401−N」、および/または、「乗算部603−1から603−L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904−4、および、受信指向性1905−4を形成する。そして、受信指向性1904−4により、端末1903−4は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905−4により、端末1903−4は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901−1の受信及び復調が可能となる。
図19において、特徴的な点は、基地局が、マルチキャスト用のデータを含むストリームを複数送信するとともに、各ストリームは、複数の送信ビームで送信されており、各端末は、複数のストリームのうち一つ以上のストリームの送信ビームを選択的に受信する点である。
なお、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901−1とストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902−1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901−2とストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902−2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1、702−2、702−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1、703−2、703−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901−1、1901−2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。また、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902−1、1902−2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、図1の#1情報101−1からストリーム1のデータシンボルを生成してもよいし、ストリーム2のデータシンボルを生成し、#2情報101−2からストリーム3のデータシンボル、ストリーム4のデータシンボルを生成してもよい。なお、#1情報101−1、#2情報101−2はそれぞれ誤り訂正符号化を行い、その後、データシンボルを生成してもよい。
また、図1の#1情報101−1からストリーム1のデータシンボルを生成し、図1の#2情報101−2からストリーム2のデータシンボルを生成し、図1の#3情報101−3からストリーム3のデータシンボルを生成し、図1の#4情報101−4からストリーム4のデータシンボルを生成するとしてもよい。なお、#1情報101−1、#2情報101−2、#3情報101−3、#4情報101−4は、それぞれ、誤り訂正符号化を行い、その後データシンボルを生成してもよい。
つまり、各ストリームのデータシンボルは、図1の情報のいずれから生成してもよい。このため、端末は、マルチキャスト用のストリームを選択的に得ることができるという効果を得る。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は4」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3、ストリーム3を送信する送信ビーム数は2、ストリーム4を送信する送信ビーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
次に、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送を複数送信する場合について説明する。
図20は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7、図12、図19と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム1202−1、1202−2、1202−3、1203−1、1203−2、1203−3の説明については、図12の説明と重複するので、説明を省略する。
また、端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5、および、受信指向性705−1、705−2、705−3、705−4、705−5、706−1、706−2、706−3、706−4、706−5の説明については、図12の説明と重複するので、説明を省略する。
基地局700は、送信ビーム1202−1、1202−2、1202−3、1203−1、1203−2、1203−3に加えて送信ビーム2001−1、2001−2、2002−1、2002−2を送信する。
送信ビーム2001−1は、「変調信号3」を伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム2001−2も、「変調信号3」を伝送するための送信ビームである。
送信ビーム2002−1は、「変調信号4」を伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム2002−2も、「変調信号4」を伝送するための送信ビームである。
端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5、1903−1、1903−2、1903−3は、例えば、図4、図5と同じ構成である。なお、端末704−1、704−2、704−3、704−4、704−5の動作については、図7の説明と同じである。
端末1903−1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1からアンテナ401−Nまで」、および/または、「乗算部603−1から乗算部603−Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904−1、および、受信指向性1905−1を形成する。そして、受信指向性1904−1により、端末1903−1は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001−2の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905−1により、端末1903−1は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002−2の受信及び復調が可能となる。
端末1903−2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1からアンテナ401−Nまで」、および/または、「乗算部603−1から乗算部603−Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904−2、および、受信指向性1905−2を形成する。そして、受信指向性1904−2により、端末1903−2は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905−2により、端末1903−2は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001−2の受信及び復調が可能となる。
端末1903−3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1からアンテナ401−Nまで」、および/または、「乗算部603−1から乗算部603−Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904−3、および、受信指向性1905−3を形成する。そして、受信指向性1904−3により、端末1903−3は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905−3により、端末1903−3は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002−1の受信及び復調が可能となる。
端末1903−4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401−1からアンテナ401−Nまで」、および/または、「乗算部603−1から乗算部603−Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904−4、および、受信指向性1905−4を形成する。そして、受信指向性1904−4により、端末1903−4は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001−1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905−4により、端末1903−4は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002−1の受信及び復調が可能となる。
図20において、基地局が、マルチキャスト用のデータを含む変調信号を複数送信し、各変調信号は、複数の送信ビームで送信されており、各端末は、複数の変調信号のうち一つ以上のストリームの送信ビームを選択的に受信する。
なお、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−1を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−2を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202−3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203−3を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
基地局700は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001−1と「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002−1を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001−2と「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002−2を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702−1、702−2、702−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703−1、703−2、703−3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001−1、2001−2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。また、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002−1、2002−2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図19に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報を含んでおり、図20に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信変調信号数は4」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図20に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「変調信号1を送信する送信ビーム数は3、変調信号2を送信する送信ビーム数は3、変調信号3を送信する送信ビーム数は2、変調信号4を送信する送信ビーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
なお、図20では、端末は、「変調信号1」の送信ビームと「変調信号2」の送信ビームの両者を受信すると、高い受信品質でストリーム1のデータとストリーム2のデータを得ることができる。
同様に、端末は、「変調信号3」の送信ビームと「変調信号4」の送信ビームの両者を受信すると、高い受信品質でストリーム3のデータとストリーム4のデータを得ることができる。
そして、図20では、基地局が「変調信号1」、「変調信号2」、「変調信号3」、「変調信号4」を送信する例を説明しているが、基地局は、ストリーム5のデータ及びストリーム6のデータを伝送する「変調信号5」及び「変調信号6」を送信してもよいし、それよりも多くのストリームを伝送するためにより多くの変調信号を送信してもよい。なお、変調信号のそれぞれは1以上の送信ビームを用いて送信される。
さらに、図17、図18で説明したように、ユニキャスト用の送信ビーム(または受信指向性制御)が一つ以上存在していてもよい。
「変調信号1」、「変調信号2」の関係については、図13の説明と重複するので省略する。ここでは、「変調信号3」、「変調信号4」の関係について、図21を用いて説明する。
例えば、#2情報101−2に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#2送信データと名付ける。そして、#2送信データに対してマッピングを行い、データシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム3用、ストリーム4用に振り分け、ストリーム3のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム4のデータシンボル(データシンボル群)を得る。このとき、シンボル番号iにおけるストリーム3のデータシンボルをs3(i)、ストリーム4のデータシンボルをs4(i)とする。すると、シンボル番号iにおける「変調信号3」tx3(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
そして、シンボル番号iにおける「変調信号4」tx4(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
なお、式(5)、式(6)において、e(i)、f(i)、g(i)、h(i)は、それぞれ、複素数で定義することができ、したがって、実数であってもよい。
また、e(i)、f(i)、g(i)、h(i)と記載しているが、それらはシンボル番号iの関数でなくてもよく、固定の値であってもよい。
そして、データシンボルから構成された「変調信号3のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号3のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。また、データシンボルから構成された「変調信号4のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号4のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。
(補足)
当然であるが、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
また、各実施の形態、その他の内容については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、APSK(Amplitude Phase Shift Keying)、PAM(Pulse Amplitude Modulation)、PSK(Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)を適用してもよいし、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい。APSKは、例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKを含み、PAMは、例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMを含み、PSKは、例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK,4096PSKを含み、QAMは、例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMを含む。
また、I−Q平面における2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点の配置方法(2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点をもつ変調方式)は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。
本明細書で記載した「基地局」は、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)などであってもよい。そして、本明細書で記載している「端末」は、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局などであってもよい。また、本開示における「基地局」、「端末」は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるようなに構成されてもよい。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルなどが、フレームにおいて、どのように配置されていてもよい。
そして、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルは、どのような名付け方を行ってもよく、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボルであればよく、または、受信機が同期することによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、各変調信号のチャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行う。なお、パイロットシンボルは、プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等と呼ぶことがある。
また、制御情報用のシンボルは、データ(アプリケーション等のデータ)以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式、誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。
なお、本開示は各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
なお、例えば、上記通信方法を実行するプログラムを予めROM(Read Only Memory)に格納しておき、そのプログラムをCPU(Central Processor Unit)によって動作させるようにしても良い。
また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAM(Random Access Memory)に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には、入力端子及び出力端子を有する集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1、実施の形態2と異なるビームフォーミングを適用したときのマルチキャスト通信方法について説明する。
基地局の構成については、実施の形態1の図1から図3を用いて説明したとおりであるため、実施の形態1と同様に動作する部分についての説明は省略する。また、基地局と通信を行う端末の構成についても、実施の形態1の図4から図6を用いて説明したとおりであるため、実施の形態1と同様に動作する部分についての説明は省略する。
以下では、本実施の形態における基地局と端末の動作の例を説明する。
図22は、基地局が1つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している場合を示している。
図22において、基地局700は、送信用アンテナから「(マルチキャスト用)ストリーム1−1(ストリーム1の第1ビーム)」の送信ビーム2201−1を端末2202−1に対して送信しており、端末2202−1は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203−1を生成し、「ストリーム1−1」の送信ビーム2201−1を受信している。
図23は、図22のような基地局と端末の通信状態のために行う「基地局と端末の通信を行うための手順」の説明を行う。
[23−1]端末は、まず、基地局に対し、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。
[23−2]基地局は、[23−1]を受け、「ストリーム1のマルチキャスト送信を行っていない」ことを認識する。そこで、基地局は、端末に対し、ストリーム1のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。
[23−3]端末は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを受信し、基地局が送信指向性制御、端末が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。
[23−4]基地局は、端末が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、送信指向性制御を行い、ストリーム1のデータシンボルを送信する。
[23−5]端末は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム1のデータシンボルの受信を開始する。
なお、図23の「基地局と端末の通信を行うための手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図23に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。また、図23では、端末が受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わない場合であってもよい。このとき、図23において、基地局は、受信指向性制御用トレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わない。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204−1、204−2、204−3、204−4における乗算係数が設定され、また、基地局が図3の構成の場合、例えば、重み付け合成部301において、重み付け係数が設定される。なお、送信するストリーム数は、図22の場合「1」としているが、これに限ったものではない。
そして、端末が受信指向性制御を行う際、端末が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503−1、503−2、503−3、503−4における乗算係数が設定され、また、端末が図6の構成の場合、例えば、乗算部603−1、603−2、・・・、603−Lにおける乗算係数が設定される。
図24は、図23における基地局が、送信指向性制御用シンボル、および、受信指向性制御用シンボル、データシンボルを送信する際、基地局が送信するシンボルと端末が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図である。図24における(a)は基地局が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図であり、図24における(b)は端末が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図であり、いずれも横軸は時間である。
図23のように基地局と端末の通信が行われた場合、図24に示すように、まず、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401を、基地局は送信する。例えば、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401は、制御情報シンボルと既知のPSKシンボルで構成されている。
そして、端末は、基地局が送信した「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401を受信し、例えば、基地局が送信に使用するアンテナの情報、指向性制御で使用する乗算係数(または、重み付け係数)に関する情報をフィードバック情報シンボル2402として送信する。
基地局は、端末が送信した「フィードバック情報シンボル」2402を受信し、フィードバック情報シンボル2402から送信に使用するアンテナを決定し、また、フィードバック情報シンボル2402から送信指向性制御に用いる係数を決定する。その後、基地局は、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403を送信する。例えば、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403は、制御情報シンボルと既知PSKシンボルで構成されている。
そして、端末は、基地局が送信した「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403を受信し、例えば、端末が受信に使用するアンテナ、端末が受信指向性制御に使用する乗算係数を決定する。そして、端末は、データシンボルを受信する準備が完了したことをフィードバック情報シンボル2404として送信する。
そして、基地局は、端末が送信した「フィードバック情報シンボル」2404を受信し、フィードバック情報シンボル2404に基づき、データシンボル2405を出力する。
なお、図24の基地局と端末の通信は、一例であり、シンボルの送信の順番や基地局の送信と端末の送信の順番については、これに限ったものではない。また、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401、「フィードバック情報シンボル」2402、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403、「フィードバック情報シンボル」2404、「データシンボル」2405のそれぞれに、信号検出、時間同期、周波数同期、周波数オフセット推定及びチャネル推定のためのプリアンブル、リファレンスシンボル、パイロットシンボル、また、制御情報を伝送するためのシンボルなどが含まれていてもよい。
図25は、図23における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図25では、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(1)」2501−1−1として、ストリーム1の送信ビーム1の第1番目のデータシンボルを送信する。その後、データシンボル送信可能な区間2502−1が配置される。
その後、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(2)」2501−1−2として、(マルチキャスト用)ストリーム1の送信ビーム1の第2番目のデータシンボルを送信する。その後、データシンボル送信可能な区間2502−2が配置される。
その後、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(3)」2501−1−3として、(マルチキャスト用)ストリーム1の送信ビーム1の第3番目のデータシンボルを送信する。
このようにして、基地局は、図22に示した「(マルチキャスト用)ストリーム1−1」2201−1のデータシンボルを、基地局は送信する。なお、図25において、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(1)」2501−1−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(2)」2501−1−2、「(マルチキャスト用)データシンボル1−1データシンボル(3)」2501−1−3、・・・には、データシンボル以外に、信号検出、時間同期、周波数同期、周波数オフセット推定、チャネル推定のためのプリアンブル、リファレンスシンボル、パイロットシンボル、また、制御情報を伝送するためのシンボルなどが含まれていてもよい。
なお、図25では、データシンボル送信可能な区間2502−1は、ユニキャスト送信区間2503−1を含み、また、データシンボル送信可能な区間2502−2は、ユニキャスト送信区間2503−2を含む。
図25では、フレームは、ユニキャスト送信区間2503−1、2503−2を含む。例えば、図25では、基地局は、データシンボル送信可能な区間2502−1のユニキャスト送信区間2503−1を除く区間、および、データシンボル送信可能区間2502−2のユニキャスト送信区間2503−2を除く区間では、マルチキャスト用のシンボルを送信してもよい。この点については、後で、例を用いて説明する。
このように、ユニキャスト送信区間をフレームに設けることは、無線通信システムを安定的に動作させるために有用な構成要件となる。この点については、後で例を説明する。なお、ユニキャスト送信区間は、図25のような時間的位置でなくてもよく、どのように時間的に配置してもよい。なお、ユニキャスト送信区間は、基地局がシンボルを送信してもよいし、端末がシンボルを送信してもよい。
また、基地局によって、直接的に、ユニキャスト送信区間を設定できるような構成であってもよいが、別の方法として、基地局が、マルチキャスト用のシンボルを送信するための最大送信データ伝送速度を設定するようにしてもよい。
例えば、基地局が送信可能なデータの伝送速度が2Gbps(bps: bits per second)であり、基地局において、マルチキャスト用のシンボルを送信するのに割り当てることができるデータの最大伝送速度を1.5Gbpsとする場合、500Mbpsに相当するユニキャスト送信区間を設定することができる。
このように、ユニキャスト送信区間を基地局において間接的に設定できるような構成であってもよい。なお、別の具体的な例については後で説明を行う。
なお、図22の状態に伴い、図25では、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(1)」2501−1−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(2)」2501−1−2、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(3)」2501−1−3が存在するフレーム構成を記載しているが、これに限ったものではない。例えば、ストリーム1(ストリーム1−1)以外のマルチキャスト用のストリームのデータシンボルが存在してもよいし、ストリーム1の第2の送信ビームであるストリーム1−2のデータシンボル、ストリーム1の第3の送信ビームであるストリーム1−3データストリームが存在していてもよい。この点については、後で説明を行う。
図26は、図22の基地局が1つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している状態に対し、新たに端末が1つ追加されたときの状態を示しており、図22と同様に動作するものについては同一番号を付している。
図26において、新たに追加された端末は2202−2である。端末2202−2は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203−2を生成し、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1」の送信ビーム2201−1を受信する。
次に、図26について説明する。
以下の説明では、図26において、基地局700と端末2202−1がマルチキャスト通信を行っている状態に対し、新たに端末2202−2がマルチキャスト通信に参加するという状態である。したがって、図27に示すように基地局は、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2701と「データシンボル」2702を送信しており、図24に示した「基地局送信トレーニングシンボル」は送信しない。なお、図27において、横軸は時間である。
図28は、図26のように基地局が2つの端末にマルチキャスト用の送信ビームを送信している状態になるために行われる動作の例を示している。
[28−1]端末2202−2は、基地局に対して「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[28−2]基地局は、[28−1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202−2に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[28−3]端末2202−2は、[28−2]を受け、マルチキャスト用のストリーム1の受信を開始するために、受信指向性制御を実施する。そして、端末2202−2は、受信指向性制御を行い、「マルチキャスト用のストリーム1」の受信ができたことを、基地局に通知する。
[28−4]基地局は、[28−3]を受け、端末が「マルチキャスト用のストリーム1」を受信できたことを確認する。
[28−5]端末2202−2は、受信指向性制御を行い、「マルチキャスト用のストリーム1」の受信を開始する。
図29は、図22の基地局が一つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している状態に対し、新たに端末一つが追加されたときの状態を示しており、図22と同様に動作するものについては同一番号を付している。
図29において、新たに追加された端末は2202−2である。このとき、図26と異なる点は、基地局700は、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2(ストリーム1の第2)」の送信ビーム2201−2を新たに送信し、端末2202−2は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203−2を生成し、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2」の送信ビーム2201−2を受信する。
次に、図29のような状態のために行われる制御について説明する。
以下の説明では、図29において、基地局700と端末2202−1がマルチキャスト通信を行っている状態に対し、新たに端末2202−2がマルチキャスト通信に参加するという状態である。
図30は、図29のように基地局が2つの端末にマルチキャスト用の送信ビームを送信している状態になるために行われる動作の例を示している。
[30−1]端末2202−2は、基地局に対して「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[30−2]基地局は、[30−1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202−2に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[30−3]端末2202−2は、[30−2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[30−4]基地局は、[30−3]を受け、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビーム(つまり、図29の送信ビーム2201−2)を送信すると決定する。なお、ここでは、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビームを送信すると判断しているが、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビームを送信しないと判断してもよい。この点については、後で説明する。
そこで、基地局は、端末2202−2に対し、ストリーム1のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。なお、これらのシンボルの送信とは別に、図29におけるストリーム1−1の送信ビームを、基地局は送信している。この点については、後で説明する。
[30−5]端末2202−2は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニンシンボルを受信し、基地局が送信指向性制御、端末2202−2が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。
[30−6]基地局は、端末2202−2が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、ストリーム1のデータシンボル(図29のストリーム1−2の送信ビーム2201−2)を送信する。
[30−7]端末2202−2は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム1のデータシンボル(図29のストリーム1−2の送信ビーム2201−2)の受信を開始する。
なお、図30の「基地局と端末の通信を行うための手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図30に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。
また、図30では、端末の受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わないような場合であってもよい。このとき、図30において、基地局は、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わなくてもよい。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局の構成が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204−1、204−2、204−3、204−4における乗算係数が設定され、また、基地局の構成が図3の構成の場合、例えば、重み付け合成部301において、重み付け係数が設定される。なお、送信するストリーム数は、図29の場合、「2」としているが、これに限ったものではない。
そして、端末2202−1、2202−2が受信指向性制御を行う際、端末の構成が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503−1、503−2、503−3、503−4における乗算係数が設定され、また、端末の構成が図6の構成の場合、例えば、乗算部603−1、603−2、・・・、603−Lにおける乗算係数が設定される。
図31は、図30における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図31では、図29の「ストリーム1−1」が存在しているので、図25と同様に、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−M+2が存在する。なお、「(M)、(M+1)、(M+2)」と記載しているが、(マルチキャスト用)ストリーム1−1は、(マルチキャスト用)ストリーム1−2が存在する前から存在しているからである。したがって、図31では、Mは2以上の整数とする。
そして、図31に示すように、ユニキャスト送信区間2503−1、2503−2以外の区間において、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(1)」3101−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(2)」3101−2、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(3)」3101−3が存在している。
これまでの説明のように、以下のような特長をもつ。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(1)」3101−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(2)」3101−2、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(3)」3101−3は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1−1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1−2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)の送信ビームの指向性と、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(1)」3101−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(2)」3101−2、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(3)」3101−3の送信ビームの指向性は異なる。したがって、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットと、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(1)」3101−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(2)」3101−2、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(3)」3101−3の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットは異なる。
