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公開番号2024175138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2024166842,2023534475
出願日2024-09-26,2021-07-13
発明の名称送信制御装置、無線通信システム、送信制御方法およびプログラム
出願人日本電信電話株式会社
代理人弁理士法人ITOH
主分類H04J 99/00 20090101AFI20241210BHJP(電気通信技術)
要約【課題】高周波数帯の無線通信における通信品質を向上させる。
【解決手段】送信制御装置は、通信の特性を示す通信特性情報を取得する通信特性情報取得部と、前記通信特性情報に基づいて、あらかじめ規定された第一の閾値および第二の閾値の間の閾値である第三の閾値までの電力による送信信号の電力制御方法を決定する電力制御方法決定部と、決定された前記電力制御方法を用いて、送信信号を生成する信号処理制御部と、を備え、前記通信特性情報は、通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性を含み、前記電力制御方法決定部は、前記第三の閾値以下の電力制御を行う場合に、前記通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性に基づいて、電力制御方法を決定する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
通信の特性を示す通信特性情報を取得する通信特性情報取得部と、
前記通信特性情報に基づいて、あらかじめ規定された第一の閾値および第二の閾値の間の閾値である第三の閾値までの電力による送信信号の電力制御方法を決定する電力制御方法決定部と、
決定された前記電力制御方法を用いて、送信信号を生成する信号処理制御部と、を備え、
前記通信特性情報は、通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性を含み、
前記電力制御方法決定部は、前記第三の閾値以下の電力制御を行う場合に、前記通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性に基づいて、電力制御方法を決定する、
送信制御装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記電力制御方法決定部は、段階的な閾値に基づいて電力の大きい通信の割合が徐々に少なくなる制御方法を決定する、
請求項１に記載の送信制御装置。
【請求項３】
前記通信特性情報は、送受信距離、所望の多値変調数、及び受信信号のＳＮＲを含み、
前記電力制御方法決定部は、前記送受信距離に基づく計算によって、送信電力を前記第一の閾値以下にしても前記ＳＮＲが前記所望の多値変調数を達成できる値となるか否かを、前記受信信号のＳＮＲと多値変調数の関連を示す関連情報に基づいて判定し、前記所望の多値変調数を達成できる値となると判定すると、送信信号の電力が前記第一の閾値以下となるように制御し、前記所望の多値変調数を達成できる値とならないと判定すると、送信信号の電力が前記第三の閾値以下となるように制御する、
請求項１に記載の送信制御装置。
【請求項４】
前記通信特性情報は、送受信距離、所望の多値変調数、信号のピーク対平均電力比、受信信号のＳＮＲ、受信信号のエラーベクトル振幅のいずれかをさらに含む、
請求項１に記載の送信制御装置。
【請求項５】
送信制御装置と受信制御装置とを備える無線通信システムであって、
前記送信制御装置は、
通信の特性を示す通信特性情報を取得する通信特性情報取得部と、
前記通信特性情報に基づいて、あらかじめ規定された第一の閾値および第二の閾値の間の閾値である第三の閾値までの電力による送信信号の電力制御方法を決定する電力制御方法決定部と、
決定された前記電力制御方法を用いて、送信信号を生成する信号処理制御部と、を備え、
前記受信制御装置は、
クラスタリングによって規定の変調数のデータ群に分類することによって、受信信号を復調する信号処理制御部を備え、
前記通信特性情報は、通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性を含み、
前記電力制御方法決定部は、前記第三の閾値以下の電力制御を行う場合に、前記通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性に基づいて、電力制御方法を決定する、
無線通信システム。
【請求項６】
コンピュータが実行する送信制御方法であって、
前記コンピュータが、
通信の特性を示す通信特性情報を取得するステップと、
前記通信特性情報に基づいて、あらかじめ規定された第一の閾値および第二の閾値の間の閾値である第三の閾値までの電力による送信信号の電力制御方法を決定する電力制御方法決定ステップと、
決定された前記電力制御方法を用いて、送信信号を生成するステップと、
を実行し、
前記通信特性情報は、通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性を含み、
前記電力制御方法決定ステップは、前記第三の閾値以下の電力制御を行う場合に、前記通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性に基づいて、前記電力制御方法を決定する、
送信制御方法。
