JP4614829B2

JP4614829B2 - 通信装置及び通信方法

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Publication number: JP4614829B2
Application number: JP2005179894A
Authority: JP
Inventors: ベンジャブールアナス; 孝浩浅井; 仁吉野
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2011-01-19
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Description

本発明は、一般に無線通信の技術分野に関し、特に複数のシステムが同一の周波数帯域を共用する周波数共存環境で使用される通信装置及び通信方法に関連する。

従来の無線通信システムでは、無線通信システム毎に専用の周波数帯域を互いに干渉しないように割り当て、信号品質を維持しようとしていた。しかしながら、周波数リソースを更に有効活用するため、複数のシステムが同一の周波数帯域を共用することも検討されている。このようなシステムでは、自システムにて他システムからの干渉信号を抑圧し、自システムの信号（所望信号）の信号品質を維持する必要がある。

図１は、この種の通信システムで使用される送信機及び受信機を示す。図示の例では、同一の周波数帯域を共用する２つの通信システムが存在し、ユーザ１とユーザ２は別の通信システムのユーザであり、ユーザ２から発せられる信号は、ユーザ１にとっては干渉信号になる。従来の無線通信システムでは，ユーザ１側の送信用フィルタ１と受信用フィルタ３は対をなし、適切な帯域制限がなされるようにそれらのフィルタの伝達特性は固定的に設定されている。

図２は（Ａ１）ユーザ１の変調後のインパルス系列のベースバンド信号（周波数スペクトル）、（Ｂ１）そのベースバンド信号をルートレイズドコサインフィルタで帯域制限された後の信号の周波数スペクトル及び（Ｃ１）ユーザ１から送信されるＲＦ送信信号の周波数スペクトルをそれぞれ示す。ここで，ユーザ１で通信する所望信号のキャリア周波数はｆ_１である。送信される信号はシンボル間隔Ｔ_１で送信され、ナイキスト周波数は１／（２Ｔ_１）である。図３は、（Ａ２）ユーザ２の変調後のインパルス系列のベースバンド信号（周波数スペクトル）、（Ｂ２）そのベースバンド信号をルートレイズドコサインフィルタで帯域制限された後の信号の周波数スペクトル及び（Ｃ２）ユーザ２から送信されるＲＦ送信信号の周波数スペクトルをそれぞれ示す。ユーザ２が通信する非所望信号のキャリア周波数はｆ_２である。送信される信号はシンボル間隔Ｔ_２で送信され、ナイキスト周波数は１／（２Ｔ_２）である。図４（Ｄ）は、ユーザ１用受信機で受信される信号のスペクトルを示す。図中、（１）所望信号、（２）非所望信号（干渉信号）及び（３）ノイズ成分が示され、それらの合成波が受信信号の全体的なスペクトルを表す。図４（Ｅ）はユーザ１用受信機においてＲＦ周波数からベースバンドへの周波数変換後のスペクトルを示す。図４（Ｆ）はユーザ１用受信機における受信フィルタ３による帯域制限後のスペクトルを示す。図５（Ｇ）はユーザ１用受信機において,適応フィルタで理想的に等化された後の所望信号を示す。図５（Ｇ）で示される信号をシンボルレートサンプリングすることにより，図５（Ｇ）で示される周波数スペクトルが，図５（Ｈ）で示されるように1/T₁間隔で周波数軸上に繰返し現れることとなる．その結果，それらが足し合わされた信号（図５（Ｉ））は復元されたユーザ１からの送信信号となる。

