WO2024261899A1

WO2024261899A1 - 送信機、受信機、送信方法、受信方法、制御回路及びプログラム記憶媒体

Info

Publication number: WO2024261899A1
Application number: PCT/JP2023/022921
Authority: WO
Inventors: 匡平天野; 亮介中村; 昭範中島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2023-06-21
Filing date: 2023-06-21
Publication date: 2024-12-26
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: JP7638466B1; TW202502017A; JPWO2024261899A1

Abstract

送信機（１）は、周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成することによって時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れるような信号を生成する周波数レペティション変調部（１８）を有する。

Description

送信機、受信機、送信方法、受信方法、制御回路及びプログラム記憶媒体

　本開示は、送信機、受信機、送信方法、受信方法、制御回路及びプログラム記憶媒体に関する。

　無線ＬＡＮ（Local　Area　Network）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線規格で使用されているＩＳＭ（Industry-Science-Medical）帯等のアンライセンスバンドは、無線通信に免許が不要であることから様々なシステムで広く使用されている。アンライセンスバンドを用いる通信機器がオフィス及び駅構内をはじめとして様々な屋内外の場所に設置されることから、当該通信機器が他の通信機器で使用されている周波数帯と同じ周波数帯を使用する場合、他の通信機器を含む他システムの信号が当該通信機器を含む自システムにとって大きな干渉と成り得る。そのため、アンライセンスバンドを用いて安定した通信を行うために、耐干渉性が重要な技術となる。

　耐干渉性を向上させる技術として、干渉回避技術がある。干渉回避技術は、干渉の影響が少ないチャネルを使用することにより耐干渉性を向上させる技術であって、干渉の影響度合いを事前に測定するか干渉の衝突を検知することで、干渉の影響が少ないチャネルに無線システムが使用する周波数チャネルを切り替える技術である。特許文献１は、無線システムが使用し得る各チャネルの干渉状況を測定して評価することで、干渉の影響が少ないチャネルを自システムが優先的に使用するチャネルとして決定する方法を開示している。

　特許文献２は、５ＧＨｚ帯域において通信用の処理回路とは別に無線システムが使用し得るチャネルの干渉状況測定用の処理回路を設けることで、通信で使用中のチャネルにおいて他システムの信号が検知された場合、通信で使用するチャネルを干渉状況測定用の処理回路によって干渉が少ないとあらかじめ評価されたチャネルに切り替える方法を開示している。

特許第５８９５１９４号公報特許第４８８６８１４号公報

　上述の干渉回避技術を適用することにより干渉の衝突確率を減らすことができるため、当該干渉回避技術は無線システムの耐干渉性を向上させることができる。しかしながら、ＩＳＭ帯のように干渉が無数に存在する環境では、無線システムで使用される全てのチャネルに何らかの他システムによる干渉が存在する場合が少なくない。つまり、干渉が無数に存在する環境では、干渉回避技術を適用しても干渉の衝突自体は起こり得るので、干渉の衝突が発生した際には、干渉が衝突した受信パケットは干渉の影響により復調することができない。

　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、干渉が衝突した場合においても復調を可能とする信号を送信することができる送信機を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る送信機は、周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成することにより時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れる信号を生成する周波数レペティション変調部を有する。

　本開示に係る送信機は、干渉が衝突した場合においても復調を可能とする信号を送信することができるという効果を奏する。

実施の形態に係る無線システムの構成を示す図実施の形態に係る送信機の構成を示す図シンボル時間毎にサンプリングした際の送信信号の時間波形の例を示す図実施の形態に係る受信機の構成を示す図実施の形態に係る受信機が有する受信品質測定部の構成を示す図実施の形態に係る受信機の受信品質測定部が有する信号分離部の処理のイメージを示す図実施の形態に係る受信機の受信品質測定部が有する干渉情報推定部の動作を説明するための図図７の干渉の到来パターンにおける周波数スペクトル特性を示す図平均電力のイメージ図実施の形態に係る受信機が有する周波数レペティション合成選択部の構成を示す図実施の形態に係る送信機及び受信機の各々の機能が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図実施の形態に係る送信機及び受信機の各々の機能がＣＰＵ（Central　Processing　Unit）によって実現される場合のＣＰＵを示す図実施の形態に係る送信機が行う動作を制御する制御回路を示す図実施の形態に係る送信機を制御するプログラムを記憶したプログラム記憶媒体を示す図

