JP5174969B2 - 無線通信システムおよび無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、マスター局がシステム内の全てのスレーブ局の通信タイミングを制御する無線通信システムおよびシステム内に属する無線局が同等に送信機会を与えられる無線通信システムに関する。

従来、無線通信システムでは、他通信からの干渉を避けるためのさまざまな対策が講じられている。その対策としては、たとえば、免許により使用する周波数を保護する方法、無免許の周波数を使用する場合に使用可能な周波数のなかで通信が可能な（他の通信で用いられていない）周波数を探すまたは通信が可能な時間を探す方法、誤り訂正にて誤りを軽減する方法、干渉となる信号を除去する方法などがある。

たとえば、下記特許文献１では、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号受信装置が、２本の受信アンテナで受信した受信信号中に含まれる希望信号と干渉信号を、プリアンブル信号を用いて希望信号と干渉信号の各伝達係数を算出する伝送路推定手段と、伝送路推定手段で得られた希望信号および干渉信号の各伝達係数に基づいて受信信号中に含まれる希望信号成分を抑圧して干渉信号成分を抽出する干渉抽出手段と、伝送路推定手段で得られた干渉信号の伝達係数に基づいて干渉抽出手段で抽出された干渉信号成分を制御しこの干渉信号成分を用いて受信信号中に含まれる干渉信号成分を抑圧した希望信号成分を出力する干渉補償手段と、を備えることにより、良好な通信を実現する技術が開示されている。

特開２００７−２８２１２０号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、受信機側がフレーム内のプリアンブル（既知信号）を用いて、所望信号と干渉信号を分離し、干渉信号を演算により除去する。しかし、上記従来の技術では、ＲＦ（Radio Frequency）部の線形性やＡ／Ｄ（Analog to Digital）の量子化ビット数による解像度など、実装上の制約により、所望信号と干渉信号が近いレベルでないと、所望信号と干渉信号の分離や干渉信号の正確な推定を行う事ができない。そのため、所望信号と干渉信号が同程度でない場合などには干渉信号の推定精度が劣化し、干渉の影響を十分に除去することができない、という問題があった。

