WO2012070624A1 - 通信装置、通信装置用回路及び通信方法 - Google Patents

Abstract

　複数の回線で無線通信を行う通信装置において伝送効率の低下を防止すること。通信装置は、無線通信を用いて対向局から複数の回線で同じ信号をそれぞれ受信する複数の受信部と、受信された前記同じ信号から前記複数の回線それぞれの品質を判定する品質判定部と、前記複数の回線のいずれかが通信不能である場合には、通信可能な回線のみの品質に基づいて、前記無線通信に用いる変調方式を判定する変調方式判定部と、判定された前記変調方式を表す情報を前記対向局へ送信する送信部と、を備える。

Description

通信装置、通信装置用回路及び通信方法

　本発明は、適応変調方式にしたがって変調方式を変更する技術に関する。

　無線通信で用いられる適応変調方式では、送信局から送信する変調方式情報に従って、送信局の変調器の変調方式と、受信局の復調器の変調方式とを順に変更することで、互いの変調方式（より厳密に言うと、受信局の復調器に関しては、送信局の変調器の変調方式に対応した復調方式。以下、同様）を一致させて通信している。このような処理の結果、伝送路の変調方式は無瞬断で変更される。しかし、無線回線が不通となった場合（悪天候などのために回線断が発生した場合）には、送信局から受信局へ変調方式情報が到達しない。そのため、送信局の変調器と受信局の復調器とで変調方式を一致させることが困難である。そのため、本発明に関連する適応変調方式では、送信局の変調器と受信局の復調器とで、多値数が最低の変調方式に揃えることが一般的である。多値数が最低の変調方式は、回線の劣化に強いためである。このような制御の結果、上記の適応変調方式では、無線回線断からの復旧を行いやすくしている。

　また、送信局から受信局への回線を複数設けて伝送品質を向上させる装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の送信局は、送信するデータをコピーして同じ変調方式で変調した信号を複数の回線で送信する。受信局は、複数の回線の中から品質の高い回線を選択し、その回線から受信した信号を採用する。

日本特開２００９－１７１２６３号公報

　上述したように、回線断が発生した場合には、送信局の変調器と受信局の復調器とで多値数が最低の変調方式に揃えることが一般的である。このような制御を特許文献１に記載の技術で採用すると、回線断が発生した回線で多値数が最低となるよう変調方式が変更されることで、回線断が発生していない回線の変調方式までもが、多値数が最低となる変調方式に揃えられてしまい、伝送効率が低下してしまうという問題がある。
　上記事情に鑑み、本発明は、複数の回線で無線通信を行う通信装置において伝送効率の低下を防止する技術を提供することを目的としている。

　本発明の一態様は、通信装置であって、無線通信を用いて対向局から複数の回線で同じ信号をそれぞれ受信する複数の受信部と、受信された前記同じ信号から前記複数の回線それぞれの品質を判定する品質判定部と、前記複数の回線のいずれかが通信不能である場合には、通信可能な回線のみの品質に基づいて、前記無線通信に用いる変調方式を判定する変調方式判定部と、判定された前記変調方式を表す情報を前記対向局へ送信する送信部と、を備える。

　本発明の一態様は、通信装置用回路であって、無線通信を用いた複数の回線を介して受信された同じ信号から前記複数の回線それぞれの品質を判定する品質判定部と、前記複数の回線それぞれの回線断を検出する回線断検出部と、前記複数の回線のいずれかが回線断と検出された場合には、当該回線以外の回線の前記品質に基づいて、前記無線通信に用いる変調方式を判定する変調方式判定部と、を備える。

　本発明の一態様は、通信方法であって、無線通信を用いて対向局から複数の回線で同じ信号をそれぞれ受信し、受信された前記同じ信号から前記複数の回線それぞれの品質を判定し、前記複数の回線のいずれかが通信不能である場合には、通信可能な回線のみの品質に基づいて、前記無線通信に用いる変調方式を判定し、判定された前記変調方式を表す情報を前記対向局へ送信する。

　本発明では、複数の回線で無線通信を行う通信装置において伝送効率の低下を防止することが可能となる。

通信システムのシステム構成を表すシステム構成図である。 通信システムの動作の流れを表すシーケンス図である。 通信システムの動作の流れを表すシーケンス図である。 変調方式判定部の処理の流れを表すフローチャートである。 変調方式判定部の処理の具体例を表す図である。 変調方式判定部の変形例の処理の流れを表すフローチャートである。

　図１は、通信システム１のシステム構成を表すシステム構成図である。通信システム１は、対向する複数台の通信装置を備える。図１の場合、通信システム１は通信装置１０と通信装置２０とを備える。通信装置１０と通信装置２０とは、基本的に同じ構成を備える。

　通信装置１０は通信装置２０に対し、複数の回線（回線Ｐ１と回線Ｐ２）で同じデータを送信する。また、通信装置２０は通信装置１０に対し、複数の回線（回線Ｐ３と回線Ｐ４）で同じデータを送信する。通信装置１０と通信装置２０とは、全ての回線（回線Ｐ１～回線Ｐ４）が通信可能な状態である場合（回線断が発生していない場合）には、適応変調方式に基づいて変調方式を決定し、決定した変調方式で送受信を行う。一方、通信装置１０と通信装置２０とは、いずれかの回線（回線Ｐ１～回線Ｐ４のうちいずれか）が通信不能な状態（回線断の状態）となった場合には、通信可能な回線のみに基づいて変調方式を決定する。回線断の状態は、例えば悪天候などが原因で生じる。
　以下、通信システム１の詳細について説明する。以下の説明では、通信装置１０を上流局、通信装置２０を下流局として説明を行う。したがって、通信装置１０から通信装置２０へ送信される通信を下り通信と呼び、通信装置２０から通信装置１０へ送信される通信を上り通信と呼ぶ。

