WO2016072206A1 - 通信システム、送信装置および通信方法 - Google Patents

通信システム、送信装置および通信方法 Download PDF

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modulated
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利章 笹目
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日本電気株式会社
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    • H04B7/0669—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal using different channel coding between antennas

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a transmission device, and a communication method corresponding to a plurality of communication methods.
  • Patent Literature 1 combines a polarization multiplexing transmission system using XPIC (Cross Polarization Interference Canceller) and a spatial multiplexing transmission system using a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) system.
  • XPIC Cross Polarization Interference Canceller
  • MIMO Multiple-Input Multiple-Output
  • a communication method is disclosed. Since this communication method can increase the multiplicity of signals, the communication path capacity can be increased.
  • the stability of the communication by the polarization multiplexing transmission method or the spatial multiplexing transmission method changes depending on the condition of the transmission path. It is difficult to secure.
  • Patent Document 2 proposes adaptively switching the communication method according to the condition of the transmission path.
  • Patent Document 2 does not disclose a specific communication method switching method for securing a stable transmission path.
  • a communication method switching method using polarized waves such as a polarization diversity method and a polarization multiplexing transmission method, and an interference compensator suitable for these communication methods are not disclosed. For this reason, it is difficult to solve the problem of securing a stable transmission path.
  • One of the objects of the present invention is to provide a communication system, a transmission device, and a communication method capable of securing a stable transmission path.
  • a communication system includes a modulation unit that outputs a plurality of modulation signals modulated using a set modulation scheme, a transmission unit that transmits the plurality of modulation signals, and a plurality of transmission units that are transmitted from the transmission unit.
  • the phase difference between the receiving unit that receives the modulated signal and the received signal that is the modulated signal received by the receiving unit, and the deviation of the polarization plane of the received signal from the transmitted signal that is the modulated signal transmitted from the transmitting unit A control unit that selects a communication method based on parameters according to the setting method, and a setting unit that sets a modulation method corresponding to the communication method selected by the control unit in the modulation unit.
  • a receiving device includes a receiving unit that receives a plurality of modulated signals modulated by a transmitting device, a phase difference between a received signal that is a modulated signal received by the receiving unit, and a transmission from the transmitting unit.
  • a control unit that selects a communication method based on a parameter corresponding to a deviation in polarization plane of a received signal from a transmission signal that is a modulated signal, and sets a modulation method corresponding to the communication method in a transmission device; Have.
  • a communication method outputs a plurality of modulation signals modulated using a set modulation scheme, transmits a plurality of modulation signals, and receives a plurality of modulation signals transmitted from a transmission unit.
  • the communication method is selected based on parameters according to the phase difference between the received signals that are the modulated signals and the deviation of the polarization plane of the received signals from the transmitted signals that are the transmitted modulated signals, Sets a modulation method according to the selected communication method.
  • FIG. 1 is a diagram showing a communication system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the modulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the configuration of the modulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the configuration of the modulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the configuration of the modulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the configuration of the modulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the configuration of the demodulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the configuration of the demodulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the configuration of the demodulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another example of the configuration of the demodulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the configuration of the demodulation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the configuration of the transversal filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the communication system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a communication system according to the first embodiment of the present invention.
  • a communication system 1 illustrated in FIG. 1 includes a transmission device 100 and a reception device 200 that are communication devices compatible with a plurality of communication methods.
  • the transmission device 100 transmits a plurality of modulated signals modulated using a modulation method corresponding to any of a plurality of supported communication methods to the reception device 200. Further, when receiving a control signal from the receiving apparatus 200, the transmitting apparatus 100 sets the modulation scheme used for modulation in the transmitting apparatus 100 itself based on the control signal. Specifically, the control signal indicates a communication method, and the transmission apparatus 100 sets a modulation method according to the communication method indicated by the control signal.
  • the communication methods supported by the transmission apparatus 100 include the following four communication methods from the first communication method to the fourth communication method.
  • the first communication method is a SISO (Single Input Single Single Output) communication method.
  • the first communication method is a communication method in which a PWD (Polarized Wave Diversity) method and an SD (Space Diversity) method are combined.
  • the SD method uses STBC (Space Time Block Code).
  • STBC Space Time Block Code
  • the first communication method instead of the communication method combining the PWD method and the STBC method, only one of the H polarization signal and the V polarization signal is used.
  • a communication method to be used may be used.
  • the second communication method is a communication method that combines the PWD method and the spatial multiplexing transmission method.
  • the spatial multiplexing transmission method is assumed to use a MIMO system.
  • the spatial multiplexing transmission method using the MIMO system is referred to as a MIMO method.
  • the third communication method is a communication method combining the polarization multiplexing transmission method and the STBC method.
  • the polarization multiplexing transmission method compensates for interference using XPIC that compensates for cross-polarization interference.
  • XPIC system a polarization multiplexing transmission system using XPIC is referred to as an XPIC system.
  • the fourth communication method is a communication method combining the XPIC method and the MIMO method. This communication method is sometimes called a 4 ⁇ 4 MIMO method.
  • the receiving apparatus 200 receives a plurality of transmission signals that are modulated signals transmitted by the transmitting apparatus 100 and demodulates the received signals that are the received modulated signals. In addition, the receiving device 200 calculates a parameter according to the state of the transmission path between the transmitting device 100 and the receiving device 200, and controls to select one of a plurality of corresponding communication methods based on the calculated parameter.
  • a circuit 300 is included.
  • the control circuit 300 is a control unit that sets a modulation scheme corresponding to the selected communication scheme in the transmission apparatus 100 by notifying the transmission apparatus 100 of a control signal indicating the selected communication scheme.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission device 100.
  • the transmission apparatus 100 shown in FIG. 2 includes transmission antennas 101 and 102, a modulation unit (MOD: Modulator unit) 103, a setting unit 104, a local oscillator 105, and transmission circuits (Tx) 106 to 109.
  • MOD Modulator unit
  • Tx transmission circuits
  • Each of the transmission antennas 101 and 102 is a polarization sharing antenna capable of transmitting two different polarization signals.
  • the two polarization signals are a V (Vertical) polarization signal and an H (Horizontal) polarization signal.
  • the transmission antennas 101 and 102 are installed at an interval dT suitable for the MIMO scheme.
  • the modulation unit 103 is set with a modulation method according to any of a plurality of communication methods supported by the transmission device 100. Modulation section 103 then outputs a plurality of modulated signals modulated using the set modulation scheme to transmission circuits 106-109, respectively. In this embodiment, a maximum of four signals S1 to S4 are input to the modulation unit 103, and four modulated signals obtained by modulating the input signals are output.
  • the signals S1 to S4 input to the modulation unit 103 are BB (Base-Band) signals, and the modulation signal output from the modulation unit 103 is an IF (Intermediate Frequency) signal.
  • the setting unit 104 receives a control signal from the receiving device 200, and sets a modulation method corresponding to the communication method indicated by the received control signal in the modulation unit 103.
  • the local oscillator 105 generates an oscillation signal for converting the IF signal into an RF (Radio Frequency) signal and supplies it to the transmission circuits 106 to 109.
  • the local oscillator 105 is depicted as being connected only to the transmission circuits 107 and 108, but in reality, all of the transmission circuits 106 to 109 are illustrated. It is connected.
  • the transmission circuits 106 to 109 constitute a transmission unit that transmits the modulated signal output from the modulation unit 103. Specifically, each of the transmission circuits 106 to 109 receives a different modulation signal among the four modulation signals output from the modulation unit 103. Then, the transmission circuits 106 to 109 convert the input modulation signal into an RF signal using the oscillation signal from the local oscillator 105 and transmit it to the reception device 200 via the transmission antenna 101 or 102. In this embodiment, the transmission circuits 106 and 107 transmit RF signals via the transmission antenna 101, and the transmission circuits 108 and 109 transmit RF signals via the transmission antenna 102. Further, the transmission circuits 106 to 109 may perform processing such as amplifying the RF signal to a predetermined transmission output level.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the receiving device 200.
  • the receiving apparatus 200 shown in FIG. 3 includes receiving antennas 201 and 202, a local oscillator 203, receiving circuits (Rx) 204 to 207, a demodulating unit (DEM: Demodulator unit) 208, and a control circuit 300.
  • Rx receiving circuits
  • DEM Demodulating unit
  • the receiving antennas 201 and 202 are dual-polarization antennas that can receive two different polarization signals.
  • the two polarization signals are the V polarization signal and the H polarization signal as described above.
  • the receiving antennas 201 and 202 are installed at an interval dR suitable for the MIMO system. Note that the interval dR can be set to the same interval as the interval dT between the transmission antennas 101 and 102 of the transmission apparatus 100, for example.
  • the local oscillator 203 generates an oscillation signal for converting the RF signal into an IF signal and supplies the generated oscillation signal to the receiving circuits 204 to 207.
  • the local oscillator 203 is depicted as being connected only to the receiving circuits 205 and 206 in order to simplify the drawing, but in practice, the local oscillator 203 is connected to all of the receiving circuits 204 to 207. It is connected.
  • the reception circuits 204 to 207 constitute a reception unit that receives RF signals that are a plurality of transmission signals transmitted by the transmission device 100. Specifically, the receiving circuits 204 to 207 receive an RF signal via the receiving antenna 201 or 202, and separate the received RF signal into a V polarization signal and an H polarization signal. Each of the receiving circuits 204 to 207 converts one of the separated V polarization signal and H polarization signal into an IF signal using the RF oscillation signal from the local oscillator 203, and converts the converted IF signal. Input to demodulator 208.
  • the receiving circuits 204 and 205 receive the RF signal via the receiving antenna 201
  • the receiving circuits 206 and 207 receive the RF signal via the receiving antenna 202
  • the reception circuits 204 and 206 input the V polarization signal to the demodulation unit 208
  • the reception circuits 205 and 207 input the H polarization signal to the demodulation unit 208.
  • the separation into the V-polarized signal and the H-polarized signal is not usually performed completely, and each of the V-polarized signal and the H-polarized signal includes an interference component with the other polarized signal. It is.
  • the demodulation unit 208 demodulates and outputs each IF signal input from the receiving circuits 204 to 207.
  • a maximum of four signals S1_OUT to S4_OUT are output from the demodulation unit 208 according to the modulation scheme by the transmission apparatus 100.
  • the control circuit 300 uses the phase difference between the reception signals received by the reception circuits 204 to 207 and the transmission signal transmitted by the transmission device 100 as parameters according to the state of the transmission path between the transmission device 100 and the reception device 200.