なお、図２乃至５に示されるＡ１，Ｂ１，．．．，Ｉの信号は、図１内で同一の記号で示されるノードでの信号に対応する。

受信信号から他システムの干渉信号を除去する１つの手法は、最尤系列推定や線形等化を用いた逐次処理による干渉除去方法を使用する。しかしながら、この手法では、他システムのパラメータ（変調方式、トレーニングシンボル、シンボルレート等）に関する情報を自システムで事前に把握しておく必要がある。従って、他システムのパラメータが未知である場合には有効に対処することができない。受信信号から他システムの干渉信号を除去する別の手法は、分数間隔等化器（ＦＳＥ：ＦｒａｃｔｉｏｎａｌｌｙＳｐａｃｅｄＥｑｕａｌｉｚｅｒ）及び周波数シフトフィルタ（ＦＲＥＳＨ：ＦＲＥｑｕｅｎｃｙＳＨｉｆｔｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を用いる。図６はＦＲＥＳＨの概略図を示す。図７はＦＥＳの概略図を示す。ＦＳＥやＦＲＥＳＨは、図１の適応フィルタとして使用することができる。図６に示されるように、ＦＲＥＳＨは並列に接続された複数のＦＳＥを含み、それらＦＳＥの出力は合成される。合成後の出力はトレーニング信号から引かれ、誤差信号が生成される。この誤差信号が小さくなるように、ＦＳＥの各フィルタ係数が調整される。図７に示されるように、ＦＳＥは、そこに入力されるオーバーサンプルされた信号を遅延させる一連の遅延要素群を有し、各々の出力に係数又はウエイトｃ_ｉを乗算して合成する。この一群の係数はタップ係数とも呼ばれる（ＦＲＥＳＨ及びＦＳＥについては、非特許文献１，２参照。）。
Ｗ．Ａ．Ｇａｒｄｎｅｒ，"Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｔｒａｌｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ"ｉｎｃｙｃｌｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙｓｉｇｎａｌｓ"，ＩＥＥＥＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＭａｇａｚｉｎｅ，ｖｏｌ．８，ｎｏ．２，ｐｐ．１４−３６，Ａｐｒ．１９９１Ｗ．Ａ．Ｇａｒｄｎｅｒ，"ＣｙｃｌｉｃＷｉｅｎｅｒｆｉｌｔｅｒｉｎｇ：ｔｈｅｏｒｙａｎｄｍｅｔｈｏｄ"，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｃｏｍｍun．，ｖｏｌ．４１，ｎｏ．１，ｐｐ．１５１−１６３，Ｊａｎ．１９９３

上記の従来技術では、図１の送信フィルタ１，受信フィルタ３の特性は、それらが対をなして整合フィルタを形成するようにシステム設計時に固定的に決定され、チャネル変動に対する補償のような動的な補償は専ら適応フィルタに委ねられている。従って、干渉状況によっては干渉除去能力が不足してしまうことが懸念される。特に、非所望信号のパラメータが未知であって、所望信号のキャリア周波数と非所望信号のキャリア周波数の間隔が接近すればするほど、干渉の抑圧が困難になる。

本発明は、上記問題点の少なくとも１つに対処するためになされたものであり、その課題は、複数のシステムが同一の周波数帯域で通信を行う周波数共存環境において、他システムからの干渉信号のパラメータが既知でなくても自システムでの受信特性の劣化を軽減できる通信装置及び通信方法を提供することである。

一形態による通信装置は、
自システムが他システムと同一の周波数帯域で通信を行う周波数共存環境下において、伝達特性が変更可能なディジタルフィルタが使用される自システムの通信装置であって、
他システムからの干渉信号を検出する手段と、
検出結果に応じて、自システムからの送信信号の波形整形に使用される前記ディジタルフィルタの伝達特性を決定する手段と
を有し、自システムのキャリア周波数及び他システムのキャリア周波数の差が所定値より大きかった場合、前記決定する手段は、自システムのディジタルフィルタの通過帯域幅を狭くすることで、他システムからの干渉を自システムの送信側で回避し、
自システムのキャリア周波数及び他システムのキャリア周波数の差が所定値より小さかった場合、前記決定する手段は、受信側で受信した前記送信信号と、該受信した前記送信信号の中心周波数をナイキスト周波数の２倍だけシフトした信号とを重み付けして合成することで、他システムからの干渉を自システムの受信側で抑制する、通信装置である。

本発明によれば、複数のシステムが同一の周波数帯域で通信を行う周波数共存環境において、他システムからの干渉信号のパラメータが既知でなくても自システムでの受信特性の劣化を軽減できる。また，自システムが他システムに与える干渉を低減させることができる．

本発明の一形態によれば、干渉状況によって送受信フィルタが適応的に変更され、受信機の干渉除去能力が大きく維持される。所望信号と非所望信号の中心キャリア周波数の間隔が大きい場合は、フィルタの伝達特性の周波数方向の広がりを狭めるか，シンボルレートを下げることにより信号帯域を狭めることで干渉を抑制することができる。通信に使用されるフィルタは、ナイキスト周波数を境に奇対称の伝達特性を有する低域通過フィルタでもよい。フィルタは、ロールオフ率を変更することが可能なレイズドコサインフィルタでもよい。ロールオフ率をより小さくすることで、所望信号及び非所望信号を適切に分離することができる。

