JP2012175268A - 通信装置、通信方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空き周波数帯域を用いて通信する通信装置1は、通信データを、スペクトラム分割シングルキャリア変調方式により、複数の周波数帯域に応じた複数のサブスペクトラムに分割して送信する送信部11、通信データを受信する受信部12、複数の空き周波数帯域を取得する取得部13、伝搬路の遅延プロファイルを測定する測定部14、遅延プロファイルを用いて、周波数領域におけるノッチ特性を算出するノッチ特性算出部15、ノッチ特性を用いて、通信で用いられる少なくとも2個のサブスペクトラムが同時にノッチの位置とならないように、取得部13が取得した複数の周波数帯域から、通信で用いる複数の周波数帯域を選択する選択部16、通信データを、選択された複数の周波数帯域を用いて通信させる制御部17を備える。
【選択図】図1
Description
このような構成により、2個のサブスペクトラムが同時にノッチの位置になることを回避することができ、バースト誤りの発生を抑えることができる。その結果、ビット誤り率特性が改善されることになる。
このような構成により、2個のサブスペクトラムの間隔と、ノッチの周期とがあわないようにすることができ、その2個のサブスペクトラムのうち、少なくとも一方がノッチの位置とならないようにすることができる。
このような構成により、隣接する2個のサブスペクトラムが同時に一のノッチの位置となることを回避することができる。
本発明の実施の形態1による通信装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態による通信装置は、測定された遅延プロファイルを用いてノッチ特性を算出し、そのノッチ特性を用いて、2個のサブスペクトラムが同時にノッチの位置とならないように、通信で用いる周波数帯域を割り当てるものである。
文献:鈴木康夫、矢野一人、上羽正純、「スペクトラム分割シングルキャリア伝送の波形整形効果」、2010年電子情報通信学会ソサイエティ大会,B−5−137,p.491,2010年9月
図2(b)は、受信部12の詳細な構成を示すブロック図である。図2(b)において、受信部12は、低雑音増幅部41と、周波数変換部42と、局部発信部43と、AD変換部44と、S/P変換部45と、フーリエ変換部46と、スペクトラムデマッピング部47と、逆フーリエ変換部48と、P/S変換部49と、復調部50とを備える。
NL>W (不等式1)
となるように、隣接する2個の周波数帯域を選択してもよい。なお、不等号「>」は、等号付のもの「≧」であってもよい。隣接する2個のサブスペクトラムの間隔を、ノッチ幅よりも大きくすることにより、その2個のサブスペクトラムが同時に同じノッチに含まれることを回避することができる。すなわち、NL<Wであれば、図5で示されるように、隣接する2個のサブスペクトラムが両方とも一のノッチの位置となることもあるが、不等式1のようにすることによって、2個のサブスペクトラムが同時に一のノッチの位置となることを回避することができる。3個以上のサブスペクトラムを用いて通信が行われる場合には、選択部16は、その3個以上のサブスペクトラムのすべての隣接する2個のサブスペクトラムが、ノッチ幅より小さい間隔とならないように複数の周波数帯域を選択することが好適である。なお、隣接する2個のサブスペクトラムの間隔NLを、例えば、各サブスペクトラムの幅を含まないサブスペクトラムの間隔(図4(a)のL1)とすることにより、一方のサブスペクトラムの少なくとも一部がノッチの位置にあった場合に、他方のサブスペクトラムが完全にノッチの位置から外れるようにすることができる。そのため、NL=L1とすることによって、よりビット誤りを低減することができることになる。一方、NL=L2とすると、たとえ不等式1を満たしていたとしても、一方のサブスペクトラムがノッチの位置であった場合に、他方のサブスペクトラムの一部もノッチの位置となる可能性がある。そのため、NL=L2とすると、条件は緩くなるが、ビット誤りは多くなる可能性がある。
N×D+ε1<L<(N+1)×D−ε2 (不等式2)
