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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022161341
(43)【公開日】2022-10-21
(54)【発明の名称】復調装置、基地局および復調方法
(51)【国際特許分類】
H04J 99/00 20090101AFI20221014BHJP
H04L 27/22 20060101ALI20221014BHJP
【ＦＩ】
H04J99/00 100
H04L27/22
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021066070
(22)【出願日】2021-04-08
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】301022471
【氏名又は名称】国立研究開発法人情報通信研究機構
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森山 雅文
(72)【発明者】
【氏名】滝沢 賢一
(72)【発明者】
【氏名】黒澤 敦
(72)【発明者】
【氏名】児島 史秀
(57)【要約】
【課題】電波の伝搬路の変動に追従可能な通信方式を提供する。
【解決手段】復調装置は、複数の送信装置から到来する無線信号を受信し、これらの無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調し、復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調し、受信した無線信号と変調信号とに基づき、それぞれの送信装置から受信回路に至る伝搬路を推定し、推定された伝搬路を基に、１つの送信装置からの第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成し、無線信号から第１の疑似信号を除去し、復調が可能な限度でこれらの処理を繰り返す。
【選択図】図４
【解決手段】復調装置は、複数の送信装置から到来する無線信号を受信し、これらの無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調し、復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調し、受信した無線信号と変調信号とに基づき、それぞれの送信装置から受信回路に至る伝搬路を推定し、推定された伝搬路を基に、１つの送信装置からの第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成し、無線信号から第１の疑似信号を除去し、復調が可能な限度でこれらの処理を繰り返す。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の送信装置から到来する、変調された無線信号を受信する受信回路と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路と、
前記第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路と、
前記無線信号と前記変調回路で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路と、
前記推定回路によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号から前記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路と、
前記第１の復調回路による復調が可能な限度で、前記第１の復調回路、前記変調回路、前記推定回路、前記第１の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す第１の制御回路と、を備える復調装置。
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路と、
前記第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路と、
前記無線信号と前記変調回路で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路と、
前記推定回路によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号から前記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路と、
前記第１の復調回路による復調が可能な限度で、前記第１の復調回路、前記変調回路、前記推定回路、前記第１の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す第１の制御回路と、を備える復調装置。
【請求項2】
前記受信回路で受信された無線信号のうち、コヒーレント位相変調された第２の受信信号を復調する第２の復調回路と、
前記第２の復調回路で復調された復調信号を基に前記第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成する第２の生成回路と、
第２の制御回路と、を備え、
前記除去回路は、前記受信信号または前記抽出された信号から前記第２の疑似信号を除去した信号を抽出し、
前記第２の制御回路は、前記第２の復調回路による復調が可能な限度で、前記第２の復調回路、前記第２の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す請求項１に記載の復調装置。
前記第２の復調回路で復調された復調信号を基に前記第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成する第２の生成回路と、
第２の制御回路と、を備え、
前記除去回路は、前記受信信号または前記抽出された信号から前記第２の疑似信号を除去した信号を抽出し、
前記第２の制御回路は、前記第２の復調回路による復調が可能な限度で、前記第２の復調回路、前記第２の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す請求項１に記載の復調装置。
【請求項3】
複数の送信装置から到来する、変調された無線信号を受信する受信回路と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路と、
前記第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路と、
前記無線信号と前記変調回路で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路と、
前記推定回路によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、コヒーレント位相変調された第２の受信信号を復調する第２の復調回路と、
前記第２の復調回路で復調された復調信号を基に前記第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成する第２の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号から前記第１の疑似信号または前記第２の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路と、
制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記第１の復調回路による復調が可能な限度で、前記第１の復調回路、前記変調回路、前記推定回路、前記第１の生成回路、および前記除去回路による第１の処理または前記第２の復調回路による復調が可能な限度で、前記第２の復調回路、前記第２の生成回路、および前記除去回路による第２の処理を繰り返す、復調装置。
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路と、
前記第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路と、
前記無線信号と前記変調回路で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路と、
前記推定回路によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、コヒーレント位相変調された第２の受信信号を復調する第２の復調回路と、
前記第２の復調回路で復調された復調信号を基に前記第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成する第２の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号から前記第１の疑似信号または前記第２の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路と、
制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記第１の復調回路による復調が可能な限度で、前記第１の復調回路、前記変調回路、前記推定回路、前記第１の生成回路、および前記除去回路による第１の処理または前記第２の復調回路による復調が可能な限度で、前記第２の復調回路、前記第２の生成回路、および前記除去回路による第２の処理を繰り返す、復調装置。
【請求項4】
前記推定回路は、所定期間において推定された前記変動量の推定値を統計処理し、
前記第１の生成回路は、前記統計処理された推定値により前記第１の疑似信号を生成する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の復調装置。
前記第１の生成回路は、前記統計処理された推定値により前記第１の疑似信号を生成する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の復調装置。
【請求項5】
前記受信回路で受信される無線信号は、コヒーレント位相変調された第２の受信信号のための参照信号と重複するリソースにおいて、前記参照信号を超える電力の差動位相変調された前記第１の受信信号を含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の復調装置。
【請求項6】
前記複数の送信装置それぞれからの指定、または前記複数の送信装置および前記復調装置の通信状況に応じて、前記第１の復調回路および第２の復調回路のいずれか一方を動作させ、他方を停止させる制御部を備える請求項１、２、４、または５に記載の復調装置。
【請求項7】
前記制御回路は、複数の送信装置それぞれからの指定、または前記複数の送信装置および前記復調装置の通信状況に応じて、前記第１の復調回路および第２の復調回路のいずれか一方を動作させ、他方を停止させる請求項３に記載の復調装置。
【請求項8】
複数の送信装置から到来する、変調された無線信号を受信する受信回路と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路と、
前記第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路と、
前記無線信号と前記変調回路で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路と、
前記推定回路によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号から前記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路と、