一方、所望及び非所望信号の中心キャリア周波数の間隔が小さい場合は、フィルタのナイキスト周波数を超える周波数領域の伝達特性を、ロールオフフィルタ等のものよりも大きくすることで干渉信号を効果的に抑制できる。一例として、通信装置は伝達特性の中心周波数がそれぞれ異なる複数のフィルタと、複数のフィルタの出力及び既知信号に基づいて１以上のフィルタのフィルタ係数を適応的に調整する手段とを有する。複数のフィルタの伝達特性の中心周波数は、基準となるフィルタに対してナイキスト周波数の２倍（サイクリック周波数）だけ離れていてもよい。サイクリック周波数だけ位相のずれたフィルタの出力は互いに大きな相関を有する。その相関値が大きくなるように（既知信号との差分が小さくなるように）フィルタ係数を適応的に更新することで、干渉の抑圧された受信信号を得ることができる。中心キャリア周波数の間隔が大きくても小さくても、信号分離特性は良好に維持され、複数のシステムが同一の周波数帯域を共用する環境で周波数利用効率を向上させることができる。

複数のフィルタの１以上は、ナイキスト周波数を超える周波数領域でロールオフフィルタより大きな振幅特性を有してもよい。そのようなフィルタは例えばナイキスト周波数の２倍以上の帯域を通過させる低域フィルタであり、理想的には矩形フィルタとして表現される。

図８は、本発明の一実施例で使用される送信機のブロック図を示す。送信機は、送信信号生成部８１、送信フィルタ８２、D/A変換器８３、ミキサ８４、増幅器８５、アンテナ８６、干渉状況検出部８７及び判断部８８を有する。送信信号生成部８１は図２（Ａ）に示されるようなベースバンドの送信信号を生成する。送信フィルタ８２は送信信号を帯域制限する。このフィルタの伝達特性は、制御情報に従って適切に設定される。D/A変換器８３はベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換する。ミキサ８４は所望信号の搬送波（キャリア周波数ｆ_１）により周波数変換を行う。増幅器８５は信号をアンテナ８６から送信できるように信号の電力を増幅する。干渉状況検出部８７は、他システムからの干渉信号（非所望信号）の周波数及び電力等の他システムのパラメータの内容を検出する。検出を行う方法については，受信信号を用いて干渉信号の状況を推定することにより検出が可能となる．また，送信機が有線ネットワーク等で干渉信号の送信機と接続されている場合は，干渉信号の送信機から制御信号を受信することにより検出を行うこともできる．判断部８８は、検出された内容に基づいて、送信フィルタ８２で使用すべきフィルタの伝達特性を決定する。本実施例では、同一の周波数帯域を共用する自システムと他システムとが互いに連絡し合うことで、大きな干渉が生じないようにシステム間で調整がなされる。なお、伝送される信号の帯域制限は、送信側の送信フィルタ及び受信側の受信フィルタが対になって行われる。従って、明示的には図示されていないが、送信フィルタ８２に対応する受信フィルタが受信側に設けられており、帯域制限に関する処理が行われる。

図９，１０を参照しながら送信機の動作を説明する。図９は、そのような自他のシステム間の連絡により、送信フィルタの設定内容が決定される様子を模式的に示す。図１０は本実施例による送信機の動作例を示すフローチャートである。

ステップ１０１では、信号の同時送信の可否について、他システムが自システムに問い合わせを行う。当然に、自システムから他システムに問い合わせが行われてもよい。便宜上、自システムは所望システムと言及され、他システムは干渉システムと言及される。この問い合わせは、システム間で伝送される何らかの制御チャネルを通じて行われてもよい。

ステップ１０２では、干渉状況検出部８７で干渉状況が検出される。例えば、干渉状況検出部８７は、自身の信号送信を停止し、一時的に他システムから信号の送信を行い，受信した他システムの信号の強度及び周波数等を測定する。

