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JP2005167502A - 無線通信システム、送信無線局の制御装置及び受信無線局の制御装置、並びにサブキャリア選択方法 - Google Patents

無線通信システム、送信無線局の制御装置及び受信無線局の制御装置、並びにサブキャリア選択方法 Download PDF

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JP2005167502A JP2003402050A JP2003402050A JP2005167502A JP 2005167502 A JP2005167502 A JP 2005167502A JP 2003402050 A JP2003402050 A JP 2003402050A JP 2003402050 A JP2003402050 A JP 2003402050A JP 2005167502 A JP2005167502 A JP 2005167502A
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Akira Fukumoto
暁 福元
Hitoshi Yoshino
仁 吉野
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Abstract

【課題】 他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、送信無線局と受信無線局とが複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式を用いる無線通信システム、送信無線局の制御装置、受信無線局の制御装置及びサブキャリア選択方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 受信無線局は、受信無線局に割当られた周波数帯域を、被干渉量測定を行う周波数帯域毎に細分化し、細分化された周波数帯域幅毎に、受信信号の被干渉量を測定し、被干渉量に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、マルチキャリア伝送方式を適用する無線通信システムが他の無線通信システムと同一周波数帯を利用する環境下において、高速・高品質伝送及び周波数有効利用を実現するためのサブキャリア選択方法に関する。
一般に無線通信システムは、送信された電波が様々な伝送路を経て受信機に到達する、いわゆるマルチパス電波伝搬環境下で運用される。このようなマルチパス電波伝搬環境下では、遅れて到達した信号が、先行して到達した信号に干渉を及ぼし（符号間干渉と呼ばれる）、伝送特性の劣化が問題となる。特にこの問題は、信号伝送速度が増加するにしたがって情報を伝送するシンボルの長さが短くなるため、大きな問題となる。
これに対し、複数のサブキャリアを用いて並列伝送を行うマルチキャリア伝送方式では、信号伝送速度が増加した場合でも情報を伝送するシンボル長を長くすることができるため、符号間干渉による伝送特性の劣化を低減することが可能である。
特に、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式は周波数軸上で互いに直交するサブキャリアを用いるため、サブキャリア間隔を小さくでき周波数を有効に利用することができる（例えば、非特許文献１を参照）。
ＯＦＤＭ方式を利用する無線通信システムの例として、最大54Ｍｂｐｓの伝送速度を実現するＩＥＥＥ８０２．１１ａ標準の無線ＬＡＮが挙げられる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ標準の無線ＬＡＮは５ＧＨｚ帯の周波数帯域を利用し、１チャネルあたり５２サブキャリアを用いており、１６．６ＭＨｚを占有する。ただし、ガードバントを考慮するためチャネル間隔は２０ＭＨｚとなる（例えば、非特許文献２を参照）。
無線ＬＡＮで使用する周波数帯域は各国の周波数割当政策により異なるが、チャネル数は４から１２程度となる。例えば、日本では、５．２５ＧＨｚから５．３５ＧＨｚのうちの４チャネルが使用されている。無線ＬＡＮではデータの衝突を回避するために衝突回避型キャリアセンス多重接続(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance : CSMA/CA)方式が適用されている。CSMA/CA方式では、信号を送信する際に、無線ＬＡＮ端末は事前にキャリアセンスを行い、他の無線ＬＡＮ端末がそのチャネルを使用しているかいないかを確認する。チャネルが使用されている場合には、無線ＬＡＮ端末間の干渉を生じないように送信時間をずらす或いは異なるチャネルを使用して信号を送信する。
また、一般に複数の無線通信システムが存在する場合、原則的に各システムは異なる周波数帯域が割当られており、それぞれのシステムは割当られた周波数帯域内で運用される。このため、地理的に近接してシステムが運用されてもシステム間の干渉は生じない。
しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ標準の無線ＬＡＮが使用する５ＧＨｚ帯域ではレーダや衛星システム等が運用される場合もある。地理的に近接して利用される場合には、異なるシステム間でも電波干渉が生じ、無線ＬＡＮのような無線通信システムでは通信品質の劣化或いは通信ができない状況を引き起こす。
これに対し、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ標準の無線ＬＡＮに対し他のシステムとの干渉を回避するための動的周波数選択（DFS : Dynamic Frequency Selection）技術が検討されている。この技術は無線LANアクセスポイントにおいてレーダ波の検出を行う。レーダ波が検出された場合には、アクセスポイントと接続する他の端末に対し、レーダ波の周波数と異なるチャネルへ変更する。その結果、レーダ波との干渉を回避することができる。しかし、無線ＬＡＮにおけるＤＦＳでは、１チャネル内の一部の周波数帯域が干渉を受ける状況においても干渉を受けていないチャネルについても変更される。また、他システムから受ける干渉は避けることができるが、他システムへ与える干渉については考慮していない。
R. Lassalle and M. Alard, "Principle of modulation and channel coding for digital broadcasting for mobile receivers, "EBU Review, No.224, August 1987 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications; High Speed Physical Layer (PHY) in the 5 GHz Band, IEEE Stdl802.11a, 1999 H.Yoshino, K.Fukawa and H.Suzuki, "Interference Canceling Equalizer(ICE) for Mobile Radio Communication, " IEEE Trans. Veh. Technol., Vol.46, No.4, pp.849−861, November 1997
上述したように、マルチキャリア伝送方式は高速伝送を実現するために有効な伝送方式であり、サブキャリア毎に異なる信号を伝送する方法である。
しかし、同一周波数帯域を複数の無線通信システムが利用する場合、従来の干渉回避技術では、通信に利用するチャネルの周波数帯域の一部のみが干渉を受けた場合でも、サブキャリアについても変更される問題がある。
また、他の無線通信システムから受ける干渉を考慮してチャネルが変更されるため、他の無線通信システムが利用しているチャネルの周波数帯域を考慮したチャネル変更が行われていない問題がある。
そこで本発明においては、他の無線通信システムによる干渉の影響を受けないサブキャリアを選択する無線通信システム、送信無線局の制御装置、受信無線局の制御装置及びサブキャリア選択方法を提供することを目的としている。