また、上記従来の技術によれば、受信機側のみが処理を実施しているため、複数アンテナを設けることによるコスト増加、受信機側の装置サイズの増大、受信機側での干渉除去のための演算処理量の増加、など、受信機側の装置規模が増大する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信機側の装置規模の増大を抑えつつ、干渉信号を精度良く推定することができる無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法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、本発明は、複数の無線通信装置で構成される無線通信システムであって、前記無線通信装置が、干渉信号の測定開始を指示する干渉信号測定指示を他の前記無線通信装置へ送信し、前記干渉信号測定指示を送信した無線通信装置および前記干渉信号測定指示を受信した無線通信装置は、所定の期間、信号の送信を停止し、また、前記所定の期間に、受信した信号に基づいて干渉信号を推定し、前記無線通信装置は、推定した干渉信号の振幅を求める干渉信号振幅推定手段と、所望信号を含む受信信号である通常受信信号に基づいてシンボルごとに干渉信号との位相差を推定するバッファＬＰＦと、前記通常受信信号と前記干渉信号振幅推定手段により算出された振幅と前記バッファＬＰＦにより推定された位相差とに基づいて前記通常受信信号から干渉信号を除去する干渉信号除去手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、無線通信システムを構成する無線通信装置が、干渉信号の測定を指示する干渉信号測定指示を送信し、所定の期間、システム内の通常フレームの送受信を停止し、その期間に各無線通信装置が干渉信号を測定するようにしたので、受信機側の装置規模の増大を抑え、干渉信号を精度良く推定することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。 図２は、干渉信号の一例を示す図である。 図３は、干渉信号の一例を示す図である。 図４は、従来の一般的な受信機の構成例を示す図である。 図５は、所望信号と干渉信号の位相の関係の一例を示す概念図である。 図６は、干渉信号の影響の一例を示す図である。 図７は、干渉信号の影響の一例を示す図である。 図８は、実施の形態１の干渉信号推定方法の一例を説明する図である。 図９は、実施の形態１のスレーブ局およびマスター局の受信処理に関する機能構成例を示す図である。 図１０は、入力信号レベルを調整できる機能を追加した場合の実施の形態１のスレーブ局およびマスター局の構成例を示す図である。 図１１は、フィルタ処理を追加した場合の実施の形態１のスレーブ局およびマスター局の構成例を示す図である。 図１２は、干渉信号振幅／位相推定部を備え、減算部をＦＦＴ部の後に備える場合のスレーブ局およびマスター局の構成例を示す図である。 図１３は、位相量を推定する機能を追加した実施の形態１のスレーブ局およびマスター局の構成例を示す図である。 図１４は、電力比を反映させる場合の実施の形態１のスリーブ局およびマスター局の構成例を示す図である。 図１５は、時間フィルタを用いた場合の実施の形態１のスリーブ局およびマスター局の構成例を示す図である。 図１６は、周波数軸のフィルタを用いる場合の実施の形態１のスリーブ局およびマスター局の構成例を示す図である。 図１７は、実施の形態２の無線通信システムの干渉信号推定方法の一例を示す図である。 図１８は、実施の形態２のマスター局およびスレーブ局の送信処理に関する機能構成例を示す図である。 図１９は、実施の形態３の無線通信システムの構成例を示す図である。 図２０は、実施の形態３の干渉信号推定方法の一例を示す図である。 図２１は、干渉信号の測定結果を通知する場合の実施の形態２の干渉信号推定方法の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の無線通信システムは、マスター局１と、スレーブ局２−１〜２−Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、で構成される。マスター局１は、スレーブ局２−１〜２−Ｎから送信される信号の送信タイミングを管理する。本実施の形態では、本発明に係る無線通信装置の一例としてスレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１を例に説明する。

本実施の形態の無線通信システムでは、マルチキャリア通信を採用することとする。図１に示すような無線通信システムにおいて、この無線通信システムの使用周波数帯域内の特定の１つ以上の周波数に干渉信号が存在する場合を想定する。図２および図３は、干渉信号の一例を示す図である。図２では、横軸を時間、縦軸を周波数としたときの、本実施の形態の無線通信システムが送信する通信フレームと干渉信号の関係の一例を示している。この例では、周波数の異なる干渉信号＃１と干渉信号＃２が、通信フレームの使用周波数帯域に存在している。図３では、図２と同様の干渉信号が存在する場合に、本実施の形態の無線通信システムが通信フレームで送信する所望信号と、干渉信号と、の関係を周波数軸上で示している。図３では、各信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理により周波数変換した後の結果を示しており、所望信号は主信号と副信号が存在し、干渉信号＃１，＃２についても、主信号と副信号が存在し、両者が混在している。

図４は、従来の一般的な受信機の構成例を示す図である。従来の受信機は、図４に示すように、アンテナ１１と、ＲＦ部１２と、Ａ／Ｄコンバーター（Ａ／Ｄ部）１３と、ＦＦＴ部１４と、伝送路等化処理部（伝送路等化部）１５と、伝送路推定部１６と、軟（硬）判定処理部（軟（硬）判定部）１７と、デインタリーブ部１８と、誤り訂正部１９と、発振器２０と、クロック２１と、で構成される。

ＲＦ部１２は、アンテナ１１が受信したＲＦ信号を、発振器２０から出力されるベースバンド周波数の信号と乗算することにより、ベースバンド帯域のベースバンド信号に変換する。Ａ／Ｄ部１３は、クロック２１が生成するクロック信号に基づいてアナログ信号であるベースバンド信号をデジタル信号に変換する。ＦＦＴ部１４は、時間信号であるデジタル信号に対してＦＦＴ処理を施すことにより周波数信号に変換する。

