WO2007034566A1

WO2007034566A1 - 無線通信装置

Info

Publication number: WO2007034566A1
Application number: PCT/JP2005/017654
Authority: WO
Inventors: Katsumi Iizuka; Takashi Enoki; Makoto Sasaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2007-03-29

Abstract

　通信品質を向上し、かつ、伝送効率を向上する無線通信装置。この無線通信装置（１００）では、無線送信部（１５０）が中心周波数に信号が載っていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号との合成信号を送信し、パイロット信号合成部（１３５）がその合成信号を合成し、変調信号生成部（１２５）が、その合成信号の受信側における上記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記変調信号が載っていない帯域幅を変更する。この合成信号を受信する無線通信装置（２００）では、分配器（２３０）が前記合成信号を２ルートに分け、パイロット抽出部（２３５）が一方の合成信号から所定幅を持つ抽出帯域に含まれる信号成分を抽出し、直交復調部（２５０）が他方の前記合成信号と抽出された前記信号成分とを用いて直交復調し、抽出帯域制御部（２７０）が前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて抽出帯域の帯域幅を変更する。

Description

無線通信装置

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信装置に関し、特にマルチキャリア通信を行う無線通信装置に関する。

背景技術

[0002] 従来より、位相雑音特性に優れた無線システムを提供するために様々な方策が採られている。この従来の位相雑音特性に優れた無線システムの一例力特許文献 1 に記載されている。この無線システムでは、位相雑音特性を改善するために、図 1に示すローカル ·ノイズ ·キャンセラを具備して、る。

[0003] このローカル ·ノイズ ·キャンセラの動作を、図 1および図 2を参照して説明する。図 2 は、図 1に示すローカル ·ノイズ'キャンセラの各構成部分の周波数特性を示す特性図である。

[0004] 入力信号は、図 2Aに示すように、変調された IF信号 (BST— OFDM)とパイロット' キャリア (PILOT)とが多重化されており、入力位相雑音 (太斜め線部分)が重畳されているものとする。

[0005] ここで、入力パイロット 'キャリアの周波数を f 、入力信号の周波数を f とし、入力

PLT sig

位相雑音を Θ (t)とすると、 f および f には、入力位相雑音 Θ (t)が重畳されて、る

PLT sig

ので、次のように示される。

f Z Θ (t)

PLT

f Z Θ (t)

sig

[0006] そして、入力信号 Aは、分配器 50で分配され、一方がパイロットブランチ、他方がシグナルブランチへと出力される。パイロットブランチでは、分配器 50で分配された一方の信号が、帯域通過フィルタ 51で帯域制限されて、パイロット 'キャリア成分のみが通過して抽出され、更にリミッタ増幅器 52でリミタ増幅される。

[0007] この時、帯域通過フィルタ 51からの出力信号 Bおよびリミッタ増幅器 52からの出力信号 Cの周波数特性は、図 2B' Cに示すように、 IF信号成分は除去され、ノィロット' キャリア成分とそれに重畳された入力位相雑音 Θ (t)のみになる。

[0008] この時、帯域通過フィルタ 51では、遅延が発生し、この遅延時間をてとすると、

BPF1

入力パイロット 'キャリア周波数 f には、 _τ だけ遅延した入力位相雑音 0 (t— τ

PLT BPF1 Β

)が重畳されているので、次のように示される。

PF1

f Ζ Θ (t- τ )

PLT BPF1

[0009] 一方、シグナルブランチでは、局部発振器 60から局部発振信号 Dが出力される。ここで、局部発振器 60から出力される局部発振信号 Dの周波数特性は、図 2Dに示すように、局部発振周波数 (LO)の信号と、それに重畳された系内局発位相雑音である

[0010] ここで、系内の局部発振信号周波数を f とし、系内の局部発振信号位相雑音を φ

LO

(t)とすると、系内の局部発振信号周波数 f には、系内の局部発振信号位相雑音 Φ

LO

(t)が重畳されているので、次のように示される。

f

LO ）

[0011] そして、シグナルブランチでは、分配器 50から出力された信号が、周波数変換器 6 1において、局部発振器 60からの局部発振信号 Dで周波数変換されて信号 Eが出力される。

[0012] ここで、周波数変翻 61から出力される信号 Eの周波数特性は、図 2Eに示すように、入力信号 Aと局部発振信号 Dとの和成分と差成分とが存在する。よって、信号 E に含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。

f -f Ζ Θ (t) - (t)

PLT LO

f f Z Θ (t) - (t)

sig LO

f +f Z Θ (t) + (t)

PLT LO

f +f Z Θ (t) + (t)

sig LO

[0013] そして、周波数変換された信号 Eは、帯域通過フィルタ 62で差成分のみが通過するように帯域制限されているので、帯域通過フィルタ 62から信号 Fとして出力され、信号 Fの周波数特性は、図 2Fに示されるように、 Eにおける和成分が除去されて差成分のみが存在する。

[0014] この時、帯域通過フィルタ 62では、遅延が発生し、この遅延時間を τ とすると、抽出される差成分に重畳される位相雑音には、てだけ遅延が発生し、信号 Fに含

BPF2

まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。

f -f Z Θ (t- τ ) - (t- τ )

