WO2010070831A1

WO2010070831A1 - 通信装置、データレート制御方法、および通信システム

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Publication number: WO2010070831A1
Application number: PCT/JP2009/006568
Authority: WO
Inventors: 新井隼悟
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2010-06-24
Also published as: JP2012064992A

Abstract

　適応変調のデータレート制御に伝送路の状態を適切に反映させる技術を提供する。等化手段は、伝送路から受信された受信信号を、補正指標値を用いて補正する。伝送路状態推定手段は、等化手段で用いられた補正指標値から、伝送路の状態を示す状態指標値を算出する。データレート制御手段は、伝送路状態推定手段が算出した状態指標値に応じて適応変調のデータレートを選択する。

Description

通信装置、データレート制御方法、および通信システム

　本発明は、適応変調方式を用いた通信装置、データレート制御方法、および通信システムに関する。

　公衆通信網の幹線系や携帯電話システムの基地局間通信においては、デジタルマイクロ波通信装置が用いられることがある。そのようなデジタルマイクロ波通信装置に対しては、大容量のデータを常に安定した通信品質で伝送することが要求される。その要求を満たすための１つの方法として適応変調方式がある（特許文献１参照）。

　適応変調においては、変調方式（１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ），ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ－Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）等）や変調速度が伝送路の状態に応じて制御される。以下、変調方式と変調速度を合わせてデータレートと呼ぶことにする。適応変調においては、何を基準にしてデータレートを選択するかが重要な要素のひとつである。

　一般的に知られている方法として、受信信号に対する誤差検出の結果や誤り訂正の結果をデータレート制御の基準として用いる方法がある。

特開平１０－９３６５０号公報特開２０００－２６９８３０号公報

　上述したようなデジタルマイクロ波通信装置には、トランスバーサル形自動等化器を用いて受信信号を補正するものがある（特許文献２参照）。その場合、通常、誤差検出や誤り訂正は、トランスバーサル形自動等化器を用いて補正された受信信号に対して行われる。

　そのため、伝送路の状態が誤差検出の結果や誤り訂正の結果に正確に現れない場合があるという問題があった。例えば、伝送路の劣化がトランスバーサル形自動等化器を用いて補正が可能なレベルであれば、そのような伝送路の劣化は誤差検出や誤り訂正の結果に現れない。そして、伝送路の劣化がトランスバーサル形自動等化器を用いた補正の限界を超えたときに初めて誤差検出や誤り訂正の結果に現れる。

　図１０は、上述した問題を詳しく説明するための図である。図１０を参照すると、アンテナ９３で受信された信号は受信部９４でベースバンド信号に変換される。変換されたベースバンド信号は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）９５で利得制御がなされる。利得制御がなされた信号は、トランスバーサル形自動等化器９６で符号間干渉成分の除去が行われる。そして、トランスバーサル形自動等化器９６の出力が誤差検出部９７および誤り訂正部９８に入力される。

　データレート制御部９９へは誤差検出部９７および誤り訂正部９８の処理結果の信号が入力されている。例えば、誤差検出部９７の処理結果の信号には、熱雑音等の影響を受けた受信信号の信号点が、理想的な受信信号の信号点からどの程度ずれていたかを示す情報が含まれている。また、誤り訂正部９８の処理結果の信号には、どの程度のデータ誤りがあったか、あるいはどの程度の誤り訂正が行われたかを示す情報が含まれている。データレート制御部９９は、それらの信号に基づいて、適応変調を行う変調部９１のデータレートを選択する。

　しかし、誤差検出部９７および誤り訂正部９８の前段に配置されているトランスバーサル形自動等化器９６において、伝送路の状態変化に起因した影響がある程度吸収される。したがって、誤差検出部９７および誤り訂正部９８へ入力される信号には、実際に発生している伝送路の状態変化が正確に現れなかった。

　また、トランスバーサル形自動等化器９６において行われる補正の限界を超えたときには、既に伝送路の状態が大きく変化しており、データレートを変更しなければ訂正できない程のデータ誤りを有する信号が誤り訂正部９８に入力される可能性があった。