　通信装置１０は、送信データ多重部１０１、第一変調方式情報多重部１０２ａ、第二変調方式情報多重部１０２ｂ、第一変調部１０３ａ、第二変調部１０３ｂ、第一ＲＦ（Radio Frequency）部１０４ａ、第二ＲＦ部１０４ｂ、第一復調部１０５ａ、第二復調部１０５ｂ、変調方式判定部１０６、第一変調方式情報抽出部１０７ａ、第二変調方式情報抽出部１０７ｂ、回線切替判定部１０８、受信データ切替部１０９、受信データ抽出部１１０を備える。通信装置２０は、基本的に、通信装置１０と同じ構成を備える。

　送信データ多重部１０１は、送信の対象となるデータ（以下、「対象データ」という。）の入力を受け付ける。対象データは、通信装置１０において生成されるデータであっても良いし、通信装置１０に接続された他の装置から入力されるデータであっても良い。送信データ多重部１０１は、対象データに対し、下り通信において用いられる変調方式を表す情報（以下、「下り変調方式情報」という。）を多重化する。対象データに多重化される下り変調方式情報は、受信データ抽出部１１０から通知される。送信データ多重部１０１は、対象データに対して下り変調方式情報を多重化したデータ（以下、「送信データ」という。）を、第一変調方式情報多重部１０２ａ及び第二変調方式情報多重部１０２ｂに送る。

　第一変調方式情報多重部１０２ａ、第一変調部１０３ａ、第一ＲＦ部１０４ａと、第二変調方式情報多重部１０２ｂ、第二変調部１０３ｂ、第二ＲＦ部１０４ｂとは、それぞれが独立した送信系統を形成する。各送信系統は、送信データに対して同じ処理を行い、対向する通信装置に対して異なる回線で同じ信号を送信する。以下、送信系統を形成する各構成について説明する。

　第一変調方式情報多重部１０２ａは、送信データ多重部１０１から送信データを受け、送信データに対して上り通信において用いられる変調方式を表す情報（以下、「上り変調方式情報」という。）を多重化する。送信データに多重化される上り変調方式情報は、変調方式判定部１０６において判定された情報である。第一変調方式情報多重部１０２ａは、送信データに対して上り変調方式情報を多重化したデータ（以下、「多重化送信データ」という。）を、第一変調部１０３ａに送る。

　第一変調部１０３ａは、第一変調方式情報多重部１０２ａから多重化送信データを受ける。また、第一変調部１０３ａは、送信データ多重部１０１において多重化された下り変調方式情報を読み出す。そして、第一変調部１０３ａは、読み出した下り変調方式情報を記憶する。
　また、第一変調部１０３ａは、第一変調方式情報多重部１０２ａから受けた多重化送信データに対して変調処理を行う。次に、第一変調部１０３ａは、変調された多重化送信データの信号に対して、所定の位置に同期パターンを埋め込む。そして、第一変調部１０３ａは、同期パターンが埋め込まれた信号を第一ＲＦ部１０４ａへ送る。

　ここで、第一変調部１０３ａが変調方式を変更するタイミングの一例について説明する。本実施形態では、送信データ多重部１０１は、対象データに対して定期的に同期パターンを埋め込む。同期パターンとは、対象データの送受信の同期をとるためのデータ（ビット列）である。同期パターンに挟まれた区間のデータを、以下の説明では「フレーム」と呼ぶ。そのため、同期パターンはフレームの区切りを表す。第一変調部１０３ａは、同一の変調方式で変調した信号を使用して一つのフレームを形成させる。具体的には以下のように動作する。第一変調部１０３ａは、多重化送信データから下り変調方式情報を読み出すと、この情報を記憶しておく。そして、第一変調部１０３ａは、次のフレームを形成する多重化送信データが第一変調方式情報多重部１０２ａから入力されると、記憶しておいた下り変調方式情報が示す変調方式で変調処理を行う。なお、変調方式の変調多値数が変更になると、同一の量の信号に変調されているデータ量も変わる。そのため、第一変調部１０３ａが変調方式を変更するタイミングで、送信データ多重部１０１及び受信データ抽出部１１０は、取り扱う対象データのデータサイズを変調方式に応じて変更する。以上で、第一変調部１０３ａが変調方式を変更するタイミングの一例についての説明を終え、通信装置１０の構成の説明に戻る。

　第一ＲＦ部１０４ａは、同期パターンが埋め込まれた信号を第一変調部１０３ａから受け、アップコンバート等の送信処理を行う。そして、図１の場合、通信装置１０の第一ＲＦ部１０４ａは、対向する通信装置２０の第一ＲＦ部２０４ａに対して無線で信号を送信する。
　また、図１の場合、通信装置１０の第一ＲＦ部１０４ａは、対向する通信装置２０の第一ＲＦ部２０４ａから無線で信号を受信する。そして、第一ＲＦ部１０４ａは、受信した信号に対してダウンコンバート等の受信処理を行い、第一復調部１０５ａへ送る。

　第二変調方式情報多重部１０２ｂは、第一変調方式情報多重部１０２ａと同じ処理を行い、多重化送信データを生成する。そして、第二変調方式情報多重部１０２ｂは、多重化送信データを第二変調部１０３ｂへ送る。
　第二変調部１０３ｂは、第一変調部１０３ａと同じ処理を行う。すなわち、第二変調部１０３ｂは、第二変調方式情報多重部１０２ｂから受けた多重化送信データに対して変調処理を行う。そして、第二変調部１０３ｂは、変調された信号を第二ＲＦ部１０４ｂへ送る。