PLT LO BPF2 BPF2

f -f Ζ θ (t- τ ) - (t- τ )

sig LO BPF2 BPF2

[0015] そして、信号 Fは、遅延補正器 63で、パイロットブランチの帯域通過フィルタ 51における遅延時間と等価になるように遅延が加えられ、信号 Gとして出力される。

[0016] ここで、帯域通過フィルタ 51の遅延時間 τ に対して、帯域通過フィルタ 62の遅

BPF1

延時間を τ とし、遅延補正器 63における遅延時間を Atとすると、

BPF2

τ = τ + At

BPFl BPF2

となるように、遅延補正器 63は、信号 Fに対して遅延 Atを加え、パイロットブランチとの遅延時間差を等価する。

[0017] その結果、信号 Gの周波数特性は変化せず、図 2Gに示されるようになり、信号 Gに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、位相雑音に遅延 Atが加わつて次のようになる。

f -ί Ζ Θ (t- τ At) - (t- τ - At)

PLT LO BPF2- BPF2

f f Z Θ (t- τ - At) - (t- τ - At)

sig LO BPF2 BPF2

[0018] そして、シグナルブランチの信号 Gと、上記のリミタ増幅器 52から出力されるノイロットブランチの信号 Cとが、周波数変換器 70で周波数変換されて、信号 Hとして出力される。

[0019] ここで、周波数変^ ^70から出力される信号 Hの周波数特性は、図 2Hに示すように、信号 Gと信号 Cとの和成分と差成分とが存在する。よって、信号 Hに含まれる各信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。

f — (f -f )Ζ θ (t- τ )-{ Θ (t- τ -At)- (t- T -At)}

PLT PLT し O BPFl BPF2 BPF2

f — (f f )Z Θ (t- τ )-{ Θ (t- τ -At)- (t- T -At)}

PLT sig LO BPFl BPF2 BPF2

f + (f -f )Z Θ (t- τ )+{ 0 (t- T -At)- (t- T -At)}

PLT PLT し O BPFl BPF2 BPF2

f + (f f )Z Θ (t- τ )+{ 0 (t- T -At)- (t- T -At)}

BPF2

[0020] ：で、上記のように遅延補正器 63は、

τ = τ + At

BPFl BPF2 となるように、遅延 Δ tをカ卩えてシグナルブランチとパイロットブランチとの遅延時間差を等価するので、式を整理すると次のようになる。

f Z (t- τ - A t)

LO BPF2

f 一（f 一 f ) Z (t- τ - A t)

LO sig PLT BPF2

2 X f f Z 2 X Θ (t- τ ) - (t- τ - A t)

PLT LO BPF1 BPF2

f + (f -f ) Z 2 X Θ (t- τ ) - (t- τ A t)

PLT sig LO BPF1 BPF2

[0021] ここで、差成分に着目すると、出力信号成分の周波数は、入力信号の周波数に関係なぐ系内の局部発振信号の周波数 (f )

LOであり、つまり一定である。また、パイロット 'キャリアに着目した場合の信号のサイドバンドは、入出力で反転する。

[0022] また、出力信号の位相雑音は、入力された位相雑音 θ (X)がキャンセルされ、代わりに系内の局部発振信号の位相雑音 Φ (X)となる。つまり、系内の局部発振信号の位相雑音 φ (X)が十分小さければ、入力された信号の位相雑音は、十分軽減されて出力されることがわかる。

[0023] そこで、周波数変で周波数変換された信号 Hは、帯域通過フィルタ 71で、差成分のみ、且つ信号成分のみが通過するように帯域制限されて信号 Iが出力され、信号 Iの周波数特性は、図 21に示されるように、 Ηにおける和成分及び差成分内のパイロット 'キャリア成分が除去されて差成分の信号成分のみが存在し、信号 Iに含まれる信号成分と重畳される位相雑音との関係は、次のようになる。

f 一（f 一 f ) Ζ (t- τ - A t)

LO sig PLT BPF2

[0024] 上記ローカル ·ノイズ ·キャンセラの周波数同期及び雑音除去の原理により、例えば入力信号に周波数偏差が生じていたとしても、局部発振器 60が発生する高い周波数精度で高い安定度を持つ局部発振周波数に従う周波数の出力信号が得られるので、入力信号の周波数偏差が解消できる。

[0025] また、出力信号の位相雑音は、入力信号に重畳されて、た位相雑音 θ )がキヤンセルされて、代わりに系内の局部発振信号の位相雑音 φ (X)のみとなるので、系内の局部発振信号の位相雑音 Φ (X)が十分小さければ、入力された信号の位相雑音は、十分軽減されて出力される。

[0026] し力しながら、従来の無線システムにおいては、局部発振器 60で発生する位相雑音 φ (χ)はキャンセルされておらず、また、位相雑音は 20 * log (周波数の遁倍分)の割合で増加するので、局部発振器 60の周波数が高い場合には、位相雑音 φ )の影響により通信品質の劣化が生じる問題がある。