　以下に、実施の形態に係る送信機、受信機、送信方法、受信方法、制御回路及びプログラム記憶媒体を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において数式内の太字はベクトル又は行列を示している。

実施の形態．
　図１は、実施の形態に係る無線システムの構成を示す図である。実施の形態に係る無線システムは、送信機１と受信機２とを有する。

　図２は、実施の形態に係る送信機１の構成を示す図である。送信機１は、変調部１１、周波数レペティション部１２及びＩＦＦＴ（Inverse　Fast　Fourier　Transform）部１３を含む周波数レペティション変調部１８と、ＣＰ（Cyclic　Prefix）付加部１４と、送信フィルタ部１５と、送信ＲＦ（Radio　Frequency）部１６と、送信アンテナ１７とを有する。

　変調部１１は、送信されるデータ系列に対してＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing）変調処理を行う。ここで、ＯＦＤＭ信号のサブキャリア数をＮとする。このとき、第ｋ番目のサブキャリアインデックスの変調後シンボルをｓ_ｋとすると、ＯＦＤＭ変調後信号スペクトルｓは下記の式（１）で表される。以下の説明では、式（１）で表されるような変調部１１の出力、つまりＯＦＤＭ変調された信号スペクトルのことを基準スペクトルと呼ぶ。

　周波数レペティション部１２は、変調部１１によって生成された基準スペクトルに対して周波数レペティション処理を行う。周波数レペティション部１２が行う処理の手順を以下に示す。レペティション回数をＭ回とすると、周波数レペティション部１２は、下記の式（２）に示されるように、基準スペクトルがＭ個連続して周波数上で並ぶように周波数繰り返し処理を実行する。このとき、周波数レペティション部１２が行う各サブキャリアの配置処理では、式（２）に示されるように、各サブキャリアは、Ｎサブキャリア間隔毎に同一シンボルが割り当てられるように配置される。

　なお、各サブキャリアの帯域幅は基準スペクトルの帯域幅と同様であるため、レペティション処理後の帯域幅は基準スペクトルの帯域幅のＭ倍に広がる。以下の説明では、周波数レペティション部１２の出力のことを送信スペクトルと呼ぶ。

　ＩＦＦＴ部１３は、送信スペクトルに対して逆高速フーリエ変換を行い、１ブロック分の時間領域送信信号を出力する。下記の式（３）は、逆高速フーリエ変換が行われた後の１ブロック分の送信信号を表している。

　式（３）において、ｘ_ｎは離散時間インデックスｎにおける送信シンボルである。以下では、離散時間インデックスはシンボル時間と呼ばれる。ここで、時間領域送信信号ｘは、シンボル時間間隔Ｍ毎にｘ_ｎ≠０となるシンボルが現れ、それ以外のシンボル時間ではｘ_ｎ＝０となり時間領域上でヌルが形成されるような送信信号となる。図３は、シンボル時間毎にサンプリングした際の送信信号の時間波形の例を示す図である。送信信号の時間波形は、図３に示されるように非ゼロとなるパルスがＭシンボル時間毎に現れ、それ以外のシンボル時間ではヌルとなる。ヌルでは、Ｉ値及びＱ値は共に０である。以下では、送信シンボルｘ_ｎが非ゼロとなるものを情報シンボル、送信シンボルｘ_ｎがヌルとなるものをヌルシンボルと呼ぶ。

　ＣＰ付加部１４は、時間領域に変換された送信信号について、１ブロック分の送信信号の末尾の所定サンプルを時間領域送信信号の先頭にガードインターバルとして付加する。送信フィルタ部１５は、ＣＰ付加部１４によって得られた信号に対しフィルタ処理を行い、生成した送信信号データを送信ＲＦ部１６に出力する。

　送信ＲＦ部１６は、生成された送信信号データをＤＡ（Digital　to　Analog）変換し、ベースバンド信号をキャリア周波数に変換し、信号を増幅してから、送信アンテナ１７へ信号を出力する。