前記第１の復調回路による復調が可能な限度で、前記第１の復調回路、前記変調回路、前記推定回路、前記第１の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す第１の制御回路と、を備える受信装置と、
前記複数の送信装置に無線信号を送信する送信装置と、を有する基地局。
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路と、
前記第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路と、
前記無線信号と前記変調回路で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路と、
前記推定回路によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号から前記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路と、
前記第１の復調回路による復調が可能な限度で、前記第１の復調回路、前記変調回路、前記推定回路、前記第１の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す第１の制御回路と、を備える受信装置と、
前記複数の送信装置に無線信号を送信する送信装置と、を有する基地局。
【請求項9】
前記受信回路で受信された無線信号のうち、コヒーレント位相変調された第２の受信信号を復調する第２の復調回路と、
前記第２の復調回路で復調された復調信号を基に前記第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成する第２の生成回路と、
第２の制御回路と、を備え、
前記除去回路は、前記受信信号または前記抽出された信号から前記第２の疑似信号を除去した信号を抽出し、
前記第２の制御回路は、前記第２の復調回路による復調が可能な限度で、前記第２の復調回路、前記第２の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す請求項８に記載の基地局。
前記第２の復調回路で復調された復調信号を基に前記第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成する第２の生成回路と、
第２の制御回路と、を備え、
前記除去回路は、前記受信信号または前記抽出された信号から前記第２の疑似信号を除去した信号を抽出し、
前記第２の制御回路は、前記第２の復調回路による復調が可能な限度で、前記第２の復調回路、前記第２の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す請求項８に記載の基地局。
【請求項10】
前記推定回路は、所定期間において推定された前記変動量の推定値を統計処理し、
前記第１の生成回路は、前記統計処理された推定値により前記第１の疑似信号を生成する請求項８または９に記載の基地局。
前記第１の生成回路は、前記統計処理された推定値により前記第１の疑似信号を生成する請求項８または９に記載の基地局。
【請求項11】
前記受信回路で受信される無線信号は、コヒーレント位相変調された第２の受信信号のための参照信号と重複するリソースにおいて、前記参照信号を超える電力の差動位相変調された前記第１の受信信号を含む請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項12】
前記複数の送信装置それぞれからの指定、または前記複数の送信装置および前記基地局の通信状況に応じて、前記第１の復調回路および第２の復調回路のいずれか一方を動作させ、他方を停止させる制御部をさらに備える請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項13】
復調装置が、
複数の送信装置から到来する、変調された無線信号を受信回路で受信する受信工程と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調工程と、
前記第１の復調工程で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調工程と、
前記無線信号と前記変調工程で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定工程と、
前記推定工程によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成工程と、
前記受信工程で受信された無線信号から前記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する第１の除去工程と、
前記第１の復調工程による復調が可能な限度で、前記第１の復調工程、前記変調工程、前記推定工程、前記第１の生成工程、および前記第１の除去工程を繰り返す復調方法。
複数の送信装置から到来する、変調された無線信号を受信回路で受信する受信工程と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調工程と、
前記第１の復調工程で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調工程と、
前記無線信号と前記変調工程で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定工程と、
前記推定工程によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成工程と、
前記受信工程で受信された無線信号から前記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する第１の除去工程と、
前記第１の復調工程による復調が可能な限度で、前記第１の復調工程、前記変調工程、前記推定工程、前記第１の生成工程、および前記第１の除去工程を繰り返す復調方法。
【請求項14】
前記受信工程で受信された無線信号のうち、コヒーレント位相変調された第２の受信信号を復調する第２の復調工程と、
前記第２の復調工程で復調された復調信号を基に前記第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成する第２の生成工程と、
前記受信信号または前記抽出された信号から前記第２の疑似信号を除去した信号を抽出する第２の除去工程と、を繰り返す請求項１３に記載の復調方法。
前記第２の復調工程で復調された復調信号を基に前記第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成する第２の生成工程と、
前記受信信号または前記抽出された信号から前記第２の疑似信号を除去した信号を抽出する第２の除去工程と、を繰り返す請求項１３に記載の復調方法。
【請求項15】
前記推定工程では、所定期間において推定された前記変動量の推定値が統計処理され、
前記第１の生成工程では、前記統計処理された推定値により前記第１の疑似信号が生成される請求項１３または１４に記載の復調方法。
前記第１の生成工程では、前記統計処理された推定値により前記第１の疑似信号が生成される請求項１３または１４に記載の復調方法。
【請求項16】
前記受信工程で受信される無線信号は、コヒーレント位相変調された第２の受信信号のための参照信号と重複するリソースにおいて、前記参照信号を超える電力の差動位相変調された前記第１の受信信号を含む請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の復調方法。
【請求項17】
前記複数の送信装置それぞれからの指定、または前記複数の送信装置および前記復調装置の通信状況に応じて、前記第１の復調工程および第２の復調工程のいずれか一方のみを実行させる工程を含む請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の復調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、復調装置、基地局および復調方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
今後、無線通信ネットワークに接続される端末数の増加が予測されている。そのため、例えば、アップリンク（上り回線）のひっ迫が懸念されている。そこで、アップリンクで接続できる端末数を増加させることを目的として、無線信号の直交性が緩和された技術の利用が期待されている。この技術は、アップリンクにおける電力差を利用した非直交多元接続（Ｐｏｗｅｒ Ｄｏｍａｉｎ－ＵｐｌｉｎｋＮｏｎ-Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｍｕｌ
ｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ： ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡ）と呼ばれる。
ｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ： ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡ）と呼ばれる。
【0003】
図１に、ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡが適用された無線通信ネットワークにおける無線信号の状況を例示する。図１の上部は、端末に割り当てられたリソースを例示する。ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡでは、アップリンクの同一のリソースが重複して複数の端末に割り当てられる。
【0004】
なお、無線通信ネットワークでは、伝搬路の推定、基地局と端末との同期等の目的で基地局と端末間で参照信号が授受される。ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡにおいても、複数の参照信号は直交する。例えば、時分割多重の通信では、時間軸でデータ信号は重複するが、参照信号は分離され直交する。このようにして、参照信号を用いることで、通信手順が複雑化するが、端末間の干渉信号またはノイズ等に対する耐性が向上する。
【0005】
しかしながら、ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡでは電波の伝搬路の推定精度が通信の成功率（あるいは誤り率）に影響する。特に端末が高速で移動する環境では、電波の伝搬路の変動速度が速くなることから、その変動速度に追従した通信手段が望まれる。
【0006】
ところで、従来の無線通信ネットワークでは、変調方式としては、例えば、位相偏移変調(Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ＰＳＫ）が利用されてきた。このＰＳＫは
、コヒーレントＰＳＫ（ＣＰＳＫ）と差動（ＤＰＳＫ）に大別される。干渉信号またはノイズ等に対する耐性の観点では、ＣＰＳＫはＤＰＳＫよりも優れている。このため、ＣＰＳＫは従来の無線通信で広く利用されている。
、コヒーレントＰＳＫ（ＣＰＳＫ）と差動（ＤＰＳＫ）に大別される。干渉信号またはノイズ等に対する耐性の観点では、ＣＰＳＫはＤＰＳＫよりも優れている。このため、ＣＰＳＫは従来の無線通信で広く利用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】Ｂ．Ｓｋｌａｒ ”Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ： Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，” （米国） Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ、２０１７年２月
