JP2007049405A - 送信方法および装置ならびに受信方法および装置ならびにそれらを利用した通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 パケット信号の利用効率を向上させたい。
【解決手段】 制御部３０は、第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を生成する。無線部２０等は、生成したパケット信号を送信する。制御部３０は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数を特定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、送信技術および受信技術に関し、特に制御信号が含まれたパケット信号を送信し、あるいは受信する送信方法および装置ならびに受信方法および装置ならびにそれらを利用した通信システムに関する。

高速なデータ伝送を可能にしつつ、マルチパス環境下に強い通信方式として、マルチキャリア方式のひとつであるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式がある。このＯＦＤＭ変調方式は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の標準化規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇやＨＩＰＥＲＬＡＮ／２に適用されている。このような無線ＬＡＮにおけるパケット信号は、一般的に時間と共に変動する伝送路環境を介して伝送され、かつ周波数選択性フェージングの影響を受けるので、受信装置は一般的に伝送路推定を動的に実行する。

受信装置が伝送路推定を実行するために、パケット信号内に、２種類の既知信号が設けられている。ひとつは、パケット信号の先頭部分において、すべてのキャリアに対して設けられた既知信号であり、いわゆるプリアンブルやトレーニング信号といわれるものである。もうひとつは、パケット信号のデータ区間中に一部のキャリアに対して設けられた既知信号であり、いわゆるパイロット信号といわれるものである（例えば、非特許文献１参照。）。
Ｓｉｎｅｍ Ｃｏｌｅｒｉ，Ｍｕｓｔａｆａ Ｅｒｇｅｎ，Ａｎｕｊ Ｐｕｒｉ， ａｎｄ Ａｈｍａｄ Ｂａｈａｉ，"Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｉｎ ＯＦＤＭ Ｓｙｓｔｅｍｓ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ，ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．３，ｐｐ．２２３−２２９，Ｓｅｐｔ．２００２．

ワイヤレス通信において、周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナのそれぞれにおいて、処理対象の信号の振幅と位相を制御することによって、アンテナの指向性パターンを制御する。このようなアダプティブアレイアンテナ技術を利用して、データレートを高速化するための技術にＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）システムがある。当該ＭＩＭＯシステムは、送信装置と受信装置がそれぞれ複数のアンテナを備え、並列に送信されるべきパケット信号を設定する（以下、パケット信号において並列に送信されるべきデータのそれぞれを「系列」という）。すなわち、送信装置と受信装置との間の通信に対して、最大アンテナ数までの系列を設定することによって、データレートを向上させる。

さらに、このようなＭＩＭＯシステムに、ＯＦＤＭ変調方式を組み合わせると、データレートはさらに高速化される。このようなＭＩＭＯシステムにおけるパケット信号では、先頭部分に制御信号が配置される。また、制御信号は、データレート、データ長、アンテナ数等を指定する。パケット信号の利用効率を向上させるためには、制御信号に含まれるビット数が少ない方が望ましい。特に、ＯＦＤＭ変調方式ではＯＦＤＭシンボル単位に信号が増加するので、ＯＦＤＭシンボルに含まれるビット数の整数倍となるように、制御信号に含まれるビット数が決定されるべきである。一般的に、データ長を指定するための情報のビット数は、最長のデータ長に応じて決定される。そのため、データ長が短い場合には、必ずしも必要とされないビットも送信される。また、データ長が短くなると、パケット信号に占める当該情報の割合が大きくなるので、パケット信号の利用効率が低下する。一方、制御信号の長さを可変に制御する場合、制御信号の長さを示すための情報がパケット信号に付加される必要がある。そのため、パケット信号の利用効率が低下するとともに、ひとつのＯＦＤＭシンボルをさらに付加しなければならない場合も発生する。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、利用効率を向上させるように構成されたパケット信号によって通信する送信技術あるいは受信技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の送信装置は、第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を生成する生成部と、生成部において生成したパケット信号を送信する送信部とを備える。生成部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数を特定する。

「特定する」とは、受信装置に通知することに相当する。この態様によると、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけるので、第１の制御信号のシンボル数が示された情報を付加しなくても、シンボル数を特定できる。

生成部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートを異なった値に設定する場合であっても、第１の制御信号に対する伝送レートを一定の値に固定してもよい。「固定」するとは、固定しながら設定することに相当する。この場合、実際の伝送レートとして予め規定した値を使用するので、第２の制御信号に含められた情報によって、伝送レートの代わりにシンボル数を特定できる。

第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートは、少なくとも変調方式と符号化率によって定められており、生成部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートを異なった値に設定する場合に、一定の変調方式に固定しながら、符号化率の値を変更してもよい。この場合、伝送レートを異なった値に設定する場合に、変調方式を固定するので、変調に対する処理を軽減できる。