　第二ＲＦ部１０４ｂは、第一ＲＦ部１０４ａと同じ処理を行う。すなわち、第二ＲＦ部１０４ｂは、変調された信号を第二変調部１０３ｂから受け、アップコンバート等の送信処理を行う。そして、図１の場合、通信装置１０の第二ＲＦ部１０４ｂは、対向する通信装置２０の第二ＲＦ部２０４ｂに対して無線で信号を送信する。
　また、図１の場合、通信装置１０の第二ＲＦ部１０４ｂは、対向する通信装置２０の第二ＲＦ部２０４ｂから無線で信号を受信する。第二ＲＦ部１０４ｂは、受信した信号に対してダウンコンバート等の受信処理を行い、第二復調部１０５ｂへ送る。

　第一ＲＦ部１０４ａ、第一復調部１０５ａ、第一変調方式情報抽出部１０７ａと、第二ＲＦ部１０４ｂ、第二復調部１０５ｂ、第二変調方式情報抽出部１０７ｂとは、それぞれが独立した受信系統を形成する。各受信系統は、受信した信号に対して同じ処理を行う。以下、受信系統を形成する各構成のうち、既に説明済みの第一ＲＦ部１０４ａ及び第二ＲＦ部１０４ｂを除く他の各構成について説明する。

　第一復調部１０５ａは、受信された信号に対し復調処理を行う。第一復調部１０５ａは、この復調処理の結果、通信装置２０から送信された多重化送信データを復元する。第一復調部１０５ａは、復元された多重化送信データから同期パターンを検出し、フレームの区切りを判定する。第一復調部１０５ａは、復元された多重化送信データを第一変調方式情報抽出部１０７ａへ送る。
　また、第一復調部１０５ａは、受信された信号に基づいて、自装置（通信装置１０）の第一ＲＦ部１０４ａと対局側装置（通信装置２０）の第一ＲＦ部２０４ａとの間における上り通信の回線品質を表す情報を生成する。以下、通信の回線品質を表す情報を「回線品質情報」という。回線品質情報は、変調方式判定部１０６が適応変調方式に従った処理を行うことが可能な情報であれば、どのような情報であっても良い。第一復調部１０５ａは、所定のタイミング毎に回線品質情報を生成する。所定のタイミングとは、所定の時間であっても良いし、同期パターンが検出されたタイミングであっても良いし、他のタイミングであっても良い。第一復調部１０５ａは、生成した回線品質情報を変調方式判定部１０６及び回線切替判定部１０８へ通知する。

　また、第一復調部１０５ａは、受信された信号に基づいて、自装置（通信装置１０）の第一ＲＦ部１０４ａと対局側装置（通信装置２０）の第一ＲＦ部２０４ａとの間における上り通信の回線断の発生を検出する。回線断とは、正常に通信ができなくなっている状態であり、対局側装置（通信装置２０）から送信された信号を正しく受信できない状態である。第一復調部１０５ａは、どのような技術を用いて回線断の発生を検出しても良い。例えば、第一復調部１０５ａは、同期パターンに基づいて回線断の発生を検出しても良い。より具体的には、第一復調部１０５ａは、一つ前の同期パターンを検出してから所定の時間が経過しても次の同期パターンを検出できない場合に、回線断が発生したと判断しても良い。第一復調部１０５ａは、回線断の発生を検出すると、回線断の発生を変調方式判定部１０６に通知する。また、回線断が発生した場合には、第一復調部１０５ａは復調処理を行わないため、多重化送信データは復元されない。

　ここで、第一復調部１０５ａが変調方式を変更するタイミングの一例について説明する。第一復調部１０５ａは、第一変調方式情報抽出部１０７ａから上り変調方式情報の通知を受け、それを記憶する。第一復調部１０５ａは、第一ＲＦ部１０４ａにおいて受信された信号を復調し同期パターンを検出すると、事前に第一変調方式情報抽出部１０７ａから通知されていた変調方式での復調処理を開始する。
　例えば上り通信を例にとると、第一変調部２０３ａと第一復調部１０５ａが上述したようなタイミングでそれぞれ変調方式を変更する結果、無瞬断での変調方式の切替が可能となる。以上で、第一復調部１０５ａが変調方式を変更するタイミングの一例についての説明を終え、通信装置１０の構成の説明に戻る。

　変調方式判定部１０６は、第一復調部１０５ａ及び第二復調部１０５ｂから、それぞれの回線品質情報と、回線断の発生の通知を受ける。そして、変調方式判定部１０６は、二つの回線品質情報及び回線断の発生の有無に基づいて、上り通信において適用されるべき変調方式（上り変調方式情報）を判定する。変調方式判定部１０６は、この判定処理を所定のタイミング毎に行う。所定のタイミングとは、所定の時間であっても良いし、回線品質情報が通知されたタイミングであっても良いし、他のタイミングであっても良い。変調方式判定部１０６は、判定結果（上り変調方式情報）を、第一変調方式情報多重部１０２ａ及び第二変調方式情報多重部１０２ｂへ通知する。

　第一変調方式情報抽出部１０７ａは、第一復調部１０５ａから多重化送信データを受ける。また、第一変調方式情報抽出部１０７ａは、多重化送信データから上り変調方式情報を抽出する。そして、第一変調方式情報抽出部１０７ａは、抽出した上り変調方式情報を第一復調部１０５ａ及び受信データ切替部１０９へ通知する。
　また、第一変調方式情報抽出部１０７ａは、上り変調方式情報を受信データ切替部１０９から通知される。第一変調方式情報抽出部１０７ａは、第一復調部１０５ａから多重化送信データを受けることができなかった場合（すなわち回線断が発生した場合）には、受信データ切替部１０９から通知された上り変調方式情報を第一復調部１０５ａに通知する。
　また、第一変調方式情報抽出部１０７ａは、多重化送信データを受信データ切替部１０９へ送る。