　また、データレート制御部９９がトランスバーサル形自動等化器９６の後段に配置されているので、伝送路の状態変化に適切に対応したデータレート制御が困難であった。

　本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、適応変調のデータレート制御に伝送路の状態を適切に反映させる技術を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明の通信装置は、適応変調を用いた通信を行う通信装置であって、伝送路から受信された受信信号を、補正指標値を用いて補正する等化手段と、前記等化手段で用いられた前記補正指標値から、前記伝送路の状態を示す状態指標値を算出する伝送路状態推定手段と、前記伝送路状態推定手段において算出された前記状態指標値に応じて前記適応変調のデータレートを選択するデータレート制御手段とを有する。

　また、本発明のデータレート制御方法は、伝送路から受信された受信信号の補正に用いる補正指標値から、前記伝送路の状態を示す状態指標値を算出し、算出された前記状態指標値に応じて適応変調のデータレートを選択し、選択されたデータレートに基づいて、適応変調を用いて通信を行う通信システムにおける前記適応変調のデータレートを制御する。

　また、本発明の通信システムは、通信装置と、前記伝送路を介して前記通信装置との間で適応変調を用いた通信を行う対向装置と、を備え、前記通信装置は、伝送路から受信された受信信号の補正に用いる補正指標値から、前記伝送路の状態を示す状態指標値を算出し、該状態指標値に応じて適応変調のデータレートを選択し、前記受信信号を送信している前記対向装置に対して、選択した前記データレートを適応変調に用いるように指示し、前記対向装置は、前記通信装置から指示された前記データレートを前記通信装置へ送信する信号の適応変調に適用する。

　本発明によれば、適応変調のデータレート制御に伝送路の状態を正確かつ迅速に反映させることができる。

本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。ＴＤＤを用いた通信システムの構成例を示すブロック図である。ＦＤＤを用いた通信システムの構成例を示すブロック図である。第１の実施例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。第１の実施例に係るトランスバーサル形自動等化器の構成を示すブロック図である。重み係数ベクトルをＩ成分とＱ成分を用いて表現した概念図である。第１の実施例に係るデータレート制御の改善について説明するための図である。第２の実施例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。第３の実施例に係るトランスバーサル形自動等化器の構成を示すブロック図である。伝送路の状態が誤差検出の結果や誤り訂正の結果に正確に現れないことを説明するための図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

　図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、通信装置１１は、等化部１２、伝送路状態推定部１３、およびデータレート制御部１４を有している。

　通信装置１１は、対向装置１５との間で伝送路１６を介して、適応変調を用いた通信を行う通信装置である。

　等化部１２は、補正指標値を用いて、対向装置１５からの受信信号を適応的に補正する。なお、補正指標値の具体例については後述する。対向装置１５から送信された信号は伝送路１６で劣化するので、等化部１２は、その劣化した信号を補正する。また、例えば無線通信であればフェージング等に起因して伝送路１６の状況が変化するので、等化部１２は、その変化に応じた補正指標値を用いて受信信号を補正する。

　伝送路状態推定部１３は、等化部１２で用いられた補正指標値から、伝送路１３の状態を示す状態指標値を算出する。なお、状態指標値の具体例については後述する。等化部１２で用いられる補正指標値は伝送路１６の状態に応じて変化するので、伝送路状態推定部１３は状態指標値の算出を定期的に繰り返す。

　データレート制御部１４は、伝送路状態推定部１３において算出された状態指標値に応じて、適応変調のデータレートを適応的に制御する。例えば、状態指標値に対する複数の閾値が予め設定されており、データレート制御部１４は、状態指標値と閾値とを比較し、比較結果に応じてデータレートを選択すればよい。

　以上説明したように、本実施形態に従えば、補正後の信号に基づくのではなく、受信信号を補正する等化部で用いられる補正指標値に基づいて適応変調のデータレートを制御する。したがって、適応変調のデータレート制御に伝送路の状態を正確かつ迅速に反映させることができる。その結果、通信品質を安定化させ、また伝送容量を増大させることができる。