以上より、基地局が送信したマルチキャストストリームを2つの端末が受信できるようになる。このとき、送受信で指向性制御を行っているため、マルチキャスト用のストリームを受信することができるエリアを広範にすることができるという効果を得る。また、ストリームの追加、送信ビームの追加は必要なときに限って行うため、データを伝送するための周波数、時間、空間の資源を有効に活用することができるという効果を得る。
なお、以降で説明するような制御を行うことがある。制御の詳細は以下のとおりである。
図32は、図31と異なる「図30における基地局と端末の通信が完了した後、基地局が(ストリーム1の)データシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例」であり、横軸を時間とする。なお、図32において、図25、図31と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図32において、図31と異なる点は、ユニキャスト送信区間2503−1、2503−2を時間的に長く設定しているため、基地局は、これ以上のマルチキャスト用のシンボルを追加して、送信しない点である。
図33は、図29のように基地局が2つの端末(端末2202−1、2202−2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202−3が基地局に対し、送信ビームの追加の要求を行ったときの動作の例を示している。なお、基地局が送信している変調信号のフレームは、図32に示す。
[33−1]端末2202−3は、基地局に対して、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33−2]基地局は、[33−1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202−3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていることの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33−3]端末2202−3は、[33−2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[33−4]基地局は、[33−3]を受け、マルチキャスト用ストリーム1の送信ビームとして、ストリーム1−1の送信ビーム、ストリーム1−2の送信ビームとは別の送信ビームを送信することができるかの判定を行う。このとき、図32に示すフレームであることを考慮し、基地局は、マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないと判定する。よって、基地局は、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないこと」を端末2202−3に通知する。なお、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33−5]端末2202−3は、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないことの通知」を受信する。
なお、図33の「基地局と端末の通信の手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図33に限ったものではなく、各送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。このように、マルチキャスト送信のための通信資源が不足している場合、マルチキャスト送信ビームの追加を行わなくてもよい。
図34は、図29に示す基地局が2つの端末(端末2202−1、2202−2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202−3が基地局に対し、別のマルチキャスト用のストリーム(ストリーム2)の送信ビームの追加の要求を行う動作の例を示している。なお、基地局が送信している変調信号のフレームは、図31のような状態である。
[34−1]端末2202−3は、基地局に対して、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34−2]基地局は、[34−1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」を端末2202−3に通知する。また、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームを基地局が追加して送信できるかの判定を行う。このとき図31のようなフレーム状態であることを考慮し、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームの送信に対応していること」を端末2202−3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないことの通知」、および、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームが送信可能であることの通知」は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34−3]端末2203−3は、[34−2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の受信準備が完了したこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の受信準備が完了したこと」の通知は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34−4]基地局は、[34−3]を受け、マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームを送信することを決定する。そこで、基地局は、端末2202−3に対し、ストリーム2のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。なお、これらのシンボルの送信とは別に、図31のようにストリーム1−1の送信ビーム、ストリーム1−2の送信ビームを基地局は送信している。この点については、後で説明する。
[34−5]端末2202−3は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを受信し、基地局は送信指向性制御、端末2202−3が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。
[34−6]基地局は、端末2202−3が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、ストリーム2のデータシンボルを送信する。
[34−7]端末2202−3は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム2のデータシンボルの受信を開始する。
なお、図34の「基地局と端末の通信を行うための手順」は、一例であり、各情報の送信の順番は、図34に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる、また、図34では、端末の受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わないような場合であってもよい。このとき、図34において、基地局は受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わない。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204−1、204−2、204−3、204−4における乗算係数が設定される。
そして、端末2202−1、2202−2、2202−3が受信指向性制御を行う際、端末が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503−1、503−2、503−3、503−4における乗算係数が設定されることになり、また、端末の構成が図6の構成の場合、例えば、乗算部603−1、603−2、・・・、603−Lにおける乗算係数が設定される。
図35は、図34における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1、ストリーム2のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図35において、図31に示す「ストリーム1−1」、「ストリーム1−2」が存在しているので、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)が存在し、また、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N)」3101−N、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N+1)」3101−(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N+2)」3101−(N+2)が存在する。なお、N、Mは2以上の整数とする。
そして、図35に示すように、ユニキャスト送信区間2503−1、2503−2以外の区間において、「(マルチキャスト用)ストリーム2−1データシンボル(1)」3501−1、「(マルチキャスト用)ストリーム2−1データシンボル(2)」3501−2、「(マルチキャスト用)ストリーム2−1データシンボル(3)」3501−3が存在している。
これまでの説明のように、このとき、以下のような特長をもつ。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N)」3101−N、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N+1)」3101−(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N+2)」3101−(N+2)は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1−1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得る。また、端末は、「ストリーム1−2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得る。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)の送信ビームの指向性と、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(1)」3101−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(2)」3101−2、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(3)」3101−3の送信ビームの指向性は異なる。
したがって、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットと、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(1)」3101−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(2)」3101−2、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(3)」3101−3の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットは異なる。
・「(マルチキャスト用)ストリーム2−1データシンボル(1)」3501−1、「(マルチキャスト用)ストリーム2−1データシンボル(2)」3501−2、「(マルチキャスト用)ストリーム2−1データシンボル(3)」3501−3は「ストリーム2」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム2−1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム2」のデータを得る。以上より、端末は、基地局が送信した複数のマルチキャストストリーム(ストリーム1とストリーム2)を受信できる。このとき、送受信で指向性制御を行っているため、マルチキャスト用のストリームが受信可能なエリアを広範にすることができるという効果を得る。また、ストリームの追加、送信ビームの追加は必要なときに限って行うため、データを伝送するための周波数、時間、空間の資源を有効に活用することができるという効果を得る。
なお、以降で説明するような制御を行なってもよい。制御の詳細は以下のとおりである。
図32は、図35と異なる「基地局が(ストリーム1の)データシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例」であり、横軸を時間とする。なお、図32において、図25と図31と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図32において、図35と異なる点は、ユニキャスト送信区間2503−1、2503−2を時間的に長く設定しているため、基地局は、これ以上のマルチキャスト用のシンボル、例えば、新しいストリームのシンボルを追加して、送信しない点である。
図36は、図29のように基地局が2つの端末(端末2202−1、2202−2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202−3が基地局に対し、別のマルチキャスト用のストリーム(ストリーム2)の送信ビームの追加の要求を行う動作の例を示す。なお、基地局が送信する変調信号のフレームを、図32に示す。
[36−1]端末2202−3は、基地局に対して、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[36−2]基地局は、[36−1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」を端末2202−3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。また、基地局は、マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信することができるかの判定を行う。基地局は、図32に示すフレームを考慮し、マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないと判定する。よって、基地局は、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないこと」を端末2202−3に通知する。なお、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[36−3]端末2202−3は、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないことの通知」を受信する。
なお、図36の「基地局と端末の通信の手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図36に限ったものではなく、各送信の手順が入れ替わっても同様に実施することができる。このように、マルチキャスト送信のための通信資源が不足している場合、ストリームの追加、マルチキャスト送信ビームの追加を行わなくてもよい。
なお、図35などで示したユニキャスト送信区間2503−1、2503−2の設定方法について補足説明をする。
例えば、図35において、マルチキャスト用の送信ビームの数の最大値をあらかじめ決めておく、または、設定する。
そして、各端末の要求を受け、基地局は、マルチキャスト用の送信ビームの数の最大値以下となる、マルチキャスト用の送信ビームを送信する。例えば、図35の場合、マルチキャスト用の送信ビーム数は3である。そして、基地局は、マルチキャスト用の複数の送信ビームを送信するが、これらを送信した後の時間的な空き時間をユニキャスト送信区間と定める。
以上のように、ユニキャスト送信区間を定めてもよい。
(補足1)
補足1では、基地局が、複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合について説明する。
このとき、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1、ストリーム1の#2シンボル群901−2、および、ストリーム1の#3シンボル群901−3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報である。
また、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1、ストリーム1の#2シンボル群901−2、および、ストリーム1の#3シンボル群901−3が、コモンサーチスペース(common search space)であってもよい。なお、コモンサーチスペースとは、セル制御を行うための制御情報である。そして、コモンサーチスペースは、複数の端末に対し、ブロードキャストされる制御情報である。
同様に、例えば、図9のストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、および、ストリーム2の#3シンボル群902−3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図9のストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、および、ストリーム2の#3シンボル群902−3が、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1、ストリーム1の#2シンボル群901−2、および、ストリーム1の#3シンボル群901−3、ストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、および、ストリーム2の#3シンボル群902−3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401−1、変調信号1の#2シンボル群1401−2、および、変調信号1の#3シンボル群1401−3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401−1、変調信号1の#2シンボル群1401−2、および、変調信号1の#3シンボル群1401−3が、コモンサーチスペースであってもよい。
例えば、図14の変調信号2の#1シンボル群1402−1、変調信号2の#2シンボル群1402−2、および、変調信号2の#3シンボル群1402−3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図14の変調信号2の#1シンボル群1402−1、変調信号2の#2シンボル群1402−2、および、変調信号2の#3シンボル群1402−3が、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図14の変調信号1の#1シンボル群1401−1、変調信号1の#2シンボル群1401−2、および、変調信号1の#3シンボル群1401−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図14の変調信号2の#1シンボル群1402−1、変調信号2の#2シンボル群1402−2、および、変調信号2の#3シンボル群1402−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25のストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、および、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図25のストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、および、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図25のストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、および、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32のストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、及び、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図31、図32のストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、及び、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図31、図32のストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、及び、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、および、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図35において、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、および、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)は、コモンサーチスペースであってもよい。
例えば、図35のストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、および、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図35のストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、および、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図35において、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、および、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図35のストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、および、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信する。
(補足2)
補足2では、基地局が複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合について説明する。
このとき、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1、ストリーム1の#2シンボル群901−2、ストリーム1の#3シンボル群901−3、ストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、および、ストリーム2の#3シンボル群902−3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図9のストリーム1の#1シンボル群901−1、ストリーム1の#2シンボル群901−2、ストリーム1の#3シンボル群901−3、ストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、および、ストリーム2の#3シンボル群902−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401−1、変調信号1の#2シンボル群1401−2、変調信号1の#3シンボル群1401−3、変調信号2の#1シンボル群1401−3、変調信号2の#2シンボル群1402−2、および、変調信号2の#3シンボル群1402−3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図14の変調信号1の#1シンボル群1401−1、変調信号1の#2シンボル群1401−2、変調信号1の#3シンボル群1401−3、変調信号2の#1シンボル群1401−3、変調信号2の#2シンボル群1402−2、および、変調信号2の#3シンボル群1402−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25のストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、および、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図25のストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、および、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32のストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図31、図32のストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
例えば、図35のストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、および、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図35において、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)、ストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、および、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信する。
(補足3)
基地局が、図9のフレーム構成のように、ストリーム1の#1シンボル群901−1、ストリーム1の#2シンボル群901−2、ストリーム1の#3シンボル群901−3、ストリーム2の#1シンボル群902−1、ストリーム2の#2シンボル群902−2、及び、ストリーム2の#3シンボル群902−3を送信している時間帯に、「ストリーム1の#1シンボル群901−1の送信ビーム、ストリーム1の#2シンボル群901−2の送信ビーム、ストリーム1の#3シンボル群901−3の送信ビーム、ストリーム2の#1シンボル群902−1の送信ビーム、ストリーム2の#2シンボル群902−2の送信ビーム、ストリーム2の#3シンボル群902−3の送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
また、基地局が、図14のフレーム構成のように、変調信号1の#1シンボル群1401−1、変調信号1の#2シンボル群1401−2、変調信号1の#3シンボル群1401−3、変調信号2の#1シンボル群1402−1、変調信号2の#2シンボル群1402−2、変調信号2の#3シンボル群1402−3を送信している時間帯に「変調信号1の#1シンボル群1401−1の送信ビーム、変調信号1の#2シンボル群1401−2の送信ビーム、変調信号1の#3シンボル群1401−3の送信ビーム、変調信号2の#1シンボル群1402−1の送信ビーム、変調信号2の#2シンボル群1402−2の送信ビーム、変調信号2の#3シンボル群1402−3の送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
このとき、「別のシンボル群」は、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボル群であってもよいし、本開示の他の部分で説明したような、制御情報シンボル群を含むシンボル群であってもよいし、他のマルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボル群であってもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
(補足4)
基地局が、図25のフレーム構成のように、ストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3を送信している時間帯に、「ストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
なお、図25において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3を送信している時間帯に、「ストリーム1−1データシンボル(1)2501−1−1、ストリーム1−1データシンボル(2)2501−1−2、ストリーム1−1データシンボル(3)2501−1−3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
また、基地局が、図31、図32のフレーム構成のように、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図31、図32において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
そして、基地局が、図31、図32のフレーム構成のように、ストリーム1―2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3を送信している時間帯に、「ストリーム1―2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図31、図32において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1―2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3を送信している時間帯に、「ストリーム1―2データシンボル(1)3101−1、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
また、基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
そして、基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3を送信している時間帯に、「ストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3を送信している時間帯に、「ストリーム2−1データシンボル(1)3501−1、ストリーム2−1データシンボル(2)3501−2、ストリーム2−1データシンボル(3)3501−3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
上記において、「別のシンボル群」とは、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボル群であってもよいし、本明細書の他の部分で説明したような、制御情報シンボルを含むシンボル群であってもよいし、他のマルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボル群であってもよい。
このとき、図1の基地局が、信号処理部102の信号処理によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよいし、図1の基地局が、アンテナ部106−1からアンテナ部106−Mまでのアンテナを選択することで、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
そして、図25、図31、図32、図に記載されているようなユニキャスト送信区間2503−1、2503−2を設定しなくてもよい。
(補足5)
図31、図32に関する説明で以下のような記載を行っている。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(1)」3101−1、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(2)」3101−2、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(3)」3101−3は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1−1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1−2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
また、図35に関する説明で以下のような記載を行っている。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M)」2501−1−M、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+1)」2501−1−(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−1データシンボル(M+2)」2501−1−(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N)」3101−N、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N+1)」3101−(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1−2データシンボル(N+2)」3101−(N+2)は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1−1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1−2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
以下では、上述について補足説明を行う。例えば、図35において、以下の、<方法1−1>、または、<方法1−2>、または、<方法2−1>、または、<方法2−2>により、上述を実現するにことができる。
<方法1−1>
・ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−Mとストリーム1−2データシンボル(N)3101−Nが同じデータを含んでいる。
そして、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)とストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)が同じデータを含んでいる。
ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)とストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)が同じデータを含んでいる。
<方法1−2>
・ストリーム1−1データシンボル(K)2501−1−Kが含むデータと同じデータが含まれているストリーム1−2データシンボル(L)3101−Lが存在する。なお、K、Lは整数である。
<方法2−1>
・ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−Mとストリーム1−2データシンボル(N)3101−Nが一部同じデータを含んでいる。
そして、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)とストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)が一部同じデータを含んでいる。
ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)とストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)が一部同じデータを含んでいる。
<方法2−2>
・ストリーム1−1データシンボル(K)2501−1−Kが含むデータの一部を含んでいるストリーム1−2データシンボル(L)3101−Lが存在する。なお、K、Lは整数である。
すなわち、第1の基地局または第1の送信システムは、第1のストリームのデータを含む第1のパケット群と、第1のストリームのデータを含む第2のパケット群とを生成し、第1のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビームを用いて第1の期間に送信し、第2のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビームとは異なる第2の送信ビームを用いて第2の期間に送信し、第1の期間と第2の期間は互いに重複していない。
ここで、第2のパケット群は、第1のパケット群に含まれる第1のパケットが含むデータと同一のデータを含む第2のパケットを含んでいてもよい。また、上記とは別の構成として、第2のパケット群は、第1のパケット群に含まれる第1のパケットが含むデータの一部と同一のデータを含む第3のパケットを含んでいてもよい。
また、第1の送信ビームと第2の送信ビームは、同一のアンテナ部を用いて送信される互いに異なる指向性を有する送信ビームであってもよいし、互いに異なるアンテナ部を用いて送信される送信ビームであってもよい。
また、第2の基地局または第2の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第1のストリームのデータを含む第3のパケット群をさらに生成し、第3のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビーム及び第2の送信ビームとは異なる第3の送信ビームを用いて第3の期間に送信し、第3の期間は第1の期間および第2の期間と重複していない。
ここで、第2の基地局または第2の送信システムは、第1の期間、第2の期間及び第3の期間を所定の順序で繰り返し設定してもよい。
また、第3の基地局または第3の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第1のストリームのデータを含む第3のパケット群をさらに生成し、第3のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビーム及び第2の送信ビームとは異なる第3の送信ビームを用いて第3の期間に送信し、第3の期間の少なくとも一部は第1の期間と重複している。
ここで、第3の基地局または第3の送信システムは、第1の期間、第2の期間及び第3の期間を繰り返し設定してもよく、繰り返し設定される第3の期間のいずれの第3の期間もその少なくとも一部が第1の期間と重複していてもよいし、繰り返し設定される第3の期間のうち少なくともいずれか一つの第3の期間も第1の期間と重複していなくてもよい。
また、第4の基地局または第4の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第2のストリームのデータを含む第4のパケットをさらに生成し、第4のパケットを第1の送信ビームとは異なる第4の送信ビームを用いて第4の期間に送信し、第4の期間の少なくとも一部は第1の期間と重複している。
なお、上記の説明では、第1の期間と第2の期間は互いに重複していないと説明したが、第1の期間と第2の期間は一部が互いに重複していてもよいし、第1の期間の全部が第2の期間と重複していてもよいし、第1の期間の全部が第2の期間の全部と互いに重複していてもよい。
また、第5の基地局または第5の送信システムは、第1のストリームのデータを含むパケット群を一つまたは複数生成し、パケット群毎に互いに異なる送信ビームを用いて送信し、端末から送信される信号に基づいて生成するパケット群の数を増加、または減少させるとしてもよい。
なお、上述において、「ストリーム」と記載しているが、本明細書の他の箇所で記載しているように、図31、図32の「ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、および、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、および、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、および、ストリーム1−2データシンボル(1)3101−1、および、ストリーム1−2データシンボル(2)3101−2、ストリーム1−2データシンボル(3)3101−3」、および、図35の「ストリーム1−1データシンボル(M)2501−1−M、および、ストリーム1−1データシンボル(M+1)2501−1−(M+1)、ストリーム1−1データシンボル(M+2)2501−1−(M+2)、および、ストリーム1−2データシンボル(N)3101−N、および、ストリーム1−2データシンボル(N+1)3101−(N+1)、および、ストリーム1−2データシンボル(N+2)3101−(N+2)」は、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボルであってもよいし、制御情報シンボルを含むシンボルであってもよいし、マルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボルであってもよい。