また、他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、送信無線局と受信無線局とが複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式を用いる無線通信システム、送信無線局の制御装置、受信無線局の制御装置及びサブキャリア選択方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するため、本発明の無線通信システムは、他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、送信無線局と受信無線局とが複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式を用いる無線通信システムであって、受信無線局は、無線通信システムに割当られた周波数帯域を、被干渉量測定を行う周波数帯域毎に細分化する被干渉量測定用周波数帯域指定手段と、細分化された周波数帯域毎に、受信信号の被干渉量を測定する被干渉量測定手段と、被干渉量に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定する利用可能サブキャリア決定手段とを備え、送信無線局は、利用可能なサブキャリアに基づいて、送信するマルチキャリア信号に用いる送信サブキャリアを決定する送信サブキャリア制御手段を備えるものである。
また、本発明の受信無線局の制御装置は、送信無線局から複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信無線局の制御装置であって、受信無線局に割当られた周波数帯域を、被干渉量測定を行う周波数帯域毎に細分化する被干渉量測定用周波数帯域指定手段と、細分化された周波数帯域毎に、受信信号の被干渉量を測定する被干渉量測定手段と、被干渉量に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定する利用可能サブキャリア決定手段とを備えるものである。
さらに、受信信号から被干渉信号を除去する干渉信号除去手段を備え、被干渉量測定手段は、干渉信号除去手段の出力と希望信号との差を被干渉量として測定するようにしてもよい。
また、本発明の送信装置の制御装置は、他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、受信無線局に複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式における送信無線局の制御装置であって、受信無線局から送信された利用可能サブキャリア情報に基づいて、送信無線局が送信するマルチキャリア信号に用いる送信サブキャリアを決定する送信サブキャリア制御手段を備えるものである。
さらに、他の無線通信システムにおける周波数帯域の利用状況を検出するための利用可能サブキャリア通知要求を送信する利用可能サブキャリア通知要求手段と、利用可能サブキャリア通知要求の応答信号である利用可能サブキャリア通知応答を受信する利用可能サブキャリア通知応答受信手段とを備え、送信サブキャリア制御手段は、利用サブキャリア通知応答に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定するようにしてもよい。
さらに、受信無線局から送信された送信信号に対する要求サービス品質を示すＱＯＳ情報を受信するＱＯＳ情報受信手段と、ＱＯＳを満たすために必要な信号処理パラメータを決定する信号処理パラメータ制御手段とを備え、送信サブキャリア制御手段は、ＱＯＳに基づいて、送信するマルチキャリア信号に用いるサブキャリアを決定するようにしてもよい。
また、本発明の受信無線局におけるサブキャリア選択方法は、送信無線局から複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信無線局におけるサブキャリア選択方法であって、受信無線局に割当られた周波数帯域を、被干渉量測定を行う周波数帯域毎に細分化するステップと、細分化された周波数帯域毎に、受信信号の被干渉量を測定するステップと、被干渉量に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定するステップとを有する方法である。
また、本発明の送信無線局におけるサブキャリア選択方法は、他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、受信無線局に複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式における送信無線局のサブキャリア選択方法であって、受信無線局から送信された利用可能サブキャリア情報に基づいて、送信無線局が送信するマルチキャリア信号に用いる送信サブキャリアを決定するステップを有する方法である。
さらに、他の無線通信システムにおける周波数帯域の利用状況を検出するための利用可能サブキャリア通知要求を送信するステップと、利用可能サブキャリア通知要求の応答信号である利用可能サブキャリア通知応答を受信するステップと、利用サブキャリア通知応答に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定するステップとを有するようにしてもよい。
さらに、受信無線局から送信された送信信号に対する要求サービス品質を示すＱＯＳ情報を受信するステップと、ＱＯＳ情報に基づいて、送信するマルチキャリア信号に用いるサブキャリアを決定するステップとを有するようにしてもよい。
本発明の実施例によれば、他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、送信無線局と受信無線局とが複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式を用いる無線通信システム、送信無線局の制御装置、受信無線局の制御装置及びサブキャリア選択方法を実現できる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
図1は、複数の無線通信システムへの周波数割当例を説明するための図である。ここで、システム１、システム２、及びシステム３は利用形態および通信方式のうち少なくとも一方が異なる無線通信システムである。図１（ａ）は各システムが同一周波数帯域を利用する場合の割当例であり、図1（ｂ）は各システムが利用する周波数帯域の一部が重複する場合の割当例である。
図１（ａ）では、システム１、システム２及びシステム３に割当られた周波数帯域が同一である。この場合、システム１は、システム２及び３の干渉を考慮する必要がある。
図１（ｂ）では、システム２に割当られた周波数帯域はシステム１に割当られた周波数帯域に包含され、システム３に割当られた周波数帯域はシステム１に割当られた周波数帯域とその一部が重複する。この場合、システム１は、割当られた周波数帯域が他のシステムから受ける干渉を考慮する必要がある。
図２は、複数の無線通信システムを同一地域で展開する例を説明するための図である。システム１、システム２及びシステム３は異なる目的で、地理的に重なり合って利用される。システム３はシステム１に包含される地域で展開され、システム２はシステム１およびシステム３とその一部が重なる地域で展開される。
図２に示すように、異なるシステムが、同一の周波数帯域を利用し、同一地域で展開されることにより、各システムは互いに干渉する。
本発明の実施例においては、図１および図２に示したシステム１について説明し、他の無線通信システム（システム２、システム３）の干渉を考慮してチャネルを割当ることにより、高品質な通信品質を維持しつつ、効率的な周波数利用を実現する場合について説明する。
次に、本発明の第１の実施例に係る無線通信システムにおける通信設定時の制御フローについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、送信無線局１と受信無線局２とを備える。