生成部は、第１の制御信号を複数のシンボルにて形成する際、複数のシンボルに対して誤り訂正符号化または誤り検出符号化を一体的に実行してもよい。「誤り訂正符号化または誤り検出符号化を一体的に実行」とは、複数のシンボルをまとめて誤り訂正符号化することや、複数のシンボルをまとめて誤り検出符号を付加することに相当する。また、そのために、たたみ込み符号化、ブロック符号化、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）が使用される。この場合、複数のシンボルに対して一体的な誤り訂正符号化を実行することによって、冗長ビットの数を低減できるので、利用効率を向上できる。

本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を受信する受信部と、受信部において受信したパケット信号のうち、第２の制御信号に含められた情報をもとに、第１の制御信号に対する伝送レートを特定する特定部と、特定部において特定した伝送レートをもとに、第１の制御信号を処理する処理部とを備える。受信部において受信した第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とが対応づけられることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数が示されており、特定部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートに応じて、処理すべき第１の制御信号のシンボル数を特定し、処理部は、特定部において特定したシンボル数をもとに、第１の制御信号を処理する。

この態様によると、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とが対応づけられているので、第１の制御信号のシンボル数を示した情報が付加されていなくても、シンボル数を特定できる。

処理部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートが異なった値に設定されている場合であっても、処理すべき第１の制御信号に対する伝送レートを一定の値に固定してもよい。この場合、実際の伝送レートとして予め規定した値が使用されるので、第２の制御信号に含められた情報によって、伝送レートの代わりにシンボル数を特定できる。

本発明のさらに別の態様は、通信システムである。この通信システムは、第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を送信する送信装置と、送信装置によって送信されたパケット信号を受信してから、第２の制御信号をもとに第１の制御信号を処理する受信装置とを備える。送信装置は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数を特定する。

この態様によると、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけるので、第１の制御信号のシンボル数が示された情報を付加しなくても、シンボル数を特定できる。

本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を送信する送信方法であって、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数を特定する。

本発明のさらに別の態様もまた、送信方法である。この方法は、第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を生成するステップと、生成したパケット信号を送信するステップとを備える。生成するステップは、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数を特定する。

生成するステップは、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートを異なった値に設定する場合であっても、第１の制御信号に対する伝送レートを一定の値に固定してもよい。第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートは、少なくとも変調方式と符号化率によって定められており、生成するステップは、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートを異なった値に設定する場合に、一定の変調方式に固定しながら、符号化率の値を変更してもよい。生成するステップは、第１の制御信号を複数のシンボルにて形成する際、複数のシンボルに対して誤り訂正符号化または誤り検出符号化を一体的に実行してもよい。

本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を受信してから、第２の制御信号に含められた情報をもとに第１の制御信号に対する伝送レートを特定することによって、第１の制御信号を処理する受信方法であって、第２の制御信号に含められた情報と、第１の制御信号のシンボル数とが対応づけられることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数が示されており、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートに応じて、処理すべき第１の制御信号のシンボル数を特定する。

本発明のさらに別の態様もまた、受信方法である。この方法は、第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を受信するステップと、受信したパケット信号のうち、第２の制御信号に含められた情報をもとに、第１の制御信号に対する伝送レートを特定するステップと、特定した伝送レートをもとに、第１の制御信号を処理するステップとを備える。受信するステップにおいて受信した第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とが対応づけられることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数が示されており、特定するステップは、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートに応じて、処理すべき第１の制御信号のシンボル数を特定し、処理するステップは、特定したシンボル数をもとに、第１の制御信号を処理する。

処理するステップは、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートが異なった値に設定されている場合であっても、処理すべき第１の制御信号に対する伝送レートを一定の値に固定してもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、利用効率を向上させるように構成されたパケット信号によって通信できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、少なくともふたつの無線装置によって構成されるＭＩＭＯシステムに関する。無線装置のうちの一方は、送信装置に相当し、他方は、受信装置に相当する。ＭＩＭＯシステムでの通信のために、パケット信号が使用される。一般的に、パケット信号の先頭部分には、制御信号（以下、ＭＩＭＯシステムに対する制御信号を「ＨＴ−ＳＩＧ」という）が配置され、制御信号に続いてデータ信号が配置される。ＨＴ−ＳＩＧには、データ信号の長さ、データ信号でのデータレートに関する情報（以下、データ信号の長さに関する情報を「ＬＥＮＧＴＨ」という）等が含まれる。以上の情報は、ＭＩＭＯシステムに関する情報といえる。さらに、ＭＩＭＯシステムでない通信システム（以下、「従来システム」という）との互換性を維持するために、従来システムに対応した制御信号（以下、「Ｌ−ＳＩＧ」という）がＨＴ−ＳＩＧの前段に配置される。Ｌ−ＳＩＧには、ＨＴ−ＳＩＧでのデータレートに関する情報（以下、「ＲＡＴＥ」という）等が含まれる。