  • the parameter corresponding to the deviation of the polarization plane of the received signal is calculated.
  • the parameters include a first parameter X corresponding to the phase difference between the received signals and a second parameter Y corresponding to the deviation of the polarization plane of the received signal from the transmitted signal.
  • the demodulation unit 208 is used for the singular value of the channel matrix between the transmission antennas 101 and 102 of the transmission device 100 and the reception antennas 201 and 202 of the reception device 200, and the XPIC provided in the demodulation unit 208. And a tap coefficient of a transversal filter to be obtained. Then, the control circuit 300 calculates a parameter based on the singular value and the tap coefficient obtained by the demodulation unit 208. A more detailed parameter calculation method will be described later.
  • the control circuit 300 selects a communication method based on the calculated parameters, and notifies the transmission device 100 of a control signal indicating the selected communication method, so that the modulation method corresponding to the selected communication method is transmitted to the transmission device 100. Set.
  • the control circuit 300 determines whether or not the phase difference falls within the first allowable range and whether or not the polarization plane deviation falls within the second allowable range. In the present embodiment, the control circuit 300 determines that the phase difference is within the first allowable range when the first parameter X is equal to or greater than the first threshold value, and the second parameter is less than the second threshold value. Then, it is determined that the deviation of the polarization plane falls within the second allowable range.
  • the control circuit 300 selects a communication method based on the determination result. Specifically, when the phase difference does not fall within the first allowable range, the control circuit 300 selects the communication scheme including the STBC scheme, and when the phase difference falls within the first allowable range, the communication scheme including MIMO. Select.
  • the control circuit 300 selects the communication method including the PWD method when the polarization plane deviation does not fall within the second allowable range, and includes the XPIC method when the polarization plane deviation falls within the second allowable range. Select the communication method.
  • the correspondence between communication methods and parameters is as shown in Table 1 below. In Table 1, the communication capacity in each communication method when the communication capacity in the first communication method (PWD method + STBC method) is C is also shown.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the modulation unit 103.
  • the modulation unit 103 shown in FIG. 4 includes time code addition circuits (STBC) 111 and 112, a local oscillator 113, and modulators 114 to 117.
  • STBC time code addition circuits
  • the time code adding circuits 111 and 112 output two signals obtained by encoding the input signal using the STBC.
  • the local oscillator 113 generates an oscillation signal for converting the BB signal into an IF signal and supplies it to the modulators 114 to 117.
  • Modulators 114 to 117 use the oscillation signal from local oscillator 113 to modulate the input BB signal into an IF signal and output the IF signal. Note that the modulators 114 to 117 also perform multilevel modulation on the input BB signal.
  • the local oscillator 113 is depicted as being connected only to the modulators 115 and 116 in order to simplify the drawing, but in practice, the local oscillators 113 are all connected to the modulators 114 to 117. It is connected.
  • the setting unit 104 shown in FIG. 2 sets the modulation method in the modulation unit 103 by switching the connection relationship in the modulation unit 103 based on the communication method indicated by the control signal.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the modulation unit 103 in which a modulation scheme corresponding to the first communication scheme is set.
  • any one of the input signals S 1 to S 4 (input signal S 1) is input to the time code adding circuit 111.
  • One of the signals encoded by the time code adding circuit 111 is branched into two and input to the modulators 114 and 116, and the other of the signals encoded by the time code adding circuit 111 is branched into two.
  • the signals modulated by the modulators 114 to 117 are input to the transmission circuits 106 to 109, respectively.
  • the input signal S1 encoded by STBC is transmitted from each of the transmission antennas 101 and 102 as a V polarization signal and an H polarization signal. Therefore, the input signal S1 is transmitted by the first communication method that combines the PWD method and the STBC method.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the modulation unit 103 in which a modulation scheme corresponding to the second communication scheme is set.
  • any two of input signals S1 to S4 (input signals S1 and S2) are input to modulators 114 and 115, respectively.
  • the input signal S1 modulated by the modulator 114 is branched into two and input to the transmission circuits 106 and 107, and the input signal S2 modulated by the modulator 115 is branched into two and the transmission circuits 108 and 109. Is input.
  • the input signal S1 is transmitted from the transmission antenna 101 as a V polarization signal and an H polarization signal
  • the input signal S2 is transmitted from the transmission antenna 102 as a V polarization signal and an H polarization signal. Will be sent. Therefore, the input signals S1 and S2 are transmitted by the second communication method that combines the PWD method and the MIMO method.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the modulation unit 103 in which a modulation scheme corresponding to the third communication scheme is set.
  • any two of the input signals S1 to S4 (input signals S1 and S2) are input to the time code adding circuits 111 and 112, respectively.
  • Signal S1 encoded by time code adding circuit 111 is input to modulators 114 and 115, respectively, and signals encoded by time code adding circuit 112 are input to modulators 116 and 117, respectively.
  • Signals modulated by modulators 114 and 115 are input to transmission circuits 106 and 108, respectively, and input signal S2 modulated by modulators 116 and 117 is input to transmission circuits 107 and 109, respectively.
  • the input signal S1 encoded by STBC is transmitted as a V polarization signal from the transmission antennas 101 and 102, and the input signal S2 encoded by STBC is transmitted by the transmission antenna 101. And 102 are transmitted as H polarization signals. Therefore, the input signals S1 and S2 are transmitted by the third communication method that combines the XPIC method and the STBC method.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the modulation unit 103 in which a modulation method corresponding to the fourth communication method is set.
  • input signals S1 to S4 are input to modulators 114 to 119, respectively.
  • Input signals S1 to S4 modulated by modulators 114 to 119 are input to transmission circuits 106 to 09, respectively.
  • the input signal S1 is transmitted as a V polarization signal from the transmission antenna 101, and the input signal S2 is transmitted as an H polarization signal from the transmission antenna 101. Further, the input signal S3 is transmitted from the transmission antenna 102 as a V polarization signal, and the input signal S4 is transmitted from the transmission antenna 102 as an H polarization signal. Therefore, the input signals S1 to S4 are transmitted by the fourth communication method that combines the XPIC method and the MIMO method.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the demodulation unit 208.
  • 9 includes a local oscillator 210, amplitude phase adjustment units 211A and 211B, interference compensators (DEMXPICs) 212A to 212D, MIMO units 213A and 213B, demodulators 214A and 214B, space-time It has code removal circuits 215A and 215B.
  • DEMXPICs interference compensators
  • the local oscillator 210 generates and outputs an oscillation signal for converting the IF signal into a BB signal.
  • V amplitude and H polarization signals received via the same antenna are input to the amplitude phase adjustment units 211A and 211B, respectively.
  • Each of amplitude phase adjustment sections 211A and 211B adjusts the amplitude and phase of each of the input V polarization signal and H polarization signal, and multiplies the adjusted V polarization signal and H polarization signal to output them. To do.
  • each of the amplitude phase adjustment units 211A and 211B includes amplitude phase adjustment circuits (APC) 9A and 9B, and a multiplier 9C.
  • Amplitude phase adjustment circuits 9A and 9B adjust the amplitude and phase of the input signal (V polarization signal or H polarization signal) and output the result.
  • Multiplier 9C multiplies the signals output from amplitude phase adjustment circuits 9A and 9B and outputs the result.
  • Interference compensators 212A to 212D include an XPIC (not shown) that compensates for cross-polarization interference, and outputs a signal whose cross-polarization interference has been compensated by the XPIC.
  • Two IF signals multiplexed by spatial multiplexing are input to the MIMO units 213A and 213B.
  • the signals multiplexed by spatial multiplexing are the same polarization signals received by different receiving antennas.
  • MIMO sections 213A and 213B separate the input multiplexed signals.
  • the MIMO units 213A and 213B have a demodulation circuit (DEM) 9D and a MIMO signal processing circuit (MIMO) 9E.
  • the demodulating circuit 9D uses the oscillation signal from the local oscillator 210 to convert each of the two input IF signals into a BB signal, and further converts the BB signal into a digital signal. Then, the demodulation circuit 9D calculates each element of the channel matrix that performs correlation calculation between the pilot signal added to the BB signal converted into the digital signal and the signal to be demodulated in the BB signal, and BB.
  • the signal and the element signal indicating each element are input to the MIMO signal processing circuit 9E.
  • the MIMO signal processing circuit 9E calculates a matrix composed of elements indicated by the input element signal with respect to the input BB signal, and outputs the BB signal separated into two multiplexed signals. .
  • Each of the demodulators 214A and 214B has two demodulation circuits (DEM) 9F and 9G that demodulate and output an input signal, respectively.
  • Each of the demodulation circuits 9F and 9G can demodulate the input IF signal into a BB signal using the oscillation signal from the local oscillator 210 when the input signal is an IF signal that is not spatially multiplexed. it can.
  • Each of the demodulation circuits 9F and 9G can demodulate multi-level modulation when the input signal is a signal separated by the MIMO unit 213A or 213B.
  • the space-time code removal circuits 215A and 215B perform decoding corresponding to STBC on the input signal.
  • the demodulator 208 switches the connection relationship inside the demodulator 208 according to the modulation scheme set in the transmission apparatus 100 and sets a demodulation scheme corresponding to the modulation scheme set in the transmission apparatus 100. For example, a pilot signal indicating a modulation scheme set in the modulation unit 103 by the setting unit 104 of the transmission device 100 is added to a signal transmitted from the transmission device 100, and the demodulation unit 208 is added to a pilot signal added to the received signal.
  • the demodulation method can be set according to the signal.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the demodulation unit 208 in which a demodulation method corresponding to the first communication method is set.
  • signals input to the demodulation unit 208 are referred to as signals T1 to T4.
  • the signal T1 is a V polarization signal received via the reception antenna 201
  • the signal T2 is an H polarization signal received via the reception antenna 201.
  • the signal T3 is a V polarization signal received via the reception antenna 202
  • the signal T4 is an H polarization signal received via the reception antenna 202.
  • the received signals T1 and T2 are input to the amplitude / phase adjusting unit 211A, and the received signals T3 and T4 are input to the amplitude / phase adjusting unit 211B.
  • Signals output from each of the amplitude and phase adjustment units 211A and 211B are input to the demodulator 214A.
  • the demodulator 214A demodulates the input signal using the oscillation signal from the local oscillator 210 and inputs the demodulated signal to the space-time code removal circuit 215A. Then, the signal decoded by the space-time code removal circuit 215A is output.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the demodulator 208 in which a demodulation method corresponding to the second communication method is set.
  • the received signals T1 and T2 are input to the amplitude / phase adjusting unit 211A
  • the received signals T3 and T4 are input to the amplitude / phase adjusting unit 211B.