図３に示すように、まず、送信無線局１は、例えば制御チャネルを用いて受信無線局２に対して通信要求を行う（ステップＳ１０）。そして、送信無線局１は、受信無線局２から通信要求確認の通知を受けた時点で（ステップＳ１１）、他の無線通信システム（システム２、システム３）の周波数帯域の利用状況を検出する（ステップＳ１２）。次に、検出結果に基づき送信サブキャリアを決定する（ステップＳ１３）。次に、決定された送信サブキャリアを用いてマルチキャリア信号を生成し（ステップＳ１４）、受信無線局２に対して通信チャネルを用いて送信する（ステップＳ１５）。
受信無線局２は、送信無線局１から送信されたマルチキャリア信号を受信すると、受信すべきサブキャリアを特定する。次に、受信無線局２は特定したサブキャリアの信号を復調し、送信されたデータを再生する（ステップＳ１７）。
次に、本実施例に係る無線通信システムの構成について、図４を参照して説明する。
本実施例に係る無線通信システムは、上述したように、通信を確立しようとする一対の送信無線局１と受信無線局２とを備える。
送信無線局１は、アンテナを備えたマルチキャリア信号生成部１−１と、マルチキャリア信号生成部１−１に接続された送信サブキャリア制御部１−２と、送信サブキャリア制御部１−２に接続された他システム干渉検出部１−３とを備える。
送信無線局１は、送信データをマルチキャリア信号生成部１−１に入力し複数のサブキャリアを用いるマルチキャリア変調を行うことにより、マルチキャリア信号を生成して送信部から送信する。この場合、他システム干渉検出部１−３は、受信無線局２や上位制御局（図示なし）の情報に基づき、周辺に配置された他の無線通信システム、例えばシステム２及びシステム３の無線局による干渉を検出し、その検出結果を送信サブキャリア制御部１−２へ通知する。送信サブキャリア制御部１−２は、他の無線通信システムが利用している周波数帯域と重複しないようにサブキャリアの数及び周波数を決定し、決定したサブキャリアを伝送に用いるようにマルチキャリア信号生成部１−１を制御する。マルチキャリア信号生成部１−１では、送信サブキャリア制御部１−２により指定されたサブキャリアを用いてマルチキャリア信号を生成する。
一方、受信無線局２は、アンテナを備えたマルチキャリア信号復調部２−１と、マルチキャリア信号復調部２−１に接続された受信サブキャリア制御部２−２とを備える。
受信無線局２は、受信したマルチキャリア信号を復調し、送信されたデータを再生する。この場合、受信サブキャリア制御部２−２では、信号伝送に用いられたサブキャリアの数及び周波数を検出し、マルチキャリア信号の中から復調すべきサブキャリアを指定する。マルチキャリア信号復調部２−１では、受信サブキャリア制御部２−２により指定されたサブキャリアの復調を行う。
このような構成により、本実施例に係る無線通信システムは、同一周波数を利用する複数の無線通信システムが近接して利用された場合においても、他の無線通信システムが利用している周波数帯域と重複しないようにサブキャリア数及び周波数を決定できるため、他の無線通信システムへ与える干渉を低減でき、伝送品質の向上及び周波数の有効利用を実現できる。
次に、本発明の第２の実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局の構成について、図５を参照して説明する。
本実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局２は、マルチキャリア信号を受信するアンテナ２−１０と、アンテナ２−１０に接続された受信信号分離部２−１１及び復調部と、受信信号分離部２−１１に接続された被干渉量測定用周波数帯域指定部２−１２と、受信信号分離部２−１１に接続された一または複数の被干渉信号電力測定部２−１３１〜２−１３Ｎと、被干渉信号電力測定部２−１３１〜２−１３Ｎにそれぞれ接続された一または複数の他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎと、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎにそれぞれ接続された被干渉信号電力しきい値設定部２−１５と、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎに接続された利用可能サブキャリア検出部２−１６と、利用可能サブキャリア検出部２−１６に接続された利用可能サブキャリア情報通知部２−１７とを備える。
アンテナ２−１０により受信されたマルチキャリア信号は、復調部に入力されるとともに利用可能サブキャリアを検出するために、受信信号分離部２−１１に入力される。被干渉量測定用周波数帯域指定部２−１２では、当該無線通信システムが利用可能な全周波数帯域（システム帯域）を被干渉量の測定を行うための複数の周波数帯域に細分化し、受信信号分離部２−１１へ通知する。
ここで、被干渉量測定用周波数帯域ＢＩの決定例を、図６を参照して説明する。
まず、全システム帯域を１サブキャリア当たりの周波数帯域Ｂｓｕｂを基準として、例えば、ＢＩ＝Ｂｓｕｂ（１）、ＢＩ＝２×Ｂｓｕｂ（２）、ＢＩ＝４×Ｂｓｕｂ（３）のように指定する。受信信号分離部２−１１は受信信号をＢＩ毎のＮ個（Nは正の整数）の信号に分離する。例えば、ＢＩ＝Ｂｓｕｂの場合、受信信号分離部２−１１は受信信号を１サブキャリア毎に分離する。被干渉信号電力測定部２−１３１〜２−１３Ｎでは、分離されたＮ個の信号について被干渉信号電力を測定する。例えば、１サブキャリア毎に分離された信号について被干渉信号電力を測定する。ここで、干渉とは、受信無線局２が、一または複数の送信無線局１から送信された信号によって受ける干渉（被干渉）をいう。
そして、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎでは、測定された被干渉信号電力を、被干渉量しきい値、例えば被干渉信号電力しきい値と比較する。測定された被干渉信号電力が被干渉信号電力しきい値を超える場合には当該サブキャリアは他の無線通信システム、例えばシステム２及びシステム３による干渉を受けるものと判定し、測定された被干渉信号電力が被干渉信号電力しきい値より小さい場合には当該サブキャリアを伝送に用いても、他の無線通信システムによる干渉の影響はないものと判定する。ここで、被干渉信号電力しきい値は、例えば所望の通信品質を維持することができる被干渉信号電力値を用いる。
利用可能サブキャリア検出部２−１６では、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎでの判断結果に基づき、被干渉信号の影響により伝送特性の劣化を生じないサブキャリア数及びサブキャリア周波数を検出する。
ここで、サブキャリア毎（ＢＩ＝Ｂｓｕｂ）に測定した被干渉信号電力及び被干渉信号電力しきい値を用いた判定により、利用可能とされたサブキャリアの検出結果の例を、図７に示す。測定された被干渉信号電力（測定被干渉量）が被干渉信号電力しきい値（被干渉量しきい値）を超える場合には当該サブキャリアは利用不可と判定され、測定された被干渉信号電力が被干渉信号電力しきい値より小さい場合には当該サブキャリアは利用可能と判定される。
検出されたサブキャリア数及びサブキャリア周波数などのサブキャリア情報は、利用可能サブキャリア情報として利用可能サブキャリア情報通知部２−１７を介して送信無線局１に通知される。
このような構成により、本実施例に係る無線通信システムでは、被干渉信号電力により、他の無線通信システムの利用状況を判定できるため、通信中だけでなく通信回線を設定する際にも精度よく利用可能なサブキャリアを検出することができる。
また、受信無線局２における他の無線通信システムから受ける干渉の影響を考慮して伝送に用いるサブキャリアを決定することができるため、伝送品質の向上及び周波数の有効利用を実現できる。
また、ここでは、被干渉量として、被干渉信号電力を測定する場合について述べたが、被干渉信号電力と雑音電力の和を測定するようにしてもよい。この場合被干渉量しきい値として、例えば、所望の通信品質を維持することができる被干渉信号電力と雑音電力の和の値を用いる。
次に、本発明の第３の実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局２の構成を、図８を参照して説明する。