ＨＴ−ＳＩＧに含まれる情報は、前述した情報の他にも存在するので、それらのビット数を合計すると、データ量が大きくなってしまう。しかしながら、前述のごとく、パケット信号の利用効率を考慮すると、データ量は少ない方が望ましい。一方、データ信号の長さが短い場合、ＬＥＮＧＴＨのために規定されたビット数のうちの一部にて、当該長さが指定される。そのため、その他のビットは、必ずしも必要でない信号といえる。本発明の実施例に係る送信装置は、ふたつのＯＦＤＭシンボルによって構成されるＨＴ−ＳＩＧを規定する（以下、前段に配置されるＨＴ−ＳＩＧを「ＨＴ−ＳＩＧ１」といい、後段に配置されるＨＴ−ＳＩＧを「ＨＴ−ＳＩＧ２」という）。また、送信装置は、ＬＥＮＧＴＨのための複数のビットをふたつに分割し、それらをＨＴ−ＳＩＧ１とＨＴ−ＳＩＧ２にそれぞれ配置する。その際、下位のビットがＨＴ−ＳＩＧ１に配置される。このような状況下、データ信号の長さが短い場合、送信装置は、ＨＴ−ＳＩＧ２を削除し、ＨＴ−ＳＩＧ１をパケット信号に含めてから送信する。すなわち、送信装置は、ＨＴ−ＳＩＧに含まれたＬＥＮＧＴＨの下位ビットによってデータ信号の長さを指定する。このようにして、データ信号の長さが短いときに、パケット信号の利用効率を改善する。

ＨＴ−ＳＩＧのために使用されるＯＦＤＭシンボル数が変更される場合、ＨＴ−ＳＩＧの前段において、送信装置は、ＯＦＤＭシンボル数を受信装置に通知する。そのため、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数に関する情報を含むことがＬ−ＳＩＧに要求されるが、Ｌ−ＳＩＧのデータ量が増加してしまう。特に、Ｌ−ＳＩＧのデータ構造が既に決定されている場合、新たな情報の付加は困難である。本発明の実施例に係る送信装置は、ＨＴ−ＳＩＧのシンボル数に関する情報をＬ−ＳＩＧのＲＡＴＥと共用させる。具体的には、ＲＡＴＥが６Ｍｂｐｓを示している場合、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を「２」に対応づけ、ＲＡＴＥが９Ｍｂｐｓを示している場合、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を「１」に対応づける。その結果、Ｌ−ＳＩＧに対する新たな情報の付加を回避できる。

図１は、本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。特に、図１は、ＯＦＤＭ変調方式での信号のスペクトルを示す。ＯＦＤＭ変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。ＭＩＭＯシステムには、サブキャリア番号「−２８」から「２８」までの５６サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「０」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。一方、従来システムには、サブキャリア番号「−２６」から「２６」までの５２サブキャリアが規定されている。なお、従来システムの一例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮである。また、複数のサブキャリアにて構成されたひとつの信号の単位であって、かつ時間領域のひとつの信号の単位は、「ＯＦＤＭシンボル」と呼ばれるものとする。

また、それぞれのサブキャリアは、可変に設定された変調方式によって変調されている。変調方式には、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＳＰＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭのいずれかが使用される。

また、これらの信号には、誤り訂正方式として、畳み込み符号化が適用されている。畳み込み符号化の符号化率は、１／２、３／４等に設定される。さらに、並列に送信すべきデータの数は、可変に設定される。なお、データは、パケット信号として送信されており、並列に送信されるパケット信号のそれぞれは、「系列」と呼ばれる。その結果、変調方式、符号化率、系列の数の値が可変に設定されることによって、データレートも可変に設定される。なお、「データレート」は、これらの任意の組合せによって決定されてもよいし、これらのうちのひとつによって決定されてもよい。なお、従来システムにおいて、変調方式がＢＰＳＫであり、符号化率が１／２である場合、データレートは６Ｍｂｐｓになる。一方、変調方式がＢＰＳＫであり、符号化率が３／４である場合、データレートは９Ｍｂｐｓになる。

図２は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、無線装置１０と総称される第１無線装置１０ａ、第２無線装置１０ｂを含む。また、第１無線装置１０ａは、アンテナ１２と総称される第１アンテナ１２ａ、第２アンテナ１２ｂ、第３アンテナ１２ｃ、第４アンテナ１２ｄを含み、第２無線装置１０ｂは、アンテナ１４と総称される第１アンテナ１４ａ、第２アンテナ１４ｂ、第３アンテナ１４ｃ、第４アンテナ１４ｄを含む。ここで、第１無線装置１０ａが、送信装置に対応し、第２無線装置１０ｂが、受信装置に対応する。

