CN1754336A - 无线通信***及无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信***，它把收发的多个信号序列调制为分配给多个小区的每一个小区的至少一个频率信道，在无线站间进行通信，由下述单元构成：信道映射单元，其对于每一小区重新安排对各小区所分配的多个频率信道，并作为所述信号序列的收发频带重新分配特定的频率信道；和带宽控制单元，其根据所述分配的频率信道的传输状况，控制所述已分配的频率信道的带宽。

Description

无线通信***及无线通信方法
技术领域
本发明涉及在OFDM方式或***方式等正交频分多重调制方式的数字传送中使用的、无线基站和多个移动通信终端通过多重线路进行通信时的无线通信***以及无线通信方法。
背景技术
(A)关于数字蜂窝***
在现有的数字蜂窝***(例如PDC：Personal Digital Cellulartelecommunication system、PHS：Personal Handy-phone System、GSM：GlobalSystem for Mobile Communications)中，无线基站和多个移动通信终端通过时分多址(TDMA))的无线线路进行通信。
在这些***中，在各无线基站中，分配固有频率信道以使不与邻接的基站产生干扰，把由该固有频率信道组成的线路作为多个时分多址化(TDMA)的线路，可以不与多个移动通信终端和无线基站发生干扰进行通信。
在这样现有的无线通信***中，各基站的管辖区域，在由多小区构成的场合，例如，在各小区内连结无线基站和移动通信终端的无线通信，通过分配给各基站的线路频率信道进行。于是，在FDMA或者TDMA蜂窝方式中的无线通信中，为避免邻接小区干扰，进行在邻接小区中不使用相同频率信道那样的频率信道。在这样现有的频率信道分配方法中，有以下几种。
(1)固定频率信道分配
在固定频率信道分配(FCA：Fixed Channel Assignment)中，固定决定每一无线小区可选择的无线频率信道，为谋求在最适当的距离间隔上再利用无线频率信道那样构成。因为预先决定在各单元中配置的频率信道进行配置，所以将其称为固定频率信道分配。
(2)动态频率信道分配
与上述固定频率信道分配相对，有对应各小区的通信量动态再配置给各小区分配配置的频率信道的方法。把该方法称为动态频率信道分配。在该方法中，在各无线小区内，可以选择***使用的全部无线频率信道。亦即，只要满足所需要的质量，在任何无线小区中的通信中都可以使用。
在动态频率信道分配方式中，有下面的优点，
(a)可以实现根据通信量的疏密的频率的有效利用，
(b)与固定频率信道配置比较，不需要在***运用开始前进行无线频率信道的配置计划，设计容易。
(B)关于频率正交多路复用方式(OFDM)
另一方面，近年来，作为高速传送中的频率选择性衰减对策，多载波传送方式正在受到关注。在该多载波传送方式中，因为把发送数据分配给频率不同的多个载波发送，所以各载波的频带成为窄频带，副载波的数目越多，越难以受选择性衰减的影响。特别，使各副载波正交的正交频分多路复用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，频率利用效率高，正在无线LAN或者数字广播等中使用。
在这种方式中，设定各载波的频率，使各载波在符号区间内相互正交。OFDM信号的谱连续且互相重叠，像通常的多载波传送那样使用带通滤波器，进行取出特定的载波上的信号的处理。于是，在OFDM中，一般使用逆离散富立叶变换(IDFT：Inverse Discrete Fourier Transform)器和离散富立叶变换(DFT：Discrete Fourier Transform)器，执行各载波的正交化和各副载波信号的抽出。
然后，在该OFDM方式中的接收中，为从抽出的各副载波，通过解调正确地取出数据符号，设置保护频带，在频率轴上配置多个副载波，和通过窄带滤波器分离各副载波的多载波传送不同，在OFDM中，因为可以使各子频率信道的频率间隔重叠后变窄，所以频率利用效率好。
一般的频分多路复用方式的功率谱，如图1所示，由为传送各副载波的信号必需的频带的占有频带和为防止各副载波之间的干扰的保护频带构成。亦即，在***全体中使用的频带全体是(频率信道的占有频带)×N+(保护频带)×(N-1)。
在OFDM中，通过把副载波的频率间隔设定为奈奎斯特第一定理的间隔，保持各运载波之间的正交性，使各调制波频带的重叠成为可能。亦即，如图2所示，正交化了的OFDM信号尽管各副载波的谱重叠，也可以取出符号，所以使副载波的频率信道分离变窄。亦即，在***全体中使用的频带全体仅是(频率信道的占有频带)×(N+1)/2。
图3表示使用逆离散富立叶变换器的现有的OFDM无线装置的结构。在图3中，被发送的数据列最初通过符号映射器1被进行基带数字调制。在串并联变换器2中被变换为同一符号速率的多个频率信道，使用逆离散富立叶变换器4进行逆富立叶变换，变换为正交化了的多个副载波信号。逆富立叶变换器4的并行输出信号，在并串行变换器5中进行串并行变换，并被变换为时间系列发送信号。在无线发送机6中，变换为***使用的RF频带，功率放大后，经由天线7发送。
作为导入OFDM的通信***的例子，有使用5.2HGz频带的无线LAN***等。在该***中使用52个副载波。
在OFDM中，具有通过在符号区间中设定保护间隔可以减轻符号间干扰等的特征。
另外，通常在连续的频带上确保副载波。在OFDM传输中，各副载波间的正交性非常重要，频率的正交性哪怕很少破坏，在副载波间发生副载波间干扰(ICI：Inter-Carrier Interference)，对信号传输特征给予大的影响。
正在数字广播中使用的OFDM***，在确保各副载波间的正交性的同时，在同一频率信道中进行多站同时发送的场合，在各发送处的发送机的载波间取得充分同步，使能够充分确保正交性那样执行广播信号的发送。
(C)关于蜂窝***以及OFDM
作为在无线通信***中使用OFDM的例子，例如提出了使用带分多址(BDMA：Band Division Multiple Access)方式的无线通信***。图4表示BDMA方式的频谱。BDMA方式是饼用频分多址和时分多址的通信方式。在BDMA方式中，在各副载波中进行QPSK等的线性数字调制，进行信息传送。在该种方式中，把全传输频带分割为多个子频带，把分割的子频带作为单位，给不同的用户分配。另外，在特开平10-191431中提出了在多载波传送中，根据用户需要的传送容量来增加或者减少副载波数。
(D)关于CDMA方式
在CDMA的场合，同一频率重复小区的配置理论上是可能的，但是在宏小区内使用同一频带进行通信的微小区存在多个的场合，作为小区内同一频率信道干扰的对策也还是需要DSA(动态频率配置：Dynamic SpectrumAllocation)。
但是，在这种CDMA方式中，有时采用在微小区位于宏小区内等分层小区结构，为在该分层小区结构中有效利用频率，提出了在微小区和宏小区的传送速度不同的***共有同一频带的***中，在一方的频率信道不存在时，准许使用另一方优先度低的空闲的频率信道，移动作为微小区侧的频带和宏小区侧的频带的边界的分界线的方法(例如参照特开平11-205848号公报)。
但是，在上述(A)中说明的数字蜂窝方式等现有的***中，确保多个频率信道，在频率信道的分配中，需要设置一定的间隔进行配置以避开同一频率信道的干扰。
因此，在给***分配的有限的频带中把各频率信道分配给各小区可以有效利用，但是预想到由于今后的数据通信量的增加频率信道数不够，需要进一步谋求频率利用效率高的无线通信***。
另外，在上述(B)中说明的OFDM中，需要确保图5所示那样的、连续配置满足正交的副载波的频率信道频带。因此，信道的分配受限，在频率信道不足的场合，认为难以灵活应对。
另一方面，在上述(C)中说明的数字广播以及无线通信中，因为通过多路径传输会到来时间延迟大的多个延迟波，在信息的高速传输中，从声音、电子邮件、静止图像、运动图像的传输等，无线通信要求的传输速度，根据用户和应用极大变化。因此，如现有的无线通信***那样，在预先分割决定的频带中进行信息传送的场合，分割损失变大，在频率有效利用方面存在问题。
进而，在上述(D)中说明的CDMA方式中，即使在通过使分界线移动、谋求有效利用频率信道的方法中，关于宏小区和微小区，在***频带中可以确保的信道数的总和一定，单移动分界线，也考虑一方的信道不足不能用另一方的信道补充的情况。
(频率正交多路复用(OFDM)的说明)
历来，作为高速数字传送中频率选择性衰减的对策提出了多载波传送方式。在该多载波传送方式中因为把发送信息数据分配给频率不同的多个副载波发送，因此具有可以使各载波的频带变窄，这些副载波的频带越窄，就越难以受由于频率选择性衰减产生的对波形失真的影响的特性。
在这样的多载波传送方式中，特别是使各副载波正交的正交频分多路复用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，和设置保护频带在频率轴上配置多个副载波、使用窄带滤波器分离各副载波的现有的多载波传送不同，通过使重叠各子频率信道的频率间隔变窄，可以提高频率利用效率，在无线LAN或者数字广播中使用。
在该方式中，使各副载波在符号区间内互相正交那样设定各副载波的频率间隔。于是，在OFDM中，在实际中，通过数字信号处理，使用逆离散富立叶变换(IDFT：Inverse Discrete Fourier Transform)器和离散富立叶变换(DFT：Discrete Fourier Transform)器，执行各载波的正交化和各副载波信号的抽出。
(OFDM功能框说明)
图3是表示具有现有的逆离散富立叶变换器的OFDM无线装置的结构的框图。
如图3所示，现有的OFDM无线装置，具有对于用户的信息数据列进行基带数字调制的符号映射器1、把符号映射器1的输出信号变换为同一符号速率的多个信道的串并行变换器2、对于作为串并行变换器2的输出信号的并行输出信号序列进行逆富立叶变换、变换为正交的多个副载波信号的逆离散富立叶变换器4、并串行变换逆离散富立叶变换器4的输出信号、变换为时间序列信号的并串行变换器5、变换为***使用的RF频率进行功率放大的无线发送机6。
在这样现有的OFDM无线装置中，把被发送的信息数据列作为a的话，最初通过符号映射器1进行例如QPSK、QAM等的数字调制。通过该数字调制，信息位列被变换为复数符号序列Sx(S0，S1，S2，S3)。接着在串并联变换器2中分配多个(N个)副载波信道(F1，S2，...SN)。然后，通过逆离散富立叶变换器4进行逆离散富立叶变换，变换为正交的多个副载波频率信道信号重叠的时间序列标本值(OFDM符号的标本值)。OFDM符号的标本值用并串行变换器5进行串并行变换，变换为连续的时间系列发送信号，在无线发送机6中频率变换为***使用的RF频带后，功率放大，通过发送天线7发送。
(OFDM的传送频带可变)
在通常的OFDM传送装置中，因为***时钟频率固定，所以带宽一定。例如，在特开平11-215093号中，提出了在OFDM信号的传送中容易进行副载波的频带频率的可变的结构和在接收侧附加自动追随副载波的频带可变的功能。
详细说，如图6所示，在特开平11-215093号中公开的OFDM传送装置中，在发送侧，时钟振荡器101B的时钟输出端子连接时钟速率变换部101A，时钟速率变换部101A时钟输出端子连接速率变换部101、编码部102T、IFFT部103A、保护附加部103B、同步符号***部105、正交调制处理部108的各时钟端子。在接收侧，同步检测器109A的输出VC连接时钟振荡器109B的端子VC，同步检测器109A的输出FSTr连接FFT部103C、速率逆变换部107的FST端子。另外，时钟振荡器109B的输出CKr连接FFT部103C、速率逆变换部107、正交解调处理部109、同步检测器109A的时钟CK端子。