　以上説明した基本構成に対する具体例としては、等化部１２はトランスバーサル形自動等化器であり、等化部１２は周波数選択型のフェージングのような変動要因に起因した伝送路状態の変動を補正する。また補正指標値はトランスバーサル形自動等化器で用いられる複数の重み係数である。その場合、適応変調のデータレートを決定するのに用いられる状態指標値として、例えば、複数の重み係数の和あるいは平均値のような統計的に算出される値を用いればよい。

　また、補正指標値は、トランスバーサル形自動等化器で用いられる重み係数から算出される、受信信号に対する補正量であってもよい。

　また、通信装置１１と対向装置１５の間の通信がＴＤＤ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ）であれば、周波数選択型のフェージングを想定した伝送路１６の状態は双方向（すなわち、通信装置１１から対向装置１５への送信、および、対向装置１５から通信装置１１への送信）で同じと推定できる。そこで、データレート制御部１４は、選択したデータレートを、通信装置１１自身の送信信号の適応変調に適用すればよい。

　図２は、ＴＤＤを用いた通信システムの構成例を示すブロック図である。図２において、図１に示したものと同一の構成要素については同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。図２の例では、データレート制御部１４は、選択したデータレートを適応変調に適用するように、送信側の変調部１７に指示する。

　一方、通信装置１１と対向装置１５の間の通信がＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ）であれば、周波数選択型のフェージングを想定した伝送路１６の状態は双方向で同じと推定できない。そこで、データレート制御部１４は、通信装置１１が受信する信号を送信している対向装置１５に対して、選択したデータレートを適応変調に適用するように指示すればよい。

　図３は、ＦＤＤを用いた通信システムの構成例を示すブロック図である。図３において、図１に示したものと同一の構成要素については同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。図３の例では、データレート制御部１４は、選択したデータレートを適応変調に適用するように、変調部１８を備えた対向装置１５に指示する。

　また、データレート制御部１４は、伝送路状態推定部１３において算出された状態指標値と共に、等化部１２で補正された信号に対する誤差検出または誤り訂正の少なくとも一方の結果をデータレートの選択に用いることも考えられる。

　以下、本発明のより具体的な実施例について説明する。

　（第１の実施例）
　図４は、第１の実施例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図４を参照すると、通信装置２０は、変調部２１、送信部２２、アンテナ２３、受信部２４、ＡＧＣ２５、トランスバーサル形自動等化器２６、誤差検出部２７、誤り訂正部２８、データレート制御部２９、および伝送路状態推定部３０を有している。

　まず、通信装置２０においてデータを受信する部分の構成について説明する。

　アンテナ２３で受信したＲａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ信号（以下、ＲＦ信号）は、受信部２４でベースバンド信号（以下、ＢＢ信号）に変換される。ＡＧＣ２５は、受信部２４でＢＢ信号に変換された受信信号（以下、受信ＢＢ信号）を一定のレベルに収束させる。ＡＧＣ２５で一定レベルに収束された受信信号はトランスバーサル形自動等化器２６に入力される。

　トランスバーサル形自動等化器２６は、一定レベルに収束された受信ＢＢ信号の符号間干渉成分を、伝送路の状態を反映した重み係数を用いて除去する。誤り訂正部２８は、トランスバーサル形自動等化器２６で符号間干渉成分が除去された受信ＢＢ信号に対して誤り訂正処理を行う。誤り訂正処理においては、受信ＢＢ信号のデータ誤りを検出し、その誤りを訂正するとともに、受信ＢＢ信号にどの程度のデータ誤りがあったかが計測される。また、誤差検出部２７は、受信ＢＢ信号の信号点が、理想的な受信信号の信号点からどの程度ずれていたかを調べる。

　次に、通信装置２０においてデータレートを制御する部分の構成について説明する。本実施例の通信装置２０は、トランスバーサル形自動等化器２６で符号間干渉成分の除去に用いられる重み係数を基準情報として適応変調のデータレートを制御する。