通信システム１００の構成を説明する前に、ＭＩＭＯシステムの概略を説明する。データは、第１無線装置１０ａから第２無線装置１０ｂに送信されているものとする。第１無線装置１０ａは、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄのそれぞれから、複数の系列のデータをそれぞれ送信する。その結果、データレートが高速になる。第２無線装置１０ｂは、第１アンテナ１４ａから第４アンテナ１４ｄによって、複数の系列のデータを受信する。さらに、第２無線装置１０ｂは、アダプティブアレイ信号処理によって、受信したデータを分離して、複数の系列のデータを独立に復調する。

ここで、アンテナ１２の本数は「４」であり、アンテナ１４の本数も「４」であるので、アンテナ１２とアンテナ１４の間の伝送路の組合せは「１６」になる。第ｉアンテナ１２ｉから第ｊアンテナ１４ｊとの間の伝送路特性をｈｉｊと示す。図中において、第１アンテナ１２ａと第１アンテナ１４ａとの間の伝送路特性がｈ１１、第１アンテナ１２ａから第２アンテナ１４ｂとの間の伝送路特性がｈ１２、第２アンテナ１２ｂと第１アンテナ１４ａとの間の伝送路特性がｈ２１、第２アンテナ１２ｂから第２アンテナ１４ｂとの間の伝送路特性がｈ２２、第４アンテナ１２ｄから第４アンテナ１４ｄとの間の伝送路特性がｈ４４と示されている。なお、これら以外の伝送路は、図の明瞭化のために省略する。

第１無線装置１０ａは、可変長のデータ信号の前段に配置されたＨＴ−ＳＩＧであって、かつデータ信号の長さを示した複数ビットの値であるＬＥＮＧＴＨが含められたＨＴ−ＳＩＧを含んだパケット信号を送信する。なお、ＬＥＮＧＴＨは、１２ビットの値である。また、第１無線装置１０ａは、ＨＴ−ＳＩＧの前段に配置されたＬ−ＳＩＧであって、かつＨＴ−ＳＩＧでのデータレートに関する情報であるＲＡＴＥが含められたＬ−ＳＩＧを含んだパケット信号を送信する。このような状況下において、第１無線装置１０ａは、複数のＯＦＤＭシンボルにて形成されるべきＨＴ−ＳＩＧのそれぞれに対し、ＬＥＮＧＴＨを分割しながら対応づけている。

例えば、ＬＥＮＧＴＨの１２ビットのうち、下位の８ビットがＨＴ−ＳＩＧ１に対応づけられ、上位の４ビットがＨＴ−ＳＩＧ２に対応づけられる。また、データ信号の長さが減少すると、対応を維持しながらＨＴ−ＳＩＧのシンボル数が減少される。すなわち、ＨＴ−ＳＩＧ１だけが送信され、その際、ＬＥＮＧＴＨのうちの８ビットだけが送信される。一方、第１無線装置１０ａは、Ｌ−ＳＩＧに含められたＲＡＴＥに対応したデータレートと、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数とを対応づけることによって、ＲＡＴＥにてＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を特定する。

第２無線装置１０ｂは、パケット信号を受信し、Ｌ−ＳＩＧに含められたＲＡＴＥからデータレートを特定しながら、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を特定する。また、第２無線装置１０ｂは、ＨＴ−ＳＩＧに含まれたＬＥＮＧＴＨをもとに、データ信号の長さを特定することによって、データ信号を処理する。その際、第２無線装置１０ｂは、ＨＴ−ＳＩＧを形成したＯＦＤＭシンボルから、ビットの値を抽出し、抽出したビットの値を合成することによって、データの長さを特定する。なお、第１無線装置１０ａと第２無線装置１０ｂとが逆になってもよい。

図３（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００におけるパケットフォーマットを示す図である。図３（ａ）は、ＨＴ−ＳＩＧがひとつである場合に相当し、図３（ｂ）は、ＨＴ−ＳＩＧがふたつである場合に相当する。図３（ａ）では、４つの系列に含まれたデータが、送信の対象とされるものとし、第１から第４の系列に対応したパケットフォーマットが上段から下段に順に示される。第１の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」等が配置される。「Ｌ−ＳＴＦ」、「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「ＨＴ−ＳＩＧ」は、従来システムに対応したタイミング推定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号、制御信号、ＭＩＭＯシステムに対応した制御信号にそれぞれ相当する。「ＨＴ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」は、ＭＩＭＯシステムに対応したタイミング推定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号に相当する。一方、「データ１」は、データ信号である。

また、第２の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ−５０ｎｓ」と「ＨＴ−ＬＴＦ−４００ｎｓ」等が配置される。また、第３の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ−１００ｎｓ」と「ＨＴ−ＬＴＦ−２００ｎｓ」等が配置される。また、第４の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ−１５０ｎｓ」と「ＬＴＦ−６００ｎｓ」等が配置される。ここで、「４００ｎｓ」等は、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｄｅｌａｙ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）におけるシフト量を示す。ＣＤＤとは、所定の区間において、時間領域の波形をシフト量だけ後方にシフトさせ、所定の区間の最後部から押し出された波形を所定の区間の先頭部分に循環的に配置させる処理である。すなわち、「Ｌ−ＳＴＦ（５０ｎｓ）」には、「Ｌ−ＳＴＦ」に対して、５０ｎｓの遅延量にて循環的なタイミングシフトがなされている。