在特开平11-215093号中公开的这样的OFDM传送装置中，设置同样变更决定发送部的操作定时和时钟速率的时钟周期的时钟速率变换部，而且接收侧通过检测再生时钟速率的帧信息周期附加控制功能，研究电波的使用状态(信道空情况)决定可以使用的频率信道和可以使用的带宽。
另外，在特开2000-303849号中，通过外部设定或者复合数据，例如对于取决于OFDM的符号长度、传送波数或者每一传送波的每一符号中的位数，通过进行关于***的操作参数或者特性的增减调节，给出OFDM***的灵活性和适应性。
该OFDM***的缩放控制电路，根据判定为需要或者有效的场合来动态变化动作参数或者特性，由此，来提供互换性或者希望的性能。
另外，在特开2000-303849号中，通过外部设定或者解码数据，进行OFDM参数的定标。所谓定标，就是使用接收信号强度、对于接收信号的噪音正干扰的比、检测到的误差、通知等的信息。
图7表示附加保护频带的场合的多路径的影响。在多路传送波传送中设置保护间隔的优点，是在传送下一符号之间***作为保护时间Tg的间隔、不需要在单传送波***中所需要的波形均化器这一点，可以降低或者去除由于传送信道中的信号分散(或者延迟扩展)引起的符号间干扰。
关于在期望的信号后到达接收机的、各符号中的延迟的复制信号，通过保护时间的存在，可以在接收下一符号前消失。这样，OFDM的优点在于不需均化而克服多信道传送的不良影响的功能。
在上述特开平11-215093号中，研究电波的使用状态(信道空闲情况)决定可以使用的频率和可以使用的带宽。但是在实际的移动通信等中，电波传输路径随时间变动其性质变化很大。在移动通信传输路径中，由于传送路径的时间变动和由多路径传输引起的延迟波造成以下的问题，并有信号传输特性恶化的问题。
使用图8说明副载波占有带宽和衰减的时间变动的关系。此外，这里，作为衰减的时间变动，以多普勒漂移为例进行说明。
在移动通信中，多普勒漂移的量由移动站自身的移动速度以及反射到来的电波的物体的移动速度等决定。一般，移动站扫描多传输路径，接收波根据发送波的波长λ和移动站的移动速度V随机变化。各子波最大V/λ＝fD进行多普勒漂移，可以看到谱的扩展。
这里，设窄带副载波(图8(a))的占有频率带宽为B1、宽带副载波(图8(b))的占有频率带宽为B2、最大多普勒漂移量为Ds，则一般在OFDM传送中，如果对于副载波占有频率带宽B的多普勒漂移量Ds的相对值变大的话，则副载波间的正交性恶化，由于信道间干扰(ICI：Inter-Channel Interference)信号传送特性恶化。亦即，如图8(a)所示，与副载波的占有带宽窄时(B1)比较，在占有带宽宽时(B2)，因为对于副载波频带的多普勒漂移的比例(Ds/Bw)十分小，所以由于多普勒漂移引起的传输特性的恶化小。
但是，副载波的频带宽时，变得容易受由于多路径传输引起的频率选择性衰减的影响。电波传输路径的频率特性极大地受传输延迟时间左右，最大延迟时间τmax大的话，在传输路径中频率特性大大失真。
与此相对，如图9所示，在如B1那样副载波的占有频率带宽窄的场合，在各副载波中可以看成均匀衰减，因为只有一部分副载波的接收信号电平降低，所以通过AGC(Automatic Gain Control)电路进行增益调整，可以在某种程度上恢复。
但是，在如B2那样副载波的占有频率带宽宽的场合，因为由于频率选择性衰减引起的占有频带的一部分的接收信号电平频率选择地下降，所以存在产生波形失真、信号传输特性显著恶化的问题。
因此，即使在根据衰减的时间变动以及最大延迟量进行同一信息位速率的传送的场合，OFDM的最佳副载波带宽和副载波数也不同。另外，在分配给各用户的最大允许带宽一定的场合，展宽各副载波占有频带的话，则如图1所示，产生超出最大允许带宽的信道。
另外，在上述的特开2000-303849号中，通过外部设定或者复合数据动态进行定标。亦即，由于场所原因为避免支配的频率选择性衰减等，要在每次移动时进行某种设定，因此存在需要进行定标的问题。
进而，在作为所谓的***的通信方式的VSF-OFCDM方式(VariableSpreading Factor-Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing)中，因为在多个频率轴上分割信息符号的同时，通过分配给各移动站的可变的扩频率的扩频码进行扩频发送信息符号，所以符号速率成为和现有其他传输方式不同，可以想见在其他传输方式混存的地域，在不同的传输方式之间发生干扰，不能共有同一频带。
发明内容
本发明的目的是，提供一种无线通信***以及无线通信方法，其在宽频带的OFDM方式的***和窄频带的***中利用的各自的频带混存的场合，能够有效利用频带。
本发明的另一目的是，提供一种无线通信***以及无线通信方法，其在通过分配给数字蜂窝***、频率正交多路复用方式***、或CDMA方式等多个的每一区域的频率信道、在无线站间进行通信时，能够有效利用频带内的信道。
本发明的另一目的是，提供一种无线通信***以及无线通信方法，其能够遵照衰减(电波传输路径)信息，计算最佳副载波占有频带，控制副载波带宽和副载波数，来谋求传输特性的提高。
本发明提供一种无线通信***，其把收发的多个信号序列，调制为分配给多个小区的每一个小区的至少一个频率信道，在无线站间进行通信，其特征在于，具有：对于每一小区重新安排分配给各小区的多个频率信道，作为所述信号序列的收发频带重新分配特定的频率信道的信道映射单元；和根据所述分配的频率信道的传输状况控制所述分配的频率信道的带宽的带宽控制单元。
另外，本发明提供一种无线通信方法，其把收发的多个信号序列调制为分配给多个小区的每一个小区的至少一个频率信道，在无线站间进行通信，其特征在于，具有：对于每一小区重新安排分配给各小区的多个频率信道、作为所述信号序列的收发频带重新分配特定的频率信道的步骤；和根据所述分配的频率信道的传输状况控制所述分配的频率信道的带宽的步骤。
再有，本发明，通过分配给多个区域的每一区域的频率信道在无线站间进行通信时，进行频率信道分配的重新安排，在每一区域中，对***频带的特定的连续的频率信道进行分配、并使通过信道映射电路重新安排的频率信道正交复用化。此外，上述发明中的信道的重新安排，可以对同一符号速率的并行输出信号序列、或者对应多个用户的并行发送基带信号序列进行。
根据这样的本发明，把对于各小区(基站)分配的频率信道对于每一小区(基站)重新安排为连续的频率信道，将其正交多重化并压缩成窄频带，由此，可以谋求有效利用***频带。亦即，通过把频率信道重新安排为连续的***频带，可以省略由于保护间隔等频率信道不连续引起的开销，可以实现资源的有效利用。另外，将同一符号速率的并行输出信号序列或基带和信号序列与重新安排进行对照，由此，可以提高压缩性，可以更加有效地利用资源。
在上述发明中，理想的是，在取得表示在相邻区域中使用的频率信道的使用状态的检索表、并进行空闲信道的检索的同时，根据该检索结果，重新安排频率信道，对于同一小区分配连续的信道。在该场合，可以综合管理在多个小区中使用的频率信道，容易检测未使用的频率信道，可以实现处理的迅速化。此外，该检索表，例如，可以由基站控制装置管理，另外在无线装置间进行数据的收发并取得同步，由此，可以实现的信息的共享。
本发明中的频率信道的重新安排，理想的是，根据检索表，对于任意的基站在应该确保连续的频带内检索是否存在空闲频率信道，
(a)在该应该确保连续的频带内存在空闲频率信道的场合，在该基站中变更分配，
(b)在该应该确保连续的频带内不存在空闲频率信道的场合，计数该应该确保连续的频带外的空闲频率信道，在确保规定数以上的空闲频率信道的时刻，在空闲存储表中保存关于该空闲频率信道的信息，把在应该确保连续的频带内使用的其他基站的频率信道，变更为在空闲存储表中保存的频率信道，
(c)通过重复(a)以及(b)的处理来进行。
在这一场合，使用检索表，根据使用·未使用的频率信道的分布，可以进行对任意的小区(基站)的分配。
此外，在本发明中，通过重复进行信道的重新安排和正交多重化、来生成未使用频率信道，并给生成的未使用频率信道分配新的信道。在这一场合，对于通过压缩新成为未使用状态的频率信道，可以实现分配任意小区(基站)的信道等、频率信道分配的多样性。
本发明中的该无线通信***，理想的是，在形成由宏小区和在该宏小区中包含的微小区组成的分层小区结构，且这些宏小区和微小区使用同一频带的场合，使作为宏小区的频率信道和微小区的频率信道的境界的分界线移动后，以移动的分界线为基准，检索空闲信道并进行频率信道的重新安排，由此，在分界线的前后集中空闲信道。在这一场合，理想的是，分界线的移动，根据在宏小区和微小区中的通信量状态，给每一频率信道付与优先度，根据该优先度重新安排频率信道，这样来进行。在这一场合，即使在成为分层小区结构的***中，通过适当移动分界线，在上位分层和下位分层之间，可以一方面进行频带的调整，一方面整理、压缩未使用的信道。
此外，在本发明中，理想的是，在该无线通信***中使用的传输方式，是在根据分配给接收侧的终端的扩频码向多个时域或者频域扩频信息符号的同时，将对于信息符号速率的扩频码的速率做成可变的方式。
在这一场合，因为可以在同一频带内混存宽频带的OFDM方式的***和窄频带的***，所以可以在同一频带内并用两种方式，混存新一代的通信方式，在变更通信方式的场合，可以从前方式向新方式分阶段平滑转移。
进而，本发明的信号传输方法，是把信息数据列变换为多个信道，由被正交化了的多个副载波信号收发这些多个各信道的信号序列的信号传送方法，其特征在于，推定副载波信号的传输路径，根据该推定的衰减信息，控制收发的副载波信号的带宽。根据这样的本发明，因为对应传输路径的状态，控制副载波的带宽，所以可以有效利用对应通信环境的最大允许带宽，可以谋求通信质量以及传输特性的提高。
在本发明中，理想的是，根据被控制的副载波带宽，计算可以分配给用户所需要的副载波数，把收发的多个副载波数分支为所需要的副载波数。在这一场合，可以根据传输环境或用户数，使用适当的副载波数。
在本发明中，理想的是，根据接收信号的波形，生成在电波传输路径中的衰减的时间变动信息以及延迟失真信息，根据这些信息，推定传输路径。在这一场合，因为可以利用在接收侧接收到的电波推定衰减，所以可以精度更好地执行副载波带宽的控制。
在本发明中，理想的是，把推定的衰减信息和用户数据信息多重化后进行发送，从接收的数据序列中分离衰减信息。在这一场合，通过把在接收侧取得的衰减信息向通信对方发送，在发送侧以及接收侧的两者可以共享关于传输环境的信息。
在本发明中，理想的是，具有：在发送侧根据衰减信息检测副载波带宽信息，从检测到的副载波带宽信息计算时钟频率的步骤；把发生的频率变换为计算出的时钟频率，以对应该副载波频率的时钟频率进行串并行变换的步骤；以及从逆离散富立叶变换后的单个或者多个副载波信道选择希望的信道的步骤。在这一场合，因为可以设定对应衰减的信号速度，所以可以高效地进行信号的传送。
在本发明中，理想的是，具有从用户需要的信息位传送速度计算分配给该用户的全带宽，从全带宽和副载波带宽信息计算副载波的个数的功能。在这一场合，因为计算对于加进了实际的用户的通信能力的全带宽所需要的副载波数，所以，可以根据***全体的资源的利用状况，更平衡地进行资源分配，可以实现负荷的分散。
在本发明中，理想的是，在通信开始时，根据衰减信息，进行关于最佳副载波带宽、所需要的副载波数、保护间隔的设定。在这一场合，因为可以根据对应传输路径的状态设定的副载波带宽或者副载波数设定保护间隔，所以可以恰当地防止干扰。