特許文献 1 :特開 2002— 152158号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0027] 上記問題を解決するために、本発明者らは特願 2004— 089725において以下のシステムを提案している。すなわち、このシステムを構成する無線送信装置は、中心周波数に信号が載らない変調信号とその中心周波数と同一の中心周波数を持つパィロット信号とが多重された無線信号を送信する。そして受信側である無線受信装置に、無線送信装置からの無線信号を受信するアンテナと、アンテナにて受信した受信信号を 2方向に分配する分配器と、分配器にて分配された一方の信号からその中心周波数と同一の中心周波数を持つパイロット信号に対応する信号成分を抽出するバンドパスフィルタと、分配器にて分配された他方の信号に遅延を与える遅延補正器と、バンドパスフィルタにて抽出されたパイロット信号に対応する信号成分と遅延補正器にて遅延された他方の信号とを周波数乗算しかつ直交復調を行う直交復調器とを設けた。こうして上記従来の無線システムにおける問題の要因となっていたパイロットブランチにおける局部発振器を取り除くことができ、無線送信装置内および伝搬路における位相雑音を除去できる上に無線受信装置内の位相雑音も除去することができる。

[0028] し力しながら、位相雑音が加えられたパイロット信号の周波数スペクトラムは周波数方向に広がるため、無線受信装置において、パイロット信号を抽出するフィルタの実現性を考えると、上記位相雑音を除去するためには送信側においてノィロット信号の周波数に関して周辺に変調信号が存在しない周波数領域を確保する必要がある。すなわち、同出願にて提案した方式は、従来技術に比べて位相雑音除去により通信品質を向上する優れた効果があるが、パイロット信号の周波数に関して周辺に変調信号が存在しなヽ領域を確保する必要があるので、伝送効率を低下する傾向がある [0029] 本発明の目的は、通信品質を向上し、かつ、伝送効率を向上する無線通信装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0030] 本発明の無線通信装置は、中心周波数に信号が載っていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号との合成信号を送信する送信手段と、前記合成信号を合成する信号合成手段と、前記合成信号の受信側における、前記変調信号に力かる復調が成功する確率に準じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載つて!/ヽなヽ帯域幅を変更する帯域幅変更手段と、を具備する構成を採る。

[0031] 本発明の他の無線通信装置は、中心周波数に信号が載っていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号とが合成され、かつ、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じた帯域幅を持つ、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載って!/、な、帯域を持つ合成信号を受信する受信手段と、受信した前記合成信号を 2ルートに分ける分配手段と、一方の前記合成信号から、所定幅を持つ抽出帯域に含まれる信号成分を抽出する抽出手段と、他方の前記合成信号と、抽出された前記信号成分とを用いて直交復調する復調手段と、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する帯域幅変更手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0032] 本発明によれば、通信品質を向上し、かつ、伝送効率を向上する無線通信装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0033] [図 1]従来の無線システムが備えるローカル'ノイズ'キャンセラの構成を示すブロック図

[図 2]図 1のローカル ·ノイズ'キャンセラの各構成部分の周波数特性を示す特性図 [図 3]本発明の実施の形態 1にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図圆 4]図 3のパイロット信号合成部の出力信号の周波数特性の説明に供する図

[図 5]実施の形態 1にかかる他の無線通信装置の構成を示すブロック図

[図 6]実施の形態 2にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図 [図 7]実施の形態 2にかかる他の無線通信装置の構成を示すブロック図 [図 8]実施の形態 3にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図

[図 9]実施の形態 3にかかる他の無線通信装置の構成を示すブロック図

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

[0035] (実施の形態 1)

図 3に示すように、実施の形態 1の無線通信装置 100は、送信ベースバンド部 110 と、送信無線部 150とを有する。送信ベースバンド部 110は、 1次変調判定部 115と、無信号帯域幅制御部 120と、変調信号生成部 125と、パイロット信号生成部 130と、パイロット信号合成部 135とを有する。また、送信無線部 150は、直交変調部 155と、局部発振部 160と、周波数変換部 165と、局部発振部 170とを有する。

[0036] 1次変調判定部 115は、変調信号を生成する変調信号生成部 125の 1次変調方式を判定し、 1次変調方式情報を無信号帯域幅制御部 120に出力する。

[0037] 無信号帯域幅制御部 120は、入力する 1次変調方式情報に基づいて、最適な「無信号帯域幅」を決定し、無信号帯域幅情報として変調信号生成部 125に出力する [0038] 変調信号生成部 125は、利用する周波数に関して中心に位置する上記「無信号帯域幅」の周波数領域に、信号成分がない変調信号を生成し、パイロット信号合成部 1

35に出力する。

[0039] ここで上述のとおり、「無信号帯域幅」は、 1次変調方式情報に応じて、決定される。

具体的には、例えば、 1次変調に QPSKなどのシンボル間の距離が大きな変調方式は位相方向の誤差に対して強いので、このような変調方式を用いた場合には、位相雑音除去しても大きな通信品質改善は期待できないため、無信号帯域幅を極力狭くする。こうすることにより、伝送効率を低下させずに向上することができる。一方、 16Q AMなどのシンボル間の距離が小さ、変調方式は位相方向の誤差に対して弱！、ので、このような変調方式を用いた場合には、位相雑音をキャンセルすることによる特性改善が期待できるため、無信号帯域幅を比較的広くする。こうすることにより、位相雑音除去により通信品質の改善が見込まれるため、無信号帯域幅を広くとっても結果的に伝送効率を向上することができる。すなわち、 1次変調方式が高次になる程、「無信号帯域幅」が大きくなるように制御される。換言すれば、 1次変調方式の位相雑音耐性に応じて「無信号帯域幅」が適応的に変更される。また、後述する受信側の無線通信装置 200においては 1次変調方式が低次であるほど受信変調信号にかかる復調が成功する確率が高くなるので、無信号帯域幅制御部 120は、変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、「無信号帯域幅」の変更を制御して、ると言うことができる。