　送信アンテナ１７は、送信ＲＦ部１６からの信号を空中に放射する。

　更に言うと、送信機１において、周波数レペティション部１２は、周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成する。ＩＦＦＴ部１３は、周波数レペティション部１２によって生成された送信スペクトルを時間領域の信号に変換し、時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れる信号を生成し、送信する。

　図４は、実施の形態に係る受信機２の構成を示す図である。受信機２は、受信アンテナ２１と、受信ＲＦ部２２と、受信フィルタ部２３と、ＣＰ除去部２４と、受信品質測定部２５と、ＦＦＴ（Fast　Fourier　Transformation）部２６と、周波数レペティション合成選択部２７と、復調部２８とを有する。

　受信機２は、１本の受信アンテナ２１を有しており、送信機１から放射された電波を受信アンテナ２１によって受信する。実施の形態では受信アンテナ２１の本数は１本であるが、受信アンテナ２１の本数は１本に限定されず、受信機２は複数の受信アンテナ２１を有してもよい。受信機２が複数の受信アンテナ２１を有する場合、複数の受信アンテナ２１の各々によって受信された信号毎に以降の処理が実施されてもよいし、複数の受信アンテナ２１によって受信された複数の信号を合成してから以降の処理が実施されてもよい。

　受信ＲＦ部２２は、受信アンテナ２１によって受信された受信信号のゲイン調整を行い、ゲイン調整が行われた信号をベースバンド信号に変換してからＡＤ変換を行う。受信フィルタ部２３は、ＡＤ変換後の信号に対してフィルタ処理を行う。ＣＰ除去部２４は、受信フィルタ部２３によって処理された受信信号からガードインターバルを除去する。ここで、送信機１と受信機２との間では同期がとれているものとし、受信機２は受信される所望信号のうち、情報シンボル及びヌルシンボルの到来タイミングを知っていることを想定する。式（４）は、ＣＰ除去部２４によってＣＰ除去が行われた後の１ブロック分の時間領域受信信号を示す。

　ＣＰ除去部２４によってガードインターバルが除去された受信信号は、受信品質測定部２５及びＦＦＴ部２６に出力される。

　図５は、実施の形態に係る受信機２が有する受信品質測定部２５の構成を示す図である。受信品質測定部２５は、信号分離部２５１と、干渉情報推定部２５２と、情報区間推定部２５３と、受信品質情報統合部２５４とを有する。

　信号分離部２５１は、情報シンボルの特徴量と干渉信号の特徴量とを測定するために受信信号１ブロック内で情報シンボルとヌルシンボルとを分離する。特徴量とは、電力、位相及び振幅についての情報のことである。以下に詳細な動作について説明する。信号分離部２５１は、干渉抑圧後受信信号１ブロック内において、通信路のマルチパスの影響等を考慮して周期的に配置されている情報シンボルと各情報シンボルの後段数シンボル分のヌルシンボルとを情報シンボル測定区間とし、それ以外のヌルシンボルを干渉信号測定区間として、情報シンボル測定区間及び干渉信号測定区間を抽出する。信号分離部２５１は、抽出した各シンボルのうち、情報シンボル測定区間に対応するものを情報区間推定部２５３に出力し、干渉信号測定区間に対応するものを干渉情報推定部２５２に出力する。図６は、実施の形態に係る受信機２の受信品質測定部２５が有する信号分離部２５１の処理のイメージを示す図である。図６では、ＣＰ除去後の受信信号に対して各情報シンボルとその後段２シンボル分のヌルシンボルとが情報シンボル測定区間として抽出されていて、その他のヌルシンボルが干渉信号測定区間として抽出されている。

　干渉情報推定部２５２は、干渉信号測定区間を用いて干渉信号の特徴量を推定するとともに、干渉の到来パターンに変化がないかを推定する。図７は、実施の形態に係る受信機２の受信品質測定部２５が有する干渉情報推定部２５２の動作を説明するための図である。図７に示されるような干渉Ａと干渉Ｂとが別々のタイミングで到来した場合を例にとって干渉情報推定部２５２の詳細な動作について次の（ｉ）から（ｉｖ）までに示す。図８は、図７の干渉の到来パターンにおける周波数スペクトル特性を示す図である。