となるように、2個の周波数帯域を選択してもよい。なお、不等号「<」のうちの一方または両方は、等号付のもの「≦」であってもよい。そのε1,ε2は、ε1+ε2<Dを満たす値である。また、ε1,ε2は、あらかじめ決められている値であってもよく、あるいは、ノッチ幅に応じて決められる値であってもよい。ノッチには周期が存在するため、2個のサブスペクトラムの間隔を、その周期の整数倍でないようにすることにより、その2個のサブスペクトラムが同時にノッチの位置となることを回避することができる。その場合に、ノッチには幅が存在するため、L≠N×Dだけでは十分ではないため、ε1,ε2の幅を持たせている。例えば、L=N×Dであれば、図6で示されるように、2個のサブスペクトラムが両方ともノッチの位置となることもあるが、不等式2のようにすることによって、2個のサブスペクトラムが同時にノッチの位置となることを回避することができうる。なお、3個以上のサブスペクトラムを用いて通信が行われる場合には、選択部16は、その3個以上のサブスペクトラムから選択されるすべての2個のサブスペクトラムが、上述の不等式2を満たすようにすることが好適である。
ここで、ε1,ε2について説明する。上記不等式2は、次のように書き換えることができる。
ε1<L−N×D<D−ε2 (不等式3)
N×D+W<L<(N+1)×D−W (不等式4)
となるように、2個の周波数帯域を選択することが好適である。なお、上記不等式2では、Nを1以上の整数としたが、この不等式4は、N=0とすることによって、上記不等式1を含むことになる。したがって、選択部16は、不等式4のみを満たすように、周波数帯域の選択を行ってもよい(但し、この場合にはNは0以上の整数となる)。
なお、上述の不等式4は、次の2つの不等式に分かれる。
N×D+W<L (不等式4−1)
L<(N+1)×D−W (不等式4−2)
N×D+W+B≦L≦(N+1)×D−W−B (不等式5)
(2)2W+B<D≦2W+2Bを満たす場合
N×D+W<L≦(N+1)×D−W−B (不等式6)
または
N×D+W+B≦L<(N+1)×D−W (不等式7)
(3)2W<D≦2W+Bを満たす場合
N×D+W<L<(N+1)×D−W (不等式8)
ここで、L1=L−B、L2=L+Bとしている。また、2W<Dを満たさない場合には、選択部16は、有効な選択はできないことになる。その場合、選択部16は、選択を行わなくてもよく、あるいは、従来通りの選択を行ってもよい。このように、条件(1)〜(3)に応じた不等式を用いて周波数帯域の選択を行うことによって、不等式4を用いて周波数帯域の割り当てを行った場合よりも、ビット誤りをより少なくすることができうる。
N×D+W−B<L<(N+1)×D−W (不等式9)
または
N×D+W<L<(N+1)×D−W+B (不等式10)
(5)2W−2B<D≦2W−Bを満たす場合
N×D+W−B<L<(N+1)×D−W+B (不等式11)
また、2W−2B<Dを満たさない場合には、選択部16は、選択を行わなくてもよく、あるいは、従来通りの選択を行ってもよい。なお、前述のように、(4)や(5)の条件に応じた選択を行わなくてもよい。
(ステップS101)受信部12は、遅延プロファイルを測定する用のパイロット信号を受信したかどうか判断する。そして、受信した場合には、ステップS102に進み、そうでない場合には、受信するまでステップS101の処理を繰り返す。なお、そのパイロット信号は、前述のように、一方的に送信されてくるものであってもよく、あるいは、通信装置1からの送信要求に応じて送信されてくるものであってもよい。
なお、図2のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
2B+10B×N≦L≦8B+10B×N 但し、N=0,1,2,…
なお、周波数インデックスのペアの距離Lは、N=0,1,2,…のうち、いずれかのNの値において上記の不等式を満たせばよい。
#1,#2,#4
#1,#2,#7
#1,#4,#7
:
:
2B≦L≦8B
を満足するため、選択部16は、通信で用いる複数の周波数帯域として、周波数インデックス#1,#4,#7を選択し、その周波数インデックスを制御部17に渡す(ステップS105)。
また、この具体例では、通信装置1がMSである場合について説明したが、通信装置1は、APであってもよいことは言うまでもない。
また、本実施の形態による通信は、例えば、ISM帯において行われてもよく、あるいは、それ以外の帯域において行われてもよい。
2 アンテナ
11 送信部
12 受信部
13 取得部
14 測定部
15 ノッチ特性算出部
16 選択部
17 制御部
31 変調部
32、45 S/P変換部
33、46 フーリエ変換部
34 スペクトラムマッピング部
35、48 逆フーリエ変換部
36、49 P/S変換部
37 DA変換部
38、43 局部発信部
39、42 周波数変換部
40 電力増幅部
41 低雑音増幅部
44 AD変換部
47 スペクトラムデマッピング部