[0040] パイロット信号生成部 130は、無変調の信号を生成し、パイロット信号としてパイロット信号合成部 135に出力する。

[0041] パイロット信号合成部 135は、変調信号生成部 125から受け取る、利用する周波数に関して中心に位置する上記「無信号帯域幅」の周波数領域に信号成分がない変調信号と、パイロット信号生成部 130からのパイロット信号とを、パイロット信号が変調信号の中心周波数に載るように合成する。このように合成されたパイロット信号と、変調信号との合成信号は、送信ベースバンド信号として、送信無線部 150に出力される。なお、このパイロット信号合成部 135の出力信号は、図 4に示すような周波数特性を持っている。

[0042] 送信無線部 150においては、送信ベースバンド部から出力された送信ベースバンド信号の I成分および Q成分が入力され、直交変調部 155にて、局部発振部 160からの信号を用いて直交変換されて IF信号に変換され、周波数変換部 165にて、局部発振部 170からの信号を用いて IF帯から RF帯へと周波数変換されてアンテナを介して送信される。

[0043] ここで、アンテナを介して送信される送信信号には、直交変調時に局部発振部 160 の位相雑音が重畳され、周波数変換時に局部発振部 170の位相雑音が重畳されてしまうことになる。

[0044] 図 5に示すように実施の形態 1の無線通信装置 200は、受信無線部 210と、受信べースバンド部 260とを有する。受信無線部 210は、 LNA215と、周波数変換部 220と、局部発振部 225と、分配器 230と、パイロット抽出部 235と、パイロット増幅部 240と、可変遅延補正部 245と、直交復調部 250とを有する。また、受信ベースバンド部 26 0は、遅延制御部 265と、抽出帯域制御部 270とを有する。

[0045] 受信無線部 210においては、 LNA215が、アンテナを介して受信した信号を増幅する。

[0046] 増幅された受信信号は、周波数変換部 220にて IF帯へと周波数変換される。このとき、受信信号には、周波数変換の際に用いられた局部発振部 225の位相雑音が重畳される。

[0047] IF帯に周波数変換された受信信号は、分配器 230により、信号経路と、パイロット経路の 2方向に分配される。

[0048] パイロット経路におけるパイロット抽出部 235は、分配器 230により分配された信号から、中心周波数に載っているパイロット信号成分のみを抽出する。詳細には、受信信号の送信側である無線通信装置 100の 1次変調方式に対応する無信号帯域幅に応じて、抽出帯域を変更し、パイロット信号成分を抽出する。

[0049] なお、無線通信装置 200が無線通信装置 100の 1次変調方式を知る方法は、特に限定されるものではなぐ何らかの方法で知ることができればよい。例えば、無線通信装置 100から無線通信装置 200に対して予め通知する手順を踏んでもよぐまた、無線通信装置 100からの送信信号に 1次変調方式を無線通信装置 200が識別可能な情報を載せてもよい。本実施の形態においては、無線通信装置 100から無線通信装置 200に対して予め通知する手順を踏み、受信ベースバンド部の抽出帯域制御部 2 70にて無線通信装置 100の 1次変調方式に対応する無信号帯域幅に応じた制御信号をパイロット抽出部 235に出力することにより、パイロット抽出部 235にて抽出帯域の変更が行われるものとして説明する。

[0050] パイロット増幅部 240は、パイロット抽出部 235にて抽出されたパイロット信号成分を増幅する。

[0051] 一方、信号経路に分配された信号は、可変遅延補正部 245により遅延が付加され、直交復調部 250でパイロット増幅部 240の出力信号を用いて直交復調される。

[0052] 詳細には、可変遅延補正部 245は、分配器 230にて 2方向に分配された信号が信号経路を通って直交復調部 250に到達するまでの時間と、パイロット経路を通って直交復調部 250に到達するまでの時間とが等しくなるように遅延時間を与えている。

[0053] 直交復調された信号は、受信ベースバンド部 260に入力されて処理される。

[0054] 具体的には、受信ベースバンド部 260では受信信号の 1次変調方式が判っているため、抽出帯域制御部 270は、受信信号の 1次変調方式に応じてパイロット抽出部 2 35の抽出帯域を制御するための制御信号を出力する。パイロット抽出部 235の抽出帯域幅は、無信号帯域幅に合わせて制御される。

[0055] また、パイロット抽出部 235における抽出帯域の変化により遅延量も変化するので、遅延制御部 265は、無信号帯域幅に合わせて可変遅延補正部 245を制御し、信号経路にて付加する遅延量を調整する。

[0056] このように実施の形態 1によれば、無線通信装置 100に、中心周波数に信号が載つていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号との合成信号を送信する無線送信部 150と、前記合成信号を合成するパイロット信号合成部 135と、前記合成信号の受信側（無線通信装置 200)における、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域幅（無信号帯域幅)を変更する変調信号生成部 125 (無信号帯域幅制御部 120)と、を設けた。