(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態1から実施の形態3で説明した通信システムの具体的な例について説明する。
本実施の形態における通信システムは、(複数の)基地局と複数の端末で構成されているものとする。例えば、図7、図12、図17、図19、図20、図26、図29などにおける基地局700と端末704−1、704−2などにより構成された通信システムを考える。
図37は、基地局(700)の構成の一例を示している。
論理チャネル生成部3703は、データ3701および制御データ3702を入力とし、論理チャネル信号3704を出力する。論理チャネル信号3704は、例えば、制御用の論理チャネルである「BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、DCCH(Dedicated Control Channel)」、データ用の論理チャネルである「DTCH(Dedicated Traffic Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)」などで構成されているものとする。
なお、「BCCHは、下りリンク、システム制御情報の報知用チャネル」であり、「PCCHは、下りリンク、ページング情報用チャネル」であり、「CCCHは、下りリンク、RRC(Radio Resource Control)接続が存在しないときに使用する共通制御チャネル」であり、「MCCHは、下りリンク、1対多のMBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)のためのマルチキャスト・チャネルスケジューリング、制御用チャネル」であり、「DCCHは、下りリンク、RRC接続をもつ端末に使用される専用制御チャネル」であり、「DTCHは、下りリンク、1台の端末UE(User Equipment)への専用トラフィック・チャネル、ユーザ・データ専用チャネル」であり、「MTCHは、下りリンク、1対多のMBMSユーザ・データ用チャネル」である。
トランスポートチャネル生成部3705は、論理チャネル信号3704を入力とし、トランスポートチャネル信号3706を生成し、出力する。トランスポートチャネル信号3706は、例えば、BCH(Broadcast Channel)、DL−SCH(Downlink Shared Channel)、PCH(Paging Channel)、MCH(Multicast Channel)などで構成されているものとする。
なお、「BCHは、セル全域にわたって報知されるシステム情報用チャネル」であり、「DL−SCHは、ユーザ・データ、制御情報とシステム情報を用いるチャネル」であり、「PCHは、セル全域にわたって放置されるページング情報用チャネル」であり、「MCHは、セル全域にわたって報知されるMBMSトラフィックならびに制御用チャネル」である。
物理チャネル生成部3707は、トランスポートチャネル信号3706を入力とし、物理チャネル信号3708を生成し、出力する。物理チャネル信号3708は、例えば、PBCH(Physical; Broadcast Channel)、PMCH(Physical Multicast Channel)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)などで構成されているものとする。
なお、「PBCHは、BCHトランスポート・チャネルの伝送用」であり、「PMCHは、MCHトランスポート・チャネル伝送用」であり、「PDSCHは、DL−SCHならびにトランスポート・チャネルの伝送用」であり、「PDCCHは下りリンクL1(Layer 1)/L2(Layer 2)制御信号の伝送用」である。
変調信号生成部3709は、物理チャネル信号3708を入力とし、物理チャネル信号3708に基づいた変調信号3710を生成し、出力する。そして、基地局700は、変調信号3710を、電波として送信することになる。
まず、基地局が、複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合を考える。
このとき、例えば、図9の901−1のストリーム1のシンボル群#1、および、901−2のストリーム1のシンボル群#2、および、901−3のストリーム1のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
ここで、ブロードキャストチャネルについて説明する。ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD−SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL−SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
同様に、例えば、図9の902−1のストリーム2のシンボル群#1、および、902−2のストリーム2のシンボル群#2、および、902−3のストリーム2のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD−SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL−SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
このとき、図9の901−1のストリーム1のシンボル群#1、および、901−2のストリーム1のシンボル群#2、および、901−3のストリーム1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、また、図9の902−1のストリーム2のシンボル群#1、および、902−2のストリーム2のシンボル群#2、および、902−3のストリーム2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図9のストリーム2のシンボル群#1(902−1)、ストリーム2のシンボル群#2(902−2)、ストリーム2のシンボル群#3(902−3)など、ストリーム2を送信しない場合があってもよい。特に、ブロードキャストチャネルの信号を送信する場合、ストリーム2のシンボル群を、基地局が送信しないとしてもよい(このとき、例えば、図7では、703−1、703−2、703−3を基地局701が送信していないことになる。)。
例えば、図14の1401−1の変調信号1のシンボル群#1、および、1401−2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401−3の変調信号1のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD−SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL−SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
例えば、図14の1402−1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402−2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402−3の変調信号2のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD−SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL−SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図14の1401−1の変調信号1のシンボル群#1、および、1401−2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401−3の変調信号1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図14の1402−1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402−2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402−3の変調信号2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25の2501−1−1のストリーム1−1データシンボル(1)、および、2501−1−2のストリーム1−1データシンボル(2)、および、2501−1−3のストリーム1−1データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD−SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL−SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図25の2501−1−1のストリーム1−1データシンボル(1)、および、2501−1−2のストリーム1−1データシンボル(2)、および、2501−1−3のストリーム1−1データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32の2501−1−Mのストリーム1−1データシンボル(M)、および、2501−1−(M+1)のストリーム1−1データシンボル(M+1)、および、2501−1−(M+2)のストリーム1−1データシンボル(M+2)、および、3101−1のストリーム1−2データシンボル(1)、および、3101−2のストリーム1−2データシンボル(2)、3101−3のストリーム1−2データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD−SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL−SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図31、図32の2501−1−Mのストリーム1−1データシンボル(M)、および、2501−1−(M+1)のストリーム1−1データシンボル(M+1)、および、2501−1−(M+2)のストリーム1−1データシンボル(M+2)、および、3101−1のストリーム1−2データシンボル(1)、および、3101−2のストリーム1−2データシンボル(2)、3101−3のストリーム1−2データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、2501−1−Mのストリーム1−1データシンボル(M)、および、2501−1−(M+1)のストリーム1−1データシンボル(M+1)、2501−1−(M+2)のストリーム1−1データシンボル(M+2)、および、3101−Nのストリーム1−2データシンボル(N)、および、3101−(N+1)のストリーム1−2データシンボル(N+1)、および、3101−(N+2)のストリーム1−2データシンボル(N+2)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD−SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL−SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
例えば、図35の3501−1のストリーム2−1データシンボル(1)、および、3501−2のストリーム2−1データシンボル(2)、および、3501−3のストリーム2−1データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD−SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL−SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図35において、2501−1−Mのストリーム1−1データシンボル(M)、および、2501−1−(M+1)のストリーム1−1データシンボル(M+1)、2501−1−(M+2)のストリーム1−1データシンボル(M+2)、および、3101−Nのストリーム1−2データシンボル(N)、および、3101−(N+1)のストリーム1−2データシンボル(N+1)、および、3101−(N+2)のストリーム1−2データシンボル(N+2)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図35の3501−1のストリーム2−1データシンボル(1)、および、3501−2のストリーム2−1データシンボル(2)、および、3501−3のストリーム2−1データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信することになる。
なお、図9のストリーム1のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。同様に、図9のストリーム2のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
図14のストリーム1のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。同様に、図14のストリーム2のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
また、図25のストリーム1−1のシンボルに、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。図31、図32のストリーム1−1のシンボル、ストリーム1−2のシンボルに、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
そして、PBCHは、例えば、「UEがセルサーチ後の最初に読むべき最低限の情報(システム帯域幅、システムフレーム番号、送信アンテナ数など)を送信するために使用される」という構成としてもよい。
PMCHは、例えば、「MBSFN(Multicast-broadcast single-frequency network)の運用に使用される」という構成としてもよい。
PDSCHは、例えば、「下りリンクのユーザデータを送信するための共有データチャネルであり、C(control)-plane/U(User)-planeに関係なくすべてのデータを集約して送信される」という構成としてもよい。
PDCCHは、例えば、「eNodeB(gNodeB)(基地局)がスケジューリングにより選択したユーザに対して、無線リソースの割り当て情報を通知するために使用される」という構成としてもよい。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、基地局(700)が送信する図9のストリーム1のシンボル群とストリーム2のシンボル群の構成について補足説明を行う。
図38は、基地局(700)が送信するストリーム1のフレーム構成の一例を示しており、図38におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図38は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方法のようなマルチキャリア伝送方式のフレーム構成となる。
図38におけるストリーム1のシンボル領域3801_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
ストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、ストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は図9のストリーム1のシンボル群#i(901−i)に相当するものとする。
ストリーム1のシンボル領域3801_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータを伝送する(ユニキャストする)場合に、図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2を使用することができる。
そして、図38のストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
図39は、基地局(700)が送信するストリーム2のフレーム構成の一例を示しており、図39におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図39はOFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式のフレームとなる。
図39におけるストリーム2のシンボル領域3901_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
ストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、ストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は図9のストリーム2のシンボル群#i(902−i)に相当するものとする。
ストリーム2のシンボル領域3901_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータ伝送する(ユニキャストする)場合に、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2を使用することができる。
そして、図39のストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
なお、基地局は、図38における時刻X(図38の場合、Xは1以上10以下の整数)、キャリアY(図38の場合Yは1以上40以下の整数)のシンボルと図39の時刻X、キャリアYのシンボルを同一周波数、同一時刻を用いて送信することになる。
そして、図9の901−1のストリーム1のシンボル群#1、および、901−2のストリーム1のシンボル群#2、および、901−3のストリーム1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図38のストリーム1のシンボル群#iの特徴については、図9のストリーム1のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
また、図9の902−1のストリーム2のシンボル群#1、および、902−2のストリーム2のシンボル群#2、および、902−3のストリーム2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図39のストリーム2のシンボル群#iの特徴については、図9のストリーム2のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図38、図39のフレーム構成のキャリア10からキャリア20における時刻11以降にシンボルが存在した場合、マルチキャスト伝送用に使用してもよいし、個別データ伝送(ユニキャスト伝送)に使用してもよい。
また、基地局が、図38、図39のフレーム構成で、図9のようなフレームを送信した場合、実施の形態1、実施の形態4で説明した実施を同様に行ってもよい。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、基地局(700)が送信する図14の変調信号1のシンボル群と変調信号2のシンボル群の構成について補足説明を行う。
図40は、基地局(700)が送信する変調信号1のフレーム構成の一例を示しており、図40におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図40は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方法のようなマルチキャリア伝送方式のフレーム構成となる。
図40における変調信号1のシンボル領域4001_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は図14の変調信号1のシンボル群#i(1401−i)に相当するものとする。
変調信号1のシンボル領域4001_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータを伝送する(ユニキャストする)場合に、図40のストリーム1のシンボル領域4001_1、4001_2を使用することができる。
そして、図40の変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
図41は、基地局(700)が送信する変調信号2のフレーム構成の一例を示しており、図41におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図41はOFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式のフレームとなる。
図41における変調信号2のシンボル領域4101_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は図14の変調信号2のシンボル群#i(1402−i)に相当するものとする。
変調信号2のシンボル領域4101_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータ伝送する(ユニキャストする)場合に、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4101_2を使用することができる。
そして、図41の変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
なお、基地局は、図40における時刻X(図40の場合、Xは1以上10以下の整数)、キャリアY(図40の場合Yは1以上40以下の整数)のシンボルと、図41の時刻X、キャリアYのシンボルを同一周波数、同一時刻を用いて送信することになる。
そして、図14の1401_1のストリーム1のシンボル群#1、および、1401_2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401_3の変調信号1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図40の変調信号1のシンボル群#iの特徴については、図14の変調信号1のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
また、図14の1402_1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402_2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402_3の変調信号2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図41の変調信号2のシンボル群#iの特徴については、図14の変調信号2のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図40、図41のフレーム構成のキャリア10からキャリア20における時刻11以降にシンボルが存在した場合、マルチキャスト伝送用に使用してもよいし、個別データ伝送(ユニキャスト伝送)に使用してもよい。
また、基地局が、図40、図41のフレーム構成で、図14のようなフレームを送信した場合、実施の形態1、実施の形態4で説明した実施を同様に行ってもよい。
上述の説明における図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2の使用方法の例について説明する。
図42は、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」の端末への割り当ての一例を示している。なお、図42において、横軸は時間であり、縦軸は周波数(キャリア)である。
図42に示すように、例えば、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」を周波数分割し、端末に対し割り当てを行う。そして、4201_1は端末#1用に割り当てられたシンボル群であり、4201_2は端末#2用に割り当てられたシンボル群であり、4201_3は端末#3用に割り当てられたシンボル群である。
例えば、基地局(700)は、端末#1、端末#2、端末#3と通信を行っており、基地局が端末#1に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#1用に割り当てられたシンボル群4201_1」を用いて、基地局は端末#1にデータを伝送することになる。そして、基地局が端末#2に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#2用に割り当てられたシンボル群4201_2」を用いて、基地局は端末#2にデータを伝送することになる。基地局が端末#3に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#3用に割り当てられたシンボル群4201_3」を用いて、基地局は端末#3にデータを伝送することになる。
なお、端末への割り当て方法は、図42に限ったものではなく、周波数帯域(キャリア数)は時間により変化してもよいし、また、どのように設定してもよい。そして、時間とともに端末への割り当て方法を変更してもよい。
図43は、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」の端末への割り当ての図42とは異なる例である。なお、図43において、横軸は時間であり縦軸は周波数(キャリア)である。
図43に示すように、例えば、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」を時間、周波数分割を行い、端末に対し割り当てを行う。そして、4301_1は端末#1用に割り当てられたシンボル群であり、4301_2は端末#2用に割り当てられたシンボル群であり、4301_3は端末#3用に割り当てられたシンボル群であり、4301_4は端末#4用に割り当てられたシンボル群であり、4301_5は端末#5用に割り当てられたシンボル群であり、4301_6は端末#6用に割り当てられたシンボル群である。
例えば、基地局(700)は、端末#1、端末#2、端末#3、端末#4、端末#5、端末#6と通信を行っており、基地局が端末#1に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#1用に割り当てられたシンボル群4301_1」を用いて、基地局は端末#1にデータを伝送することになる。そして、基地局が端末#2に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#2用に割り当てられたシンボル群4301_2」を用いて、基地局は端末#2にデータを伝送することになる。基地局が端末#3に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#3用に割り当てられたシンボル群4301_3」を用いて、基地局は端末#3にデータを伝送することになる。基地局が端末#4に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#4用に割り当てられたシンボル群4301_4」を用いて、基地局は端末#4にデータを伝送することになる。基地局が端末#5に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#5用に割り当てられたシンボル群4301_5」を用いて、基地局は端末#5にデータを伝送することになる。基地局が端末#6に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#6用に割り当てられたシンボル群4301_6」を用いて、基地局は端末#6にデータを伝送することになる。
なお、端末への割り当て方法は、図43に限ったものではなく、周波数帯域(キャリア数)、時間幅は変化してもよいし、また、どのように設定してもよい。そして、時間とともに端末への割り当て方法を変更してもよい。
また、図38、図39、図40、図41におけるストリーム1のシンボル領域、ストリーム2のシンボル領域、変調信号1のシンボル領域、変調信号2のシンボル領域では、キャリアごとに異なる重み付け合成を行ってもよいし、複数のキャリアを単位として、重み付け合成方法を決定してもよい。また、図43、図44のように割り当てた端末ごとに重み付け合成のパラメータを設定してもよい。キャリアにおける重み付け合成の方法の設定は、これらの例に限ったものではない。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態7)
本明細書において、図7、図12、図17、図18、図19、図20、図22における基地局700、他の実施の形態で説明した基地局の構成として、図44のような構成であってもよい。
以下では、図44の基地局の動作について説明を行う。図44において、図1、図3と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
重み付け合成部301は、信号処理後の信号103_1、103_2、・・・、103_M、および、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づき、重み付け合成を行い、重み付け合成信号4401_1、4401_2、・・・、4401_Kを出力する。なお、Mは2以上の整数とし、Kは2以上の整数とする。
例えば、信号処理後の信号103_i(iは1以上M以下の整数)をui(t)(tは時間)、重み付け合成後の信号4401_g(gは1以上K以下の整数)をvg(t)とあらわすと、vg(t)は次式であらわすことができる。
無線部104_gは、重み付け合成後の信号4401_g、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、所定の処理を行い、送信信号105_gを生成し、出力する。そして、送信信号105_gはアンテナ303_1から送信される。
なお、基地局が対応している送信方法は、OFDMなどのマルチキャリア方式であってもよいし、シングルキャリア方式であってもよい。また、基地局は、マルチキャリア方式、シングルキャリア方式の両者に対応していてもよい。このときシングルキャリア方式の変調信号を生成する方法は、複数あり、いずれの方式の場合についても実施が可能である。例えば、シングルキャリア方式の例として、「DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)」、「Trajectory Constrained DFT-Spread OFDM」、「OFDM based SC(Single Carrier)」、「SC(Single Carrier)-FDMA(Frequency Division Multiple Access)」、「Guard interval DFT-Spread OFDM」などがある。
式(7)では、時間の関数で記載しているが、OFDM方式などのマルチキャリア方式の場合、時間に加え周波数の関数であってもよい。
例えば、OFDM方式において、キャリアごとに異なる重み付け合成を行ってもよいし、複数のキャリアを単位として、重み付け合成方法を決定してもよい。キャリアにおける重み付け合成の方法の設定は、これらの例に限ったものではない。
(補足6)
当然であるが、本明細書において説明した実施の形態、補足などのその他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
そして、基地局の構成として、例として、図1、図3に限ったものではなく、複数の送信アンテナを持ち、複数の送信ビーム(送信指向性ビーム)を生成し、送信する基地局であれば、本開示を実施することが可能である。
また、各実施の形態については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、APSK(例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKなど)、PAM(例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMなど)、PSK(例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK, 4096PSKなど)、QAM(例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMなど)などを適用してもよいし、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい。また、I−Q平面における2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点の配置方法(2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点をもつ変調方式)は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。
本明細書において、送信装置を具備しているのは、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)等の通信・放送機器であることが考えられ、このとき、受信装置を具備しているのは、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局等の通信機器であることが考えられる。また、本開示における送信装置、受信装置は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるような形態であることも考えられる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。そして、ここでは、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルと名付けているが、どのような名付け方を行ってもよく、機能自身が重要となっている。
パイロットシンボルは、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボルであればよく、受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、各変調信号のチャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行う。または、パイロットシンボルは、受信機が同期することによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。
また、制御情報用のシンボルは、データ(アプリケーション等のデータ)以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式、誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。
なお、本開示は各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
なお、例えば、上記通信方法を実行するプログラムを予めROMに格納しておき、そのプログラムをCPUによって動作させるようにしても良い。
また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAMに記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には、入力端子及び出力端子を有する集積回路であるLSIとして実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGAや、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
本明細書において、種々のフレーム構成について説明した。本明細書で説明したフレーム構成の変調信号を、図1の送信装置を具備する例えば基地局(AP)が、OFDM方式などのマルチキャリア方式を用いて送信する。このとき、基地局(AP)と通信を行っている端末(ユーザー)が変調信号を送信する際、端末が送信する変調信号はシングルキャリアの方式であるという適用方法を考えることができる(基地局(AP)はOFDM方式を用いることで、複数の端末に対し、同時にデータシンボル群を送信することができ、また、端末はシングルキャリア方式を用いることにより、消費電力を低減することが可能となる。)。
また、基地局(AP)が送信する変調信号が使用する周波数帯域の一部を用いて、端末は変調方式を送信するTDD(Time Division Duplex)方式を適用してもよい。
図1のアンテナ部106−1、106−2、・・・、106−Mの構成は、実施の形態において説明した構成に限ったものではない。例えば、アンテナ部106−1、106−2、・・・、106−Mが、複数のアンテナで構成されていなくてもよく、また、アンテナ部106−1、106−2、・・・、106−Mは、信号159を入力としなくてもよい。
図4のアンテナ部401−1、401−2、・・・、401−Nの構成は、実施の形態において説明した構成に限ったものではない。例えば、アンテナ部401−1、401−2、・・・、401−Nが、複数のアンテナで構成されていなくてもよく、また、アンテナ部401−1、401−2、・・・、401−Nは、信号410を入力としなくてもよい。
なお、基地局、端末が対応している送信方法は、OFDMなどのマルチキャリア方式であってもよいし、シングルキャリア方式であってもよい。また、基地局は、マルチキャリア方式、シングルキャリア方式の両者に対応していてもよい。このときシングルキャリア方式の変調信号を生成する方法は、複数あり、いずれの方式の場合についても実施が可能である。例えば、シングルキャリア方式の例として、「DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)」、「Trajectory Constrained DFT-Spread OFDM」、「OFDM based SC(Single Carrier)」、「SC(Single Carrier)-FDMA(Frequency Division Multiple Access)」、「Guard interval DFT-Spread OFDM」などがある。
また、図1、図3、図44における情報#1(101_1)、情報#2(101_2)、・・・、情報#M(101_M)の中に、少なくともマルチキャスト(ブロードキャスト)のデータが存在することになる。例えば、図1において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102により生成し、アンテナから出力することになる。
図3において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102、および/または、重み付け合成部301で生成し、アンテナから出力することになる。
図44において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102、および/または、重み付け合成部301で生成し、アンテナから出力することになる。
なお、複数ストリームまたは変調信号の様子については、図7、図9、図12、図14、図17、図18、図19を用いて説明したとおりである。
さらに、図1、図3、図44における情報#1(101_1)、情報#2(101_2)、・・・、情報#M(101_M)の中に、個別端末宛のデータを含んでいてもよい。この点については、本明細書の実施の形態で説明したとおりである。
なお、FPGA(Field Programmable Gate Array)およびCPU(Central Processing Unit)の少なくとも一方が、本開示において説明した通信方法を実現するために必要なソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。さらに、更新のためのソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。そして、ダウンロードしたソフトウェアを記憶部に格納し、格納されたソフトウェアに基づいてFPGAおよびCPUの少なくとも一方を動作させることにより、本開示において説明したデジタル信号処理を実行するようにしてもよい。
このとき、FPGAおよびCPUの少なくとも一方を具備する機器は、通信モデムと無線または有線で接続し、この機器と通信モデムにより、本開示において説明した通信方法を実現してもよい。
例えば、本明細書で記載した基地局、AP、端末などの通信装置が、FPGAおよび、CPUのうち、少なくとも一方を具備しており、FPGA及びCPUの少なくとも一方を動作させるためのソフトウェアを外部から入手するためのインターフェースを通信装置が具備していてもよい。さらに、通信装置が外部から入手したソフトウェアを格納するための記憶部を具備し、格納されたソフトウェアに基づいて、FPGA、CPUを動作させることで、本開示において説明した信号処理を実現するようにしてもよい。
以下では、実施の形態1から7で説明した複数アンテナを用いた無線通信方式を適用可能な通信システムの例について説明する。なお、実施の形態1から7で説明した複数アンテナを用いた無線通信方式は、あくまで以降で説明する通信システムに適用な可能な無線通信方式の一例である。すなわち、以降で説明する通信システムで用いる無線通信方式は、実施の形態1から7で説明した複数アンテナを用いた無線通信方式であってもよいし、その他の複数アンテナを用いた無線通信方式であってもよい。また、以降で説明する通信システムで用いる無線通信方式は、一つのアンテナを用いた無線通信方式であってもよいし、例えば光通信などのアンテナ以外のデバイスを用いて通信を行う通信方式であってもよい。また、送信装置は一つ以上の変調信号を同一周波数、同一時間を用いて送信する方式を用いてもよいし、送信装置は一つ以上のストリームの変調信号を同一周波数、同一時間を用いて送信する方法を用いてもよい。