【非特許文献2】Ｍｏｒｉｙａｍａ，et al. “Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｕｐ－Ｌｉｎｋ ＮＯＭＡ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＩｏＴ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｐｉｎｇ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ” ＩＥＩＣＥ ＴＲＡＮＳ． ＣＯＭＭＵＮ． Ａｕｇ． ２０１９ Ｖｏｌ．Ｅ１０２－Ｂ， Ｎｏ．８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、ＣＰＳＫでは、受信局は、参照信号により基準信号と同期していること
が前提であり、手順が複雑となる。このため、ＣＰＳＫでは、電波の伝搬路の変動が速い場合に、その変動による影響を受けやすい。そこで、本発明の目的は、電波の伝搬路の変動に追従可能な通信方式を提供することにある。
が前提であり、手順が複雑となる。このため、ＣＰＳＫでは、電波の伝搬路の変動が速い場合に、その変動による影響を受けやすい。そこで、本発明の目的は、電波の伝搬路の変動に追従可能な通信方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
開示の実施形態は、復調装置によって例示される。本復調装置は、
複数の送信装置から到来する、変調された無線信号を受信する受信回路と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路と、
前記第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路と、
前記無線信号と前記変調回路で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路と、
前記推定回路によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号から前記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路と、
前記第１の復調回路による復調が可能な限度で、前記第１の復調回路、前記変調回路、前記推定回路、前記第１の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す第１の制御回路と、を備える。
複数の送信装置から到来する、変調された無線信号を受信する受信回路と、
前記受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路と、
前記第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路と、
前記無線信号と前記変調回路で変調された変調信号とに基づき、前記送信装置から前記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路と、
前記推定回路によって推定された前記変動量を基に、前記変調信号から前記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路と、
前記受信回路で受信された無線信号から前記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路と、
前記第１の復調回路による復調が可能な限度で、前記第１の復調回路、前記変調回路、前記推定回路、前記第１の生成回路、および前記除去回路による処理を繰り返す第１の制御回路と、を備える。
【発明の効果】
【0010】
本基地局は、電波の伝搬路の変動に追従可能な通信方式で、移動局との通信を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して一実施の形態の無線通信システムおよびこの無線通信システムにおける復調方法を説明する。この無線通信システム１００は、基地局１０を有する。また、基地局１０は、復調装置を有する。この復調装置は、複数の送信装置から到来する、変
調された無線信号を受信する受信回路を有する。受信回路は、無線信号を受信し電気信号に変換する。受信回路は、例えば、アンテナを含む高周波回路である。
調された無線信号を受信する受信回路を有する。受信回路は、無線信号を受信し電気信号に変換する。受信回路は、例えば、アンテナを含む高周波回路である。
【0013】
また、この復調装置は、上記の受信回路で受信された無線信号のうち、差動位相変調された第１の受信信号を復調する第１の復調回路を有する。すなわち、第１の復調回路は、差動位相復調を実行する。第１の受信信号は、例えば、ある送信装置で差動位相復調された無線信号である。
【0014】
また、この復調装置は、第１の復調回路で復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調回路を有する。すなわち、変調回路は、上記のように、差動位相復調されたデータから、送信元の送信装置における送信信号を復元する。
【0015】
また、この復調装置は、受信回路で受信した無線信号と上記変調回路で変調された変調信号とに基づき、上記送信装置から上記受信回路に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定回路を有する。伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量は、伝搬路のフェージング等の影響を示す伝達関数ということもできる。
【0016】
また、この復調装置は、上記推定回路によって推定された変動量を基に、上記変調信号から上記第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成回路を有する。変動量は、伝搬路のフェージング等の影響を示す伝達関数ということができるので、例えば、上記変調信号に変動量を乗算することで、上記受信回路に到来した第１の受信信号を疑似することが可能となる。
【0017】
また、この復調装置は、上記受信回路で受信された無線信号から上記第１の疑似信号を除去した信号を抽出する除去回路を有する。上述のように、第１の疑似信号は、第１の受信信号を模擬したものである。したがって、上記受信回路で受信された無線信号から上記第１の疑似信号を除去した信号では、第１の受信信号による干渉が除去される。すなわち、除去回路は、１つ目の送信装置から送信された送信信号による干渉を除去する。これにより、上記１つ目の送信装置以外の送信装置からの受信信号の復調が可能となる。
【0018】
さらに、この復調装置は、上記第１の復調回路による復調が可能な限度で、上記第１の復調回路、変調回路、推定回路、第１の生成回路、および除去回路による処理を繰り返す第１の制御回路を有する。復調装置は、このような処理を繰り返すことで、１つ目の送信装置、２つ目の送信装置、・・・のように、順次複数の送信装置からの受信信号を取得しつつ、それらの送信装置からの送信信号による干渉を除去できる。そして、復調装置は、複数の送信装置からの送信信号が混在した信号から、個々の送信装置から受信した信号を分離できる。
【0019】
＜第１の実施形態＞
（通信方式）
図２乃至図５を参照して第１の実施形態の無線通信システム１００を説明する。図２は、本実施形態の無線通信システム１００の構成を例示する図である。図２の例では、無線通信システム１００は、基地局１０と、無線端末３－１、３－２と、無線端末４－１、４－２とを有する。このうち、無線端末３－１、３－２は基地局１０と、ＤＰＳＫで通信している。一方、無線端末４－１、４－２は基地局１０と、ＣＰＳＫで通信している。このように、無線通信システム１００では、基地局１０は、ＤＰＳＫで通信する無線端末３－１、３－２と、ＣＰＳＫで通信する無線端末４－１、４－２の両方と同時接続可能である。
（通信方式）
図２乃至図５を参照して第１の実施形態の無線通信システム１００を説明する。図２は、本実施形態の無線通信システム１００の構成を例示する図である。図２の例では、無線通信システム１００は、基地局１０と、無線端末３－１、３－２と、無線端末４－１、４－２とを有する。このうち、無線端末３－１、３－２は基地局１０と、ＤＰＳＫで通信している。一方、無線端末４－１、４－２は基地局１０と、ＣＰＳＫで通信している。このように、無線通信システム１００では、基地局１０は、ＤＰＳＫで通信する無線端末３－１、３－２と、ＣＰＳＫで通信する無線端末４－１、４－２の両方と同時接続可能である。
【0020】
また、無線端末３－１、３－２は、ＤＰＳＫ専用の無線端末であってもよいし、ＤＰＳ
ＫとＣＰＳＫの両方を利用可能な無線端末であってもよい。無線端末３－１、３－２がＤＰＳＫとＣＰＳＫの両方を利用可能な場合、無線端末３－１、３－２は、基地局１０に接続時に、最初にＤＰＳＫとＣＰＳＫのうちいずれか一方で、基地局１０にアクセスする。そして、無線端末３－１、３－２と基地局１０のいずれか一方が状況に応じて、通信方式の切り替えを決定する。そして、無線端末３－１、３－２と基地局１０は、決定された通信方式で通信する。また、無線端末３－１、３－２の数は２台に限定される訳ではない。図２は単なる一例である。また、本実施形態およびその後の他の実施形態では、無線端末３－１、３－２を総称する場合に、単に無線端末３という。上述の通り、本実施形態では、無線端末３は、ＤＰＳＫで通信する無線端末である。
ＫとＣＰＳＫの両方を利用可能な無線端末であってもよい。無線端末３－１、３－２がＤＰＳＫとＣＰＳＫの両方を利用可能な場合、無線端末３－１、３－２は、基地局１０に接続時に、最初にＤＰＳＫとＣＰＳＫのうちいずれか一方で、基地局１０にアクセスする。そして、無線端末３－１、３－２と基地局１０のいずれか一方が状況に応じて、通信方式の切り替えを決定する。そして、無線端末３－１、３－２と基地局１０は、決定された通信方式で通信する。また、無線端末３－１、３－２の数は２台に限定される訳ではない。図２は単なる一例である。また、本実施形態およびその後の他の実施形態では、無線端末３－１、３－２を総称する場合に、単に無線端末３という。上述の通り、本実施形態では、無線端末３は、ＤＰＳＫで通信する無線端末である。
【0021】
また、無線端末４－１、４－２は、ＣＰＳＫ専用の無線端末であってもよいし、ＣＰＳＫとＤＰＳＫの両方を利用可能な無線端末であってもよい。無線端末４－１、４－２がＣＰＳＫとＤＰＳＫの両方を利用可能な場合、無線端末４－１、４－２は、基地局１０に接続時に、最初にＣＰＳＫとＤＰＳＫのうちいずれか一方で、基地局１０にアクセスする。そして、無線端末４－１、４－２と基地局１０のいずれか一方が状況に応じて、通信方式の切り替えを決定する。そして、無線端末４－１、４－２と基地局１０は、決定された通信方式で通信する。また、無線端末４－１、４－２の数は２台に限定される訳ではない。また、本実施形態およびその後の他の実施形態では、無線端末４－１、４－２を総称する場合に、単に無線端末４という。上述のように、本実施形態では、無線端末４は、ＣＰＳＫで通信する無線端末である。
【0022】