本実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局２は、マルチキャリア信号を受信するアンテナ２−１０と、アンテナ２−１０に接続された受信信号分離部２−１１および復調部と、受信信号分離部２−１１に接続された被干渉量測定用周波数帯域指定部２−１２と、受信信号分離部２−１１に接続された一または複数の希望信号電力測定部２−１８１〜２−１８Ｎおよび被干渉信号電力測定部２−１３１〜２−１３Ｎと、対応する希望信号電力測定部２−１８１〜２−１８Ｎおよび被干渉信号電力測定部２−１３１〜２−１３Ｎ毎にそれぞれ接続された一または複数の希望信号電力対被干渉信号電力比算出部２−１９１〜２−１９Ｎと、希望信号電力対被干渉信号電力比算出部２−１９１〜２−１９Ｎにそれぞれ接続された一または複数の他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎと、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎにそれぞれ接続された被干渉信号電力しきい値設定部２−１５と、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎに接続された利用可能サブキャリア検出部２−１６と、利用可能サブキャリア検出部２−１６に接続された利用可能サブキャリア情報通知部２−１７とを備える。
本実施例に係る無線通信システムでは、被干渉量として、希望信号電力対被干渉信号電力比を用いる。図５を参照して説明した受信無線局２と同様に、ＢＩ毎のＮ個の信号について被干渉信号電力を測定する。また、希望信号電力測定部２−１８１〜２−１８Ｎは、各信号の希望信号電力を測定する。
希望信号電力対被干渉信号電力比算出部２−１９１〜２−１９Ｎは、希望信号電力測定部２−１８１〜２−１８Ｎにより測定された希望信号電力と被干渉信号電力測定部２−１３１〜２−１３Ｎにより測定された被干渉信号電力との比を算出する。例えば、ＢＩ＝Ｂｓｕｂの場合、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎは、サブキャリア毎の希望信号電力対被干渉信号電力比により、他の無線通信システム、例えばシステム２及びシステム３による当該周波数帯域における利用状況を検出し、利用可能なサブキャリアを検出する。この場合、しきい値として、例えば、所望の通信品質を維持することができる希望信号電力対被干渉信号電力比を用いる。
検出されたサブキャリア情報は利用可能サブキャリア情報通知部２−１７を介して送信無線局1に通知される。
このような構成により、本発明の実施例に係る他の無線通信システムは、通信中に希望信号の受信品質を維持できるサブキャリアを高精度に検出することができる。
また、ここでは、被干渉量として、希望信号電力対被干渉信号電力比を測定する場合について述べたが、希望信号電力対被干渉信号電力及び雑音電力比を測定するようにしてもよい。この場合被干渉量しきい値として、例えば、所望の通信品質を維持することができる希望信号電力対被干渉信号電力及び雑音電力比の値を用いる。
次に、本発明の第４の実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局２の構成を、図９を参照して説明する。
本発明の実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局は、マルチキャリア信号を受信するアンテナ２−１０と、アンテナ２−１０に接続された受信信号分離部２−１１および干渉除去機能を有する復調部と、受信信号分離部２−１１に接続された被干渉量測定用周波数帯域指定部２−１２と、受信信号分離部２−１１に接続された一または複数の希望信号レプリカ生成部２−２０１〜２−２０Ｎおよび被干渉信号レプリカ生成部２−２１１〜２−２１Ｎと、対応する希望信号レプリカ生成部２−２０１〜２−２０Ｎおよび被干渉信号レプリカ生成部２−２１１〜２−２１Ｎと受信信号分離部２−１１にそれぞれ接続された、一または複数の誤差信号算出部２−２２１〜２−２２Ｎと、誤差信号算出部２−２２１〜２−２２Ｎにそれぞれ接続された一または複数の他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎと、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎにそれぞれ接続された誤差信号しきい値設定部２−２３と、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎに接続された利用可能サブキャリア検出部２−１６と、利用可能サブキャリア検出部２−１６に接続された利用可能サブキャリア情報通知部２−１７とを備える。
本実施例に係る無線通信システムでは、復調部及び被干渉量測定部はそれぞれ干渉信号除去機能を備える。例えば、レプリカ生成型干渉除去（非特許文献３を参照）を適用した場合、復調部では希望信号及び干渉信号の伝搬路を推定し、伝搬路の推定値と希望信号及び干渉信号の候補値から希望信号レプリカと干渉信号レプリカ、及びそれらの和である受信信号レプリカを生成する。次に、実際の受信信号と最も近い受信信号レプリカを与える希望信号及び干渉信号の候補を判定し、希望信号の候補を受信信号の判定結果として出力する送信データを再生する。
一方、希望信号レプリカ生成部２−２０１〜２−２０Ｎおよび被干渉信号レプリカ生成部２−２１１〜２−２１Ｎからなる被干渉量測定部では、レプリカ生成型干渉除去部で算出される受信信号、すなわち受信信号から被干渉量を除去した信号と受信信号レプリカ（希望信号）との差により示される誤差信号を被干渉量として用い、ＢＩ毎にＮ個の誤差信号を測定する。例えば、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎは、ＢＩ＝Ｂｓｕｂの場合に、サブキャリア毎の誤差信号の大きさにより、他の無線通信システム、例えばシステム２及びシステム３による当該周波数帯域における利用状況を検出し、利用可能なサブキャリアを検出する。検出したサブキャリアの情報は利用可能サブキャリア情報通知部２−１７を介して送信無線局１に通知される。ここで、被干渉量しきい値として、例えば所望の通信品質を維持できる誤差信号の値を用いる。
このような構成により、本実施例に係る無線通信システムは、通信中に希望信号の受信品質を維持できるサブキャリアを高精度に検出することができる。
次に、本発明の第５の実施例に係る無線通信システムにおける送信無線局の構成を、図１０を参照して説明する。
本実施例に係る無線通信システムにおける送信無線局１は、マルチキャリア信号を送信するアンテナ１−１０と、アンテナ１−１０に接続され、送信データが入力されるマルチキャリア信号生成部１−１と、マルチキャリア信号生成部１−１に接続され、受信無線局２より送信された利用可能サブキャリア情報が入力される送信サブキャリア制御部１−２とを備える。また、送信サブキャリア制御部１−２は、マルチキャリア信号生成部１−１に接続されたサブキャリア周波数指定部１−２１と、サブキャリア周波数指定部１−２１に接続されたサブキャリア数指定部１−２２と、サブキャリア周波数指定部１−２１およびサブキャリア数指定部１−２２に接続された送信サブキャリア決定部１−２３と、送信サブキャリア決定部１−２３に接続され、受信無線局２より送信された利用可能サブキャリア情報が入力される希望無線受信局指定サブキャリア情報抽出部１−２４とを備える。
送信データは、符号化・変調部（図示なし）で符号化及び変調された後、マルチキャリア信号生成部１−１でマルチキャリア信号に変換される。送信サブキャリア制御部１−２では、以下の処理が行われる。
希望無線受信局指定サブキャリア情報抽出部１−２４は、受信無線局２から通知される信号から利用可能サブキャリア情報を抽出する。送信サブキャリア決定部１−２３は、抽出された利用可能サブキャリア情報に基づき、送信に用いるサブキャリア数及びサブキャリア周波数を決定する。サブキャリア数指定部１−２２は、決定されたサブキャリア数を指定し、サブキャリア周波数指定部１−２１は、決定されたサブキャリア周波数を指定する。マルチキャリア信号生成部１−１は、決定され、指定された送信サブキャリア数とサブキャリア周波数に基づいて、マルチキャリア信号を生成する。