伝送路等化処理部１５は、伝送路推定部１６から出力される伝送路推定結果と周波数信号に基づいて、周波数信号の振幅と位相を補正することにより伝送路等化処理を行う。伝送路推定部１６は、周波数信号に基づいて伝送路状態を推定し、伝送路推定結果を伝送路等化処理部１５に出力する。軟（硬）判定処理部１７は、伝送路等化処理後の信号に基づいて、軟判定処理により送信時のビット０およびビット１の尤度を判定する。なお、軟判定処理の替わりに硬判定を実施して送信されたビットを判定するようにしてもよい。

デインタリーブ部１８は、軟（硬）判定処理部１７の判定結果に対して、特定周波数の落ち込み（特性の劣化）によるバースト的な誤りを軽減するために送信側でビット割り当てを拡散させた処理をもとに戻す処理を実施する。誤り訂正部１９は、伝送路状態に依存する劣化や雑音による受信データの誤りを防ぐため、通信品質の良いデータを選択する誤り訂正処理を行う。発振器２０は、クロック２１が生成するクロック信号に基づいてベースバンド周波数の信号を生成する。

以上のような構成の受信機が、図２および図３に示したような干渉信号が存在する場合の問題点を挙げる。まず、ＦＦＴ部１４が実施するＦＦＴ処理により、所望信号の帯域に干渉信号の漏れこみが生じ通信特性の劣化が生じる。たとえば、図３に示すように、所望信号の帯域と干渉信号が複雑に共存することになる。

つぎの問題点として、干渉信号は、所望信号のシンボル周期（たとえば、ＯＦＤＭ信号が送信される場合、ＯＦＤＭシンボル周期）との相関は無いため、各シンボルからみた干渉信号の位相が異なることになる。図５は、所望信号と干渉信号の位相の関係の一例を示す概念図である。図６および図７は、干渉信号の影響の一例を示す図である。図６では、一例としてＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調された信号に対して、干渉信号が１つ存在する場合の復調処理後の信号受信点を示している。図７は、ＢＰＳＫ変調された信号に対して、干渉信号が２つ存在する場合の復調処理後の信号受信点を示している。図５に示したように、各シンボルからみた干渉信号の位相が異なるため、図６に示すように、干渉信号が１つの場合には、復調処理後には、理想的な信号受信点（図６では、ＢＰＳＫ変調の例であるため、“０”，“１”の２点）を中心として、同心円上に受信点が観測されることになり、通信特性の劣化につながる。

また、干渉信号が２つの場合には、図７に示すように、理想的な信号受信点のまわりの同心円が帯を持った形で描かれることになり、干渉信号が３つ以上の場合も、干渉信号が重ね合わられることになり、やはり帯状となり、さらに通信特性の劣化が生じる。

また、さらなる問題点としては、実際には、以上述べた干渉信号の影響に、雑音や周波数偏差、伝送路推定誤差などがさらに加えられることになり、伝送路推定部１６の推定誤りや、復調処理の演算誤りを生じさせる結果になる。さらに、判定結果の間違いによるビット誤りが生じるだけでなく、受信電力が実際より高く見積もられるために、軟判定処理部１７の処理で、誤った情報が尤度が高いと判定され、誤り訂正部１９で破棄されずに、通信特性の良い情報として扱われる可能性がある。

以上、干渉信号が存在する場合の、一般的なマルチキャリア通信の受信機処理での問題点を示した。以上のように、干渉信号が存在すると通信特性を劣化させるため、干渉信号の影響を軽減させることが良好な通信を行うために必要である。そのためには、干渉信号を正しく推定する仕組みが必要であり、そのため、本実施の形態では、以下のように干渉信号を正しく推定する仕組みを提供する。

図８は、本実施の形態の干渉信号推定方法の一例を説明する図である。本実施の形態では、マスター局１は、スレーブ局２−１〜２−Ｎの通信機会を管理するが、さらに、干渉測定フレームをスレーブ局２−１〜２−Ｎへ送信し、また、スレーブ局２−１〜２−Ｎに対して干渉信号の測定を指示する。