また、第１の系列において、ＨＴ−ＬＴＦが、先頭から「ＨＴ−ＬＴＦ」、「−ＨＴ−ＬＴＦ」、「ＨＴ−ＬＦＴ」、「−ＨＴ−ＬＴＦ」の順に配置されている。ここで、これらを順に、すべての系列において「第１成分」、「第２成分」、「第３成分」、「第４成分」と呼ぶ。すべての系列の受信信号に対して、第１成分−第２成分＋第３成分−第４成分の演算を行えば、受信装置において、第１の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分＋第２成分＋第３成分＋第４成分の演算を行えば、受信装置において、第２の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分−第２成分−第３成分＋第４成分の演算を行えば、受信装置において、第３の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分＋第２成分−第３成分−第４成分の演算を行えば、受信装置において、第４の系列に対する所望信号が抽出される。なお、加減処理は、ベクトル演算にて実行される。

「Ｌ−ＬＴＦ」から「ＨＴ−ＳＩＧ１」等までの部分は、従来システムと同様に、「５２」サブキャリアを使用する。なお、「５２」サブキャリアのうちの「４」サブキャリアがパイロット信号に相当する。一方、「ＨＴ−ＬＴＦ」等以降の部分は、「５６」サブキャリアを使用する。図３（ｂ）では、「ＨＴ−ＳＩＧ１」の後段に「ＨＴ−ＳＩＧ２」が配置されている。それ以外は、図３（ａ）と同一であるので、説明を省略する。また、特に本実施例に関連して、「Ｌ−ＳＴＦ」には、「ＲＡＴＥ」が含まれ、「ＨＴ−ＳＩＧ１」、「ＨＴ−ＳＩＧ２」には、「ＬＥＮＧＴＨ」が含まれる。

図４は、第１無線装置１０ａの構成を示す。第１無線装置１０ａは、無線部２０と総称される第１無線部２０ａ、第２無線部２０ｂ、第４無線部２０ｄ、ベースバンド処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６、制御部３０を含む。また信号として、時間領域信号２００と総称される第１時間領域信号２００ａ、第２時間領域信号２００ｂ、第４時間領域信号２００ｄ、周波数領域信号２０２と総称される第１周波数領域信号２０２ａ、第２周波数領域信号２０２ｂ、第４周波数領域信号２０２ｄを含む。なお、第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａと同様に構成される。

無線部２０は、受信動作として、アンテナ１２によって受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。無線部２０は、ベースバンドの信号を時間領域信号２００としてベースバンド処理部２２に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）やＡ／Ｄ変換部も含まれる。

無線部２０は、送信動作として、ベースバンド処理部２２からのベースバンドの信号を周波数変換し、無線周波数の信号を導出する。ここで、ベースバンド処理部２２からのベースバンドの信号も時間領域信号２００として示す。無線部２０は、無線周波数の信号をアンテナ１２に出力する。また、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。時間領域信号２００は、時間領域に変換されたマルチキャリア信号であり、デジタル信号であるものとする。

ベースバンド処理部２２は、受信動作として、複数の時間領域信号２００をそれぞれ周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。ベースバンド処理部２２は、アダプティブアレイ信号処理の結果を周波数領域信号２０２として出力する。ひとつの周波数領域信号２０２が、図示しない第２無線装置１０ｂから送信された複数の系列のそれぞれに相当する。また、ベースバンド処理部２２は、送信動作として、変復調部２４から、周波数領域の信号としての周波数領域信号２０２を入力し、周波数領域の信号を時間領域に変換し、複数のアンテナ１２のそれぞれに対応づけながら時間領域信号２００として出力する。

送信処理において使用すべきアンテナ１２の数は、制御部３０によって指定されるものとする。ここで、周波数領域の信号である周波数領域信号２０２は、図１のごとく、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順番に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。

図５は、周波数領域の信号の構成を示す。ここで、図１に示したサブキャリア番号「−２８」から「２８」のひとつの組合せを「ＯＦＤＭシンボル」というものとする。「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルは、サブキャリア番号「１」から「２８」、サブキャリア番号「−２８」から「−１」の順番にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの前に、「ｉ−１」番目のＯＦＤＭシンボルが配置され、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの後ろに、「ｉ＋１」番目のＯＦＤＭシンボルが配置されているものとする。なお、図３の「Ｌ−ＳＩＧ」等の部分では、ひとつの「ＯＦＤＭシンボル」に対して、サブキャリア番号「−２６」から「２６」の組合せが使用される。

図４に戻る。また、ベースバンド処理部２２は、図３（ａ）−（ｂ）のパケットフォーマットに対応したパケット信号を生成するために、ＣＤＤを実行する。ＣＤＤは、行列Ｃとして、以下のように実行される。