　第二復調部１０５ｂは、第一復調部１０５ａと同じ処理を行い、通信装置２０から送信された多重化送信データを復元する。第二復調部１０５ｂは、復元された多重化送信データを第二変調方式情報抽出部１０７ｂへ送る。
　また、第二復調部１０５ｂは、第一復調部１０５ａと同じ処理を行い、自装置（通信装置１０）の第二ＲＦ部１０４ｂと対局側装置（通信装置２０）の第二ＲＦ部２０４ｂとの間における上り通信の回線品質情報を生成する。そして、第二復調部１０５ｂは、生成した回線品質情報を変調方式判定部１０６及び回線切替判定部１０８へ通知する。
　また、第二復調部１０５ｂは、第一復調部１０５ａと同じ処理を行い、自装置（通信装置１０）の第二ＲＦ部１０４ｂと対局側装置（通信装置２０）の第二ＲＦ部２０４ｂとの間における上り通信の回線断の発生を検出する。第二復調部１０５ｂは、回線断の発生を検出すると、回線断の発生を変調方式判定部１０６に通知する。また、回線断が発生した場合には、第二復調部１０５ｂは復調処理を行わないため、多重化送信データは復元されない。

　第二変調方式情報抽出部１０７ｂは、第二復調部１０５ｂから多重化送信データを受ける。また、第二変調方式情報抽出部１０７ｂは、多重化送信データから上り変調方式情報を抽出する。そして、第二変調方式情報抽出部１０７ｂは、抽出した上り変調方式情報を第二復調部１０５ｂ及び受信データ切替部１０９へ通知する。
　また、第二変調方式情報抽出部１０７ｂは、上り変調方式情報を受信データ切替部１０９から通知される。第二変調方式情報抽出部１０７ｂは、第二復調部１０５ｂから多重化送信データを受けることができなかった場合（すなわち回線断が発生した場合）には、受信データ切替部１０９から通知された上り変調方式情報を第二復調部１０５ｂに通知する。
　また、第二変調方式情報抽出部１０７ｂは、多重化送信データを受信データ切替部１０９へ送る。

　回線切替判定部１０８は、第一復調部１０５ａにおいて復調された多重化送信データ又は、第二復調部１０５ｂにおいて復調された多重化送信データのうち、どちらを採用すべきか判定する。具体的には、回線切替判定部１０８は、第一復調部１０５ａから受ける回線品質情報と、第二復調部１０５ｂから受ける回線品質情報と、を比較し、より品質の高い信号を受信した受信系統がどちらであるか判定する。そして、回線切替判定部１０８は、より品質の高い信号を受信した受信系統の多重化送信データを出力するように、受信データ切替部１０９を制御する。

　受信データ切替部１０９は、回線切替判定部１０８の制御に応じて、第一変調方式情報抽出部１０７ａから受けた多重化送信データと、第二変調方式情報抽出部１０７ｂから受けた多重化送信データのうち、より品質の高い信号を受信した受信系統の多重化送信データを受信データ抽出部１１０へ送る。また、受信データ切替部１０９は、第一変調方式情報抽出部１０７ａから通知された上り変調方式情報と、第二変調方式情報抽出部１０７ｂから通知された上り変調方式情報のうち、より品質の高い信号を受信した受信系統から通知された上り変調方式情報を、第一変調方式情報抽出部１０７ａ及び第二変調方式情報抽出部１０７ｂへ通知する。

　受信データ抽出部１１０は、受信データ切替部１０９から受けた多重化送信データから、下り変調方式情報を抽出する。そして、受信データ抽出部１１０は、抽出した下り変調方式情報を送信データ多重部１０１へ通知する。また、受信データ抽出部１１０は、多重化送信データから上り変調方式情報及び下り変調方式情報を除いて対象データを復元する。そして、受信データ抽出部１１０は、復元された対象データを出力する。対象データの出力先は、通信装置１０が備える情報処理機能であっても良いし、通信装置１０に接続された他の情報処理装置であっても良い。

　図２及び図３は、通信システム１の動作の流れを表すシーケンス図である。実際にはフレーム毎に処理が行われるわけではなく、継続的に対象データが変調され送信されている合間に、下り変調方式情報の多重化処理、上り変調方式情報の多重化処理、回線断の発生の判定処理、回線品質情報の生成処理、変調方式の判定処理、回線切替処理などの処理がそれぞれ所定のタイミングで行われる。しかしながら説明の便宜のため、図２及び図３には、上記各処理が一つのフレーム毎に一度行われるような構成を例にとり、一つのフレームの送信開始から送信終了までに行われる処理を順次的に記載して説明する。そのため、各処理の順序は図２及び図３に示されたものに限定されない。例えば、Ｓ１０１の処理とＳ１０２の処理とは、順序が逆であっても良い。