ステップ１０３では、判断部８８が、他システムが自システムと同じ時間に信号を送信してもよいか否かを判断する。例えば、受信した干渉システムの信号の強度が所定値より大きくない場合や、所望システムの信号の中心キャリア周波数と干渉システムの信号の中心キャリア周波数との差が所定値より大きい等の場合には、両システムから同時に信号が送信されても、システム間で大きな干渉は発生しないことが期待できる。この場合は、フローはステップ１０４に進み、所望システムは干渉システムに同時送信を許容する旨の通知を行う。

一方、受信した干渉システムの信号の強度が所定値より大きい場合や、所望システムの信号の中心キャリア周波数と干渉システムの信号の中心キャリア周波数との差が所定値より小さい等の場合には、両システムから同時に信号が送信されると、システム間で大きな干渉が発生するおそれがある。この場合は、フローはステップ１０５に進む。

ステップ１０５では、信号の通信に使用するフィルタの伝達特性（フィルタ形状）が調整される、或いは適切な伝達特性を有するフィルタが選択される．具体的なフィルタ形状については後述される。

ステップ１０６では、ステップ１０５での調整後に、依然として信号の同時送信が許容できないか否かが判定される。それが許容されれば、フローはステップ１０４に進み、変更後のフィルタを用いた信号の通信が行われる。信号の同時送信が依然として許容されなかったならば、フローはステップ１０７に進む。

ステップ１０７では、判断部８８は干渉システムに信号の同時送信は許容できない旨を通知する。この場合、干渉システムは同時に信号を送信することを断念する。この場合、干渉システムは別のタイムスロットで信号を送信してもよい。或いは、所望システムが信号の送信を断念してもよい。信号送信を断念するか否かの判定の際に、システム間の優先度が考慮されてもよい。

自他のシステムが同一の帯域で同時に信号を送信すると、互いに大きな干渉が生じてしまう場合には、フィルタ８２の伝達特性が適切に調整される。伝送される信号の帯域制限は、送信側の送信フィルタ及び受信側の受信フィルタが対になって行われる。従って、明示的には図示されていないが、送信フィルタ８２に対応する受信フィルタが受信側に設けられており、その受信フィルタの伝達特性も送信フィルタに合わせて調整されてもよい。
本発明の第２実施例では、伝達特性を調整する一例が説明される。以下の説明では、図１０のステップ１０２で所望システムの信号の中心キャリア周波数と干渉システムの信号の中心キャリア周波数との差が測定され、その差が所定値より大きかったものとする。送信フィルタ８２及び／又は受信フィルタは、ロールオフ率を変更することが可能なルートレイズドコサインフィルタであるとする。

図１１は、フィルタを通過した後の所望信号のスペクトルと干渉信号のスペクトルを模式的に示す。所望システム及び干渉システムで通信に使用されるフィルタの調整前のロールオフ率は共に１．０であったとする。即ち、フィルタは、ナイキスト帯域の２倍の帯域に及ぶ伝達特性を有する。所望システムでの送信間隔はＴ_１であり、所望システムのフィルタは２×１／（２Ｔ_１）＝１／Ｔ_１の帯域幅に及ぶ。干渉システムでの送信間隔はＴ_２であり、干渉システムのフィルタは２×１／（２Ｔ_２）＝１／Ｔ_２の帯域幅に及ぶ。キャリア周波数間隔はΔｆである。この場合、両システムから同時に信号が送信されると、図１１（Ａ）に示されるように、周波数軸上で部分的に重複した信号が受信される。このような状況が、図９の干渉状況検出部８７及び判断部８８、図１０のステップ１０２，１０３で把握される。

図１２は、干渉量を推定する原理図を示す。スペクトルの形状は図１１に示されるものと同じである。干渉量は、図１２（Ａ）中のスペクトルの重複部分近辺に示される破線の三角形（Ｉ）の面積の多少で評価される。三角形（Ｉ）の面積が所定値より大きければ、干渉が許容できないほど大きいものと考えられる。この場合、本実施例では、フィルタのロールオフ率が小さく変更され、図１１，１２の例ではロールオフ率が共に０．２に変更される。図１１（Ｂ）は変更後のロールオフ率を有するフィルタを通過した信号のスペクトルを模式的に示す。この場合、通信に使用されるフィルタは、ナイキスト帯域の１．２倍の帯域に及ぶ伝達特性を有する。この場合の干渉量は、図１２（Ｂ）の（Ｉ’）に示される三角形の面積で評価できる。フィルタのロールオフ率を変更することで、三角形の面積は（Ｉ）から（Ｉ’）に減少し、干渉量が低減されることが示される。