ここで、δは、シフト量を示し、ｌは、サブキャリア番号を示している。さらに、行列Ｃと系列との乗算は、サブキャリアを単位にして実行される。すなわち、ベースバンド処理部２２は、Ｌ−ＳＴＦ等内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行する。また、シフト量は、図３（ａ）−（ｂ）に対応するように、系列を単位にして異なった値に設定される。

変復調部２４は、受信処理として、ベースバンド処理部２２からの周波数領域信号２０２に対して、復調とデインタリーブを実行する。なお、復調は、サブキャリア単位でなされる。変復調部２４は、復調した信号をＩＦ部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、インタリーブと変調を実行する。変復調部２４は、変調した信号を周波数領域信号２０２としてベースバンド処理部２２に出力する。送信処理の際に、変調方式は、制御部３０によって指定されるものとする。

ＩＦ部２６は、受信処理として、複数の変復調部２４からの信号を合成し、ひとつのデータストリームを形成する。さらに、ひとつのデータスクリームを復号する。ＩＦ部２６は、復号したデータストリームを出力する。また、ＩＦ部２６は、送信処理として、ひとつのデータストリームを入力し、符号化した後に、これを分離する。さらに、ＩＦ部２６は、分離したデータを複数の変復調部２４に出力する。送信処理の際に、符号化率は、制御部３０によって指定されるものとする。ここで、符号化の一例は、たたみ込み符号化であり、復号の一例は、ビタビ復号であるとする。

制御部３０は、第１無線装置１０ａのタイミング等を制御する。まず、制御部３０による送信処理を説明する。制御部３０は、ＩＦ部２６、変復調部２４、ベースバンド処理部２２と共に、可変長のデータ信号、例えば図３（ａ）の「データ１」等の前段に配置されたＨＴ−ＳＩＧであって、かつＬＥＮＧＴＨが含められたＨＴ−ＳＩＧを含んだパケット信号を生成する。前述のごとく、ＬＥＮＧＴＨは、１２ビットにて規定されているものとする。

図６は、制御部３０に記憶されたデータ長に関するテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、ビット値欄９０、データ長欄９２を含む。ビット値欄９０には、１２ビットによって指定されるＬＥＮＧＴＨの値が１０進数にて示されている。また、データ長欄９２には、ＬＥＮＧＴＨによって指定されるデータ信号の長さが示されている。ここでは、データ信号の長さは、「Ｌ２５５」等によって示されているが、これは、特定のＯＦＤＭシンボル数や、ビット数に対応するものとする。また、「Ｌ」の後の数字が大きくなるほど、データ信号が長くなるものとする。なお、ＬＥＮＧＴＨの値が「２５５」である場合、ＬＥＮＧＴＨの下位８ビットが「１」であり、上位４ビットが「０」になっている。そのため、ＬＥＮＧＴＨの値が「２５５」以下である場合、このような値は、ＬＥＮＧＴＨの下位８ビットにて示される。図４に戻る。

ＨＴ−ＳＩＧの変調方式がＢＰＳＫであり、符号化率が１／２であるとき、ひとつのＯＦＤＭシンボルにて２４ビットの情報が伝送される。また、ＬＥＮＧＴＨの他に、５ビットの「データレートの情報」、４ビットの「ＣＲＣビット」、６ビットの「テールビット」、１ビットの「リザーブビット」が、ＨＴ−ＳＩＧに含まれるべきである。そのため、ＨＴ−ＳＩＧとして、ひとつのＯＦＤＭシンボルだけでは不足し、ＨＴ−ＳＩＧとしてふたつのＯＦＤＭシンボルが基本的に使用される。

制御部３０は、複数のシンボルにて形成されるべきＨＴ−ＳＩＧのそれぞれ、すなわち図３（ｂ）のＨＴ−ＳＩＧ１とＨＴ−ＳＩＧ２に対し、ＬＥＮＧＴＨの複数ビットを分割しながら対応づけている。具体的には、ＬＥＮＧＴＨのうちの下位８ビットがＨＴ−ＳＩＧ１に対応づけられ、上位４ビットがＨＴ−ＳＩＧ２に対応づけられる。図７は、制御部３０によるＬＥＮＧＴＨの分割を示す。上段は、ＨＴ−ＳＩＧ１とＨＴ−ＳＩＧ２の配置を示しており、図３（ｂ）の該当部分と同一である。図示のごとく、ＨＴ−ＳＩＧ１の後段にＨＴ−ＳＩＧ２が配置される。下段は、１２ビットにて構成されるＬＥＮＧＴＨを示す。図の左側がＬＳＢに対応し、図の右側がＭＳＢに対応するので、図の左側が下位ビットに相当し、図の右側が上位ビットに相当する。ＬＥＮＧＴＨの下位８ビットが前方のＨＴ−ＳＩＧ１に配置され、上位４ビットがＨＴ−ＳＩＧ２に配置される。図４に戻る。