　（ｉ）干渉情報推定部２５２は、受信信号１ブロック分の干渉信号測定区間を更に分割して、干渉の特徴量を測定する。図７の例では、干渉情報推定部２５２は、受信信号１ブロック分の干渉信号測定区間を、Ｍシンボル時間毎に第１干渉信号測定区間から第８干渉信号測定区間までに分割し、各区間における干渉信号の特徴量の平均値を推定する。

　（ｉｉ）次に、干渉情報推定部２５２は、干渉状況の変動がないかを推定する。干渉情報推定部２５２は、隣接する干渉信号測定区間の特徴量の差をもとに有意な差があるかどうかを判断して干渉状況の変動の有無を判定する。実施の形態では、各測定区間の平均電力を特徴量とするが、比較される特徴量は、位相等の別の特徴量でもよい。実施の形態では、干渉状況の判定に用いられる指標は電力差とし、干渉情報推定部２５２は、電力差が閾値以上であった場合に干渉状況が変化したと判定する。干渉情報推定部２５２は、特徴量の比較を時間が早い区間から順に行う。干渉情報推定部２５２は、電力差が閾値未満となった区間の間は干渉状況の変動がないと判定し、電力差が閾値以上となった区間の間では干渉状況が変化したと判定する。図９は、平均電力のイメージ図である。図９の例では、第１干渉信号測定区間から第４干渉信号測定区間までの第１部と第５干渉信号測定区間から第８干渉信号測定区間までの第２部との各々について各区間を比較すると、第１部及び第２部のいずれにおいても電力差が閾値未満となるため同一の干渉状況であると判定される。他方、第４干渉信号測定区間と第５干渉信号測定区間とを比較すると、電力差が閾値以上となり干渉状況が変化したと判定される。つまり、図９の例では、観測された干渉の到来状況について、第１干渉信号測定区間から第４干渉信号測定区間までの第１干渉パターンと第５干渉信号測定区間から第８干渉信号測定区間までの第２干渉パターンとの２種類の干渉パターンが到来したと観測される。図９において、Ｐ_Ａは第１干渉信号測定区間及び第２干渉信号測定区間の平均電力値を意味しており、Ｐ_Ｂは第３干渉信号測定区間及び第４干渉信号測定区間の平均電力値を意味しており、Ｐ_Ｃは第５干渉信号測定区間及び第６干渉信号測定区間の平均電力値を意味しており、Ｐ_Ｄは第７干渉信号測定区間及び第８干渉信号測定区間の平均電力値を意味している。

　（ｉｉｉ）干渉情報推定部２５２は、干渉状況の推定が終わったら、各干渉パターンの特徴量を推定する。干渉情報推定部２５２は、特徴量を推定する際、同一の干渉が到来したと判定された区間全ての干渉信号測定区間の平均特徴量を推定する。図９の例では、干渉情報推定部２５２は、第１干渉パターンに対しては０から４Ｍまでのシンボル時間の干渉信号測定区間を用いて平均特徴量を推定し、第２干渉パターンに対しては４Ｍから８Ｍまでのシンボル時間の干渉信号測定区間を用いて平均特徴量を推定する。

　（ｉｖ）干渉情報推定部２５２は、各干渉パターンの平均特徴量を推定したら、情報区間推定部２５３と受信品質情報統合部２５４とに各干渉パターンの平均特徴量と各干渉パターンの区間とを示す情報を出力する。

　情報区間推定部２５３は、情報シンボル測定区間から情報シンボルの平均電力を測定する。情報区間推定部２５３は、情報シンボルの平均電力を測定する際、干渉情報推定部２５２から通知された干渉パターン毎に対応する区間に割り当てられる情報シンボルの平均電力を測定する。例えば図６においてシンボル時間３からシンボル時間Ｍ－１までの干渉測定区間とシンボル時間Ｍ＋３からシンボル時間２Ｍ－１までの干渉測定区間とが同一の干渉パターンであると判定した場合、情報区間推定部２５３は、各干渉測定区間に対応する情報シンボル、つまりシンボル時間０及びシンボル時間Ｍの情報シンボルを用いて平均電力を測定する。情報区間推定部２５３は、この処理を干渉抑圧後受信信号１ブロック内で推定された全ての干渉パターンに対応する情報シンボルに対して行う。