図１３はフィルタのロールオフ率の変更前後における所望信号の平均ビットエラーレート（ＢＥＲ）のシミュレーション結果を示し，図１４は干渉信号の平均ビットエラーレート（ＢＥＲ）のシミュレーション結果を示す。図１３，１４でのシミュレーションの条件は、図１５に示される。何れの図も、平均Ｅ_ｂ／Ｎ_０が同じであっても、フィルタのロールオフ率を小さくすることで干渉を抑制でき、良好な平均ビットエラーレートが得られることを示す。

自他のシステムが同一の帯域で同時に信号を送信すると、互いに大きな干渉が生じてしまう場合には、フィルタ８２の伝達特性が適切に調整される。帯域制限は、送信フィルタ及び受信フィルタが対になって行われる。その受信フィルタの伝達特性も送信フィルタに合わせて調整されてもよい。本発明の第３実施例では、特に送信フィルタおよび受信フィルタの伝達特性を調整するだけでは十分な干渉除去が実現できない場合に，図1の適応フィルタとして周波数シフトフィルタ用いて干渉除去を行う一例が説明される。以下の説明では、図１０のステップ１０２で所望システムの信号の中心キャリア周波数と干渉システムの信号の中心キャリア周波数との差が測定され、その差が所定値より小さかったものとする。受信側において適応フィルタとして用いる周波数シフトフィルタを図16に示す．周波数シフトフィルタは、３系統に分岐した経路と、各経路からの信号を合成する合成部１６４と、合成部の出力信号及び所望信号（例えば、トレーニング信号）の差分を出力する誤差信号生成部１６５とを有する。分岐した経路１，２，３にはそれぞれ、ＦＳＥフィルタ１６１，１６２，１６３が設けられ、経路２，３には更に位相回転量を調整する位相調整部１６７，１６８が設けられている。ＦＳＥフィルタ１６１，１６２，１６３の各々は図７に示されるような構成及び機能を有する。経路２の位相調整部１６７は入力信号ｘ（ｔ）の中心周波数をナイキスト周波数の２倍（１／Ｔ_１）だけプラス方向にシフトする。経路３の位相調整部１６８は入力信号ｘ（ｔ）の中心周波数をナイキスト周波数の２倍（１／Ｔ_１）だけマイナス方向にシフトする。

図１７は、合成部１６４による合成前の経路１及び経路２での信号のスペクトルを示す。実線の波形は所望信号を示し、破線の波形は干渉信号を示す。本実施例では、キャリア周波数間隔Δｆが所定値より小さいため、実施例２で説明された手法では干渉が十分に抑圧されない。経路２の位相調整部１６７は入力信号ｘ（ｔ）の中心周波数を（１／Ｔ_１）だけシフトする。従って、経路２での信号のスペクトルは、図１７下側に示されるように、周波数軸方向に１／Ｔ_１だけずれたものになる。ディジタルフィルタの性質上、１／Ｔ_１だけずれたこれらの信号は大きな相関を示す。１／Ｔ_１はサイクリック周波数とも呼ばれる。従って、ＦＳＥフィルタ１６１，１６２からの信号は、干渉信号がなければ大きな信号に合成される。

図１８は、図１７と同様であるが、経路１と経路３の信号のスペクトルを示す。経路３でのスペクトルは、図１８下側に示されるように、経路２とのものは逆方向に１／Ｔ_１だけずれたものになる。ディジタルフィルタの性質上、これらの信号も大きな相関を示す。従って、ＦＳＥフィルタ１６１，１６３からの信号も、干渉信号がなければ大きな信号に合成される。

合成部１６４からの出力信号は、誤差信号生成部１６５に入力される。誤差信号生成部１６５は、出力信号と所望信号（トレーニング信号）との差分を誤差信号として出力する。この誤差信号が小さくなるように、各ＦＳＥフィルタ１６１，１６２，１６３のフィルタ係数がそれぞれ適応的に更新され、以下同様な動作が反復される。合成部１６４からの出力信号が十分に大きな信号になるように各ＦＳＥフィルタの係数が調整できれば、干渉信号の影響が十分に抑制できている。