(実施の形態8)
本実施の形態では、例えば、通信装置#Aが保有するデータを複数の通信装置に送信する場合の実施例について説明する。
図45は、通信装置#Aが保有するデータを複数の通信装置に送信する場合の例を示している。4501の通信装置#Aは、例えば、第1のデータで構成されている第1のファイルを蓄積部に蓄積しており、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、および、4502_4の通信装置#4に、第1のデータを送信するものとする。
4502_4の通信装置#4は、4501の通信装置#Aから得た第1のデータを、ネットワーク4503を介して、サーバー4506_4に送信することになる。
図45における4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の動作について、詳しく説明する。
4501の通信装置#Aは、例えば、図1(または、図3、または、図44)の構成を具備するものとする。そして、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4は、例えば、図4の構成を具備するものとする。なお、図1(図3、図44)の各部の動作、および、図4の各部の動作については、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
4501の通信装置#Aが具備する信号処理部102は、第1のデータを含む情報101−1、制御信号159を入力とし、制御信号159に含まれる、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))に関する情報」「変調方式に関する情報」、「送信方法(多重化方法)」、などの情報に基づき、信号処理を行うことになる。
このとき、信号処理部102は、第1のデータを含む情報101−1から、4502_1の通信装置#1に送信するための信号処理後の信号、4502_2の通信装置#2に送信するための信号処理後の信号、4502_3の通信装置#3に送信するための信号処理後の信号、4502_4の通信装置#4に送信するための信号処理後の信号を生成する。例として、4502_1の通信装置#1に送信するための信号処理後の信号を103−1とし、4502_2の通信装置#2に送信するための信号処理後の信号を103−2とし、4502_3の通信装置#3に送信するための信号処理後の信号を103−3とし、4502_4の通信装置#4に送信するための信号処理後の信号を103−4とする。
そして、4502_1の通信装置#1に送信するための信号処理後の信号103−1は、無線部104−1を介し、送信信号105−1はアンテナ部106−1から送信される。同様に、4502_2の通信装置#2に送信するための信号処理後の信号103−2は、無線部104−2を介し、送信信号105−2はアンテナ部106−2から送信され、4502_3の通信装置#3に送信するための信号処理後の信号103−3は、無線部104−3を介し、送信信号105−3はアンテナ部106−3から送信され、4502_4の通信装置#4に送信するための信号処理後の信号103−4は、無線部104−4を介し、送信信号105−4はアンテナ部106−4から送信される。
このとき、送信信号105−1、105−2、105−3、105−4の周波数の設定方法について、図46を用いて説明する。
図46において、横軸を周波数とし、縦軸をパワーとする。送信信号105−1、105−2、105−3、105−4は、第1の周波数帯(第1のチャネル)にスペクトル4601をもつスペクトル、第2の周波数帯(第2のチャネル)にスペクトル4602をもつスペクトル、第3の周波数帯(第3のチャネル)にスペクトル4603をもつスペクトルのいずれかの信号となる。
具体的な例について、図47、図48、図49、図50を用いて説明する。
図47は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の位置関係を示している。したがって、図47では、図45で付加した番号を記載している。
図47の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用することができる。このように、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号が使用する周波数帯」を同じに設定できることになる。このようにすることで、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
図48は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47とは異なる位置関係を示している。したがって、図48では、図45で付加した番号を記載している。
図48の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用するものとする。このとき、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用することができる。
図49は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47、図48とは異なる位置関係を示している。したがって、図49では、図45で付加した番号を記載している。
図49の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとする。このとき、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用する周波数帯、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用する周波数帯、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_1の通信装置#1、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用することができる。
図50は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47、図48、図49とは異なる位置関係を示している。したがって、図50では、図45で付加した番号を記載している。
図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用するものとする。
このとき、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用する周波数帯と4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用する周波数帯、が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用する周波数帯と4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
同様に、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯、が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用することができる。
また、図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとしても、高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
さらに、図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとしても、高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
なお、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4は、例えば、図4の構成を具備しており、所望の信号を受信し、図4の受信部分を動作させることで、所望のデータを得ることになる。
以上のように、同一のデータを複数の通信装置に送信する際、
・複数ビームおよび複数周波数帯を使用する
・複数ビームおよび特定の周波数帯を使用する
・特定ビームと複数周波数帯を使用するのいずれかの方法を採ることで、高いデータの受信品質を得るとともに、高い周波数利用効率を得ることができるという効果が得られる。
次に、4501の通信装置#Aが、例えば、図3の構成を具備するものとし、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4は、例えば、図4の構成を具備する場合について説明する。
4501の通信装置#Aが具備する信号処理部102は、第1のデータを含む情報101−1、制御信号159を入力とし、制御信号159に含まれる、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))に関する情報」「変調方式に関する情報」、「送信方法(多重化方法)」、などの情報に基づき、信号処理を行うことになる。
このとき、信号処理部102は、第1のデータを含む情報101−1から、4502_1の通信装置#1に送信するための信号処理後の信号、4502_2の通信装置#2に送信するための信号処理後の信号、4502_3の通信装置#3に送信するための信号処理後の信号、4502_4の通信装置#4に送信するための信号処理後の信号を生成する。例として、4502_1の通信装置#1に送信するための信号処理後の信号を103−1とし、4502_2の通信装置#2に送信するための信号処理後の信号を103−2とし、4502_3の通信装置#3に送信するための信号処理後の信号を103−3とし、4502_4の通信装置#4に送信するための信号処理後の信号を103−4とする。
そして、無線部104−1は、4502_1の通信装置#1に送信するための信号処理後の信号103−1を入力とし、送信信号105−1を出力する。同様に、無線部104−2は、4502_2の通信装置#2に送信するための信号処理後の信号103−2を入力とし、送信信号105−2を出力する。そして、無線部104−3は、4502_3の通信装置#3に送信するための信号処理後の信号103−3を入力とし、送信信号105−3を出力する。また、無線部104−4は、4502_4の通信装置#4に送信するための信号処理後の信号103−4を入力とし、送信信号105−4を出力する。
重み付け合成部301は、少なくとも送信信号105−1、送信信号105−2、送信信号105−3、送信信号105−4を入力とし、重み付け合成の演算を行い、重み付け合成後の信号302−1、302−2、・・・、302−Kを出力し、重み付け合成後の信号302−1、302−2、・・・、302−Kは、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kからそれぞれ電波として出力される。したがって、送信信号105−1は、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kの1つ以上のアンテナを用いて送信されることになる。同様に、送信信号105−2は、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kの1つ以上のアンテナを用いて送信され、送信信号105−3は、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kの1つ以上のアンテナを用いて送信され、送信信号105−4は、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kの1つ以上のアンテナを用いて送信されることになる。
なお、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kそれぞれは、図2の構成であってもよい。
このとき、送信信号105−1、105−2、105−3、105−4の周波数の設定方法について、図46を用いて説明する。
図46において、横軸を周波数とし、縦軸をパワーとする。送信信号105−1、105−2、105−3、105−4は、第1の周波数帯(第1のチャネル)にスペクトル4601をもつスペクトル、第2の周波数帯(第2のチャネル)にスペクトル4602をもつスペクトル、第3の周波数帯(第3のチャネル)にスペクトル4603をもつスペクトルのいずれかの信号となる。
具体的な例について、図47、図48、図49、図50を用いて説明する。
図47は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の位置関係を示している。したがって、図47では、図45で付加した番号を記載している。
図47の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用することができる。このように、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号が使用する周波数帯」を同じに設定できることになる。このようにすることで、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
図48は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47とは異なる位置関係を示している。したがって、図48では、図45で付加した番号を記載している。
図48の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用するものとする。このとき、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用することができる。
図49は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47、図48とは異なる位置関係を示している。したがって、図49では、図45で付加した番号を記載している。
図49の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとする。このとき、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用する周波数帯、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用する周波数帯、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_1の通信装置#1、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用することができる。
図50は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47、図48、図49とは異なる位置関係を示している。したがって、図50では、図45で付加した番号を記載している。
図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用するものとする。
このとき、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用する周波数帯と4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用する周波数帯、が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用する周波数帯と4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
同様に、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯、が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用することができる。
また、図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとしても、高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
さらに、図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する送信信号105−1が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する送信信号105−2が使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する送信信号105−4が使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとしても、高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
なお、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4は、例えば、図4の構成を具備しており、所望の信号を受信し、図4の受信部分を動作させることで、所望のデータを得ることになる。
次に、4501の通信装置#Aが、例えば、図44の構成を具備するものとし、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4は、例えば、図4の構成を具備する場合について説明する。
4501の通信装置#Aが具備する信号処理部102は、第1のデータを含む情報101−1、制御信号159を入力とし、制御信号159に含まれる、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))に関する情報」「変調方式に関する情報」、「送信方法(多重化方法)」、などの情報に基づき、信号処理を行うことになる。
このとき、信号処理部102は、第1のデータを含む情報101−1から、4502_1の通信装置#1に送信するための信号処理後の信号、4502_2の通信装置#2に送信するための信号処理後の信号、4502_3の通信装置#3に送信するための信号処理後の信号、4502_4の通信装置#4に送信するための信号処理後の信号を生成する。例として、4502_1の通信装置#1に送信するための信号処理後の信号を103−1とし、4502_2の通信装置#2に送信するための信号処理後の信号を103−2とし、4502_3の通信装置#3に送信するための信号処理後の信号を103−3とし、4502_4の通信装置#4に送信するための信号処理後の信号を103−4とする。
重み付け合成部301は、少なくとも信号処理後の信号を103−1、信号処理後の信号103−2、信号処理後の信号103−3、信号処理後の信号103−4を入力とし、重み付け合成の演算を行い、重み付け合成後の信号4402−1、4402−2、・・・、4402−Kを出力する。したがって、信号処理後の信号103−1は、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kの1つ以上のアンテナを用いて送信されることになる。同様に、信号処理後の信号103−2は、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kの1つ以上のアンテナを用いて送信され、信号処理後の信号103−3は、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kの1つ以上のアンテナを用いて送信され、信号処理後の信号103−4は、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kの1つ以上のアンテナを用いて送信されることになる。
なお、アンテナ303−1、303−2、・・・、303−Kそれぞれは、図2の構成であってもよい。
このとき、信号処理後の信号103−1、103−2、103−3、103−4の周波数の設定方法について、図46を用いて説明する。
図46において、横軸を周波数とし、縦軸をパワーとする。信号処理後の信号103−1、103−2、103−3、103−4は、周波数変換後、第1の周波数帯(第1のチャネル)にスペクトル4601をもつスペクトル、第2の周波数帯(第2のチャネル)にスペクトル4602をもつスペクトル、第3の周波数帯(第3のチャネル)にスペクトル4603をもつスペクトルのいずれかの信号となる。
なお、例えば、図1、図3の送信装置により、第1の周波数帯4601の変調信号、第2の周波数帯4602の変調信号、第3の周波数帯4603の変調信号を生成することになる場合、図1のアンテナ部、図3、図44の重み付け合成部において、第1の周波数帯4601の変調信号の指向性と第2の周波数帯4602の変調信号の指向性が異なるように、設定してもよい。同様に、図1のアンテナ部、図3、図44の重み付け合成部において、第1の周波数帯4601の変調信号の指向性と第3の周波数帯4603の変調信号の指向性が異なるように、設定してもよい。また、図1のアンテナ部、図3、図44の重み付け合成部において、第2の周波数帯4602の変調信号の指向性と第3の周波数帯4603の変調信号の指向性が異なるように、設定してもよい。
具体的な例について、図47、図48、図49、図50を用いて説明する。
図47は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の位置関係を示している。したがって、図47では、図45で付加した番号を記載している。
図47の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用することができる。このように、「4502_1の通信装置#1に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_2の通信装置#2に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_3の通信装置#3に送信する送信信号が使用する周波数帯」、「4502_4の通信装置#4に送信する送信信号が使用する周波数帯」を同じに設定できることになる。このようにすることで、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
図48は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47とは異なる位置関係を示している。したがって、図48では、図45で付加した番号を記載している。
図48の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用するものとする。このとき、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用する周波数帯が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用することができる。
図49は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47、図48とは異なる位置関係を示している。したがって、図49では、図45で付加した番号を記載している。
図49の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後にスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとする。このとき、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が使用する周波数帯、4502_3の通信装置#3に送信する送信信号105−3が周波数変換後に使用する周波数帯、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用する周波数帯が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用する周波数帯、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_1の通信装置#1、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用することができる。
図50は、図45の4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4の図47、図48、図49とは異なる位置関係を示している。したがって、図50では、図45で付加した番号を記載している。
図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用するものとする。
このとき、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用する周波数帯と4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用する周波数帯、が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用する周波数帯と4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
同様に、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用する周波数帯、が異なるのは、4501の送信装置#Aが、「4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用する周波数帯と4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用する周波数帯」を同じようにすると、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4はビームの分離が困難のため、干渉が大きく、これにより、データの受信品質が低下するからである。
上述のようにすることで高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
ここで、「4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1」、「4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2」、「4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3」、「4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4」の時間的な存在について説明する。
図51は、4501の通信装置Aが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示しており、横軸時間におけるシンボルの配置の例を示している。図51において、5101−1は、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−2は、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−3は、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部を示しており、5101−4は、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部を示している。
「4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群、または、4502_1の通信装置#1宛のデータシンボル群の一部」5101_1、「4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群、または、4502_2の通信装置#2宛のデータシンボル群の一部」5101−2、「4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群、または、4502_3の通信装置#3宛のデータシンボル群の一部」5101_3、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、4502_4の通信装置#4宛のデータシンボル群の一部」5101_4はいずれも時間区間1に存在することになる。
なお、図47のときにおいても、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用することができる。
また、図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとしても、高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
さらに、図50の場合、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1に送信する信号処理後の信号103−1が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_2の通信装置#2に送信する信号処理後の信号103−2が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第2の周波数帯のスペクトル4602を使用し、4502_3の通信装置#3に送信する信号処理後の信号103−3が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第1の周波数帯のスペクトル4601を使用し、4502_4の通信装置#4に送信する信号処理後の信号103−4が周波数変換後に使用するスペクトルとして、図46の第3の周波数帯のスペクトル4603を使用するものとしても、高いデータの受信品質を確保しながら、周波数利用効率を向上することができるという効果を得ることができる。
なお、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4は、例えば、図4の構成を具備しており、所望の信号を受信し、図4の受信部分を動作させることで、所望のデータを得ることになる。
本実施の形態において、図51における「通信装置#1宛のデータシンボル群、または、通信装置#1宛のデータシンボル群の一部5101−1」を生成するための変調方式および誤り訂正符号化方式、「通信装置#2宛のデータシンボル群、または、通信装置#2宛のデータシンボル群の一部5101−2」を生成するための変調方式および誤り訂正符号化方式、「通信装置#3宛のデータシンボル群、または、通信装置#3宛のデータシンボル群の一部5101−3」を生成するための変調方式および誤り訂正符号化方式、「通信装置#4宛のデータシンボル群、または、通信装置#4宛のデータシンボル群の一部5101−4」を生成するための変調方式および誤り訂正符号化方式を、同一の変調方式、同一の誤り訂正符号化方式にした場合、かつ、各チャネルの周波数帯域を同一とした場合、これらのデータシンボル群を送信する時間を短くすることができるという効果を得ることができる。また、同期して、これらのデータシンボル群を送信することができるという効果を得ることができる(データシンボル群の送信開始時間と送信終了時間をそろえることができる)。ただし、変調方式、または、誤り訂正符号化方式を異なるようにすることも可能である。
また、本実施の形態では、4501の通信装置#Aは、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4に第1のデータを含む変調信号を送信する場合について説明したが、4501の通信装置#Aは一つの通信装置に対し、第1のデータを含む変調信号を送信するとしてもよい。
そして、例えば、図52のように時間分割を用いることも可能である。なお、図52において、図51と同様のものに対しては同一番号を付しており、横軸は時間である。図52に示すように、通信装置#1宛のデータシンボル群、または、通信装置#1宛のデータシンボル群の一部5101−1、通信装置#2宛のデータシンボル群、または、通信装置#2宛のデータシンボル群の一部5101−2、通信装置#3宛のデータシンボル群、または、通信装置#3宛のデータシンボル群の一部5101−3を、区間1を用いて、4501の通信装置#Aが送信し、通信装置#4宛のデータシンボル群、または、通信装置#4宛のデータシンボル群の一部5101−4を、区間2を用いて、4501の通信装置#Aが送信するものとする。
例えば、4501の通信装置#A、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3、4502_4の通信装置#4が図49のような位置関係にあるとき、4501の通信装置#Aは、4502_4の通信装置#4にデータシンボルを送信する際、図52のように区間2を用いて送信し、4502_1の通信装置#1、4502_2の通信装置#2、4502_3の通信装置#3にデータシンボルを送信する際、図52のように区間1を用いて送信する。なお、4502_1の通信装置#1のデータシンボル群またはデータシンボル群の一部、4502_2の通信装置#2のデータシンボル群またはデータシンボル群の一部、4502_3の通信装置#3のデータシンボル群またはデータシンボル群の一部を送信する際の周波数帯の使用方法については、図49の説明を行っているときと同様であればよい。
このように、時間分割を行ってデータシンボルを送信するようにしても、上述の説明のような効果を得ることができる。
なお、本実施の形態において、サーバー(4506_4)と名づけ、本実施の形態の説明を行っているが、サーバーを通信装置に置き換えて本実施の形態を実施しても、同様に実施することができる。
また、本実施の形態で説明した「4501の通信装置#Aと4502_1の通信装置#1の無線通信」、「4501の通信装置#Aと4502_2の通信装置#2の無線通信」、「4501の通信装置#Aと4502_3の通信装置#3の無線通信」、「4501の通信装置#Aと4502_4の通信装置#4の無線通信」は、他の実施の形態で説明したようなMIMO伝送、つまり、送信用のアンテナが複数あり、また、受信アンテナが複数あり(1つでもよい)、送信装置が、複数の変調信号を、複数のアンテナから、同一周波数、同一時間に送信する方法であってもよい。また、変調信号を1つ送信する方法であってもよい。なお、このときの送信装置、受信装置の構成例については、他の実施の形態で説明したとおりである。
(実施の形態9)
本実施の形態では、実施の形態8で説明した図45の4501の通信装置#Aと4502_4の通信装置#4の通信の具体例を説明する。
図45に示しているとおり、4502_4の通信装置#4はネットワークに接続するための有線による通信を行うことができるものとする。
例えば、「4501の通信装置#Aが4502_4の通信装置#4に無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」が、「4502_4の通信装置#4が有している有線通信での最大のデータ伝送速度」よりはやいものとする(ただし、この条件を満たさなくても、本実施の形態の一部を実施することは可能である。)。
このときの4502_4の通信装置#4の構成例を図53に示す。図53において、受信装置5303は、アンテナ5301で受信した受信信号5302を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ5304を出力する。例えば、図45のとき、4501の通信装置#Aが送信したデータを含む変調信号を受信し、復調などの処理を行い、受信データ5304を得ることになる。
なお、図53では、アンテナ5301の1つのアンテナを具備する例を示しているが、受信用のアンテナを複数具備しており、複数の変調信号を受信し、復調するような装置であってもよい。
記憶部5305は、受信データ5304を入力とし、受信データを一時的に記憶することになる。これは、「4501の通信装置#Aが4502_4の通信装置#4に無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」が、「4502_4の通信装置#4が有している有線通信での最大のデータ伝送速度」よりはやいからで、あり、記憶部5305を具備していないと、受信データ5304の一部を失ってしまう可能性があるからである。
インターフェース部5308は、記憶部から出力されるデータ5307を入力とし、インターフェース部5308を介し、有線通信用のデータ5309となる。
有線通信用のデータ5310は、インターフェース部5308を介し、データ5311を生成し、送信装置5312は、データ5311を入力とし、誤り訂正符号化、マッピング、周波数変換等の処理を行い、送信信号5313を生成し、出力する。そして、送信信号5313は、アンテナ5314から電波として、出力され、通信相手にデータを送信することになる。
次に、図54について説明を行う。4502_4の通信装置#4は、図45を用いて、実施の形態8で説明したように、通信装置#A4501からデータを得る。それに加え、4502_4の通信装置#4は、基地局やアクセスポイントのように、通信装置#A4501以外の端末と通信を行い、ネットワークを介して、例えば、サーバーに情報を提供する、または、サーバーから情報を得、通信装置#A4501以外の端末に情報を提供する機能を有しているものとする。図54は、4502_4の通信装置#4が、通信装置#A4501以外の端末、つまり5401の通信装置#B、5402の通信装置#Cと通信を行っている様子を示している。
図54のように、例えば、5401の通信装置#Bが変調信号を送信し、4502_4の通信装置#4がこの変調信号を受信する。そして、4502_4の通信装置#4は、この変調信号の復調を行い、受信データ4503_4を得、出力する。また、受信データ4503_4は、ネットワーク4504_4を介し、例えば、サーバー4506_4に送られる。
また、図54のように、サーバー4506_4が出力したデータ5451は、ネットワーク4504_4を介し、4502_4の通信装置#4に入力され、4502_4の通信装置#4は、誤り訂正符号化、変調などの処理が行われ、変調信号を生成し、5401の通信装置#Bに送信する。
同様に、例えば、5402の通信装置#Cが変調信号を送信し、4502_4の通信装置#4がこの変調信号を受信する。そして、4502_4の通信装置#4は、この変調信号の復調を行い、受信データ4503_4を得、出力する。また、受信データ4503_4は、ネットワーク4504_4を介し、例えば、サーバー4506_4に送られる。
また、図54のように、サーバー4506_4が出力したデータ5451は、ネットワーク4504_4を介し、4502_4の通信装置#4に入力され、4502_4の通信装置#4は、誤り訂正符号化、変調などの処理が行われ、変調信号を生成し、5402の通信装置#Cに送信する。
図55は、4502_4の通信装置#4と、4501の通信装置#Aおよび5401の通信装置#Bの通信の様子の例を示している。
まず、[55−1]のように、4501の通信装置#Aは、4502_4の通信装置#4に対し、データを含む変調信号の送信を開始する。
[55−2]のように、4502_4の通信装置#4は、4501の通信装置#Aが送信した変調信号の受信を開始する。そして、4502_4の通信装置#4が具備する記憶部5305は、受信によって得られたデータの記憶を開始する。
[55−3]のように、4502_4の通信装置#4は、4501の通信装置#Aとの通信を完了し、データの記憶を完了する。
[55−4]のように、4502_4の通信装置#4は、記憶部5305が保持している4501の通信装置#Aから得られたデータをサーバー4506_4へ転送を開始する。
なお、データの転送は、[55−3]のデータの記憶の完了前に開始してもよい。
[55−5]のように、サーバー4506_4は、4502_4の通信装置#4が転送した(4501の通信装置#Aから得られた)データの受信を開始する。
[55−6]のように、サーバー4506_4は、4502_4の通信装置#4が転送した(4501の通信装置#Aから得られた)データの受信を完了する。
[55−7]のように、サーバー4506_4は、4502_4の通信装置#4が転送した(4501の通信装置#Aから得られた)データの受信を完了したことを4502_4の通信装置#4に通知する。
[55−8]4502_4の通信装置#4は、サーバー4506_4から、「データの受信を完了した」という通知を受ける。
[55−9]4502_4の通信装置#4は、記憶部5305が保持している4501の通信装置#Aから得られたデータを削除する。
なお、この削除を行ったことを通信装置#Aに通知してもよい。
[55−10]5401の通信装置#Bは、4501の通信装置#Aとの通信を開始する。
図55において、「4502_4の通信装置#4は、記憶部5305が保持している4501の通信装置#Aから得られたデータを削除する機能」が重要となる。これにより、4501の通信装置#Aのデータを他の通信装置に盗まれる可能性を低くすることができるという効果を得ることができる。
図56は、4502_4通信装置#4と、4501の通信装置#Aおよび5401の通信装置#Bの通信の様子の図55とは異なる例を示している。
まず、[56−1]のように、4501の通信装置#Aは、4502_4の通信装置#4に対し、データを含む変調信号の送信を開始する。
[56−2]のように、4502_4の通信装置#4は、4501の通信装置#Aが送信した変調信号の受信を開始する。そして、4502_4の通信装置#4が具備する記憶部5305は、受信によって得られたデータの記憶を開始する。
[56−3]のように、4502_4の通信装置は、4501の通信装置#Aとの通信を完了し、データの記憶を完了する。そして、記憶したデータを複数のファイルに分割するものとする。このとき、N個のファイルを作成するものとする。なお、Nは1以上の整数、または、2以上の整数とする(以下では、第1のファイル、第2のファイル、・・・、第Nのファイルと名づけるものとする。)。
[56−4]のように、4502_4の通信装置#4は、記憶部5305が保持している4501の通信装置#Aから得られたデータのうちの第1のファイルのデータを4506_4へ転送を開始する。
なお、データの転送は、[56−3]のデータの記憶の完了前に開始してもよい。