このような構成により、本発明の実施例に係る無線通信システムは、受信無線局２において干渉の影響を受けないサブキャリアを用いて信号を伝送できるため、伝送品質の向上及び周波数の有効利用の実現ができる。
次に、本発明の第６の実施例に係る無線通信システムにおける送信無線局の構成を、図１1を参照して説明する。
本実施例に係る無線通信システムにおける送信無線局１は、マルチキャリア信号を送信するアンテナ１−１０と、アンテナ１−１０に接続され、送信データが入力されるマルチキャリア信号生成部１−１と、マルチキャリア信号生成部１−１に接続され、近隣に位置する他の無線通信システムの無線局および上位制御局のうち少なくとも一方からそれぞれの局が保持する他の無線通信システム、例えばシステム２及びシステム３の周波数利用状況が入力される送信サブキャリア制御部１−２とを備える。
また、送信サブキャリア制御部１−２は、マルチキャリア信号生成部１−１に接続されたサブキャリア周波数指定部１−２１と、サブキャリア周波数指定部１−２１に接続されたサブキャリア数指定部１−２２と、サブキャリア周波数指定部１−２１およびサブキャリア数指定部１−２２に接続された送信サブキャリア決定部１−２３と、送信サブキャリア決定部１−２３に接続され、近隣に位置する他の無線通信システムの無線局および上位制御局のうち少なくとも一方からそれぞれの局が保持する他の無線通信システムの周波数利用状況が入力される他システム無線局周波数利用状況推定部１−２５を備える。
本実施例に係る無線通信システムでは、送信サブキャリア制御部１−２において以下の処理が行われる。
他システム無線局周波数利用状況指定部１−２５は、当該無線通信システムを利用する他の無線通信システムの無線局や上位制御局からそれぞれの局が保持する他の無線通信システムの周波数利用状況を収集する。次に送信サブキャリア決定部１−２３は、収集された他の無線通信システムの周波数利用状況に基づき、他の無線通信システムへの干渉を防止できるサブキャリア数及びサブキャリア周波数を決定する。
図１０を参照して説明した送信無線局と同様に、マルチキャリア信号生成部１−１は決定、指定された送信サブキャリア数とサブキャリア周波数とに基づいてマルチキャリア信号を生成する。
このような構成により、本実施例に係る無線通信システムは、他の無線通信システムに対する干渉を防止できるサブキャリアを用いて伝送できるため、周波数の有効利用が実現できる。
次に、本発明の第７の実施例に係る無線通信システムにおける通信設定時の制御フローについて、図１２を参照して説明する。
まず、送信無線局１は、例えば制御チャネルを介して受信無線局２に対して通信要求を行う（ステップＳ２０）。そして、受信無線局２から通信要求確認の通知を受けた時点で（ステップＳ２１）、他システムによる周波数帯域の利用状況を検出するために、受信無線局２、周辺に位置する無線局３及び制御局４に対して利用可能サブキャリア通知要求を行う（ステップＳ２２、ステップＳ２３、ステップＳ２４）。
受信無線局２は、利用可能サブキャリア通知要求に基づき、受信無線局２において利用可能なサブキャリアを検出し（ステップＳ２６）、送信無線局１に対して利用可能なサブキャリアを通知する（ステップＳ２７）。
同様に、周辺無線局３は、利用可能サブキャリア通知要求に基づき、利用可能なサブキャリアを検出し、利用可能サブキャリアを推定して送信無線局１に対して通知する（ステップＳ２８）。
制御局４は、利用可能サブキャリア通知要求を受信すると、他システムの制御局５に利用可能サブキャリア通知要求を行い（ステップＳ２５）、他システムの制御局５から利用可能サブキャリアの通知を受信する（ステップＳ３０）。また、制御局４は、制御局４における利用可能なサブキャリアを検出し、検出した利用可能なサブキャリアおよび他システムの制御局５から受信した利用可能サブキャリアに基づいて、利用可能サブキャリアを推定して、送信無線局１に対して通知する（ステップＳ２９）。
送信無線局1は、受信無線局２、周辺無線局３、及び制御局4から通知された利用可能サブキャリア情報（利用可能サブキャリア通知応答）に基づき送信サブキャリアを決定する（ステップS３１）。次に、決定された送信サブキャリアに基づいて符号化・変調の制御を行う（ステップＳ３２）。次に、決定された送信サブキャリアを用いてマルチキャリア信号を生成し（ステップS３３）、受信無線局２に対して送信する（ステップＳ３４）。
受信無線局２はマルチキャリア信号を受信すると、まず、受信すべきサブキャリアを特定する（ステップS３５、ステップS３６）。次に、特定したサブキャリアの信号を復調し、送信されたデータを再生する（ステップS３７）。
次に、本実施例に係る無線通信システムの構成について、図１３を参照して説明する。
本実施例に係る無線通信システムは、上述したように、通信を確立しようとする一対の送信無線局１と受信無線局２とを備える。
送信無線局１は、アンテナを備えたマルチキャリア信号生成部１−１と、マルチキャリア信号生成部１−１に接続された送信サブキャリア制御部１−２と、送信サブキャリア制御部１−２に接続された他システム利用情報収集部１−５と、マルチキャリア信号生成部１−１および送信サブキャリア制御部１−２に接続され、送信データが入力される送信データ符号化・変調部１−４とを備える。
一方、受信無線局２は、アンテナを備えた信号分離部２−３と、信号分離部２−３に接続されたマルチキャリア信号復調部２−１と、マルチキャリア信号復調部２−１に接続された受信サブキャリア指定部２−５と、信号分離部２−３に接続された利用サブキャリア検出部２−４とを備える。
送信無線局１は、送信サブキャリア制御部１−２の制御に基づいて、送信データ符号化・変調部１−４により送信データを符号化・変調し、マルチキャリア信号生成部１−１によりマルチキャリア信号を生成し送信する。この場合送信サブキャリア制御部１−２は、他システム利用情報収集部１−５により収集された利用可能サブキャリア情報に基づいて制御を行う。また、送信サブキャリア制御部１−２で指定した送信サブキャリア情報を例えば制御チャネルを用いて受信無線局２へ通知する。
受信無線局２は、信号分離部２−３において、受信信号を分離する。マルチキャリア信号復調部２−１は、受信したマルチキャリア信号を復調し、送信されたデータを再生する。このとき、受信サブキャリア指定部２−５は、通知された信号から送信サブキャリア情報を抽出し復調すべきサブキャリアを指定する。また、利用可能サブキャリア検出部２−４は、送信無線局１から送信された利用可能サブキャリア通知要求に応じて、利用可能であるサブキャリアの検出を行う。
このような構成により、本実施例に係る無線通信システムは、伝送に用いられたサブキャリアを高精度に指定でき、干渉信号のみの信号を復調することによる伝送品質の劣化を回避することができる。
次に、本発明の第８の実施例に係る無線通信システムにおける通信設定時の制御フローについて、図１４を参照して説明する。
まず、送信無線局１は、受信無線局２に対して通信要求を行う（ステップＳ２０）。そして、受信無線局２から通信要求確認の通知を受けた時点で（ステップＳ２１）、他の無線通信システム、例えばシステム２及びシステム３による周波数帯域の利用状況を検出するために、受信無線局２に対して利用可能サブキャリア通知要求を行う（ステップＳ２２）。
受信無線局２は、利用可能サブキャリア通知要求に基づき、受信無線局２において利用可能なサブキャリアを検出し（ステップＳ２６）、送信無線局１に対して利用可能なサブキャリアを通知する（ステップＳ２７）。
送信無線局1は、受信無線局２から通知された利用可能サブキャリア応答に含まれる利用可能周波数帯域の情報と送信データのサービス品質(Quality of Service : QOS)情報に基づき送信サブキャリアを決定し、符号化・変調制御を行う（ステップＳ３１、ステップＳ３２）。例えば、ＱＯＳ情報には、帯域幅、速度、遅延等のネットワークの品質やディジタル化された音声や動画像の品質等が含まれる。送信サブキャリア情報及び信号処理パラメータ（符号化及び変調パラメータ）は、例えば制御チャネルを用いて受信無線局２に通知される（ステップＳ４０、ステップＳ４１）。