図２のように、基地局１０は、受信装置１０Ａと送信装置１０Ｂと制御装置１０Ｃを有する。受信装置１０Ａは、複数の無線端末３、４等と、ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡによるアップリンク信号を受信する。受信装置１０Ａは、ＤＰＳＫの復調回路とＣＰＳＫの復調回路とを有し、ＣＰＳＫおよびＤＰＳＫのいずれの変調信号も受信可能である。送信装置１０Ｂは、無線端末３、４等に無線信号を送信する。制御装置１０Ｃは、受信装置１０Ａと送信装置１０Ｂを制御する。例えば、制御装置１０Ｃは、受信装置１０ＡのＤＰＳＫの復調回路とＣＰＳＫの復調回路の動作を制御する。制御装置１０Ｃは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）とメモリを有する。ＣＰＵは、メモリ上に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにより処理を実行する。
【0023】
ＣＰＳＫは、例えばＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）等に広く利用されている変調方式である。ＣＰＳＫの利用には参照信号（ＲＳ）を別途送信する必要である。また、伝送される参照信号は他の信号と直交している。ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡにおいて、ＣＰＳＫ方式では、以下の課題がある。
【0024】
ＣＰＳＫ方式の課題：
（１）ＣＰＳＫ方式では、ＮＯＭＡの重畳数が増加すると、参照信号による無線リソース占有割合が増え、伝送効率の向上が妨げられる。
（２）フェージング速度が速い場合は参照信号により測定した伝搬路の推定値が有効でない可能性がある。
（３）基地局１０から参照信号を割り当てられるまで無線端末４は送信できないため、この間が遅延となる。また、割り当てられた参照信号が他の無線端末４等の参照信号と重複すると通信品質が劣化する。
（１）ＣＰＳＫ方式では、ＮＯＭＡの重畳数が増加すると、参照信号による無線リソース占有割合が増え、伝送効率の向上が妨げられる。
（２）フェージング速度が速い場合は参照信号により測定した伝搬路の推定値が有効でない可能性がある。
（３）基地局１０から参照信号を割り当てられるまで無線端末４は送信できないため、この間が遅延となる。また、割り当てられた参照信号が他の無線端末４等の参照信号と重複すると通信品質が劣化する。
【0025】
そこで、本実施形態では、ＣＰＳＫの課題をＤＰＳＫによって解決することが提案される。例えば、基地局１０がＣＰＳＫとともにＤＰＳＫを併用することで、上記課題の解決が図られる。ＣＰＳＫとＤＰＳＫの併用により、以下のように両者の長所を組み合わせることが可能となる。なお、ＣＰＳＫとＤＰＳＫの併用の他、ＰＤ－ＵＬ－ＮＯＭＡにおいて、ＣＰＳＫ方式に代えて、特定の条件において、ＤＰＳＫ方式を利用することも考えら
れる。
れる。
【0026】
ＤＰＳＫによる伝送の長所：
（１）参照信号用の無線リソースが不要である。参照信号は直交させる必要があり、ＣＰＳＫは参照信号に多くの無線リソースを消費する。一方、ＤＰＳＫは参照信号が不要である。これにより参照信号用の無線リソースをデータ用に割り当てることが可能になる。
（２）高速フェージングによる伝搬路推定値の誤差の影響を低減できる。フェージングの変動がある限度より速い場合、参照信号で測定した伝搬路推定値の精度が十分でない可能性がある。この場合には、ＣＰＳＫの誤り率が劣化する。ＤＰＳＫでは参照信号による伝搬路推定が不要であり、高速フェージングの影響が低減される。
（３）ＤＰＳＫでは、低遅延が実現される。すなわち、ＤＰＳＫは、参照信号の割り当てのための基地局－端末間のネゴシエーションなしに伝送可能である。このため、ネゴシエーションによる通信の遅延がない。
（１）参照信号用の無線リソースが不要である。参照信号は直交させる必要があり、ＣＰＳＫは参照信号に多くの無線リソースを消費する。一方、ＤＰＳＫは参照信号が不要である。これにより参照信号用の無線リソースをデータ用に割り当てることが可能になる。
（２）高速フェージングによる伝搬路推定値の誤差の影響を低減できる。フェージングの変動がある限度より速い場合、参照信号で測定した伝搬路推定値の精度が十分でない可能性がある。この場合には、ＣＰＳＫの誤り率が劣化する。ＤＰＳＫでは参照信号による伝搬路推定が不要であり、高速フェージングの影響が低減される。
（３）ＤＰＳＫでは、低遅延が実現される。すなわち、ＤＰＳＫは、参照信号の割り当てのための基地局－端末間のネゴシエーションなしに伝送可能である。このため、ネゴシエーションによる通信の遅延がない。
【0027】
ＣＰＳＫによる伝送の長所：
（１）ＣＰＳＫでは、送信端末の把握が可能である。すなわち、ＣＰＳＫでは、受信参照信号の有無により、基地局１０は復調前に送信端末の接続台数および識別情報（ＩＤ）等を把握可能である。
（２）ＣＰＳＫでは、同一のビット誤り率を得るための信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）を小さくできる。すなわち、ＣＰＳＫはＤＰＳＫよりも干渉およびノイズへの耐性が高い。このため、ＣＰＳＫでは、重畳できる端末数を増加させることが可能となる。
（３）ＣＰＳＫでは、Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ（ＳＩＣ）にしたがったループにおけるレプリカの作成が容易である。ＣＰＳＫの場合には、参照信号から伝搬路推定値を得られていることからレプリカの生成が容易である。一方、ＤＰＳＫでは参照信号が授受されないため、干渉除去用のレプリカ生成のための伝搬路推定値を得るために、本実施形態で述べる特別の処理が必要となる。
（１）ＣＰＳＫでは、送信端末の把握が可能である。すなわち、ＣＰＳＫでは、受信参照信号の有無により、基地局１０は復調前に送信端末の接続台数および識別情報（ＩＤ）等を把握可能である。
（２）ＣＰＳＫでは、同一のビット誤り率を得るための信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）を小さくできる。すなわち、ＣＰＳＫはＤＰＳＫよりも干渉およびノイズへの耐性が高い。このため、ＣＰＳＫでは、重畳できる端末数を増加させることが可能となる。
（３）ＣＰＳＫでは、Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ（ＳＩＣ）にしたがったループにおけるレプリカの作成が容易である。ＣＰＳＫの場合には、参照信号から伝搬路推定値を得られていることからレプリカの生成が容易である。一方、ＤＰＳＫでは参照信号が授受されないため、干渉除去用のレプリカ生成のための伝搬路推定値を得るために、本実施形態で述べる特別の処理が必要となる。
【0028】
図３に、本実施形態の無線通信システム１００における無線リソースの構成を例示する。図３の例では、時間軸上で参照信号（ＲＳ）が分離し、直交する。一方、データ信号（ＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡ５）は時間軸上で重複する。このうち、ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ４がＣＰＳＫの無線信号である。また、ＤＡＴＡ３、ＤＡＴＡ５がＤＰＳＫの無線信号である。図３のように、本実施形態では、ＤＰＳＫ信号は参照信号の無線リソースには重畳しない方式が採用される。このような構成により、ＣＰＳＫで利用される参照信号は、ＤＰＳＫ信号の影響を受けない。図３のようなリソースの割り当てにおいて、ＤＰＳＫ信号の復調に必要な信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）はＣＰＳＫ信号よりも大きくする必要がある。
【0029】
したがって、基地局１０は、図３の例では、先に、ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２のＣＰＳＫの無線信号を復調し、これらの干渉を除去する。その後、基地局１０は、ＤＡＴＡ３のＤＰＳＫの無線信号を復調し、干渉を除去する。さらに、基地局１０は、ＤＡＴＡ４のＣＰＳＫの無線信号を復調し、干渉を除去する。そして、最後に基地局１０は、ＤＡＴＡ５のＤＰＳＫの無線信号を復調する。
【0030】
ただし、本実施形態では、基地局１０は、ＤＰＳＫの復調部と、ＣＰＳＫの復調部を並列動作させる。ＤＰＳＫの復調部とＣＰＳＫの復調部は、それぞれ独立に動作し、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）の高い信号から復調し、干渉を除去する。したがって、例えば、図３のように、ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２の干渉が除去されない状態では、ＤＰＳＫの復調部による復調結果は、エラーになる。そして、ＣＰＳＫの復調部によって、ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２の干渉が除去された後、ＤＰＳＫの復調部は、ＤＡＴＡ３のＤＰＳＫ信号を復調できる。このようなリソースの構成と復調手順により、基地局１０は、ＤＰＳＫで
通信する無線端末３－１、３－２と、ＣＰＳＫで通信する無線端末４－１、４－２の両方と同時接続し、ＤＰＳＫとＣＰＳＫとが混在した受信信号から、それぞれのデータを復調できる。
通信する無線端末３－１、３－２と、ＣＰＳＫで通信する無線端末４－１、４－２の両方と同時接続し、ＤＰＳＫとＣＰＳＫとが混在した受信信号から、それぞれのデータを復調できる。
【0031】
（構成）
図４および図５に、本実施形態の無線通信システム１００の構成を例示する。図４、図５では、併せて、無線端末３と、無線端末４も例示されている。すでに述べたように、無線端末３はＤＰＳＫで通信している無線端末である。また、無線端末４はＣＰＳＫで通信している無線端末である。このうち、図４は、基地局１０のＤＰＳＫ復調部１３の構成を詳細に例示している。また、図５は、基地局１０のＣＰＳＫ復調部１４の構成を詳細に例示している。
図４および図５に、本実施形態の無線通信システム１００の構成を例示する。図４、図５では、併せて、無線端末３と、無線端末４も例示されている。すでに述べたように、無線端末３はＤＰＳＫで通信している無線端末である。また、無線端末４はＣＰＳＫで通信している無線端末である。このうち、図４は、基地局１０のＤＰＳＫ復調部１３の構成を詳細に例示している。また、図５は、基地局１０のＣＰＳＫ復調部１４の構成を詳細に例示している。
【0032】
図４のように無線端末３は、ＣＲＣ部３１、スクランブル部３２、誤り訂正符号化部３３、差動位相変調部３４を有する。これらの各部は、例えば、無線端末３のＣＰＵにより提供される。ＣＰＵは、メモリに実行可能に展開されたコンピュータプログラムにより上記各部の処理を実行する。ＣＲＣ部３１は、無線端末３から送信されるデータにＣｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ（ＣＲＣ）の誤り検出符号を付加する。スクランブル部３２は、誤り検出符号化されたデータを擬似的にランダム化し、規則的なビットパターンの発生を低減する。ビットパターンがランダム化することでシンボルの偏りが解消される。その結果、例えば、伝搬路推定時の平均化の性能が向上する。
【0033】
誤り訂正符号化部３３は、スクランブルされたデータを誤り訂正符号化する。差動位相変調部３４は、誤り訂正符号化されたデータをＤＰＳＫ変調する。ＤＰＳＫ変調されたデータは、送信アンテナから基地局１０に送信される。
【0034】
また、無線端末４は、ＣＲＣ部４１、スクランブル部４２、誤り訂正符号化部４３、コヒーレント位相変調部４４、およびＲＳ（参照信号）生成部４５を有する。これらの各部も、例えば、無線端末４のＣＰＵにより提供される。このうち、ＣＲＣ部４１、スクランブル部４２、誤り訂正符号化部４３の処理は、無線端末３のＣＲＣ部３１、スクランブル部３２、誤り訂正符号化部３３と同様である。また、コヒーレント位相変調部４４は、誤り訂正符号化されたデータをＣＰＳＫ変調する。ＲＳ生成部４５は参照信号を生成する。生成された参照信号は、ＣＰＳＫ変調されたデータとともに、基地局１０に送信される。