[0057] こうすることにより、従来のように受信側においてパイロット信号の周波数を変換した後に、この周波数変換後のパイロット信号と受信信号とを掛け合わせる必要がなくなるため、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も除去することができるので、位相雑音特性に優れ通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。さらに、受信側における復調の成功する確率に準じて無信号帯域幅を変更することができるので、つまり、成功する確率が高いときには多少パイロット信号成分の抽出が上手く行かない状況であっても無信号帯域幅を狭くして変調信号の伝送に割り当てる周波数帯域を増加させることができるので、伝送効率を向上する無線通信装置を実現することができる。

[0058] そして、変調信号生成部 125 (無信号帯域幅制御部 120)は、自装置の 1次変調方式に応じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域幅を変更する。 [0059] こうすることにより、 1次変調方式に応じて位相雑音に対する劣化量が異なるため、必要以上に位相雑音を除去することを狙って無信号帯域幅を広くすることによる伝送効率の低下を防止することができる。

[0060] また、実施の形態 1によれば、無線通信装置 200に、中心周波数に信号が載っていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号とが合成され、かつ、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じた帯域幅を持つ、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域を持つ合成信号を受信するアンテナと、受信した前記合成信号を 2ルートに分ける分配器 230と、一方の前記合成信号から、所定幅を持つ抽出帯域に含まれる信号成分を抽出するパイロット抽出部 235と、他方の前記合成信号と抽出された前記信号成分とを用いて直交復調する直交復調部 25 0と、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する抽出帯域制御部 270と、を設けた。

[0061] こうすることにより、従来のようにパイロット信号の周波数を変換した後に、この周波数変換後のパイロット信号と受信信号とを掛け合わせる必要がなくなるため、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も除去することができるので、位相雑音特性に優れ通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。さらに、復調の成功する確率に準じて無信号帯域幅が変更された合成信号を受信し、この無信号帯域幅に合わせて抽出帯域幅を変更することができるので、送信側にぉ、て上記復調の成功する確率が高、ときには多少パイロット信号成分の抽出が上手く行かない状況であっても無信号帯域幅を狭くして変調信号の伝送に割り当てる周波数帯域を増加させた合成信号を送信してくる場合にも、適切なパイロット信号の抽出が可能となるため、伝送効率を向上する無線通信装置を実現することができる。

[0062] そして、上記アンテナは、前記合成信号の送信側における 1次変調方式に応じた帯域幅を持つ前記合成信号を受信し、抽出帯域制御部 270は、前記合成信号の送信側における 1次変調方式に応じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する。

[0063] (実施の形態 2)

図 6に示すように実施の形態 2の無線通信装置 300は、送信ベースバンド部 310を有する。そして、送信ベースバンド部 310は、無信号帯域幅制御部 315と、変調信号生成部 320と、パイロット信号合成部 325とを有する。

[0064] 無信号帯域幅制御部 315は、後述する無線通信装置 400の無線送信部（図示せず)から送信され、自装置 (無線通信装置 300)の無線受信部（図示せず)を介して受信した局部発振信号切り換え情報を入力する。そして、無信号帯域幅制御部 315は、入力する局部発振信号切り換え情報に応じて「無信号帯域幅」を適応的に変更し、無信号帯域幅情報を変調信号生成部 320に出力する。具体的には、無信号帯域幅制御部 315は、局部発振信号切り換え情報が、後述する無線通信装置 400のパイ口ット抽出部 235にて抽出されたパイロット信号成分を局部発振信号として利用することを示す場合には、後述する無線通信装置 400における直交復調にパイロット信号成分を利用する必要があるので、「無信号帯域幅」を比較的広くする制御を行う。一方、局部発振信号切り換え情報が、後述する無線通信装置 400の局部発振部 425 にて発生した信号を局部発振信号として利用することを示す場合には、後述する無線通信装置 400における直交復調にパイロット信号成分を利用する必要がないので、「無信号帯域幅」を極力狭くする制御を行う。

[0065] こうして変調信号生成部 320から、局部発振信号切り換え情報に応じて、「無信号帯域幅」が広い変調信号、又は、「無信号帯域幅」が狭い変調信号が、パイロット信号合成部 325に出力される。つまり、後述するように受信側（無線通信装置 400)におけるパイロット信号の受信レベルに応じて局部発振信号の切り換えが行われるので、変調信号生成部 320から出力される変調信号は、当該パイロット信号の受信レベルに応じた「無信号帯域幅」を持つ変調信号となる。また、受信側の無線通信装置 400においてはパイロット信号の受信レベルが高いほど受信変調信号に力かる復調が成功する確率が高くなるので、無信号帯域幅制御部 315は、変調信号に力かる復調が成功する確率に準じて、「無線号帯域幅」の変更を制御して、ると言うことができる。

[0066] ノィロット信号合成部 325は、ノィロット生成部 130からパイロット信号を入力する。

また、パイロット信号合成部 325は、変調信号生成部 320から、局部発振信号切り換え情報に応じて無信号帯域幅の異なる変調信号を入力する。そして、変調信号生成部 325から受け取る、利用する周波数に関して中心に位置する上記「無信号帯域幅」の周波数領域に信号成分がない変調信号と、パイロット信号生成部 130からのパイロット信号とを、パイロット信号が変調信号の中心周波数に載るように合成する。

[0067] 図 7に示すように実施の形態 2の無線通信装置 400は、受信無線部 410と、受信べースバンド部 450とを有する。受信無線部 410は、パイロット増幅部 420と、局部発振部 425と、局部信号切り換え部 430とを有する。また、受信ベースバンド部 450は、パィロットレベル算出部 455と、局部信号切り換え制御部 460とを有する。