受信無線局２では送信マルチキャリア情報及び符号化・変調パラメータに基づき受信サブキャリア及び符号化・変調方法を決定する（ステップＳ４３、ステップＳ４４）。
一方、送信無線局１は、決定された送信サブキャリア情報及び符号化・変調パラメータを用いてマルチキャリア信号を生成し（ステップＳ４２）、受信無線局２に対して通信チャネルで送信する（ステップＳ４５）。
受信無線局２ではマルチキャリア信号を受信し、指定された受信サブキャリア及び復調方法により信号を復調し、送信されたデータを再生する（ステップＳ４６）。
次に、本実施例に係る無線通信システムの構成について、図１５を参照して説明する。
本実施例に係る無線通信システムは、上述したように、通信を確立しようとする一対の送信無線局１と受信無線局２とを備える。
送信無線局１は、アンテナを備えたマルチキャリア信号生成部１−１と、マルチキャリア信号生成部１−１に接続された送信サブキャリア制御部１−２と、マルチキャリア信号生成部１−１に接続され、送信データが入力される送信データ符号化・変調部１−４と、送信サブキャリア制御部１−２に接続されたＱＯＳ制御部１−８と、送信データ符号化・変調部１−４に接続された符号化・変調制御部１−６と、符号化・変調制御部１−６に接続された符号化・変調情報送信部１−７とを備える。また、符号化・変調制御部１−６は、送信データ符号化・変調部１−４と接続された符号化パラメータ指定部１−６１と、符号化パラメータ指定部１−６１と接続された変調パラメータ指定部１−６２とを備える。
一方、受信無線局２は、アンテナを備え、受信データを出力するマルチキャリア信号復調部２−１と、マルチキャリア信号復調部２−１に接続された受信サブキャリア指定部２−５および符号化・変調制御部２−６とを備える。
送信サブキャリア制御部１−２は、図９および図１０を参照して説明した受信無線局２から通知される利用可能サブキャリア情報や他の無線通信システムの無線局における周波数利用状況に加えて、送信データに応じて決定されるＱＯＳ情報を制御するＱＯＳ制御部１−８の指示により、送信サブキャリアを決定する。
マルチキャリア信号生成部１−１は、決定した送信サブキャリア数とサブキャリア周波数に基づいてマルチキャリア信号を生成する。このようにすることにより、ＱＯＳに応じて必要なサブキャリア数を柔軟に変更することができ、周波数の有効利用が実現できる。
また、符号化・変調制御部１−６は、ＱＯＳ制御部１−８の指示及び利用可能なサブキャリア数に応じて符号化・変調パラメータを制御する。また、符号化・変調情報送信部１−７は、送信サブキャリア情報を、例えば制御チャネルを用いて受信無線局２へ通知する。マルチキャリア信号復調部２−１は受信したマルチキャリア信号を復調し、送信されたデータを再生する。このとき、受信サブキャリア指定部２−５は復調すべきサブキャリアを指定し、符号化・変調制御部２−６は符号化・変調パラメータを指定する。このような構成により、伝送品質の向上及び周波数有効利用が実現できる。
次に、本発明の第９の実施例に係る無線通信システムにおける通信設定時の制御フローについて、図１６を参照して説明する。
まず、送信無線局１は、受信無線局２に対して通信要求を行う（ステップＳ２０）。そして、受信無線局２から通信要求確認の通知を受けた時点で（ステップＳ２１）、他の無線通信システム、例えばシステム２及びシステム３による周波数帯域の利用状況を検出するために、受信無線局２、周辺に位置する無線局３及び制御局４に対して利用可能サブキャリア通知要求を行う（ステップＳ２２、ステップＳ２３、ステップＳ２４）。
受信無線局２は、利用可能サブキャリア通知要求に基づき、受信無線局２において利用可能なサブキャリアを検出し（ステップＳ２６）、送信無線局１に対して利用可能なサブキャリアを通知する（ステップＳ２７）。
同様に、周辺無線局３は、利用可能サブキャリア通知要求に基づき、利用可能なサブキャリアを検出し、利用可能サブキャリアを推定して送信無線局１に対して通知する（ステップＳ２８）。
制御局４は、利用可能サブキャリア通知要求を受信すると、他の無線通信システムの制御局５に利用可能サブキャリア通知要求を行い（ステップＳ２５）、他の無線通信システムの制御局５から利用可能サブキャリアの通知を受信する（ステップＳ３０）。また、制御局４は、制御局４における利用可能なサブキャリアを検出し、検出した利用可能なサブキャリアおよび他の無線通信システムの制御局５から受信した利用可能サブキャリアに基づいて、利用可能サブキャリアを推定して、送信無線局１に対して通知する（ステップＳ２９）。
送信無線局1は、受信無線局２、周辺無線局３及び制御局4から通知された利用可能周波数帯域の情報と送信データのＱＯＳ情報に基づき送信サブキャリアを決定する（ステップS３１）。また、決定された送信サブキャリア情報とＱＯＳ情報に基づき符号化及び変調パラメータを決定する（ステップS３２）。
送信サブキャリア情報及び符号化・変調パラメータは例えば制御チャネルを用いて受信無線局２に通知される（ステップS４０、ステップS４１）。
受信無線局２は、送信サブキャリア情報、符号化・変調パラメータに基づき受信サブキャリア及び符号化・変調方法を決定する（ステップS４３、ステップS４４）。
一方、送信無線局１は決定された送信サブキャリア及び符号化・変調パラメータを用いて、ＯＦＤＭ信号を生成し（ステップS４７）、受信無線局２に対して通信チャネルで送信する（ステップS４５）。
受信無線局２では、ＯＦＤＭ信号を受信し、ＯＦＤＭ信号を指定された受信サブキャリア及び復調方法により信号を復調し、送信されたデータを再生する。
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける送信サブキャリアの決定例について、図１７を参照して説明する。
ここでは、ＢＩ＝ＢＳｕｂの場合について説明する。まず、受信無線局側（受信局側）において、ＢＩ毎に被干渉量を測定する（１）。さらに、測定した被干渉量を被干渉量しきい値と比較することにより、受信無線局２の観点でサブキャリアの利用可否を判定する（２）。そして、判定結果を受信無線局２から送信無線局１へ通知する（３）。送信無線局側（送信局側）では受信無線局２から通知された利用可能サブキャリア情報に加え、周辺の基地局或いは上位制御局が有する周波数利用状況によって、送信に利用可能なサブキャリアを抽出する（４）、（５）。さらに、受信無線局から送信された送信データのＱＯＳ情報に応じて所望のサブキャリア数を決定し、送信に用いるサブキャリア数を決定する（６）。送信無線局１は決定したサブキャリア数及びサブキャリア周波数を用いてマルチキャリア信号を生成して送信する（８）。また、送信サブキャリアの情報は受信無線側にも通知される（７）。受信無線局側では通知されたサブキャリア情報に基づき、受信マルチキャリアの復調を行う。
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局２の構成について、図１８を参照して説明する。
本実施例に係る無線通信システムは、ＯＦＤＭ伝送システムに適用したものである。
受信無線局２は、アンテナを介して信号が入力されるＧＩ（ガードインターバル）除去部２−２８と、ＧＩ除去部２−２８に接続されたＳ／Ｐ（シリアル・パラレル）変換部２−２９と、Ｓ／Ｐ変換部２−２９に接続されたＦＦＴ（フーリエ変換）部２−３０と、ＦＦＴ部２−３０に接続された有効サブキャリア選択部２−３１と、有効サブキャリア選択部２−３１に接続された復調部２−３２と、復調部２−３２に接続されたＰ／Ｓ（パラレル・シリアル）変換部２−３３と、Ｐ／Ｓ変換部２−３３に接続され、受信データが出力される復調部２−３４とを備える。
また、受信無線局２は、送信無線局１より、信号が入力されるサブキャリア情報受信部２−３５と、サブキャリア情報受信部２−３５に接続された受信サブキャリア制御部２−３７とを備える。受信サブキャリア制御部２−３７は、サブキャリア情報受信部２−３５、ＦＦＴ部２−３０、及び有効サブキャリア選択部と接続されたサブキャリア周波数指定部２−３７１と、サブキャリア情報受信部２−３５および有効サブキャリア選択部２−３１と接続されたサブキャリア数指定部２−３７２とを備える。