　送信データ多重部１０１は、対象データに下り変調方式情報を多重化する（ステップＳ１０１）。この下り変調方式情報は、通信装置２０から送信されてきた多重化送信データに多重化されていた下り変調方式情報であり、通信装置２０の変調方式判定部２０６において判定された変調方式を表す。第一変調方式情報多重部１０２ａ及び第二変調方式情報多重部１０２ｂは、送信データに対し上り変調方式情報を多重化する（ステップＳ１０２）。この上り変調方式情報は、自装置（通信装置１０）の変調方式判定部１０６において判定された変調方式を表す。次に、第一変調部１０３ａ及び第二変調部１０３ｂが、多重化送信データから下り変調方式情報を抽出し記憶する。第一変調部１０３ａ及び第二変調部１０３ｂは、多重化送信データを変調する（ステップＳ１０３）。次に、第一変調部１０３ａにおいて変調された信号に対し第一ＲＦ部１０４ａが送信処理を行い送信する。また、第二変調部１０３ｂにおいて変調された信号に対し第二ＲＦ部１０４ｂが送信処理を行い送信する（ステップＳ１０４）。

　第一ＲＦ部２０４ａは第一ＲＦ部１０４ａから、第二ＲＦ部２０４ｂは第二ＲＦ部１０４ｂから、それぞれ無線で信号を受信し受信処理を行う（ステップＳ２０１）。第一復調部２０５ａは、第一ＲＦ部２０４ａにおいて受信された信号に対して復調処理を行い、多重化送信データを復元する。第二復調部２０５ｂは、第二ＲＦ部２０４ｂにおいて受信された信号に対して復調処理を行い、多重化送信データを復元する（ステップＳ２０２）。また、第一復調部２０５ａ及び第二復調部２０５ｂは、回線断の発生を判定する（ステップＳ２０３）。第一復調部２０５ａ及び第二復調部２０５ｂは、回線断の発生を検出した場合には、回線断の発生を変調方式判定部２０６へ通知する。また、第一復調部２０５ａ及び第二復調部２０５ｂは、回線品質情報を生成し、変調方式判定部２０６及び回線切替判定部２０８に通知する（ステップＳ２０４）。

　第一変調方式情報抽出部２０７ａ及び第二変調方式情報抽出部２０７ｂは、復元された多重化送信データから、下り変調方式情報を抽出する（ステップＳ２０５）。そして、第一変調方式情報抽出部２０７ａは、抽出した下り変調方式情報を第一復調部２０５ａへ通知する。また、第二変調方式情報抽出部２０７ｂは、抽出した下り変調方式情報を第二復調部２０５ｂへ通知する（ステップＳ２０６）。変調方式判定部２０６は、下り変調方式情報を判定する（ステップＳ２０７）。また、回線切替判定部２０８は、回線の切り替えを判定する（ステップＳ２０８）。すなわち、回線切替判定部２０８は、第一復調部２０５ａにおいて復元された多重化送信データ又は、第二復調部２０５ｂにおいて復元された多重化送信データのどちらを採用すべきか判定する。そして、受信データ切替部２０９が、回線切替判定部２０８の判定結果にしたがって回線切替処理を行う（ステップＳ２０９）。すなわち、受信データ切替部２０９は、回線切替判定部２０８において採用すべきと判定された方の多重化送信データを受信データ抽出部２１０へ出力する。受信データ抽出部２１０は、受信データ切替部２０９から多重化送信データを受け、上り変調方式情報を抽出する。また、受信データ抽出部２１０は、多重化送信データから上り変調方式情報及び下り変調方式情報を除いて対象データを復元し、復元された対象データを出力する（ステップＳ２１０）。また、受信データ抽出部２１０は、上り変調方式情報を送信データ多重部２０１へ通知する（ステップＳ２１１）。

　送信データ多重部２０１は、受信データ抽出部２１０から上り変調方式情報の通知を受けると、対象データに上り変調方式情報を多重化する（ステップＳ２１２）。第一変調方式情報多重部２０２ａ及び第二変調方式情報多重部２０２ｂは、送信データに対し下り変調方式情報を多重化する（ステップＳ２１３）。第一変調部２０３ａ及び第二変調部２０３ｂは、多重化送信データを変調する（ステップＳ２１４）。次に、第一変調部２０３ａにおいて変調された信号に対し第一ＲＦ部２０４ａが送信処理を行い送信する。また、第二変調部２０３ｂにおいて変調された信号に対し第二ＲＦ部２０４ｂが送信処理を行い送信する（ステップＳ２１５）。

　第一ＲＦ部１０４ａは第一ＲＦ部２０４ａから、第二ＲＦ部１０４ｂは第二ＲＦ部２０４ｂから、それぞれ無線で信号を受信し受信処理を行う（ステップＳ１０５）。第一復調部１０５ａは、第一ＲＦ部１０４ａにおいて受信された信号に対して復調処理を行い、多重化送信データを復元する。第二復調部１０５ｂは、第二ＲＦ部１０４ｂにおいて受信された信号に対して復調処理を行い、多重化送信データを復元する（ステップＳ１０６）。また、第一復調部１０５ａ及び第二復調部１０５ｂは、回線断の発生を判定する（ステップＳ１０７）。第一復調部１０５ａ及び第二復調部１０５ｂは、回線断の発生を検出した場合には、回線断の発生を変調方式判定部１０６へ通知する。また、第一復調部１０５ａ及び第二復調部１０５ｂは、回線品質情報を生成し、変調方式判定部１０６及び回線切替判定部１０８に通知する（ステップＳ１０８）。