[0068] パイロットレベル算出部 455は、パイロット増幅部 420の出力信号を入力し、パイ口ット信号成分の電力レベルを検出し、電力レベル情報を局部信号切り換え制御部 46 0に出力する。

[0069] 局部信号切り換え制御部 460は、パイロットレベル算出部 455からの電力レベル情報に応じた制御信号 (局部信号切り換え情報)を局部信号切り換え部 430、抽出帯域制御部 465、および遅延制御部 470に出力する。具体的には、局部信号切り換え制御部 460は、電力レベル情報が示すパイロット信号成分の電力レベルが所定のレベル以上である場合には、局部信号切り換え部 430の出力をパイロット増幅部 420 からのパイロット信号成分とする制御信号 (局部信号切り換え情報)を出力する。一方、その電力レベルが所定のレベル未満である場合には、局部信号切り換え部 430の出力を局部発振部 425からの局部発振信号とする制御信号 (局部信号切り換え情報 )を出力する。なお、所定のレベルをどのように決めるかは実装次第である力例えば、パイロット信号成分の電力レベル力直交復調部 250にて安定的な復調を行うことができるレベルである力否かにより決定される。また、この制御信号 (局部信号切り換え情報）は、図示しない無線送信部を介して無線通信装置 300に送信される。

[0070] 抽出帯域制御部 465は、局部信号切り換え制御部 460からの制御信号 (局部信号切り換え情報）に対応する無信号帯域幅に応じた制御信号をパイロット抽出部 235に出力することにより、パイロット抽出部 235における抽出帯域の変更を制御する。

[0071] 遅延制御部 470は、パイロット抽出部 235における抽出帯域の変化により遅延量も変化するので、局部信号切り換え制御部 460からの制御信号 (局部信号切り換え情報）に対応する無信号帯域幅に合わせて可変遅延補正部 245を制御し、信号経路にて付加する遅延量を調整する。

[0072] 局部信号切り換え部 430は、局部信号切り換え制御部 460からの制御信号 (局部信号切り換え情報）に応じて、その出力を変更する。具体的には、その制御信号が局部信号切り換え部の出力をパイロット増幅部 420からのパイロット信号成分とすることを示すときには、パイロット増幅部 420からのパイロット信号成分を出力する。また、その制御信号が局部信号切り換え部 430の出力を局部発振部 425からの局部発振信号とすることを示すときには、局部発振部 425からの局部発振信号を出力する。

[0073] このように実施の形態 2によれば、無線通信装置 300に、中心周波数に信号が載つていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号との合成信号を送信する無線送信部 150と、前記合成信号を合成するパイロット信号合成部 325と、前記合成信号の受信側（無線通信装置 400)における、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域幅（無信号帯域幅)を変更する変調信号生成部 320 (無信号帯域幅制御部 315)と、を設けた。

[0074] こうすることにより、従来のように受信側においてパイロット信号の周波数を変換した後に、この周波数変換後のパイロット信号と受信信号とを掛け合わせる必要がなくなるため、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も除去することができるので、位相雑音特性に優れ通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。さらに、受信側における復調の成功する確率に準じて無信号帯域幅を変更することができるので、つまり、成功する確率が高いときには多少パイロット信号成分の抽出が上手く行かない状況であっても無信号帯域幅を狭くして変調信号の伝送に割り当てる周波数帯域を増加させることができるので、伝送効率を向上する無線通信装置を実現することができる。

[0075] そして、無信号帯域幅制御部 315は、前記合成信号の受信側における前記パイ口ット信号の受信レベルに応じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域幅を変更する。

[0076] また、実施の形態 2によれば、無線通信装置 400に、中心周波数に信号が載っていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号とが合成され、かつ、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じた帯域幅を持つ、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域を持つ合成信号を受信するアンテナと、受信した前記合成信号を 2ルートに分ける分配器 230と、一方の前記合成信号から、所定幅を持つ抽出帯域に含まれる信号成分を抽出するパイロット抽出部 235と、他方の前記合成信号と抽出された前記信号成分とを用いて直交復調する直交復調部 25 0と、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する抽出帯域制御部 465と、を設けた。

[0077] こうすることにより、従来のようにパイロット信号の周波数を変換した後に、この周波数変換後のパイロット信号と受信信号とを掛け合わせる必要がなくなるため、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も除去することができるので、位相雑音特性に優れ通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。さらに、復調の成功する確率に準じて無信号帯域幅が変更された合成信号を受信し、この無信号帯域幅に合わせて抽出帯域幅を変更することができるので、送信側にぉ、て上記復調の成功する確率が高、ときには多少パイロット信号成分の抽出が上手く行かない状況であっても無信号帯域幅を狭くして変調信号の伝送に割り当てる周波数帯域を増加させた合成信号を送信してくる場合にも、適切なパイロット信号の抽出が可能となるため、伝送効率を向上する無線通信装置を実現することができる。