[56−5]のように、サーバー4506_4は、4502_4の通信装置#4が転送した(4501の通信装置#Aから得られた)データのうちの第1のファイルのデータの受信を開始する。
[56−6]のように、サーバー4506_4は、通信装置4502_4の通信装置#4が転送した第1ファイルのデータの受信を完了する。
[56−7]のように、サーバー4506_4は、4502_4の通信装置#4が転送した第1ファイルのデータの受信を完了したことを4502_4の通信装置#4に通知する。
[56−8]4502_4の通信装置#4は、サーバー4506_4から、「第1ファイルのデータの受信を完了した」という通知を受ける。
[56−9]5401の通信装置#Bは、4501の通信装置#Aとの通信を開始する。
[56−10]サーバー4506_4は、4502_4の通信装置#4を介し、5401の通信装置#Bが送信したデータを受信する。
[56−11]これに対し、例えば、サーバー4506_4は、データを送信する。
[56−12]のように、5401の通信装置#Bは、4502_4の通信装置#4を介し、サーバー4506_4が送信したデータを受信する。
[56−13]のように、4502_4の通信装置#4は、記憶部5305が保持している4501の通信装置#Aから得られたデータのうちの第2のファイルのデータを4506_4へ転送を開始する。
[56−14]のように、サーバー4506_4は、4502_4の通信装置#4が転送した(4501の通信装置#Aから得られた)データのうちの第2のファイルのデータの受信を開始する。
[56−15]のように、サーバー4506_4は、通信装置4502_4の通信装置#4が転送した第2ファイルのデータの受信を完了する。
・・・
図56において、「4502_4の通信装置#4は、記憶部5305が保持している4501の通信装置#Aから得られたデータを削除する機能」が重要となる。これにより、4501の通信装置#Aのデータを他の通信装置に盗まれる可能性を低くする(安全性の確保)ことができるという効果を得ることができる。
これに対し、以下の2つの方法がある。
第1の方法:
図56の[56−8]において、サーバーが送信した「第1ファイルのデータの受信完了」の通知を受けた4502_4の通信装置#4は、第1のファイルのデータをこの時点で削除する(したがって、4502_4の通信装置#4は、サーバーが送信した「第Xのファイルのデータの受信完了」の通知を受け、第Xのファイルのデータを削除することになる。このとき、Xは1以上N以下の整数となる。)。
第1の方法の変形例として、4502_4の通信装置#4は、サーバーに、第Xのファイルのデータの送信の完了とともに、第Xのファイルのデータを削除するとしてもよい。
第2の方法:
4502_4の通信装置#4が、第1から第Nのファイルのデータの送信を完了し、サーバーから、すべてのファイルのデータの受信が完了したという通知を、4502_4の通信装置#4が受け、その後、第1から第Nのファイルのデータを削除する。
第2の方法の変形例として、4502_4の通信装置#4は、サーバーに、第1から第Nのファイルのデータの送信の完了とともに、第1から第Nのファイルのデータを削除するとしてもよい。
以上のように、「第1の通信装置が第2の通信装置に無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」が、「第2の通信装置が有している有線通信での最大のデータ伝送速度」よりはやい際、第1の通信装置が送信したデータを受信した第2の通信装置は、このデータを記憶部に記憶し、記憶したデータを、第2の通信装置は他の通信装置に送信した後、第2の通信装置は記憶したデータを削除することで、データの安全性を確保できるという効果を得ることができる。
「第1の通信装置が第2の通信装置に無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」が、「第2の通信装置が有している有線通信での最大のデータ伝送速度」よりはやい」について、説明する。
例えば、第1の通信装置が、第2の通信装置に無線通信でデータを伝送するときの周波数帯域をA[Hz]とする。このとき、例えば、誤り訂正符号を用いず、1ストリーム送信、BPSKを用いたときの伝送速度は、約A[bps(bit per second)]となり、誤り訂正符号を用いず、1ストリーム送信、QPSKを用いたときの伝送速度は、約2×A[bps(bit per second)]となり、誤り訂正符号を用いず、1ストリーム送信、16QAMを用いたときの伝送速度は、約4×A[bps(bit per second)]となり、誤り訂正符号を用いず、1ストリーム送信、64QAMを用いたときの伝送速度は、約6×A[bps(bit per second)]となる。さらに、2ストリーム送信(例えば、MIMO伝送)、BPSKを用いたときの伝送速度は、約2×A[bps(bit per second)]となり、2ストリーム送信、QPSKを用いたときの伝送速度は、約4×A[bps(bit per second)]となり、誤り訂正符号を用いず、2ストリーム送信、16QAMを用いたときの伝送速度は、約8×A[bps(bit per second)]となり、誤り訂正符号を用いず、2ストリーム送信、64QAMを用いたときの伝送速度は、約12×A[bps(bit per second)]となる。
「第2の通信装置が有している有線通信での最大のデータ伝送速度」をB[bps]とする。
このとき、A≧Bとすると、設定可能な通信パラメータの多くケースで、「「第1の通信装置が第2の通信装置に無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」が、「第2の通信装置が有している有線通信での最大のデータ伝送速度」よりはやい」を満たすことになる(ただし、この条件を満たさなくても、本実施の形態の一部を実施することは可能である。)。
したがって、A≧Bを満たし、第1の通信装置が送信したデータを受信した第2の通信装置は、このデータを記憶部に記憶し、記憶したデータを、第2の通信装置は他の通信装置に送信した後、第2の通信装置は記憶したデータを削除することでも、データの安全性を確保できるという効果を得ることができる。
なお、本実施の形態において、サーバー(4506_4)と名づけ、本実施の形態の説明を行っているが、サーバーを通信装置に置き換えて本実施の形態を実施しても、同様に実施することができる。
また、ネットワーク4504_4が無線通信に基づくネットワークであってもよい。このとき、「「第1の通信装置が第2の通信装置に第1の無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」が、「第2の通信装置が有している第1の無線通信とは異なる第2の無線通信での最大のデータ伝送速度」よりはやい」ことが重要となる。さらに、「第2の通信装置が有している第2の無線通信での最大のデータ伝送速度」をB[bps]とすると、A≧Bを満たすことが重要となる(ただし、この条件を満たさなくても、本実施の形態の一部を実施することは可能である。)。
また、本実施の形態で説明した「4501の通信装置#Aと4502_1の通信装置#1の無線通信」、「4501の通信装置#Aと4502_2の通信装置#2の無線通信」、「4501の通信装置#Aと4502_3の通信装置#3の無線通信」、「4501の通信装置#Aと4502_4の通信装置#4の無線通信」、「5401の通信装置#Bと4502_4の通信装置#4の無線通信」、「5402の通信装置#Cと4502_4の通信装置#4の無線通信」は、他の実施の形態で説明したようなMIMO伝送、つまり、送信用のアンテナが複数あり、また、受信アンテナが複数あり(1つでもよい)、送信装置が、複数の変調信号を、複数のアンテナから、同一周波数、同一時間に送信する方法であってもよい。また、変調信号を1つ送信する方法であってもよい。なお、このときの送信装置、受信装置の構成例については、他の実施の形態で説明したとおりである。
(実施の形態10)
本実施の形態では、実施の形態9の実施例について説明を行う。
図57において、5700は通信装置であり、5750は送電装置、5790は装置である。そして、図58において、5800は図57の5790の装置であり、5821はサーバーである。
このとき、図57の通信装置5700と送電装置5750は、例えば、無線による通信を行っているものとする。
また、図57の送電装置5750は、送電を行っており、通信装置5700は受電を行い、電池の充電を行うものとする。
そして、図57の送電装置5750は装置5790と通信を行っているものとする(例えば、有線による通信とする。ただし、無線通信であってもよい。)。
また、図58に示すように、装置5800(つまり、図57の装置5790)は、ネットワーク5817を介し、サーバー5821と通信を行うものとする。
このとき、「通信装置5700が送電装置5750に無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」が、「装置5800(つまり、図57の装置5790)が有している有線通信(または、無線通信)での最大のデータ伝送速度」よりはやいものとする(ただし、この条件を満たさなくても、本実施の形態の一部を実施することは可能である。)。
別の表現をすると、通信装置5700が送電装置5750に無線通信でデータを伝送するときの周波数帯域をA[Hz]、装置5800(つまり、図57の装置5790)が有している有線通信(または、無線通信)の最大伝送速度をB[bps]とすると、A≧Bを満たすものとする(ただし、この条件を満たさなくても、本実施の形態の一部を実施することは可能である。)。
次に、図57の具体的な動作例を説明する。送電装置5750の送電部5753は、インターフェース5751からの給電5752、および/または、外部電源からの給電5765を入力とし、送電信号5754を出力し、送電信号5754は、送電アンテナ5755から無線で送信される。
通信装置5700の制御部5703は、受電アンテナ5701で受信した受信信号5702を入力とする。
上述の説明において、送電アンテナ5755と記載したが、送電コイルであってもよい。また、受電アンテナ5701と記載したが、受電コイルであってもよい。
そして、制御部5703は、給電信号5704、および、制御信号5705を出力する。電池5706は、給電信号5704を入力とすることで、充電が行われることになる。
制御部5703は、電圧、電流などに基づいて、受電中であるかどうかを知り、受電中であるかどうかに関する情報を含む制御信号5705を出力する。なお、受電に関連する部分が、通信機能を有し、通信により、受電中であるかどうかを制御部5703は知り、受電中であるかどうかに関する情報を含む制御信号5705を出力するとしてもよい。また、制御信号5705は、これらの情報以外の制御情報を含んでいてもよい。
データ蓄積部5711は、データ5710を入力とし、データを蓄積する。なお、データ5710は、通信装置5700が生成したデータであってもよい。
そして、データ蓄積部5711は、制御信号5705を入力とし、制御信号5705に基づいて、データ蓄積部5711で蓄積しているデータ5712を出力する。
通信制御部5708は、制御情報5707を入力とし、通信制御信号5709を出力する。
送受信部5713は、データ5712、制御信号5705、通信制御信号5709を入力とし、制御信号5705、通信制御信号5709に基づいて、送信方法などを決定し、データ5712を含んだ変調信号を生成し、送信信号5714を出力し、通信用アンテナ5715から、例えば、電波として出力する。
また、送受信部5713は、通信用アンテナ5715で受信した受信信号5716を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ5717を出力する。
送電装置5750の制御部5757は、給電5752、および、装置5790からの情報5756を入力とし、通信制御信号5758を出力する。
通信用アンテナ5759は、通信相手(通信装置5700)が送信した送信信号を受信する。送受信部5761は、通信用アンテナ5759が受信した受信信号5760、および、通信制御信号5758を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ5762を出力する。
また、送受信部5761は、データ5763、通信制御信号5758を入力とし、通信制御信号5758に基づいて、変調方式、送信方法などを決定し、変調信号を生成し、送信信号5764を出力する。そして、送信信号5764は、通信用アンテナ5759から、電波として出力される。
信号5791は、送電装置5750に入力、および、出力される。また、信号5791は、装置5790に入力、および、出力される。
そして、信号5791は、給電5752、情報5756、受信5762、データ5763を含んでいることになる。インターフェース5751は、「信号5791」と「給電5752、情報5756、受信5762、データ5763」のためのインターフェースとなる。
図58は、図57の装置5790の構成(装置5800)および、装置5800と接続されるネットワーク5817、サーバー5821を示している。
変換部5802は、例えば、外部電源からAC(Alternating Current)給電5801を入力とし、AC−DC(Direct Current)変換が行われ、DC給電5803を出力する。DC給電5803は、インターフェース5804を介し、5805となる。
記憶部(例えば、ストレージ)5813は、装置5800が記憶部を有していることを通知するための通知信号5814を出力する。そして、モデム部5811は、通知信号5814を入力とし、図57の送電装置5750に記憶部を具備していることを通知するために、「記憶部を具備している」ことを示す情報を含むデータ(または、変調信号)5810を出力する。そして、データ(または、変調信号)5810は、インターフェース5804を介し、5809となる。
モデム部5811は、図57の送電装置5750から得たデータ5806を、インターフェース5804を介して、5807として入力とする。そして、モデム部5811は、データを記憶部5813に記憶するかどうかの判断を行う。記憶部5813に記憶すると判断した場合、制御信号5812は、「記憶部にデータを記憶する」という通知情報を含むことになる。また、モデム部5811は、得たデータ5807を5816として出力する。
そして、記憶部5813は、データ5816を記憶することになる。
また、モデム部5811は、ネットワーク5818を介し、サーバー5821にデータを送信する場合がある。例えば、記憶部5813に記憶しているデータをサーバー5821に送信する場合がある。モデム部5811は、記憶部5813に対し、記憶部5813が具備しているデータをサーバー5821に送信する通知の情報を含む制御信号5812を出力する。
すると、記憶部5813は、制御信号5812に含まれている「記憶部5813が具備しているデータをサーバー5821に送信する通知の情報」を受け、記憶しているデータ5815を出力する。
そして、モデム部5811は、記憶しているデータ5815を入力とし、このデータに相当するデータ(または、このデータを含む変調信号)5816を出力する。データ(または、変調信号)5816(5820)は、ネットワーク5818を介して、サーバー5821に届けられる。そして、サーバー5821は、必要であれば、他の装置にデータを送信する(5822)。
サーバー5821は、他の装置からのデータ5823を入力とし、ネットワークを介し、モデム部5811に届けられることになる。そして、必要であれば、モデム部5811は、サーバー5821から得たデータ(または、このデータを含んだ変調信号)を図57の送電装置5750に送信することになる。
なお、「通信装置5700が送電装置5750に無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」は、図58の5816、5819の最大のデータの伝送速度よりはやいものとする(ただし、この条件を満たさなくても、本実施の形態の一部を実施することは可能である。)。
別の表現をすると、通信装置5700が送電装置5750に無線通信でデータを伝送するときの周波数帯域をA[Hz]、図58の5816、5819の最大伝送速度をB[bps]とすると、A≧Bを満たすものとする(ただし、この条件を満たさなくても、本実施の形態の一部を実施することは可能である。)。
また、図58のデータ伝送5806、5809は、十分なデータの伝送速度を確保できるものとする。
次に、「図57の通信装置5700、図57の送電装置5750、図57の装置5790(図58の装置5800に相当する)、図58のサーバー5821」の具体的な通信例を、図59、図60を用いて説明する。
図59に示すように、
[59−1]まず、図57の装置5790、つまり、図58の装置5800は、記憶部5813を具備していることを、図57の送電装置5750に通知する。
[59−2]送電装置5750は、この通知を受け、「図57の装置5790、つまり、図58の装置5800が記憶部5813を具備している」ことを認識する。
[59−3]図57の通信装置5700は、図57の送電装置5750に対し、給電の要求を行う。
[59−4]これを受け、図57の送電装置5750は、図57の通信装置5700に対し、送電を開始する。
[59−5]したがって、図57の通信装置5700は、受電を開始することになる、つまり、図57の通信装置5700が具備する電池の充電が開始されることになる。
[59−6]そして、図57の通信装置5700は、受電の開始に伴い、図57の送電装置5750に対し、データ転送の要望を通知する。
図57の通信装置が、受電に伴い、データ転送の要求を送電装置5750に対し行うことにより、高いデータの伝送速度を得ることができるという効果を得ることができる。受電ができることから、データ伝送における通信距離は非常に短くなるため通信環境は良好となる可能性が高くなり、高いデータ伝送を行うことができる変調方式、誤り訂正符号化方式を変調方式を送信する際に、図57の通信装置が選択することができるようになるからである。
[59−7]図57の送電装置5750は、図57の通信装置5700からのデータ転送の要望の通知を受け、「送電装置5750が記憶部5813を具備する装置5800と接続している」ことを、送電装置5750は、図57の通信装置に通知する。
[59−8]図57の通信装置5700は、この通知を受け、伝送方法(送信方法)を決定する。このとき、「「通信装置5700が送電装置5750に無線通信でデータを伝送するときの最大のデータ伝送速度」が、図58の5816、5819の最大のデータの伝送速度よりはやい」を満たす伝送方式を、通信装置5700は選択することになる。別の表現を行うと、通信装置5700が送電装置5750に無線通信でデータを伝送するときの周波数帯域をA[Hz]、図58の5816、5819の最大伝送速度をB[bps]とすると、A≧Bを満たす伝送方式を、通信装置5700は選択することになる。
実施の形態9で説明したように、このような選択を行っても、データの一部を通信中に失う可能性を低くすることができる。
[59−9]そして、図57の通信装置5700は、(無線による)データ伝送を開始する。
[59−10][59−9]において、図57の通信装置5700が送信したデータを、送電装置5750は受信し、送電装置5750は、図57の装置5790、つまり、図58の装置5800にデータを送信することになる。そして、図57の装置5790、つまり、図58の装置5800は、データを受信することになり、この受信したデータを図58の記憶部5813に記憶する。
[59−11]そして、図57の通信装置5700は、(無線による)データ伝送を完了する。
[59−12][59−11]のデータ伝送の完了に伴い、図57の装置5790、つまり、図58の装置5800は、受信したデータの記憶部5813への記憶を完了する。
図59の[59−12]の記憶の完了に伴い、図60の動作に移行することができる。図60は、図57の装置5790、つまり、図58の装置5800と図58のサーバー5821の通信の様子の例を示している。
[60−1]図57の装置5790、つまり、図58の装置5800は、記憶部5813が記憶しているデータを、ネットワーク5818を介して、サーバー5821に対して送信を開始する。
[60−2]図58のサーバー5821は、このデータの受信を開始する。
[60−3]例えば、図58のサーバー5821は、受信したデータを他のシステムに対して送信する。
[60−4]図57の装置5790、つまり、図58の装置5800は、記憶部5813が記憶しているデータの送信を完了する。
[60−5]図58のサーバー5821は、このデータの受信を完了する。
[60−6]例えば、図58のサーバー5821は、受信したデータを他のシステムへの送信を完了する。
以上のように、図57の通信装置5700は、通信相手である図57の5750の送電装置が、記憶部をもつ装置と接続されていることを認識し、これに基づき、通信方法を選択することで、他のシステムにデータを伝送することによるデータの損失の可能性を低くすることができるという効果を得ることができる。
なお、上述の説明において、「図57の通信装置5700と送電装置5750」の無線通信は、他の実施の形態で説明したようなMIMO伝送、つまり、送信用のアンテナが複数あり、また、受信アンテナが複数あり(1つでもよい)、送信装置が、複数の変調信号を、複数のアンテナから、同一周波数、同一時間に送信する方法であってもよい。また、変調信号を1つ送信する方法であってもよい。なお、このときの送信装置、受信装置の構成例については、他の実施の形態で説明したとおりである。
また、図57の通信装置5700は、携帯電話端末に搭載されてもよいし、車などの乗り物に搭載されるというような例が考えられる。そして、装置5790は、基地局、アクセスポイント、コンピュータ、サーバーなどに搭載されるというような例が考えられる。
図57に示した送電装置5750における通信用アンテナ配置に関する課題について図61を用いて説明する。
図61において、6100は、図57の送電装置の外形を示している。そして、6101は送電コイル5755を示している。なお、図57では「送電コイル」を「送電アンテナ」と記載している。
このとき、図57の通信装置5700において、受電アンテナ5701は、受電コイルが搭載されていることになる。
6150、6151、6152は図57の通信装置5700の外形を示している。図61に示すように、図57の通信装置5700を使用するユーザは、通信装置5700において受電を行う場合、通信装置5700を6150のように配置するケース、6151のように配置するケース、6152のように配置するケースなど、さまざまなケースが考えられる。
このようなケースにおいて通信装置5700と送電装置5750が無線通信を行う際、データ伝送速度の速い通信方法を選択し、かつ、高いデータの受信品質を得たいという要求、つまり、このような課題がある。
また、送電装置5750と通信を行う通信装置5700について考えた場合、ユーザによって、保有している通信装置が異なるため、例えば、通信用アンテナ5715の例えば配置は、通信装置ごとに異なる可能性があり、このような条件下においても、通信装置5700と送電装置5750が無線通信を行う際、データ伝送速度の速い通信方法を選択し、かつ、高いデータの受信品質を得たいという要求、つまり、このような課題がある。
本実施の形態は、この課題を克服するための図57における送電装置5750の構成について説明する。
図62に、図57の送電装置5750における通信用アンテナ5759、送電コイル5755の好適な配置例を示している。なお、図62において、図61と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
図62において、6201_1、6201_2、6201_3、6201_4、6201_5、6201_6、6201_7、6201_8は、送電装置5750の通信用のアンテナである。
図62に示すように、送電装置5750は、通信装置5700が具備している受電コイル5701に対し、送電する必要があるため、例えば、図62のように中心付近に送電コイル6101(図57の送電コイル5755に相当する)を配置するものとする。
このとき、送電コイル5755が円状に配置される(閉ループが構成される)。その様子が、図62の6101の黒い部分になる。したがって、この円状の内側と外側に、空間が生まれることになる。
このとき、円状のコイルの内側、および、円状のコイルの外側に送電装置5750の通信用のアンテナを配置する。図62の例では、円状のコイルの内側に通信用アンテナ6201_5、6201_6、6201_7、6201_8を配置し、円状のコイルの外側に通信用アンテナ6201_1、6201_2、6201_3、6201_4を配置する。
このように送電装置5750の通信用のアンテナを配置すると、平面6100に対し、通信用アンテナを密に配置することになるので、通信装置5700が、平面6100に対し、どのように配置されても、通信装置5700および送電装置5750において、変調信号の受信電界強度を確保することができる可能性が高くなる。これにより、データ伝送速度の速い通信方法の選択、および、高いデータの受信品質の確保が可能となるという効果を得ることができる。また、このように送電装置5750の通信用のアンテナを配置すると、通信装置5700が通信アンテナをどのように配置され、具備されているときも、平面6100に対し、通信用アンテナを密に配置することになるので、通信装置5700および送電装置5750において、変調信号の受信電界強度を確保することができる可能性が高くなる。
なお、送電装置5750の通信用アンテナを配置は、図61のような配置に限ったものではなく、例えば、図62、図63、図64のように、送電装置5750の通信用アンテナを配置してもよい。なお、図62、図63、図64において、図61と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。このとき、特長的な点は、通信用アンテナ6201_5、6201_6、6201_7、6201_8において、四角形を生成している点である。
また、円状のコイルの内側に4つの通信用アンテナ、円状のコイルの外側に4つの通信用アンテナという構成以外の構成であってもよい。
例えば、円状のコイルの内側に1、または、2以上の送電装置5750の通信用アンテナを配置し、円状のコイルの外側に1、または、2以上の送電装置5750の通信用のアンテナを配置しても、上述と同様の効果を得ることができる。
また、円状のコイルの内側にN個(Nは1以上、または、2以上の整数)の送電装置5750の通信用アンテナを配置し、円状のコイルの外側にM個(Mは1以上、または、2以上の整数)の送電装置5750の通信用アンテナを配置したとき、N=Mを満たしてもよいし、N≠Mであってもよい。また、MがNより大きいとよりアンテナを密に配置することが可能となることがある。
図65、図66は、N≠Mのときの通信用アンテナの配置の一例である。なお、図65、図66において、図61、図62と同様に動作するものについては、同一番号を付している。図65、図66において、6201_1、6201_2、6201_3、6201_4、6201_5、6201_6、6201_7、6201_8、6201_9は、送電装置5750の通信用アンテナである。
また、円状のコイルの内側に着目した場合、送電装置5750の通信用アンテナを、図67、図68のように配置した場合、通信アンテナをより密に配置することができる。なお、図67、図68において、図61、図62と同様に動作するものについては、同一番号を付している。そして、6201_1、6201_2、6201_3、6201_4、6201_5、6201_6、6201_7、6201_8、6201_9、6201_10、6201_11は、送電装置5750の通信用のアンテナである。このとき、特長的な点は、6201_5、6201_6、6201_7、6201_8、6201_9、6201_10により、六角形が生成されている点である。
そして、図62、図63、図64、図65、図66、図67、図68などにおいて、送電装置5750の送電コイル5755は円状でなくてもよい。例えば、送電コイル5755は閉ループが構成されており、閉ループの内側と外側に、空間が生まれ、閉ループの内側に送電装置5750の通信用アンテナを配置するとともに、閉ループの外側にも送電装置5750の通信用アンテナを配置するというような方法が考えられる。このとき、閉ループの内側に配置する通信用アンテナの個数、閉ループの外側に配置する通信用アンテナの個数については、「円状の内側に通信用アンテナを配置し、また、円状の外側に通信用のアンテナを配置する」ときと同様に実施する方法であってもよい。
これまでに、送電装置5750の通信用アンテナの配置方法について説明したが、通信装置5700の通信用アンテナについても、送電装置5750の通信用アンテナの配置方法と同様に実施すると、同様の効果を得ることができる。
例えば、図62、図63、図64、図65、図66、図67、図68において、6100が通信装置5700の外形であり、6101が通信装置5700の受電コイル5701であり、6201_1、6201_2、6201_3、6201_4、6201_5、6201_6、6201_7、6201_8、6201_9、6201_10、6201_11が通信装置5700の通信用アンテナと考え、上述で述べた構成要件を満たすように、実施することで、上述で述べた効果を同様に得ることができる。
なお、図57の送電装置の制御部5757は、インターフェース5751からの信号5752、5756、5763により、装置5790と接続されていないと認識した場合、送受信部5761、通信用アンテナ5759に対し、通信機能を停止するように、5758により指示してもよい。
また、送電装置5750は、送電に必要な電流(または、電力)と通信に必要な電流(または、電力)を制御部5757で認識し、インターフェース5751からの給電5752では、電流(または、電力)が不十分であることを、通知する(例えば、LED(Light Emitting Diode)などの灯りを点灯させる)機能を有していてもよい。
(実施の形態11)
本実施の形態では、実施の形態10で説明した通信装置と送電装置の具体的な動作例について説明する。
図69は、本実施の形態におけるシステムの概要である。図69において、6902の車には、実施の形態10で述べたような通信装置が具備されているものとする。つまり、車は、無線による受電、および、通信が可能であるものとする。
通信装置を具備する車6902は、送電システム6951からの電波を受電アンテナで受け、電池の充電を行うものとする。また、通信装置を具備する車6902は、データ6901を入力とし、誤り訂正符号化、変調などの処理を行い、変調信号を生成し、例えば、電波として出力する。
そして、送電システム6951は、通信装置を具備する車6902から送信された変調信号を受信し、復調、誤り訂正復号などの処理を施し、データを得、そのデータに基づいて生成されたデータ、または、データを含んだ信号6952を出力する。
また、送電システム6951は、データ、または、データを含んだ信号6953を入力とし、このデータから得たデータに対し、誤り訂正符号化、変調などの処理を施し、変調信号を生成し、例えば、電波として出力する。
通信装置を具備する車6902は、送電システム6951から送信された変調信号を受信し、復調、誤り訂正復号などの処理を施し、データを得、そのデータに基づいて生成されたデータ、または、データを含んだ信号6903を出力する。
図70の7000は、図69における通信装置6902の構成例を示している。制御部7003は、受電アンテナ7001で受信した受信信号7002、第2の制御信号7008を入力とし、受電の制御を行い、給電信号7004、第1の制御信号7007を出力する。
電池7005は給電信号7004を入力とし、電池の充電を行い、また、信号7006を出力する。
送受信部7011は、第1のデータ7009、信号7006、第1の制御信号7007を入力とし、誤り訂正符号化、変調などの処理を施し、第1のデータ7009を含む変調信号を生成し、送信信号7012として出力する。そして、送信信号7012は、例えば、電波として、通信用アンテナ7014から出力される。
また、送受信部7010は、受信アンテナ7014で受信した受信信号7013を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を施し、第2のデータ7010、第2の制御信号7008を出力する。
図71の7100は、図69における送電システム6951の構成例を示している。変換部7125は、外部電源から得たAC給電7124を入力とし、AC−DC変換を行い、DC給電7101を出力する。
送電部7102は、DC給電7101、第4の制御信号7113を入力とし、第4の制御信号7113に基づいて、送電信号7103を生成し、出力する。そして、送電信号7103は、送電アンテナ7104から出力する。このとき、この信号を受信し、図70の通信装置は、受電することになる。
サーバー7121は、第3のデータ7123を入力とし、第3のデータを含むデータ、または、変調信号7120を出力する。そして、第3のデータを含むデータ、または、変調信号7120は、ネットワーク7118を介し、通信装置7115に入力される。
通信装置7115は、第3の制御信号7111、第3のデータを含むデータ、または、変調信号7117を入力とし、第5のデータ7110を生成し、出力する。
送受信装置7108は、第5のデータ7110を入力とし、誤り訂正符号化、変調などの処理を施し、変調信号を生成し、送信信号7107として出力する。そして、送信信号7107は、例えば電波として、通信用アンテナ7105から出力され、例えば、図70の通信装置7000が、この信号を受信することになる。
また、送受信部7108は、通信用アンテナ7105から出力された受信信号7106を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を施し、第6のデータ7109を出力する。
通信装置7115は、第3の制御信号7111、第6のデータ7109を入力とし、これらに含まれているデータを含むデータ、または、変調信号7116を生成し、出力する。
この信号7116は、ネットワーク7118を介し、サーバー7121に入力されることになる。そして、サーバー7121は、信号7116から第4のデータ7122を得、出力する。
決済装置7114は、第5のデータ7110を入力とし、決済を行うことが可能となる。ただし、送電システム7100は、決済装置7114を具備していなくてもよい。
制御部7112は、第6のデータ7109を入力とし、第3の制御信号7111、第4の制御信号7113を出力する。
なお、図70の通信装置7000および送電システム7100の各部の具体的な動作については、図72、図73、図74、図75、図76、図76を説明する際に、説明を行う。
通信装置7000は、まず、送電システム7100にアクセスする。すると、通信装置7000が具備する表示部(ただし、図70には表示部を記載していない)に手続き画面が表示され、例えば、まず、図72のような動作を行うことになる。次に、図72について説明を行う。
開始7200により、以下の手続きを開始することになる。
図72に示すように、通信装置7000は、送電システム7100に対し、「受電したいことをリクエスト7201」することになる。例えば、図70の制御部7003は、第1の制御信号7007を用いて、「受電したいことをリクエスト7201」の情報を出力し、送受信部7011は、この情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。なお、図70の制御部7003は、外部入力により「受電したいことをリクエスト7201」を行ってもよい。
また、通信装置7000は、送電システム7100に対し、「受電時間または受電量をリクエストするか?7202」を判断することになる。
「受電時間または受電量をリクエストしない場合」、7204へと行くことになる。「受電時間または受電量をリクエストする場合」、通信装置7000は、「受電時間または受電量の情報を送電システム(7100)に通知(7203)」することになる。例えば、図70の制御部7003は、第1の制御信号7007を用いて「受電時間または受電量の情報を送電システム(7100)に通知」する情報を出力し、送受信部7011は、この情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。なお、図70の制御部7003は、外部入力により「受電時間または受電量の情報」を得てもよい。
次に、通信装置7000は、「決済方法を選択し、送電システムに通知(7204)」することになる。例えば、図70の制御部7003は、第1の制御信号7007を用いて「決済方法を選択し、送電システムに通知(7204)」する情報を出力し、送受信部7011は、この情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。なお、図70の制御部7003は、外部入力により「決済方法の情報」を得てもよい。
これにより、通信装置7000は、受電を開始(7205)することになる。
図73は、図72の通信装置7000の動作に対する送電システム7100の動作となる。送電システム7100は、通信装置7000から「受電リクエスト(7301)」を受けることになる。例えば、送電システム7100の送受信部7108は、通信用アンテナ7105から受信した受信信号7106を入力とし、受信信号7106に含まれる「受電リクエスト(7301)」を得ることになる。
そして、送電システム7100は、通信装置7000からの「受電時間または受電量の制限をするか、しないか(7302)」の情報を受けることになる。例えば、送電システム7100の送受信部7108は、通信用アンテナ7105から受信した受信信号7106を入力とし、受信信号7106に含まれる「受電時間または受電量の制限をするか、しないか(7302)」の情報を得ることになる。
次に、送電システム7100は、「送電方法を決定(7303)」することになる。例えば、送電システム7100は、(通信装置7000の)受電時間または受電量(送電システム7100の送電時間または送電量)の制限をするのであれば、その制限方法を決定する。また、送電システム7100は、(通信装置7000の)受電時間または受電量(送電システム7100の送電時間または送電量)の制限を行わないのであれば、制限を行わないと決定することになる。例えば、送電システム7100の送受信部7108は、通信用アンテナ7105から受信した受信信号7106を入力とし、受信信号7106に含まれる「受電時間または受電量の制限をするか、しないか(7302)」の情報を得、制御部7112は、この情報から、送電方法を決定し、決定した送電方法の情報を含む第4の制御信号7113を出力する。
そして、送電システム7100は、通信装置7000からの「決済方法の情報を受け、決済方法を決定(7304)」することになる。例えば、送電システム7100の送受信部7108は、通信用アンテナ7105から受信した受信信号7106を入力とし、受信信号7106に含まれる「決済方式に関する情報」を得、制御部7112は、この情報から決済方法を決定することになる。そして、通信装置7115は、この情報を得、サーバー7121に対し、決済方法の情報を渡すとともに、決済装置7114に対し、決定した決済方法の情報を渡し、決済装置7114は、決済方法を知ることになる。
この一連の動作を完了し、送電システム7110は、通信装置7000に対し、送電を開始7305することになる。
図74は、図72、図73の動作後の、送電システム7110の動作となる。送電システム7110は、通信装置7000が受電に関する「受電時間または受電量の制限」に関する情報を送信しているため、「受電時間または受電の制限分の送電が完了(7401)」した時点で、送電を完了7402する。
また、図74とは異なり、送電システム7110は、通信装置7000から、「受電時間または受電の制限」を受けていない、または、「受電時間または受電の制限」を受けているが、その制限に到達していないが、「受電を完了したい」という要望を受けた場合(通信装置7000の送受信部がこの情報を送信し、送電システムの送受信部が受けることになる)、送電システム7110は、送電を完了するものとする。
すると、図75に示すように、通信装置7000は、決済を開始(7501)する。したがって、通信装置7000は、送電システム7110に対し、決済を開始することを送受信部7011を用いて、伝えることになる。
これに伴い、通信装置7000は、送電システム7110から、金額情報を受ける(7502)。したがって、送電システム7110は、金額の情報を含む変調信号を送受信部7108で生成し、送信することになる。通信装置7000は、この情報を含む変調信号を送受信部7011で受信し、金額情報を得ることになる。
そして、通信装置7000は、決済完了7503の手続きを行い、終了7504する。
このとき、送電システム7100は、図76に示すように、通信装置7000から、決済開始の通知を受ける7601ことになる。これに伴い、送電システム7100は、送電を終了(7602)する。
そして、送電システム7100は、「送電に要した金額を計算し、通信装置7000に金額を通知(7603)」する。
送電システム7100は、通信装置7000の決済に伴い、決済の手続きを完了(7604)し、手続きを終了(7605)する。
以上のように、通信装置7000と送電システム7100が動作することで、送電量、受電量、を制限することができ、また、制限した送電量、受電量に基づいた決済システムを提供することができるという効果を得ることができる。
なお、本実施の形態における通信装置7000と送電システム7100の通信は、電波による無線通信であってもよいし、可視光などを用いた光通信であってもよい。
(実施の形態12)
本実施の形態では、実施の形態10、実施の形態11で説明した通信装置と送電装置の具体的な動作例について説明する。
図77の7100は、図69における送電システム6951の構成例を示しており、図77において、図71と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
図77の駐車場システム7700は、例えば、送電システム7100のサーバー7121と通信を行っているものとする。
例えば、サーバー7121は、駐車料金の精算の要求を含むデータ7122を送信するものとする。