　第一変調方式情報抽出部１０７ａ及び第二変調方式情報抽出部１０７ｂは、復元された多重化送信データから、上り変調方式情報を抽出する（ステップＳ１０９）。そして、第一変調方式情報抽出部１０７ａは、抽出した上り変調方式情報を第一復調部１０５ａへ通知する。また、第二変調方式情報抽出部１０７ｂは、抽出した上り変調方式情報を第二復調部１０５ｂへ通知する（ステップＳ１１０）。変調方式判定部１０６は、上り変調方式情報を判定する（ステップＳ１１１）。また、回線切替判定部１０８は、回線の切り替えを判定する（ステップＳ１１２）。すなわち、回線切替判定部１０８は、第一復調部１０５ａにおいて復元された多重化送信データ又は、第二復調部１０５ｂにおいて復元された多重化送信データのどちらを採用すべきか判定する。そして、受信データ切替部１０９が、回線切替判定部１０８の判定結果にしたがって回線切替処理を行う（ステップＳ１１３）。すなわち、受信データ切替部１０９は、回線切替判定部１０８において採用すべきと判定された方の多重化送信データを受信データ抽出部１１０へ出力する。受信データ抽出部１１０は、受信データ切替部１０９から多重化送信データを受け、下り変調方式情報を抽出する。また、受信データ抽出部１１０は、多重化送信データから下り変調方式情報及び上り変調方式情報を除いて対象データを復元し、復元された対象データを出力する（ステップＳ１１４）。また、受信データ抽出部１１０は、下り変調方式情報を送信データ多重部１０１へ通知する（ステップＳ１１５）。この後、図２のステップＳ１０１に処理が戻る。

　図４は、変調方式判定部１０６及び変調方式判定部２０６の処理の流れを表すフローチャートである。図４のフローチャートに表される処理は、図２のＳ２０７の処理と、図３のＳ１１１の処理とに該当する。以下、変調方式判定部１０６の処理を例にとって、図４に表されるフローチャートについて説明する。まず、変調方式判定部１０６は、第一ＲＦ部１０４ａの無線通信又は第二ＲＦ部１０４ｂの無線通信のいずれかに回線断が発生しているか否か判定する（ステップＳ３０１）。

　回線断が発生していない場合（ステップＳ３０１－ＮＯ）、変調方式判定部１０６は、全ての受信系統に基づいて変調方式を判定する（ステップＳ３０２）。具体的には、変調方式判定部１０６は、第一復調部１０５ａから受けた回線品質情報と、第二復調部１０５ｂから受けた回線品質情報と、に基づいて変調方式を判定する。以下、変調方式の判定処理についてより具体的な例を示す。まず、変調方式判定部１０６は、第一復調部１０５ａから受けた回線品質情報に基づいて適応変調方式に応じた変調方式を選択する。また、変調方式判定部１０６は、第二復調部１０５ｂから受けた回線品質情報に基づいて適応変調方式に応じた変調方式を選択する。そして、変調方式判定部１０６は、選択された二つの変調方式のうち、より安定した変調方式を選択しても良い。より安定した変調方式とは、例えば変調多値数がより小さい変調方式である。

　全ての回線（回線Ｐ３と回線Ｐ４）に回線断が発生している場合（ステップＳ３０１－ＹＥＳ、ステップＳ３０３－ＹＥＳ）、変調方式判定部１０６は、最も安定した変調方式を選択する（ステップＳ３０４）。最も安定した変調方式とは、例えば変調多値数が最も小さい変調方式である。また、変調方式判定部１０６は、全ての復調部（第一復調部１０５ａ及び第二復調部１０５ｂ）に対し、最も安定した変調方式で復調処理を行うように制御する（ステップ３０５）。

　いずれか一部の回線（回線Ｐ３または回線Ｐ４）に回線断が発生している場合（ステップＳ３０１－ＹＥＳ、ステップＳ３０３－ＮＯ）、変調方式判定部１０６は、回線断が発生していない受信系統に基づいて変調方式を判定する（ステップＳ３０６）。具体的には、変調方式判定部１０６は、回線断が発生していない受信系統の復調部（第一復調部１０５ａまたは第二復調部１０５ｂ）から受けた回線品質情報に基づいて、適応変調方式に応じた変調方式を選択する。
　変調方式判定部１０６がステップＳ３０２、Ｓ３０５、又はＳ３０６のいずれかの処理を行うと、図４のフローチャートに表される処理が完了する。

　図５は、変調方式判定部１０６の処理の具体例を表す図である。図５において、１系回線とは、第一ＲＦ部１０４ａと第一ＲＦ部２０４ａとの間の上り通信の回線（回線Ｐ３）を表す。２系回線とは、第二ＲＦ部１０４ｂと第二ＲＦ部２０４ｂとの間の上り通信の回線（回線Ｐ４）を表す。まずは、いずれの回線にも回線断が生じていない場合の処理について説明する。この場合、変調方式判定部１０６は、１系回線の品質（１系回線品質）に基づいて判定された変調方式と、２系回線の品質（２系回線品質）に基づいて判定された変調方式とのうち、多値数がより小さい方の変調方式を選択する。

　１系回線品質に基づいて判定された変調方式がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）であり、２系回線品質に基づいて判定された変調方式もＱＰＳＫである場合、変調方式判定部１０６はＱＰＳＫを選択する（ｔ１）。１系回線品質に基づいて判定された変調方式が６４ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）であり、２系回線品質に基づいて判定された変調方式が１６ＱＡＭである場合、変調方式判定部１０６は、より多値数が低い１６ＱＡＭを選択する（ｔ２）。１系回線品質に基づいて判定された変調方式が１２８ＱＡＭであり、２系回線品質に基づいて判定された変調方式が６４ＱＡＭである場合、変調方式判定部１０６は、より多値数が低い６４ＱＡＭを選択する（ｔ３）。