【0035】
また、図４、５のように、基地局１０は、ＤＰＳＫ復調部１３とＣＰＳＫ復調部１４とアンテナ１９とレプリカ除去部１８を有する。基地局１０は、ＤＰＳＫ復調部１３とＣＰＳＫ復調部１４を並列に動作させ、アンテナ１９からの受信信号をそれぞれ復調させる。
【0036】
アンテナ１９は、複数の送信装置から到来する、変調された無線信号を受信する。アンテナ１９とこれに結合する回路は、受信工程を実行する受信回路ということができる。受信信号は、図３に例示した通り、参照信号がそれぞれ直交する。一方、データ信号は、ＤＰＳＫ信号およびＣＰＳＫ信号の区別なく、リソースブロック（例えば時間軸）で重複する。ＤＰＳＫ復調部１３は、受信信号から、ＳＩＣ法により、ＤＰＳＫ方式の信号を順次抽出する。すなわち、ＤＰＳＫ復調部１３は、例えば、図３に例示したＤＡＴＡ１乃至ＤＡＴＡ５を搬送する受信信号のうち、ＤＡＴＡ３とＤＡＴＡ５の受信信号を順次復調する。図３で述べたように、例えば、図３のＤＡＴＡ３のＤＰＳＫ信号が復調に必要な信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）のものになるまでは、ＤＰＳＫ復調部１３による復調は成功しない。したがって、ＤＰＳＫ復調部１３によるＤＡＴＡ３のＤＰＳＫ信号の復調は、ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２の干渉が除去された後となる。
【0037】
そのため、レプリカ除去部１８は、例えば、レプリカが除去される前の信号（データ）
を保持するバッファと、バッファに保持された信号からレプリカを除去し、レプリカが除去された結果の信号を再度バッファに書き込む減算器を有数する。このような構成により、レプリカ除去部１８は、アンテナ１９で受信された無線信号から、複数の無線端末３、４等からの復号データに基づくレプリカを除去していく。ＳＩＣのループでは、レプリカ除去部１８は、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）の高い順でレプリカを除去していく。
を保持するバッファと、バッファに保持された信号からレプリカを除去し、レプリカが除去された結果の信号を再度バッファに書き込む減算器を有数する。このような構成により、レプリカ除去部１８は、アンテナ１９で受信された無線信号から、複数の無線端末３、４等からの復号データに基づくレプリカを除去していく。ＳＩＣのループでは、レプリカ除去部１８は、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）の高い順でレプリカを除去していく。
【0038】
図４のように、ＤＰＳＫ復調部１３は、差動復調部１３１、誤り訂正復号化部１３２、デスクランブル部１３３、ＣＲＣ部１３４、スクランブル部１３６、誤り訂正符号化部１３７、差動位相変調部１３８、レプリカ生成部１３９、および伝搬路推定部１３Ｂを有する。図４の差動復調部１３１乃至レプリカ除去部１８に至る各部は、ＳＩＣ法を実行するＳＩＣループを形成する。
【0039】
ＤＰＳＫ復調部１３は、差動位相変調（ＤＰＳＫ）された受信信号をＳＩＣのループで、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）の高い第１の受信信号から順次復調する。このうち、差動復調部１３１は、アンテナ１９で受信された受信信号をＤＰＳＫ復調する。差動復調部１３１は、前回受信した信号の位相から、今回の受信信号における位相への変化量を検出する。ただし、今回の受信信号には、図３に例示するように、複数の端末の干渉信号が混在している。また、受信信号にはノイズも重畳している。したがって、差動復調部１３１は、前回受信した信号の位相からの異なる変化量の位相を示す複数の受信信号を処理することになる。差動復調部１３１は、それらの異なる変化量の位相を示す複数の受信信号のうち、最も強い受信信号から、位相の変化量を検出する。例えば、差動復調部１３１は、図３において、ＤＡＴＡ１およびＤＡＴＡ２の干渉が除去された後、ＤＡＴＡ３のＤＰＳＫ受信信号を復調する。
【0040】
誤り訂正復号化部１３２は、復調されたデータを誤り訂正復号する。デスクランブル部１３３は、誤り訂正復号されたデータをデスクランブルし、スクランブル前のビット列に戻す。ＣＲＣ部１３４は、デスクランブルされたデータでＣＲＣによる誤り検出を実行する。ＣＲＣ部１３４による誤り検出結果が正常であったデータは、基地局１０の上位層へ送られるとともに、スクランブル部１３６に引き渡される。これらのうち、差動復調部１３１からＣＲＣ部１３４までの構成は、差動位相変調された第１の受信信号を復調し、基地局１０の上位層へ引き渡すので、第１の復調工程を実行する第１の復調回路ということができる。また、アンテナ１９で受信した受信信号のうち、このとき復調される受信信号を第１の受信信号と呼ぶことにする。
【0041】
なお、本実施形態では、ＣＲＣ部１３４は、誤り検出を実行するが、ＣＲＣによる誤り検出符号を除去しない。ＣＲＣ部１３４が検出符号を除去する場合には、ＣＲＣ部１３４による誤り検出後に、デスクランブル部１３３によってデスクランブルされたデータがスクランブル部１３６に引き渡されるように回路を接続すればよい。また、ＣＲＣ部１３４の後に、再度ＣＲＣによる誤り検出符号を付加する回路をスクランブル部１３６の前に設けてもよい。
【0042】
スクランブル部１３６、誤り訂正符号化部１３７および差動位相変調部１３８は、ＣＲＣ部１３４による誤り検出でエラーなしと判定されたデータを基に、再度スクランブル、誤り訂正符号化、ＤＰＳＫ変調を実施する。これにより、ＳＩＣを実行するための差動位相変調データが生成される。したがって、スクランブル部１３６、誤り訂正符号化部１３７および差動位相変調部１３８は、復調された復調信号を差動位相変調による変調信号に変調する変調工程を実行する変調回路ということができる。
【0043】
伝搬路推定部１３Ｂは、アンテナ１９で受信された受信信号と、差動位相変調部１３８から出力される差動位相変調信号とから伝搬路推定値ｈを算出する。伝搬路推定値ｈは、
それぞれの無線端末３からアンテナ１９に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量ということができる。そこで、伝搬路推定部１３Ｂは、伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定工程を実行する推定回路ということができる。
それぞれの無線端末３からアンテナ１９に至る伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量ということができる。そこで、伝搬路推定部１３Ｂは、伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量を推定する推定工程を実行する推定回路ということができる。
【0044】
ただし、受信アンテナ１９で受信された受信信号は、複数の無線端末からの受信信号を含んでいる。また、アンテナ１９で受信された受信信号は、雑音を含んでいる。そこで、伝搬路推定部１３Ｂは、伝搬路推定値ｈを受信信号が受信された複数期間において平均する。すなわち、伝搬路推定部１３Ｂは、アンテナ１９で得られた複数期間の受信信号[r1,r2,r3,…,rN]と、これを基に復号されたデータを基に差動位相変調部１３８が出力した差動位相変調データ[s1,s2,s3,…,sN]とを用いる。そして、伝搬路推定部１３Ｂは、これらから算出される伝搬路推定値hn=rn/sn(n=1,2,3,…,N)を平均する。平均することによって、アンテナ１９で受信された受信信号に含まれる、復調対象以外の他の無線端末からのランダムに近い干渉信号と雑音を除去する。
【0045】
レプリカ生成部１３９は、伝搬路推定部１３Ｂが生成した伝搬路推定値ｈを基に、ＤＰＳＫ信号のレプリカを生成する。レプリカは、アンテナ１９で受信される最大電力のＤＰＳＫ変調信号（上記第１の受信信号）を模擬した模擬信号である。すなわち、レプリカは、ある１つの無線端末３からアンテナ１９に到来するＤＰＳＫ変調信号であって、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）が最も高い信号を模擬したものである。ここでは、ＤＰＳＫ信号のレプリカを第１の疑似信号と呼ぶ。レプリカ生成部１３９は、第１の受信信号を疑似する第１の疑似信号を生成する第１の生成工程を実行する第１の生成回路ということができる。
【0046】
レプリカ除去部１８は、アンテナ１９で受信されたデータから第１の除去工程としてＤＰＳＫ信号のレプリカを除去する。図４の例では、ＳＩＣのループにより、受信信号から、最大電力のＤＰＳＫ変調信号に相当する模擬信号が除去される。
【0047】
ＤＰＳＫ復調部１３は、受信信号から、ＣＲＣ部１３４による誤り検出でエラーのないデータが取得できなくなるまで、ＳＩＣのループを繰り返す。このようにして、ＤＰＳＫ復調部１３は、複数の無線端末からのＤＰＳＫによる受信信号とＣＰＳＫによる受信信号とが混在した信号からＤＰＳＫによる受信信号を復調する。すなわち、ＤＰＳＫ復調部１３は、ＤＰＳＫで通信する個々の無線端末３からのＤＰＳＫによる受信信号を復調し基地局１０の上位レイヤに引き渡す。例えば、基地局１０の制御装置１０Ｃは、ＣＰＵを有し、ＤＰＳＫ復調部１３の各部の処理およびＳＩＣのループの制御を実行する。ＤＰＳＫ復調部１３として処理を実行する基地局１０のＣＰＵは、処理を繰り返す第１の制御回路と呼ぶ場合がある。ただし、ＤＰＳＫ復調部１３がＣＰＵを有し、ＳＩＣのループを制御するようにしてもよい。
【0048】
図４のように、ＳＩＣのループにより、受信信号から、最大電力のＤＰＳＫ変調信号に相当する模擬信号が除去された信号は、再度ＳＩＣのループに戻されるとともに、ＣＰＳＫ復調部１４にも引き渡される。図５のように、ＣＰＳＫ復調部１４は、復調部１４１、誤り訂正復号化部１４２、デスクランブル部１４３、ＣＲＣ部１４４、スクランブル部１４６、誤り訂正符号化部１４７、コヒーレント位相変調部１４８、レプリカ生成部１４９、および伝搬路推定部１４Ｂを有する。ＣＰＳＫ復調部１４は、上記各部の処理により、コヒーレント位相変調された受信信号を復調する。
【0049】
このうち、伝搬路推定部１４Ｂは、それぞれの無線端末４から送信された参照信号を基に、それぞれの無線端末４とアンテナ１９との間の伝搬路推定値を計算する。また、図５の復調部１４１乃至レプリカ除去部１８に至る各部は、ＳＩＣ法を実行するＳＩＣループを形成する。
【0050】
復調部１４１は、アンテナ１９で受信された受信信号に等化処理を実行し、ＣＰＳＫで通信しているそれぞれの無線端末４からの受信信号を抽出する。すなわち、復調部１４１は、伝搬路推定部１４Ｂで生成された、それぞれの無線端末３との間の伝搬路推定値ｈにより、特定の無線端末４からの受信信号を等化処理により抽出し、復調する。等化処理では、それぞれの無線端末４との間の伝搬路推定値ｈにより、対応する無線端末４からの受信信号が抽出され、他の無線端末からの受信信号が抑圧される。
【0051】
誤り訂正復号化部１４２は、復調されたデータを誤り訂正復号する。デスクランブル部１４３は、誤り訂正復号されたデータをデスクランブルし、スクランブル前のビット列に戻す。ＣＲＣ部１４４は、ＣＲＣによる誤り検出を実行する。ＣＲＣ部１４４による誤り検出結果が正常であったデータは、基地局１０の上位層へ送られるとともに、スクランブル部１４６に引き渡される。これらのうち、復調部１４１からＣＲＣ部１４４までの構成は、コヒーレント位相変調された第２の受信信号を復調し、基地局１０の上位層へ引き渡すので、第２の復調工程を実行する第２の復調回路ということができる。なお、アンテナ１９で受信した受信信号のうち、このとき復調される受信信号を第２の受信信号と呼ぶことにする。