[0078] さらに、無線通信装置 400に、前記抽出した信号成分に相当する信号を発振する局部発振部 425と、前記抽出した信号成分の電力レベルに応じて、直交復調部 250 への入力を、前記抽出した信号成分と前記抽出した信号成分に相当する信号との間で切り換える切り換え手段としての局部信号切り換え制御部 460および局部信号切り換え部 430と、を設け、上記アンテナは、前記抽出した信号成分の電力レベルに応じた帯域幅を持つ前記合成信号を受信し、抽出帯域制御部 465は、前記抽出した信号成分の電力レベルに応じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する。

[0079] こうすることにより、パイロット信号成分の受信レベルに応じて、直交復調に利用する信号をパイロット信号成分および局部発振信号の間で切り換えることができ、送信側においては、局部発振信号に切り換えられているときには無信号帯域幅を狭くして変調信号の伝送に割り当てる周波数帯域を増加させた合成信号を送信することが可能となるので、伝送効率を向上する無線通信装置を実現することができる。

[0080] (実施の形態 3)

図 8に示すように実施の形態 3の無線通信装置 500は、変調信号生成部 515を有する送信ベースバンド部 510を備える。

[0081] 変調信号生成部 515は、後述する無線通信装置 600の無線送信部（図示せず)から送信され、自装置 (無線通信装置 500)の無線受信部（図示せず)を介して受信した「無信号帯域幅情報」を入力し、この「無信号帯域幅情報」に対応する「無信号帯域幅」を持つ変調信号を生成し、パイロット信号合成部 135に出力する。つまり、後述するように受信側にぉ、て推定される合成信号に重畳された位相雑音レベルなどに応じて「無信号帯域幅」が決定されるので、変調信号生成部 515から出力される変調信号は、当該位相雑音レベルなどに応じた「無信号帯域幅」を持つ変調信号となる。また、受信側の無線通信装置 600におヽては推定される合成信号に重畳された位相雑音レベルなどが低いほど、つまり位相雑音などの影響が少ないほど、受信変調信号に力かる復調の成功する確率が高くなるので、変調信号生成部 515は、変調信号に力かる復調が成功する確率に準じて、「無線号帯域幅」の変更を制御して、ると言うことができる。

[0082] 図 9に示すように実施の形態 3の無線通信装置 600は、受信ベースバンド部 610を有する。この受信ベースバンド部 610は、位相雑音推定部 615と、無信号帯域幅算出部 620と、抽出帯域幅制御部 625と、遅延制御部 630とを有する。

[0083] 位相雑音推定部 615は、受信信号の位相雑音レベルを推定し、「位相雑音レベル推定情報」を無信号帯域幅算出部 620に出力する。この「位相雑音レベル推定情報」としては、種々の情報を利用できるが、例えば、送信側の無線通信装置 500で変調信号に含められた既知シンボルを用いて、送信信号と受信信号との位相誤差から得られる位相雑音形状を利用することができる。この位相雑音形状は、次のように求められる。すなわち、まず既知シンボルを用いて送信時と受信時とでの位相差を求める。この位相差は時間軸方向の変化量であるため、 FFT処理などを施して周波数軸方向の情報に変換する。こうして、受信信号に含まれる位相雑音形状、すなわち中心周波数からのオフセット周波数と、雑音電力レベルとが得られる。

[0084] 無信号帯域幅算出部 620は、オフセット周波数と、雑音電力レベルとから、例えば、オフセット周波数のあまり大きくない帯域 (近傍帯域）に位相雑音が集中し、オフセット周波数が大き、周波数帯域 (遠方帯域)では位相雑音レベルがそれほど大きくな V、ような位相雑音形状では無信号帯域を狭くし、位相雑音が近傍帯域であまり大きくなぐ遠方帯域まで広がっているような位相雑音形状では、無信号帯域を広くする制御を行う。さらに、送信側である無線通信装置 500における 1次変調方式などの送信条件、および誤り率などに基づいて、無線通信装置 500における「無信号帯域幅」を決定することも可能である。この無信号帯域幅情報は、無線通信装置 500に対して送信されるとともに、抽出帯域幅制御部 625および遅延制御部 630に出力される。

[0085] 抽出帯域幅制御部 625は、無信号帯域幅算出部 620からの無信号帯域幅情報に応じてパイロット抽出部 235の抽出帯域を制御する。

[0086] パイロット経路におけるパイロット抽出部 235は、分配器 230により分配された信号から、中心周波数に載っているパイロット信号成分のみを抽出する。詳細には、抽出帯域幅制御部 625からの無信号帯域幅情報に応じて、抽出帯域を変更し、パイロット信号成分を抽出する。

[0087] 遅延制御部 630は、パイロット抽出部 235における抽出帯域の変化により遅延量も変化するので、無信号帯域幅に合わせて可変遅延補正部 245を制御し、信号経路にて付加する遅延量を調整する。

[0088] このように実施の形態 3によれば、無線通信装置 500に、中心周波数に信号が載つていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号との合成信号を送信する無線送信部 150と、前記合成信号を合成するパイロット信号合成部 135と、前記合成信号の受信側（無線通信装置 600)における、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域幅（無信号帯域幅)を変更する変調信号生成部 515と、を設けた。

[0089] こうすることにより、従来のように受信側においてパイロット信号の周波数を変換した後に、この周波数変換後のパイロット信号と受信信号とを掛け合わせる必要がなくなるため、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も除去することができるので、位相雑音特性に優れ通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。さらに、受信側における復調の成功する確率に準じて無信号帯域幅を変更することができるので、つまり、成功する確率が高いときには多少パイロット信号成分の抽出が上手く行かない状況であっても無信号帯域幅を狭くして変調信号の伝送に割り当てる周波数帯域を増加させることができるので、伝送効率を向上する無線通信装置を実現することができる。