  • Signals output from each of the amplitude phase adjustment units 211A and 211B are input to the MIMO unit 213A.
  • the signal separated by MIMO section 213A is input to demodulator 214A.
  • the signal demodulated by the multilevel modulation is output by the demodulator 214A.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the demodulator 208 in which a demodulation scheme corresponding to the third communication scheme is set.
  • each of signals T1 and T2 is branched into two and input to interference compensators 212A and 212B, and each of signals T3 and T4 is branched into two and input to interference compensators 212C and 212D. Is done.
  • the signals output from the interference compensators 212A and 212B are input to the demodulator 214A, and the signals output from the interference compensators 212C and 212DB are input to the demodulator 214B.
  • the signal output from demodulator 214A is input to space-time code removal circuit 215A, and the signal output from demodulator 214B is input to space-time code removal circuit 215B. Then, the signals decoded by the space-time code removal circuits 215A and 215B are output.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the demodulator 208 in which a demodulation method corresponding to the third communication method is set.
  • signals T1 and T3 are input to MIMO section 213A
  • signals T2 and T4 are input to MIMO section 213B.
  • One of the signals output from the MIMO unit 213A is input to the interference compensators 212A and 212B, and the other of the signals output from the MIMO unit 213A is input to the interference compensators 212C and 212D.
  • one of the signals output from MIMO section 213B is input to interference compensators 212A and 212B, and the other of the signals output from MIMO section 213B is input to interference compensators 212C and 212D.
  • the signals output from the interference compensators 212A and 212B are input to the demodulator 214A, and the signals output from the interference compensators 212C and 212D are input to the demodulator 214B.
  • the signals demodulated by the demodulators 214A and 214B are output.
  • an unused antenna or circuit (the shaded portion in FIGS. 5 to 8 and FIGS. 10 to 13) may be used as a hot standby standby circuit.
  • control circuit 300 calculates a parameter based on the singular value and the tap coefficient obtained by the demodulation unit 208.
  • the received signals Y 1 and Y 2 can be calculated from the following Equation 1.
  • the matrix H having h ij (h 11 to h 22 ) components is a channel matrix
  • X 1 and X 2 are transmission signals
  • n1 and n2 are noises.
  • h ij corresponds to a complex transfer function from the transmitting antenna 10j to the receiving antenna 20i.
  • the demodulator 208 performs singular value decomposition on the channel matrix H to obtain a singular value of the channel matrix H.
  • the maximum communication capacity of each communication path is determined according to the singular values ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a configuration of a transversal filter used in the interference compensators 212A to 212D of the demodulation unit 208.
  • the transversal filter shown in FIG. 14 includes delay elements 401-(-n) to 401- (n), correlators 402-(-n) to 402- (n), and integrators 403-(-n) to 403- (n) and a control circuit 404 are provided.
  • n is an integer of 1 or more.
  • the signal input to the transversal filter is sequentially delayed by the delay elements 401-( ⁇ n) to 401- (n).
  • Correlators 402-( ⁇ n) to 402- (n) calculate the correlation strength between the signals delayed by the respective delay elements 401-( ⁇ n) to 401- (n) and the error signals obtained from the signals. Calculate and output.
  • Integrators 403-( ⁇ n) to 403- (n) obtain tap coefficients Cn to Cn by integrating the correlation intensities from the correlators 402-( ⁇ n) to 402- (n). .
  • the control circuit 404 generates an error signal based on the sum of the output signals of the integrators 403-( ⁇ n) to 403- (n).
  • the control circuit 300 calculates the first parameter X and the second parameter Y as parameters based on the singular value and the tap coefficient obtained by the demodulation unit 208.
  • Equation 2 the total C of the channel capacity per 1 Hz per second is as follows: It can be calculated from Equation 2.
  • ⁇ k represents a singular value
  • k is 2 in the case of the 2 ⁇ 2 MIMO scheme.
  • the control circuit 300 uses Equation 2 to calculate the total C of the channel capacity when k is 2 and the SN ratio ⁇ is a predetermined value as the first parameter X.
  • control circuit 300 calculates the integral value of the tap coefficient calculated by the following formula 3 as the second parameter Y.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the communication system 1.
  • the modulation unit 103 outputs IF signals obtained by modulating the input signal using a set modulation method to the transmission circuits 106 to 109 (step S501).
  • the transmission circuits 106 to 109 convert the IF signal into an RF signal using the oscillation signal from the local oscillator 105, and transmit the RF signal via the transmission antenna 101 or 102 (step S502).
  • Receiving circuits 204 to 207 of receiving apparatus 200 receive an RF signal via receiving antenna 201 or 202, convert the RF signal to an IF signal using an oscillation signal from local oscillator 203, and send it to demodulation section 208. Input (step S503).
  • the demodulating unit 208 demodulates the IF signal to generate and output a BB signal, calculates a singular value and a tap coefficient, and notifies the control circuit 300 (step S504).
  • the control circuit 300 calculates parameters X and Y based on the notified singular value and tap coefficient (step S505), and selects a communication method based on the calculated parameters X and Y (step S5069).
  • the control circuit 300 generates a control signal indicating the selected communication method and notifies the setting unit 104 of the transmission device 100.
  • the setting unit 104 switches the connection relationship in the modulation unit 103 according to the communication method indicated by the control signal, thereby setting the modulation method in the modulation unit 103 according to the communication method (Step S104). S507).
  • the modulation unit 103 outputs a plurality of modulated signals modulated using the set modulation method.
  • the modulation unit including the transmission circuits 106 to 109 transmits the plurality of modulated signals.
  • a receiving unit including receiving circuits 204 to 207 receives a plurality of modulated signals transmitted from the transmitting unit.
  • the control circuit 300 is a parameter according to the phase difference between the reception signals that are the modulation signals received by the reception unit and the deviation of the polarization plane of the reception signal from the transmission signal that is the modulation signal transmitted from the transmission unit.
  • the communication method is selected based on the above.
  • the setting unit 104 sets a modulation method corresponding to the communication method selected by the control circuit 300 in the modulation unit 103.
  • the communication method is selected according to the phase difference between the received signals and the deviation of the polarization plane of the received signal, it is possible to set the communication method appropriately according to the state of the transmission line, and to stabilize It is possible to secure a typical transmission path.
  • the demodulating unit 208 obtains the received electric field strength of the received signal, and the control circuit 300 uses the received electric field strength obtained by the demodulating unit 208 as a parameter based on the phase difference between the received signals.
  • 3 parameter X2 and a fourth parameter Y2 corresponding to the deviation of the polarization plane of the reception signal from the transmission signal.
  • the demodulator 208 uses the reception electric field strength of the V polarization signal received via the reception antenna 201 as V31-RSL, and the reception electric field strength of the H polarization signal received via the reception antenna 201.
  • H31-RSL the reception electric field strength of the V polarization signal received via the reception antenna 202 is obtained as V32-RSL
  • the reception electric field strength of the H polarization signal received via the reception antenna 202 is obtained as H32-RSL.
  • the control circuit 300 calculates the sum of the difference between V31-RSL and H31-RSL and the difference between V32-RSL and H32-RSL as the third parameter X2.
  • the control circuit 300 calculates the sum of the difference between V31-RSL and V32-RSL and the difference between H31-RSL and H32-RSL as the fourth parameter Y2.
  • control circuit 300 determines that the phase difference falls within the first allowable range when the third parameter X is less than the first threshold, and the bias when the fourth parameter is less than the second threshold. It is determined that the wavefront deviation falls within the second allowable range.
  • the control circuit 300 selects a communication method based on the determination result. Specifically, when the phase difference does not fall within the first allowable range, the control circuit 300 selects the communication scheme including the STBC scheme, and when the phase difference falls within the first allowable range, the communication scheme including MIMO. Select. In this case, the correspondence between communication methods and parameters is as shown in Table 2 below.
  • the communication method is selected according to the phase difference between the received signals and the deviation of the polarization plane of the received signal, it is possible to set the communication method appropriately according to the state of the transmission path. Thus, it becomes possible to secure a stable transmission path.
  • the demodulation unit 208 obtains a channel estimation value (hereinafter referred to as a CN estimation value) of a received signal (specifically, a demodulated reception signal), and the control circuit 300 obtains the demodulation unit 208. Based on the channel estimation value, a fifth parameter X3 corresponding to the phase difference between the reception signals and a sixth parameter Y3 corresponding to the deviation of the polarization plane of the reception signal from the transmission signal are calculated as parameters. .
  • the demodulation unit 208 performs CN estimation of the V polarization signal received via the reception antenna 201 when communication between the transmission device 100 and the reception device 200 is performed using the fourth communication method.
  • CN1 is the value
  • CN2 is the CN estimated value of the H polarization signal received via the receiving antenna 201
  • CN3 is the CN estimated value of the V polarization signal received via the receiving antenna 202, and via the receiving antenna 202.
  • the CN estimated value of the received H polarization signal is obtained as CN4.
  • control circuit 300 calculates the absolute value
  • control circuit 300 determines that the phase difference falls within the first allowable range when the fifth parameter X is less than the first threshold, and the bias when the sixth parameter is less than the second threshold. It is determined that the wavefront deviation falls within the second allowable range.
  • the control circuit 300 selects a communication method based on the determination result. Specifically, when the phase difference does not fall within the first allowable range, the control circuit 300 selects the communication scheme including the STBC scheme, and when the phase difference falls within the first allowable range, the communication scheme including MIMO. Select. In this case, the correspondence between communication methods and parameters is as shown in Table 3 below.
  • the setting unit 104 of the transmission device 100 sets a modulation scheme corresponding to the fourth communication scheme in the modulation unit 103 at startup or periodically.
  • the communication method is selected according to the phase difference between the received signals and the deviation of the polarization plane of the received signal, it is possible to set the communication method appropriately according to the state of the transmission path. Thus, it becomes possible to secure a stable transmission path. Being able to ensure a stable transmission path is an example of the effect of the present invention.
  • control circuit 300 of the receiving apparatus 200 directly uses the phase difference between the received signals and the deviation of the polarization plane of the received signal from the transmission signal, instead of using the parameter according to the deviation of the polarization plane of the received signal from the transmission signal.
  • the communication method may be selected based on the above. Even in this case, it is possible to appropriately set the communication method according to the state of the transmission path, and it is possible to secure a stable transmission path.
  • the receiving device 200 has selected the communication method, but the transmitting device 100 may select the communication method.
  • the control circuit 300 of the reception device 200 transmits a control signal indicating the phase difference and the polarization plane deviation to the transmission device 100.