【0052】
スクランブル部１４６、誤り訂正符号化部１４７およびコヒーレント位相変調部１４８は、復号されたデータを基に、再度スクランブル、誤り訂正符号化、ＣＰＳＫによるコヒーレント位相変調を実施する。これにより、復号されたデータを送信した無線端末４における送信データが基地局１０において復元される。レプリカ生成部１４９は、コヒーレント位相変調部１４８で復元された無線端末４における送信データに伝搬路推定値ｈを乗算することで、無線端末４から受信されたＣＰＳＫ信号のレプリカを生成する。すなわち、レプリカは、アンテナ１９で受信された最大電力のＣＰＳＫ変調信号を模擬した信号である。ここでは、ＣＰＳＫ信号のレプリカを第２の疑似信号と呼ぶ。スクランブル部１４６からレプリカ生成部１４９までの構成は、第２の復調回路で復調された復調信号を基に第２の受信信号を疑似する第２の疑似信号を生成するので、第２の生成工程を実行する第２の生成回路ということができる。
【0053】
レプリカ除去部１８は、アンテナ１９で受信された無線信号から第２の除去工程としてＣＰＳＫ信号のレプリカを除去する。その結果、図５の例では、ＳＩＣのループにより、受信信号から、最大電力のＣＰＳＫ変調信号（上記第２の受信信号）に相当する模擬信号が除去される。レプリカ除去部１８は、受信信号から第２の疑似信号を除去した信号を抽出する工程を実行すると言える。また、ＳＩＣのループは繰り返されるので、レプリカ除去部１８は、抽出された信号から前記第２の疑似信号を除去するとも言える。
【0054】
ＣＰＳＫ復調部１４は、受信信号から、ＣＲＣ部１４４による誤り検出でエラーのないデータが取得できなくなるまでＳＩＣのループを繰り返す。このようにして、ＣＰＳＫ復調部１４は、複数の無線端末からのＣＰＳＫによる受信信号とＤＰＳＫによる受信信号とが混在した信号からＣＰＳＫによる受信信号を復調する。すなわち、ＣＰＳＫ復調部１４は、ＣＰＳＫで通信する個々の無線端末４からのＣＰＳＫによる受信信号を復調し基地局１０の上位レイヤに引き渡す。上述のように、基地局１０の制御装置１０Ｃは、ＣＰＵを有する。例えば、制御装置１０ＣのＣＰＵが、ＣＰＳＫ復調部１４の各部の処理およびＳＩＣのループの制御を実行する。ＣＰＳＫ復調部１４として処理を実行する基地局１０のＣＰＵは、処理を繰り返す第２の制御回路とも呼ばれる場合がある。ただし、ＣＰＳＫ復調部１４がＣＰＵを有し、ＳＩＣのループを制御するようにしてもよい。
【0055】
図５のように、ＳＩＣのループにより、受信信号から、最大電力のＣＰＳＫ変調信号に相当する模擬信号が除去された信号は、再度ＳＩＣのループに戻されるとともに、ＤＰＳ
Ｋ復調部１３にも引き渡される。このようにして、ＤＰＳＫ復調部１３とＣＰＳＫ復調部１４とは、それぞれ独立に並列に復調処理を実行しつつ、ＳＩＣの結果を自身のＳＩＣループに戻すともに、相手の復調部に引き渡す。
Ｋ復調部１３にも引き渡される。このようにして、ＤＰＳＫ復調部１３とＣＰＳＫ復調部１４とは、それぞれ独立に並列に復調処理を実行しつつ、ＳＩＣの結果を自身のＳＩＣループに戻すともに、相手の復調部に引き渡す。
【0056】
以上のように、レプリカ除去部１８は、ＤＰＳＫ復調部１３およびＣＰＳＫ復調部１４のそれぞれからレプリカを受け、アンテナ１９で受信された無線信号から、レプリカを徐行する。本実施形態では、ＤＰＳＫ復調部１３およびＣＰＳＫ復調部１４は、それぞれ独立に並列動作し、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）の高いものから順に復調する。そして、ＤＰＳＫ復調部１３のＣＲＣ部１３４およびＣＰＳＫ復調部１４のＣＲＣ部１４４のいずれかでエラーがない場合に、エラーがない方でレプリカが生成され、レプリカ除去部１８において、エラーなしに復調されたデータに対応する信号の干渉が除去される。
【0057】
（処理フロー）
図６は、ＤＰＳＫ復調部１３の伝搬路推定部１３Ｂの処理を例示する図である。今、伝搬路推定の対象としている無線端末３を無線端末３－Ａとする。この処理では、伝搬路推定部１３Ｂは、現在伝搬路推定の対象としている無線端末３－Ａと、アンテナ１９との間の伝搬路を、参照信号を用いないで推定する。このため、伝搬路推定部１３Ｂは、無線端末３－Ａを含む複数の無線端末３からの受信信号と雑音とが混在した受信信号を用いる。そして、伝搬路推定部１３Ｂは、伝搬路を推定する対象となる無線端末３－Ａ以外の他の無線端末３－Ｂ等からの干渉信号および雑音を除去するため、複数の期間における伝搬路推定値を平均する。
図６は、ＤＰＳＫ復調部１３の伝搬路推定部１３Ｂの処理を例示する図である。今、伝搬路推定の対象としている無線端末３を無線端末３－Ａとする。この処理では、伝搬路推定部１３Ｂは、現在伝搬路推定の対象としている無線端末３－Ａと、アンテナ１９との間の伝搬路を、参照信号を用いないで推定する。このため、伝搬路推定部１３Ｂは、無線端末３－Ａを含む複数の無線端末３からの受信信号と雑音とが混在した受信信号を用いる。そして、伝搬路推定部１３Ｂは、伝搬路を推定する対象となる無線端末３－Ａ以外の他の無線端末３－Ｂ等からの干渉信号および雑音を除去するため、複数の期間における伝搬路推定値を平均する。
【0058】
そこで、まず、伝搬路推定部１３Ｂは、計算した伝搬路推定値ｈを平均する期間Ｎの設定値を取得する（Ｓ１）。期間Ｎの設定値は、基地局１０で蓄積された経験値であってもよい。また、期間Ｎの設定値は、例えば、基地局１０に対して、管理者が設定した設定であってもよい。また、期間Ｎの設定値は、例えば、伝搬路推定部１３Ｂが図６の処理で決定する伝搬路推定値ｈの時間に対する変化率等（フェージングの速度等）から設定される値であってもよい。
【0059】
次に、伝搬路推定部１３Ｂは、期間Ｎ分の受信信号rn(n=1,…,N)をメモリから取得する（Ｓ２）。受信信号rnは、基地局１０のアンテナ１９において、それぞれの期間(n=1,…,N)において無線端末３－Ａを含む複数の無線端末３から送信された信号を含む受信信号である。伝搬路推定部１３Ｂとして処理を実行する基地局１０のＣＰＵはメモリ上に基地局１０のアンテナ１９における受信信号を所定期間メモリに保存している。
【0060】
次に、伝搬路推定部１３Ｂは、期間Ｎ分のＤＰＳＫ疑似送信信号sn（n＝１，…，Ｎ）
をメモリから取得する（Ｓ３）。ＤＰＳＫ疑似送信信号snは、図４の差動位相変調部１３８が出力した、ＤＰＳＫで通信する無線端末３－Ａに対応して生成された差動位相変調信号である。伝搬路推定部１３Ｂとして処理を実行する基地局１０のＣＰＵは、メモリに、差動位相変調部１３８が出力した、無線端末３－Ａに対応して生成された差動位相変調信号を所定期間メモリに保存している。
をメモリから取得する（Ｓ３）。ＤＰＳＫ疑似送信信号snは、図４の差動位相変調部１３８が出力した、ＤＰＳＫで通信する無線端末３－Ａに対応して生成された差動位相変調信号である。伝搬路推定部１３Ｂとして処理を実行する基地局１０のＣＰＵは、メモリに、差動位相変調部１３８が出力した、無線端末３－Ａに対応して生成された差動位相変調信号を所定期間メモリに保存している。
【0061】
そして、伝搬路推定部１３Ｂは、期間Ｎ分だけ、伝搬路推定値hn=rn/sn(n=1,…,N)を計算し、これらの平均値を計算する（Ｓ４）。この平均値の計算により、アンテナ１９において受信された受信信号rn(n=1,…,N)に含まれる、現在伝搬路推定の対象としている無線端末３－Ａ以外からの干渉信号と雑音をランダム成分として除去する。このような平均は、統計処理の１つである。伝搬路推定部１３Ｂは、推定回路として、伝搬路での伝搬信号の振幅および位相の変動量である伝搬路推定値を統計処理するといえる。また、上記レプリカ生成部１４９は、統計処理された推定値により疑似信号を生成する工程を実行するといえる。
【0062】
（変形例）
上記第１の実施形態では、図３に例示したように、ＤＰＳＫ信号はＣＰＳＫのための参照信号の無線リソースには重畳しない。このような構成により、ＣＰＳＫで利用される参照信号は、ＤＰＳＫ信号の影響を受けない。この場合には、ＤＰＳＫ信号が復調されるときに、ＤＰＳＫ信号の信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）がＣＰＳＫ信号よりも大きければよい。したがって、基地局１０が参照信号を取得する前に、ＤＰＳＫ信号の干渉除去が行われる必要はない。しかし、本実施形態の基地局１０は、このような処理に限定される訳ではない。
上記第１の実施形態では、図３に例示したように、ＤＰＳＫ信号はＣＰＳＫのための参照信号の無線リソースには重畳しない。このような構成により、ＣＰＳＫで利用される参照信号は、ＤＰＳＫ信号の影響を受けない。この場合には、ＤＰＳＫ信号が復調されるときに、ＤＰＳＫ信号の信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）がＣＰＳＫ信号よりも大きければよい。したがって、基地局１０が参照信号を取得する前に、ＤＰＳＫ信号の干渉除去が行われる必要はない。しかし、本実施形態の基地局１０は、このような処理に限定される訳ではない。
【0063】
例えば、図７に例示するように、ＤＰＳＫ信号がＣＰＳＫのための参照信号の無線リソースに重畳する構成であってもよい。この場合には、無線端末３、４等と基地局１０が形成する無線通信ネットワークにおいて、基地局１０におけるＤＰＳＫ信号の受信電力が最も強くなるように、基地局１０は、各無線端末３、４等に対して送信電力を制御させる。すなわち、基地局１０は、図４、図５で説明したＳＩＣのループにおいて、最初にＤＰＳＫ信号からの干渉が除去されるようにする。本実施形態では、このような無線信号強度の設定により、ＤＰＳＫ信号が参照信号に与える干渉をＳＩＣで先に取り除く。その結果、図７のようにＤＰＳＫ信号がＣＰＳＫのための参照信号の無線リソースには重畳する構成であってもＣＰＳＫ信号が復調されるときには、干渉が除去され、ＣＰＳＫの復調信号の劣化が抑制される。
【0064】
この場合、アンテナ１９で受信されるＤＰＳＫの信号は、コヒーレント位相変調（ＣＰＳＫ）された第２の受信信号のための参照信号（ＲS）と重複するリソースにおいて、受
信信号を含むと言える。また、アンテナ１９で受信されるＤＰＳＫの信号は、参照信号（RＳ）を超える電力の差動位相変調された受信信号を含むと言える。
信信号を含むと言える。また、アンテナ１９で受信されるＤＰＳＫの信号は、参照信号（RＳ）を超える電力の差動位相変調された受信信号を含むと言える。
【0065】
（シミュレーション結果）
図８乃至１１に、本実施形態の無線通信システム１００をモデル化してシミュレーションした結果を例示する。図８、９は、無線端末３、４等が高速移動する場合を想定したシミュレーションの例である。図８は、シミュレーションで設定されたパラメータを例示する。このシミュレーションでは、無線端末３、４の数は、それぞれ２台（合計４台）、変調方式は、シングルキャリア同期検波ＱＰＳＫ（ＣＱＰＳＫ）と、シングルキャリア差動符号化ＱＰＳＫ（ＤＱＰＳＫ）である。誤り訂正符号は、畳み込み符号 拘束長６、符号化率１／３、端末間電力比（ＳＩＲ）３ｄＢ、移動速度は最大ドップラー周波数ｆｄ・シンボル周期Ｔで、ｆｄＴ＝０．０００５～０．０００８である。例えば、１シンボル長が１マイクロ秒のとき、ｆｄ＝５００～８００Ｈｚである。また、信号対雑音電力比（ＳＮＲ）は３０ｄＢ、情報ビット数は１２８ビットである。