制御部３０は、データ信号の長さが減少すると、対応を維持しながらＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数も減少させる。具体的に制御部３０は、データ信号の長さが図６の「Ｌ２５５」以下になると、後方のＨＴ−ＳＩＧ２を除去する。その際、ＨＴ−ＳＩＧ１には、ＬＥＮＧＴＨのうちの下位８ビットが対応づけられており、前述の対応が維持されている。すなわち、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧ１だけを送信する場合に、ＨＴ−ＳＩＧ２も送信する場合と同一の下位８ビットをＨＴ−ＳＩＧ１に配置する。データ信号の長さが短くなると、その長さを示すためにＬＥＮＧＴＨの１２ビットは不要となるので、制御部３０は、下位の８ビットだけを使用する。

このような状況下において、新たな情報の付加を回避しながら、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を通知するために、制御部３０は以下のような処理を実行する。前述のごとく、制御部３０は、図３（ａ）−（ｂ）のごとく、ＨＴ−ＳＩＧの前段にＬ−ＳＩＧを配置しており、Ｌ−ＳＩＧには、ＨＴ−ＳＩＧでのデータレートに関する情報、すなわち「ＲＡＴＥ」が含められている。ＲＡＴＥは、少なくとも変調方式と符号化率によって定められている。例えば、変調方式「ＢＰＳＫ」、符号化率「１／２」が「６Ｍｂｐｓ」に相当する。さらに、制御部３０は、ＲＡＴＥの値と、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数とを対応づけることによって、ＲＡＴＥの値にてＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を特定する。

図８は、制御部３０に記憶されたデータレートに関するテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、ＲＡＴＥ欄４０、変調方式欄４２、符号化率欄４４、シンボル数欄４６が含められる。ＲＡＴＥ欄４０には、ＲＡＴＥにおいて規定されている４ビットの値が示されている。変調方式欄４２と符号化率欄４４には、ＲＡＴＥの値に対応した変調方式と符号化率が示されている。例えば、ＲＡＴＥ「１１０１」は、変調方式「ＢＰＳＫ」と符号化率「１／２」に対応しており、前述のごとく、「６Ｍｂｐｓ」に相当する。シンボル数欄４６は、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を示す。すなわち、ＲＡＴＥが「１１０１」である場合に、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数は「２」になる。そのとき、ＨＴ−ＳＩＧ１とＨＴ−ＳＩＧ２とが使用される。一方、ＲＡＴＥが「１１１１」である場合に、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数は「１」になる。そのとき、ＨＴ−ＳＩＧ１が使用される。

ＨＴ−ＳＩＧがひとつのＯＦＤＭシンボルを使用する場合は、ふたつのＯＦＤＭシンボルを使用する場合よりも符号化率を大きくするので、ひとつのＯＦＤＭシンボルあたりにおいて伝送可能なデータ量が増加する。また、以上のごとく、ＨＴ−ＳＩＧのシンボル数を通知するため、ＲＡＴＥを異なった値に設定する場合に、制御部３０は、一定の変調方式に固定しながら、符号化率の値を変更する。すなわち、制御部３０は、変調方式としてＢＰＳＫを使用し、符号化率として「１／２」あるいは「３／４」を使用する。この理由を説明するために、Ｌ−ＳＩＧとＨＴ−ＳＩＧにおけるコンスタレーションを使用する。

図９（ａ）−（ｂ）は、Ｌ−ＳＩＧとＨＴ−ＳＩＧでのコンスタレーションを示す。図９（ａ）は、Ｌ−ＳＩＧに対して規定されているコンスタレーションを示す。横軸が同相軸（以下、「Ｉ軸」という）を示し、縦軸が直交軸（以下、「Ｑ軸」という）を示す。図示のごとく、Ｉ軸上の「＋１」あるいは「−１」に信号点が配置される。図９（ｂ）は、ＨＴ−ＳＩＧに対して規定されているコンスタレーションを示す。図示のごとく、Ｑ軸上の「＋１」あるいは「−１」に信号点が配置されており、この配置は、Ｌ−ＳＩＧに対して規定されている信号点の配置と直交した関係になっている。この配置は、受信装置に、ＨＴ−ＳＩＧを自動的に検出させるために規定されている。

すなわち、受信装置が受信すべきパケット信号がＭＩＭＯシステムに対応している場合に、Ｌ−ＳＩＧの後段にＨＴ−ＳＩＧが配置されているが、パケット信号が従来システムに対応している場合に、Ｌ−ＳＩＧの後段にＨＴ−ＳＩＧが配置されていない。そのため、受信装置は、ＢＰＳＫのコンスタレーションの変化から、Ｌ−ＳＩＧの後段にＨＴ−ＳＩＧが配置されているか否かを特定する。以上の結果、ＨＴ−ＳＩＧに対する変調方式として「ＢＰＳＫ」のみが使用可能である。ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を特定するために、符号化率との対応づけがなされている。