  • the control circuit 300 may transmit a control signal indicating a parameter as the control signal.
  • the setting unit 104 of the transmission apparatus 100 selects a communication method based on the control signal, and sets the modulation method according to the selected communication method in the modulation unit 103. Note that the communication method selection method performed by the setting unit 104 is the same as the communication method selection method performed by the control circuit 300 in the first to third embodiments.
  • a modulator that outputs a plurality of modulated signals modulated using the set modulation method; A transmitter for transmitting the plurality of modulated signals; A receiver that receives a plurality of modulated signals transmitted from the transmitter; Based on the phase difference between the reception signals that are the modulation signals received by the reception unit and the deviation of the polarization plane of the reception signals from the transmission signals that are the modulation signals transmitted from the transmission unit, A control unit to select; and And a setting unit that sets a modulation scheme corresponding to the communication scheme selected by the control unit in the modulation unit.
  • [Appendix 2] The control unit determines whether the deviation of the polarization plane falls within a first allowable range and whether the phase difference falls within a second allowable range, and based on the determination result, the communication method
  • the communication system according to appendix 1 wherein: [Appendix 3] The communication system according to attachment 2, wherein the control unit selects a communication method including a spatial multiplexing transmission method when the phase difference is included in the first allowable range.
  • [Appendix 4] The communication system according to appendix 2 or 3, wherein the control unit selects a communication method including a spatial diversity method when the phase difference is not included in the first allowable range.
  • [Appendix 8] The communication system according to any one of appendices 1 to 7, wherein the control unit calculates a parameter according to the phase difference and the deviation of the polarization plane, and selects the communication method based on the parameter. .
  • [Appendix 9] An interference compensator for compensating for interference between cross-polarized waves in the received signal; The control unit calculates the parameter based on a singular value of a channel matrix between the transmission unit and the reception unit and a tap coefficient of a transversal filter used in the interference compensator. The communication system described.
  • [Appendix 10] The communication system according to appendix 8, wherein the control unit calculates the parameter based on a received electric field of the received signal.
  • [Appendix 11] The communication system according to appendix 8, wherein the control unit calculates the parameter based on a channel estimation value of the received signal.
  • a receiver for receiving a plurality of modulated signals modulated by the transmitter Based on the phase difference between the received signals that are the modulated signals received by the receiver and the deviation of the polarization plane of the received signals from the transmitted signals that are the transmitted modulated signals, A control unit configured to set, in the transmission device, a modulation scheme according to the communication scheme.
  • a receiver for receiving a plurality of modulated signals modulated by the transmitter A control signal indicating the phase difference between the received signals that are the modulated signals received by the receiving unit and the deviation of the polarization plane of the received signals from the transmitted signals that are the transmitted modulated signals is notified to the transmitting device And a control unit.
  • a modulator that outputs a plurality of modulated signals modulated using the set modulation method;
  • a transmitter for transmitting the plurality of modulated signals;
  • a transmission device that receives a control signal indicating a communication method selected by the receiving device that receives the modulation signal, and sets a modulation method corresponding to the communication method indicated by the control signal in the modulation unit; .
  • a modulator that outputs a plurality of modulated signals modulated using the set modulation method;
  • a transmitter for transmitting the plurality of modulated signals;
  • the phase difference between the reception signal that is the modulation signal received by the reception device from the reception device that receives the modulation signal, and the polarization plane of the reception signal from the transmission signal that is the modulation signal transmitted from the transmission unit A transmission device that receives a control signal indicating a deviation of the signal and sets a modulation scheme corresponding to the control signal in the modulation unit.
  • [Appendix 16] Outputs multiple modulation signals modulated using the set modulation method, Transmitting the plurality of modulated signals; Receiving the transmitted plurality of modulated signals; Based on the phase difference between the received signal that is the received modulated signal and the deviation of the polarization plane of the received signal from the transmitted signal that is the transmitted modulated signal, select a communication method, A communication method for setting a modulation method according to the selected communication method.
  • [Appendix 17] Receiving a plurality of modulated signals modulated by the transmitting device; Based on the phase difference between the received signals that are the received modulated signals and the deviation of the plane of polarization of the received signals from the transmitted signals that are the transmitted modulated signals, the communication method is selected.