すると、駐車場システム7700は、サーバー7121に対し、駐車料金の情報を含むデータ7123を送信することになる。
なお、駐車場システム7700は、例えば、車の駐車時間の管理、車の駐車時間などに応じた駐車料金の管理、車の入庫・出庫の管理などを行うシステムであるものとする。
図78の7100は、図69における送電システム6951の構成例を示しており、図77とは異なり、送電システム7100は、駐車場システム7700を具備しているものとする。
図78の駐車場システム7700は、例えば、ネットワーク7118を介し、通信装置7115と通信を行っているものとする。
例えば、通信装置7115は、駐車料金の精算の要求を含むデータ7116を送信するものとする。
すると、駐車場システム7700は、ネットワーク7118を介し、駐車場料金の情報を含むデータ7120を送信することになる。
なお、図69における送電システム6951(例えば、図77、図78)と通信を行う、例えば、車6902が具備する通信装置の構成については、他の実施の形態で説明を行っているので説明を省略する。
図79は、図69の車6902が具備する通信装置の動作に関する図である。
図69の車6902が具備する通信装置は、まず、例えば、図77、図78の送電システム7100にアクセスする。すると、図69の車6902が具備する通信装置が具備する表示部に手続き画面が表示され、図79の動作を行うことになる。次に、図79について説明する。
開始7900により、以下の手続きを開始することになる。
図79に示すように、図69の車6902が具備する通信装置は、送電システム7100に対し、車6902を駐車場に「駐車するか?(7901)」を伝えることになる。例えば、車6902が具備する通信装置が図70の構成を具備している場合、送受信部7011は、「駐車するかどうか」の情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。
車6902が駐車場に駐車しない場合、つまり、7901において「NO」の場合、手続きは完了となる。一方、車6902が駐車場に駐車する場合、つまり、7901において「YES」の場合、7902へと行く。
図69の車6902が具備する通信装置は、送電システム7100に対し、車6902が「受電するか?(7902)」を伝えることになる。例えば、車6902が具備する通信装置が図70の構成を具備している場合、制御部7003は、第1制御信号7007を用いて、「受電するか?(7902)」の情報を出力し、送受信部7011は、この情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。なお、図70の制御部7003は、外部入力により「受電したいことをリクエスト7201」を行ってもよい。
車6902が受電しない場合、つまり、7902において「NO」の場合。7204へと行く。一方、車6902が受電する場合、つまり、7902において「YES」の場合、7202へと行く。
図69の車6902が具備する通信装置は、送電システム7100に対し、「受電したいことをリクエスト7201」することになる。「受電時間または受電量をリクエストするか?7202」を判断することになる。
「受電時間または受電量をリクエストしない場合」、7204へと行くことになる。「受電時間または受電量をリクエストする場合」、通信装置7000は、「受電時間または受電量の情報を送電システム(7100)に通知(7203)」することになる。例えば、車6902が具備する通信装置が図70の構成を具備している場合、制御部7003は、第1の制御信号7007を用いて「受電時間または受電量の情報を送電システム(7100)に通知」する情報を出力し、送受信部7011は、この情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。なお、図70の制御部7003は、外部入力により「受電時間または受電量の情報」を得てもよい。
次に、図69の車6902が具備する通信装置は、「決済方法を選択し、送電システムに通知(7204)」することになる。例えば、車6902が具備する通信装置が図70の構成を具備している場合、制御部7003は、第1の制御信号7007を用いて「決済方法を選択し、送電システムに通知(7204)」する情報を出力し、送受信部7011は、この情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。なお、図70の制御部7003は、外部入力により「決済方法の情報」を得てもよい。
これにより。通信装置7000は、受電を開始(7205)することになる。
図80は、図69の送電システム6951、つまり、例えば、図77、図78の送電システム7100の動作に関する図である。
送電システム7100は、図69の車6902が具備する通信装置から「駐車リクエストを受ける(8001)」ことになる。
次に、送電システム7100は、図69の車6902が具備する通信装置から「受電リクエストがあるか?(8002)」を受けることになる。
例えば、送電システム7100の送受信部7108は、通信用アンテナ7105から受信した受信信号7106を入力とし、受信信号7106に含まれる「受電リクエストがあるか?(8002)」の情報を得ることになる。
受電リクエストを得ていない場合、つまり、8002において「NO」の場合、7304へと行く。一方、受電リクエストを得ている場合、つまり、8002において「YES」の場合、7301へと行く。
そして、送電システム7100は、図69の車6902が具備する通信装置からの「受電時間または受電量の制限をするか、しないか(7302)」の情報を受けることになる。例えば、送電システム7100の送受信部7108は、通信用アンテナ7105から受信した受信信号7106を入力とし、受信信号7106に含まれる「受電時間または受電量の制限をするか、しないか(7302)」の情報を得ることになる。
次に、送電システム7100は、「送電方法を決定(7303)」することになる。例えば、送電システム7100は、(図69の車6902が具備する通信装置の)受電時間または受電量(送電システム7100の送電時間または送電量)の制限をするのであれば、その制限方法を決定する。また、送電システム7100は、(図69の車6902が具備する通信装置の)受電時間または受電量(送電システム7100の送電時間または送電量)の制限を行わないのであれば、制限を行わないと決定することになる。例えば、送電システム7100の送受信部7108は、通信用アンテナ7105から受信した受信信号7106を入力とし、受信信号7106に含まれる「受電時間または受電量の制限をするか、しないか(7302)」の情報を得、制御部7112は、この情報から、送電方法を決定し、決定した送電方法の情報を含む第4の制御信号7113を出力する。
そして、送電システム7100は、図69の車6902が具備する通信装置からの「決済方法の情報を受け、決済方法を決定(7304)」することになる。例えば、送電システム7100の送受信部7108は、通信用アンテナ7105から受信した受信信号7106を入力とし、受信信号7106に含まれる「決済方式に関する情報」を得、制御部7112は、この情報から決済方法を決定することになる。そして、通信装置7115は、この情報を得、サーバー7121に対し、決済方法の情報を渡すとともに、決済装置7114に対し、決定した決済方法の情報わたし、決済装置7114は、決済方法を知ることになる。
この一連の動作を完了し、送電システム7110は、図69の車6902に対し、送電を開始7305することになる。
図74は、図79、図80の動作後の、送電システム7110の動作となる。送電システム7110は、図69の車6902が具備する通信装置が受電に関する「受電時間または受電量の制限」に関する情報を送信しているため、「受電時間または受電の制限分の送電が完了(7401)」した時点で、送電を完了7402する。
また、図74とは異なり、送電システム7110は、図69の車6902が具備する通信装置から、「受電時間または受電の制限」を受けていない、または、「受電時間または受電の制限」を受けているが、その制限に到達していないが、「受電を完了したい」という要望を受けた場合(図69の車6902が具備する通信装置の送受信部がこの情報を送信し、送電システムの送受信部が受けることになる)、送電システム7110は、送電を完了するものとする。
すると、図69の車6902が具備する通信装置は、決済を開始(7501)する。したがって、図69の車6902が具備する通信装置は、送電システム7110に対し、決済を開始することを送受信部7011を用いて、伝えることになる。
これに伴い、通信装置7000は、送電システム7110から、金額情報を受ける(7502)。
このとき、金額は、「駐車料金」、または、「駐車料金、および、受電料金」のいずれかが含まれることになる。
したがって、送電システム7110は、金額の情報を含む変調信号を送受信部7108で生成し、送信することになる。図69の車6902が具備する通信装置は、この情報を含む変調信号を送受信部7011で受信し、金額情報を得ることになる。
そして、図69の車6902が具備する通信装置は、決済完了7503の手続きを行い、終了7504する。
このとき、送電システム7100は、図69の車6902が具備する通信装置から、決済開始の通知を受ける7601ことになる。これに伴い、送電システム7100は、送電を終了(7602)する。
そして、送電システム7100は、「送電に要した金額、および、駐車に関連する金額を計算し、通信装置7000に金額を通知(7603)」する。
送電システム7100は、図69の車6902が具備する通信装置の決済に伴い、決済の手続きを完了(7604)し、手続きを終了(7605)する。
以上のように、図69の車6902が具備する通信装置と送電システム7100が動作することで、送電量、受電量、を制限することができ、また、制限した送電量、受電量に基づいた決済と駐車に関連した決済を同時にできるシステムを提供することができるという効果を得ることができる。
なお、本実施の形態における図69の車6902が具備する通信装置と送電システム7100の通信は、電波による無線通信であってもよいし、可視光などを用いた光通信であってもよい。
(実施の形態13)
本実施の形態では、実施の形態10、実施の形態11で説明した通信装置と送電装置の具体的な動作の例について説明する。
図69における車6902と送電システム6951において。車6902に対応する構成を図81に示す。
図81において、図70と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。図81において、8100は車である。そして、車制御部8101は、第1の制御信号7007、第2の制御信号7008を入力とし、第1の制御信号7007に含まれている情報、第2の制御信号7008に含まれている情報に基づいて、車の制御方法を決定し、車制御信号8102を出力する。
そして、運転装置8103は、車制御信号8102を入力とし、車制御信号8102に基づいて、動力である、例えば、モータ、駆動系、ハンドル、ステアリングなどを制御し、車は、好適な場所に移動することになる。
図69における送電システム6951に相当するシステムの構成については、図71、図77、図78に示したとおりであり、すでに説明を行っているので、説明を省略する。送電システム6951は、「給電決済(送電決済)の機能を有している」、または、「給電決済、および、駐車決済の機能を有している」構成を有していてもよいし、これらの機能を有していなくてもよい。
図82は、図69の車6902が具備する通信装置関連(図81の車8100)の動作に関する図である。
図81の車8100は、まず、図71、図77、図78、の送電システム7100にアクセスする。すると、図81の8100が具備する表示部に手続き画面が表示され、図82の動作を行うことになる。次に、図82について説明する。
開始8200により、以下の手続きを開始することになる。
図82に示すように、図81の車8100は、送電システム7100に対し、車8100を駐車場に「駐車するか?(8201)」を伝えることになる。例えば、車8100が具備している通信装置が図81の構成を具備している場合、送受信部7011は、「駐車するかどうか」の情報を含んだ送信信号7012を生成し、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。
車8100が駐車場に駐車しない場合、つまり、8201において「NO」の場合、手続きは完了となる。一方、車8100が駐車場に駐車する場合、つまり、8201において「YES」の場合、次に進む。
次に、車8100が駐車場に停めてもよい種類の車であるかどうかの判定を行う、つまり、車8100は送電システム7100と通信を行い、「駐車対象車か?(8202)」の判定を行うことになる。
例えば、車8100が具備している通信装置が図81の構成を具備している場合、送受信部7011は、「車8100の種類(例えば、トラック、バス、普通自動車など)、および/または、車種」の情報を含んだ送信信号7012を生成し、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。
送電システム7100は、この信号を通信用アンテナ7105で受信し、送電システムの送受信部7108は、「車8100の種類(例えば、トラック、バス、普通自動車など)、および/または、車種」の情報を得、「車8100が駐車場に停めてよい車の種類であるか」、の判定を行い、判定結果の情報を含む変調信号7107を生成、出力し、通信用アンテナ7105から電波として出力する。
そして、車8100は、この信号を通信用アンテナ7014で受信し、送受信部7011は、「判定結果」を得ることになる。
なお、上述のさらなる具体的な動作については、後で説明を行う。
「駐車対象車か?(8202)」の「判定結果」が、「駐車の対象外である」とき、つまり、8202において「NO」のとき、車8100は、例えば、「警告を受ける(8203)」を受ける。つまり、車8100は、駐車場に停めることの対象外であることを知ることになる。
一方、「駐車対象車か?(8202)」の「判定結果」が、「駐車の対象である」とき、つまり、8202において「YES」のとき、次に進むことになる。
車8100が具備する通信装置は、送電システム7100に対し、車8100が「受電するか?(8204)」を伝えることになる。例えば、車8100が具備する通信装置が図81の構成を具備している場合、制御部7003は、第1制御信号7007を用いて、「受電するか?(7902)」の情報を出力し、送受信部7011は、この情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。なお、図81の制御部7003は、外部入力により「受電したいことをリクエスト7201」を行ってもよい。
車8100が受電しない場合、つまり、8204において「NO」の場合、8205へと行く。そして、車8100は、「駐車関連の手続きを開始(8205)」することになる。
なお、駐車関連手続き8205については、例えば、実施の形態12のような手続きが考えられるが、駐車関連手続き8205の方法は、これに限ったものではない。
一方、車8100が受電する場合、つまり、8204において「YES」の場合、8206へと行く。
そして、車8100は「受電対象車か?(8206)」の判定を、送電システム7100と通信を行うことで、行うことになる。
例えば、車8100が具備している通信装置が図81の構成を具備している場合、送受信部7011は、「車8100の種類(例えば、トラック、バス、普通自動車など)、および/または、車種」の情報を含んだ送信信号7012を生成し、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。
送電システム7100は、この信号を通信用アンテナ7105で受信し、送電システムの送受信部7108は、「車8100の種類(例えば、トラック、バス、普通自動車など)、および/または、車種」の情報を得、車8100が「受電対象の車であるか」、の判定を行い、判定結果の情報を含む変調信号7107を生成、出力し、通信用アンテナ7105から電波として出力する。
そして、車8100は、この信号を通信用アンテナ7014で受信し、送受信部7011は、「判定結果」を得ることになる。
「受電対象車か?(8206)」の「判定結果」が、「受電の対象外である」とき、つまり、8206において「NO」のとき、車8100は、例えば、「警告を受ける(8207)」を受ける。つまり、車8100は、受電の対象外であることを知ることになる。そして、車8100は、「駐車関連手続きを開始(8205)」することになる。
一方、「受電対象車か?(8206)」の「判定結果」が、「受電の対象である」とき、つまり、8206において「YES」のとき、次に進むことになる。したがって、車8100は「受電関連手続きを開始(8208)」することになる。
なお、受電関連手続き8208については、例えば、実施の形態11、実施の形態12のような手続きが考えられるが、受電関連手続き8208の方法は、これに限ったものではない。
図83は、送電システム7100の動作に関する図である。
送電システム7100は、車8100が具備する通信装置から「駐車リクエストを受ける(8301)」ことになる。
次に、送電システム7100は、図82で説明したように車8100と通信を行うことで、車8100が「駐車対象車か?(8302)」の判定を行うことになる。なお、詳細については図82を用いて説明したとおりである。
送電システム7100は、車8100が「駐車対象車か?(8302)」の判定を行い、「駐車対象車ではない」、つまり、8302において「NO」と判定した場合、車8100に対し、「警告」の情報を含む変調信号を送信することになる(8303)。
送電システム7100は、車8100が「駐車対象車か?(8302)」の判定を行い、「駐車対象車である」、つまり、8302に対して「YES」と判定した場合、車8100に対し、「駐車対象車である」という情報を含む変調信号を送信することになる。
そして、送電システム7100は、車8100から「受電するか?(8304)」の情報を受けることになる。
「受電するか?(8304)」の情報が「受電しない」という情報、つまり、8304において「NO」の場合、8305へと行く。したがって、送電システム7100は、車8100に対し「駐車手続きを開始(8305)」を通知する。
なお、駐車関連手続き8305については、例えば、実施の形態12のような手続きが考えられるが、駐車関連手続き8305の方法は、これに限ったものではない。
「受電するか?(8304)」の情報が「受電する」という情報、つまり、8304において「YES」の場合、8306へと行く。したがって、送電システム7100は、車8100が「受電対象車か?(8306)」の判定を行うことになる。
送電システム7100が、車8100は「受電対象車ではない」、つまり、8306において「NO」の場合、送電システム7100は、車8100に対し、警告を行い(8307)、送電システム7100は、車8100に対し「駐車手続きを開始(8305)」を通知する。
一方、送電システム7100が、車8100は「受電対象車である」、つまり8306において「YES」の場合、送電システム7100は、車8100に対し、「送電手続きを開始(8308)」を通知することになる。
なお、受電関連手続き8308については、例えば、実施の形態11、実施の形態12のような手続きが考えられるが、受電関連手続き8308の方法は、これに限ったものではない。
以上のように、駐車対象車に関する警告、受電対象車に対する警告を行うことで、駐車対象車、受電対象車に正しくサービスを提供することができるという効果を得ることができる。
次に、図82とは異なる図84の動作、および、図83とは異なる図85の動作について説明する。
図84は、図82とは異なる、図69の車6902が具備する通信装置関連(図81の車8100)の動作に関する図である。図84において、図82と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図81の車8100は、まず、図71、図77、図78、の送電システム7100にアクセスする。すると、図81の8100が具備する表示部に手続き画面が表示され、図84の動作を行うことになる。次に、図84について説明する。
開始8200により、以下の手続きを開始することになる。
図82に示すように、図81の車8100は、送電システム7100に対し、車8100を駐車場に「駐車するか?(8201)」を伝えることになる。例えば、車8100が具備している通信装置が図81の構成を具備している場合、送受信部7011は、「駐車するかどうか」の情報を含んだ送信信号7012を生成し、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。
車8100が駐車場に駐車しない場合、つまり、8201において「NO」の場合、手続きは完了となる。一方、車8100が駐車場に駐車する場合、つまり、8201において「YES」の場合、次に進む。
次に、車8100が駐車場に停めてもよい種類の車であるかどうかの判定を行う、つまり、車8100は送電システム7100と通信を行い、「駐車対象車か?(8202)」の判定を行うことになる。
例えば、車8100が具備している通信装置が図81の構成を具備している場合、送受信部7011は、「車8100の種類(例えば、トラック、バス、普通自動車など)、および/または、車種」の情報を含んだ送信信号7012を生成し、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。
送電システム7100は、この信号を通信用アンテナ7105で受信し、送電システムの送受信部7108は、「車8100の種類(例えば、トラック、バス、普通自動車など)、および/または、車種」の情報を得、「車8100が駐車場に停めてよい車の種類であるか」、の判定を行い、判定結果の情報を含む変調信号7107を生成、出力し、通信用アンテナ7105から電波として出力する。
そして、車8100は、この信号を通信用アンテナ7014で受信し、送受信部7011は、「判定結果」を得ることになる。
なお、上述のさらなる具体的な動作については、後で説明を行う。
「駐車対象車か?(8202)」の「判定結果」が、「駐車の対象外である」とき、つまり、8202において「NO」のとき、車8100は、例えば、「警告を受ける(8203)」を受ける。つまり、車8100は、駐車場に停めることの対象外であることを知ることになる。
一方、「駐車対象車か?(8202)」の「判定結果」が、「駐車の対象である」とき、つまり、8202において「YES」のとき、次に進むことになる。
車8100が具備する通信装置は、送電システム7100に対し、車8100が「受電するか?(8204)」を伝えることになる。例えば、車8100が具備する通信装置が図81の構成を具備している場合、制御部7003は、第1制御信号7007を用いて、「受電するか?(7902)」の情報を出力し、送受信部7011は、この情報を含んだ送信信号7012を生成、出力し、通信用アンテナ7014から電波として出力する。送電システム7100は、この信号を受信することになる。なお、図81の制御部7003は、外部入力により「受電したいことをリクエスト7201」を行ってもよい。
車8100が受電しない場合、つまり、8204において「NO」の場合、8205へと行く。そして、車8100は、「駐車関連の手続きを開始(8205)」することになる。
なお、駐車関連手続き8205については、例えば、実施の形態12のような手続きが考えられるが、駐車関連手続き8205の方法は、これに限ったものではない。
一方、車8100が受電する場合、つまり、8204において「YES」の場合、8208へと行く。
車8100は「受電関連手続きを開始(8208)」することになる。
なお、受電関連手続き8208については、例えば、実施の形態11、実施の形態12のような手続きが考えられるが、受電関連手続き8208の方法は、これに限ったものではない。
図85は、送電システム7100の動作に関する図である。
送電システム7100は、車8100が具備する通信装置から「駐車リクエストを受ける(8301)」ことになる。
次に、送電システム7100は、図84で説明したように車8100と通信を行うことで、車8100が「駐車対象車か?(8302)」の判定を行うことになる。なお、詳細については図84を用いて説明したとおりである。
送電システム7100は、車8100が「駐車対象車か?(8302)」の判定を行い、「駐車対象車ではない」、つまり、8302において「NO」と判定した場合、車8100に対し、「警告」の情報を含む変調信号を送信することになる(8303)。
送電システム7100は、車8100が「駐車対象車か?(8302)」の判定を行い、「駐車対象車である」、つまり、8302に対して「YES」と判定した場合、車8100に対し、「駐車対象車である」という情報を含む変調信号を送信することになる。
そして、送電システム7100は、車8100から「受電するか?(8304)」の情報を受けることになる。
「受電するか?(8304)」の情報が「受電しない」という情報、つまり、8304において「NO」の場合、8305へと行く。したがって、送電システム7100は、車8100に対し「駐車手続きを開始(8305)」を通知する。
なお、駐車関連手続き8305については、例えば、実施の形態12のような手続きが考えられるが、駐車関連手続き8305の方法は、これに限ったものではない。
「受電するか?(8304)」の情報が「受電する」という情報、つまり、8304において「YES」の場合、8308へと行く。よって、送電システム7100は、車8100に対し、「送電手続きを開始(8308)」を通知することになる。
なお、受電関連手続き8308については、例えば、実施の形態11、実施の形態12のような手続きが考えられるが、受電関連手続き8308の方法は、これに限ったものではない。
以上のように、駐車対象車に関する警告を行うことで、駐車対象車に正しくサービスを提供することができるという効果を得ることができる。
次に、図82、図84における「駐車対象車か?8202」の具体的な例について説明する。
図86は、「駐車対象車か?8202」の判断を送電システムの通信装置が行う際の、車と送電システムのデータの流れの一例を示している。
第1の例である図86では、車が具備する通信装置が、「車種情報」、「車の種類の情報」を含む変調信号を送信する。なお、「車種情報」、「車の種類の情報」については、すでに説明したとおりである。
そして、この変調信号を受信した送電システムの通信装置は、この変調信号に含まれる「車種情報」、「車の種類の情報」のうちの一つ以上の情報に基づき、この変調信号を送信した車が、駐車の対象であるかを判定し、「駐車対象結果情報」を含む変調信号を、車が具備する通信装置に送信することになる。なお、これらの動作については、すでに説明したとおりである。
図87は、「駐車対象車か?8202」の判断を送電システムの通信装置が行う際の、車と送電システムのデータの流れの、図86とは異なる例を示している。
第2の例である図87では、車が具備する通信装置が、「車種情報」「車の種類の情報」、「受電部位置情報」、「受電方法情報」を含む変調信号を送信する。なお、「車種情報」、「車の種類の情報」については、すでに説明したとおりである。
例えば、車の前方に受電部が存在する場合、「受電部位置情報」は「車の前方に受電部が存在する」ことを示す情報となる。
別の例としては、車の後方の右側に受電部が存在する場合、「受電部位置情報」は「車の後方の右側に受電部が存在する」ことを示す情報となる。
また、具体的な数値を含んだ情報であってもよい。例えば、「車前方から80cm、車右から50cmのところに受電部が存在する」というような「受電部位置情報」であってもよい。
また、例えば、車の受電方法が、無線による受電に対応している場合、「受電方法情報」は、例えば、「無線による受電に対応している」という情報となる。一方、車の受電方法が、無線による受電に対応していない場合、「受電方法情報」は、例えば、「無線による受電に対応していない」という情報となる。
そして、この変調信号を受信した送電システムの通信装置は、この変調信号に含まれる「車種情報」「車の種類の情報」、「受電部位置情報」、「受電方法情報」のうちの一つ以上の情報に基づき、この変調信号を送信した車が、駐車の対象であるかを判定し、「駐車対象結果情報」を含む変調信号を、車が具備する通信装置に送信することになる。なお、これらの動作の例については、すでに説明している。
以降では、別の例を説明する。
例えば、送電システムが具備する通信装置は、図87における「受電方法情報」を得、「無線による受電に対応していない」という情報を得た場合、送電システムの通信装置は、「受電対象結果情報」として、「受電対象外」であるという情報とし、この情報を、車の通信装置に送信することになる。
次の例として、図87における「受電方法情報」が「無線による受電に対応している」という情報であったときの動作例について説明する。
図88の8801は、車の駐車場のスペースを示している。そして、8802は送電システムにおける送電アンテナを示している。なお、図88において、駐車場のスペースに配置されている送電システムにおいて、送電アンテナ部分を、例えば、例外を除き、任意の位置で上下、左右に移動させることができるものとする。
車が具備する通信装置が、図87のように、「車種情報」、「車の種類の情報」、「受電部位置情報」、「受電方法情報」を、送電システムの通信装置に送信する。なお、上述のように、「受電方法情報」が「無線による受電に対応している」という情報であるものとする。
そして、送電システムは、以下のような判断を行うことができる。
「車種情報」、「車の種類情報」から、送電システムが、車に十分な送電が行えるかを判断する。例えば、送電システムの電力容量が足らないため、車に十分な送電を行うことができない、というような判断を送電システムが行うことも可能である。このような場合、送電システムの通信装置は、「受電対象結果情報」として、対象外であることを車に通知することになる。
「受電部位置情報」から、送電システムは、図88における送電アンテナ部8802を移動させることができるものとする。例えば、車が具備する受電アンテナの位置近くに送電アンテナ部8802を移動させることで、車の充電効率を向上させることができるという利点を得ることができる。また、車ごとに、受電アンテナの位置が異なるような場合、より多くの車に対し、送電システムは、充電を行うことができるという効果を得ることができる。
送電システムにおいて、上述の判断、制御を行うことで、車に対し、充電を行うことができるという判断を行った場合、送電システムが具備する通信装置は、対象となる車は受電の対象となる車であると判定し、この判定結果を「受電対象結果情報」として、車が具備する通信装置に対し、送信することになる。
また、別の例として、図89のようなケースが考えられる。
図89のように例えば、車が具備する通信装置が、「車種情報」、「車の種類情報」、「受電部位置情報」、「受電方法情報」を含む変調信号を送信する。なお、「車種情報」、「車の種類の情報」については、すでに説明したとおりである。
例えば、車の前方に受電部が存在する場合、「受電部位置情報」は「車の前方に受電部が存在する」ことを示す情報となる。
別の例としては、車の後方の右側に受電部が存在する場合、「受電部位置情報」は「車の後方の右側に受電部が存在する」ことを示す情報となる。
また、具体的な数値を含んだ情報であってもよい。例えば、「車前方から80cm、車右から50cmのところに受電部が存在する」というような「受電部位置情報」であってもよい。
また、例えば、車の受電方法が、無線による受電に対応している場合、「受電方法情報」は、例えば、「無線による受電に対応している」という情報となる。一方、車の受電方法が、無線による受電に対応していない場合、「受電方法情報」は、例えば、「無線による受電に対応していない」という情報となる。
そして、この変調信号を受信した送電システムの通信装置は、この変調信号に含まれる「車種情報」「車の種類の情報」、「受電部位置情報」、「受電方法情報」のうちの一つ以上の情報に基づき、この変調信号を送信した車が、駐車の対象であるかを判定し、「駐車対象結果情報」を含む変調信号を、車が具備する通信装置に送信することになる。なお、これらの動作の例については、すでに説明している。
さらに、送電システムの通信装置は、「送電部位置情報」を、車が具備する通信装置に対し、送信する。
例えば、「図88の駐車場のスペースにおいて、送電システムにおける送電アンテナ8802がどの位置にあるか」、の情報が、「送電部位置情報」になる。
図81の構成を具備する車は、図89における、送電システムの通信装置が送信した「受電対象結果情報」、および、「送電部位置情報」を受信する。そして、図81の構成を具備する車は、「受電対象結果情報」から、駐車スペースにおいて、受電が可能であるかどうかを、知ることになる。
このとき、例えば、図81の構成を具備する車が、「駐車スペースにおいて、受電が可能である」ことを知ると、図81の構成を具備する車は、「送電部位置情報」に基づいて、車自身が具備する受電アンテナを、駐車スペースの送電部位置により近い、好適な位置になるように、車制御部8101を制御し、車は、車自身を移動させることになる。
なお、車を移動させるために、車は、周辺画像を用いて、車を好適な位置に移動させてもよいし、通信により、位置確認を行いながら、車を好適な位置に移動させてもよいし、車が具備している受電アンテナにおける電力、電力量を観測しながら、車を好適な位置に移動させてもよい。車を好適な位置に移動させるために、どのような情報を用いてもよい。
なお、車が駐車の移動中に、車が具備する通信装置が「受電部位置情報」、「受電部における受電量に関する情報」、「受電部と送電部の推定距離(位置関係)の情報」などの情報を、送電システムが具備する通信装置に送信してもよい。また、車が駐車の移動中に、送電システムが具備する通信装置が「送電部位置情報」、「送電部における送電量に関する情報」、「受電部と送電部の推定距離(位置関係)の情報」などの情報を、車が具備する通信装置に送信してもよい。
車が駐車スペースに駐車のための移動中に、送電システムの送電アンテナの位置を好適な位置に、送電システムが移動させてもよい。
また、別の方法として、車が駐車スペースに駐車後に、送電システムの送電アンテナの位置を好適な位置に、送電システムが移動させてもよい。
さらには、まず、送電システムの送電アンテナの位置を移動させ、その後、車を駐車スペースに移動させてもよい。
ここで、一つの重要な点は、車が具備する通信装置が「受電部位置情報」を送電システムが具備する通信装置に対し送信し、また、送電システムの通信装置が「送電部位置情報」を車が具備する通信装置に対し、送信し、車の駐車位置の制御、または、送電システムの送電アンテナの位置の制御を行う点である。
なお、車が自動的に駐車スペースに駐車する方法としては、「車が駐車スペースを認識し、車が運転の制御を行い、駐車スペースに駐車する」としてもよいし、車が具備する通信装置と送電システムが具備する通信装置が通信を行い、「受電部と送電部の位置関係」を車が具備する通信装置と送電システムが具備する通信装置が共有したり、「車と駐車スペースの位置関係」を車が具備する通信装置と送電システムが具備する通信装置が共有したりすることで、車が運転の制御を行い、駐車スペースに駐車する」としてもよい。
そして、上述の例では、送電システムの送電アンテナの位置を移動させることができる場合について、説明したが、これに限ったものではなく、送電システムの送電アンテナの位置が、駐車スペースに対し、固定的であってもよい。この場合、車は、車自身を好適な位置に自動的に移動させることで、受電アンテナを好適な位置に移動させ、高い充電効率を得ることができることになる。このとき、好適な位置変更を行うために、車が具備する通信装置は、受電部位置情報を、送電システムの通信装置に対し、送信するとよい。また、送電システムの通信装置が、「送電部位置情報」を送信してもよい。なお、送電部位置情報は、駐車スペースのどのような位置にあるか(「例えば、駐車スペースの前方、右」)という情報であってもよいし、また、具体的な数値を含む、例えば、駐車スペースに白線があった場合、「白線の後方から3m、白線の右から2mに送電部がある」というような情報であってもよい。
なお、送電システムにおける送電アンテナは、複数のアンテナで構成されており、送信ビームフォーミングを行ってもよい。このとき、送電システムは、図88、図89における、車が送信する「受電部位置情報」を利用して、ビームフォーミング方法を切り替えると好適な送電を行うことが可能となる。なお、送電アンテナの位置は、変更することができてもよいし、固定されていてもよい。
また、車が具備する受電アンテナは、複数のアンテナで構成されており、受信ビームフォーミングを行ってもよい。このとき、車は、図89における、送電システムが送信する「送電部位置情報」を利用して、ビームフォーミングの方法を切り替えると好適な受電を行うことが可能となる。
以上のように、本実施の形態を実施することで、駐車対象となる車を選別して駐車させることが可能となり、これにより、送電システムの稼動率が向上するという効果が得ることができる。また、送電アンテナ、受電アンテナの位置を好適に制御することで、充電効率が改善するという効果を得ることができる。
なお、本実施の形態における車が具備する通信装置と送電システムの通信は、電波による無線通信であってもよいし、可視光などを用いた光通信であってもよい。
(補足説明)
以下、本開示の送信装置、受信装置、送信方法、及び、受信方法について補足説明をする。
本開示の一態様の送信装置は、複数の送信アンテナを備える送信装置であって、第1ストリームのデータを変調して第1ベースバンド信号を生成し、第2ストリームのデータを変調して第2ベースバンド信号を生成する信号処理部と、第1ベースバンド信号からそれぞれ指向性の異なる複数の第1送信信号を生成し、第2ベースバンド信号からそれぞれ指向性の異なる複数の第2送信信号を生成し、複数の第1送信信号及び複数の前記第2送信信号を同一時間に送信する送信部と、を備え、送信部は、さらに、端末から第1ストリームの送信の要求を受けた場合には、複数の第1送信信号とは異なり、かつ、それぞれ指向性の異なる複数の第3送信信号を、第1ベースバンド信号から生成して送信する。
複数の第1送信信号及び複数の第2送信信号のそれぞれは、当該送信信号が第1ストリームおよび第2ストリームのうちのいずれのストリームのデータを伝送する信号であるかを通知するための制御信号を含んでいてもよい。
複数の第1送信信号及び複数の第2送信信号のそれぞれは、受信装置が指向性制御を行うためのトレーニング信号を含んでいてもよい。
本開示の一態様の受信装置は、複数の受信アンテナを備える受信装置であって、送信装置が同一時間に送信する第1ストリームのデータを伝送するそれぞれ指向性の異なる複数の第1信号及び第2ストリームのデータを伝送するそれぞれ指向性の異なる複数の第2信号のうち、少なくとも1つの第1信号及び少なくとも1つの第2信号を選択し、選択した複数の信号を受信するための指向性制御を行って信号を受信する受信部と、受信した信号を復調して前記第1ストリームのデータ及び前記第2ストリームのデータを出力する信号処理部と、受信部によって前記少なくとも1つの第1信号が受信されていない場合に、送信装置に対して第1ストリームの送信の要求を行う送信部とを備える。
受信部は、複数の受信信号のそれぞれに含まれる前記第1ストリームおよび前記第2ストリームのうちのいずれのストリームのデータを伝送する信号であるかを通知するための制御信号に基づいて、前記少なくとも1つの第1信号及び前記少なくとも1つの第2信号を選択してもよい。
受信部は、複数の受信信号のそれぞれに含まれるトレーニング信号を用いて指向性制御を行ってもよい。
本開示の一態様の送信方法は、複数の送信アンテナを備える送信装置で実行される送信方法であって、第1ストリームのデータを変調して第1ベースバンド信号を生成し、第2ストリームのデータを変調して第2ベースバンド信号を生成する処理と、第1ベースバンド信号からそれぞれ指向性の異なる複数の第1送信信号を生成し、第2ベースバンド信号からそれぞれ指向性の異なる複数の第2送信信号を生成し、複数の第1送信信号及び複数の前記第2送信信号を同一時間に送信する処理とを含み、送信処理では、さらに、端末から第1ストリームの送信の要求を受けた場合には、複数の第1送信信号とは異なり、かつ、それぞれ指向性の異なる複数の第3送信信号を、第1ベースバンド信号から生成して送信する。
本開示の一態様の受信方法は、複数の受信アンテナを備える受信装置で実行される受信方法あって、送信装置が同一時間に送信する第1ストリームのデータを伝送するそれぞれ指向性の異なる複数の第1信号及び第2ストリームのデータを伝送するそれぞれ指向性の異なる複数の第2信号のうち、少なくとも1つの第1信号及び少なくとも1つの第2信号を選択し、選択した複数の信号を受信するための指向性制御を行って信号を受信する処理と、受信した信号を復調して前記第1ストリームのデータ及び前記第2ストリームのデータを出力する処理と、受信処理において少なくとも1つの第1信号が受信されていない場合に、送信装置に対して第1ストリームの送信の要求を行う送信処理とを含む。
(実施の形態14)
図90は、本実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。図90に示す通信システムは、複数の車両9001と、複数の送電システム9002と、クラウドサーバ9003とを含む。例えば、この通信システムは、「車両の使用に対して、時間分割を行い、時間ごとに車両を使用するユーザを割り当てる」車両シェアリングシステムに用いられる。
車両9001は、例えば、「電気をエネルギー源とし、電動機を動力源として走行する自動車」である電気自動車、「電気をエネルギー源とし、電動機を動力源として走行する二輪車」などであり、例えば、図81などに示す車8100と同様の構成を有する(他の図の車の構成を適用してもよい)。
送電システム9002は、例えば、複数の車両9001が駐車される駐車場に設けられている。例えば、1カ所の駐車場に一つ、または、一つ以上の送電システム9002が設けられる。送電システム9002は、一つ以上、または、複数の送電器9004と、ネットワーク9005と、サーバ9006とを含む。送電器9004は、車両9001への送電を行う。サーバ9006は、ネットワーク9005を介して、複数の送電器9004と通信可能である。また、サーバ9006はクラウドサーバ9003と通信可能である。