また、受信無線局２は、送信無線局１より、信号が入力される符号化・変調情報受信部２−３６と、符号化・変調情報受信部２−３６に接続された符号化・変調制御部２−３８とを備える。符号化・変調制御部２−３８は、符号化・変調情報受信部２−３６及び復号部２−３４に接続された符号化パラメータ指定部２−３８１と、符号化・変調情報受信部２−３６及び復調部２−３２と接続された変調パラメータ指定部２−３８２とを備える。
また、受信無線局２は、マルチキャリア信号が入力される受信信号分離部２−１１と、受信信号分離部２−１１に接続された被干渉量測定用周波数帯域指定部２−１２と、受信信号分離部２−１１に接続された一または複数の被干渉量測定部２−２６１〜２−２６Ｎと、被干渉量測定部２−２６１〜２−２６Ｎにそれぞれ接続された一または複数の他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎと、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎにそれぞれ接続された被干渉量しきい値設定部２−２７と、他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎに接続された利用可能サブキャリア検出部２−１６と、利用可能サブキャリア検出部２−１６に接続され、送信無線局１に信号を出力する利用可能サブキャリア情報通知部２−１７とを備える。
受信ＯＦＤＭ信号はガードインターバル(guard interval : GI)が取り除かれた後、直並列(serial-to-parallel : S/P)変換され、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform : FFT)されてサブキャリア毎の信号に分離される。ＦＦＴの対象となるサブキャリア周波数は送信無線局１から通知されるサブキャリア情報に基づき受信サブキャリア制御部２−３７が決定する。有効サブキャリア選択部２−３１はＦＦＴの出力から受信サブキャリア制御部２−３７により指定されるサブキャリアの信号を抽出し、復調部２−３２へ入力する。復調部２−３２では、送信無線局１から通知された符号化・変調パラメータに基づき、符号化・変調制御部２−３８により指定される変調パラメータを用いて信号をサブキャリア毎に復調する。復調部２−３２の出力は平直列(parallel-to-serial : P/S)変換され。復号部２−３４へ入力される。復号部２−３４では、符号化・変調制御部２−３８により指定される符号化パラメータを用いて復号し、送信されたデータを再生する。
一方、受信信号は利用サブキャリアを検出するために、受信信号分離部２−１１へも入力されＢＩ毎の被干渉量が測定される。他システム利用状況判定部２−１４１〜２−１４Ｎにおいて、測定された被干渉量、例えば測定被干渉信号電力を被干渉量しきい値、例えば被干渉信号電力しきい値と比較し、他の無線通信システムの利用状況を判定する。この判定結果に基づき、被干渉信号の影響により伝送特性の劣化を生じないサブキャリア数及びサブキャリア周波数を検出する。検出したサブキャリアの情報は利用可能サブキャリア情報通知部２−１７を介して送信無線局１に通知される。
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける送信無線局１の構成について、図１９を参照して説明する。
本発明の実施例に係る無線通信システムは、ＯＦＤＭ伝送システムに適用したものである。
送信無線局１は、送信データが入力される符号化部１−１０と、符号化部１−１０に接続されたＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１−１１と、Ｓ／Ｐ変換部１−１１に接続された変調部１−１２と、変調部１−１２に接続されたサブキャリア配置部１−１３と、サブキャリア配置部１−１３に接続されたＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）部１−１４と、ＩＦＦＴ部１−１４に接続されたＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部１−１５と、Ｐ／Ｓ変換部１−１５に接続され、マルチキャリア信号を送信するＧＩ（ガードインターバル）部１−１６とを備える。また、送信無線局１は、送信データが入力されるＱＯＳ制御部１−８を備える。
また、送信無線局１は、符号化部１−１０およびＳ／Ｐ変換部１−１１と接続された符号化・変調制御部１−６を備える。この符号化・変調制御部１−６は、符号化部１−１０およびＳ／Ｐ変換部１−１１と接続された符号化パラメータ指定部１−６１と、Ｓ／Ｐ変換部１−１１、変換部１−１２、及びＱＯＳ制御部１−８と接続された変調パラメータ指定部１−６２とを備える。
また、送信無線局１は、送信サブキャリア制御部１−２を備える。送信サブキャリア制御部１−２は、サブキャリア配置部１−１３、ＩＦＦＴ部１−１４と接続されたサブキャリア周波数指定部１−２１と、サブキャリア周波数指定部１−２１及びＱＯＳ制御部１−８と接続されたサブキャリア数指定部１−２２と、サブキャリア周波数指定部１−２１及びサブキャリア数指定部１−２２に接続された送信サブキャリア決定部１−２３と、送信サブキャリア決定部１−２３と接続され、受信無線局２から利用可能サブキャリア情報が入力される希望無線受信局指定サブキャリア情報抽出部１−２４と、送信サブキャリア決定部１−２３と接続され、近隣に位置する他の無線通信システムの無線局、上位制御局からから利用可能サブキャリア情報が入力される他システム無線局サブキャリア利用状況推定部１−２５とを備える。
また、送信無線局１は、符号化パラメータ指定部１−６１及び変調パラメータ指定部１−６２と接続された符号化・変調情報送信部１−７と、サブキャリア周波数指定部１−２１及びサブキャリア数指定部１−２２と接続されたサブキャリア情報送信部１−９とを備える。
送信データは、利用可能なサブキャリア数及びＱＯＳ情報に応じて符号化・変調制御部１−６により決定される符号化パラメータにより符号化後、Ｓ／Ｐ変換されて変調部１−１２に入力される。変調部１−１２では、符号化・変調制御部１−６により決定される変調パラメータによって変調され、サブキャリア配置部１−１３へ入力される。サブキャリア配置部１−１３では受信無線局２、他の無線局や上位制御局から通知される利用可能サブキャリア情報および送信データのＱＯＳ情報に基づいて、送信サブキャリア制御部１−２により決定されるサブキャリア数およびサブキャリア周波数にしたがって変調された信号のサブキャリア配置を決定する。サブキャリア配置部１−１３の出力は逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT)された後、並直列(P/S : parallel-to-serial)変換され、さらにガードインターバルを付加して送信される。サブキャリア情報送信部１−９は、送信サブキャリア情報及び符号化・変調パラメータは例えば制御チャネルを介して受信無線局へ通知する。
上述した実施例においては、利用形態や通信方式の異なる３の無線通信システムが、同一周波数帯域を割当られ、それらの無線通信システムと地理的に重複して運用される場合について説明したが、上述のサブキャリア選択方法を用いることにより、３以上の無線通信システムについても同様にチャネルを割当ることができる。
本発明に係る無線通信システムは、他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、送信無線局と受信無線局とが複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式を用いる無線通信システムに適用できる。