　受信品質情報統合部２５４は、干渉情報推定部２５２によって測定された干渉の情報と、情報区間推定部２５３によって測定された情報シンボルの情報とを集約し、集約した情報を後段のモジュールに通知する。受信品質情報統合部２５４は、干渉情報推定部２５２によって測定された干渉と情報区間推定部２５３によって測定された情報シンボルの平均電力とをもとに干渉抑圧後受信信号の受信品質を判定する。実施の形態では、受信品質情報統合部２５４は、干渉情報推定部２５２によって測定された干渉到来パターン毎に情報シンボルの平均電力と干渉信号の平均電力とを比較することで受信品質を判定する。以下に、ある干渉到来パターンにおける情報シンボルの平均電力をＰ_ｄとし、干渉信号の平均電力をＰ_ｉとして、実施の形態における受信品質の判定方法の一例を示す。干渉信号が存在しない場合、干渉信号の平均電力が情報シンボルの平均電力に対して相対的に小さくなる。そのため、電力比較結果がＰ_ｄ＞Ｐ_ｉとなる場合、受信品質情報統合部２５４は、「受信品質：高」と判定する。「受信品質：高」は、受信品質が比較的良好であることを意味する。他方、残留する干渉信号が一定以上の大きさで存在する場合、干渉信号の電力が情報シンボルの平均電力と同等以上になる。そのため、電力比較結果がＰ_ｉ＞Ｐ_ｄとなる場合、受信品質情報統合部２５４は、「受信品質：低」と判定する。「受信品質：低」は、受信品質が比較的不良であることを意味する。受信品質情報統合部２５４は、受信品質の判定が完了したら、干渉の情報、情報シンボルの情報及び受信品質情報を後段のモジュールに出力する。

　ＦＦＴ部２６は、受信信号１ブロックに対して高速フーリエ変換を行って当該受信信号１ブロックを周波数領域信号に変換して出力する。高速フーリエ変換処理後の第ｋ番サブキャリアの干渉抑圧後受信シンボルをｒ_ｋとし、下記の式（５）に高速フーリエ変換後の信号を示す。以降の説明では、周波数領域信号に変換された受信信号のことを受信信号スペクトルと呼ぶ。

　図１０は、実施の形態に係る受信機２が有する周波数レペティション合成選択部２７の構成を示す図である。周波数レペティション合成選択部２７は、サブキャリア選択部２７１と、レペティション合成部２７２とを有する。周波数レペティション合成選択部２７は、周波数レペティション処理により周波数上で連続して並ぶスペクトル同士を合成するレペティション合成処理を行う。なお、周波数レペティション合成選択部２７は、レペティション合成処理を行う際、干渉信号の影響を低減させるために各サブキャリアの被干渉量を考慮した重み付けを行ってから合成を行う。

　サブキャリア選択部２７１は、周波数レペティション合成処理を行う際の各サブキャリアの重みを決定する。実施の形態では、一例として、図８の場合において受信品質測定部２５によって測定された受信品質情報を用いてレペティション合成時のサブキャリアの重みを決定する処理の流れを示す。図８の例では、干渉Ａと干渉Ｂとが存在し、受信品質測定部２５によって測定された各干渉パターンにおける受信品質情報は両方とも「受信品質：低」と判定されたことを仮定する。サブキャリア選択部２７１は、測定された干渉パターンのうちに一つでも「受信品質：低」と判定された信号が存在する場合、受信信号スペクトルのうちのどこかのサブキャリアに干渉が集中して存在していないかを探索する。実施の形態の場合、サブキャリア選択部２７１は、全サブキャリアの平均電力と各サブキャリアの電力とを比較し、あるサブキャリアの電力が平均電力より一定以上大きい場合に当該あるサブキャリアに干渉が存在すると判定する。図８の例では、干渉Ｂのみが存在するサブキャリアの電力と干渉Ａ及び干渉Ｂの両方が存在するサブキャリアの電力とが平均電力より大きくなるため、サブキャリア選択部２７１は、干渉Ｂのみが存在するサブキャリアも干渉Ａ及び干渉Ｂの両方が存在するサブキャリアも、干渉が存在するサブキャリアと判定する。