此外，该保护间隔长度的设定，除了通信开始时以外，可以以预先决定的规定的时间间隔周期地、或者在最佳副载波带宽、所需要的副载波数、保护间隔、或者信号误差率变成为了一定基准以下的场合来进行。
在本发明中，理想的是，在该无线通信***中使用的传输方式，是根据分配给接收侧的终端的扩频码，在多个时域或频域上扩频信息符号的同时，将对于信息符号速率的扩频码的速率做成为可变的方式。
在这一场合，因为可以在根据路径(衰减)状态在多个频率轴上分割信息符号的同时，由分配给各接收装置的可变的扩频率的扩频码使之扩频后发送信息符号，所以可以对应每一接收装置的传输路径，把多个用户的信号以同一频带多重化为同一时间的信号，可以一方面防止用户间的干扰，同时实现资源的有效利用。其结果，因为可以让宽频带的OFDM方式的***和窄频带的***在同一频带内混存，所以可以在相同的频带内并用两种方式，可以混存新一代的通信方式，在变更通信方式的场合，可以从前方式分阶段向新方式平滑转移。
附图说明
图1是表示现有的一般的频分多路复用方式的功率谱的图；
图2是表示在现有的OFDM方式的副载波的频率间隔的图；
图3是表示使用现有的逆离散富立叶变换器的OFDM无线装置的结构的框图；
图4是表示现有的BDMS方式的频谱图；
图5是表示在现有的OFDM中的频率信道频带的图；
图6是表示现有的传送装置的结构框图；
图7是表示在现有的传输方式中的、附加保护频带的场合的多路径影响的图；
图8是表示现有的多普勒漂移影响的图；
图9是表示由于现有的频率选择性衰减产生的影响的图；
图10是表示现有的频谱的例子的图；
图11是表示本发明的无线通信***的概略结构的框图；
图12是表示涉及第一到第四实施形态的小区小区结构的图；
图13是表示涉及第一到第四实施形态的***的全体结构的说明图；
图14是表示涉及第一实施形态的无线机的内部结构的框图；
图15是表示涉及第一实施形态的数字信号调制的结构的图；
图16是表示涉及第一实施形态的频率信道的重新安排的图；
图17是表示涉及第一实施形态的检索表以及空闲存储表的图；
图18是表示涉及第一实施形态的变形例的无线机的内部结构的框图；
图19是表示涉及第一实施形态的信道分配的全体步骤的流程图；
图20是详细表示涉及第一实施形态的信道重新安排的步骤的流程图；
图21是表示第一实施形态中重新安排的频率信道的图；
图22是表示涉及第二实施形态的无线机的内部结构的框图；
图23是表示涉及第三实施形态的信道分配的全体步骤的流程图；
图24是表示涉及第四实施形态的信道分配的全体步骤的流程图；
图25是概念表示涉及第五实施形态的***的全体结构的框图；
图26是表示涉及第五实施形态的检索表的图；
图27是表示涉及第五实施形态的分界线移动控制的步骤的流程图；
图28是表示涉及第五实施形态的信道分配的步骤的流程图；
图29是表示涉及第六实施形态的无线机的内部结构的框图；
图30是表示涉及第七实施形态的传送装置的内部结构的框图；
图31是详细表示在涉及第七实施形态的发送部以及接收部中装备的无线发送机的结构的框图；
图32是表示涉及第八实施形态的传送装置的内部结构的框图；
图33是表示涉及第九实施形态的传送装置的内部结构的框图；
图34是表示涉及第十实施形态的信道映射中的、使传输频带可变的副载波频率信道分配的动作图；
图35是详细表示涉及第十一实施形态的信道映射电路的内部结构的框图；
图36是表示涉及第十二实施形态的传送装置的内部结构的框图；
图37是表示在第十二实施形态中通信开始时设定保护间隔长度的步骤的流程图；
图38是表示在第十二实施形态中每次帧变更时周期地再设定的步骤的流程图；
图39是表示在第十二实施形态中每次帧变更时周期性地再设定的步骤的流程图；
图40是表示涉及第十三实施形态的传送装置的内部结构的框图。
具体实施方式
下面使用附图说明本发明的实施形态。
图11表示涉及本发明的无线通信***的概略结构。图11的无线通信***由信道映射部501和带宽控制部502组成。在该无线通信***中，以混存在宽频带的OFDM方式的***和窄频带的***(PDC＝800MHz、GSM、PHS、3G***＝2GHz、无线LAN＝2.4GHz等)中使用的各自的频带为前提，在信道映射部501中，在发生空闲的频带中导入OFDM方式实现频带的有效利用。信道映射部501，把对于各小区(基站)分配的频率信道对于每一小区(基站)重新安排为连续的频率信道，通过在窄频带上使其正交多重化进行压缩，可以给***频带分配新的资源。进而，在带宽控制部502中，考虑接收侧的衰减变动，最佳控制副载波带宽和副载波数，谋求更加提高传输特性。
以下，关于信道映射部501的细节在从第一实施形态到第六实施形态中详述，关于带宽控制部502的细节在从第七实施形态到第十三实施形态中详述。
[第一实施形态]
(***结构)
说明本发明的第一实施形态。此外，在本实施形态中，如图12所示，以多个小区R1、R2、R3...簇大小由7个频率重复的小区结构来进行无线通信，以频率的配置号码nc＝#1，#2，#3，#4.........#nc.........#700分别重复分配给R1、R2、R3、...R7的场合为例进行说明。
如图13所示，在涉及本实施形态的通信***中，管辖多个小区R1、R2、R3...各个的基站411、421、431...通过无线线路413、423、433进行信号的收发。然后，各无线基站411、421、431...通过控制站405和线路404连接，通过该控制站405可以进行和其他通信***的通信。
图14是表示涉及本实施形态的***的结构的框图。该***由发送部100和接收部200构成，作为无线基站或无线移动站等的无线机进行装备。此外，在本实施形态中，以在无线移动站中装备有该通信***的场合为例进行说明。
如图14所示，在发送部100中，具有：输入要发送给各用户的数据列a1、a2、...ay，把这些数据列变换为并行信号的串并行变换器111、根据突发脉冲串信号(同步信号)构成帧的帧构成电路118、进行基带数字调制的符号映射器112、进行信道分配的信道选择装置113、并串行变换来自信道选择装置113的输出信号、变换为时间系列发送信号的并串行变换器114、以及在变换为***使用的无线频带后，功率放大，通过发送天线116发送的无线发送机115。
串并行变换器111，是对应被发送的数据表示的信息把任意数目的副载波变换为多个信道的电路，在本实施形态中，具有对于不同的符号速率的信号变换为同一符号速率的多个频率信道的功能。
符号映射器112，在进行基带数字信号的调制的同时，在本实施形态中，具有从FDMA或者TDMA信号多重、分离信息频率信道和控制频率信道的功能。该数字信号调制，如图14所示，具有对应多值的符号，离散变化载波的振幅、相位、频率，并变换为复数平面的信号空间图的功能，置换为该调制波的I频率信道、Q频率信道的基带信号，使发生调制波。
帧构成电路118，如图15所示，是把数字信号变换为FDMA或者TDMA信号的突发脉冲串信号的电路。
信道选择装置113，具有：把并联输出信号序列分配给***频带的确定的连续信道的信道映射电路1131；和对于所述频率信道映射设备的输出信号进行逆富立叶变换、变换为正交的多个副载波频率信道信号的逆离散富立叶变换器1132。
信道映射电路1131，是进行连续的频率信道分配的电路，逆离散富立叶变换器1132，是正交多重化全部频率信道、进行占有频带的压缩的电路。特别，该逆离散富立叶变换器1132，在频率信道被连续配置的场合，具有通过正交多重化该部分变换为副载波的功能。
详细说明使用信道映射电路1131进行的信号分配的话，则如图16(a)所示，最初，根据用户的请求把任意数目的副载波分配给各小区R1、R2、R3、...R7的频率信道。然后，在发送部100中，如果有来自各用户的数据a1、a2、...ay的输入(话音呼叫，包传输)，则输入的数据系列a1、a2、...ay，经过串并行变换器111、帧构成电路118，在符号映射器112中进行QPSK等的调制。此时，在串并行变换器111中根据所需要的位速率，分支为多个频率信道，决定全体所需要的分配频率信道数，因为每一接收无线站2需要的位速率不同，所以分配的频率信道数也不同。
另外，在串并联变换器111中，在无线基站和无线移动站之间的无线线路分配中，确保所需要的位速率。例如，设1条线路的基本频率信道的位速率为B，则在来自用户的数据列ac的位速率是3B时，进行3个频率信道的分配。符号映射器112，在进行基带数字信号的调制的同时，在本实施形态中，从FDMA或者TDMA信号中多重、分离信息频率信道和控制频率信道。具体说，该数字信号调制，对应多值的符号，离散变化载波的振幅、相位、频率，变换为复数平面的信号空间图，置换为该调制波的I频率信道、Q频率信道的基带信号，使发生调制波。
在信道映射电路1131中，如图16(b)所示，进行频率信道的分配的重新安排，在每一区域中，把各频率信道具有同一符号速率的并行输出信号序列分配给***频带的确定的连续频率信道。进而，信道映射电路1131再把分配映射的各载波频率使用逆离散富立叶变换器1132正交多重化，通过并串行变换器114变换。在该正交多重化中，在频率信道连续配置的场合，通过正交多重化该部分变换为副载波，如图16(c)所示，进行占有频带的压缩。
另外，信道映射电路1131，在进行频率配置的重新安排时，取得图17所示的检索表T1，具有有参照的功能。在本实施形态中，检索表T1是在控制站405内保存的数据库，存储关于全部频率信道的通信频率信道的配置号码、所属区域、是空闲还是占用的状态区别，通过使用各无线基站的信道映射电路1131取得该检索表T1在各无线基站中共享关于全部频率信道的信息。
在本实施形态中，假设把频率的配置号码nc＝#1，#2，#3，#4.........#nc.........#700分别重复分配给R1、R2、R3、...R7的话，则在检索表T1中，对于各单元，具有频率信道的使用状况在空闲状态时的vac、占用状态时的occ两种转移信息。具体说，在检索表T1中，作为f(频率信道的配置号码，所属区域，状态区别)，存储f(1，1，occ)、f(2，2，occ)、f(3，3，vac)、f(4，4，vac)、f(5，5，vac)、f(6，6，vac)、f(7，7，occ)、f(8，1，occ)、f(9，2，occ)...F(#nc，r，state)。
另外，检索表T1，如图17所示，在参照检索表T1时，在应该确保连续的频带内不存在空闲频率信道的场合，计数该应该确保连续的频带外的空闲频率信道，在确保规定数目以上的空闲频率信道的时刻，和用于保存关于该空闲频率信道的信息的空闲存储表T2协同动作。该空闲存储表T2，把关于计数的空闲频率信道的信息从检索表T1复制保存，在把在所述应该确保连续的频带内使用的其他的无线基站的频率信道变更为在所述空闲存储表中保存的频率信道时使用。
此外，在本实施形态中检索表T1在控制站405内存储，各装置的信道映射电路1131，通过从控制站405取得，由多个无线机共享信息，但是例如如图18所示，通过各无线机的信道映射电路1131同伴彼此收发检索表T1的信息，也可以实现检索表T1的同步的对话处理。亦即，无线基站的发送部100同伴彼此通过光纤网连接，在邻接无线基站间经常共享关于最新的频率信道使用状况的信息。于是，在本实施形态中，把各频率信道预先分配给各无线基站固有的频率信道。利用各无线基站共享周围小区和频率信道信息这一事实自律分散进行分配控制。
另一方面，接收部200，如图14所示，具有接收天线216、无线接收机215、串并行变换器211、离散富立叶变换器213、帧分离电路218、符号判定部212、并串行变换器214、信道构成电路217、和接收大线216。