具体的には、図８に示すように、マスター局１は、スレーブ局２−１〜２−Ｎへ干渉信号の測定開始を指示する干渉信号測定指示を送信する。この指示には、干渉信号の測定時間を含むこととする。つぎに、マスター局１は、所定の期間（干渉信号の測定時間）、システム内の全ての通常の通信フレームの送受信を停止する。スレーブ局２−１〜２−Ｎは、干渉信号測定指示を受信すると、干渉信号の測定を実施する。スレーブ局２−１〜２−Ｎでは、指示された干渉信号の測定時間の間は、所望信号が到来しないため、その間に受信処理を実施することにより所望信号を含まない受信信号、すなわち干渉信号を測定することになる。したがって、この干渉信号の測定時間の間、受信信号を測定することにより干渉信号を推定することができる。また、マスター局１もこの間に同様に干渉信号を推定する。

さらに、推定した（測定した）干渉信号を用いて、干渉信号の影響を除去する対策を講じることができる。なお、ここでは、干渉信号測定指示に干渉信号の測定時間を含めることとしたが、これに限らず、干渉信号の測定時間はあらかじめ定めてマスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎが保持するようにしてもよい。

マスター局１は、干渉信号の測定時間の終了後、各スレーブ局２−１〜２−Ｎに対する送信機会のスケジューリングの結果を送信順序指示としてスレーブ局２−１〜２−Ｎへ送信する。そして、スレーブ局２−１〜２−Ｎは、指示された送信順序に従って通常フレームを送信する。

図９は、本実施の形態のスレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の受信処理に関する機能構成例を示す図である。図９では、一部の構成を示しているが、スレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１は、図４に示した受信機の構成を有することとし、その構成にさらに干渉信号情報部２２と減算部２３を追加している。干渉信号情報部２２は、上記の干渉信号の測定時間に、図４で説明したＦＦＴ部１４によるＦＦＴ処理後の干渉信号の周波数信号を時間領域の信号に変換し、時間領域干渉信号として保持する。

そして、スレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１では、通常フレームを受信すると、Ａ／Ｄ部１３の出力結果であるデジタル信号から干渉信号情報部２２が保持している時間領域干渉信号を減算してＦＦＴ部１４へ出力する。ＦＦＴ部１４以降の処理は、図４で説明した受信機の処理と同様である。

なお、図９に示した構成例にさらに、入力信号レベルを調整できる機能を追加してもよい。図１０は、入力信号レベルを調整できる機能を追加した場合の本実施の形態のスレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の構成例を示す図である。図１０の例では、図９に示した構成に、ＡＧＣ（Auto Gain Control）２４とＡＭＰ（Amplifier：増幅器）２５を追加している。ＡＧＣ部２４は、Ａ／Ｄ部１３から出力されるデジタル信号に対して適切な信号レベルとなるよう調整するための制御量を決定し、ＡＭＰ２５を制御する。この場合、干渉信号もＡＧＣ部２４の制御に伴って増減することになるため、ＡＧＣ部２４は、正しく干渉信号が減算されるよう干渉信号情報部２２が保持する時間領域干渉信号に対してレベルを調整して減算部２３へ出力する。

また、図９に示した構成例にさらに、干渉信号の推定精度を高めるためにフィルタ処理を実施するようにしてもよい。図１１は、フィルタ処理を追加した場合の本実施の形態のスレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の構成例を示す図である。図１１の例では、図９の構成に、干渉信号情報部２２の替わりに干渉信号情報部２２ａを備え、ＬＰＦ（Low Path Filter）２６を追加している。干渉信号情報部２２ａは、干渉信号の測定時間に、ＦＦＴ処理前の干渉信号を求めて時間領域干渉信号として保持する。そして、通常通信時には、干渉信号情報部２２ａが保持している時間領域干渉信号に対してＬＰＦ２６がフィルタリング処理を実施することにより、余分な高周波成分を除去して、減算部２３へ時間領域干渉信号を入力する。