本発明の第４実施例では、ルートレイズドコサインフィルタの代わりに、図１９下側に示されるような矩形フィルタが使用される。図１９に示される矩形フィルタは、ナイキスト帯域の２倍の帯域に及ぶ理想的な低域フィルタである。本実施例では、このような矩形フィルタが、送信フィルタに使用される。図２０は、キャリア周波数間隔Δｆがナイキスト周波数１／（２Ｔ_１）より小さい場合の所望信号及び干渉信号を表す。図２０（Ａ）は、自他のシステムで共にルートレイズドコサインフィルタが使用された場合の信号のスペクトルを示し、図１７（Ａ）の波形と同一形状を示す。図２０（Ｂ）は、自システムで矩形フィルタが使用され、他システムでルートレイズドコサインフィルタが使用された場合の信号のスペクトルを示し、図１９の波形と同一形状を示す。図から明らかなように、矩形フィルタが使用される場合は、ナイキスト帯域（１／（２Ｔ_１））を超える周波数領域でも比較的大きな振幅特性が示され、実施例３の場合よりも図１６の経路１と経路２の相関及び経路１と経路３の相関が大きくなるため、より効果的に干渉を除去することができる。

図２１は矩形フィルタが使用された場合の経路１及び経路２の信号を示し、図２２は経路１及び経路３の信号を示す。

なお、本実施例では、理想的な長方形フィルタが使用されたが、別のフィルタが使用されてもよい。例えば，ナイキスト周波数１／（２Ｔ_１）を超える周波数領域で大きな振幅特性を示すフィルタが使用されてもよい。また、ナイキスト周波数１／（２Ｔ_１）を超える周波数領域で大きな振幅特性を有し、シンボル間干渉が生じないフィルタが使用されてもよい。

図２３は、送受信に使用するフィルタを様々に変化させた場合のビットエラーレートのシミュレーション結果を示す。シミュレーションで使用された諸条件は、干渉信号の中心キャリア周波数ｆ_２が所望信号の中心キャリア周波数ｆ_１と同一（Δｆ＝０）であることを除いて図１５に示されるものと同じである。図２３は自システムの信号に対するシミュレーション結果を示す。図２４は他システムの信号に対するシミュレーション結果を示す。各図では、
（１）所望信号がロールオフ率1.0のルートレイズドコサインフィルタを送信フィルタとして用い、干渉信号もロールオフ率1.0のルートレイズドコサインフィルタを送信フィルタとして用い，適応フィルタとしてFSEが使用された場合（FSE RRC/RRC），
（２）所望信号がロールオフ率1.0のルートレイズドコサインフィルタを送信フィルタとして用い、干渉信号もロールオフ率1.0のルートレイズドコサインフィルタを送信フィルタとして用い，適応フィルタとしてFRESHが使用された場合（FRESH RRC/RRC），
（３）所望信号がナイキスト帯域の２倍の帯域を有する矩形フィルタを送信フィルタとして用い、干渉信号がロールオフ率1.0のルートレイズドコサインフィルタを送信フィルタとして用い，適応フィルタとしてFSEが使用された場合（FSE Rect/RRC），
（４）所望信号がナイキスト帯域の２倍の帯域を有する矩形フィルタを送信フィルタとして用い、干渉信号がロールオフ率1.0のルートレイズドコサインフィルタを送信フィルタとして用い，適応フィルタとしてFRESHが使用された場合（FRESH Rect/RRC），
（５）所望信号がロールオフ率1.0のルートレイズドコサインフィルタを送信フィルタとして用い，干渉信号がナイキスト帯域の２倍の帯域を有する矩形フィルタを送信フィルタとして用い、適応フィルタとしてFSEが使用された場合（FSE RRC/Rect），
（６）所望信号がロールオフ率1.0のルートレイズドコサインフィルタを送信フィルタとして用い，干渉信号がナイキスト帯域の２倍の帯域を有する矩形フィルタを送信フィルタとして用い、適応フィルタとしてFRESHが使用された場合（FRESH RRC/Rect），
（７）所望信号及び干渉信号ともにナイキスト帯域の２倍の帯域を有する矩形フィルタを送信フィルタとして用い、適応フィルタとしてFSEが使用された場合（FSE Rect/Rect），
（８）所望信号及び干渉信号ともにナイキスト帯域の２倍の帯域を有する矩形フィルタを送信フィルタとして用い、適応フィルタとしてFRESHが使用された場合（FRESH Rect/Rect）
のシミュレーション結果が示されている。