　次に、２系回線に回線断が生じた場合の処理について説明する。この場合、変調方式判定部１０６は、回線断が生じていない１系回線の品質に基づいて変調方式を選択する。また、この場合、回線断が生じている２系回線の品質に基づいて判定される変調方式は、最も多値数が低いＱＰＳＫとなる。１系回線品質に基づいて判定された変調方式が１２８ＱＡＭである場合、変調方式判定部１０６は、１２８ＱＡＭを選択する（ｔ４）。１系回線品質に基づいて判定された変調方式が６４ＱＡＭである場合、変調方式判定部１０６は、６４ＱＡＭを選択する（ｔ５）。

　次に、２系回線に回線断が生じた後に復旧した場合の処理について説明する。この場合、変調方式判定部１０６は、いずれの回線にも回線断が生じていない場合と同様に動作する。すなわち、変調方式判定部１０６は、１系回線品質に基づいて判定された変調方式と、２系回線品質に基づいて判定された変調方式とのうち、多値数がより小さい方の変調方式を選択する。１系回線品質に基づいて判定された変調方式が１２８ＱＡＭであり、２系回線品質に基づいて判定された変調方式が６４ＱＡＭである場合、変調方式判定部１０６は６４ＱＡＭを選択する（ｔ６）。

　通信システム１では、複数の回線で同じデータが送受信される。そのため、冗長性のある無線通信を実現することが可能であり、回線に発生する障害に対する可用性を向上できる。また、全ての回線が通信可能な状態である場合（回線断が発生していない場合）には、適応変調方式に基づいて変調方式が決定される。そのため、全ての回線が通信可能な状態である場合には、回線の状態に応じた適切な変調方式が選択され、無線通信を効率的に行うことが可能となる。一方、いずれかの回線が通信不能な状態（回線断の状態）となった場合には、通信可能な回線に基づいて変調方式が決定される。そのため、回線断が発生した回線の回線品質情報に拘わらず、通信可能な回線の回線品質情報のみに基づいて変調方式が決定される。したがって、通信可能な回線の変調方式が、この回線の回線品質情報に基づいて本来選択されるべき変調方式よりも伝送効率の悪い変調方式として決定されることを防止できる。すなわち、いずれかの回線が通信不能な状態となった場合にも、伝送効率が低下してしまうことを防止できる。

　また、通信システム１では、一方の回線の上り通信と、他方の回線の下り通信とが回線断の状態になった場合にも、伝送効率が低下することなく無線通信を継続することが可能となる。すなわち、一方の回線の上り通信に回線断が発生したとしても、上述した処理の結果、回線断が発生していない方の回線の上り通信に基づいて適切な変調方式が判定される。また、他方の回線の下り通信に回線断が発生したとしても、上述した処理の結果、回線断が発生していない方の回線の下り通信に基づいて適切な変調方式が判定される。

　＜変形例＞
　図６は、変調方式判定部１０６及び変調方式判定部２０６の変形例の処理の流れを表すフローチャートである。以下、変調方式判定部１０６の処理を例にとって、図６に表されるフローチャートについて説明する。図６において、図４と同じ処理については同じ符号を付して説明を省略する。

　図６の処理では、変調方式判定部１０６は、フラグという変数を用いて処理を行う。フラグは、一部の回線に回線断が発生した状態が継続している状態であるか否かを表す。一部の回線に対する回線断が発生していない場合又は発生した直後の場合は、フラグの値は“０”である。一方、一部の回線に対する回線断が継続している場合は、フラグの値は“１”である。一部の回線に対する回線断が発生した直後とは、一部の回線に対する回線断が発生した後に、変調方式判定部１０６における変調方式の判定が一度も行われていない状態である。一部の回線に対する回線断が継続している場合とは、一部の回線に対する回線断が継続しており且つこの継続状態において変調方式判定部１０６における変調方式の判定が一度でも行われた後の状態である。

　回線断が発生していない場合（ステップＳ３０１－ＮＯ）、変調方式判定部１０６は、全ての受信系統に基づいて変調方式を判定する（ステップＳ３０２）。そして、変調方式判定部１０６は、フラグに“０”を代入する（ステップＳ４０１）。
　全ての回線に回線断が発生している場合（ステップＳ３０１－ＹＥＳ、ステップＳ３０３－ＹＥＳ）、変調方式判定部１０６は、図４の場合と同様に動作する。

　いずれか一部の回線に回線断が発生している場合（ステップＳ３０１－ＹＥＳ、ステップＳ３０３－ＮＯ）、変調方式判定部１０６は、現在のフラグの値が“１”であるか否か判定する（ステップＳ４０２）。現在のフラグの値が“０”である場合（ステップＳ４０２－ＮＯ）、変調方式判定部１０６は、最も安定した変調方式を選択する（ステップＳ４０３）。そして、変調方式判定部１０６は、フラグに“１”を代入する（ステップＳ４０４）。

　一方、現在のフラグの値が“１”である場合（ステップＳ４０２－ＹＥＳ）、変調方式判定部１０６は、通信可能な受信系統に基づいて変調方式を判定する（ステップＳ４０５）。具体的には、変調方式判定部１０６は、回線断が発生していない受信系統の復調部（第一復調部１０５ａまたは第二復調部１０５ｂ）から受けた回線品質情報に基づいて、適応変調方式に応じた変調方式を選択する。ステップＳ４０５の処理において、現在選択されている変調方式と、回線断が発生していない受信系統の復調部（第一復調部１０５ａまたは第二復調部１０５ｂ）から受けた回線品質情報に基づいて選択された変調方式との伝送効率に複数段階の差がある場合、変調方式判定部１０６は、段階的に変調方式を変更しても良い。例えば、現在選択されている変調方式がＱＰＳＫであり、回線断が発生していない受信系統の復調部（第一復調部１０５ａまたは第二復調部１０５ｂ）から受けた回線品質情報に基づいて選択された変調方式が６４ＱＡＭである場合、変調方式判定部１０６は、まず多値数の大きさが両者の間に位置する１６ＱＡＭを選択しても良い。そして、次のサイクルで変調方式を判定する際に、現在選択されている変調方式が１６ＱＡＭであり、回線断が発生していない受信系統の復調部（第一復調部１０５ａまたは第二復調部１０５ｂ）から受けた回線品質情報に基づいて選択された変調方式が６４ＱＡＭである場合に、変調方式判定部１０６は、６４ＱＡＭを選択しても良い。