図８乃至１１に、本実施形態の無線通信システム１００をモデル化してシミュレーションした結果を例示する。図８、９は、無線端末３、４等が高速移動する場合を想定したシミュレーションの例である。図８は、シミュレーションで設定されたパラメータを例示する。このシミュレーションでは、無線端末３、４の数は、それぞれ２台（合計４台）、変調方式は、シングルキャリア同期検波ＱＰＳＫ（ＣＱＰＳＫ）と、シングルキャリア差動符号化ＱＰＳＫ（ＤＱＰＳＫ）である。誤り訂正符号は、畳み込み符号 拘束長６、符号化率１／３、端末間電力比（ＳＩＲ）３ｄＢ、移動速度は最大ドップラー周波数ｆｄ・シンボル周期Ｔで、ｆｄＴ＝０．０００５～０．０００８である。例えば、１シンボル長が１マイクロ秒のとき、ｆｄ＝５００～８００Ｈｚである。また、信号対雑音電力比（ＳＮＲ）は３０ｄＢ、情報ビット数は１２８ビットである。
【0066】
また、シミュレーションは、ＤＱＰＳＫでは、参照信号なしで、伝搬路推定値ｈn=rn/sn(n=1,2,3,…,20)を平均により推定した。すなわち、２０シンボルの区間で伝搬路推定値ｈnが平均された。
【0067】
図９は、シミュレーション結果の一例である。図９のように、無線端末３、４の移動スピード増加とともに、ＣＱＰＳＫでは、パケット誤り率が増加する。一方、ＤＱＰＳＫでは、パケット誤り率の増加が抑制される結果となった。
【0068】
図１０、図１１は、参照信号（ＲＳ）が２つの無線端末４の間で、衝突した場合のシミュレーションの例である。図１０は、シミュレーションで設定されたパラメータを例示する。このシミュレーションでは、無線端末３、４は静止している。また、端末間電力比ＳＩＲは、２～５ｄＢの範囲で変更した。その他のパラメータは、図８の場合と同一である
。また、ＣＱＰＳＫの場合の初期伝搬路推定値ｈは衝突したＲＳで計算された２つのｈ１、とｈ２によりｈ＝ｈ１＋ｈ２とする。２回目以降のＳＩＣループにおける伝搬路推定は図９のＤＱＰＳＫと同様、伝搬路推定値ｈn=rn/sn(n=1,2,3,…,20)を平均により推定した。
。また、ＣＱＰＳＫの場合の初期伝搬路推定値ｈは衝突したＲＳで計算された２つのｈ１、とｈ２によりｈ＝ｈ１＋ｈ２とする。２回目以降のＳＩＣループにおける伝搬路推定は図９のＤＱＰＳＫと同様、伝搬路推定値ｈn=rn/sn(n=1,2,3,…,20)を平均により推定した。
【0069】
図１１に、シミュレーション結果を例示する。このシュミュレーションでも、概ね、ＤＱＰＳＫでのパケット誤り率がＣＱＰＳＫでのパケット誤り率よりも小さい結果となった。ただし、４台の無線端末３、４間の電力ＳＩＲが２ｄＢ程度になると、ＣＱＰＳＫでのパケット誤り率がＤＱＰＳＫでのパケット誤り率よりも低い結果となった。
【0070】
（第１の実施形態の効果）
以上述べたように、本実施形態の基地局１０は、ＤＰＳＫの受信において、参照信号の受信なしに、複数の無線端末３からの送信信号が混在した受信信号を用いて伝搬路を推定する。すなわち、基地局１０は、それぞれの無線端末３からの受信信号から復号されたデータを基に生成された差動位相変調信号を復元する。そして、基地局１０は、複数の無線端末３からの送信信号が混在した受信信号と、復元した差動位相変調信号と、を基に、それぞれの無線端末３との間の伝搬路推定値を計算する（図６）。そして、基地局１０は、この伝搬路推定値ｈを基に、それぞれの無線端末３から受信した受信信号の模擬信号であるレプリカを生成する。そして、基地局１０は、生成したレプリカにより、複数の無線端末３からの受信信号が混在した信号から、ＤＰＳＫで通信する複数の無線端末３からの受信信号にＳＩＣを実行することで、個々の無線端末３からの受信信号を抽出できる。
以上述べたように、本実施形態の基地局１０は、ＤＰＳＫの受信において、参照信号の受信なしに、複数の無線端末３からの送信信号が混在した受信信号を用いて伝搬路を推定する。すなわち、基地局１０は、それぞれの無線端末３からの受信信号から復号されたデータを基に生成された差動位相変調信号を復元する。そして、基地局１０は、複数の無線端末３からの送信信号が混在した受信信号と、復元した差動位相変調信号と、を基に、それぞれの無線端末３との間の伝搬路推定値を計算する（図６）。そして、基地局１０は、この伝搬路推定値ｈを基に、それぞれの無線端末３から受信した受信信号の模擬信号であるレプリカを生成する。そして、基地局１０は、生成したレプリカにより、複数の無線端末３からの受信信号が混在した信号から、ＤＰＳＫで通信する複数の無線端末３からの受信信号にＳＩＣを実行することで、個々の無線端末３からの受信信号を抽出できる。
【0071】
また、この場合、基地局１０は、図６のように、期間Ｎ分だけ、伝搬路推定値hn=rn/sn(n=1,…,N)を計算し、これらの平均値を計算する。したがって、基地局１０は、対象とする無線端末３－Ａ以外の無線端末３からの干渉信号および雑音のランダムな成分を除去できる。
【0072】
また、上記のように、基地局１０は、ＤＰＳＫで通信する無線端末３とＣＰＳＫで通信する無線端末３とを同時接続可能であるので、ＤＰＳＫとＣＰＳＫの長所を組み合わせることができる。
【0073】
すなわち、ＤＰＳＫで通信するにより、以下が実現される。
（１）参照信号用無線リソースが不要である。参照信号は直交させる必要があり、ＣＰＳＫは参照信号用に多くの無線リソースを消費する。一方、ＤＰＳＫは参照信号が不要である。これにより参照信号用の無線リソースをＤＡＴＡ用に割り当てることが可能になる。（２）高速フェージングによる伝搬路推定誤差の影響を低減できる。ＤＰＳＫでは参照信号による伝搬路推定が不要であり、高速フェージングの影響が低減される。
（３）ＤＰＳＫでは、低遅延が実現される。すなわち、ＤＰＳＫは、参照信号の割り当てのための基地局－端末間のネゴシエーションなしに伝送可能である。このため、ネゴシエーションによる通信の遅延がない。
（１）参照信号用無線リソースが不要である。参照信号は直交させる必要があり、ＣＰＳＫは参照信号用に多くの無線リソースを消費する。一方、ＤＰＳＫは参照信号が不要である。これにより参照信号用の無線リソースをＤＡＴＡ用に割り当てることが可能になる。（２）高速フェージングによる伝搬路推定誤差の影響を低減できる。ＤＰＳＫでは参照信号による伝搬路推定が不要であり、高速フェージングの影響が低減される。
（３）ＤＰＳＫでは、低遅延が実現される。すなわち、ＤＰＳＫは、参照信号の割り当てのための基地局－端末間のネゴシエーションなしに伝送可能である。このため、ネゴシエーションによる通信の遅延がない。
【0074】
また、ＣＰＳＫにより、以下が実現される。
（１）ＣＰＳＫでは、送信端末の把握が可能である。すなわち、ＣＰＳＫでは、受信した参照信号により、基地局は復調前に送信端末の接続台数やＩＤを把握可能である。
（２）ＣＰＳＫでは、同一のビット誤り率を得るための信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）を小さくできる。すなわち、ＣＰＳＫはＤＰＳＫよりもノイズへの耐性が高い。このため、重畳できる端末数を増加させることが可能となる。
（３）ＣＰＳＫではレプリカの作成が容易である。ＣＰＳＫの場合は参照信号から伝搬路推定値を得られていることからレプリカの生成が容易である。
（１）ＣＰＳＫでは、送信端末の把握が可能である。すなわち、ＣＰＳＫでは、受信した参照信号により、基地局は復調前に送信端末の接続台数やＩＤを把握可能である。
（２）ＣＰＳＫでは、同一のビット誤り率を得るための信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）を小さくできる。すなわち、ＣＰＳＫはＤＰＳＫよりもノイズへの耐性が高い。このため、重畳できる端末数を増加させることが可能となる。
（３）ＣＰＳＫではレプリカの作成が容易である。ＣＰＳＫの場合は参照信号から伝搬路推定値を得られていることからレプリカの生成が容易である。
【0075】
＜第２の実施形態＞
上記実施形態の基地局１０は、ＤＰＳＫ復調部１３と、ＣＰＳＫ復調部１４を有し、それぞれが独立に並列で動作した。しかし、電力効率を考慮し、基地局１０は、ＤＰＳＫ復調部１３と、ＣＰＳＫ復調部１４を状況に応じて、切り替えて動作させてもよい。
上記実施形態の基地局１０は、ＤＰＳＫ復調部１３と、ＣＰＳＫ復調部１４を有し、それぞれが独立に並列で動作した。しかし、電力効率を考慮し、基地局１０は、ＤＰＳＫ復調部１３と、ＣＰＳＫ復調部１４を状況に応じて、切り替えて動作させてもよい。
【0076】
基地局１０は、例えば、無線端末３、４等の接続時の要求に応じて、ＤＰＳＫ復調部１３と、ＣＰＳＫ復調部１４を切り替えて動作させてもよい。本実施形態のこのような無線端末３、４および基地局１０の処理以外の処理は、第１の実施形態の無線端末３、４および基地局１０の処理と同様である。そこで、図２乃至図７の構成はそのまま本実施形態にも適用されるものとし、第１の実施形態と異なる処理を以下説明する。
【0077】
図１２は、無線端末３、４等が、変調方式を決定する処理を例示する図である。図１２の処理は、無線端末３、４等のＣＰＵがメモリ上のコンピュータプログラムにより実行するが、ここでは、無線端末３、４等が実行する処理として説明する。
【0078】
この処理では、無線端末３、４等において、送信すべきペイロードが発生する場合を想定する（Ｓ１１）。そして、無線端末３、４等は、ペイロードとして送信するデータ量が規定値以下か否かを判定する（Ｓ１２）。ペイロードとして送信するデータ量が規定値以上の場合（Ｓ１２でＮＯ）、無線端末３、４等は、ＣＰＳＫの参照信号（ＲＳ）と重畳してＤＰＳＫのデータを送信する方式を選択し、基地局１０に通知する（Ｓ１３）。これにより、無線端末３、４等は、参照信号（ＲＳ）のリソースも含めて、ＤＰＳＫでデータ送信を実行できる。したがって、データ量が規定値以上の場合に、無線リソースを効率よく使用してアップリンクでの送信を実現できる。
【0079】
一方、ペイロードとして送信するデータ量が規定値以下の場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、無線端末３、４等は、基地局から参照信号（ＲＳ）の割り当てを受けているか否かを判定する（Ｓ１４）。無線端末３、４等は、基地局から参照信号（ＲＳ）の割り当てを受けていない場合（Ｓ１４でＮＯ）、ＣＰＳＫの参照信号と重畳しないリソースの範囲で、ＤＰＳＫのデータを送信する方式を適用し、基地局１０に通知する。これにより、無線端末３、４等は、参照信号（ＲＳ）のリソースを受信する時間を要しないで、迅速短時間でＤＰＳＫによりデータ送信を実行できる。また、この場合、データ量が規定値以下であるので、参照信号と重複する無線リソースまで使用する必要がない。
【0080】
さらに、無線端末３、４等は、基地局１０から参照信号（ＲＳ）の割り当てを受けている場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、無線端末３、４等自身の移動速度をＧｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）等を用いて計算する。そして、無線端末３、４等は、移動速度が規定値以下か否かを判定する（Ｓ１５）。そして、移動速度が規定値以上の場合（Ｓ１５でＮＯ）、無線端末３、４等は、ＣＰＳＫの参照信号と重畳しないリソースの範囲で、ＤＰＳＫのデータを送信する方式を適用し、基地局１０に通知する（Ｓ１６）。これにより、無線端末３、４等は、迅速短時間で、高速フェージングの影響を抑制してＤＰＳＫによりデータ送信を実行できる。
【0081】
また、移動速度が規定値以下の場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、無線端末３、４等は、ＣＰＳＫのデータを送信する方式を選択し、基地局１０に通知する（Ｓ１７）。これにより、無線端末３、４等は、電力のＳＩＲを小さくして、効率よくアップリンクのデータを送信できる。その結果、多数の無線端末３、４等が基地局１０に接続できる。
【0082】
なお、本実施形態では、図１２のように、無線端末３、４等が状況に応じてＤＰＳＫとＣＰＳＫを選択し、基地局１０に通知する処理が例示された。しかし、本実施形骸の無線通信システム１００は、このような処理に限定される訳ではない。例えば、基地局１０が