  • a communication method in which a modulation scheme according to the above is set in the transmission device [Appendix 18] Receiving a plurality of modulated signals modulated by the transmitting device; A control signal indicating the phase difference between the received signals that are the modulated signals received by the receiving unit and the deviation of the polarization plane of the received signals from the transmitted signals that are the transmitted modulated signals is notified to the transmitting device Communication method. [Appendix 19] Outputs multiple modulation signals modulated using the set modulation method, Transmitting the plurality of modulated signals; A communication method that receives a control signal indicating a communication method selected by a receiving device that receives the modulation signal, and sets a modulation method according to the communication method indicated by the control signal.
  • [Appendix 20] Outputs multiple modulation signals modulated using the set modulation method, Transmitting the plurality of modulated signals; The phase difference between the reception signal that is the modulation signal received by the reception device from the reception device that receives the modulation signal, and the deviation of the polarization plane of the reception signal from the transmission signal that is the transmitted modulation signal.
  • the communication method which receives the control signal which shows, and sets the modulation system according to the said control signal.

Landscapes

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Abstract

　本発明の受信装置（２００）は、受信部（２０４～２０７）と、制御部（３００）とを有する。受信部（２０４～２０７）は送信装置にて変調された複数の変調信号を受信する。制御部（３００）は、受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、送信装置から送信された変調信号である送信信号からの受信信号の偏波面のずれとに基づいて、通信方式を選択し、当該通信方式に応じた変調方式を送信装置に設定する。

Description

通信システム、送信装置および通信方法
　本発明は、複数の通信方式に対応した通信システム、送信装置および通信方法に関する。
　特許文献１には、ＸＰＩＣ（Cross Polarization Interference Canceller：交差偏波間干渉補償器）を利用した偏波多重伝送方式と、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）システムを利用した空間多重伝送方式とを組み合わせた通信方式が開示されている。この通信方式は、信号の多重度を大きくすることができるため、通信路容量を大きくすることが可能になる。しかしながら、通信方式に対応した通信装置を実際に運用する場合、偏波多重伝送方式や空間多重伝送方式による通信の安定性が伝送路の状況に応じて変化してしまうため、安定的な通信を確保することが難しい。
　これに対して特許文献２では、伝送路の状況に応じて通信方式を適応的に切り換えることが提案されている。
再特ＷＯ２００９／０６９７９８号公報 特開２０１３－２５１９１５号公報
　しかしながら、特許文献２には、安定的な伝送路を確保するための、通信方式の具体的な切替方法については開示されていない。特に、偏波ダイバーシティ方式や偏波多重化伝送方式のような偏波を利用した通信方式の切り替え方法や、それらの通信方式に適した干渉補償器などについては開示されていない。このため、安定的な伝送路を確保するという問題を解決することが困難である。
　本発明の目的の一つは、安定的な伝送路を確保することが可能な通信システム、送信装置および通信方法を提供することである。
　本発明の一側面の通信システムは、設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力する変調部と、複数の変調信号を送信する送信部と、送信部から送信された複数の変調信号を受信する受信部と、受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、送信部から送信された変調信号である送信信号からの受信信号の偏波面のずれとに応じたパラメータに基づいて、通信方式を選択する制御部と、制御部にて選択された通信方式に応じた変調方式を変調部に設定する設定部と、を有する。
　本発明の一側面の受信装置は、送信装置にて変調された複数の変調信号を受信する受信部と、受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、送信部から送信された変調信号である送信信号からの受信信号の偏波面のずれとに応じたパラメータに基づいて、通信方式を選択し、通信方式に応じた変調方式を送信装置に設定する制御部と、を有する。
　本発明の一側面の通信方法は、設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力し、複数の変調信号を送信し、送信部から送信された複数の変調信号を受信し、受信された変調信号である受信信号の間の位相差と、送信された変調信号である送信信号からの受信信号の偏波面のずれとに応じたパラメータに基づいて、通信方式を選択し、選択された通信方式に応じた変調方式を設定する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る通信システムを示す図である。 図２は本発明の第１の実施形態に係る送信装置の構成例を示す図である。 図３は本発明の第１の実施形態に係る受信装置の構成例を示す図である。 図４は本発明の第１の実施形態に係る変調部の構成の一例を示す図である。 図５は本発明の第１の実施形態に係る変調部の構成の他の例を示す図である。 図６は本発明の第１の実施形態に係る変調部の構成の他の例を示す図である。 図７は本発明の第１の実施形態に係る変調部の構成の他の例を示す図である。 図８は本発明の第１の実施形態に係る変調部の構成の他の例を示す図である。 図９は本発明の第１の実施形態に係る復調部の構成の一例を示す図である。 図１０は本発明の第１の実施形態に係る復調部の構成の他の例を示す図である。 図１１は本発明の第１の実施形態に係る復調部の構成の他の例を示す図である。 図１２は本発明の第１の実施形態に係る復調部の構成の他の例を示す図である。 図１３は本発明の第１の実施形態に係る復調部の構成の他の例を示す図である。 図１４は本発明の第１の実施形態に係るトランスバーサルフィルタの構成の一例を示す図である。 図１５は本発明の第１の実施形態に係る通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムを示す図である。図１に示す通信システム１は、複数の通信方式に対応した通信装置である送信装置１００および受信装置２００を有する。
　送信装置１００は、対応している複数の通信方式のいずれかに応じた変調方式を使用して変調した複数の変調信号を受信装置２００に送信する。また、送信装置１００は、受信装置２００から制御信号を受信すると、その制御信号に基づいて、変調に使用する変調方式を送信装置１００自身に設定する。具体的には、制御信号は、通信方式を示し、送信装置１００は、制御信号が示す通信方式に応じた変調方式を設定する。
　送信装置１００が対応している通信方式は、具体的には、以下の第１の通信方式から第４の通信方式までの４つの通信方式を含むものとする。
　第１の通信方式は、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）方式の通信方式である。具体的には、第１の通信方式は、ＰＷＤ（Polarized Wave Diversity：偏波ダイバーシティ）方式と、ＳＤ（Space Diversity：空間ダイバーシティ）方式とを組み合わせた通信方式である。ＳＤ方式は、本実施形態では、ＳＴＢＣ（Space Time Block Code：時空間符号）を利用したものであるとする。以下では、ＳＴＢＣを利用したＳＤ方式をＳＴＢＣ方式と称する。
　なお、第１の通信方式としては、上記のＰＷＤ方式とＳＴＢＣ方式を組み合わせた通信方式の代わりに、送信アンテナを１つのみ用いる通信方式や、Ｈ偏波信号およびＶ偏波信号の一方のみを用いる通信方式などが使用されてもよい。
　第２の通信方式は、ＰＷＤ方式と空間多重伝送方式を組み合わせた通信方式である。空間多重伝送方式は、本実施形態では、ＭＩＭＯシステムを利用したものであるとする。以下では、ＭＩＭＯシステムを利用した空間多重伝送方式をＭＩＭＯ方式と称する。
　第３の通信方式は、偏波多重伝送方式とＳＴＢＣ方式とを組み合わせた通信方式である。偏波多重伝送方式は、本実施形態では、交差偏波間干渉を補償するＸＰＩＣを利用して干渉が補償されるものであるとする。以下では、ＸＰＩＣを利用した偏波多重伝送方式をＸＰＩＣ方式と称する。
　第４の通信方式は、ＸＰＩＣ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた通信方式である。この通信方式は、４×４ＭＩＭＯ方式と呼ばれることもある。
　受信装置２００は、送信装置１００が送信した変調信号である複数の送信信号を受信し、その受信した変調信号である複数の受信信号を復調する。また、受信装置２００は、送信装置１００および受信装置２００間の伝送路の状況に応じたパラメータを算出し、算出したパラメータに基づいて、対応している複数の通信方式のいずれかを選択する制御回路３００を有する。制御回路３００は、選択した通信方式を示す制御信号を送信装置１００に通知することで、選択した通信方式に応じた変調方式を送信装置１００に設定する制御部である。
　図２は、送信装置１００の構成例を示す図である。図２に示す送信装置１００は、送信アンテナ１０１および１０２と、変調部（ＭＯＤ：Modulator unit）１０３と、設定部１０４と、局部発振器１０５と、送信回路（Ｔｘ）１０６～１０９とを有する。
　送信アンテナ１０１および１０２のそれぞれは、互いに異なる２つの偏波信号を送信することが可能な偏波共用アンテナである。２つの偏波信号は、本実施形態では、Ｖ（Vertical：垂直）偏波信号とＨ（Horizontal：水平）偏波信号である。また、送信アンテナ１０１および１０２は、ＭＩＭＯ方式に適した間隔ｄＴで設置される。
　変調部１０３には、送信装置１００が対応している複数の通信方式のいずれかに応じた変調方式が設定される。そして、変調部１０３は、設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号をそれぞれ送信回路１０６～１０９に出力する。本実施形態では、変調部１０３には、最大で４つの信号Ｓ１～Ｓ４が入力され、その入力された信号を変調した４つの変調信号を出力する。なお、変調部１０３に入力される信号Ｓ１～Ｓ４はＢＢ（Base-Band）信号であるとし、変調部１０３から出力される変調信号は、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）信号であるとする。
　設定部１０４は、受信装置２００から制御信号を受信し、受信した制御信号が示す通信方式に応じた変調方式を変調部１０３に設定する。