　このように構成された通信システム１では、いずれか一部の回線に回線断が発生した場合、まずは最も安定した変調方式が選択され、その後は通信可能な受信系統に基づいて変調方式が判定される。

　＜その他の変形例＞
　第一変調方式情報抽出部１０７ａは、多重化送信データを受信データ切替部１０９へ送るのではなく、多重化送信データから上り変調方式情報を除去して送信データを復元し、送信データを受信データ切替部１０９へ送っても良い。第二変調方式情報抽出部１０７ｂ、第一変調方式情報抽出部２０７ａ、第二変調方式情報抽出部２０７ｂも同様である。
　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

　この出願は、２０１０年１１月２６日に出願された日本出願特願２０１０－２６３４３７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、例えば、適応変調方式にしたがって変調方式を変更する通信に利用可能である。本発明では、複数の回線で無線通信を行う通信装置において伝送効率の低下を防止することが可能となる。

１…通信システム，　１０，２０…通信装置，　１０１，２０１…送信データ多重部，　１０２ａ，２０２ａ…第一変調方式情報多重部（送信部），　１０２ｂ，２０２ｂ…第二変調方式情報多重部（送信部），　１０３ａ，２０３ａ…第一変調部（送信部），　１０３ｂ，２０３ｂ…第二変調部（送信部），　１０４ａ，２０４ａ…第一ＲＦ部（受信部、送信部），　１０４ｂ，２０４ｂ…第二ＲＦ部（受信部、送信部），　１０５ａ，２０５ａ…第一復調部（品質判定部、回線断検出部），　１０５ｂ，２０５ｂ…第二復調部（品質判定部、回線断検出部），　１０６，２０６…変調方式判定部，　１０７ａ，２０７ａ…第一変調方式情報抽出部，　１０７ｂ，２０７ｂ…第二変調方式情報抽出部，　１０８，２０８…回線切替判定部，　１０９，２０９…受信データ切替部，　１１０，２１０…受信データ抽出部

Claims (10)

1. 　無線通信を用いて対向局から複数の回線で同じ信号をそれぞれ受信する複数の受信部と、
   　受信された前記同じ信号から前記複数の回線それぞれの品質を判定する品質判定部と、
   　前記複数の回線のいずれかが通信不能である場合には、通信可能な回線のみの品質に基づいて、前記無線通信に用いる変調方式を判定する変調方式判定部と、
   　判定された前記変調方式を表す情報を前記対向局へ送信する送信部と、
   を備える通信装置。
2. 　前記変調方式判定部は、前記複数の回線全てが通信可能である場合には、全ての回線の品質に基づいて前記無線通信に用いる変調方式を判定する、請求項１に記載の通信装置。
3. 　各回線が通信不能となったことを検出する回線断検出部をさらに備える請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 　前記変調方式判定部は、全ての回線が通信不能である場合には、選択可能な変調方式のうち最も安定した変調方式を、前記無線通信に用いられるべき変調方式として判定する請求項１～３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 　前記変調方式判定部は、前記回線のいずれかが通信不能となった直後には、通信可能な回線の品質に拘わらず最も安定した変調方式を、前記無線通信に用いられるべき変調方式として判定し、その後は通信不能な前記回線が通信可能となるまで、通信可能な回線のみの品質に基づいて前記対向局から自局への無線通信に用いられるべき変調方式を判定する請求項１～４のいずれか１項に記載の通信装置。
6. 　前記変調方式判定部は、前記通信不能な回線が通信可能となるまで前記通信可能な回線のみの品質に基づいて前記変調方式を判定する場合に、前記対向局から前記自局への前記無線通信に用いられるべき前記変調方式が段階的に変更されるように変調方式を選択する請求項５に記載の通信装置。
7. 　無線通信を用いて複数の回線を介して受信された同じ信号から前記複数の回線それぞれの品質を判定する品質判定部と、
   　前記複数の回線それぞれの回線断を検出する回線断検出部と、
   　前記複数の回線のいずれかが回線断と検出された場合には、当該回線以外の回線の前記品質に基づいて、前記無線通信に用いる変調方式を判定する変調方式判定部と、
   を備える通信装置用回路。
8. 　前記変調方式判定部は、前記複数の回線全てが通信可能である場合には、全ての回線の品質に基づいて前記無線通信に用いる変調方式を判定する、請求項７に記載の通信装置用回路。
9. 　無線通信を用いて対向局から複数の回線で同じ信号をそれぞれ受信し、
   　受信された前記同じ信号から前記複数の回線それぞれの品質を判定し、
   　前記複数の回線のいずれかが通信不能である場合には、通信可能な回線のみの品質に基づいて、前記無線通信に用いる変調方式を判定し、
   　判定された前記変調方式を表す情報を前記対向局へ送信する通信方法。
10. 　前記変調方式を判定するステップにおいて、前記複数の回線全てが通信可能である場合には、全ての回線の品質に基づいて前記無線通信に用いる変調方式を判定する、請求項９に記載の通信方法。

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