　伝送路状態推定部３０は、トランスバーサル形自動等化器２６で用いられる複数の重み係数から、伝送路の状態を示す伝送路推定情報を算出する。伝送路推定情報の具体的な算出方法については後述する。

　データレート制御部２９は、伝送路状態推定部３０で算出された伝送路推定情報に基づいてデータレートを決定し、そのデータレートを変調部２１が行う適応変調に反映させる。

　通信装置２０がＴＤＤ方式の通信を行う装置であれば、データレート制御部２９は、自装置の変調部２１において行われる適応変調に、決定したデータレートを適用する。

　一方、通信装置２０がＦＤＤ方式の通信を行う装置であれば、データレート制御部２９は、決定したデータレートを対向装置（不図示）へ通知し、そのデータレートを適応変調に適用するように指示する。

　最後に、通信装置２０においてデータを送信する部分の構成について説明する。

　変調部２１は、指示されたデータレートを適応的に用いて送信信号を変調する適応変調器である。

　通信装置２０がＴＤＤ方式の通信を行う装置であれば、データレート制御部２９から変調部２１に対して、決定したデータレートを適応変調に適用するように指示がされる。変調部２１は、その指示に従って適応変調のデータレートを制御する。

　一方、通信装置２０がＦＤＤ方式の通信を行う装置であれば、データレート制御部２９で決定されたデータレートは対向装置に通知される。ここでは、対向装置が通信装置２０と同じ構成であるとする。また、対向装置から通信装置２０へ、適応変調に用いるデータレートが通知されるので、変調部２１は、通知されたデータレートを適応変調に適用する。

　送信部２２は、変調部２１で変調された送信信号（ＢＢ信号）を、ＲＦ信号に変換し、アンテナ２３を介して送信する。

　続いて、データレート制御について詳細に説明する。

　図５は、第１の実施例に係るトランスバーサル形自動等化器の構成を示すブロック図である。図５に示されたトランスバーサル形自動等化器２６の構成は一般的なものである。トランスバーサル形自動等化器２６は、複数の遅延素子３１を用いて入力信号を順番に遅延させて、信号Ｘ_nを中心に前後Ｎ個ずつ計２Ｎ＋１個の信号を生成する。さらに、トランスバーサル形自動等化器２６は、複数の乗算器３２を用いて、２Ｎ＋１個の信号のそれぞれに、２Ｎ＋１個の重み係数Ｃ_j（ｊ＝－Ｎ～Ｎの整数）のそれぞれを乗算して２Ｎ＋１個の信号に重みづけをする。この重み係数Ｃ_jは重み係数生成部３３において生成されたものである。重み係数生成部３３は、例えば、誤差検出部２７で検出される誤差が最小になるように、最小２乗法等のアルゴリズムを用いて重み係数Ｃ_jを生成する。

　さらに、トランスバーサル形自動等化器２６は、重みづけした２Ｎ＋１個の信号を加算器３４で合成する。加算器３４の出力が信号Ｙ_nである。

　補正前の信号Ｘ_nと補正後の信号Ｙ_nの関係は式（１）を用いて表すことができる。

　重み係数Ｃ_jは、主に伝送路で生じる周波数選択性フェージングに起因した符号間干渉を打ち消すように制御される。これは、伝送路の状態に応じて重み係数Ｃ_jが変化することを意味する。そして、重み係数Ｃ_jには、伝送路の状態が悪ければ重み係数Ｃ_jが大きくなるという特性がある。

　本実施例では、伝送路状態推定部３０が、このような重み係数Ｃ_jの特性を利用して伝送路の状態変化を監視する。実際には重み係数Ｃ_jは、それぞれ複素数で表されるため、重み係数ベクトル