　次に、サブキャリア選択部２７１は、各サブキャリアの重みを決定する。サブキャリア選択部２７１は、干渉が存在すると判定したサブキャリアについて、干渉が存在すると判定したサブキャリアの電力と平均電力との差に対応した合成時の重みを決定する。図８の例では、サブキャリア選択部２７１は、干渉Ｂのみが存在するサブキャリアの重みと干渉Ａ及び干渉Ｂの両方が存在するサブキャリアの重みとを相対的に小さくし、干渉が存在しないと判定したサブキャリアの重みを相対的に大きくするように決定する。なお、実施の形態では、「受信品質：高」と判定された場合、干渉の探索は行われず、サブキャリア選択部２７１は、合成時の重みを全て同一にする。サブキャリア選択部２７１は、全サブキャリアの重みを決定したら、各サブキャリアの重みをレペティション合成部２７２に出力する。

　レペティション合成部２７２は、周波数レペティション処理により周波数上で連続して並ぶスペクトル同士を合成するレペティション合成処理を行う。このとき、レペティション合成部２７２は、サブキャリア選択部２７１によって求められた重みを用いて重みづけを行ってから合成処理を行う。式（２）より周波数レペティション処理された信号ではＮサブキャリア間隔毎に同一の送信シンボルが配置されているため、レペティション合成部２７２は、周波数レペティション合成処理を行う際、同一のシンボル同士を合成させる。つまり、レペティション合成部２７２は、Ｎサブキャリア間隔毎の受信シンボルを合成する。合成前の受信信号スペクトルの第ｋ番サブキャリアの重みをｖ_ｋとすると、レペティション合成後の第ｗ番サブキャリアにおける受信シンボルＲ_ｗは下記の式（６）で表される。

　実施の形態では、レペティション合成部２７２の出力をレペティション合成後受信スペクトルと呼ぶ。なお、レペティション合成後受信スペクトルのサブキャリア数はＮであり、レペティション合成後受信スペクトルの帯域幅は基準スペクトルの帯域幅と同じになる。

　復調部２８は、レペティション合成後受信スペクトルに対して復調処理を行い、復調ビットを後段の上位装置へ出力する。

　更に言うと、受信機２は、同一のスペクトルが連続的に並ぶ受信信号に対して、同一のシンボル情報が含まれているサブキャリア同士を合成して一つのスペクトルを生成する周波数レペティション合成処理を行う周波数レペティション合成選択部２７を有する。周波数レペティション合成選択部２７は、周波数レペティション合成処理を行う際、受信信号の受信状況に対応して各サブキャリアの合成時に重みづけを行って各サブキャリアの合成量の調整を行う。例えば、受信品質測定部２５は、受信信号からヌルシンボルを任意の区間で抽出し、抽出したヌルシンボルを任意の数のヌルシンボルから構成される区間に分割し、各区間における干渉信号の特徴量を推定し、隣接する区間の特徴量を比較して干渉信号の到来状況の変化を判定し、判定した干渉信号の到来状況に対応するヌルシンボルを用いて干渉信号の到来状況毎の干渉信号の特徴量を推定する。例えば、受信品質測定部２５は、受信信号から情報シンボルを任意の区間で抽出し、抽出した情報シンボルを用いて情報シンボルの特徴量を推定し、推定した情報シンボルの特徴量と干渉信号の特徴量とを用いて受信状況を観測及び評価する。

　上述のように、送信機１は、変調信号に対して周波数レペティション処理を行うことで時間領域信号にてヌルシンボルが現れるような特徴を持つ信号を送信する。すなわち、送信機１は、干渉が衝突した場合においても復調を可能とする信号を送信することができる。受信機２は、受信信号の特徴を利用して干渉状況を測定し、干渉状況に対応した重みづけによるスペクトル合成処理を行うことで、干渉が衝突した場合においても復調を可能とすることができる。すなわち、受信機２は、干渉が衝突した場合においても受信信号を復調することができる。

　送信機１及び受信機２の各構成要素は、処理回路によって実現される。処理回路は、専用回路によって実現されてもよいし、ＣＰＵを用いた制御回路によって実現されてもよい。処理回路が専用回路によって実現される場合、送信機１及び受信機２の各々は、図１１に示される処理回路３０を有し、送信機１及び受信機２の各々の機能は処理回路３０によって実現される。図１１は、実施の形態に係る送信機１及び受信機２の各々の機能が処理回路３０によって実現される場合の処理回路３０を示す図である。処理回路が専用回路で実現される場合、処理回路３０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）又はこれらを組み合わせたものである。