在这样的接收部200中，从其他的装置发送的信号，由接收天线216接收，在无线接收机215中变换为基带信号的连续数据信号，在串并行变换器211中串并行变换为符号时间间隔。然后，离散富立叶变换器213将该输出信号抽出为多个副载波信号分量，抽出来的单个或者多个副载波信道信号在帧分离电路218中分离成每一帧，将其在符号判定部212中进行基带数字解调，进而，在并串行变换器214中进行对于希望的用户输出复数符号序列的并串行变换，通过信道构成电路217，在构成信道后，作为对于各用户的数据列a1～ax输出。
(***的操作)
根据涉及本实施形态的通信***的处理步骤如下。图19是表示本实施形态中的基本的处理步骤的流程图。
首先，有来自用户的数据a1、a2、...ay的输入(话音呼叫，包传送等基带信号)的话(S101)，输入的数据a1、a2、...ay在速度变换器117中根据所需要的位速率变换为预先决定的传送速度的多个频率信道，分支为需要的分配频率信道数(S102以及S103)。
接着，在符号映射器112中进行QPSK等的调制，信息位列被变换为符号序列(S1，S2，S3，S4)。然后，被调制过的信号在信道映射电路1131中被分配给连续的频率信道(S104)，使用逆离散富立叶变换器1132正交多重化全体频率信道进行压缩(S105)，通过压缩对于空闲频带，在信道映射电路1131中连续配置nc大的频率信道后(S106)，通过无线发送机115发送(S107)。
这样，通过正交多重化对连续频率信道频带进行频带压缩，对于空闲数量的频带分配nc大的频率信道，通过重复这一操作集中空闲的高频带，R1的新频率信道的分配，可以在和其他无线***的频率共享等中利用。
这里，详述上述步骤S104以及S105中的处理。这里，说明重新安排各区域所有的到nc＝#1～#100的连续的频率信道，变更为R1的所属，通过正交多重化进行频带压缩的步骤。
详细说明的话，如图21(a)所示，关于100ch频率信道占有的100ch数量的频带进行频率信道的重新安排，变更为R1的所属，通过正交多重化，压缩成50+1(保护频带数量)ch数量的频带。亦即，100-52＝48ch数量的频带空闲。在该频带内进行nc大的频率信道的分配，把未使用频带汇集到高频带，为其他使用目的使用。
关于该重新安排处理，说明对于nc以每100个一次的步骤确保，并进行重新安排的频带压缩的步骤。图20是表示频带压缩步骤的流程图。
在检索表T1中，如果在nc＝#1～#100中有空闲频率信道的话，则全部变更为r＝1，成为R1的所属(S202)。接着，计数nc＝#100～#700的空闲频率信道(S203)，在小于等于86(i＞100-14)时，因为在一次的步骤中不能确保连续频率信道，所以返回步骤S202，执行对于下一个100的处理。
另一方面，在步骤S204，在i大于等于86时，使属于(r＝1)，准备空闲频率信道数i数量的空闲存储表T2，从检索表T1复制空闲频率信道的信息并保存(S205)。
接着，在检索表T1中按nc大的顺序检测空闲频率信道，进行分配给到nc＝#1～#100的R1以外的频率信道的切换，把空闲存储表T2的内容全部复制为nc＝#1～#100的R1。此时，关于nc＝#1～#100的r＝2(f(2，2，occ)，f(9，2，occ)...)，从检索表T1中按大的顺序分配与r＝2一致的空闲频率信道(S206)。通过这样的切换，把空闲频率信道变更为r＝1，成为小区R1的所属。其后，从空闲存储表T2删除代替使用的频率信道信息。如果没有nc＝#1～#100的r＝2所属频率信道的话，r的值增加，在r＝3下重复同样的频率信道切换，将此到r＝7重复进行(S206～S209)。
通过到这里的处理，结束到频率信道nc＝#1～#100的r＝1的所属的变更，可以确保连续101个频率信道(S210)。接着，通过正交多重化压缩这些频带(S211)，通过压缩在空闲频带中生成新的信道，将其分配给小区R1(S212)。
具体说，通过逆离散富立叶变换器1132，对于100ch频率信道占有的100ch数量的频带，通过正交多重化压缩成50+1(保护频带)ch数量的频带，100-51＝49ch数量的频带成为空闲。在该空闲频带中，进行nc大的频率信道的分配，集中未使用频带，能够为其他使用目的利用。
(效果)
根据涉及这样的实施形态的通信***，如图21(a)所示，对于连续频率信道部分，因为不需要通过正交多重化在各信道间设置保护频带，因此频带的利用效率变得非常高。进而，上述的处理可以使用高速富立叶变换，由此可以提高处理的效率及速度。通过正交多重化，也可以比独立多载波传输的场合提高频率利用效果。亦即，通过压缩可以在空闲频带中用于新的频率信道分配。
(变形例)
此外，本发明例如也可以适用于无线LAN***IEEE802.11a等使用OFDM方式的无线LAN***。在这种场合，因为在各独立的房间内使用的小区多作为孤立小区对待，所以不需要进行考虑小区间干扰的频率配置，如图21(b)所示，在***频带为100MHz时，在同一AP内信道间隔为20MHz的频率信道有4个信道，可以从该4个信道中选择空闲信道进行分配。
[第二实施形态]
下面说明本发明的第二实施形态。图22是表示涉及本实施形态的通信***的发送部的内部结构的框图。此外，在这里关于通信***是蜂窝移动通信方式的无线基站的场合进行说明，但是在其他的场合也成为同样的结构。
如图22所示，涉及本实施形态的发送部100，代替上述的串并行变换器111具有速度变换器117，同时还具有可变频带滤波器119。
串并行变换器111，是把输入的数据a1、a2、...ay根据所需要的位速率分支为预先决定的传送速度的多个频率信道、变换为需要的分配频率信道数数量的信号列的电路。可变频带滤波器119是只选择抽出规定的频带的电路，使用通过该可变频带滤波器119的信道、通过无线发送机115进行通信。
根据这样的本实施形态，每一移动通信终端所需要的信息位速率不同，即使是通过信道选择装置113分配的副载波数和它们的中心频率在每一无线移动站中不同的场合，对于中心频率，使用可变频带滤波器119使通过带宽可变，可以避免向***频带内其他的无线移动站发送信号的相邻信道干扰。该可变频带滤波器119的输出在无线发送机115中变换为***使用的频带，功率放大后发送给传输路径。
[第三实施形态]
下面说明本发明的第三实施形态。在上述第一实施形态中，说明了正交多重化压缩分配给区域R1的频率信道的一部分，提高R1中的频率利用效率的情况。在该第三实施形态中，说明为进一步提高***全体的效率，也正交多重化压缩R1以外的区域的频率信道的情况。图23是表示涉及第三实施形态的处理步骤的流程图。
首先，通过FCA进行可以重复使用适当频率的频率信道分配(S301)。其后，确保任意的连续频带。此外，在这里记载了在每150ch的组中分割频率信道(bound＝150)的例子，但是通过给bound任意的值，可以确保使用任意的连续频带。
接着，在检索表T1中，以nc＝#1作为开头(#bound_head＝#1)，以nc＝#150作为结尾(#bound_end＝#150)。然后，在检索表T1内，如果到nc＝#1-nc＝#150中有空闲的话，全部变更为r＝x(初始值：r＝1)，成为Rx(初始值：R1)的所属(S302)。
计数(i)从结尾(#bound_end＝#150)到#700的空闲频率信道(S303)。在i大于等于bound-(用簇大小7除bound的商)时(这里是14)，准备空闲频率信道数i数量的空闲存储表T2，从检索表T1复制空闲频率信道的信息。在i小于bound-(用簇大小7除bound的商)时，在出现空闲前重复(S305)。
接着，对于#bound_head＜nc＜#bound_end的r＝y1xCr的小的顺序(r＝2f(2，2，occ)，f(9，2，occ)...)，在空闲存储表T2中按大的顺序分配与r＝y一致的空闲频率信道。通过切换，把空闲的频率信道立即变更为r＝x，成为Rx的所属。尽管#bound_head＜nc＜#bound_end的r＝y的频率信道还有剩余，但在空闲存储表T2中已经没有r＝y所属的频率信道的场合，对于残留的数量，原样不变残留下来将y加1，下一个r＝y(r＝2的下一个是r＝3)重复同样的频率信道切换(S306以及S307)。在r＝y时，在#bound_head＜nc＜#bound_end中如果还残留频率信道，也原样残留下来，进行下一频率信道切换，重复进行到r＝7(x＝7时到y＝6)。在频率信道不进行切换的情况下残留下的频率信道，不依赖r，从空闲存储表的配置号码nc大的开始按照顺序分配(S303以及S309)。
关于通过该作业确保的连续100ch，在每次能够确保时(S310)进行正交压缩，通过压缩在空闲的频带中生成新的信道，进行分配。压缩后，将r＝x的值加1，在下一r＝x(r＝2)下，重复到压缩的步骤。将分配连续100ch并进行正交压缩的作业重复到r＝7(S313以及S314)。然后，若果对于全体小区都进行了处理则结束(S315)。
这样，根据本实施形态，关于100ch频率信道占有的100ch数量的频带，因为通过正交多重化压缩为51+1(保护频带数量)ch数量的频带，所以在***中空闲48ch×7小区数量的频带。在1ch＝25kHz的场合，可以确保8.4MHz的连续频带空闲。可以在该空闲频带中进行nc大的频率信道的分配，集中未使用频带，为其他使用目的使用。
[第四实施形态]
下面说明本发明的第四实施形态。在上述第一实施形态中提出了在各区域(R1～R7)中每100ch频率信道连续配置进行压缩的方法。通过正交压缩100ch，有效增加迄今占有的空闲数量的频带，但是因为要确保每100ch的连续频带，在不是有100ch空闲的场合下，是不可能的，所以在实际应用的***(呼损率3％左右)中，有可能不能适用。
另外，即使给bound任意的值，对R1～R7每一次进行分配的话，在bound小时，难于得到充分的效果。因此，在该第四实施形态中，使用每10ch空闲频率信道，采用对于每小区确保10ch的连续频带，重复正交压缩的算法。图24是表示涉及本实施形态的通信***的操作的流程图。首先，从根据FCA进行能够重复使用适当的频率的频率信道分配时开始。这里，把频率信道分割为每10ch的簇(bound＝10)(S401)。此外，通过给bound任意的值，可以确保使用任意的连续频带。
接着，以nc＝#1作为开头(#bound_head＝#1)，以nc＝#10作为结尾(#bound_end＝#10)。如果到nc＝#1～#10中有空闲的话，全部变更为r＝x(初始值：r＝1)，使成为Rx(初始值：R1)的所属(S402以及S403)。
接着，计数(i)从结尾(#bound end＝#10)到#700的空闲频率信道(S404)。在i大于等于bound-(用簇大小7除bound的商)时(这里是1)，准备空闲频率信道数i数量的空闲存储表，从检索表复制空闲频率信道的信息(S405以及S406)。另一方面，在步骤S405中，在i小于bound-(用簇大小7除bound的商)时，在出现空闲前重复上述步骤S403～S405的处理。
对于#bound_head＜nc＜#bound_end的r＝y1xCr的小的顺序(从r＝2f(2，2，occ)，f(9，2，occ)...)，从空闲存储表中按大的顺序分配与r＝y一致的空闲频率信道。通过切换，把空闲的频率信道立即变更为r＝x，使成为Rx的所属。尽管#bound_head＜nc＜#bound_end的r＝y的频率信道还残留，但在空闲存储表中已经没有r＝y所属的频率信道的场合，对于残留的数量，原样不变残留下来将y加1，下一r＝y(r＝2的下一个是r＝3)重复同样的频率信道切换。
在r＝y时，如果在#bound_head＜nc＜#bound_end中还残留频率信道，也原样不变残留下来，进行下一频率信道切换，重复进行到r＝7(x＝7时到y＝6)。在频率信道不进行切换的情况下对残留的频率信道，不依赖r，从空闲存储表的配置号码nc大的开始按照顺序进行分配(S407～S410)。