　局部発振器１０５は、ＩＦ信号をＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）信号に変換するための発振信号を生成して送信回路１０６～１０９に供給する。なお、図２では、図の簡便化を図るために、局部発振器１０５は、送信回路１０７および１０８にのみ接続されているように描いているが、実際には、送信回路１０６～１０９の全てに接続されている。
　送信回路１０６～１０９は、変調部１０３から出力された変調信号を送信する送信部を構成する。具体的には、送信回路１０６～１０９のそれぞれには、変調部１０３から出力された４つの変調信号のうち、それぞれ異なる変調信号が入力される。そして、送信回路１０６～１０９は、入力された変調信号を、局部発振器１０５からの発振信号を用いてＲＦ信号に変換して、送信アンテナ１０１または１０２を介して受信装置２００に送信する。本実施形態では、送信回路１０６および１０７は送信アンテナ１０１を介してＲＦ信号を送信し、送信回路１０８および１０９は送信アンテナ１０２を介してＲＦ信号を送信するものとする。また、送信回路１０６～１０９は、ＲＦ信号を所定の送信出力レベルまで増幅するなどの処理を行ってもよい。
　図３は、受信装置２００の構成例を示す図である。図３に示す受信装置２００は、受信アンテナ２０１および２０２と、局部発振器２０３と、受信回路（Ｒｘ）２０４～２０７と、復調部（ＤＥＭ：Demodulator unit）２０８と、制御回路３００とを有する。
　受信アンテナ２０１および２０２は、互いに異なる２つの偏波信号を受信することが可能な偏波共用アンテナである。２つの偏波信号は、上述したようにＶ偏波信号とＨ偏波信号である。また、受信アンテナ２０１および２０２は、ＭＩＭＯシステムに適した間隔ｄＲで設置される。なお、間隔ｄＲは、例えば、送信装置１００の送信アンテナ１０１および１０２の間隔ｄＴと同じ間隔にすることができる。
　局部発振器２０３は、ＲＦ信号をＩＦ信号に変換するための発振信号を生成して受信回路２０４～２０７に供給する。なお、図３では、図の簡便化を図るために、局部発振器２０３は、受信回路２０５および２０６にのみ接続されているように描いているが、実際には、受信回路２０４～２０７の全てに接続されている。
　受信回路２０４～２０７は、送信装置１００が送信した複数の送信信号であるＲＦ信号を受信する受信部を構成する。具体的には、受信回路２０４～２０７は、受信アンテナ２０１または２０２を介してＲＦ信号を受信し、受信したＲＦ信号をＶ偏波信号およびＨ偏波信号に分離する。そして、受信回路２０４～２０７のそれぞれは、分離したＶ偏波信号およびＨ偏波信号の一方を、局部発振器２０３からのＲＦ用発振信号を用いてＩＦ信号に変換し、その変換したＩＦ信号を復調部２０８に入力する。本実施形態では、受信回路２０４および２０５は受信アンテナ２０１を介してＲＦ信号を受信し、受信回路２０６および２０７は受信アンテナ２０２を介してＲＦ信号を受信するものとする。また、受信回路２０４および２０６はＶ偏波信号を復調部２０８に入力し、受信回路２０５および２０７はＨ偏波信号を復調部２０８に入力するものとする。なお、Ｖ偏波信号およびＨ偏波信号への分離は、通常、完全に行われるわけでなく、Ｖ偏波信号およびＨ偏波信号のそれぞれに、他方の偏波信号との干渉成分が含まれる。
　復調部２０８は、受信回路２０４～２０７から入力された各ＩＦ信号を復調して出力する。本実施形態では、復調部２０８からは、送信装置１００による変調方式に応じて、最大で４つの信号Ｓ１＿ＯＵＴ～Ｓ４＿ＯＵＴが出力される。
　制御回路３００は、送信装置１００および受信装置２００間の伝送路の状況に応じたパラメータとして、受信回路２０４～２０７が受信した受信信号の間の位相差と、送信装置１００が送信した送信信号からの受信信号の偏波面のずれとに応じたパラメータを算出する。パラメータは、具体的には、受信信号の間の位相差に応じた第１のパラメータＸと、送信信号からの受信信号の偏波面のずれに応じた第２のパラメータＹとを含む。
　本実施形態では、復調部２０８が、送信装置１００の送信アンテナ１０１および１０２と受信装置２００の受信アンテナ２０１および２０２との間のチャネル行列の特異値と、復調部２０８に備わっているＸＰＩＣに用いられるトランスバーサルフィルタのタップ係数とを求める。そして、制御回路３００は、復調部２０８が求めた特異値およびタップ係数に基づいてパラメータを算出する。なお、より詳細なパラメータの算出方法については後述する。
　制御回路３００は、算出したパラメータに基づいて通信方式を選択し、その選択した通信方式を示す制御信号を送信装置１００に通知することで、選択した通信方式に応じた変調方式を送信装置１００に設定する。
　具体的には、先ず、制御回路３００は、パラメータに基づいて、位相差が第１の許容範囲に収まるか否かと、偏波面のずれが第２の許容範囲に収まるか否かとを判断する。本実施形態では、制御回路３００は、第１のパラメータＸが第１の閾値以上の場合、位相差が第１の許容範囲に収まると判断し、第２のパラメータが第２の閾値未満の場合、偏波面のずれが第２の許容範囲に収まると判断する。
　続いて、制御回路３００は、上記の判断結果に基づいて通信方式を選択する。具体的には、制御回路３００は、位相差が第１の許容範囲に収まらない場合、ＳＴＢＣ方式を含む通信方式を選択し、位相差が第１の許容範囲に収まる場合、ＭＩＭＯを含む通信方式を選択する。また、制御回路３００は、偏波面のずれが第２の許容範囲に収まらない場合、ＰＷＤ方式を含む通信方式を選択し、偏波面のずれが第２の許容範囲に収まる場合、ＸＰＩＣ方式を含む通信方式を選択する。この場合、通信方式とパラメータとの対応関係は、以下の表１のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　なお、表１では、第１の通信方式（ＰＷＤ方式＋ＳＴＢＣ方式）における通信容量をＣとした場合の、各通信方式における通信容量も併せて表記している。
　次に送信装置１００の変調部１０３の構成についてより詳細に説明する。図４は、変調部１０３の構成の一例を示すブロック図である。図４に示す変調部１０３は、時間符号付加回路（ＳＴＢＣ）１１１および１１２と、局部発振器１１３と、変調器１１４～１１７とを有する。
　時間符号付加回路１１１および１１２は、ＳＴＢＣを用いて、入力された信号を符号化した２つの信号を出力する。局部発振器１１３は、ＢＢ信号をＩＦ信号に変換するための発振信号を生成して変調器１１４～１１７に供給する。変調器１１４～１１７は、局部発振器１１３からの発振信号を用いて、入力されたＢＢ信号をＩＦ信号に変調して出力する。なお、変調器１１４～１１７は、入力されたＢＢ信号に対する多値変調も行っている。また、図４では、図の簡便化を図るために、局部発振器１１３は、変調器１１５および１１６にのみ接続されているように描いているが、実際には、変調器１１４～１１７の全てに接続されている。
　図４に示す構成の場合、図２に示した設定部１０４は、制御信号が示す通信方式に基づいて、変調部１０３内の接続関係を切り替えることで、変調部１０３に変調方式を設定する。
　図５は、第１の通信方式に応じた変調方式が設定された変調部１０３の構成を示すブロック図である。図５では、入力信号Ｓ１～Ｓ４のいずれか１つ（入力信号Ｓ１としている）が時間符号付加回路１１１に入力される。時間符号付加回路１１１にて符号化された信号の一方は２つに分岐されて変調器１１４および１１６に入力され、時間符号付加回路１１１にて符号化された信号の他方は２つに分岐されて変調器１１５および１１７に入力される。変調器１１４～１１７にて変調された信号は、それぞれ送信回路１０６～１０９に入力される。
　図５で示した構成とすることで、ＳＴＢＣにて符号化された入力信号Ｓ１が送信アンテナ１０１および１０２のそれぞれからＶ偏波信号およびＨ偏波信号として送信されることになる。したがって、入力信号Ｓ１がＰＷＤ方式およびＳＴＢＣ方式を組み合わせた第１の通信方式で送信されることになる。
　図６は、第２の通信方式に応じた変調方式が設定された変調部１０３の構成を示すブロック図である。図６では、入力信号Ｓ１～Ｓ４のいずれか２つ（入力信号Ｓ１およびＳ２としている）がそれぞれ変調器１１４および１１５に入力される。変調器１１４にて変調された入力信号Ｓ１は２つに分岐されて送信回路１０６および１０７に入力され、変調器１１５にて変調された入力信号Ｓ２は２つに分岐されて送信回路１０８および１０９に入力される。
　図６で示した構成とすることで、入力信号Ｓ１が送信アンテナ１０１からＶ偏波信号およびＨ偏波信号として送信され、入力信号Ｓ２が送信アンテナ１０２からＶ偏波信号およびＨ偏波信号として送信されることになる。したがって、入力信号Ｓ１およびＳ２がＰＷＤ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた第２の通信方式で送信されることになる。
　図７は、第３の通信方式に応じた変調方式が設定された変調部１０３の構成を示すブロック図である。図７では、入力信号Ｓ１～Ｓ４のいずれか２つ（入力信号Ｓ１およびＳ２としている）がそれぞれ時間符号付加回路１１１および１１２に入力される。時間符号付加回路１１１にて符号化された信号Ｓ１がそれぞれ変調器１１４および１１５に入力され、時間符号付加回路１１２にて符号化された信号がそれぞれが変調器１１６および１１７に入力される。変調器１１４および１１５にて変調された信号はそれぞれ送信回路１０６および１０８に入力され、変調器１１６および１１７にて変調された入力信号Ｓ２はそれぞれ送信回路１０７および１０９に入力される。
　図７で示した構成とすることで、ＳＴＢＣにて符号化された入力信号Ｓ１が送信アンテナ１０１および１０２からＶ偏波信号として送信され、ＳＴＢＣにて符号化された入力信号Ｓ２が送信アンテナ１０１および１０２からＨ偏波信号として送信されることになる。したがって、入力信号Ｓ１およびＳ２がＸＰＩＣ方式とＳＴＢＣ方式を組み合わせた第３の通信方式で送信されることになる。
　図８は、第４の通信方式に応じた変調方式が設定された変調部１０３の構成を示すブロック図である。図８では、入力信号Ｓ１～Ｓ４がそれぞれ変調器１１４～１１９に入力される。変調器１１４～１１９にて変調された入力信号Ｓ１～Ｓ４はそれぞれ送信回路１０６～０９に入力される。
　図８に示した構成とすることで、入力信号Ｓ１が送信アンテナ１０１からＶ偏波信号として送信され、入力信号Ｓ２が送信アンテナ１０１からＨ偏波信号として送信されることになる。また、入力信号Ｓ３が送信アンテナ１０２からＶ偏波信号として送信され、入力信号Ｓ４が送信アンテナ１０２からＨ偏波信号として送信されることになる。したがって、入力信号Ｓ１～Ｓ４がＸＰＩＣ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた第４の通信方式で送信されることになる。
　次に受信装置２００の復調部２０８の構成についてより詳細に説明する。図９は、復調部２０８の構成の一例を示すブロック図である。図９に示す復調部２０８は、局部発振器２１０と、振幅位相調整部２１１Ａおよび２１１Ｂと、干渉補償器（ＤＥＭＸＰＩＣ）２１２Ａ～２１２Ｄと、ＭＩＭＯ部２１３Ａおよび２１３Ｂと、復調器２１４Ａおよび２１４Ｂと、時空間符号除去回路２１５Ａおよび２１５Ｂとを有する。
　局部発振器２１０は、ＩＦ信号をＢＢ信号に変換するための発振信号を生成して出力する。
　振幅位相調整部２１１Ａおよび２１１Ｂのそれぞれには、同一のアンテナを介して受信されたＶ偏波信号およびＨ偏波信号が入力される。振幅位相調整部２１１Ａおよび２１１Ｂのそれぞれは、入力されたＶ偏波信号およびＨ偏波信号のそれぞれの振幅および位相を調整し、その調整したＶ偏波信号およびＨ偏波信号を乗算して出力する。
　具体的には、振幅位相調整部２１１Ａおよび２１１Ｂのそれぞれは、振幅位相調整回路（ＡＰＣ）９Ａおよび９Ｂと、乗算器９Ｃとを有する。振幅位相調整回路９Ａおよび９Ｂは、入力された信号（Ｖ偏波信号またはＨ偏波信号）の振幅および位相を調整して出力する。乗算器９Ｃは、振幅位相調整回路９Ａおよび９Ｂのそれぞれから出力された信号を乗算して出力する。
　干渉補償器２１２Ａ～２１２Ｄは、交差偏波間干渉を補償するＸＰＩＣ（図示せず）を含み、そのＸＰＩＣで交差偏波間干渉が補償された信号を出力する。
　ＭＩＭＯ部２１３Ａおよび２１３Ｂには、空間多重により多重化された２つのＩＦ信号が入力される。空間多重により多重化された信号は、本実施形態では、異なる受信アンテナで受信された同一の偏波信号である。ＭＩＭＯ部２１３Ａおよび２１３Ｂは、入力された多重化された信号を分離する。
　具体的には、ＭＩＭＯ部２１３Ａおよび２１３Ｂは、復調回路（ＤＥＭ）９Ｄと、ＭＩＭＯ信号処理回路（ＭＩＭＯ）９Ｅとを有する。復調回路９Ｄは、局部発振器２１０からの発振信号を使用して、入力された２つのＩＦ信号のそれぞれをＢＢ信号に変換し、さらにそのＢＢ信号をデジタル信号に変換する。そして、復調回路９Ｄは、デジタル信号に変換されたＢＢ信号に付加されているパイロット信号と、ＢＢ信号内の復調すべき信号との相関計算を行った通信路行列の各要素を計算し、ＢＢ信号と各要素を示す要素信号とをＭＩＭＯ信号処理回路９Ｅに入力する。ＭＩＭＯ信号処理回路９Ｅは、入力されたＢＢ信号に対して入力された要素信号が示す要素からなる行列を演算することで、ＢＢ信号を、多重化されていた２つの信号に分離して出力する。
　復調器２１４Ａおよび２１４Ｂのそれぞれは、入力信号をそれぞれ復調して出力する２つの復調回路（ＤＥＭ）９Ｆおよび９Ｇを有する。復調回路９Ｆおよび９Ｇのそれぞれは、入力された信号が空間多重化されていないＩＦ信号の場合、局部発振器２１０からの発振信号を使用して、入力されたＩＦ信号をＢＢ信号に復調することができる。また、復調回路９Ｆおよび９Ｇのそれぞれは、入力された信号がＭＩＭＯ部２１３Ａまたは２１３Ｂにて分離された信号の場合、多値変調を復調することができる。