　処理回路がＣＰＵによって実現される場合、送信機１及び受信機２の各々は、図１２に示されるＣＰＵ３１とメモリ３２とを有し、送信機１及び受信機２の各々の機能はプログラムとして記述され、プログラムはメモリ３２に格納される。ＣＰＵ３１は、メモリ３２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、当該プログラムに対応する機能を実現する。図１２は、実施の形態に係る送信機１及び受信機２の各々の機能がＣＰＵ３１によって実現される場合のＣＰＵ３１を示す図である。ＣＰＵ３１は、処理システム、演算システム、マイクロプロセッサ又はＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）に置き換えられてもよい。メモリ３２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read-Only　Memory）等の不揮発性若しくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）等である。なお、送信機１及び受信機２の各々が有する複数の機能のうち、一部が専用回路によって実現され、残部がプログラムとＣＰＵ９２とによって実現されてもよい。

　図１３は、実施の形態に係る送信機１が行う動作を制御する制御回路３３を示す図である。具体的には、制御回路３３は、周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成する動作、及び生成された送信スペクトルをもとに時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れる信号を送信する動作を送信機１に実施させる。実施の形態に係る受信機２が行う動作も、制御回路３３と同等の制御回路によって制御されてもよい。受信機２が行う動作を制御する制御回路は、同一のスペクトルが連続的に並ぶ受信信号に対して、同一のシンボル情報が含まれているサブキャリア同士を合成して一つのスペクトルを生成する周波数レペティション合成処理を行う動作、及び周波数レペティション合成処理を行う際、受信信号の受信状況に対応して各サブキャリアの合成時に重みづけを行って各サブキャリアの合成量の調整を行う動作を受信機２に実施させる。

　図１４は、実施の形態に係る送信機１を制御するプログラムを記憶したプログラム記憶媒体３４を示す図である。当該プログラムは、周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成することにより時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れる信号を生成する動作を送信機１に実行させる。実施の形態に係る受信機２も、プログラム記憶媒体３４と同等のプログラム記憶媒体に記憶されたプログラムによって制御されてもよい。当該プログラムは、同一のスペクトルが連続的に並ぶ受信信号に対して、同一のシンボル情報が含まれているサブキャリア同士を合成して一つのスペクトルを生成する周波数レペティション合成処理を行う動作、及び周波数レペティション合成処理を行う際、受信信号の受信状況に対応して各サブキャリアの合成時に重みづけを行って各サブキャリアの合成量の調整を行う動作を受信機２に実行させる。

　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

　１　送信機、２　受信機、１１　変調部、１２　周波数レペティション部、１３　ＩＦＦＴ部、１４　ＣＰ付加部、１５　送信フィルタ部、１６　送信ＲＦ部、１７　送信アンテナ、１８　周波数レペティション変調部、２１　受信アンテナ、２２　受信ＲＦ部、２３　受信フィルタ部、２４　ＣＰ除去部、２５　受信品質測定部、２６　ＦＦＴ部、２７　周波数レペティション合成選択部、２８　復調部、３０　処理回路、３１　ＣＰＵ、３２　メモリ、３３　制御回路、３４　プログラム記憶媒体、２５１　信号分離部、２５２　干渉情報推定部、２５３　情報区間推定部、２５４　受信品質情報統合部、２７１　サブキャリア選択部、２７２　レペティション合成部。