として考える。

　さらに、本実施例では、簡単のため、２Ｎ＋１個の重み係数ベクトル

のうち、図５における中心の重み係数Ｃ₀に相当する重み係数ベクトル

を（１，０）に固定する。すなわち、本実施例は、トランスバーサル形自動等化器２６がゲイン調整や位相調整を行わない場合の例である。しかし、本発明は、重み係数Ｃ₀を固定しない場合にも適用できることは言うまでもない。

　前述した本実施例の条件下では、自動的に変化する重み係数ベクトル

は２Ｎ（＝２Ｎ＋１－１）個である。

　伝送路状態推定部３０では、その２Ｎ個の重み係数ベクトル

の和を算出する。ここで算出された値が伝送路の状態を示す指標値（状態指標値）となる。

　実際の回路では、複素数をそのまま表現できないため、図６に示すように重み係数ベクトルＣ_jをＩ成分（ＣＩ_ｊ）とＱ成分（ＣＱ_ｊ）に分けて表現する（すなわち、ベクトルＣ_j＝（ＣＩ_j，ＣＱ_j））。この場合、２Ｎ個の重み係数ベクトル

の和を状態指標値Ｚとすると、Ｚを式（２）のように表すことができる。

　この式（２）に従って算出される状態指標値Ｚは、ルート（平方根）演算を省略しても演算結果の大小関係に影響がない。そこで、実際の通信システムに実装する場合、処理軽減のためにルート演算を省略し、式（２）の代わりに式（３）を用いてもよい。

　データレート制御部２９は、２Ｎ個の重み係数ベクトル

の和（式（２））あるいはその代用値（式（３））である状態指標値Ｚに基づいてデータレートを制御する。

　データレート制御部２９は、一般的な構成として、予め状態指標値Ｚに対する閾値が定められており、状態指標値Ｚとその閾値とを比較し、比較結果に応じたデータレート（変調方式および変調速度）を選択する。

　ＴＤＤ方式の場合、通信装置２０の送信と受信に同一の周波数が使用されるため、送信の伝送路と受信の伝送路の状態を同等であるとみなすことができる。データレート制御部２９から変調部２１に対してデータレートが指示されるので、変調部２１は、その指示に従って適応変調のデータレートを制御する。

　また、ＦＤＤ方式の場合、通信装置２０の送信と受信とで周波数が異なるため、送信の伝送路と受信の伝送路の状態を同等とみなすことはできない。そのため、受信の伝送路の状態から選択したデータレートは受信信号に適用されなければならない。データレート制御部２９は、選択したデータレートを送信信号に埋め込んで対向装置（不図示）に通知する。また、対向装置から通信装置２０へ、適応変調に用いるべきデータレートが通知されるので、通信装置２０の変調部２１は通知されたデータレートを適応変調に適用する。

　以上説明したように、本実施例に従えば、伝送路の状態の変化を示すトランスバーサル形自動等化器２６の重み係数に基づいて適応変調のデータレートを制御する。したがって、適応変調のデータレート制御に伝送路の状態を正確かつ迅速に反映させることができる。その結果、実際にデータ誤りが発生する前に伝送路の状態の劣化を検出できる場合がある。また特に、受信信号の劣化がトランスバーサル形自動等化器２６において行われる等化制御の限界に近づく前に、適応変調のデータレートを変更することが可能になる。

　図７は、第１の実施例に係るデータレート制御の改善について説明するための図である。伝送路の状態が劣化すると、それに伴って、トランスバーサル形自動等化器２６の重み係数から算出される状態指標値が上昇し、閾値を超える。更に伝送路の状態が劣化すると、トランスバーサル形自動等化器２６の補正の限界に近づいてエラーが検出されるようになる。

　誤り検出に基づいて適応変調のデータレートを制御した場合には、エラーが検出されるようになってからデータレートが変更されることになる。それに対して、本実施例のように状態指標値に基づいてデータレートを制御すれば、エラーが検出される前にデータレートを変更することができる。したがって本実施例を適用することで通信品質を向上させることができる。