またさらに、実施の形態１の図９で示したスレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の干渉信号情報部２２の替わりに干渉信号振幅／位相推定部２７を備え、減算部２３をＦＦＴ部１４の後に備えるようにしてもよい。図１２は、干渉信号振幅／位相推定部２７を備え、減算部２３をＦＦＴ部１４の後に備える場合のスレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の構成例を示す図である。この場合、干渉信号振幅／位相推定部２７は、干渉信号の測定時間で、ＦＦＴ処理後の干渉信号の周波数信号に基づいて、干渉信号の位相と振幅を求め保持する。通常通信時には、減算部２３が、ＦＦＴ部１４によるＦＦＴ処理後の周波数信号の位相と振幅に対して、干渉信号振幅／位相推定部２７が保持する干渉信号の位相と振幅を減算する。以上述べた以外の処理は、実施の形態１の図９の構成例の場合と同様である。

また、干渉波の位相はシンボル毎に異なる。したがって、より正確に干渉信号を減算するために、通信時に干渉信号として引くべき情報を求める推定する機能を追加してもよい。図１３は、位相量を推定する機能を追加した本実施の形態のスレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の構成例を示す図である。図１３に示す構成では、図１２に示す構成に対し、通信フレームを蓄積し、またフィルタ処理を実施するバッファＬＰＦ２８を追加する。バッファＬＰＦ２８は、通常の通信時に、通信フレームを蓄積し、蓄積したデータに対してフィルタ処理を実施した後に、フィルタ処理後のデータに基づいてシンボルごとに、減算する位相量を推定する。そして、推定した位相と干渉信号振幅／位相推定部２７が保持する振幅に基づいて、減算部２３が、通常フレームの受信信号から干渉信号を減算する。

また、通常通信時の信号強度と、干渉信号の信号強度と、の比（電力比）を求め、その比を軟判定処理部１７の処理に反映させるようにしてもよい。図１４は、電力比を反映させる場合の本実施の形態のスリーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の構成例を示す図である。図１４の構成例では、図９の構成例と同様に、干渉信号情報部２２はＦＦＴ処理後の干渉信号の周波数信号に基づいて干渉信号を求めるが、さらに、通常の通信の信号強度（所望信号の信号強度に対応）と干渉信号の信号強度との比を求める。そして、軟判定処理部１７は、干渉信号の信号強度が所望信号の信号強度に比べて相対的に高く、通信が困難と判断されるサブキャリアは信頼度を下げるように判定値に反映させる。

また、減算部２３を用いる替わりに、時間フィルタであるフィルタ２９を用いて、干渉信号を除去するようにしてもよい。図１５は、時間フィルタを用いた場合の本実施の形態のスリーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の構成例を示す図である。干渉信号情報部２２は、図９の構成例と同様に、時間領域干渉信号を求め、時間領域干渉信号に基づいてフィルタ２９が、Ａ／Ｄ部１３から出力される通常通信のデジタル信号に対して、干渉信号の生じる時間の信号を除去するようなフィルタリングを行う。フィルタ２９は、フィルタリング後の信号をＦＦＴ部１４へ出力する。以降の処理は図９の例と同様である。

さらに、フィルタ２９の替わりに周波数軸のフィルタを用いて干渉信号を除去するようにしてもよい。図１６は、周波数軸のフィルタを用いる場合の本実施の形態のスリーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１の構成例を示す図である。図１６に示す構成例では、干渉信号情報部２２ｂを備え、さらに、フィルタ２９ａ、ＩＦＦＴ（Inverse ＦＦＴ）部３０，同期部３１およびＦＦＴ部１４ａを追加している。干渉信号情報部２２ｂは、図９の干渉信号情報部２２と同様にＦＦＴ処理後の干渉信号を求めるが、時間領域に変換せず、周波数領域の干渉信号としてフィルタ２９ａに出力し、フィルタ２９ａは、周波数領域の干渉信号に基づいて、干渉信号を除去するようなフィルタリングを行う。通常の通信時は、ＦＦＴ部１４がＦＦＴ処理を行った後の周波数信号に対してフィルタ２９ａがフィルタリングを行い、ＩＦＦＴ部３０が、フィルタリング後の周波数信号を時間領域の信号に変換し、同期部３０が時間領域の信号に基づいて同期位置をもとめ、ＦＦＴ部１４ａに出力する。ＦＦＴ部１４ａは、同期位置に基づいて時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、伝送路等化部１５，伝送路推定部１６へ出力する。