Claims

　周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、前記変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成することにより、前記送信スペクトルをもとに時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと前記時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れる信号を生成する周波数レペティション変調部
　を備えることを特徴とする送信機。
　同一のスペクトルが連続的に並ぶ受信信号に対して、同一のシンボル情報が含まれているサブキャリア同士を合成して一つのスペクトルを生成する周波数レペティション合成処理を行う周波数レペティション合成選択部を備え、
　前記周波数レペティション合成選択部は、前記周波数レペティション合成処理を行う際、前記受信信号の受信状況に対応して各サブキャリアの合成時に重みづけを行って前記各サブキャリアの合成量の調整を行う
　ことを特徴とする受信機。
　前記受信信号からヌルシンボルを任意の区間で抽出し、抽出した前記ヌルシンボルを任意の数のヌルシンボルから構成される区間に分割し、各区間における干渉信号の特徴量を推定し、隣接する区間の前記特徴量を比較して前記干渉信号の到来状況の変化を判定し、判定した前記干渉信号の到来状況に対応するヌルシンボルを用いて前記干渉信号の到来状況毎の前記干渉信号の特徴量を推定する受信品質測定部
　を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の受信機。
　前記受信品質測定部は、前記受信信号から情報シンボルを任意の区間で抽出し、抽出した前記情報シンボルを用いて前記情報シンボルの特徴量を推定し、推定した前記情報シンボルの特徴量と前記干渉信号の特徴量とを用いて受信状況を観測及び評価する
　ことを特徴とする請求項３に記載の受信機。
　周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、前記変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成するステップと、
　生成された前記送信スペクトルをもとに時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと前記時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れる信号を送信するステップと
　を含むことを特徴とする送信方法。
　同一のスペクトルが連続的に並ぶ受信信号に対して、同一のシンボル情報が含まれているサブキャリア同士を合成して一つのスペクトルを生成する周波数レペティション合成処理を行うステップを含み、
　前記周波数レペティション合成処理を行うステップにおいて、前記周波数レペティション合成処理を行う際、前記受信信号の受信状況に対応して各サブキャリアの合成時に重みづけを行って前記各サブキャリアの合成量の調整を行う
　ことを特徴とする受信方法。
　前記受信信号からヌルシンボルを任意の区間で抽出し、抽出した前記ヌルシンボルを任意の数のヌルシンボルから構成される区間に分割し、各区間における干渉信号の特徴量を推定し、隣接する区間の前記特徴量を比較して前記干渉信号の到来状況の変化を判定し、判定した前記干渉信号の到来状況に対応するヌルシンボルを用いて前記干渉信号の到来状況毎の前記干渉信号の特徴量を推定するステップ
　を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の受信方法。
　前記特徴量を推定するステップにおいて、前記受信信号から情報シンボルを任意の区間で抽出し、抽出した前記情報シンボルを用いて前記情報シンボルの特徴量を推定し、推定した前記情報シンボルの特徴量と前記干渉信号の特徴量とを用いて受信状況を観測及び評価する
　ことを特徴とする請求項７に記載の受信方法。
　周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、前記変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成する動作、及び、
　生成された前記送信スペクトルをもとに時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと前記時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れる信号を送信する動作
　を送信機に実施させることを特徴とする制御回路。
　同一のスペクトルが連続的に並ぶ受信信号に対して、同一のシンボル情報が含まれているサブキャリア同士を合成して一つのスペクトルを生成する周波数レペティション合成処理を行う動作、及び、
　前記周波数レペティション合成処理を行う際、受信信号の受信状況に対応して各サブキャリアの合成時に重みづけを行って前記各サブキャリアの合成量の調整を行う動作
　を受信機に実施させることを特徴とする制御回路。
　送信機を制御するプログラムを記憶したプログラム記憶媒体であって、
　前記プログラムは、
　周波数軸上で変調後信号のスペクトルが連続して並び、前記変調後信号のスペクトルに対して同一の送信シンボルが一定のサブキャリア間隔毎に配置され、中心周波数に対して高帯域側のスペクトルと低帯域側のスペクトルとが等しい送信スペクトルを生成することにより時間領域の信号が非ゼロとなる情報シンボルと前記時間領域の信号がゼロとなるヌルシンボルとが周期的に現れる信号を生成する動作
　を前記送信機に実行させることを特徴とするプログラム記憶媒体。
　受信機を制御するプログラムを記憶したプログラム記憶媒体であって、
　前記プログラムは、
　同一のスペクトルが連続的に並ぶ受信信号に対して、同一のシンボル情報が含まれているサブキャリア同士を合成して一つのスペクトルを生成する周波数レペティション合成処理を行う動作、及び、
　前記周波数レペティション合成処理を行う際、受信信号の受信状況に対応して各サブキャリアの合成時に重みづけを行って前記各サブキャリアの合成量の調整を行う動作
　を前記受信機に実行させることを特徴とするプログラム記憶媒体。