【請求項７】
コンピュータを請求項１から４のいずれか１項に記載の送信制御装置における各部として機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波の軌道角運動量（Orbital Angular Momentum：ＯＡＭ）を用いて無線信号を空間多重伝送する技術に関連するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、伝送容量向上のため、ＯＡＭを用いた無線信号の空間多重伝送技術の検討が進められている。（例えば、非特許文献１）。ＯＡＭを持つ電磁波は、伝搬軸を中心に伝搬方向にそって等位相面がらせん状に分布する。異なるＯＡＭモードを持ち、同一方向に伝搬する電磁波は、回転軸方向において空間位相分布が直交するため、異なる信号系列で変調された各ＯＡＭモードの信号を受信装置において分離することにより、信号を多重伝送することが可能である。
【０００３】
このＯＡＭ多重技術を用いた無線通信システムでは、複数のアンテナ素子を等間隔に円形配置した等間隔円形アレーアンテナ（以下、ＵＣＡ（Uniform Circular Array）と称する。）を用い、複数のＯＡＭモードを生成・合成して送信することにより、異なる信号系列の空間多重伝送を実現できる（例えば、非特許文献２）。複数のＯＡＭモードの信号生成及び信号分離には、例えば、バトラー回路（バトラーマトリクス回路）が使用される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
J.Wang et al., "Terabit free-space data transmission employing orbital angular momentum multiplexing," Nature Photonics, Vol.6, pp.488-496, July 2012.
Y.Yan et al., "High-capacity millimeter-wave communications with orbital angular momentum multiplexing," Nature Commun., vol.5, p.4876, Sep. 2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、ＵＣＡとバトラー回路を用いた送信装置により、大容量の通信が可能になるが、今後は、高周波数帯の利用と伝送距離の長延化への対応が望まれている。
【０００６】
しかし、従来の無線伝送技術では、例えばＳｕｂ－ＴＨz等の高周波数帯の信号を送信する通信機器は、マイクロ波等の周波数帯の信号を送信する通信機器よりも出力信号の電力低下が起こりやすいため、伝送距離が長くなると受信ＳＮＲの確保が難しくなり、通信品質が劣化するという問題がある。
【０００７】
開示の技術は、高周波数帯の無線通信における通信品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術は、通信の特性を示す通信特性情報を取得する通信特性情報取得部と、前記通信特性情報に基づいて、あらかじめ規定された第一の閾値および第二の閾値の間の閾値である第三の閾値までの電力による送信信号の電力制御方法を決定する電力制御方法決定部と、決定された前記電力制御方法を用いて、送信信号を生成する信号処理制御部と、を備え、前記通信特性情報は、通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性を含み、前記電力制御方法決定部は、前記第三の閾値以下の電力制御を行う場合に、前記通信デバイスにおける前記第一の閾値から前記第二の閾値までの領域の特性に基づいて、電力制御方法を決定する、送信制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
高周波数帯の無線通信における通信品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ＯＡＭモードの信号を生成するためのＵＣＡの位相設定例を示す図である。
ＯＡＭ多重信号の位相分布と信号強度分布の例を示す図である。
本発明の実施の形態における通信システムの構成図である。
従来技術に係る電力制御方法について説明するための図である。
本発明の実施の形態に係る電力制御方法について説明するための図である。
送信装置の構成例を示す図である。
送信装置におけるバトラー回路とアンテナ素子との接続構成例を示す図である。
送信制御装置の機能構成例を示す図である。
送信制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
受信装置の構成例を示す図である。
受信装置におけるバトラー回路とアンテナ素子との接続構成例を示す図である。
受信制御装置の機能構成例を示す図である。
非線形な信号の従来の復調手法について説明するための図である。
受信制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
従来技術に係る受信信号の復調方法について説明するための図である。
本発明の実施の形態に係る受信信号の復調方法について説明するための図である。
コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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