複数の無線通信システムへの周波数割当例を説明するための図であり、（ａ）は各システムが同一周波数帯域幅を利用する場合の割当例であり、図1（ｂ）は各システムが利用する周波数帯域の一部が重複する場合の割当例である。 複数の無線通信システムを同一地域で展開する例を説明するための図である。 本発明の第１の実施例に係る無線通信システムにおける制御フローを説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施例に係る無線通信システムの構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第２の実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の実施例に係る無線通信システムにおける被干渉量測定に用いる周波数帯域幅の指定を説明するための図である。 本発明の実施例に係る無線通信システムにおける被干渉量測定の結果を説明するための図である。 本発明の第３の実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第４の実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第５の実施例に係る無線通信システムにおける送信無線局の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第６の実施例に係る無線通信システムにおける送信無線局の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第７の実施例に係る無線通信システムにおける制御フローを説明するためのフローチャートである。 本発明の第７の実施例に係る無線通信システムの構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第８の実施例に係る無線通信システムにおける制御フローを説明するためのフローチャートである。 本発明の第８の実施例に係る無線通信システムの構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第９の実施例に係る無線通信システムにおける制御フローを説明するためのフローチャートである。 本発明の第９の実施例に係る無線通信システムにおけるサブキャリアの決定例を説明するための図である。 本発明の第９の実施例に係る無線通信システムにおける受信無線局の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第９の実施例に係る無線通信システムにおける送信無線局の構成を説明するためのブロック図である。
符号の説明
１ 送信無線局
２ 受信無線局

Claims (10)

  1. 他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、送信無線局と受信無線局とが複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式を用いる無線通信システムにおいて、
    前記受信無線局は、
    前記無線通信システムに割当られた周波数帯域を、被干渉量測定を行う周波数帯域毎に細分化する被干渉量測定用周波数帯域指定手段と、
    細分化された周波数帯域毎に、受信信号の被干渉量を測定する被干渉量測定手段と、
    前記被干渉量に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定する利用可能サブキャリア決定手段と
    を備え、
    前記送信無線局は、
    前記利用可能なサブキャリアに基づいて、送信するマルチキャリア信号に用いる送信サブキャリアを決定する送信サブキャリア制御手段を備える
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 送信無線局から複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信無線局の制御装置であって、
    当該受信無線局に割当られた周波数帯域を、被干渉量測定を行う周波数帯域毎に細分化する被干渉量測定用周波数帯域指定手段と、
    細分化された周波数帯域毎に、受信信号の被干渉量を測定する被干渉量測定手段と、
    前記被干渉量に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定する利用可能サブキャリア決定手段と
    を備えることを特徴とする受信無線局の制御装置。
  3. 請求項２に記載の受信無線局の制御装置において、
    前記受信信号から前記被干渉信号を除去する干渉信号除去手段を備え、
    前記被干渉量測定手段は、前記干渉信号除去手段の出力と希望信号との差を被干渉量として測定することを特徴とする受信無線局の制御装置。
  4. 他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、受信無線局に複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式における送信無線局の制御装置であって、
    前記受信無線局から送信された利用可能サブキャリア情報に基づいて、前記送信無線局が送信するマルチキャリア信号に用いる送信サブキャリアを決定する送信サブキャリア制御手段を備えることを特徴とする送信無線局の制御装置。
  5. 請求項４に記載の送信無線局の制御装置において、
    前記他の無線通信システムにおける周波数帯域の利用状況を検出するための利用可能サブキャリア通知要求を送信する利用可能サブキャリア通知要求手段と、
    前記利用可能サブキャリア通知要求の応答信号である利用可能サブキャリア通知応答を受信する利用可能サブキャリア通知応答受信手段と
    を備え、
    前記送信サブキャリア制御手段は、前記利用サブキャリア通知応答に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定することを特徴とする送信無線局の制御装置。
  6. 請求項４または５に記載の送信無線局の制御装置において、
    前記受信無線局から送信された送信信号に対する要求サービス品質を示すＱＯＳ情報を受信するＱＯＳ情報受信手段と、
    前記ＱＯＳを満たすために必要な信号処理パラメータを決定する信号処理パラメータ制御手段と
    を備え、
    前記送信サブキャリア制御手段は、前記ＱＯＳに基づいて、送信するマルチキャリア信号に用いるサブキャリアを決定することを特徴とする送信無線局の制御装置。
  7. 送信無線局から複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信無線局におけるサブキャリア選択方法であって、
    当該受信無線局に割当られた周波数帯域を、被干渉量測定を行う周波数帯域毎に細分化するステップと、
    細分化された周波数帯域毎に、受信信号の被干渉量を測定するステップと、
    前記被干渉量に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定するステップと
    を有することを特徴とする受信無線局におけるサブキャリア選択方法。
  8. 他の無線通信システムとサブキャリアの一部を重複して利用し、受信無線局に複数のサブキャリアを用いて信号伝送を行うマルチキャリア伝送方式における送信無線局のサブキャリア選択方法であって、
    前記受信無線局から送信された利用可能サブキャリア情報に基づいて、前記送信無線局が送信するマルチキャリア信号に用いる送信サブキャリアを決定するステップを有することを特徴とする送信無線局のサブキャリア選択方法。
  9. 請求項８に記載の送信無線局のサブキャリア選択方法において、
    前記他の無線通信システムにおける周波数帯域の利用状況を検出するための利用可能サブキャリア通知要求を送信するステップと、
    前記利用可能サブキャリア通知要求の応答信号である利用可能サブキャリア通知応答を受信するステップと、
    前記利用サブキャリア通知応答に基づいて、利用可能なサブキャリアを決定するステップと
    を有することを特徴とする送信無線局のサブキャリア選択方法。
  10. 請求項９に記載の送信無線局のサブキャリア選択方法において、
    前記受信無線局から送信された送信信号に対する要求サービス品質を示すＱＯＳ情報を受信するステップと、
    前記ＱＯＳ情報に基づいて、送信するマルチキャリア信号に用いるサブキャリアを決定するステップと
    を有することを特徴とする送信無線局のサブキャリア選択方法。
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