　（第２の実施例）
　第１の実施例では、トランスバーサル形自動等化器２６の重み係数のみを基準情報として適応変調のデータレートを決定することとした。しかしながら、本発明はそれに限定されるものではない。他の例として、重み係数と共に、トランスバーサル形自動等化器２６で補正された受信信号に対する誤差検出または誤り訂正の結果の少なくとも一方がデータレートの選択に用いられてもよい。

　図８は、第２の実施例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図８を参照すると、通信装置４０は、変調部２１、送信部２２、アンテナ２３、受信部２４、ＡＧＣ２５、トランスバーサル形自動等化器２６、誤差検出部２７、誤り訂正部２８、データレート制御部４１、および伝送路状態推定部３０を有している。

　本実施例の変調部２１、送信部２２、アンテナ２３、受信部２４、ＡＧＣ２５、トランスバーサル形自動等化器２６、誤差検出部２７、誤り訂正部２８、および伝送路状態推定部３０は、図４に示した第１の実施例と同じものである。

　一方、本実施例では、データレート制御部４１へは誤差検出部２７および誤り訂正部２８の処理結果の信号が入力されている。例えば、誤差検出部２７の処理結果の信号には、熱雑音等の影響を受けた受信信号の信号点が、理想的な受信信号の信号点からどの程度ずれていたかを示す情報が含まれている。また、誤り訂正部２８の処理結果の信号には、どの程度のデータ誤りがあったか、あるいはどの程度の誤り訂正が行われたかを示す情報が含まれている。

　データレート制御部４１は、伝送路状態推定部３０からの状態指標値と、誤差検出部２７および誤り訂正部２８の処理結果の少なくとも一方とに基づいて、変調部２１のデータレートを選択する。例えば、誤り検出部２７および誤差訂正部２８の処理結果を、状態指標値と同等に扱うことのできる値に数値化することにしてもよい。そして、状態指標値と処理結果の数値との和を求め、その和を閾値と比較することにしてもよい。これにより、データレートをより多面的に判定することが可能となり、より的確なデータレートを選択することが可能となる。

　なお、上述した第１および第２の実施例では、伝送路状態推定部３０が２Ｎ個の重み係数Ｃ_jの和を算出し、それを状態指標値として用いた。しかし、本発明はそれに限定されるものではない。他の例として、２Ｎ個の重み係数Ｃ_jの平均を状態指標値として用いてもよい。

　また、２Ｎ個の重み係数Ｃ_jのうちの一部を用いて状態指標値を算出することにしてもよい。一例として、２Ｎ個の重み係数Ｃ_jの中から最大の重み係数を選択し、それを状態指標値としてもよい。また、他の例として、中心の重み係数Ｃ₀の両隣の重み係数Ｃ₁，Ｃ_-1のみを使用して状態指標値を算出してもよい。後者の例は、重み係数Ｃ₁，Ｃ_-1が、Ｃ₀を除く他の重み係数Ｃ_ｊに対して大きいと想定される場合に有効である。主波と干渉波の遅延差が、図５の遅延素子３１の遅延時間Ｔより小さければ、重み係数Ｃ₁，Ｃ_-1が他の重み係数Ｃ_ｊより大きくなる。一般的に、マイクロ波固定通信では、主波と干渉波の遅延差が図５の遅延素子３１の遅延時間Ｔより小さいと考えられている。

　（第３の実施例）
　上述した第１および第２の実施例では、重み係数Ｃ_jを基準情報とし、伝送路状態推定部３０がその基準情報である重み係数Ｃ_jから状態指標値を算出する例を示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、トランスバーサル形自動等化器で用いられる重み係数から算出される、受信信号に対する補正量を示す補正ベクトルを基準情報として用いてもよい。

　第３の実施例の通信装置の基本的な構成は、図４に示した第１の実施例のものと同様である。ただし、第３の実施例では、トランスバーサル形自動等化器２６の構成、および、伝送路状態推定部３０の処理が第１の実施例とは異なる。