なお、図９〜図１６のように様々な構成が適用可能であるが、これらの構成では、干渉信号情報部２２，２２ａ，２２ｂまたは干渉信号振幅／位相推定部２６が、干渉信号の情報を管理する干渉信号情報管理手段として機能し、減算部２３およびフィルタ２９，２９ａが、受信した信号から干渉信号の影響を除去する干渉信号除去手段として機能している。

以上のように、本実施の形態では、マスター局１が、スレーブ局２−１〜２−Ｎへ、干渉信号の測定を指示する干渉信号測定指示を送信し、所定の期間、システム内の通常フレームの送受信を停止し、その期間にスレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１が干渉信号を測定するようにした。そして、スレーブ局２−１〜２−Ｎおよびマスター局１は、通常の通信時に、測定した干渉信号を受信信号から減算するようにした。そのため、受信機側の装置規模の増大を抑えつつ、干渉信号を精度良く推定することができる。

実施の形態２．
図１７は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態２の干渉信号推定方法の一例を示す図である。本実施の形態の通信システムの構成は、実施の形態１と同様である。本実施の形態では、実施の形態１と、同様にマスター局１がスレーブ局２−１〜２−Ｎに対して干渉信号の測定を指示し、スレーブ局２−１〜２−Ｎが干渉信号を測定するが、さらに、マスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎその測定結果を通知する。そして、通常通信時に、送信側の装置は、その測定結果に基づいて干渉信号の周波数を用いずに通信を行うように管理する。

図１７に示すように、まず、実施の形態１と同様に、マスター局１がスレーブ局２−１〜２−Ｎに対して干渉信号測定指示を送信し、スレーブ局２−１〜２−Ｎが干渉信号を測定する。つぎに、マスター局１が、スレーブ局２−１〜２−Ｎに対して、干渉信号の測定結果の測定結果の通知を送信するためのスケジューリング結果である干渉信号測定結果の送信順序指示を送信する。マスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎは、その送信順序指示に基づいて、自身が測定した干渉信号の測定結果を通知する。その後、マスター局１は、通常フレームを送信するとともに、通常フレームの送信のためのスケジューリングを行い、通常フレームの送信順序指示を送信する。

図１８は、本実施の形態のマスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎの送信処理に関する機能構成例を示す図である。図１８に示すように、本実施の形態のマスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎは、ＭＡＣ（Media Access Control）部４１と、符号化部４２と、インタリーブ部４３と、マッピング部４４と、ＩＦＦＴ部４５と、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）部４６と、ＲＦ部４７と、クロック４８と、発振器４９と、アンテナ５０と、干渉信号情報保持部５１と、を備えている。

ＭＡＣ部４１は、送信データのフレーム化処理を実施し、送信フレームを生成する。符号化部４２は、生成された送信フレームに対し伝送路誤りを軽減させるために符号化を実施する。インタリーブ部４３は、符号化後の送信フレームに対してバースト誤りを防ぐためビットの並び順を拡散させる処理（インタリーブ処理）を実施する。マッピング部４４は、インタリーブ処理後の送信フレームに対してＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying），１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの変調マッピングを実施する。ＩＦＦＴ部４５は、変調マッピング後の信号を時間領域信号に変換し、Ｄ／Ａ部４６は、デジタル信号である時間領域信号をアナログ信号に変換する。ＲＦ部４７は、クロック４８が生成したクロック信号に基づいて発振器４９が生成するＲＦ周波数の信号に基づいて、ベースバンド信号であるアナログ信号をＲＦ周波数信号（ＲＦ信号）に変換する。アンテナ５０は、ＲＦ信号を無線信号として送信する。