[0090] 変調信号生成部 515は、前記合成信号の受信側にお!、て算出される当該合成信号に重畳された位相雑音レベルに応じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載って!/、な、帯域幅を変更する。

[0091] また、実施の形態 3によれば、無線通信装置 600に、中心周波数に信号が載っていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号とが合成され、かつ、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じた帯域幅を持つ、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域を持つ合成信号を受信するアンテナと、受信した前記合成信号を 2ルートに分ける分配器 230と、一方の前記合成信号から、所定幅を持つ抽出帯域に含まれる信号成分を抽出するパイロット抽出部 235と、他方の前記合成信号と抽出された前記信号成分とを用いて直交復調する直交復調部 25 0と、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する抽出帯域制御部 625と、を設けた。

[0092] こうすることにより、従来のようにパイロット信号の周波数を変換した後に、この周波数変換後のパイロット信号と受信信号とを掛け合わせる必要がなくなるため、受信信号に含まれる周波数誤差と位相誤差を除去することができるとともに、系内で発生する位相誤差も除去することができるので、位相雑音特性に優れ通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。さらに、復調の成功する確率に準じて無信号帯域幅が変更された合成信号を受信し、この無信号帯域幅に合わせて抽出帯域幅を変更することができるので、送信側にぉ、て上記復調の成功する確率が高、ときには多少パイロット信号成分の抽出が上手く行かない状況であっても無信号帯域幅を狭くして変調信号の伝送に割り当てる周波数帯域を増加させた合成信号を送信してくる場合にも、適切なパイロット信号の抽出が可能となるため、伝送効率を向上する無線通信装置を実現することができる。

[0093] さらに、無線通信装置 600に、前記変調信号にかかる復調後の信号から前記位相雑音レベルを推定する位相雑音推定部 615を設け、上記アンテナは、推定された前記位相雑音レベルに応じた帯域幅を持つ前記合成信号を受信し、抽出帯域制御部 625は、推定された前記位相雑音レベルに応じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する。

[0094] (他の実施の形態）

実施の形態 1乃至実施の形態 3においては、各無線通信装置にはスーパーヘテロダイン方式が適用された場合について説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなぐダイレクトコンバージョン方式、ダイレクトモジュレーション方式が適用されてもよい。

産業上の利用可能性

[0095] 本発明の無線通信装置は、通信品質を向上し、かつ、伝送効率を向上するものとして有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 中心周波数に信号が載っていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号との合成信号を送信する送信手段と、

前記合成信号を合成する信号合成手段と、

前記合成信号の受信側における、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域幅を変更する帯域幅変更手段と、

を具備する無線通信装置。

[2] 前記帯域幅変更手段は、自装置の 1次変調方式に応じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載って、な、帯域幅を変更する請求項 1記載の無線通信装置

[3] 前記帯域幅変更手段は、前記合成信号の受信側における前記パイロット信号の受信レベルに応じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域幅を変更する請求項 1記載の無線通信装置。

[4] 前記帯域幅変更手段は、前記合成信号の受信側において算出される当該合成信号に重畳された位相雑音レベルに応じて、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載って!/、な、帯域幅を変更する請求項 1記載の無線通信装置。

[5] 中心周波数に信号が載っていない変調信号と、前記中心周波数を持つパイロット信号とが合成され、かつ、前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じた帯域幅を持つ、前記中心周波数を含む、前記変調信号が載っていない帯域を持つ合成信号を受信する受信手段と、

受信した前記合成信号を 2ルートに分ける分配手段と、

一方の前記合成信号から、所定幅を持つ抽出帯域に含まれる信号成分を抽出する抽出手段と、

他方の前記合成信号と、抽出された前記信号成分とを用いて直交復調する復調手段と、

前記変調信号にかかる復調が成功する確率に準じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する帯域幅変更手段と、を具備する無線通信装置。

[6] 前記受信手段は、前記合成信号の送信側における 1次変調方式に応じた帯域幅を持つ前記合成信号を受信し、

前記帯域幅変更手段は、前記合成信号の送信側における 1次変調方式に応じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する請求項 5記載の無線通信装置。

[7] 前記変調信号にかかる復調後の信号から前記位相雑音レベルを推定する位相雑音レベル推定手段を具備し、

前記受信手段は、推定された前記位相雑音レベルに応じた帯域幅を持つ前記合成信号を受信し、

前記帯域幅変更手段は、推定された前記位相雑音レベルに応じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する請求項 5記載の無線通信装置。

[8] 前記抽出した信号成分に相当する信号を発振する信号発振手段と、

前記抽出した信号成分の電力レベルに応じて、前記復調手段への入力を、前記抽出した信号成分と前記抽出した信号成分に相当する信号との間で切り換える切り換え手段と、

を具備し、

前記受信手段は、前記抽出した信号成分の電力レベルに応じた帯域幅を持つ前記合成信号を受信し、

前記帯域幅変更手段は、前記抽出した信号成分の電力レベルに応じて、前記抽出帯域の帯域幅を変更する請求項 5記載の無線通信装置。