　また、本実施例でも、簡単のため、重み係数ベクトル

を（１，０）とし、ゲイン調整や位相調整などを行わないものとする。しかし、重み係数Ｃ₀を固定しない場合にも本実施例を適用できることは第１の実施例と同様である。

　図９は、第３の実施例に係るトランスバーサル形自動等化器の構成を示すブロック図である。図９に示されたトランスバーサル形自動等化器５０は、図５のトランスバーサル形自動等化器２６に、加算器５１およびパワー算出部５２が追加された構成である。

　加算器５１へは、出力Ｙ_ｎを算出する加算器３４への入力信号からＸ_ｎＣ₀を除いた信号が入力されている。上述したように重み係数ベクトル

を（１，０）と仮定しているため、Ｘ_ｎＣ₀はＸ_ｎと表すことができる。このＸ_ｎは入力信号そのものであるため、トランスバーサル形自動等化器５０では、Ｘ_ｎＣ₀を除いたときの加算結果ベクトルが、入力信号Ｘ_ｎから取り除きたい符号間干渉（補正量）を示す符号間干渉補正ベクトルである。

　この符号間干渉補正ベクトルを算出するのが加算器５１である。本実施例では、この符号間干渉補正ベクトルの値を用いて伝送路の状態を推定する。そのため、パワー算出部５２が、加算器５１で算出された符号間干渉補正ベクトルのパワーの値を算出し、伝送路状態推定部３０に通知する。

　伝送路状態推定部３０は、通知された符号間干渉補正ベクトルのパワー値から、伝送路の状態を示す状態指標値を算出し、データレート制御部２９に通知する。

　なお、本実施例では、加算器５１を用いて符号間干渉補正ベクトルを算出したが、本発明がこれに限定されるわけではない。他の例として、加算器３４で算出される出力信号Ｙ_ｎからＸ_ｎＣ₀を減算する構成であってもよい。

　以上、実施形態および実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更を加えることができる。本発明の技術思想の範囲内において、これらの実施形態および実施例を組み合わせて使用したり、あるいは、一部の構成を変更したりしてもよい。

　なお、例えば、通信装置を構成する各部の処理を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませて実行させて、上述した処理を行ってもよい。

　この出願は、２００８年１２月１６日に出願された日本出願特願２００８－３１９７２６号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　本発明は、適応変調方式を用いた通信装置や通信システムに適用できる。本発明に従えば、適応変調のデータレート制御に伝送路の状態を正確かつ迅速に反映させることができる。

　１１、２０、４０　　通信装置
　１２　　等化部
　１３、３０　　伝送路状態推定部
　１４、２９、４１　　データレート制御部
　１５　　対向装置
　１６　　伝送路
　１７、１８　　変調部
　２１　　変調部
　２２　　送信部
　２３　　アンテナ
　２４　　受信部
　２５　　ＡＧＣ
　２６、５０　　トランスバーサル形自動等化器
　２７　　誤差検出部
　２８　　誤り訂正部
　３１　　遅延素子
　３２　　乗算器
　３３　　重み係数生成部
　３４、５１　　加算器
　５２　　パワー算出部

Claims

　適応変調を用いた通信を行う通信装置であって、
　伝送路から受信された受信信号を、補正指標値を用いて補正する等化手段と、
　前記等化手段で用いられた前記補正指標値から、前記伝送路の状態を示す状態指標値を算出する伝送路状態推定手段と、
　前記伝送路状態推定手段において算出された前記状態指標値に応じて前記適応変調のデータレートを選択するデータレート制御手段と
　を有する通信装置。
　前記等化手段がトランスバーサル形自動等化器である、請求項１に記載の通信装置。
　前記補正指標値が、前記トランスバーサル形自動等化器で用いられる重み係数である、請求項２に記載の通信装置。
　前記重み係数をベクトルＣ_j＝（ＣＩ_j，ＣＱ_j）（ＣＩ_jはＣ_jのＩ成分、ＣＱ_jはＣ_jのＱ成分、ｊ＝－Ｎ～Ｎの整数）とし、ベクトルＣ₀＝（１，０）とすると、前記状態指標値Ｚが、