干渉信号情報保持部５１は、他の無線通信装置（たとえば、自身がマスター局１の場合にはスレーブ局２１〜２―Ｎ）から受信した干渉信号の測定結果をその測定結果を通知した無線通信装置と対応づけて保持している。ＭＡＣ部４１は、送信データに基づいてその送信データの通信先の装置を認識すると、その装置を干渉信号情報保持部５１へ通知する。干渉信号保持部５１は、通知された装置に対応する干渉信号をインタリーブ部４３およびマッピング部４４へ出力し、マッピング部４４は、通知された干渉信号に対応する周波数を通信時の周波数割り当てに用いないようにする。また、干渉信号の周波数を用いない割り当てを行うことにより、１シンボルで伝送可能なビット数が変化するため、インタリーブ部４３は、干渉信号に基づいてインタリーブ方法を変更する。

本実施の形態のマスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎの受信処理の構成および動作については、実施の形態１と同様である。

以上のように、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、マスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎは、干渉信号を測定し、さらに自身が測定した干渉信号の測定結果を通知する。そして、通常通信時に、送信側の装置は、その測定結果に基づいて干渉信号の周波数を用いずに通信を行うようにした。そのため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、干渉信号の影響を避けることができ、良好な通信を実現することができる。

実施の形態３．
図１９は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態３の構成例を示す図である。図１９に示すように、本実施の形態の無線通信システムは、無線機３−１〜３−Ｎで構成される。本実施の形態では、本発明に係る無線通信装置の一例として無線機３−１〜３−Ｎを例に説明する。

図２０は、本実施の形態の干渉信号推定方法の一例を示す図である。実施の形態１では、マスター局１が無線通信システム内の送信タイミングを管理していたが、本実施の形態の無線通信システムは、無線機３−１〜３−Ｎが互いに対等に送信タイミングを決定する。以下、実施の形態１または２と異なる点について説明する。

本実施の形態では、各無線機３−１〜３−Ｎが、干渉信号の測定を行いたい場合（たとえば、通信の開始時など）に、干渉信号の測定開始を指示する干渉信号測定指示を無線通信システム内の他の無線機３−１〜３−Ｎへ送信する。そして、干渉信号測定指示を受信した無線機３−１〜３−Ｎは、一定期間（干渉信号測定時間）送信を停止し、実施の形態１の受信処理と同様に干渉信号を測定する。なお、本実施の形態の無線機３−１〜３−Ｎの受信処理に関する構成および動作は、実施の形態１のマスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎの受信処理に関する構成および動作と同様とする。一定期間（干渉信号測定時間）干渉信号の測定を実施した後は、通常の通信を実施する。

図２０の例では、無線通信システム内に存在する無線機３−１〜３−Ｎが互いに通信可能な状況を想定しているが、通信不可の端末（隠れ端末）を有している状況では、隠れ端末を含め無線通信システム全体の無線機３−１〜３−Ｎに干渉信号測定指示を行き渡らせるために、干渉信号測定指示を受信した無線機３−１〜３−Ｎがさらに干渉信号測定指示を再送付するようにしてもよい。

また、実施の形態２と同様に、干渉信号の測定結果を他の装置へ通知するようにしてもよい。図２１は、干渉信号の測定結果を通知する場合の本実施の形態の干渉信号推定方法の一例を示す図である。図２１に示すように、無線機３−１〜３−Ｎは、干渉信号の測定後、通常フレームを送信する前に、それぞれ自身の測定結果を他の無線機３−１〜３−Ｎに通知する。そして、無線機３−１〜３−Ｎは、実施の形態２と同様に、通知された測定結果を保持し、通信相手に対応する干渉信号の周波数を避けて信号を送信するようにする。この場合、無線機３−１〜３−Ｎの送信処理に関する構成および動作は、実施の形態２のマスター局１およびスレーブ局２−１〜２−Ｎの送信処理に関する構成および動作と同様とする。