　時空間符号除去回路２１５Ａおよび２１５Ｂは、入力された信号に対してＳＴＢＣに対応する復号化を行う。
　なお、復調部２０８は、送信装置１００に設定された変調方式に応じて、復調部２０８内部の接続関係を切り替えて、送信装置１００に設定された変調方式に対応した復調方式を設定する。例えば、送信装置１００の設定部１０４が変調部１０３に設定する変調方式を示すパイロット信号を、送信装置１００から送信される信号に付加し、復調部２０８は、受信した信号に付加されているパイロット信号に応じて復調方式を設定することができる。
　図１０は、第１の通信方式に応じた復調方式が設定された復調部２０８の構成を示すブロック図である。なお、以下では、復調部２０８に入力される信号を信号Ｔ１～Ｔ４とする。信号Ｔ１は、受信アンテナ２０１を介して受信されたＶ偏波信号であり、信号Ｔ２は、受信アンテナ２０１を介して受信されたＨ偏波信号である。また、信号Ｔ３は、受信アンテナ２０２を介して受信されたＶ偏波信号であり、信号Ｔ４は、受信アンテナ２０２を介して受信されたＨ偏波信号である。
　図１０では、受信信号Ｔ１およびＴ２は振幅位相調整部２１１Ａに入力され、受信信号Ｔ３およびＴ４は振幅位相調整部２１１Ｂに入力される。振幅位相調整部２１１Ａおよび２１１Ｂのそれぞれから出力された信号は復調器２１４Ａに入力される。復調器２１４Ａは、局部発振器２１０からの発振信号を使用して、入力された信号を復調して時空間符号除去回路２１５Ａに入力する。そして、時空間符号除去回路２１５Ａにて復号化された信号が出力される。
　図１１は、第２の通信方式に応じた復調方式が設定された復調部２０８の構成を示すブロック図である。図１１では、受信信号Ｔ１およびＴ２は振幅位相調整部２１１Ａに入力され、受信信号Ｔ３およびＴ４は振幅位相調整部２１１Ｂに入力される。振幅位相調整部２１１Ａおよび２１１Ｂのそれぞれから出力された信号はＭＩＭＯ部２１３Ａに入力される。ＭＩＭＯ部２１３Ａにて分離された信号は復調器２１４Ａに入力される。そして、復調器２１４Ａにて多値変調が復調された信号が出力される。
　図１２は、第３の通信方式に応じた復調方式が設定された復調部２０８の構成を示すブロック図である。図１２では、信号Ｔ１およびＴ２のそれぞれは、２つに分岐されて干渉補償器２１２Ａおよび２１２Ｂに入力され、信号Ｔ３およびＴ４のそれぞれは、２つに分岐されて干渉補償器２１２Ｃおよび２１２Ｄに入力される。干渉補償器２１２Ａおよび２１２Ｂから出力された信号は復調器２１４Ａに入力され、干渉補償器２１２Ｃおよび２１２ＤＢから出力された信号は復調器２１４Ｂに入力される。復調器２１４Ａから出力された信号は時空間符号除去回路２１５Ａに入力され、復調器２１４Ｂから出力された信号は時空間符号除去回路２１５Ｂに入力される。そして、時空間符号除去回路２１５Ａおよび２１５Ｂにて復号化された信号が出力される。
　図１３は、第３の通信方式に応じた復調方式が設定された復調部２０８の構成を示すブロック図である。図１３では、信号Ｔ１およびＴ３はＭＩＭＯ部２１３Ａに入力され、信号Ｔ２およびＴ４はＭＩＭＯ部２１３Ｂに入力される。ＭＩＭＯ部２１３Ａから出力された信号の一方は、干渉補償器２１２Ａおよび２１２Ｂに入力され、ＭＩＭＯ部２１３Ａから出力された信号の他方は、干渉補償器２１２Ｃおよび２１２Ｄに入力される。また、ＭＩＭＯ部２１３Ｂから出力された信号の一方は、干渉補償器２１２Ａおよび２１２Ｂに入力され、ＭＩＭＯ部２１３Ｂから出力された信号の他方は、干渉補償器２１２Ｃおよび２１２Ｄに入力される。干渉補償器２１２Ａおよび２１２Ｂから出力された信号は復調器２１４Ａに入力され、干渉補償器２１２Ｃおよび２１２Ｄから出力された信号は復調器２１４Ｂに入力される。復調器２１４Ａおよび２１４Ｂにて復調された信号が出力される。
　なお、使用していないアンテナや回路（図５～図８、図１０～図１３で網をかけた部分）をホットスタンバイ用の予備回路として用いてもよい。
　次に、通信方式を選択するためのパラメータについてより詳細に説明する。本実施形態では、上述したように、制御回路３００が、復調部２０８にて求められた特異値およびタップ係数に基づいてパラメータを算出する。
　先ず、特異値について説明する。一般的に２×２のＭＩＭＯ方式（送信アンテナおよび受信アンテナをそれぞれ２ずつ有するＭＩＭＯ方式）の場合、受信信号Ｙ1およびＹ2は、以下の数１から算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　ここで、ｈij（ｈ11～ｈ22）成分として有する行列Ｈはチャネル行列であり、Ｘ1およびＸ2は送信信号であり、ｎ１およびｎ２は雑音である。また、ｈijは、本実施形態では、送信アンテナ１０ｊから受信アンテナ２０ｉへの複素伝達関数に対応する。復調部２０８は、チャネル行列Ｈに対して特異値分解を行って、チャネル行列Ｈの特異値を求める。なお、ＭＩＭＯ方式では、この特異値λ１およびλ２に応じて各通信路の最大通信容量が決定される。
　次にタップ係数を説明する。図１４は、復調部２０８の干渉補償器２１２Ａ～２１２Ｄで使用されるトランスバーサルフィルタの構成の一例を示す図である。図１４に示すトランスバーサルフィルタは、遅延素子４０１－（－ｎ）～４０１－（ｎ）と、相関器４０２－（－ｎ）～４０２－（ｎ）と、積分器４０３－（－ｎ）～４０３－（ｎ）と、制御回路４０４とを有する。なお、ｎは、１以上の整数である。
　トランスバーサルフィルタに入力された信号は、遅延素子４０１－（－ｎ）～４０１－（ｎ）にて順次遅延される。相関器４０２－（－ｎ）～４０２－（ｎ）は、各遅延素子４０１－（－ｎ）～４０１－（ｎ）で遅延された信号と、その信号から得られる誤差信号との相関強度を算出して出力する。積分器４０３－（－ｎ）～４０３－（ｎ）は、各相関器４０２－（－ｎ）～４０２－（ｎ）からの相関強度を積分することで、タップ係数Ｃ－ｎ～Ｃｎを求める。また、制御回路４０４は、各積分器４０３－（－ｎ）～４０３－（ｎ）の出力信号の和に基づいて誤差信号を生成する。
　制御回路３００は、復調部２０８が求めた特異値およびタップ係数に基づいて、パラメータとして、第１のパラメータＸと、第２のパラメータＹとを算出する。
　一般的にＭＩＭＯ方式による複数の通信路をそれぞれ等価的な並列の通信路と仮定し、チャネル応答を１、ＳＮ比をγとした時、１秒１Ｈｚあたりのチャネル容量の合計Ｃは、以下の数２から算出することができる。なお、数２において、λkは特異値を表し、２×２ＭＩＭＯ方式の場合、ｋは２である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　制御回路３００は、数２を用いて、ｋを２、ＳＮ比γを予め定められた値にしたときのチャネル容量の合計Ｃを第１のパラメータＸとして算出する。
　また、制御回路３００は、以下の数３で算出されるタップ係数の積分値を第２のパラメータＹとして算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　次に動作を説明する。図１５は、通信システム１の動作を説明するためのフローチャートである。
　先ず、変調部１０３は、入力された信号を、設定されている変調方式を使用して変調したＩＦ信号を送信回路１０６～１０９に出力する（ステップＳ５０１）。送信回路１０６～１０９は、ＩＦ信号を受け付けると、そのＩＦ信号を局部発振器１０５からの発振信号を使用してＲＦ信号に変換し、送信アンテナ１０１または１０２を介して送信する（ステップＳ５０２）。
　受信装置２００の受信回路２０４～２０７は、受信アンテナ２０１または２０２を介してＲＦ信号を受信し、そのＲＦ信号を局部発振器２０３からの発振信号を使用してＩＦ信号に変換して復調部２０８に入力する（ステップＳ５０３）。復調部２０８は、ＩＦ信号を受け付けると、そのＩＦ信号を復調してＢＢ信号を生成して出力するとともに、特異値およびタップ係数を算出して制御回路３００に通知する（ステップＳ５０４）。
　制御回路３００は、通知された特異値およびタップ係数に基づいてパラメータＸおよびＹを算出し（ステップＳ５０５）、算出したパラメータＸおよびＹに基づいて通信方式を選択する（ステップＳ５０６９）。
制御回路３００は、選択した通信方式を示す制御信号を生成して送信装置１００の設定部１０４に通知する。設定部１０４は、制御信号を受け付けると、その制御信号が示す通信方式に応じて変調部１０３内の接続関係を切り替えることで、その通信方式に応じて変調方式を変調部１０３に設定する（ステップＳ５０７）。
　以上説明したように本実施形態によれば、変調部１０３は、設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力する。送信回路１０６～１０９を含む変調部は、記複数の変調信号を送信する。受信回路２０４～２０７を含む受信部は、送信部から送信された複数の変調信号を受信する。制御回路３００は、受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、送信部から送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとに応じたパラメータに基づいて、通信方式を選択する。設定部１０４は、制御回路３００にて選択された通信方式に応じた変調方式を変調部１０３に設定する。
　したがって、受信信号の間の位相差と受信信号の偏波面のずれとに応じて通信方式が選択されるので、伝送路の状態に応じて適切に通信方式を設定することが可能になり、安定的な伝送路を確保することが可能になる。
　次に第２の実施形態として、パラメータの別の算出方法について説明する。
　本実施形態では、復調部２０８が受信信号の受信電界強度を求め、制御回路３００は、復調部２０８が求めた受信電界強度に基づいて、パラメータとして、受信信号の間の位相差に応じた第３のパラメータＸ２と、送信信号からの受信信号の偏波面のずれに応じた第４のパラメータＹ２とを算出する。
　具体的には、復調部２０８は、受信アンテナ２０１を介して受信されたＶ偏波信号の受信電界強度をＶ３１－ＲＳＬ、受信アンテナ２０１を介して受信されたＨ偏波信号の受信電界強度をＨ３１－ＲＳＬ、受信アンテナ２０２を介して受信されたＶ偏波信号の受信電界強度をＶ３２－ＲＳＬ、受信アンテナ２０２を介して受信されたＨ偏波信号の受信電界強度をＨ３２－ＲＳＬとして求める。
　制御回路３００は、Ｖ３１-ＲＳＬとＨ３１-ＲＳＬの差分と、Ｖ３２-ＲＳＬとＨ３２-ＲＳＬの差分との合計を第３のパラメータＸ２として算出する。また、制御回路３００は、Ｖ３１-ＲＳＬとＶ３２-ＲＳＬの差分と、Ｈ３１-ＲＳＬとＨ３２-ＲＳＬの差分との合計を第４のパラメータＹ２として算出する。
　この場合、制御回路３００は、第３のパラメータＸが第１の閾値未満の場合、位相差が第１の許容範囲に収まると判断し、第４のパラメータが第２の閾値未満の場合、偏波面のずれが第２の許容範囲に収まると判断する。
　制御回路３００は、上記の判断結果に基づいて通信方式を選択する。具体的には、制御回路３００は、位相差が第１の許容範囲に収まらない場合、ＳＴＢＣ方式を含む通信方式を選択し、位相差が第１の許容範囲に収まる場合、ＭＩＭＯを含む通信方式を選択する。この場合、通信方式とパラメータとの対応関係は、以下の表２のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　本実施形態でも、受信信号の間の位相差と受信信号の偏波面のずれとに応じて通信方式が選択されるので、伝送路の状態に応じて適切に通信方式を設定することが可能になり、安定的な伝送路を確保することが可能になる。
　次に第３の実施形態として、パラメータの別の算出方法について説明する。
　本実施形態では、復調部２０８が受信信号（具体的には、復調された受信信号）のチャネル推定値（以下、ＣＮ推定値と称する）を求め、制御回路３００は、復調部２０８が求めたチャネル推定値に基づいて、パラメータとして、受信信号の間の位相差に応じた第５のパラメータＸ３と、送信信号からの受信信号の偏波面のずれに応じた第６のパラメータＹ３とを算出する。
　具体的には、復調部２０８は、送信装置１００および受信装置２００間の通信が第４の通信方式で行われている場合に、受信アンテナ２０１を介して受信されたＶ偏波信号のＣＮ推定値をＣＮ１、受信アンテナ２０１を介して受信されたＨ偏波信号のＣＮ推定値をＣＮ２、受信アンテナ２０２を介して受信されたＶ偏波信号のＣＮ推定値をＣＮ３、受信アンテナ２０２を介して受信されたＨ偏波信号のＣＮ推定値をＣＮ４として求める。
　そして、制御回路３００は、ＣＮ１およびＣＮ２の合成値と、ＣＮ３およびＣＮ４の合成値との差の絶対値｜（ＣＮ１＋ＣＮ２）－（ＣＮ３＋ＣＮ４）｜を第５のパラメータＸ３として算出する。また、制御回路３００は、ＣＮ１およびＣＮ３の合成値と、ＣＮ２およびＣＮ４の合成値との差の絶対値｜（ＣＮ１＋ＣＮ３）－（ＣＮ２＋ＣＮ４）｜を第６のパラメータＹ３として算出する。
　この場合、制御回路３００は、第５のパラメータＸが第１の閾値未満の場合、位相差が第１の許容範囲に収まると判断し、第６のパラメータが第２の閾値未満の場合、偏波面のずれが第２の許容範囲に収まると判断する。