然后，关于通过该作业确保的连续10ch，在每次能够确保时进行正交压缩(S411)。压缩后，将r＝x的值加1，在下一r＝x(r＝2)下，重复到压缩的步骤。将分配连续10ch进行正交压缩的作业重复到r＝7(S412)。
此时，i的值进行和bound-int(bound/7)的比较，i大时，重复上述正交压缩的步骤。另一方面，i小时结束。
通过以上的步骤，对于10ch频率信道占有的10ch数量的频带，因为通过正交多重化压缩为5+1(保护频带数量)ch数量的频带，所以在***全体中3ch×7小区×(重复次数)的频带空闲。在该空闲频带中可以进行nc大的频率信道的分配，集中未使用频带，为其他使用目的使用。
[第五实施形态]
下面说明本发明的第五实施形态。在本实施形态中，和FDMA、TDMA同样，通过基于DSA的连续频道确保和正交压缩，同样可以提高频率利用效率。此外，图25(a)是概念表示本实施形态中在分层小区中的宏小区和微小区的关联的图。此外，在图25(a)中，设宏小区和各自的微小区共享同一频带。
此外，在本实施形态中，因为各***固有的频率信道在宏小区的干扰对策成为不连续的场合，进行以正交压缩为目的的频率信道配置，所以为使从一个无线基站发送的频率信道在频率轴上连续，执行使用RP方法确保连续频带的频率信道分配的管理。具体说，作为在分层小区间的频率信道分配的方法，分离在宏小区和微小区中的使用频率信道，根据表示通信量状态的通信质量控制作为其境界的分界线。
在CDMA的场合，同一频率重复小区的配置理论上是可能的，但是在宏小区内存在多个使用同一频带进行通信的微小区的场合，作为同一频率信道干扰的对策需要DSA。在本实施形态中在基站控制装置中具备DSA功能，由此可以实现频率的有效利用。该DSA，在像微小区和宏小区这样传送速度不同的***共处同一频带的***中，在一方的频率信道不存在时，从另一方的从空的频率信道中、优先度低的频率信道给出使用许可。
具体说，如图25(a)所示，以重复的形态分层配置作为宏小区无线基站的通信区域的宏小区M1和作为微小区无线基站的通信区域的微小区M2。在这些宏小区M1和微小区M2中以同一频带进行频率信道分配。各个微小区将通信区域和该微小区重复的宏小区关连起来。
涉及本实施形态的分层小区结构的无线通信网，如图25(b)所示，在公众通信网上连接宏小区交换机X1和微小区交换机X2，在这些交换机中，分别连接多个宏无线基站BS1和微无线基站BS2。各无线基站BS1以及BS2内置在由CPU和存储器组成的控制装置中，同时，存储图26所示那样的频率信道检索表T3，自律地执行频率信道分配以及分界线的控制。此外，微无线基站BS2与本站所属的宏无线基站BS1进行通信，自律地执行频率信道分配以及分界线的控制。
在频率信道检索表T3中，如图26所示，在各区域中例如存储有频率信道号码和空闲/占用信息。此外，在频率信道检索表T3中存储的频率信道数是20个频率信道，其中，给宏小区分配频率信道号码1～7的频率信道，给微小区分配频率信道号码8～20的频率信道。
(分界线移动控制)
图27是表示分界线移动控制的处理步骤的流程图。该处理由各小区的无线基站的处理装置执行。在本实施形态中，所谓分界线，是分离宏小区和微小区中的频率信道的区域的境界。
首先，在宏小区无线基站中，测定表示观察时间T内的本站内的通信量状态的呼损率以及强制切断率(S501)。与此并行，在微小区无线基站中，测定本站中在观察时间T中的呼叫数、呼损数、强制切断数(S508)，把测定结果通知所属宏小区无线基站(S509)。
接着，在宏小区无线基站侧，从微小区无线基站收集在步骤S508中的测定值(S502)，计算前所属微小区中的呼损率、构成切断率(S503)，计算两小区中的通信质量(S504)，比较该计算结果，计算分界线移动量(S505)，在向微小区无线基站通知(S506)计算结果的分界线的移动量的同时，执行分界线的移动(S507)。另一方面，在微小区无线基站侧，接收分界线的移动量的通知，执行本站的分界线的移动(S510以及S511)。
(频率信道分配步骤)
这样进行分界线的移动后，进行频率信道的分配。这里，分界线移动时，在各小区中的频率信道分配时进行频率信道重新安排(打包)，以使从使用宏小区变成为使用微小区的频率信道能够当场使用。图28是表示涉及本实施形态的处理步骤的流程图。
如图28所示，打包开始后(S601)，首先，对于分界线位置q以下的信道(图26所示小于等于#7)，对宏小区侧进行分配(S602～S603)。详细说，从频率信道检索表T3的左侧计数空闲信道，在检测到大于等于规定数(这里是4)ch的空闲信道的场合(S604YES)，就其该处所进行正交多重化，执行频带压缩(S605)。在计数数是i的场合，压缩为i/2+1(GB)。通过该压缩在空闲频带中生成宏小区用的新的信道，进行分配(S606)。
接着，对于分界线q以上的信道(图26所示大于等于#8)，对微小区侧进行分配(S607～S608)。详细说，从频率信道检索表T3的右侧到分界线位置计数空闲信道，在检测到大于等于规定数(这里是4)ch的空闲信道的场合(S609YES)，就其该处所进行正交多重化，执行频带压缩(S610)。在计数数是i的场合，压缩为i/2+1(GB)。通过该压缩在空闲频带中生成微小区用的新的信道，进行分配(S611)。
这样，宏小区中的分配，因为根据频率信道检索表T3进行，所以宏小区区域在进行分界线移动的场合，即使在分界线左侧也能保持在微小区中使用的顺序。另外，打包后，成为在微小区检索表的左侧配置正使用的频率信道的状态。这样在线路释放的同时进行频率信道的打包，由此，给分界线附近的宏小区分配的频率信道成为“空闲”的概率升高，能够在分界线移动时在微小区中当场利用频率信道，可以得到更多的容量。
[第六实施形态]
下面说明本发明的第六实施形态。在本实施形态中，以将上述各实施形态的频率信道的重新安排以及多路复用压缩、适用于作为***通信方式的可变扩频—正交频率码分多路复用(VSF-OFCDM：Variable Spreading Factor-Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing)传输方式的场合为例进行说明。在该VSF-OFCDM中，在多个频率轴上分割信息符号，同时通过分配给各无线移动站的可变的扩频率的扩频码使之扩频，发送信息符号。
涉及本变形例的传送装置，如图29所示，在发送部100中，具有多重化发送信号(信息符号)以及有效载荷信号的多重部201、变换该多重化的信号为并行信号的串行/并行变换部202、复制各信号列的复制部203、生成扩频码的扩频码生成部209、对由复制部203复制的各信号列乘以扩频码的乘法部204、合成相乘后的信号的合成部205、逆高速富立叶变换合成信号的逆高速富立叶变换部(IFFT)206、把该变换后的各信号变换成单一信号列的并行/串行变换部207、保护间隔附加部221、数据·控制信号合成电路219、无线发送机115、和上述的信道映射电路1131。
串行/并行变换部202，是根据发送副载波带宽控制部计算的带宽以及副载波数把串行信号变换为作为多个信号列的并行信号的电路，变换后的并行信号分别输出到复制部203。
复制部203是把用串行/并行变换部202进行串并联变换后的多个信息符号序列的各信息符号复制为等于符号的序列长度(芯片长度)数目数量的电路，复制后的信息符号在频率轴上排列，作为一组信息符号序列输出到乘法部204。
扩频码生成部209，是根据从多重化控制部输入的扩频率生成副载波数数量的分配给每一无线移动站的规定的扩频率的扩频码的电路。乘法部204，是对于用复制部203复制的各信息符号乘以扩频码生成部209生成的扩频码的电路。
逆高速富立叶变换部206，是根据发送副载波带宽控制部计算出来的带宽以及副载波数、对于从合成部205输入的多个信号列进行逆高速富立叶变换的电路，变换后的各信号列输出到并行/串行变换部207。
并行/串行变换部207，是根据发送副载波带宽控制部计算出来的带宽以及副载波数、把从逆高速富立叶变换部206输入的多个信号列变换为单一信号列的串行信号的电路。保护间隔附加部221对于由并行/串行变换部207变换后的信号***保护间隔。
信道映射电路1131，和上述各实施形态的同样，是遵照在控制站405中装备的检索表，在***频带内检索连续的频率信道，根据该检索结果，进行频率信道的重新安排的电路。
然后，在发送部100中，用多重部201多重化由信道映射电路1131重新安排的数据列，通过串行/并行变换部(S/P)202把该多重化了的发送信号变换为由多个信号列组成的并行信号，由复制部203进行复制处理后，对于各信号列乘以用扩频码生成部209生成的扩频码。
接着，在把这些的合成信号用逆高速富立叶变换部(IFFT)206进行逆高速富立叶变换后，通过并行/串行变换部(P/S)207变换成由单一信号列组成的串行信号，对于该串行信号通过保护间隔附加部221***保护间隔，通过数据·控制信号合成电路219合成发送副载波带宽控制部计算出来的各参数，发送OFDM信号。
另一方面，如图29所示，涉及本实施形态的传送装置，具有无线接收机215、保护间隔除去部222、串行/并行变换部301、高速富立叶变换部302、信道推定部307、扩频码生成部308、乘法部303、304、加法器305、和并行/串行变换部306。
串行/并行变换部301，是根据接收副载波带宽控制部计算出来的带宽以及副载波数、把串行信号变换为多个信号列的并行信号的电路，变换后的并行信号分别向高速富立叶变换部302输出。并行/串行变换部306，是根据接收副载波带宽控制部计算出来的带宽以及副载波数、把从加法器305输入的多个信号列变换为单一信号列的串联信号的电路。
信道推定部307，是从由高速富立叶变换部302变换过的信号中抽出有效载荷信号、根据该有效载荷信号推定各副载波的信道变动值的电路。另外，乘法部303、304，根据信道推定部307推定的变动值，在保证各副载波的变动的同时乘以扩频码生成部308生成的扩频码。
然后，在接收部200中，对于接收的OFDM信号，通过保护间隔除去部222除去保护间隔。接着，把该除去保护间隔的数据列通过串行/并行变换部(S/P)301变换成由多个信号列组成的并行信号，对于各信号列用高速富立叶变换部(FFT)302进行富立叶变换。其后，对于变换后的各信号乘以信道推定部307推定的变动值以及扩频码生成部生成的扩频码，通过并行/串行变换部(P/S)306变换成由单一信号列组成的串行信号，把该串行信号作为解调信号输出。
根据涉及本实施形态的这样的传送装置，因为宽频带的OFDM方式的***和窄频带的***可以混存于同一频带内，所以可以在相同的频带中并用两种方式，混存新一代的通信方式，在通信方式变更的场合，可以从前方式向新方式分阶段平滑转移。
如上所述，根据本发明的无线通信***以及无线通信方法，数字蜂窝***或者频率正交多重方式***，在CDMA方式等各种通信方式中，重新安排正使用的频率信道，通过使用正交多重化进行压缩，通过扩大未使用信道，可以有效利用频带内的频率信道。
[第七实施形态]
(传送***的结构)
说明涉及本发明的无线通信***的第七实施形态。图30是表示在涉及本实施形态的无线通信***中使用的传送装置的内部结构的框图。此外，在本实施形态中，关于传送装置以适用于蜂窝移动通信***中的无线基站的场合为例进行说明，但是本发明不限于此，例如，可以适应使用OFDM传送的数字广播等其他通信·广播***。
如图30所示，涉及本实施形态的传送装置，是对应传输路径的状况可变控制来自无线基站的下行线路数据信号的副载波频带的装置，具体说，具有以正交频分多路复用调制方式传送的发送部1100、能够从下行线路获得衰减(电波传输路径)信息的接收部1200。