以上のように、本実施の形態では、無線機３−１〜３−Ｎが、対等な立場で送信タイミングを決定する無線通信システムにおいて、干渉信号測定指示を他の無線機３−１〜３−Ｎへ送信し、干渉信号測定指示を受信した無線機３−１〜３−Ｎは、一定期間（干渉信号測定時間）送信を停止し、実施の形態１の受信処理と同様に干渉信号を測定するようにした。そのため、無線機３−１〜３−Ｎが、対等な立場で送信タイミングを決定する無線通信システムでも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法は、マスター局がシステム内の全てのスレーブ局の通信タイミングを制御する無線通信システムおよびシステム内に属する無線局が同等に送信機会を与えられる無線通信システムに有用であり、特に、干渉信号の影響を精度よく除去する無線通信システムに適している。

１ マスター局
２−１〜２−Ｎ スレーブ局
３−１〜３−Ｎ 無線機
１１，５０ アンテナ
１２，４７ ＲＦ部
１３ Ａ／Ｄ部
１４，１４ａ ＦＦＴ部
１５ 伝送路等化部
１６ 伝送路推定部
１７ 軟（硬）判定部
１８ デインタリーブ部
１９ 誤り訂正部
２０，４９ 発振器
２１，４８ クロック
２２，２２ａ，２２ｂ 干渉信号情報部
２３ 減算部
２４ ＡＧＣ部
２５ ＡＭＰ
２６ ＬＰＦ
２７ 干渉信号振幅／位相推定部
２８ バッファＬＰＦ
２９，２９ａ フィルタ
３０，４５ ＩＦＦＴ部
３１ 同期部
４１ ＭＡＣ部
４２ 符号化部
４３ インタリーブ部
４４ マッピング部
４６ Ｄ／Ａ部
５１ 干渉信号情報保持部

Claims (4)

1. 複数の無線通信装置で構成される無線通信システムであって、
   前記無線通信装置が、干渉信号の測定開始を指示する干渉信号測定指示を他の前記無線通信装置へ送信し、
   前記干渉信号測定指示を送信した無線通信装置および前記干渉信号測定指示を受信した無線通信装置は、所定の期間、信号の送信を停止し、また、前記所定の期間に、受信した信号に基づいて干渉信号を推定し、
   前記無線通信装置は、
   推定した干渉信号の振幅を求める干渉信号振幅推定手段と、
   所望信号を含む受信信号である通常受信信号に基づいてシンボルごとに、減算すべき干渉信号の位相を推定するバッファＬＰＦと、
   前記通常受信信号と前記干渉信号振幅推定手段により算出された振幅と前記バッファＬＰＦにより推定された位相差とに基づいて前記通常受信信号から干渉信号を除去する干渉信号除去手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
2. 前記無線通信装置は、推定した前記干渉信号を他の前記無線通信装置へ通知する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記無線通信装置は、他の前記無線通信装置から通知された前記干渉信号を無線通信装置ごとに保持し、保持している、送信信号の宛先の前記無線通信装置に対応する前記干渉信号に基づいて、その干渉信号の周波数以外の周波数で前記送信信号を送信する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
4. 干渉信号の測定開始を指示する干渉信号測定指示を受信した場合に、所望信号が送信されない所定の期間の間に受信した信号に基づいて干渉信号を推定し、推定した干渉信号の振幅を求める干渉信号振幅推定手段と、
   所望信号を含む受信信号である通常受信信号を受信した場合に、前記通常受信信号に基づいてシンボルごとに、減算すべき干渉信号の位相を推定するバッファＬＰＦと、
   前記通常受信信号と前記干渉信号振幅推定手段により算出された振幅と前記バッファＬＰＦにより推定された位相差とに基づいて前記通常受信信号から干渉信号を除去する干渉信号除去手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。

Images