50 復調部
Claims (5)
- 空き周波数帯域を用いて通信を行う通信装置であって、
通信データを、スペクトラム分割シングルキャリア変調方式により、複数の周波数帯域に応じた複数のサブスペクトラムに分割して送信する送信部と、
スペクトラム分割シングルキャリア変調方式により、複数の周波数帯域に応じた複数のサブスペクトラムに分割されて送信された通信データを受信する受信部と、
通信に用いられていない周波数帯域である複数の空き周波数帯域を取得する取得部と、
伝搬路の遅延プロファイルを測定する測定部と、
前記測定部が測定した遅延プロファイルを用いて、周波数領域におけるノッチ特性を算出するノッチ特性算出部と、
前記ノッチ特性算出部が算出したノッチ特性を用いて、通信で用いられる少なくとも2個のサブスペクトラムが同時にノッチの位置とならないように、前記取得部が取得した複数の周波数帯域から、通信で用いる複数の周波数帯域を選択する選択部と、
通信データを、前記選択部が選択した複数の周波数帯域を用いて通信させる制御部と、を備えた通信装置。 - 前記ノッチ特性算出部は、繰り返される複数のノッチの単位長さであるノッチ間隔を含むノッチ特性を算出し、
前記選択部は、2個のサブスペクトラムの間隔がノッチ間隔のN倍(Nは1以上の整数である)とならないように通信で用いる複数の周波数帯域を選択する、請求項1記載の通信装置。 - 前記ノッチ特性は、一のノッチの落ち込みの幅であるノッチ幅を含んでおり、
前記選択部は、隣接する2個のサブスペクトラムがノッチ幅より小さい間隔とならないように通信で用いる複数の周波数帯域を選択する、請求項1記載の通信装置。 - 空き周波数帯域を用いて通信を行う通信方法であって、
伝搬路の遅延プロファイルを測定する測定ステップと、
前記測定ステップで測定した遅延プロファイルを用いて、周波数領域におけるノッチ特性を算出するノッチ特性算出ステップと、
通信に用いられていない周波数帯域である複数の空き周波数帯域を取得する取得ステップと、
前記ノッチ特性算出ステップで算出したノッチ特性を用いて、スペクトラム分割シングルキャリア変調方式により複数の周波数帯域を用いて通信される少なくとも2個のサブスペクトラムが同時にノッチの位置とならないように、前記取得ステップで取得した複数の周波数帯域から、通信で用いる複数の周波数帯域を選択する選択ステップと、
通信データを、前記選択ステップで選択した複数の周波数帯域を用いて、スペクトラム分割シングルキャリア変調方式により通信させる制御ステップと、を備えた通信方法。 - コンピュータを、
空き周波数帯域を用いて通信を行う通信装置として機能させるためのプログラムであって、
通信に用いられていない周波数帯域である複数の空き周波数帯域を取得する取得部、
スペクトラム分割シングルキャリア変調方式により、複数の周波数帯域に応じた複数のサブスペクトラムに分割されて送信された通信データを受信する受信部を介して、伝搬路の遅延プロファイルを測定する測定部、
前記測定部が測定した遅延プロファイルを用いて、周波数領域におけるノッチ特性を算出するノッチ特性算出部、
前記ノッチ特性算出部が算出したノッチ特性を用いて、通信で用いられる少なくとも2個のサブスペクトラムが同時にノッチの位置とならないように、前記取得部が取得した複数の周波数帯域から、通信で用いる複数の周波数帯域を選択する選択部、
通信データを、前記選択部が選択した複数の周波数帯域を用いて、スペクトラム分割シングルキャリア変調方式により、複数の周波数帯域に応じた複数のサブスペクトラムに分割して送信する送信部に通信させる制御部として機能させるためのプログラム。
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JP2018523377A (ja) * | 2015-11-18 | 2018-08-16 | フラウンホファー‐ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・アンゲヴァンテン・フォルシュング・エー・ファウ | 信号処理システムおよび信号処理方法 |
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JP2005167401A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Toshiba Corp | 無線通信システム及び無線通信装置ならびに無線通信方法 |
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