である、請求項３に記載の通信装置。
　前記重み係数をベクトルＣ_j＝（ＣＩ_j，ＣＱ_j）（ＣＩ_jはＣ_jのＩ成分、ＣＱ_jはＣ_jのＱ成分、ｊ＝－Ｎ～Ｎの整数）とし、ベクトルＣ₀＝（１，０）とすると、前記状態指標値Ｚが、

である、請求項３に記載の通信装置。
　前記伝送路状態推定手段は、前記重み係数から統計的に算出される値を前記状態指標値として算出する請求項３に記載の通信装置。
　前記統計的に算出される値は、前記重み係数の和または前記重み係数の平均値である請求項６に記載の通信装置。
　前記伝送路状態推定手段は、前記重み係数のうちの一部の重み係数を用いて前記状態指標値を算出する請求項３に記載の通信装置。
　前記一部の重み係数は、前記重み係数における最大の重み係数、または、前記重み係数における中心の重み係数の両隣にある重み係数である請求項８に記載の通信装置。
　前記補正指標値が、前記トランスバーサル形自動等化器で用いられる重み係数から算出される、前記受信信号に対する補正量を示す補正ベクトルである、請求項２に記載の通信装置。
　前記補正量を示す前記補正ベクトルは、符号間干渉を示す符号間干渉補正ベクトルであって、前記トランスバーサル形自動等化器は、前記符号間干渉補正ベクトルのパワーの値を算出し、算出された前記パワーの値を前記補正指標値として前記伝送路状態推定手段へ出力する請求項１０に記載の通信装置。
　前記等化手段は周波数選択型の変動要因に起因した前記伝送路の状態の変動を補正する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の通信装置。
　送信信号を適応変調する変調手段を更に有し、
　前記データレート制御手段は、前記変調手段に対して、選択した前記データレートを前記適応変調に用いるように指示する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の通信装置。
　前記データレート制御手段は、前記通信装置の前記受信信号を送信している対向装置に対して、選択した前記データレートを適応変調に用いるように指示する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の通信装置。
　前記データレート制御手段は、前記伝送路状態推定手段が算出した前記状態指標値と共に、前記等化手段で補正された信号に対する誤差検出または誤り訂正の少なくとも一方の結果を前記データレートの選択に用いる、請求項１から１４のいずれか１項に記載の通信装置。
　前記等化手段で用いられた前記補正指標値は、前記伝送路の状態に応じて変化する請求項１から１５のいずれか１項に記載の通信装置。
　前記伝送路状態推定手段は、前記状態指標値の算出を定期的に繰り返す請求項１から１６のいずれか１項に記載の通信装置。
　前記データレート制御手段は、予め設定された複数の閾値と前記状態指標値との比較により得られる比較結果に応じて前記データレートを選択する請求項１から１７のいずれか１項に記載の通信装置。
　伝送路から受信された受信信号の補正に用いる補正指標値から、前記伝送路の状態を示す状態指標値を算出し、
　算出された前記状態指標値に応じて適応変調のデータレートを選択し、
　選択されたデータレートに基づいて、適応変調を用いて通信を行う通信システムにおける前記適応変調のデータレートを制御するデータレート制御方法。
　前記補正指標値を用いた補正は、トランスバーサル形自動等化器を用いた補正である、請求項１９に記載のデータレート制御方法。
　前記補正指標値が、前記トランスバーサル形自動等化器で用いられる重み係数である、請求項２０に記載のデータレート制御方法。
　通信装置と、前記伝送路を介して前記通信装置との間で適応変調を用いた通信を行う対向装置と、を備え、
　前記通信装置は、伝送路から受信された受信信号の補正に用いる補正指標値から、前記伝送路の状態を示す状態指標値を算出し、該状態指標値に応じて適応変調のデータレートを選択し、前記受信信号を送信している前記対向装置に対して、選択した前記データレートを適応変調に用いるように指示し、
　前記対向装置は、前記通信装置から指示された前記データレートを前記通信装置へ送信する信号の適応変調に適用する通信システム。