(1)发送部的结构
发送部1100，具有：符号映射器1、串并联变换器2、信道映射电路3、逆离散富立叶变换器4、并串联变换器5、无线发送机6、发送天线7、衰减推定部8、发送副载波带宽控制部9。
符号映射器1，是在有从某用户来的数据输入(话音呼叫，包传送)时，进行数字调制的模块。这里，设输入的数据为a的话，该输入的数据a在符号映射器1中例如进行QPSK、QAM等数字调制。通过该数字调制，把信息位列变换为复数符号序列Sx(S0，S1，S2，S4)。
串并联变换器2，是把复数符号序列Sx(S0，S1，Sx，S4)分支为多个信道的模块。此时，通过发送副载波带宽控制部9，决定分支的信道个数(这里设为M个)。
在本实施形态中，通过来自上行线路的接收机抽出用于决定下行线路最适合的副载波宽度。亦即，在分支为多个信道(C1，C2，...CM)的发送副载波带宽控制部9中的控制，从在接收部1200的无线接收机11中接收的接收信号取出波形信息，向衰减推定部8发送上行线路中的衰减信息，根据该衰减信息，计算衰减影响小的下行线路的副载波带宽，进行成为该带宽的那样的时钟频率变换。
此外，发送装置传送的下行线路和在这里获得信息的上行线路频率分割不同的情况很多。衰减是由于无线基站和无线移动站的传输距离和频率引起，但是因为在PDC等的蜂窝通信中上下行线路频率分割小于等于130MHz，所以衰减的影响的差很小。
在本实施形态中，从上行线路的衰减信息在衰减推定部8中决定：(1)衰减的时间变动信息，(2)基于延迟失真信息的最佳副载波的带宽Bs。于是，在发送副载波带宽控制部9中，取输出该最佳副载波的带宽Bs的时钟发送频率为fck。详细说，在发送副载波带宽控制部9中，进行各副载波的带宽成为Bs那样的、发送时钟发送频率fck的控制，把该时钟频率fck信息分别向串并联变换器2、信道映射电路3、逆离散富立叶变换器4、并串联变换器5发送。以最佳副载波带宽Bs进行用于各正交频分多路传送的变换操作，进行发送。
这里，详细说明关于最佳副载波带宽的控制信息。如图30所示，从无线接收机11抽出的接收信号波形，在衰减推定部8中计算衰减时间变动信息以及波形失真信息，该衰减信息在发送副载波带宽控制部9中决定最佳副载波宽度，向串并联变换器2、信道映射电路3、逆离散富立叶变换器4、并串联变换器5发送时钟频率fck信息。
另外，在接收侧，把在该副载波带宽中为进行各变换操作的该副载波带宽控制信息从发送副载波带宽控制部9向数据·控制信号合成电路19发送。在数据·控制信号合成电路19中，合成从并串行变换器5发送的信息数据和从发送副载波带宽控制部9发送的该带宽控制信息，同时向接收侧发送。
图31是详细表示在发送部1100中装备的无线发送机6的结构的框图。如图31所示，无线发送机6由LPF61、正交调制器62、频率变换器63、和发送功率放大器64构成。
为同时在下行线路上发送从并串行变换器5输出的基带连续信号、和从发送副载波带宽控制部9连接的最佳副载波带宽控制信息，把这些信号通过数据·控制信号合成电路19用LPF61进行滤波处理，用正交调制器62变换为中间频率，用频率变换器63变换为***使用的RF频带，用发送功率放大器64执行为发送的放大。
(2)接收部1200的结构
另一方面，接收部1200，如图30所示，具有：接收天线10、无线接收机11、接收副载波带宽控制部13、串并行变换器14、离散富立叶变换器15、信道选择设备16、并串行变换器17、和符号判定18。
在这样的接收部1200中，从其他装置发送的信号，由接收天线10接收，把用无线接收机11变换为基带信号的连续数据信号在串并行变换器14中串并行变换为符号时间间隔。
这里，把该输出信号在离散富立叶变换器15中抽出为多个副载波信号分量。此时，分支为设想的最窄频带副载波使用的场合的最大副载波数N数量的全频率信道(F1，F2，F3，...FN)，但是因为实际上传输信息数据的信道是全部信道中的一部分信道，所以使用只选择输出包含该本站发送目的地的信息的信道组的信道选择设备16，只选择包含信息的信道组(C1，C2，C3，...CM)。亦即，N是小于等于M的值，是根据Bs宽度决定的，通常为M＝N/2、N/3、N/4...等。把作为输出的单个或者多个副载波信道信号在并串联变换器17中进行串并联变换，输出对于希望的用户的复数符号序列，在符号判定18中进行基带数字解调。
图31是表示在接收部1200中装备的无线接收机11的结构例的框图。如图31所示，无线接收机11由接收功率放大器1111、频率变换器1112、LPF1113、检波器1114构成。在接收功率放大器1111中，放大由于衰减电平降低的信号，使用频率变换器1112从RF频率变换为IF频率。
该数据用LPF1113进行滤波，用检波器1114变换为基带频率。然后，分离用上行线路发送的基带连续信号和用上行线路同时发送的、从发送副载波带宽控制部9连接的最佳副载波频带控制信息，基带连续信号向串并行变换器14发送，最佳副载波频带控制信息向衰减推定部8发送，向发送部1100发送衰减信息。
(效果)
根据涉及这样的第七实施形态的的传送装置，因为从在上行线路中接收的信号推定上行线路中的衰减，根据该推定结果控制下行线路中的副载波带宽，所以可以实现传输特性的提高。
[第八实施形态]
下面说明本发明的第八实施形态。图32是表示涉及本实施形态的传送装置的内部结构的框图。本实施形态的特征在于，上述第七实施形态中的衰减推定部8，具有多普勒漂移推定以及延迟轮廓推定功能。另外，在图32中，在涉及上述第七实施形态中的传送装置中，以关于多普勒漂移推定以及延迟轮廓推定功能的部分为主进行了叙述。
亦即，和第七实施形态相同，传送装置具有发送部1100和接收部1200，前者由符号映射器1、串并行变换器2、信道映射电路3、逆离散富立叶变换器4、并串行变换器5、无线发送机6、发送天线7、衰减推定部8、发送副载波带宽控制部9组成，后者由接收天线10、无线接收机9、副载波频带信息抽出设备12、接收副载波带宽控制部13、串并行变换器14、离散富立叶变换器15、信道选择设备16、并串行变换器17、和符号判定18组成。
然后特别是，涉及本实施形态的衰减推定部8，具有从无线接收机9接收的接收信号中抽出控制信号的控制信号抽出部81、根据抽出的控制信号推定多普勒漂移的多普勒漂移推定部82、和根据控制信号推定延迟轮廓的延迟轮廓推定部83。
(衰减信息的处理)
说明本实施形态中的发送侧的频带可变处理动作。在衰减推定部8内的、从延迟轮廓推定部83求得的副载波的最宽频带Bs_w信息、从多普勒漂移推定部82求得的副载波的最窄频带Bs_n信息分别向发送副载波带宽控制部9输出，在发送副载波带宽控制部9中决定每一难以接受衰减的副载波的信息传送位速率Bs。把该信息传送位速率信息向数据·控制信号合成电路19输出。
作为从衰减信息计算副载波频带的方法，举出以下的例子。
多普勒频率fD，从平均衰减持续时间用下式求得。
f D = 1 2 πτ 2 b 0 R s [ exp ( R s 2 2 b 0 ) - 1 ]
在上式中，τ是平均衰减持续时间，b0是平均接收功率，Rs是规定电平。
于是，若设发送频率为900MHz，移动速度v为50km/h，对于针对比接收功率低20dB的电平的平均衰减持续时间的多普勒频率fD，相当于45.5Hz。
如大家所知，如果最大多普勒频率fD被收纳到占有频带Bs的约10％以内的话，可以正交传送。因此，占有频带Bs，需要是大于等于455Hz的频带。
另外，延迟范围S作为功率密度的函数P(τ)的标准偏差表示，通过下式求得。
S = 1 P m ∫ 0 3 τ 2 P ( ι ) dτ - T D 2
在上式中，Pm是接收功率，τ是延迟时间，Td是平均延迟。然后，相关带宽Bs，通过下式从延迟范围S求得。
B C = 1 2 πS
亦即，副载波频带比该相关带宽Bs还窄时，不受延迟轮廓的影响。根据这样的信息，决定副载波的时钟发送频率fck，求每一副载波的带宽，把它作为控制信息向数据·控制信号合成电路19输出。
此外，在本实施形态中，将保护间隔设定为小于等于延迟时间τ。
[第九实施形态]
下面说明本发明的第九实施形态。图33是表示涉及本实施形态的传送装置的内部结构的框图。本实施形态的特征在于，通过上述第七实施形态以及第八实施形态中的发送副载波带宽控制部9控制时钟速率，来具有可变控制副载波频带的功能。此外在图33中，在涉及上述第七实施形态以及第八实施形态中的传输装置中以关于副载波频带的可变控制功能为主进行了叙述。
亦即，和第七实施形态以及第八实施形态相同，涉及本实施形态的传送装置，具有发送部1100和接收部1200，前者由符号映射器1、串并行变换器2、信道映射电路3、逆离散富立叶变换器4、并串行变换器5、无线发送机6、发送天线7、衰减推定部8、发送副载波带宽控制部9组成，后者由接收天线10、无线接收机9、副载波频带信息抽出设备12、接收副载波带宽控制部13、串并行变换器14、离散富立叶变换器15、信道选择单元16、并串行变换器17、和符号判定18组成。
然后，特别是，在本实施形态中，发送副载波带宽控制部9具有时钟速率变换器91、时钟发送器92、时钟控制部93、最佳副载波带宽计算部94。
(副载波频带可变控制)
在本实施形态中，在发送部1100的发送副载波带宽控制部9中，根据从衰减推定部8供给的衰减信息，在最佳副载波带宽计算部94中计算最佳副载波带宽Bs。
详细说，在时钟控制部93中，因为使最佳副载波占有带宽Bs变化，所以作为基准的时钟频率变换。亦即，在时钟控制部93中，决定引导Bs的时钟速率CK Rate，向时钟速率变换器91输出使用该CK Rate的频率变换控制命令。
此外，在本实施形态中，从作为缺省值由时钟振荡器92生成的时钟频率fcc变换为时钟载波频率fck。例如，fck＝fcc/2，fcc/3，...或者fck＝2*fcc，3*fcc，...等。时钟速率变换器91的输出端子连接串并行变换器2、信道映射电路3、逆离散富立叶变换器4、并串行变换器5的各时钟端子，向各部分的控制输出信息。进而，为接收时的串并行变换，该时钟速率信息，作为Bs控制信号在数据·控制信号合成电路19中和数据信号合成，向接收侧发送。
[第十实施形态]
下面说明本发明的第十实施形态。本实施形态的特征在于，上述第九实施形态中的信道映射电路3具有使传输频带可变的副载波频率信道分配功能。图34是表示在涉及本实施形态的信道映射中的使传输频带可变的副载波频率信道分配的操作的图。
如图34(a)所示，涉及本实施形态中的信道映射电路3具有执行信道映射的映射部31、和根据映射信息控制映射部31所需要的副载波数的所需要副载波数控制部32。
映射部31使用来自所需要副载波数控制部32的所需要副载波数N控制信息，把分配给希望用户的个数的副载波信道(C1，C2，C3，...CM)分配给邻接Freq频带内的连续的副载波信道组(F1，F2，F3，...FN)。另外，映射部31对于在Freq频带外分布的、不发送的副载波频率信道，具有连接对应它的副载波频率信道的输出为0的接地的零***电路功能。
(信道映射)
于是，在本实施形态中，如图34(b)所示，作为希望的用户的必要占有频带Freq，在信道映射电路3中，使用来自所需要副载波数控制部32的所需要副载波数N控制信息，把分配给希望用户的个数的副载波信道(C1，C2，C3，...CM)分配给邻接Freq频带内的连续的副载波信道群(F1，F2，F3，...FN)。另外，对于在Freq频带外分布的、不发送的副载波频率信道，连接对应它的副载波频率信道(FM+1，...FN)的输出为0的接地。
然后，把包含映射后的并行输出信号(C1，C2，C3，...CM)的全频率信道(F1，F2，F3，...FN)和上述实施形态同样，通过逆离散富立叶变换器4变换为时间系列发送信号。