　制御回路３００は、上記の判断結果に基づいて通信方式を選択する。具体的には、制御回路３００は、位相差が第１の許容範囲に収まらない場合、ＳＴＢＣ方式を含む通信方式を選択し、位相差が第１の許容範囲に収まる場合、ＭＩＭＯを含む通信方式を選択する。この場合、通信方式とパラメータとの対応関係は、以下の表３のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　なお、本実施形態の場合、パラメータの算出のために、送信装置１００および受信装置２００間の通信が第４の通信方式で行われている場合のＣＮ推定値を用いているため、少なくとも１回は第４の通信方式で通信が行われる必要がある。このため、例えば、送信装置１００の設定部１０４は、起動時、または定期的に、変調部１０３に第４の通信方式に対応した変調方式を設定する。
　本実施形態でも、受信信号の間の位相差と受信信号の偏波面のずれとに応じて通信方式が選択されるので、伝送路の状態に応じて適切に通信方式を設定することが可能になり、安定的な伝送路を確保することが可能になる。安定的な伝送路を確保することが可能になることは、本発明の効果の一例である。
　以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
　例えば、受信装置２００の制御回路３００は、受信信号の間の位相差と送信信号からの受信信号の偏波面のずれとに応じたパラメータを用いる代わりに、直接、この位相差と偏波面のずれとに基づいて通信方式を選択してもよい。この場合であっても、伝送路の状態に応じて適切に通信方式を設定することが可能になり、安定的な伝送路を確保することが可能になる。
　また、上記の各実施形態では、受信装置２００が通信方式を選択していたが、送信装置１００が通信方式を選択してもよい。この場合、受信装置２００の制御回路３００は、位相差と偏波面のずれを示す制御信号を送信装置１００に送信する。このとき、制御回路３００は、制御信号として、パラメータを示す制御信号を送信してもよい。また、送信装置１００の設定部１０４は、制御信号を受信すると、その制御信号に基づいて、通信方式を選択し、その選択した通信方式に応じた変調方式を変調部１０３に設定する。なお、設定部１０４が行う通信方式の選択方法は、第１～第３の実施形態における制御回路３００が行う通信方式の選択方法と同様である。
　また、上記の各実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載することが可能であるが、以下には限定されない。
　［付記１］
　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力する変調部と、
　前記複数の変調信号を送信する送信部と、
　前記送信部から送信された複数の変調信号を受信する受信部と、
　前記受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信部から送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとに基づいて、通信方式を選択する制御部と、
　前記制御部にて選択された通信方式に応じた変調方式を前記変調部に設定する設定部と、を有する通信システム。
　［付記２］
　前記制御部は、前記偏波面のずれが第１の許容範囲に収まるか否かと、前記位相差が第２の許容範囲に収まるか否かとを判断し、当該判断結果に基づいて、前記通信方式を選択する、付記１に記載の通信システム。
　［付記３］
　前記制御部は、前記位相差が前記第１の許容範囲に含まれる場合、空間多重伝送方式を含む通信方式を選択する、付記２に記載の通信システム。
　［付記４］
　前記制御部は、前記位相差が前記第１の許容範囲に含まれない場合、空間ダイバーシティ方式を含む通信方式を選択する、付記２または３に記載の通信システム。
　［付記５］
　前記制御部は、前記偏波面のずれが前記第２の許容範囲に含まれる場合、偏波多重伝送方式を含む通信方式を選択する、付記２ないし４のいずれか１項に記載の通信システム。
　［付記６］
　前記制御部は、前記偏波面のずれが前記第２の許容範囲に含まれない場合、偏波ダイバーシティ方式を含む通信方式を選択する、付記２ないし５のいずれか１項に記載の通信システム。
　［付記７］
　前記受信信号を、前記設定された変調方式に対応した復調方式で復調する復調部をさらに有する、付記１ないし６のいずれか１項に記載の通信システム。
　［付記８］
　前記制御部は、前記位相差と前記偏波面のずれとに応じたパラメータを算出し、当該パラメータに基づいて、前記通信方式を選択する、付記１ないし７のいずれか１項に記載の通信システム。
　［付記９］
　前記受信信号における交差偏波間の干渉を補償する干渉補償器をさらに有し、
　前記制御部は、前記送信部と前記受信部との間のチャネル行列の特異値と、前記干渉補償器に用いられるトランスバーサルフィルタのタップ係数とに基づいて、前記パラメータを算出する、付記８に記載の通信システム。
　［付記１０］
　前記制御部は、前記受信信号の受信電界に基づいて、前記パラメータを算出する、付記８に記載の通信システム。
　［付記１１］
　前記制御部は、前記受信信号のチャネル推定値に基づいて、前記パラメータを算出する付記８に記載の通信システム。
　［付記１２］
　送信装置にて変調された複数の変調信号を受信する受信部と、
　前記受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとに基づいて、通信方式を選択し、当該通信方式に応じた変調方式を前記送信装置に設定する制御部と、を有する受信装置。
　［付記１３］
　送信装置にて変調された複数の変調信号を受信する受信部と、
　前記受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとを示す制御信号を前記送信装置に通知する制御部と、を有する受信装置。
　［付記１４］
　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力する変調部と、
　前記複数の変調信号を送信する送信部と、
　前記変調信号を受信する受信装置にて選択された通信方式を示す制御信号を受信し、当該制御信号が示す通信方式に応じた変調方式を前記変調部に設定する設定部と、を有する送信装置。
　［付記１５］
　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力する変調部と、
　前記複数の変調信号を送信する送信部と、
　前記変調信号を受信する受信装置から、当該受信装置が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信部から送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとを示す制御信号を受信し、当該制御信号に応じた変調方式を前記変調部に設定する、送信装置。
　［付記１６］
　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力し、
　前記複数の変調信号を送信し、
　前記送信された複数の変調信号を受信し、
　前記受信された変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとに基づいて、通信方式を選択し、
　前記選択された通信方式に応じた変調方式を設定する、通信方法。
　［付記１７］
　送信装置にて変調された複数の変調信号を受信し、
　前記受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとに基づいて、通信方式を選択し、当該通信方式に応じた変調方式を前記送信装置に設定する、通信方法。
　［付記１８］
　送信装置にて変調された複数の変調信号を受信し、
　前記受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとを示す制御信号を前記送信装置に通知する、通信方法。
　［付記１９］
　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力し、
　前記複数の変調信号を送信し、
　前記変調信号を受信する受信装置にて選択された通信方式を示す制御信号を受信し、当該制御信号が示す通信方式に応じた変調方式を設定する、通信方法。
　［付記２０］
　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力し、
　前記複数の変調信号を送信し、
　前記変調信号を受信する受信装置から、当該受信装置が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとを示す制御信号を受信し、当該制御信号に応じた変調方式を設定する、通信方法。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　なお、この出願は、２０１４年１１月５日に出願された日本出願の特願２０１４－２２５２００の内容が全て取り込まれており、この日本出願を基礎として優先権を主張するものである。
　１００　　送信装置
　１０１、１０２　送信アンテナ
　１０３　変調部
　１０４　設定部
　１０５、１１３、２０３、２１０　局部発振器
　１０６～１０９　送信回路
　１１１、１１２　時間符号付加回路
　１１４～１１７　変調器
　２００　　受信装置
　２０１、２０２　受信アンテナ
　２０４～２０７　受信回路
　２０８　復調部
　２１１Ａ、２１１Ｂ　振幅位相調整部
　２１２Ａ～２１２Ｄ　干渉補償器
　２１３Ａ、２１３Ｂ　ＭＩＭＯ部
　２１４Ａ、２１４Ｂ　復調部
　２５１Ａ，２４５Ｂ　時空間符号除去回路
　３００　　制御回路

Claims (10)

  1. 　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力する変調部と、
    　前記複数の変調信号を送信する送信部と、
    　前記送信部から送信された複数の変調信号を受信する受信部と、
    　前記受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信部から送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとに基づいて、通信方式を選択する制御部と、
    　前記制御部にて選択された通信方式に応じた変調方式を前記変調部に設定する設定部と、を有する通信システム。
  2. 　前記制御部は、前記偏波面のずれが第１の許容範囲に収まるか否かと、前記位相差が第２の許容範囲に収まるか否かとを判断し、当該判断結果に基づいて、前記通信方式を選択する、請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記制御部は、前記位相差が前記第１の許容範囲に含まれる場合、空間多重伝送方式を含む通信方式を選択する、請求項２に記載の通信システム。
  4. 　前記制御部は、前記位相差が前記第１の許容範囲に含まれない場合、空間ダイバーシティ方式を含む通信方式を選択する、請求項２または３に記載の通信システム。
  5. 　前記制御部は、前記偏波面のずれが前記第２の許容範囲に含まれる場合、偏波多重伝送方式を含む通信方式を選択する、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の通信システム。
  6. 　前記制御部は、前記偏波面のずれが前記第２の許容範囲に含まれない場合、偏波ダイバーシティ方式を含む通信方式を選択する、請求項２ないし５のいずれか１項に記載の通信システム。
  7. 　送信装置にて変調された複数の変調信号を受信する受信部と、
    　前記受信部が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信装置から送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとに基づいて、通信方式を選択し、当該通信方式に応じた変調方式を前記送信装置に設定する制御部と、を有する受信装置。
  8. 　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力する変調部と、
    　前記複数の変調信号を送信する送信部と、
    　前記変調信号を受信する受信装置にて選択された通信方式を示す制御信号を受信し、当該制御信号が示す通信方式に応じた変調方式を前記変調部に設定する設定部と、を有する送信装置。
  9. 　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力する変調部と、
    　前記複数の変調信号を送信する送信部と、
    　前記変調信号を受信する受信装置から、当該受信装置が受信した変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信部から送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとを示す制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて通信方式を選択し、当該通信方式に応じた変調方式を前記変調部に設定する、送信装置。
  10. 　設定された変調方式を使用して変調した複数の変調信号を出力し、
    　前記複数の変調信号を送信し、
    　前記送信された複数の変調信号を受信し、
    　前記受信された変調信号である受信信号の間の位相差と、前記送信された変調信号である送信信号からの前記受信信号の偏波面のずれとに基づいて、通信方式を選択し、
    　前記選択された通信方式に応じた変調方式を設定する、通信方法。
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