クラウドサーバ9003は、一つ以上、または、複数の送電システム9002と通信可能なサーバである。
図91は、送電器9004の構成例を示すブロック図である。図91において、図77と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
本実施の形態では、「車両9001が受電中(給電中)に車両9001からの情報の取得、及び車両9001への情報の供給が行われる。図92は、本実施の形態に係る通信システムの動作の概要を示す図である。
送電器9004−1は、車両9001−1の受電中に、車両9001−1から第1の情報を取得する(92−1)。なお、送電及び車両9001−1から情報を取得する方法は、実施の形態10〜実施の形態13で説明した方法と同様の方法を用いることができる。なお、送電の方法は無線送電に限らず有線送電であってもよい。
送電器9004−1は、取得した第1の情報をサーバ9006−1に送信する(92−2)。ここで、送電器9004−1とサーバ9006−1とは、同じ送電システム9002に含まれる。サーバ9006−1は、受信した第1の情報をクラウドサーバ9003に送信する(92−3)。なお、送電システム9002が、サーバ9006−1を具備していない場合、送電器9004−1は取得した第1の情報をクラウドサーバ9003に送信することになる。
クラウドサーバ9003は、受信した第1の情報に基づく第2の情報をサーバ9006−2に送信する(92−4)。サーバ9006−2は、受信した第2の情報を送電器9004−2に送信する(92−5)。ここで、送電器9004−2とサーバ9006−2とは、同じ送電システム9002に含まれる。なお、送電システム9002が、サーバ9006−1を具備していない場合、クラウドサーバ9003は、第2の情報を送電器9004−2に送信することになる。
送電器9004−2は、車両9001−2の受電中に、第2の情報を車両9001−2に供給する(92−6)。
なお、第2の情報は、例えば、第1の情報に基づきクラウドサーバ9003において生成された情報であってもよいし、複数の車両から得られた複数の「情報」に基づき生成された情報であってもよいし、他の車両から得られた「情報」であってもよい。また、第1の情報は、送電器9004−1又はサーバ9006−1が加工したものであってもよく、送電器9004−1又はサーバ9006−1は、この情報をクラウドサーバ9003に送信してもよい。また、第2の情報の生成処理の一部又は全てが、送電器9004−1、サーバ9006−1、サーバ9006−2又は9004−2で行われてもよい。
また、図92では、クラウドサーバ9003を介して異なる送電システム9002間で情報が伝送される例を示したが、ある送電システム9002内の異なる送電器9004間で情報が伝送されてもよい。この場合、クラウドサーバ9003で行われる処理が、サーバ9006で行われてもよい。また、同一の送電器9004を用いて、車両9001−1からの第1の情報の取得と、車両9001−2への第2の情報の供給とが行われてもよい。
また、図92では、車両からの情報の取得と、車両への情報の供給とを個別の処理として記載しているが、車両からの情報の取得の際に、既に取得済み又は生成済みの情報が当該車両に供給されてもよい。
また、送電器9004とサーバ9006とクラウドサーバ9003との間における、第1の情報及び第2の情報の伝送のタイミングは任意のタイミングでよい。例えば、送電器9004−2は、車両9001−2に送電を行う際に、サーバ9006−2又はクラウドサーバ9003に、第2情報の取得要求を送り、サーバ9006−2又はクラウドサーバ9003は、当該取得要求に応じて第2情報を送電器9004−2に送信してもよい。
以下、第1の情報及び第2の情報及び車両が送信する情報の具体例について説明する。
第1の情報及び車両が送信する情報は、車両の状態を示す情報、又は、ユーザが車両の運転時に車両で得られた情報を含む。例えば、第1の情報及び車両が送信する情報は、車両が搭載している電池の状態を示す情報である。具体的には、例えば、電池の電圧及び電流を示す情報、並びに、電池を構成する複数のセルの各々の状態(例えば正常に動作しているか否か)を示す情報である。また、第1の情報及び車両が送信する情報は、車両に搭載されたセンサの状態(例えば正常に動作しているか否か)を示す情報である。また、センサとは、例えば、画像センサ((CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、有機CMOS、CCD(Charged Coupled Devices))イメージセンサなど)、レーダ、加速度センサ、速度センサ、温度センサ、光センサ等である。そして、第1の情報及び車両が送信する情報は、車両が搭載している太陽光発電などを例とする「発電機の発電の状態を示す情報(発電電力量に関する情報)」であってもよい。また、第1の情報及び車両が送信する情報は、車両が搭載している太陽光発電などを例とする「発電機の故障の有無を示す情報」であってもよい。
なお、第1の情報及び車両が送信する情報は、他の車両、他の通信装置から通信を行うことによって、他の車両のセンサのより得られた情報であってもよい。また、第1の情報及び車両が送信する情報は、他の車両、他の通信装置から通信を行うことによって、他の車両が得ている情報(例えば、交通情報、車々間の距離の情報、緊急情報、渋滞状況の情報など)であってもよい。このとき、車両は、他の車両、他の通信装置と通信を行うための通信装置を具備していることになる。
また、本システムが車両シェアリングシステムに適用される場合には、第1の情報及び車両が送信する情報は、車両シェアリングに関連する情報を含む。また、第1の情報及び車両が送信する情報は、車両を運転した個人のための情報(以下、個人用情報)と、他のユーザなどの複数のユーザに供給してもよい情報、または、供給する情報(以下、共有情報)とを含む。例えば、個人用情報は、個人を特定するユーザ情報等と紐づけられて、例えば、サーバ9006又はクラウドサーバ9003で管理される。また、複数のユーザから得られた共有情報は、サーバ9006又はクラウドサーバ9003で管理され、複数のユーザに供給される。
具体的には、第1の情報及び車両が送信する情報は、車両が移動した地域の情報、または、新しい情報を含む。例えば、当該情報は、交通情報(渋滞情報及び工事の情報等)、「店舗、または、新しい店舗」の情報、「イベント情報」、「駐車施設、および、料金」情報を含んでいてもよい。なお、当該情報が新しい情報であるか否かは、車両9001で判定されてもよいし、送電システム9002又はクラウドサーバ9003で判定されてもよい。また、これらの情報は、例えば、車両が備える画像センサで得られた情報を画像認識及びセンシングすることで得られる。また、これらの情報は、ローカルの共有情報としてサーバ9006又はクラウドサーバ9003で管理及び共有されてもよい。
また、第1の情報及び車両が送信する情報は、車両をレンタルしたユーザが車両に対して行った異常動作を示す情報を含んでもよい。例えば、異常動作を示す情報は、タイヤ又は車体が障害物等に接触したことを示す情報を含んでいてもよい。なお、当該情報は、当該接触の回数、時刻、及び程度を示す情報を含んでもよい。また、異常動作を示す情報は、急ブレーキが行われたことを示す情報を含んでいてもよい。なお、当該情報は、急ブレーキの回数、時刻、及び程度を示す情報を含んでもよい。また、異常動作を示す情報は、予め定められた速度以上の速度で走行したことを示す情報を含んでいてもよい。なお、当該情報は、予め定められた速度以上の速度で走行した時刻、及び最高速度を示す情報を含んでもよい。また、第1の情報及び車両が送信する情報は、上記の異常動作が発生した際にドライブレコーダ(車両が走行している際の映像を記録する装置)で得られた動画像情報を含んでもよい。
また、第1の情報及び車両が送信する情報に含まれる個人用情報は、レンタルの終了時等にユーザに対応付けて、例えば、サーバ9006又はクラウドサーバ9003で管理されてもよい。そして、この管理されている情報に基づき第2の情報を生成し、ユーザが次回車両をレンタルする際に、サーバ9006又はクラウドサーバ9003は、この第2情報を当該車両に供給してもよい。
また、共有情報について、情報の供給を許可するか否かを提供するユーザが設定してもよい。例えば、この設定は、ユーザ情報に対応付けて予め行われていてもよいし、車両のレンタル開始時又は終了時に行われてもよい。また、共有情報の種別又はレベル毎に情報の供給を許可するか否かが設定されてもよい。
また、情報の共有を許可した場合には、ユーザに特典が与えられてもよい。例えば、特典として車両のレンタル料が割引されてもよい。また、個人用情報についても共有情報と同様に、情報の取得の可否をユーザが設定してもよい。
そして、第1の情報及び車両が送信する情報又は第2の情報は、車両をレンタルしたユーザの保険に関する情報を含んでもよい。
さらに、個人情報は、「使用したユーザが車両に対して行った設定に関する情報」、「使用したユーザが車両内の装置に対して行った設定に関する情報」を含んでいてもよい。
例えば、ユーザが、運転席の座席の位置、および、高さをユーザにとって好適な設定を行ったものとする。このときの座席の設定に関する情報を個人情報の一部としてもよい。
また、ユーザが、車両に対し、自動運転のための好適な設定を行ったものとする。このときの自動運転の設定に関する情報を個人情報の一部としてもよい。
そして、ユーザが、車両から接続した通信相手の情報、そのときに得た情報を個人情報の一部としてもよい。
そして、これらの情報を含む個人情報は、レンタルの終了時等にユーザに対応付けて、例えば、サーバ9006又はクラウドサーバ9003で管理されてもよい。そして、この管理されている情報に基づき第2の情報を生成し、ユーザが次回車両をレンタルする際に、サーバ9006又はクラウドサーバ9003は、この第2情報を当該車両に供給してもよい。
このようにすることで、ユーザは、レンタル都度、煩わしい設定を行う必要がなくなるとともに、ユーザごとに、好適な設定を簡単に呼び出すことができるため、ユーザの利便性が向上するという効果を得ることができる。
そして、車両が具備する通信装置は、第1の情報及び車両が送信する情報を、「車両の受電時間、または、車両が駐車場に停車中」に、サーバ9006、または、クラウドサーバ9003へ送信することになる。なお、車両が走行中に、車両が具備する通信装置が、第1の情報および車両が送信する情報の「すべて、または、一部」を、サーバ9006、または、クラウドサーバ9003へ送信してもよい。
以下、車両9001とクラウドサーバ9003とのデータ同期について例を説明する。
図90におけるサーバ9006、および、クラウドサーバ9003は、他の第1のネットワークを介し、第1の通信装置と接続されているものとする。
そして、ユーザは保有する第2の通信装置を用いて、第1通信装置、第1ネットワークを介し、サーバ9006、および、クラウドサーバ9003と接続するものとする。
そして、車両を介して保存された個人情報、共有情報の「サーバ9006、および、クラウドサーバ9003」におけるアクセス先の情報を、ユーザは保有する第2の通信装置は、第1通信装置、第1ネットワークを介し、「サーバ9006、および、クラウドサーバ9003」から得ることになる。
これにより、ユーザは、第2の通信装置から、「サーバ9006、および、クラウドサーバ9003」内の個人情報、共有情報にアクセスすることが可能となる。
そして、このユーザが、別の機会に車両に乗る際、個人情報、共有情報を呼び出すために、第2通信装置を用いて、「サーバ9006、および、クラウドサーバ9003」にアクセスし、個人情報、共有情報に基づいた第2の情報を使用する車両に転送することで、使用する車両は、個人情報、共有情報に基づいた車両の設定にすることができ、また、個人情報、共有情報に基づいた情報を得ることができることになる。
また、ユーザは、第2通信装置を用いて、「サーバ9006、および、クラウドサーバ9003」にアクセスし、共有情報については、「他のユーザにアクセスできるように」設定してもよい。
さらに、ユーザが別の機会に車両に乗る際、個人情報、共有情報に加え、他のユーザが提供した共有情報を呼びだしてもよい。したがって、ユーザは、第2通信装置を用いて、「サーバ9006、および、クラウドサーバ9003」にアクセスし、個人情報、共有情報、他のユーザが提供した共有情報に基づいた第2の情報を使用する車両に転送することで、使用する車両は、個人情報、共有情報、他のユーザが提供した共有情報に基づいた車両の設定にすることができ、また、個人情報、共有情報、他のユーザが提供した共有情報に基づいた情報を得ることができることになる。
このようにすることで、ユーザは、レンタル都度、煩わしい設定を行う必要がなくなるとともに、ユーザごとに、好適な設定を簡単に呼び出すことができるため、ユーザの利便性が向上するという効果を得ることができる。さらに、ユーザは、ユーザ自身が過去に得た有益な情報、および、他のユーザが得た有益な情報を簡単に得ることができるという効果を得ることができる。
以上のように、本実施の形態に係る通信システムは、1つ以上の送電器9004と、1つ以上の送電器9004と通信可能なサーバ9006又はクラウドサーバ9003とを含む。サーバ9006又はクラウドサーバ9003は、1つ以上の送電器9004に含まれる第1の送電器9004−1による第1の車両9001−1の受電中に、第1の車両9001−1から第1の送電器9004−1を介して第1の情報を取得する(92−1〜92−3)。サーバ9006又はクラウドサーバ9003は、1つ以上の送電器9004に含まれる第2の送電器9004−2による第2の車両9001−2の受電中に、第1の情報に基づく第2の情報を第2の送電器9004−2を介して第2の車両9001−2に供給する。
また、例えば、図62から図68に示すように、1つ以上の送電器9004の各々は、車両9001に送電するための送電コイル6101と、送電コイル6101の内側に配置され、車両9001と通信するための第1の通信用アンテナ6201_5〜6201_8と、送電コイル6101の外側に配置され、車両9001と通信するための第2の通信用アンテナ6201_1〜6201_4とを備える。
そして、図90において、車両9001は、送電システム9002内のサーバ9006に対し、車両9001を使用するユーザの認証が行われてもよい。または、車両9001は、送電システム9002を介し、クラウドサーバ9003に対し、車両9001を使用するユーザの認証が行われてもよい。また、ユーザの認証の際、車両9001の個別識別子を示す情報(車両個別のID(identification)情報)が、通信装置から送信されてもよい。
サーバ9006、または、クラウドサーバ9003は、この認証が完了すると、送電システム9002の通信機能を介すことで、車両9001に対し、認証完了に関する情報を送信することになる。そして、車両9001は、認証を完了することにより、動くための起動が行われ、動くことが可能となってもよい。
または、サーバ9006、または、クラウドサーバ9003は、この認証が完了すると、ユーザが保有している通信装置に対し、認証完了に関する情報を送信してもよい。そして、車両9001は、ユーザが、この認証完了に関する情報に基づくことで(例えば、認証完了に関する情報にパスワードが含まれており、ユーザは、車両9001にパスワードの情報を与える)、動くための起動が行われ、動くことが可能となってもよい。
このように、「車両の受電時間」と「サーバへのデータの提供および供給時間」を別々に設定せず、「車両の受電時間」中に「サーバへのデータの提供および供給」を行うため、車両を自由に使用することができる時間を長くすることができるという効果を得ることができる。また、「車両の停車中」と「サーバへのデータへの提供および共有時間」を別々に設定せず、「車両の停車中」に「サーバへのデータの提供および供給」を行うため、車両を自由に使用することができる時間を長くすることができるという効果を得ることができる。
なお、ユーザは、車両9001を動かすことを目的として使用するとは限らない。したがって、ユーザは、車両9001が具備する通信装置から、サーバ9006、または、クラウドサーバ9003に対し、「車両9001を動かすかどうかの情報」、または、「車両9001を動かさないという情報」を送信してもよい。そして、サーバ9006、または、クラウドサーバ9003が、車両9001を動かさないと判断した場合、サーバ9006、または、クラウドサーバ9003は、車両9001に対し、「動くための起動を行わない」という情報を送信してもよい。
(補足7)
本明細書において、受信装置に関連する処理に関するアプリケーションをサーバが提供し、端末は、このアプリケーションをインストールすることで、本明細書で記載した受信装置の機能を実現してもよい。なお、アプリケーションは、本明細書に記載した送信装置を具備する通信装置がネットワークを介しサーバと接続することによって、端末に提供されてもよいし、アプリケーションは、別の送信機能を有する通信装置がネットワークを介しサーバと接続することによって、端末に提供されてもよい。
同様に、本明細書において、送信装置に関連する処理に関するアプリケーションをサーバが提供し、通信装置は、このアプリケーションをインストールすることで、本明細書で記載した送信装置の機能を実現してもよい。なお、アプリケーションは、他の通信装置がネットワークを介しサーバと接続することによって、この通信装置に提供されるという方法が考えられる。
本明細書において、例えば、「端末」、「中継器」、「車両」、「通信装置」、「車」、「送受信装置」と記載しているが、「端末」、「中継器」、「車両」、「通信装置」、「車」、「送受信装置」は、衛星、ロボット、家電機器(家庭用電気機械器具)、ドローン、車などのVehicle、航空機、飛行船(Airborne)、(動くことが可能な)アクセスポイント、基地局、船、海底移動装置、自転車、(自動)二輪車などであってもよい。
本明細書において、「サーバ」を記載している。このサーバの構成の一例について説明する。サーバの構成の一例を図93に示す。サーバは、処理を行うためのAPI(Application Programming Interface)として、認識層API、の分析層API、学習層API、通信ネットワーク層APIなどを具備しており、これらのAPIは、アプリケーション接続のAPIと接続されており、それぞれのAPIで処理を行い、例えば、各装置の動作のための指示を決定したり、実施の形態14で説明した第2の情報の生成を行うことになる。そして、アプリケーション接続のためのAPIは、ネットワークと接続しており、処理結果を、出力することになる。
本開示によれば、通信システムの性能改善や新たなサービスの提供などを促進することができる可能性がある。
(実施の形態15)
上記の各実施の形態で説明した複数アンテナを用いた無線通信方式は、通信システムに適用可能な無線通信方式の一例である。ここで、上述のように、通信システムで用いる無線通信方式は、光通信などのアンテナ以外のデバイスを用いて通信を行う通信方式であってもよい。つまり、本明細書の中で、通信装置、送信装置、受信装置などが通信を行う際、例えば、可視光を用いた光通信を用いてもよい。以下では、光通信の例として、可視光通信に関する具体的な例を説明する。まず、本開示の各実施の形態に適用可能な可視光通信方式の一例である、可視光通信の第1例について説明する。
<ラインスキャンサンプリング>
スマートフォンまたはデジタルカメラなどには、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどのイメージセンサが搭載されている。CMOSセンサで撮像された画像は、全体が厳密に同じ時刻の風景を写しているわけではなく、例えば、行ごとにシャッタ動作を行うローリングシャッタ方式により、1ライン毎にセンサが受光した光の量を読み出す。そのため、読み出しに要する時間を見計らって、1ライン毎に時間差をおいて受光の開始、終了の制御が行われる。つまり、CMOSセンサで撮像された画像は、露光期間に少しずつタイムラグのある多数のラインを重ねた形になる。
可視光通信方式の第1の例では、このCMOSセンサの性質に着目した方式に基づいて、可視光信号受信の高速化を実現している。すなわち、可視光通信方式の第1の例では、ライン毎に露光時間が少しずつ異なることを利用することで、図94に示すように、1枚の画像(イメージセンサの撮像画像)から、複数の時点における光源の輝度、色をライン毎に測定することができ、フレームレートよりも高速に変調された信号を捉えることができる。
以下では、このサンプリング手法を「ラインスキャンサンプリング」と呼び、同じタイミングで露光される1列の画素を「露光ライン」と呼ぶ。
なお、CMOSセンサによるローリングシャッタ方式で「ラインスキャンサンプリング」を実現することができるが、CMOSセンサ以外のセンサ、例えば、CCD(Charge−Coupled Device)センサ、有機(CMOS)センサなどにより、ローリングシャッタ方式を実現しても、同様に「ラインスキャンサンプリング」を実施することができる。
ただし、カメラ機能(動画または静止画の撮影機能)における撮像時の撮像設定では、高速で点滅する光源を撮影しても、点滅が露光ラインに沿った縞模様として現れることはない。なぜなら、この設定では、露光時間が光源の点滅周期よりも十分に長いため、図95に示すように、光源の点滅(発光パターン)による輝度の変化が平均化されて露光ライン間の画素値の変化が小さくなり、ほぼ一様な画像になるからである。
これに対して、図96に示すように、露光時間を光源の点滅周期程度に設定することで、光源の点滅の状態(発光パターン)を露光ラインの輝度変化として観測することができる。図96では、露光期間の長さを同じ発光状態が継続する最小の期間の長さより少し長く設定し、隣接する露光ライン間で露光期間の開始時刻の差を同じ発光状態が継続する最小の期間の長さよりも短く設定しているが、ラインスキャンサンプリングにおける露光期間の設定はこれに限定されない。例えば、露光期間の長さは、同じ発光状態が継続する最小の期間の長さより短く設定してもよいし、同じ発光状態が継続する最小の期間の長さの2倍程度の長さに設定してもよい。また、光通信方式として、光信号が例えば図97Aに示す矩形波の組み合わせで表現される方式だけでなく、光信号が連続的に変化する方式を用いる場合もある。いずれの場合においても、光通信方式の受信装置は、光信号を受信して復調するために必要なサンプリングレートに対して、時間的に隣接する露光ライン間で露光期間の開始時刻または終了時刻の差を当該サンプリングレートに対応するサンプリング間隔と同じか、それ以下に設定する。また、光通信方式の受信装置は、露光期間の長さをサンプリング間隔と同じか、それ以下に設定する。ただし、光通信方式の受信装置は、露光期間の長さをサンプリング間隔の1.5倍以下に設定してもよいし、2倍以下に設定してもよい。
例えば、露光ラインは、イメージセンサの長辺方向に平行になるように設計される。この場合、一例として、フレームレートを30fps(frames per second)とすると、1920×1080のサイズの解像度では、毎秒32400以上のサンプルが得られ、3840×2160のサイズの解像度では、毎秒64800以上のサンプルが得られる。
<ラインスキャンサンプリングの応用例>
なお、上記説明では、一ライン毎に受光した光の量を示す信号を読み出すラインスキャンサンプリングについて説明したが、CMOSなどのイメージセンサを用いた光信号のサンプリング方式はこれに限定されない。光信号の受信に用いるサンプリング方式としては、通常の動画の撮影に用いるフレームレートよりも高いサンプリングレートでサンプリングされた信号を取得できる様々な方式が適用可能である。例えば、画素ごとにシャッタ機能を持たせるグローバルシャッタ方式により、画素ごとに露光期間を制御して信号を読み出す方式や、ライン状ではない形状に配置された複数の画素のグループ単位で露光期間を制御して信号が読み出される方式を用いてもよい。また、通常の動画の撮影に用いるフレームレートにおける1フレームに相当する期間内に、同一の画素から複数回信号が読み出される方式を用いてもよい。
<フレームによるサンプリング>
さらに、画素ごとにシャッタ機能を持たせるフレームレート方式により、フレームレートを高速化した方式においても光信号をサンプリングすることは可能である。
以下で説明する実施の形態は、例えば、すでに説明を行った「ラインスキャンサンプリング」、「ラインスキャンサンプリングの応用例」、「フレームによるサンプリング」のいずれの方式においても実現することは可能である。
<光源と変調方式>
可視光通信では、例えば、アンテナに代わり、LED(Light Emitting Diode)や有機EL(Electro-Luminescence)などの発光素子を送信機として利用することができる。LEDや有機ELは、照明またはディスプレイの光源、またはバックライト光源として普及しつつあり、高速に点滅させることが可能である。
ただし、可視光通信の送信機として利用する光源は、光源の利用形態によっては可視光通信のために自由に点滅させられるわけではない。照明など可視光通信とは異なる機能を提供する光源を可視光通信に用いる場合、可視光通信による輝度の変化が人間に認識できてしまうと、照明などの本来の光源の機能を損ねてしまう。そのため、送信信号は、人間の目にちらつきが感じられないよう、かつ、所望の明るさで照らすようにすることが求められる。
この要求に応える変調方式として、例えば、4PPM(4-Pulse Position Modulation)と呼ばれる変調方式がある。4PPMは、図97Aに示すように、光源の明暗の4回の組み合わせによって2ビットを表現する方式である。また、4PPMは、図97Aに示すように、4回のうち3回が明るい状態、1回が暗い状態となるため、信号の内容に依らず、明るさの平均(平均輝度)は3/4=75%となる。
比較のため、同様の方式として、図97Bに示すマンチェスタ符号方式がある。マンチェスタ符号方式は、2状態で1ビットを表現する方式であり、変調効率は4PPMと同じ50%であるが、2回のうち1回が明るい状態、1回が暗い状態となるため、平均輝度は1/2=50%となる。すなわち、可視光通信の変調方式としては、4PPMの方がマンチェスタ符号方式よりも適しているといえる。ただし、可視光通信による輝度の変化が人間に認識される場合であっても通信性能が低下するわけではないため、用途によっては人間に認識される輝度の変化が生じる方式を用いても問題は無い。したがって、送信機(光源)は、例えば、ASK(Amplitude Shift Keying)方式、PSK(Phase Shift Keying)方式、PAM(Pulse Amplitude Modulation)などの変調方式を用いて、変調信号を生成し、光源を点灯、照射させてもよい。
<通信システムの全体構成例>
図98に示すように、可視光通信を行う通信システムは、少なくとも、光信号を送信(照射)する送信機と、光信号を受信(受光)する受信機とを含む。例えば、送信機には、表示する映像またはコンテンツに応じて、または、時間に応じて、または、通信相手に応じて、送信内容を変更する可変光送信機と、固定の送信内容を送信し続ける固定光送信機の2種類がある。ただし、可変光送信機、固定光送信機のいずれかが存在するという構成でも、光による通信システムを構成することができる。
受信機は、送信機からの光信号を受信し、例えば、当該光信号に対応付けられた関連情報を取得してユーザへ提供することができる。
以上のようにして、光信号を送信する送信機、光信号を受信する受信機を、本明細書における各実施の形態に適用しても、各実施の形態は同様に実施することができる。
以上、可視光通信方式の概要について説明したが、光通信に適用可能な通信方式は上記の方式に限定されない。例えば、送信機の発光部は、複数の光源を用いて、データ送信を行ってもよい。また、受信装置の受光部は、CMOSなどのイメージセンサではなく、例えば、フォトダイオードなどの光信号を電気信号に変換可能なデバイスを用いることができる通信方式であってもよい。この場合、上述したラインスキャンサンプリングを用いてサンプリングを行う必要はないため、毎秒32400以上のサンプリングが必要な方式であっても適用可能である。また、用途によっては、例えば、赤外線、紫外線のような可視光以外の周波数の無線を用いた通信方式を用いてもよい。
なお、可視光通信を行う通信システムの一例として、図98の構成について説明したが、可視光通信を行う通信システムの構成は、図98に示す構成に限らない。以下に、本開示の各実施の形態に適用可能な可視光通信方式の一例である、可視光通信の第2例について説明する。
(実施の形態16)
本実施の形態では、実施の形態15とは異なる可視光通信の第2例について説明する。
可視光通信を行う通信システムの構成は、例えば、図99に示すような構成でもよい(例えば、"IEEE 802.11-16/1499r1"を参照)。図99では、送信信号は、アップコンバートされずにベースバンド帯において光信号として送信される。すなわち、本実施の形態の光信号を送信する機器(つまり、光源を具備する機器)が図99に示す送信側の構成(「Sym. MapからLEDsを具備する構成))を具備し、本実施の形態の光信号を受光する端末が図99に示す受信側の構成(「Photo-DiodeからSym. DE-MAPを具備する構成」)を具備してもよい。
図99の具体的な説明を行う。シンボルマッピング部は、送信データを入力し、変調方式に基づいたマッピングを行う、シンボル系列(ci)を出力する。
等化前処理部は、シンボル系列を入力とし、受信側での等化処理を軽減するために、シンボル系列に対し、等化前処理を行い、等化前処理後のシンボル系列を出力する。
エルミート対称性処理部は、等化前処理後のシンボル系列を入力とし、エルミート対称性が確保できるように、等化前処理後のシンボル系列に対しサブキャリア割り当てを行い、パラレル信号を出力する。
逆(高速)フーリエ変換部は、パラレル信号を入力とし、パラレル信号に対し、逆(高速)フーリエ変換を施し、逆(高速)フーリエ変換後の信号を出力する。
パラレルシリアル、および、サイクリックプレフィックス付加部は、逆(高速)フーリエ変換後の信号を入力とし、パラレルシリアル変換、および、サイクリックプレフィックスを付加し、信号処理後の信号として出力する。
デジタルアナログ変換部は、信号処理後の信号を入力とし、デジタルアナログ変換を行い、アナログ信号を出力し、アナログ信号は、1つ以上の例えばLEDから、光として出力される。
なお、等化前処理部、エルミート対称性処理部は、なくてもよい。つまり、等化前処理部、エルミート対称性処理部での信号処理は、行わない場合もあり得る。
フォトダイオードは、光を入力とし、TIA(Transimpedance Amplifier)により、受信信号を得る。
アナログデジタル変換部は、受信信号に対し、アナログデジタル変換を行い、デジタル信号を出力する。
サイクリックプレフィックス除去、および、シリアルパラレル変換部は、デジタル信号を入力とし、サイクリックプレフィックス除去を行い、その後、シリアルパラレル変換を行い、パラレル信号を入力とする。
(高速)フーリエ変換部は、パラレル信号を入力とし、(高速)フーリエ変換を行い、(高速)フーリエ変換後の信号を出力する。
検波部は、フーリエ変換後の信号を入力とし、検波を行い、受信シンボル系列を出力する。
シンボルデマッパーは、受信シンボル系列を入力とし、デマッピングを行い、受信データ系列を得る。
なお、図99はあくまでも例であり、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などのマルチキャリア方式に対応した送信装置、および、受信装置、以下のようなシングルキャリア方式に対応した送信装置、および、受信装置であっても、本実施の形態を実施することは当然可能である。したがって、送信装置、受信装置の構成は、図99の構成に限ったものではない。なお、例えば、シングルキャリア方式の例として、「DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)」、「Trajectory Constrained DFT-Spread OFDM」、「OFDM based SC(Single Carrier)」、「SC(Single Carrier)-FDMA(Frequency Division Multiple Access)」、「Guard interval DFT-Spread OFDM」などがある。
以上のようにして、光変調信号を送信する送信装置、光変調信号を受信する受信装置を、本明細書における各実施の形態に適用しても、各実施の形態は同様に実施することができる。
(実施の形態17)
<近接通信の構成>
図100は、本実施の形態における携帯端末の正面および背面の一例を示す図である。具体的には、図100の(a)は、携帯端末の正面を示し、図100の(b)は、携帯端末の背面を示す。なお、本実施の形態では、携帯端末における後述のディスプレイに対して垂直な方向をZ軸方向と称し、Z軸方向に垂直な方向であって携帯端末の長手方向に沿う方向をY軸方向と称し、Z軸方向およびY軸方向に垂直な方向をX軸方向と称す。
本実施の形態における携帯端末10Aは、例えば携帯電話またはスマートフォンなどの通信装置であって、無線により受電を行う機能と、近接無線通信の機能とを有する。この近接無線通信は、例えば、可視光通信などの光通信によって実現される。
携帯端末10Aは、ディスプレイ11と、受電コイル112と、発光部13と、受光部14とを備える。ディスプレイ11は、図100の(a)に示すように、携帯端末10AのZ軸方向正側の面(すなわち正面)に配置されるタッチパネルディスプレイである。なお、このようなディスプレイ11は、液晶ディスプレイであってもよく、有機EL(electro-luminescence)ディスプレイであってもよい。受電コイル112は、上述の受電アンテナ5701などに相当し、携帯端末10Aの外部にある装置から送信される電波を受ける。これにより、携帯端末10Aの電池の充電が行われる。
発光部13は、例えばLED(Light Emitting Diode)、有機ELなどの光源であって、光変調信号を送信する。受光部14は、例えばフォトダイオードまたはイメージセンサなどの素子であって、他の装置から送信された光変調信号を受信する。このような発光部13および受光部14は、図100の(b)に示すように、携帯端末10AのZ軸方向負側の面(すなわち背面)に配置される。携帯端末10Aは、この発光部13および受光部14を用いることによって、他の装置と可視光通信を行うことができる。なお、上述の光変調信号は、例えば、「図97Aに示す4PPMの変調方式、または、図97Bに示すマンチェスタ符号方式によって送信信号を変調することによって得られる光信号または可視光信号」、または、「図99のように、例えば、ベースバンド帯を用いたOFDM方式などのマルチキャリア方式、または、シングルキャリア方式の変調信号」である。
このように本実施の形態では、発光部13および受光部14は、携帯端末10Aにおけるディスプレイ11と反対側の面(すなわち背面)に配置されている。したがって、携帯端末10Aのユーザは、通信相手の装置に対して携帯端末10の背面を向けた状態で、その通信相手の装置と可視光通信を行いながら、ディスプレイ11に表示される画像を確認することができ、さらに、ディスプレイ11に触れて操作することができる。例えば、その通信相手の装置は、他の携帯端末10Aであってもよい。つまり、2つの携帯端末10Aのそれぞれの背面を重ね合わせれば、それぞれの発光部13と受光部14とが対向し、2つの携帯端末10Aは可視光通信を行うことができる。また、その通信相手の装置が、無線給電の機能を有する場合には、携帯端末10Aは、その通信相手の装置と可視光通信を行いながら、受電を行うことができる。以上のような効果を得ることができる。
図101は、本実施の形態における他の携帯端末の正面および背面の一例を示す図である。具体的には、図101の(a)は、携帯端末の正面を示し、図101の(b)は、携帯端末の背面を示す。
携帯端末10Bは、携帯端末10Aと同様、例えば携帯電話またはスマートフォンなどの通信装置として構成されているが、さらに、可視光通信の中継を行うことができる。このような携帯端末10Bでは、図101の(a)および(b)に示すように、携帯端末10Aのように発光部13および受光部14が背面に配置されているだけでなく、正面にも配置されている。つまり、携帯端末10Bは、携帯端末10Aと同様に、ディスプレイ11および受電コイル112を備えるとともに、発光部13aおよび13bと、受光部14aおよび14bとを備える。発光部13bおよび受光部14bは、携帯端末10Bの背面に配置される。発光部13aおよび受光部14aは、携帯端末10Bの正面に配置される。例えば、発光部13aおよび受光部14aは、ディスプレイ11に対してY軸方向負側(すなわち下側)に配置される。なお、発光部13aおよび13bは、図100の発光部13と同様の光源であり、受光部14aおよび14bは、図100の受光部14と同様の素子である。
携帯端末10Bは、携帯端末10Aと同様に、携帯端末10Bの背面に配置されている発光部13bおよび受光部14bを用いて第1の通信相手の装置と可視光通信を行う。さらに、携帯端末10Bは、携帯端末10Bの正面に配置されている発光部13aおよび受光部14aを用いて第2の通信相手の装置と可視光通信を行う。これにより、携帯端末10Bは、第1の通信相手の装置と第2の通信相手の装置との間で行われる可視光通信の中継を行うことができる。
ここで、図101の(a)に示すように、Z軸方向正側から携帯端末10Bの正面を見た場合には、発光部13aは左側にあり、受光部14aは右側にある。一方、図101の(b)に示すように、Z軸方向負側から携帯端末10Bの背面を見た場合にも、発光部13bは左側にあり、受光部14bは右側にある。このように、本実施の形態における携帯端末10Bの正面および背面の何れの面でも、発光部13aおよび13bは左側にあり、受光部14aおよび14bは右側にある。つまり、本実施の形態における携帯端末10Bにおける正面および背面では、発光部と受光部との左右方向の相対的な位置関係が同一である。
なお、左右方向の左側および右側は、ユーザから携帯端末10Bを見た場合におけるユーザを基準とした向きである。つまり、左右方向の左側および右側は、ユーザが携帯端末10BのY軸方向(すなわち上下方向)の向きを逆にすることなく、Y軸を中心に携帯端末10Bを回転させてその正面および背面を見た場合における向きである。携帯端末10Bを基準とする上述のX軸、Y軸およびZ軸からなる3次元座標系では、発光部13aはX軸方向負側に配置され、発光部13bはX軸方向正側に配置されている。同様に、その3次元座標系では、受光部14aはX軸方向正側に配置され、受光部14bはX軸方向負側に配置されている。
図102Aは、本実施の形態における携帯端末10Bと送電装置との一例を示す図である。
送電装置20は、例えば上述の第1の通信相手の装置であって、携帯端末10Bに対して無線給電を行いながら、携帯端末10Bと可視光通信を行うことができる。このような送電装置20は、発光部23と、受光部24と、送電コイル25とを備える。
ここで、送電装置20における発光部23および受光部24は、携帯端末10Bと同様の位置関係でその送電装置20の正面に配置されている。つまり、送電装置20の発光部23および受光部24が配置されている面である正面を外側から見たときに、発光部23が左側に配置され、受光部24が右側に配置されている。
したがって、携帯端末10Bの背面を送電装置20の正面に対向させた状態で、その携帯端末10Bを所定の位置に載置すれば、携帯端末10Bの背面の発光部13bおよび受光部14bは、送電装置20の受光部24および発光部23にそれぞれ対向する。これにより、携帯端末10Bと送電装置20とは、発光部13bおよび受光部24の通信路と、発光部23および受光部14bの通信路とによって、可視光通信を適切に行うことができるという効果を得ることができる。
なお、上述の所定の位置には、例えば凹部が形成され、携帯端末10Bは、その凹部と篏合するように送電装置20に載置される。つまり、携帯端末10Bは、送電装置20に対して位置合わせされた状態でその送電装置20に載置される。これにより、位置ずれによって可視光通信が不通になってしまう状態の発生を抑制することができる。
図102Bは、携帯端末10Bが可視光通信の中継を行っている状態を示す図である。
上述の携帯端末10Bである携帯端末10Baは、送電装置20に載置されると、送電装置20から送信される電波を受けることによって、携帯端末10Baの電池の充電を行う。さらに、携帯端末10Baは、上述のように、発光部13bおよび受光部14bを用いて送電装置20と可視光通信を行う。ここで、携帯端末10Baの正面側(すなわちZ軸方向正側)に、他の携帯端末10Bである携帯端末10Bbが載置されると、携帯端末10Baは、発光部13aおよび受光部14aを用いて、その携帯端末10Bbと可視光通信を行う。
具体的には、2つの携帯端末10Baおよび10Bbのそれぞれの正面および背面では、発光部13aおよび13bが左側に配置され、受光部14aおよび14bが右側に配置されている。したがって、2つの携帯端末10Baおよび10Bbのそれぞれの正面を同じ向きに向けた状態で、これらの携帯端末10Baおよび10Bbを重ねても、携帯端末10Baの発光部13aおよび受光部14aを、携帯端末10Bbの受光部14bおよび発光部13bにそれぞれ対向させることができる。これにより、2つの携帯端末10Baおよび10Bbは、可視光通信を適切に行うことができる。したがって、携帯端末10Baは、携帯端末10Bbと送電装置20との間の可視光通信の中継を行うことができる。
このように、何れの通信装置における何れの面においても、発光部が左側に配置され、受光部が右側に配置されていることによって、何れの通信装置間でも適切に可視光通信、より具体的には可視光の近接通信を行うことができる。また、各通信装置の構成上の条件、規約、または仕様を明確に定め易くすることができる。以上のような効果を得ることができる。なお、上述の例では、発光部が左側に配置され、受光部が右側に配置されているが、逆に、発光部が右側に配置され、受光部が左側に配置されていてもよい。
図103は、本実施の形態における他の携帯端末の正面および背面の一例を示す図である。具体的には、図103の(a)は、携帯端末の正面を示し、図103の(b)は、携帯端末の背面を示す。