[第十一实施形态]
下面说明本发明的第十一实施形态。本实施形态的特征在于，上述第十实施形态中的信道映射电路3，如图35所示，具有所需要副载波数计算部件31、和用户所需要信息位速率推定部32。
用户所需要信息位速率推定部32，是根据输入的数据计算用户所需要信息位传送速度a的模块，所需要副载波控制部32，是根据用户的所需要信息位传送速度a计算用户需要的全带宽Ba、按每个最佳副载波带宽Bs进行分割的模块。
然后，在所需要副载波控制部32以及用户所需要信息位速率计算部32从用户的所需要信息传送速度a计算该用户需要的全带宽Ba、按每个最佳副载波带宽Bs进行分割的场合，在信道映射电路3中，根据作为必要的用户使用的所需要副载波数Ns(＝Ba/Bs)，进行相当于所需要副载波数Ns的频率信道的分配。
此外，用户使用的所需要副载波数，可以根据***的特性，作为Nsystem(＝Bsystem/Bs)信息来求。在这一场合，信道映射电路3进行相当于所需要副载波数Nsystem的频率信道的分配。
[第十二实施形态]
下面说明本发明的第十二实施形态。
(传送装置的结构)
图36是表示涉及本实施形态的传送装置的内部结构的框图。如图36所示，涉及本实施形态的传送装置也和上述实施形态同样，由发送部1100和接收部1200构成。
(1)发送部
发送部1100，如图36所示，具有符号映射器1、串并行变换器2、信道映射电路3、逆离散富立叶变换器4、并串行变换器5、无线发送机6、发送天线7、衰减推定部8、发送副载波带宽控制部9。然后，特别之处在于，本实施形态中的发送部1100具有通过附加保护间隔除去延迟失真的影响的保护间隔附加部21、根据在衰减推定部8中抽出的延迟轮廓计算关于OFDM的最佳保护间隔长度的GI长度控制部23。
于是，在这样构成的发送部1100中，在由并串行变换器5多重化了的基带OFDM信号上由保护间隔附加部21附加保护间隔，除去延迟失真的影响。此时保护间隔长度使用根据在衰减推定部8中抽出的延迟轮廓由GI长度控制部23计算出来的最佳保护间隔长度。
亦即，在存在具有比保护间隔长度长的延迟范围的多路径、特性恶化变得极大的场合，与不附加保护间隔的场合比较，数据的传送速度成为1/(1+f0Tg)，降低。
因此，在本实施形态中，为保持不受延迟产生的影响的足够的长度、改善频率利用效率，由从衰减信息抽出的延迟轮廓计算最小长度的最佳保护间隔宽度进行附加。
(2)接收部
另一方面，接收部1200，具有接收天线10、无线接收机11、衰减推定部8、发送副载波带宽控制部9、副载波频带信息抽出设备12、接收副载波带宽控制部13、串并行变换器14、离散富立叶变换器15、信道选择部件16、并串行变换器17、符号判定18、和保护间隔附加部21。
图36中说明正交频分多路复用调制方式的传送装置的接收部。具有由接收天线10、无线接收机11、副载波频带信息抽出设备12、接收副载波带宽控制部13、串并行变换器14、离散富立叶变换器15、信道选择部件16、并串行变换器17、符号判定18、保护间隔除去部22组成的接收部1200。
从正交频分多路复用调制方式的接收装置发送的信号，由接收天线10接收，从在无线接收机11中变换成基带信号的连续数据信号中分离控制信号。分别在(1)通信开始时、(2)周期地、或者(3)超过错误率水平时向衰减推定部8发送接收信号波形。根据衰减信息把连续数据信号在串并行变换器14中串并行变换为符号时间间隔。这里，把该输出信号在离散富立叶变换器15中抽出为多个副载波信号分量。此时，分支为在使用设想的最窄频带副载波的场合的最大副载波数N数量的全频率信道(F1，F2，F3，...FN)，但是因为实际上传输信息数据的信道是全信道中的一部分信道，所以通过只选择输出包含发送给本站的信息的信道群的信道选择部件16，只选择包含信息的信道群(C1，C2，C3，...CM)。亦即，N是小于等于M的值，通常为M＝N/2，N/3，N/4...等。(根据Bs宽度决定。)输出的单一或者多个副载波信道信号由并串行变换器17进行输出对于所希望的用户的复数符号序列的串并行变换，在符号判定18中，进行基带数字解调。
(保护间隔控制)
作为使保护间隔变化的定时，可以采用以下公开的(1)～(3)的方法。
(1)通信开始时
在通信开始时，在衰减推定部8中从接收信号波形求延迟轮廓，在OFDMGI长度控制部23中设定比最大延迟时间大的保护间隔。从在这里设定的最佳保护间隔长度信息，在保护间隔附加部21中附加最佳的保护间隔。
使用图37的流程图说明通信开始时这样的设定方法。首先，在通信开始时，从接收信号波形(例如训练信号部分的接收波形等)抽出衰减信息，计算延迟轮廓和最大多普勒频率(S710)。接着，计算所需要的副载波数Ns、最佳副载波带宽Bs、最佳保护间隔长度TG(S702)。
根据在这些步骤S701以及S702计算出来的信息，把输入的数据在数字调制后分支为所需要的副载波数、最佳副载波带宽的信道(S703)，使用设定的需要的副载波数Ns以及最佳副载波带宽Bs进行OFDM调制(S704)，在基带OFDM信号上附加最佳保护间隔长度TG的保护间隔并发送(S705)。发送侧的参数的设定在通信结束之前为恒定。
然后，利用数据信道或者控制信道，向接收侧发送关于各设定参数的信息，在与接收侧装置之间共享(S706)。然后，在到通信结束之间，通过循环处理重复上述步骤S703～S706(S707)。
(2)周期地
在帧的开头或者结尾等，每当帧变更时周期地在衰减推定部8中求延迟轮廓，在OFDM GI长度控制部23中设定比最大延迟时间大的保护间隔。从在这里设定的最佳保护间隔长度信息，在保护间隔附加部21中附加最佳的保护间隔。
使用图38的流程图说明这样的在帧的开头或者结尾等，每当帧变更时周期地再设定的方法。
首先，监视接收的帧，在帧的开头或者结尾等，周期地检测帧的变更(S801)。然后，在检测出帧的变更的场合，从接收侧的信号波形抽出衰减信息，计算延迟轮廓和最大多普勒频率(S802)，计算所需要的副载波数Ns、最佳副载波带宽Bs、以及最佳保护间隔长度TG(S803)。
接着，根据这些信息，把输入的数据在数字调制后分支为所需要的副载波数Ns、最佳副载波带宽Bs的信道(S804)，使用设定的需要的副载波数Ns以及最佳副载波带宽Bs进行OFDM调制(S805)，在基带OFDM信号上附加最佳保护间隔长度TG并发送(S806)。
另一方面，在步骤S801未检测出帧的变更的场合，不执行上述步骤S802以及S803，使用已经设定的所需要的副载波数Ns以及最佳副载波带宽Bs以及最佳保护间隔长度TG，使用输入数据分支信道(S804)，进行OFDM调制以及OFDM发送(S805，S806)。
然后，在步骤S806后，利用数据信道或者控制信道，向接收侧发送关于各设定参数的信息，在与接收侧装置之间共享(S807)。然后，在到通信结束之间，通过循环处理重复上述步骤S801～S807(S808)。
(3)超过错误率水平时
在接收侧，在通信中进行CRC检查等错误率判定时，在检测出的错误率比某一定的水平大时再设定保护间隔。
具体说，从接收信号波形在衰减推定部8中求延迟轮廓，在OFDM GI长度控制部23中设定比最大延迟时间大的保护间隔。从这里设定的最佳保护间隔长度信息，在保护间隔附加部21中附加最佳保护间隔。
使用图39的流程图说明这样的在接收侧进行错误率判定的场合，在错误率超过某一定水平时再设定OFDM参量的的方法。
在接收侧，在通信中进行CRC检查等错误率判定时，在错误率超过某一定水平时使衰减推定部8动作，从接收信号波形例如抽出延迟轮廓或者最大多普勒频率等的衰减信息(S901)。
接着，使用这些衰减信息，计算所需要的副载波数Ns、最佳副载波带宽Bs、最佳保护间隔长度TG(S902)。根据这些信息，把输入的数据在数字调制后分支为所需要的副载波数Ns(S903)，OFDM调制为最佳副载波带宽(S904)，在基带OFDM信号上附加最佳保护间隔长度TG并发送(S905)。其后，利用数据信道或者控制信道，向接收侧发送关于各设定参数的信息，在与接收侧装置之间共享(S906)。
关于保护间隔长度，在接收侧某一定重复次数(na次)以上的错误率不上升而通信质量良好时，向发送侧发送慢慢缩短(TG＝TG+ΔTG)保护间隔的命令。亦即在执行上述步骤S901～S906的处理后，使用错误率判定(CRC)进行帧错误率的检测，进行是否超过规定的错误率β的判断(S910)。在超过错误率β的场合，再次执行上述步骤S901～S906，在不超过的场合，计数错误的发生频度(S909)。
在步骤S909，在错误帧发生的连续次数不到规定次数na的场合，再次执行上述步骤S903～S906。另一方面，在步骤S909，在错误帧发生的连续次数超过规定次数na的场合，原样不变取已经设定的所需要的副载波数Ns以及最佳副载波带宽Bs的值，只再设定最佳保护间隔长度TG(S908)，执行上述步骤S903～S906。
由此，可以在通信质量良好的场合减小保护间隔，提高频率利用效率，能够附加对应传输路径的最佳保护间隔长度。
[第十三实施形态]
此外，在上述第七实施形态到第十二实施形态中，以适用于OFDM传输方式的场合为例说明了本发明的传送装置，但是本发明不限于此，例如，也可以适用于作为***的通信方式的可变扩频—正交频率码分多路复用(VSF-OFCDM：Variable Spreading Factor-Orthogonal Frequency and CodeDivision Multiplexing)传输方式。在该VSF-OFCDM中，在多个频率轴上分割信息符号的同时，通过分配给各无线移动站的可变扩频率的扩频码发送扩频的信息符号。
在涉及本实施形态的传送装置中，如图40所示，在发送部1100中，具有多重化发送信号(信息符号)以及有效载荷信号的多重部1201、变换该多重化后的信号为并行信号的串行/并行变换部1202、复制各信号列的复制部1203、生成扩频码的扩频码生成部1209、对由复制部1203复制的各信号列乘以扩频码的乘法部1204、合成相乘后的信号的合成部1205、逆高速富立叶变换合成信号的逆高速富立叶变换部(IFFT)1206、把该变换后的各信号变换成单一信号列的并行/串行变换部1207、保护间隔附加部21、数据·控制信号合成电路19、无线发送机6、多重化控制部1210、发送副载波带宽控制部9、和衰减推定部8。
串行/并行变换部1202是根据发送副载波带宽控制部9计算的带宽以及副载波数、把串行信号变换为作为多个信号列的并行信号的电路，变换后的并行信号分别输出到复制部1203。
复制部1203是把用串行/并行变换部1202进行串并行变换后的多个信息符号的序列的各信息符号、复制为等于符号的序列长度(芯片长度)数目数量的电路，复制后的信息符号在频率轴上排列，作为一组信息符号序列输出到乘法部1204。
扩频码生成部1209，是根据从多重化控制部1210输入的扩频率、生成副载波数数量的分配给每一无线移动站的规定的扩频率的扩频码的电路。乘法部1204，是对于用复制部1203复制的各信息符号乘以扩频码生成部1209生成的扩频码的电路。
逆高速富立叶变换部1206，是根据发送副载波带宽控制部9计算出来的带宽以及副载波数、对于从合成部1205输入的多个信号列进行逆高速富立叶变换的电路，变换后的各信号列输出到并行/串行变换部1207。
并行/串行变换部1207，是根据发送副载波带宽控制部9计算出来的带宽以及副载波数、把从逆高速富立叶变换部1206输入的多个信号列变换为单一信号列的串行信号的电路。保护间隔附加部21对于由并行/串行变换部1207变换后的信号***保护间隔。
多重化控制部1210，根据衰减推定部8推定的传输路经状态(衰减)、和发送副载波带宽控制部9计算出来的发送副载波带宽以及副载波数，计算调制方式以及扩频率，向多重化部1201和扩频码生成部1209输出。