、無線端末３、４の移動速度、データ送受信の負荷等を基に、ＤＰＳＫの通信方式と、ＣＰＳＫの通信方式を切り替えるようにしてもよい。
、無線端末３、４の移動速度、データ送受信の負荷等を基に、ＤＰＳＫの通信方式と、ＣＰＳＫの通信方式を切り替えるようにしてもよい。
【0083】
図１３に、基地局１０において、ＤＰＳＫの通信方式と、ＣＰＳＫの通信方式を切り替える処理を例示する。この処理は、基地局１０の制御装置１０Ｃ（図２参照）が制御部の一例としてコンピュータプログラムにより実行するが、基地局１０が実行するものとして説明する。この処理では、基地局１０は、無線端末３、４等と、まず、ＤＰＳＫで通信していると想定する。ただし、図１３における基地局１０の処理がＤＰＳＫで先に通信していている場合に限定される訳ではない。基地局１０は、無線端末３、４等と、まず、ＣＰＳＫで通信していてもよい。
【0084】
そして、今、基地局１０は、無線端末３－Ａから、移動速度およびデータをＤＰＳＫで受信したとする（Ｓ２１）。基地局１０は、まず、無線端末３－Ａから通信方式の指定があるか否かを判定する（Ｓ２２）。無線端末３－Ａから通信方式の指定がある場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、基地局１０は、無線端末３－Ａから指定の通信方式を適用する。すなわち、基地局１０は、無線端末３－Ａからの指定にしたがって、ＤＰＳＫとＣＰＳＫを切り替え、または、現在の通信方式を維持し、無線端末３－Ａに応答する（Ｓ２３）。したがって、基地局１０の制御部であるＣＰＵは、複数の送信装置それぞれからの指定に応じて、第１の復調回路であるＤＰＳＫ復調部１３および第２の復調回路であるＣＰＳＫ復調部１４のいずれか一方動作させ、他方を停止させるといえる。
【0085】
一方、無線端末３－Ａから指定がない場合、基地局１０は、現在接続中の無線端末数が規定値以上か否かを判定する。そして、現在接続中の無線端末数が規定値以上の場合、基地局１０は、ＣＰＳＫを適用する。すなわち、基地局１０は、通信方式をＣＰＳＫとし、無線端末３、４等に応答する（Ｓ２５）。ＣＰＳＫによって、より多くの無線端末３、４等の接続の可能性が高くなる。
【0086】
また、現在接続中の無線端末数が規定値以下の場合、基地局１０は、Ｓ２１で受信した無線端末３－Ａの移動速度が規定値以上か否かを判定する（Ｓ２６）。移動速度が規定値以上の場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、基地局１０は、無線端末３－Ａからの通信データ量が規定値以上か否かを判定する（Ｓ２７）。基地局１０は、無線端末３－Ａからの通信データ量を、例えば、所定期間の実績値を基に推定する。通信データ量が規定値以上の場合、基地局１０は、ＣＰＳＫの参照信号（ＲＳ）と重畳してＤＰＳＫのデータを送信する方式を選択し、無線端末３－Ａに通知する（Ｓ２８）。これにより、基地局１０は、参照信号の無線リソースを活用して、ＤＰＳＫのデータを受信できる。一方、通信データ量が規定値以下の場合、基地局１０は、ＣＰＳＫの参照信号と重畳しないリソースの範囲で、ＤＰＳＫのデータを送信する方式を適用し、無線端末３－Ａに通知する（Ｓ２９）。これにより、基地局は、参照信号への干渉なしに、ＤＰＳＫのデータを受信できる。
【0087】
一方、移動速度が規定値以下の場合（Ｓ２６でＮＯ）、基地局１０は、通信方式をＤＰＳＫからＣＰＳＫに切り替え、無線端末３－Ａに応答する（Ｓ２Ａ）。
【0088】
以上の処理により、基地局１０の制御部であるＣＰＵは、複数の送信装置および前記復調装置の通信状況に応じて制御を実行する。そして、基地局１０は、第１の復調回路であるＤＰＳＫ復調部１３および第２の復調回路であるＣＰＳＫ復調部１４のいずれか一方を動作させ、他方を停止させるといえる。
【0089】
以上述べたように、本実施形態によれば、基地局１０は、自身の通信状況、無線端末３、４等の状況、移動速度等に応じて適切にＤＰＳＫとＣＰＳＫとを切り替えて、無線端末３、４等からのアップリンクの通信を受信できる。
【0090】
＜ハードウェア構成＞
図１４は、上記第１の実施形態および第２の実施形態で例示した基地局１０のハードウェア構成を例示する図である。基地局１０は、ＣＰＵ１０１と、メモリ１０２と、内部インターフェース１０３と、他の基地局等と通信するためのネットワークインターフェース１０４と、無線処理装置１０５とを有する。
図１４は、上記第１の実施形態および第２の実施形態で例示した基地局１０のハードウェア構成を例示する図である。基地局１０は、ＣＰＵ１０１と、メモリ１０２と、内部インターフェース１０３と、他の基地局等と通信するためのネットワークインターフェース１０４と、無線処理装置１０５とを有する。
【0091】
ＣＰＵ１０１は、プロセッサ、Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ （ＭＰＵ）とも呼ばれる。ＣＰＵ１０１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、ＣＰＵ１０１は、単一のソケットで接続される単一の物理ＣＰＵがマルチコア構成を有していても良い。さらにまた、ＣＰＵ１０１は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）、Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＧＰＵ）等の様々な回路構成の演算装置を含んでも良い。また、ＣＰＵ１０１は、集積回路（ＩＣ）、その他のデジタル回路、またはアナログ回路と連携するものでもよい。集積回路は、ＬＳＩ、 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含むものでもよい。ＰＬＤは、例えば、Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）を含むものでもよい。したがって、ＣＰＵ１１は、例えば、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ）、システムＬＳＩ、チップセットなどと呼ばれるものでもよい。
【0092】
メモリ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行する命令列（コンピュータプログラム）、または、をＣＰＵ１０１が処理するデータ等を記憶する。ＣＰＵ１０１とメモリ１２とは、ベースバンド装置（ＢＢＵ）とも呼ばれることがある。内部インターフェース１３は、種々の周辺装置をＣＰＵ１０１に接続する回路である。ベースバンド装置は、制御部または制御回路ということもできる。ＣＰＵ１０１は、例えば、図１３に例示した処理を実行する。したがって、ＣＰＵ１０１は、複数の送信装置である無線端末３、４等のそれぞれからの指定、または複数の無線端末３、４等および基地局１０の通信状況に応じて、処理を切り替えてもよい。すなわち、ＣＰＵ１０１は、これらの通信状況に応じて第１の復調回路であるＤＰＳＫ復調部１３および第２の復調回路であるＣＰＳＫ復調部１４のいずれか一方を動作させ、他方を停止させる制御部または制御回路としての処理を実行してもよい。
【0093】
また、ＣＰＵ１０１は、図４と図５で例示した処理を実行してよい。すなわち、ＣＰＵ１０１は、第１の復調回路であるＤＰＳＫ復調部１３による復調が可能な限度での第１の処理または、第２の復調回路であるＣＰＳＫ復調部１４による復調が可能な限度での第２の処理を実行させてもよい。ここで、第１の処理は、図４に例示した差動復調部１３１からＣＲＣ部１３４、スクランブル部１３６からレプリカ生成部１３９、推定回路である伝搬路推定部１３Ｂおよび除去回路であるレプリカ除去部１８による処理である。また、第２の処理は、図５に例示した復調部１４１からＣＲＣ部１４４、スクランブル部１４６からレプリカ生成部１４９およびレプリカ除去部１８による処理である。
【0094】
なお、ＣＰＵ１０１は、例えば、図４および図５のＤＰＳＫ復調部１３とＣＰＳＫ復調部１４のそれぞれに設けられてもよい。また、ＣＰＵ１０１は、例えば、図４および図５のＤＰＳＫ復調部１３とＣＰＳＫ復調部１４の両方を制御するように、ＤＰＳＫ復調部１３とＣＰＳＫ復調部１４との共通部分に設けられてもよい。したがって、ＣＰＵ１０１は、第１の復調回路であるＤＰＳＫ復調部１３による復調が可能な限度で、第１の復調回路であるＤＰＳＫ復調部１３等による処理を繰り返す第１の制御回路ということができる。また、ＣＰＵ１０１は、第２の復調回路であるＣＰＳＫ復調部１４による復調が可能な限度で、ＣＰＳＫ復調部１４等による処理を繰り返す第２の制御回路ということができる。
【0095】
ネットワークインターフェース１４は、他の基地局が接続されるネットワークに基地局１０がアクセスするための通信装置である。他の基地局が接続されるネットワークは、バックホールとも呼ばれる。バックホールは例えば、光通信による有線ネットワークである。
【0096】
無線処理装置１０５は、無線信号を送信するトランシーバおよび無線信号を受信するレシーバ等を含み、アンテナＡＮＴ－１、・・・、ＡＮＴ－Ｍに接続される。無線処理装置１５は、トランシーバおよびレシーバをそれぞれアンテナＡＮＴ－１、・・・、ＡＮＴ－Ｍと同数のＭ系統有してもよい。無線処理装置１５は、遠隔無線ヘッド（ＲＲＨ）と呼ばれ、ベースバンド装置とは光通信による有線ネットワークで接続して、遠隔に設置される構成とすることもできる。また、１つのベースバンド装置に、複数の遠隔無線ヘッドが接続される構成であってもよい。ベースバンド装置と遠隔無線ヘッドを接続するネットワークは、フロントホールとも呼ばれる。図１４では、複数のアンテナＡＮＴ－１、・・・、ＡＮＴ－Ｍが設けられているが、アンテナＡＮＴ－１が１つだけ設けられてもよい。なお、ＡＮＴ－Ｍにおいて、Ｍは整数であり、アンテナの数に限定はない。無線処理装置１０５に接続されるアンテナＡＮＴ－１、・・・、ＡＮＴ－Ｍは受信回路の一例ということができる。なお、無線端末３、４等も、プロセッサ、メモリ、無線処理装置、アンテナ等を有する。
【符号の説明】
【0097】
３ ＤＰＳＫで通信する無線端末
４ ＣＰＳＫで通信する無線端末
１０ 基地局
１３ ＤＰＳＫ復調部
１３Ｂ、１４Ｂ 伝搬路推定部
１４ ＣＰＳＫ復調部
１８ レプリカ除去部
３１、４１、１３４、１４４ ＣＲＣ部
３２、４２、１３６、１４６ スクランブル部
３３、４３、１３７、１４７ 誤り訂正符号化部
３４、１３８ 差動位相変調部
４４、１４８ コヒーレント位相変調部
１００ 無線通信システム
１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ 内部インターフェース
１０４ ネットワークインターフェース
１０５ 無線処理装置
１３１、１４１ 差動復調部
１３２、１４２ 誤り訂正復号化部
１３３、１４３ デスクランブル部
１３９、１４９ レプリカ生成部
４ ＣＰＳＫで通信する無線端末
１０ 基地局
１３ ＤＰＳＫ復調部
１３Ｂ、１４Ｂ 伝搬路推定部
１４ ＣＰＳＫ復調部
１８ レプリカ除去部
３１、４１、１３４、１４４ ＣＲＣ部
３２、４２、１３６、１４６ スクランブル部
３３、４３、１３７、１４７ 誤り訂正符号化部
３４、１３８ 差動位相変調部
４４、１４８ コヒーレント位相変調部
１００ 無線通信システム
１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ 内部インターフェース
１０４ ネットワークインターフェース
１０５ 無線処理装置
１３１、１４１ 差動復調部
１３２、１４２ 誤り訂正復号化部
１３３、１４３ デスクランブル部
１３９、１４９ レプリカ生成部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】