図２３，２４に示されているように、矩形フィルタを使用した方がより良好な平均ビットエラーレートを達成できることが分かる。

周波数共存環境で使用される送信機及び受信機を示す図である。所望信号を示す図である。非所望信号を示す図である。受信信号を示す図である。理想的に等化された所望信号を示す図である。周波数シフトフィルタ（ＦＲＥＳＨ）の原理図を示す図である。分数間隔等化器（ＦＳＥ）の原理図を示す図である。本発明の一実施例で使用される送信機のブロック図を示す。自システム及び他システム間で連絡を取り合う様子を示す図である。本実施例による送信機の動作例を示すフローチャートである。所望信号のスペクトルと干渉信号のスペクトルを示す図である。所望信号のスペクトルと干渉信号のスペクトルを示す図である。自システムの信号に対する平均ビットエラーレートのシミュレーション結果を示す図である。他システムの信号に対する平均ビットエラーレートのシミュレーション結果を示す図である。シミュレーションで使用された諸条件を示す図である。周波数シフトフィルタを示す図である。周波数シフトフィルタの合成前の２つの信号を示す図である。周波数シフトフィルタの合成前の２つの信号を示す図である。長方形フィルタが使用された場合のスペクトルを示す図である。ルートレイズドコサインフィルタ及び長方形フィルタの伝達特性を示す図である。周波数シフトフィルタの合成前の２つの信号を示す図である。周波数シフトフィルタの合成前の２つの信号を示す図である。自システムの信号に対する平均ビットエラーレートのシミュレーション結果を示す図である。他システムの信号に対する平均ビットエラーレートのシミュレーション結果を示す図である。

符号の説明

８１送信信号生成部
８２送信フィルタ
８３Ａ／Ｄ変換器
８４ミキサ
８５増幅器
８６アンテナ
８７干渉状況検出部
８８判断部
１６１，１６２，１６３ＦＳＥフィルタ
１６４合成部
１６５誤差信号生成部
１６７，１６８位相調整部

Claims

自システムが他システムと同一の周波数帯域で通信を行う周波数共存環境下において、伝達特性が変更可能なディジタルフィルタが使用される自システムの通信装置であって、
他システムからの干渉信号を検出する手段と、
検出結果に応じて、自システムからの送信信号の波形整形に使用される前記ディジタルフィルタの伝達特性を決定する手段と
を有し、自システムのキャリア周波数及び他システムのキャリア周波数の差が所定値より大きかった場合、前記決定する手段は、自システムのディジタルフィルタの通過帯域幅を狭くすることで、他システムからの干渉を自システムの送信側で回避し、
自システムのキャリア周波数及び他システムのキャリア周波数の差が所定値より小さかった場合、前記決定する手段は、受信側で受信した前記送信信号と、該受信した前記送信信号の中心周波数をナイキスト周波数の２倍だけシフトした信号とを重み付けして合成することで、他システムからの干渉を自システムの受信側で抑制する、通信装置。
前記ディジタルフィルタが、ロールオフ率を変更することが可能なルートレイズドコサインフィルタである、請求項１記載の通信装置。
自システムが他システムと同一の周波数帯域で通信を行う周波数共存環境下において、伝達特性が変更可能なディジタルフィルタが使用される自システムにおける通信方法であって、
他システムからの干渉信号を検出するステップと、
検出結果に応じて、自システムからの送信信号の波形整形に使用される前記ディジタルフィルタの伝達特性を決定するステップと
を有し、自システムのキャリア周波数及び他システムのキャリア周波数の差が所定値より大きかった場合、前記決定するステップにおいて、自システムのディジタルフィルタの通過帯域幅を狭くすることで、他システムからの干渉を自システムの送信側で回避し、
自システムのキャリア周波数及び他システムのキャリア周波数の差が所定値より小さかった場合、前記決定するステップにおいて、受信側で受信した前記送信信号と、該受信した前記送信信号の中心周波数をナイキスト周波数の２倍だけシフトした信号とを重み付けして合成することで、他システムからの干渉を自システムの受信側で抑制する、通信方法。