然后，在发送部1100中，在把用多重部1201多重化后的发送信号通过串行/并行变换部(S/P)1202变换为由多个信号列组成的并行信号，由复制部1203进行复制处理后，对于各信号列乘以用扩频码生成部1209生成的扩频码，在把这些的合成信号通过逆高速富立叶变换部(IFFT)1206进行逆富立叶变换后，通过并行/串行变换部(P/S)1207变换成由单一信号列组成的串行信号，对于该串行信号通过保护间隔附加部21***保护间隔，通过数据·控制信号合成电路19合成发送副载波带宽控制部9计算出来的各参数，发送OFDM信号。
另一方面，如图40所示，涉及本实施形态的传送装置，具有无线接收机11、数据·控制信号分离电路20、保护间隔除去部22、串行/并行变换部1301、高速富立叶变换部1302、信道推定部1307、扩频码生成部1308、乘法部1303、1304、加法器1305、并行/串行变换部1306、副载波频带信息抽出部12、和接收副载波带宽控制部13。
串行/并行变换部1301，是根据接收副载波带宽控制部13计算出来的带宽以及副载波数、把串行信号变换为多个信号列的并行信号的电路，变换后的并行信号分别向高速富立叶变换部1302输出。并行/串行变换部1306，是根据接收副载波带宽控制部13计算出来的带宽以及副载波数、把从加法器1305输入的多个信号列变换为单一信号列的串联信号的电路。
信道推定部1307，是从由高速富立叶变换部1302变换过的信号中抽出有效载荷信号、根据该有效载荷信号推定各副载波的信道变动值的电路。另外，乘法部1303、1304，是根据信道推定部1307推定的变动值，在保证各副载波的变动的同时乘以扩频码生成部1308生成的扩频码的电路。
然后，在接收部1200中，对于接收的OFDM信号，根据数据·控制信号分离电路20分离的控制信号，通过副载波频带信息抽出部12，在抽出副载波频带信息的同时，通过保护间隔除去部22除去保护间隔。此时，向衰减推定部8发送无线接收机取得的接收信号波形、或者在数据·控制信号分离电路20中取得的衰减时间变动信息或者延迟失真。
接着，根据由接收副载波带宽控制部13根据副载波频带信息计算出的副载波带宽或副载波数，通过串行/并行变换部(S/P)1301变换成由多个信号列组成的并行信号，对于各信号列用高速富立叶变换部(FFT)1302进行富立叶变换。其后，对于变换后的各信号乘以信道推定部1307推定的变动值以及扩频码生成部生成的扩频码，通过并行/串行变换部(P/S)1306变换成由单一信号列组成的串行信号，把该串行信号作为解调信号输出。
这样，根据涉及本实施形态的传送装置，因为可以对应传输路经状态(衰减)在多个频率轴上分割信息符号，同时根据分配给各接收装置的可变的扩频率的扩频码进行扩频发送信息符号，所以可以对应每一接收装置的传输路径，把多个用户的信号在同一频带内多重化为同一时间的信号，一方面防止用户间的干扰，同时可以实现资源的有效利用。
另外，根据涉及本实施形态的传送装置，因为宽频带的OFDM方式的***和窄频带的***可以混存于同一频带内，所以可以在相同的频带中并用两种方式，混存新一代的通信方式，在通信方式变更的场合，可以从前方式向新方式分阶段平滑转移。
根据本发明的无线通信***以及无线通信方法，遵照衰减电波传输路径信息，计算最佳副载波占有频带，适应控制时钟速率和副载波数，使传输频带可变，由此，可以对应衰减的时间变动以及最大延迟量，即使在进行同一信息位速率的传送的场合，也可以根据传输路径的特性来变化OFDM的最佳副载波带宽和副载波数，谋求传输特性的提高。
另外，在给与***的最大允许带宽一定、扩展副载波占有频带的场合，会产生逸出***频带的信道，但是因为不进行向***带宽外的映射并进行的信道映射控制，所以可以提高***具有的频带的利用效率。

Claims (26)

1.一种无线通信***，其特征在于，
该无线通信***，把收发的多个信号序列调制为分配给多个小区的每一个的至少一个频率信道，在无线站间进行通信，
具有：
对于每一小区重新安排分配给各小区的多个频率信道并作为所述信号序列的收发频带重新分配特定的频率信道的信道映射单元；和
根据所述分配的频率信道的传输状况，控制所述分配的频率信道的带宽的带宽控制单元。
2.权利要求1所述的无线通信***，其特征在于，
所述信道映射单元，是通过分配给多个区域的每一个的频率信道，在无线站间进行通信的单元，
具有：
进行所述频率信道的分配的重新安排，在所述每一区域中，对于***频带的特定的连续频率信道进行分配的信道映射电路；和
把通过所述信道映射电路重新安排的频率信道，通过正交多重化变换为副载波的变换器。
3.权利要求1所述的无线通信***，其特征在于，
所述带宽控制单元，是用于将信息数据列变换为多个信道，通过被正交化了的多个副载波信号收发这些多个各信道的信号序列的单元，
具有：
推定所述副载波信号的传输路径的衰减推定单元；和
根据由所述衰减推定单元推定出的衰减信息，控制收发的所述副载波信号的带宽的副载波带宽控制单元。
4.一种无线通信***，其特征在于，
该无线通信***，通过分配给多个区域的每一个的频率信道，在无线站间进行通信，
具有：
进行所述频率信道的分配的重新安排，并在所述每一区域中，对于***频带的特定的连续频率信道进行分配的信道映射电路；和
把通过所述信道映射电路重新安排的频率信道，通过正交多重化变换为副载波的变换器。
5.权利要求4所述的无线通信***，其特征在于，
具有存储表示在邻近的区域中使用的频率信道的使用状态的检索表的表存储装置，
所述信道映射电路，在取得所述检索表进行空闲信道的检索的同时，根据该检索结果，重新安排频率信道，对于同一小区分配连续的信道。
6.权利要求4所述的无线通信***，其特征在于，
具有通过重复由所述信道映射电路执行的重新安排，和由所述变换器执行的正交多重化，生成未使用频率信道，在已被生成的未使用频率信道中分配新的信道的信道选择装置。
7.权利要求4所述的无线通信***，其特征在于，
该无线通信***，在形成由宏小区和在该宏小区内包含的微小区组成的分层小区结构，且这些宏小区和微小区使用同一频带的场合，
具有：
移动作为宏小区的频率信道频带和微小区的频率信道频带的边界的分界线的单元；和
以被移动过的分界线作为基准，检索空闲信道后进行频率信道的重新安排，由此，在分界线的前后集中空闲信道的单元。
8.权利要求7所述的无线通信***，其特征在于，
所述分界线的移动，通过根据所述宏小区以及微小区中的通信量状态，给每一频率信道付与优先度，根据该优先度重新安排频率信道来执行。
9.权利要求4所述的无线通信***，其特征在于，
在该无线通信***中使用的传送方式，是根据分配给接收侧的终端的扩频码，在多个时域或者频域上扩频所述信息符号的同时，将对于所述信息符号速率的扩频码的速率做成可变的方式。
10.一种无线通信***，其特征在于，
该无线通信***，是把信息数据列变换为多个信道，通过被正交化了的多个副载波信号收发这些多个各信道的信号序列的信号传送***，
具有：
推定所述副载波信号的传输路径的衰减推定单元；和
根据用所述衰减推定单元推定的衰减信息，控制收发的所述副载波信号的带宽的副载波带宽控制单元。
11.权利要求10所述的无线通信***，其特征在于，
具有根据由所述副载波带宽控制单元控制的副载波带宽，计算给用户可分配的所需要副载波数，将所述收发的多个副载波数分路为该所需要副载波数的所需要副载波数控制部。
12.权利要求11所述的无线通信***，其特征在于，
所述所需要副载波数控制部，具有从用户的所需要信息位传送速度计算分配给该用户的全带宽，并从所述全带宽和用所述副载波带宽控制部计算出的最佳副载波带宽信息计算所需要副载波的个数的功能。
13.权利要求10所述的无线通信***，其特征在于，
所述衰减推定部件，根据接收信号的波形，生成电波传输路径中的衰减的时间变动信息以及延迟失真信息，根据这些信息推定所述传输路径。
14.权利要求10所述的无线通信***，其特征在于，
具有：
把由所述衰减推定部件推定出的衰减信息和用户数据信息多重化后进行发送的信号合成部；和
从接收的数据序列分离所述衰减信息的信号分离部。
15.权利要求10所述的无线通信***，其特征在于，
具有：
根据所述衰减信息检测副载波带宽信息的单元；
从检测出来的副载波带宽信息计算时钟频率的时钟控制单元；
把用时钟发生器发生的频率变换为用所述时钟控制部件算出的时钟频率，并以对应该副载波频率的时钟频率进行串并行变换的单元；和
从逆离散富立叶变换后的单一或者多个副载波信道中选择希望的信道的信道选择单元。
16.权利要求10所述的无线通信***，其特征在于，
该信号通信***中使用的传送方式，是在根据分配给接收侧的终端的扩频码，在多个时域或者频域上扩频所述信息符号的同时，将对于所述信息符号速率的扩频码的速率做成可变的方式。
17.一种无线通信方法，其特征在于，
该无线通信方法，把收发的多个信号序列调制为分配给多个小区的每一个的至少一个频率信道，在无线站间进行通信，具有：
(a)对于每一小区重新安排分配给各小区的多个频率信道，并作为所述信号序列的收发频带重新分配特定的频率信道的步骤；和
(b)根据所述分配的频率信道的传输状况，控制所述分配的频率信道的带宽的步骤。
18.一种无线通信方法，其特征在于，
所述步骤(a)，是用于通过给多个区域的每一个分配的频率信道、在无线站间进行通信的步骤，具有：
(a1)进行所述频率信道的分配的重新安排，在所述每一区域中，对***频带的特定的连续的频率信道进行分配的步骤；
(a2)通过正交多重化将由所述信道映射电路重新安排的频率信道变换为副载波的步骤。
19.一种无线通信方法，其特征在于，
所述步骤(b)，是用于将信息数据列变换为多个信道，并通过被正交化了的多个副载波信号收发这些多个各信道的信号序列的步骤，
具有：
(b1)推定所述副载波信号的传输路径的步骤；
(b2)根据在所述步骤(b1)中推定的衰减信息，控制收发的所述副载波信号的带宽的步骤。
20.一种无线通信方法，其特征在于，
该无线通信方法，通过分配给多个区域的每一个的频率信道、在无线站间进行通信，
具有：
(a1)进行所述频率信道分配的重新安排，在所述每一区域中，对***频带的特定的连续的频率信道进行分配的步骤，
(a2)通过正交多重化将由所述信道映射电路重新安排的频率信道变换为副载波的步骤。
21.权利要求20所述的无线通信方法，其特征在于，
对于同一符号速率的并行输出信号序列，进行由所述步骤(a1)进行的信道的重新安排。
22.权利要求20所述的无线通信方法，其特征在于，
对于对应多个用户的并行发送基带信号序列，进行由所属步骤(a1)进行的信道的重新安排。
23.一种无线通信方法，其特征在于，
该无线通信方法，是把信息数据列变换为多个信道，并通过被正交化了的多个副载波信号收发这些多个各信道的信号序列的信号传送方法，
具有：
(b1)推定所述副载波信号的传输路径的步骤；
(b2)根据在所述步骤(b1)中推定的衰减信息，控制收发的所述副载波信号的带宽的步骤。
24.权利要求23所述的无线通信方法，其特征在于，
在通信开始时，根据所属衰减信息，进行关于最佳副载波带宽、所需要副载波数、保护间隔的设定。
25.权利要求23所述的无线通信方法，其特征在于，
以预定的规定的时间间隔周期地根据所属衰减信息，进行保护间隔长度的设定。
26.权利要求23所述的无线通信方法，其特征在于，
在最佳副载波带宽、所需要副载波数、保护间隔或者信号错误率小于等于一定基准的场合，根据所属衰减信息进行保护间隔长度的设定。
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