携帯端末10Cは、携帯端末10Bと同様、例えば携帯電話またはスマートフォンなどの通信装置として構成され、可視光通信の中継を行うことができる。携帯端末10Bと同様、このような携帯端末10Cの正面には、図103の(a)に示すように、発光部13aおよび受光部14aが配置され、背面には、図103の(b)に示すように、発光部13bおよび受光部14bが配置されている。しかし、その正面および背面のそれぞれにおいて、発光部13aまたは13bと、受光部14aまたは14bとは、上下方向または縦方向(すなわちY軸方向)に沿って配置されている。
具体的には、携帯端末10Cの正面では、発光部13aは上側(つまりY軸方向正側)に配置され、受光部14aは下側(つまりY軸方向負側)に配置されている。また、携帯端末10Cの背面では、正面とは逆に、発光部13aは下側(つまりY軸方向負側)に配置され、受光部14aは上側(つまりY軸方向正側)に配置されている。
したがって、2つの携帯端末10Cのうちの一方の背面を他方の正面に向けた状態で2つの携帯端末10Cを重ね合わせると、発光部と受光部とが対向する。つまり、2つの携帯端末10Cのうちの一方の携帯端末10Cの背面の受光部14bおよび発光部13bは、他方の携帯端末10Cの正面の発光部13aおよび受光部14aにそれぞれ対向する。その結果、2つの携帯端末10Cは、これらの発光部13aおよび13bと受光部14aおよび14bとを用いて可視光通信を適切に行うことができる。
また、その重ねられた2つの携帯端末10Cに、さらに、もう1つの携帯端末10Cを重ね合わせも、そのもう1つの携帯端末10Cは、隣の携帯端末10Cと可視光通信を行うことができる。したがって、重ねられた3つの携帯端末10Cのうちの中央の携帯端末10Cは、外側にある2つの携帯端末10C間の可視光通信の中継を行うことができる。
図104は、本実施の形態における他の携帯端末の正面および背面の一例を示す図である。具体的には、図104の(a)は、携帯端末の正面を示し、図104の(b)は、携帯端末の背面を示す。
携帯端末10Dは、携帯端末10Bと同様、例えば携帯電話またはスマートフォンなどの通信装置として構成されている。しかし、携帯端末10Dでは、携帯端末10Bと異なり、正面および背面のそれぞれに、複数の発光部および複数の受光部が配置されている。つまり、携帯端末10Dは、図104に示すように、2つの発光部13aおよび2つの発光部13bと、2つの受光部14aおよび2つの受光部14bとを備える。具体的には、携帯端末10Cでは、図104の(a)に示すように、2つの発光部13aおよび2つの受光部14aが正面に配置され、図104の(b)に示すように、2つの発光部13bおよび2つの受光部14bが背面に配置されている。正面の2つの発光部13aおよび2つの受光部14aは、X軸方向に沿って配置されている。その2つの発光部13aは左側に配置され、2つの受光部14aは右側に配置されている。正面と同様に、背面の2つの発光部13bおよび2つの受光部14bも、X軸方向に沿って配置されている。その2つの発光部13bは左側に配置され、2つの受光部14bは右側に配置されている。
このような携帯端末10Dでも、上述のように、正面および背面のそれぞれで、全ての発光部13aまたは13bが左側に配置され、全ての受光部14aまたは14bが右側に配置されているため、携帯端末10Bと同様に、可視光通信の中継を適切に行うことができる。
具体的には、2つの携帯端末10Dのうちの一方の背面を他方の正面に向けた状態で2つの携帯端末10Dを重ね合わせると、全ての発光部のそれぞれと全ての受光部のそれぞれとが対向する。つまり、2つの携帯端末10Dのうちの一方の携帯端末10Dの背面にある2つの受光部14bおよび2つの発光部13bは、他方の携帯端末10Dの正面にある2つの発光部13aおよび2つの受光部14aにそれぞれ対向する。その結果、2つの携帯端末10Dは、2つの発光部13aおよび2つの発光部13bと、2つの受光部14aおよび2つの受光部14bとを用いて可視光通信を適切に行うことができる。
また、その重ねられた2つの携帯端末10Dに、さらに、もう1つの携帯端末10Dを重ね合わせも、そのもう1つの携帯端末10Dは、隣の携帯端末10Dと可視光通信を行うことができる。したがって、重ねられた3つの携帯端末10Dのうちの中央の携帯端末10Dは、外側にある2つの携帯端末10D間の可視光通信の中継を行うことができる。
また、このような携帯端末10Dでは、2つの発光部13aまたは2つの発光部13bによって、2つの光変調信号を並列に送信することができる。また、携帯端末10Dでは、2つの受光部14aまたは2つの受光部14bによって、2つの光変調信号を並列に受信することができる。したがって、携帯端末10Dは、携帯端末10Bの特徴を有するとともに、可視光通信の並列伝送を行うことができる。
図105は、本実施の形態における他の携帯端末の正面および背面の一例を示す図である。具体的には、図105の(a)は、携帯端末の正面を示し、図105の(b)は、携帯端末の背面を示す。
携帯端末10Eは、携帯端末10Dと同様、例えば携帯電話またはスマートフォンなどの通信装置として構成されて、2つの発光部13aおよび2つの発光部13bと、2つの受光部14aおよび2つの受光部14bとを備える。携帯端末10Eの正面では、2つの発光部13aは左側に配置され、2つの受光部14aは右側に配置されている。正面と同様に、携帯端末10Eの背面でも、2つの発光部13bは左側に配置され、2つの受光部14bは右側に配置されている。
一方、携帯端末10Eの正面では、携帯端末10Dの正面とは異なり、2つの発光部13aはY軸方向に沿って配置され、2つの受光部14aもY軸方向に沿って配置されている。同様に、携帯端末10Eの背面では、携帯端末10Dの背面とは異なり、2つの発光部13bはY軸方向に沿って配置され、2つの受光部14bもY軸方向に沿って配置されている。
このような携帯端末10Eでも、上述のように、正面および背面のそれぞれで、全ての発光部13aまたは13bが左側に配置され、全ての受光部14aおよび14bが右側に配置されているため、携帯端末10Bと同様に、可視光通信の中継を行うことができる。
また、このような携帯端末10Eでは、携帯端末10Dと同様に、2つの発光部13aまたは2つの発光部13bによって、2つの光変調信号を並列に送信することができる。また、携帯端末10Eでは、2つの受光部14aまたは2つの受光部14bによって、2つの光変調信号を並列に受信することができる。したがって、携帯端末10Eは、携帯端末10Dと同様、携帯端末10Bの特徴を有するとともに、可視光通信の並列伝送を行うことができる。
図104および図105に示すように、本実施の形態における携帯端末10Dまたは10Eは、可視光を用いて通信する通信装置である。この通信装置は、それぞれその通信装置の第1の面に沿って配置され、可視光の信号を送信する複数の第1の発光部と、それぞれ前記第1の面に沿って配置され、可視光の信号を受信する複数の第1の受光部とを備える。そして、その複数の第1の発光部は、その複数の第1の受光部の何れからも、第1の方向の2つの向きのうちの一方側に配置され、その複数の第1の受光部は、その複数の第1の発光部の何れからも、上述の2つの向きのうちの他方側に配置されている。
例えば、第1の面は背面であって、複数の第1の発光部および複数の第1の受光部は、2つの発光部13bおよび2つの受光部14bである。図104および図105に示すように、2つの発光部13bは、その2つの受光部14bの何れからも、左右方向の左側に配置される。また、その2つの受光部14bは、その2つの発光部13bの何れからも、その左右方向の右側に配置されている。
これにより、本実施の形態における通信装置の一面には、複数の発光部および複数の受光部が配置されているため、可視光通信の並列伝送を行うことができる。その結果、通信速度の向上を図ることができる。また、本実施の形態では、複数の発光部が第1の方向の2つの向きのうちの一方側に配置に配置され、複数の受光部が他方側に配置されている。したがって、2つの通信装置の一面同士を対向させれば、これらの2つの通信装置の間で、複数の発光部のそれぞれを、複数の受光部のそれぞれに簡単に対向させることができる。その結果、2つの通信装置の間での可視光通信の並列伝送を適切に行うことができる。
なお、第1の面は、背面でなく、正面または側面であってもよい。また、第1の方向は、左右方向に限定されることなく、第1の面に沿う方向であればどのような方向であってもよい。
また、図104および図105に示すように、本実施の形態における通信装置は、さらに、それぞれその通信装置の第2の面に沿って配置され、可視光の信号を送信する複数の第2の発光部と、それぞれその第2の面に沿って配置され、可視光の信号を受信する複数の第2の受光部とを備える。そして、上述の第1の方向に対して垂直な第2の方向に沿う軸を中心にその通信装置を回転させて第1の面および第2の面をそれぞれ見た場合、第1の面における複数の第1の発光部と複数の第1の受光部との相対的な位置関係と、第2の面における複数の第2の発光部と複数の第2の受光部との相対的な位置関係とは、同一である。
例えば、第2の面は正面であって、複数の第2の発光部および複数の第2の受光部は、2つの発光部13aおよび2つの受光部14aである。図104および図105に示すように、背面を見た場合、2つの発光部13aは、その2つの受光部14aの何れからも、左右方向の左側に配置される。また、その2つの受光部14aは、その2つの発光部13aの何れからも、その左右方向の右側に配置されている。つまり、背面および正面をそれぞれ見た場合、背面における2つの発光部13bと2つの受光部14bとの相対的な位置関係と、正面における2つの発光部13aと2つの受光部14aとの相対的な位置関係とは、同一である。なお、その背面および正面を見た場合とは、その左右方向に垂直な方向に沿う軸(例えばY軸)を中心にその通信装置を回転させてその背面および正面のそれぞれを見た場合である。つまり、その場合とは、通信装置の上下を逆にするようにその通信装置を回転させて、すなわち、左右方向に沿う軸(例えばX軸)を中心にその通信装置を回転させて、その背面および正面のそれぞれを見た場合ではない。
このように、本実施の形態における通信装置では、複数の発光部と複数の受光部との相対的な位置関係が、第1の面と第2の面とで同一である。したがって、第1の面および第2の面のそれぞれを他の通信装置に対向させれば、第1の面および第2の面のそれぞれで、その面にある複数の発光部および複数の受光部を、他の通信装置の複数の受光部および複数の発光部にそれぞれ簡単に対向させることができる。2つの他の通信装置間での可視光通信の中継を行うことができる。
なお、複数の発光部と複数の受光部との相対的な位置関係は、複数の発光部のそれぞれと、複数の受光部のそれぞれとの間の距離であってもよく、1つの発光部または受光部を基準として設定される座標系における各発光部および各受光部の座標であってもよい。また、第1の面および第2の面のそれぞれに配置される発光部の数および受光部の数は、2つに限らず、3つ以上であってもよい。
また、図104に示すように、本実施の形態における通信装置では、複数の第1の発光部は、上述の第1の方向に沿って配列され、複数の第2の発光部も、その第1の方向に沿って配列されている。同様に、複数の第1の受光部も、その第1の方向に沿って配列され、複数の第2の受光部も、その第1の方向に沿って配列されている。
例えば、第1の方向は左右方向またはX軸方向である。これにより、可視光通信の並列伝送および中継を適切に行うことができる。
あるいは、図105に示すように、本実施の形態における通信装置では、複数の第1の発光部は、上述の第2の方向に沿って配列され、複数の第2の発光部も、その第2の方向に沿って配列されている。同様に、複数の第1の受光部も、その第2の方向に沿って配列され、複数の第2の受光部も、その第2の方向に沿って配列されている。
例えば、第2の方向は上下方向またはY軸方向である。これにより、可視光通信の並列伝送および中継を適切に行うことができる。
以上のように、本実施の形態では、通信装置における性能を改善、または新たなサービス形態への対応などを促進できる可能性がある。
<動画像データの通信システム>
図106は、可視光通信を用いて動画像データを伝送する通信システムの構成の一例を示す図である。なお、本実施の形態における動画像データは、動画像または静止画像などの画像を示すデータである。
この通信システムは、圧縮符号化されている動画像データ、つまり圧縮符号化済みの動画像データを保持する携帯端末と、その動画像データに応じた画像を表示する表示装置とを少なくとも備える。ここで、この通信システムには3つのタイプがある。第1のタイプでは、携帯端末が動画像データのデコードを行う。第2のタイプでは、表示装置が動画像データのデコードを行う。第3のタイプでは、通信システムがさらにデコーダ機器を備え、そのデコーダ機器が動画像データのデコードを行う。
具体的には、上述の第1のタイプおよび第2のタイプでは、通信システムは、図106の(a)に示すように、携帯端末10と、表示装置30とを備える。携帯端末10は、上述の携帯端末10A〜10Eの何れかであってもよい。表示装置30は、ディスプレイ31を備え、携帯端末10と可視光通信を行う。
第1のタイプでは、携帯端末10は、圧縮符号化済みの動画像データをデコードし、デコードされた動画像データ、すなわち、例えば、非圧縮の動画像データ(または、ディスプレイ表示用の動画像データ)を可視光通信によって表示装置30に送信する。つまり、その非圧縮の動画像データが光変調信号として表示装置30に送信される。表示装置30は、可視光通信によってその非圧縮の動画像データを受信すると、その動画像データに応じた画像をディスプレイ31に表示する。
第2のタイプでは、携帯端末10は、圧縮符号化済みの動画像データをデコードすることなく、その動画像データを可視光通信によって表示装置30に送信する。つまり、その圧縮符号化済みの動画像データが光変調信号として表示装置30に送信される。表示装置30は、可視光通信によってその動画像データを受信すると、その動画像データをデコードし、デコードされた動画像データに応じた画像をディスプレイ31に表示する。
第3のタイプでは、通信システムは、図106の(b)に示すように、携帯端末10と、表示装置30と、デコーダ機器40とを備える。携帯端末10は、圧縮符号化済みの動画像データを可視光通信によってデコーダ機器40に送信する。つまり、その圧縮符号化済みの動画像データが光変調信号として携帯端末10からデコーダ機器40に送信される。デコーダ機器40は、可視光通信によってその動画像データを受信する。そして、デコーダ機器40は、その動画像データをデコードし、デコードされた動画像データ、すなわち非圧縮の動画像データを可視光通信によって表示装置30に送信する。つまり、その非圧縮の動画像データが光変調信号としてデコーダ機器40から表示装置30に送信される。表示装置30は、可視光通信によってその非圧縮の動画像データを受信すると、その非圧縮の動画像データに応じた画像をディスプレイ31に表示する。
図107は、第1のタイプの通信システムにおける携帯端末10および表示装置30のそれぞれの構成の一例を示す図である。
第1のタイプでは、上述のように、携帯端末10は、圧縮符号化済みの動画像データをデコードする。したがって、携帯端末10は、図107の(a)に示すように、デコーダ172を備える。携帯端末10は、そのデコーダ172以外にも、蓄積部171、データ抽出部173、受電部174、制御部175、および光通信部176を備える。
受電部174は、上述の受電コイル12であって、表示装置30から送信される電波を受け、その電波に応じた電力を携帯端末10の電池に供給する。これにより、その電池の充電が行われる。なお、本実施の形態では、携帯端末10は、受電部174を備えるが、この受電部174を備えていなくてもよい。
蓄積部171は、例えば携帯端末10の記録部またはデータ抽出部173から出力される圧縮符号化済みの動画像データ(すなわち圧縮動画像データ)を蓄積する。
デコーダ172は、その蓄積部171に蓄積されている動画像データを読み出し、その動画像データをデコードする。そして、デコーダ172は、そのデコードされた動画像データである非圧縮の動画像データを光通信部176に出力する。
光通信部176は、制御部175から出力される制御信号に応じて、光変調信号の送信および受信を行う。つまり、光通信部176は、上述の発光部13、13aおよび13bのうちの少なくとも1つと、受光部14、14aおよび14bのうちの少なくとも1つとを備える。このような光通信部176は、デコーダ172から出力される非圧縮の動画像データと、携帯端末10の他の構成要素から出力される制御データとを変調することによって光変調信号を生成し、その光変調信号を表示装置30に送信する。つまり、非圧縮の動画像データおよび制御データが光通信部176から表示装置30に可視光通信によって送信される。
また、光通信部176は、表示装置30から送信される光変調信号を受信し、その光変調信号を復調することによって動画像データおよび制御データを生成する。つまり、表示装置30から可視光通信によって送信された動画像データおよび制御データが光通信部176によって受信される。そして、光通信部176は、受信されたその動画像データおよび制御データをデータ抽出部173に出力する。
データ抽出部173は、光通信部176から出力された動画像データおよび制御データを取得し、それらのデータから動画像データを抽出し、その動画像データを蓄積部171に出力する。また、データ抽出部173は、それらのデータから制御データを抽出し、その制御データを制御部175に出力する。データ抽出部173は、その制御データを、携帯端末10の他の構成要素に出力してもよい。
制御部175は、データ抽出部173から出力された制御データを取得すると、その制御データに応じて光通信部176を制御するための制御信号を生成し、その制御信号を光通信部176に出力する。
第1のタイプの表示装置30は、図107の(b)に示すように、ディスプレイ31、蓄積部32、送電部33、データ抽出部34、制御部35、および光通信部36を備える。
送電部33は、上述の送電コイル25であって、携帯端末10に電波を送信することによって、携帯端末10に対して無線給電を行う。なお、本実施の形態では、表示装置30は、送電部33を備えるが、この送電部33を備えていなくてもよい。
蓄積部32は、データ抽出部34から出力される非圧縮の動画像データを蓄積する。
光通信部36は、制御部35から出力される制御信号に応じて、光変調信号の送信および受信を行う。つまり、光通信部36は、光変調信号を送信する発光部と、その光変調信号を受信する受光部とを備える。このような光通信部36は、表示装置30の他の構成要素から出力される制御データを変調することによって光変調信号を生成し、その光変調信号を携帯端末10に送信する。つまり、制御データが光通信部36から携帯端末10に可視光通信によって送信される。
また、光通信部36は、携帯端末10から送信される光変調信号を受信し、その光変調信号を復調することによって動画像データおよび制御データを生成する。つまり、携帯端末10から可視光通信によって送信された動画像データおよび制御データが光通信部36によって受信される。そして、光通信部36は、受信されたその動画像データおよび制御データをデータ抽出部34に出力する。なお、その動画像データは、携帯端末10のデコーダ172によってデコードされた非圧縮の動画像データである。
データ抽出部34は、光通信部36から出力された動画像データおよび制御データを取得し、それらのデータから動画像データを抽出し、その動画像データを蓄積部32とディスプレイ31に出力する。ディスプレイ31は、その動画像データに応じた画像を表示する。蓄積部32に蓄積された動画像データは、クラウドサーバなどの通信装置に送信されてもよい。また、データ抽出部34は、それらのデータから制御データを抽出し、その制御データを制御部35に出力する。
制御部35は、データ抽出部34から出力された制御データを取得すると、その制御データに応じて光通信部36を制御するための制御信号を生成し、その制御信号を光通信部36に出力する。
このような第1のタイプの通信システムでは、表示装置30の蓄積部32には、非圧縮の動画像データが蓄積される。
図108は、第2のタイプの通信システムにおける携帯端末10および表示装置30のそれぞれの構成の一例を示す図である。
第2のタイプでは、上述のように、携帯端末10は、圧縮符号化済みの動画像データをデコードしない。したがって、携帯端末10は、図108の(a)に示すように、デコーダ172を備えておらず、そのデコーダ172以外の、蓄積部171、データ抽出部173、受電部174、制御部175、および光通信部176を備える。
光通信部176は、携帯端末10にデコーダ172が備えられていないため、蓄積部171に蓄積されている圧縮符号化済みの動画像データを変調する。つまり、光通信部176は、その圧縮符号化済みの動画像データと、携帯端末10の他の構成要素から出力される制御データとを変調することによって光変調信号を生成し、その光変調信号を表示装置30に送信する。つまり、第2のタイプ2では、第1のタイプとは異なり、圧縮符号化済みの動画像データが光通信部176から表示装置30に可視光通信によって送信される。
第2のタイプの表示装置30は、上述のように、圧縮符号化済みの動画像データをデコードする。したがって、表示装置30は、図108の(b)に示すように、第1のタイプと同様の構成要素を備えるとともに、さらに、デコーダ37を備える。
デコーダ37は、データ抽出部34から出力される圧縮符号化済みの動画像データを取得し、その動画像データをデコードする。そして、デコーダ172は、そのデコードされた動画像データである非圧縮の動画像データをディスプレイ31に出力する。ディスプレイ31は、その動画像データに応じた画像を表示する。
蓄積部32は、データ抽出部34から出力される圧縮符号化済みの動画像を蓄積する。
したがって、第2のタイプの通信システムにおける表示装置30の蓄積部32には、圧縮符号化済みの動画像データが蓄積される。その結果、蓄積部32は、第1のタイプの場合よりも、多くの動画像データまたはデータ量の多い動画像データを蓄積することができる。
図109は、第3のタイプの通信システムにおける携帯端末10および表示装置30のそれぞれの構成の一例を示す図である。図110は、第3のタイプの通信システムにおけるデコーダ機器40の構成の一例を示す図である。
第3のタイプでは、上述のように、デコーダ機器40が動画像データのデコードを行う。したがって、図109の(a)に示すように、第3のタイプの携帯端末10は、第1のタイプのようなデコーダ172を備えていない。また、図109の(b)に示すように、第3のタイプの表示装置30は、第2のタイプのようなデコーダ37を備えていない。また、第3のタイプでは、携帯端末10は、受電部174を備えず、表示装置30も、送電部33を備えていない。しかし、図109に示す構成は一例であって、携帯端末10は、受電部174を備えてもよく、表示装置30は、送電部33を備えてもよい。
携帯端末10の光通信部176は、圧縮符号化済みの動画像データをデコーダ機器40に送信する。デコーダ機器40は、その圧縮符号化済みの動画像データを受信すると、その圧縮符号化済みの動画像データをデコードし、そのデコードされた動画像データである非圧縮の動画像データを表示装置30に送信する。したがって、表示装置30の光通信部36は、非圧縮の動画像データをデコーダ機器40から受信し、表示装置30の蓄積部32には、非圧縮の動画像データが蓄積される。
デコーダ機器40は、図110に示すように、蓄積部41、デコーダ42、データ抽出部43、制御部45、第1光通信部46、および第2光通信部47を備える。
第1光通信部46は、制御部45から出力される制御信号に応じて、光変調信号の送信および受信を行う。つまり、第1光通信部46は、光変調信号を送信する発光部と、光変調信号を受信する受光部とを備える。このような第1光通信部46は、デコーダ機器40の他の構成要素から出力される制御データを変調することによって光変調信号を生成し、その光変調信号を携帯端末10に送信する。つまり、制御データが第1光通信部46から携帯端末10に可視光通信によって送信される。
また、第1光通信部46は、携帯端末10から送信される光変調信号を受信し、その光変調信号を復調することによって動画像データおよび制御データを生成する。つまり、携帯端末10から可視光通信によって送信された動画像データおよび制御データが第1光通信部46によって受信される。そして、第1光通信部46は、受信されたその動画像データおよび制御データをデータ抽出部34に出力する。なお、その動画像データは、圧縮符号化済みの動画像データである。
データ抽出部43は、第1光通信部46から出力された動画像データおよび制御データを取得し、それらのデータから動画像データを抽出し、その動画像データを蓄積部41とデコーダ42に出力する。また、データ抽出部43は、それらのデータから制御データを抽出し、その制御データを制御部45に出力する。
蓄積部41は、データ抽出部43によって抽出されて出力された動画像データ、すなわち圧縮符号化済みの動画像データを蓄積する。この蓄積部41に蓄積されている動画像データは、クラウドサーバなどの通信装置に送信されてもよい。また、蓄積部41に蓄積されている動画像データは、第2光通信部47に出力されてもよい。
制御部45は、データ抽出部34から出力された制御データを取得すると、その制御データに応じて第1光通信部46を制御するための制御信号を生成し、その制御信号を第1光通信部46に出力する。
デコーダ42は、データ抽出部43によって抽出されて出力された動画像データ、すなわち圧縮符号化済みの動画像データをデコードする。そして、デコーダ42は、そのデコードされた動画像データである非圧縮の動画像データを第2光通信部47に出力する。
第2光通信部47は、第1光通信部46と同様、光変調信号の送信および受信を行う。つまり、第2光通信部47は、光変調信号を送信する発光部と、光変調信号を受信する受光部とを備える。このような第2光通信部47は、デコーダ機器40の他の構成要素から出力される制御データと、デコーダ42から出力される非圧縮の動画像データとを変調することによって光変調信号を生成し、その光変調信号を表示装置30に送信する。つまり、制御データと非圧縮の動画像データとが第2光通信部47から表示装置30に可視光通信によって送信される。
また、第2光通信部47は、表示装置30から送信される光変調信号を受信し、その光変調信号を復調する。そして、第2光通信部47は、その復調によって得られるデータを、デコーダ機器40の他の構成要素に出力する。
したがって、第3のタイプの通信システムにおけるデコーダ機器40の蓄積部41には、圧縮符号化済みの動画像データが蓄積される。その結果、蓄積部41は、第1のタイプの場合よりも、多くの動画像データまたはデータ量の多い動画像データを蓄積することができる。なお、表示装置30の蓄積部32またはデコーダ機器40の蓄積部41は、必須の構成要素ではない。
<可視光通信の中継>
図111は、可視光通信の中継の一例を示す図である。
例えば、光通信装置50Aが通信相手の装置に対して光変調信号を送信する場合に、光通信装置50Bは、その光変調信号の送信の中継を行う。
光通信装置50Aは、通信処理部51と、発光部52とを備える。発光部52は、例えばLED(Light Emitting Diode)、有機ELなどの光源である。通信処理部51は、その発光部52による発光の輝度を変化させることによって、その発光部52から光変調信号を送信させる。
光通信装置50Bは、受光部53と、通信処理部54と、複数の発光部55とを備える。受光部53は、例えばイメージセンサまたはフォトダイオードなどの素子であって、光通信装置50Aの発光部52から送信される光変調信号を受信し、その光変調信号によって示される信号を通信処理部54に出力する。通信処理部54は、その信号に応じて複数の発光部55の輝度を変化させることによって、その複数の発光部55のそれぞれから光変調信号を送信させる。このように、光通信装置50Bは、光通信装置50Aから通信相手の装置への光変調信号の送信を中継する。
ここで、光変調信号の中継では、送信信号のフレームに宛先情報を伝送する領域があり、宛先情報として、グループキャストまたはマルチキャストの指定が行われていてもよい。また、光通信装置50Bは、上述の例では複数の発光部55のそれぞれにから光変調信号を送信するが、1つの発光部55から光変調信号を送信してもよい。また、光変調信号の中継では、ホップ回数が指定されていてもよい。例えば、光変調信号のフレームに、ホップ回数を伝送する領域が存在するものとする。光通信装置50Bは、そのホップ回数をインクリメントしてもよく、ホップ回数が上限に達した場合には、中継をストップしてもよい。また、送信される光変調信号のフレームには、ホップ回数の上限値とを示す情報が含まれていてもよい。よって、光通信装置50Bは、宛先情報、ホップ回数、ホップ回数の上限を示す情報を含んだ送信フレームを送信することになる。
また、光通信装置50Bは、光変調信号を1回だけでなく複数回、連続的にまたは定期的に送信してもよい。さらに、光通信装置50Bは、光通信装置50Aの光変調信号と同一の光変調信号を送信してもよく、光通信装置50Aの光変調信号によって示されるデータにさらに他のデータを付加し、それらのデータを示す光変調信号を送信してもよい。
<光源の光量>
可視光による近接通信を行う場合、近接通信以外の通信を行うときと比較して、光源の明るさを暗くする必要がある。光源を調整する方法として、以下がある。
「第1の通信装置は、無線による充電を行う充電部を具備しているものとする。そして、通信相手と通信を行うとともに、無線による送電も行われるものとする。このとき、第1の通信装置は、無線による充電が実施されていることを検出した場合、通信装置が光変調信号を照射する際の光の光量を、近接通信用の光量に設定する(近接通信以外のときの光量より小さい光量とする)。これにより、第1の通信装置の通信相手は、光変調信号の受信の際、飽和状態を防いだ状態で、変調信号を受信することができるため、高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
なお、第1の通信装置が照射する光の光量を調整する方法としては、光量自身を強くしたり、弱くしたりしてもよいし、時間方向で、光量を強くする場合、弱くする場合を、例えば、規則的に変化させることで光量を調節してもよい。
<車両のデジタルサイネージ>
図112は、デジタルサイネージを備えた車両の一例を示す図である。
車両60は、光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)61と、受電コイル62と、ディスプレイ63とを備える。また、駐車場の路面には、光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)71と送電コイル72とが設置されている。車両60は、その駐車場に停車すると、送電コイル72から送信される電波を受電コイル62によって受信することによって、その送電コイル72からの無線給電を受ける。
そして、車両60が無線給電を受けているときに、駐車場の光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)71は、例えば店舗の広告などを示す動画像(および、オーディオ)データを伝送するための光変調信号(または、変調信号)を生成するために、誤り訂正符号の符号化、マッピングを施し、その光変調信号(または、変調信号)を車両60の光通信装置61(または、電波などを用いた無線通信装置)に送信する。なお、光通信装置71(または、電波などを用いた無線通信装置)は、クラウドサーバなどの外部装置と通信し、その外部装置から動画像(および、オーディオ)データを取得してもよい。
車両60の光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)61は、駐車場の光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)71から送信される光変調信号(または、変調信号)を受信し、その光変調信号(または、変調信号)を復調する。そして、光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)61は、その復調によって得られた動画像データ(および、オーディオ)をディスプレイ63に出力する(および、スピーカに出力する)ことによって、その動画像データ(および、オーディオ)によって示される店舗の広告などを動画像または静止画像としてそのディスプレイ63に表示する(および、スピーカにより音がなることになる)。これにより、ディスプレイ63(および、スピーカ)がデジタルサイネージとして利用される。なお、図112において、車両60にスピーカは記載していないが、車両60がスピーカを搭載していてもよい。
例えば、上述の車両60および駐車場は、実施の形態14のように車両シェアリングシステムとして用いられてもよい。車両60は、実施の形態14の車両9001のように、電気自動車または電気二輪車であってもよい。この場合、車両60をシェアする複数のユーザのそれぞれは、車両60を走行しながら、その走行ルートに沿ってデジタルサイネージを移動させる。これにより、多くの人がそのデジタルサイネージを見ることになり、高い広告効果を得ることができる。また、サイネージの設置場所を確保するためにかかる費用を削減することができ、さらに、その際に必要となる、電源設置費用、防塵・防滴対策に対する費用を削減することができる。例えば、人通りの多い駅または施設などにサイネージを設置する場合には、多くの費用がかかるが、シェアリングされる車両60にサイネージを掲載する場合には、その費用を大幅に削減することができる。
図113を用いて、車両60および車両60が具備する装置(通信装置を含む)に関する動作を説明する。図113に示すように、まず、車両および車両が具備する装置は、動作を「開始」する。
次に、車両60および車両60が具備する装置は、「充電関連手続き11301」を行う。なお、図113では「充電関連手続き11301」を記載しているが、この手続きを行わなくてもよい。また、「充電関連手続き11301」は、最初に行わなくてもよく、どの段階で、この手続きを行ってもよい。そして、「充電関連手続き11301」の詳細については、すでに、他の実施の形態で説明を行っているので、ここでの説明は省略する。
車両60および車両60が具備する装置は、シェアリングにともなって使用する車両60が具備するディスプレイ63(および、スピーカ)を用いて「広告を表示するか11302」、の判定を行う。
この判定に対し、車両60および車両60が具備する装置が(車両60に搭乗するユーザが)、「NO」を選択した場合、次に、「シェアリング手続き11303」を行い、手続きを終了する。なお、シェアリング手続きについては、すでに、他の実施の形態で説明を行っているので、ここでの説明は省略する。
「広告を表示するか11302」の判定に対し、車両60および車両60が具備する装置は(車両60に搭乗するユーザは)、「YES」を選択した場合、一つ以上、または、複数の「広告に関連するデータ」、例えば、動画または静止画のデータ(および、オーディオデータ)を光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)71がら、受けることになる。
そして、車両60および車両60が具備する装置は(車両60に搭乗するユーザは)、「広告を選択する11304」することになる。その際、ユーザは、シェアリングによる費用(車両のレンタルする費用)の割引を受けることができるものとする。ユーザは、「割引クーポン」を受領してもよいし、シェアリングによる費用の精算をこのとき行う場合は、割引後の金額を提示されることになる。次に、「シェアリング手続き11305」を行い、手続きを終了する。なお、シェアリング手続きについては、すでに、他の実施の形態で説明を行っているので、ここでの説明は省略する。
なお、例えば、駐車場の光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)71は(クラウド)サーバなどの外部装置と通信し、サーバから広告データの候補情報を得るものとしてもよい。このとき、サーバは、一つ、または、複数の広告を保持しており、保持している広告の候補情報を、光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)71を介して、車両60および車両60が具備する装置は得るものとする。
そして、車両60および車両60が具備する装置は、この情報に基づいて、選択した広告データに関する情報を送信し、外部装置から得るものとする。
また、外部装置は、広告を提供したいユーザが保有する装置から広告データを得るためのインターフェース(または、通信装置)を具備していてもよい。このとき、このユーザーから「シェアリング費用の割引」の額の情報の提供を外部装置が受けてもよい。
なお、上述の例では、駐車場での例を説明したが、光通信装置(または、電波などを用いた無線通信装置)71、無線送電用のコイル(システム)72が設置されている場所は駐車場に限ったものではない。また、無線送電用コイル(システム)72がなくても本実施の形態を実施することは可能である。
<実施の形態13の変形例>
実施の形態13において、以下のように記載している。
「そして、上述の例では、送電システムの送電アンテナの位置を移動させることができる場合について、説明したが、これに限ったものではなく、送電システムの送電アンテナの位置が、駐車スペースに対し、固定的であってもよい。この場合、車は、車自身を好適な位置に自動的に移動させることで、受電アンテナを好適な位置に移動させ、高い充電効率を得ることができることになる。このとき、好適な位置変更を行うために、車が具備する通信装置は、受電部位置情報を、送電システムの通信装置に対し、送信するとよい。また、送電システムの通信装置が、「送電部位置情報」を送信してもよい。なお、送電部位置情報は、駐車スペースのどのような位置にあるか(「例えば、駐車スペースの前方、右」)という情報であってもよいし、また、具体的な数値を含む、例えば、駐車スペースに白線があった場合、「白線の後方から3m、白線の右から2mに送電部がある」というような情報であってもよい。」
上述では、「車は、車自身を好適な位置に自動的に移動させることで、受電アンテナを好適な位置に移動させ、高い充電効率を得ること」を記載しているが、「車は、車自身を好適な位置に自動的に移動させることで、ソーラーパネルを好適な位置に移動させ、高い充電効率を得ること」について説明する。
図114は、車8100の構成の一例であり、図81と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、すでに説明を行っている部分については、説明を省略する。図114の車8100が、図81の車8100と異なる点は、ソーラーパネル11401を具備している点である。
なお、ソーラーパネル11401には、以下の2種類があり、どちらのタイプであってもよい。
(A)ソーラーパネル11401が、電池を搭載している。この場合、ソーラーパネル11401に太陽光などが照射されたとき、この搭載されている電池が充電されることになる。そして、この搭載されている電池は、車内の装置に対する電源となる。
(B)ソーラーパネル11401が、電池を搭載していない。この場合、ソーラーパネル11401に太陽光などが照射されたとき、図114の電池7005が充電されることになる・そして、この電池は、車内の装置に対する電源にもなる。
制御部7003は、ソーラーパネル出力信号11402を入力とする。そして、制御部は、ソーラーパネルの出力信号11402に基づき、車の位置を好適な位置に移動させるための第1の制御信号7007を出力する。
例えば、この場合、「好適な位置」とは、ソーラーパネル11401において、高い充電効率が得られる位置、例えば、ソーラーパネル11401に太陽光が効率よく照射される位置となる。
そして、車制御部8101は、第1の制御信号7007に基づいて、車を好適な位置に動かし、停車させることになる。ただし、車制御部8101は、他の要素を複合的に考慮し、移動する場所、停車する場所を決定してもよい。なお、車の移動、停車についての動作については、実施の形態13で説明しているので、ここでの説明は省略する。
図114において、通信のための送受信装置7011、通信用アンテナ7014などを具備していない車でも、上述の動作を実施することは可能である。このように、図114の車の構成は一つの例であり、この構成に限ったものではない。
図115は、図114とは異なる、車8100の構成の一例であり、図81、図114と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、すでに説明を行っている部分については、説明を省略する。図115の車8100が、図114の車8100と異なる点は、受電アンテナ7001の代わりに受電部11501を具備している点である。受電部11501は、例えば、有線により電池7005の充電を行うためのインターフェースである。
なお、ソーラーパネル11401、制御部7003、車制御部8101などの動作は上述で説明しているので、ここでの説明は省略する。
図115において、通信のための送受信装置7011、通信用アンテナ7014などを具備していない車でも、上述の動作を実施することは可能である。このように、図115の車の構成は一つの例であり、この構成に限ったものではない。
図116は、図114、図115とは異なる、車8100の構成の一例であり、図81、図114、図115と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、すでに説明を行っている部分については、説明を省略する。図116の車8100が、図114、図115の車8100と異なる点は、受電部11501、および、受電アンテナ7001を具備している点である。したがって、「受電部11501、または、受電アンテナ7001」、または、「受電部11501、または、受電アンテナ7001」により、電池7005の充電が行われることになる。
なお、ソーラーパネル11401、制御部7003、車制御部8101などの動作は上述で説明しているので、ここでの説明は省略する。
図116において、通信のための送受信装置7011、通信用アンテナ7014などを具備していない車でも、上述の動作を実施することは可能である。このように、図116の車の構成は一つの例であり、この構成に限ったものではない。
以上のように実施することで、電池7005、ソーラーパネル11401が保持している電池が効率よく充電されることになり、これにより、車内で使用する装置を安定的に動作させることができるとともに、車内により多くの装置を搭載することができるという効果を得ることができる。