また、別の理由は以下の通りである。一般的に、従来システムに対応した無線装置（以下、「従来装置」という）では、受信したパケット信号の宛先が自分でないとき、Ｌ−ＳＩＧに含まれたＬＥＮＧＴＨを確認し、当該ＬＥＮＧＴＨに応じた期間、受信処理を実行し、送信処理を実行しない。また、従来システムとのパケット信号の衝突を回避するために、なるべく長い間、従来装置に送信を停止させることが望まれる。そのため、従来装置に送信を停止させるために、無線装置１０は、Ｌ−ＳＩＧに含まれたＬＥＮＧＴＨになるべく長いデータ長の値を入れ、ＲＡＴＥになるべく低いデータレートの値を入れるべきである。その結果、ＨＴ−ＳＩＧの期間を長くするために、変調方式ＢＰＳＫと符号化率１／２との組合せが望ましい。一方、データ長が短くなれば、ＨＴ−ＳＩＧ１のみで十分であり、従来装置に送信を停止させる期間も短くなる傾向にある。したがって、ＨＴ−ＳＩＧ１の期間を短くするために、変調方式ＢＰＳＫと符号化率３／４とが望ましい。最終的に、制御部３０は、ＩＦ部２６、変復調部２４、ベースバンド処理部２２から、生成したパケット信号を送信させる。

続いて、制御部３０による受信処理を説明する。制御部３０は、無線部２０、ベースバンド処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６を介して、パケット信号を受信する。パケット信号は、図３（ａ）−（ｂ）のごとく、ＨＴ−ＳＩＧの前段にＬ−ＳＩＧが配置されており、Ｌ−ＳＩＧには、ＲＡＴＥが含まれている。さらに、ＲＡＴＥは、前述のごとく、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数と対応づけられている。また、ＨＴ−ＳＩＧには、ＬＥＮＧＴＨが含まれており、ＨＴ−ＳＩＧ１とＨＴ−ＳＩＧ２に対して、ＬＥＮＧＴＨが分割されながら対応づけられている。特に、ＨＴ−ＳＩＧ１には、ＬＥＮＧＴＨのうちの下位の８ビットが対応づけられており、データ信号の長さが短い場合には、ＨＴ−ＳＩＧ２が除去されることによって、ＬＥＮＧＴＨのうちの下位の８ビットが伝送される。すなわち、データ信号の長さが減少すると、対応を維持しながらＨＴ−ＳＩＧのシンボル数も減少される。

制御部３０は、受信したパケット信号のうち、Ｌ−ＳＩＧに含められたＲＡＴＥをもとに、ＨＴ−ＳＩＧに対するデータレートを特定する。データレートの特定は、変調方式の特定と符号化率の特定によってなされる。なお、受信したパケット信号がＭＩＭＯシステムに対応せず、従来システムに対応する場合、Ｌ−ＳＩＧの後段にデータ信号が配置されるが、そのときのＲＡＴＥは、データ信号に対するデータレートを示す。また、制御部３０では、パケット信号がＭＩＭＯシステムに対応しているかあるいは従来システムに対応しているかを検出する。このような検出は公知の技術によって実行されればよいので、ここでは、説明を省略する。制御部３０は、ＲＡＴＥの値に応じて、処理すべきＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を特定する。すなわち、制御部３０では、ＲＡＴＥが「１１０１」である場合に、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が「２」であると特定し、ＲＡＴＥが「１１１１」である場合に、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が「１」であると特定する。

制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧに含まれたＬＥＮＧＴＨをもとに、データ信号の長さを特定する。ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が「２」である場合、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧ１からＬＥＮＧＴＨの下位８ビットを抽出し、ＨＴ−ＳＩＧ２からＬＥＮＧＴＨの上位４ビットを抽出し、これらを合成することによって、１２ビットのＬＥＮＧＴＨを生成する。さらに、制御部３０は、生成した１２ビットのＬＥＮＧＴＨから、データ信号の長さを特定する。

一方、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が「１」である場合、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧ１からＬＥＮＧＴＨの下位８ビットを抽出する。しかしながら、ＨＴ−ＳＩＧ２は送信されていないので、制御部３０は、上位４ビットを取得しない。その代わり制御部３０は、ＬＥＮＧＴＨの下位８ビットに、「００００」となる上位４ビットを合成することによって、１２ビットのＬＥＮＧＴＨを生成する。すなわち、制御部３は、オール０によって上位４ビットを埋める。このように、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数に応じて、取得すべきビット数を調節する。制御部３０は、無線部２０、ベースバンド処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６に対して、特定したデータ信号の長さをもとにデータ信号を処理させる。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図１０は、ベースバンド処理部２２の構成を示す。ベースバンド処理部２２は、受信用処理部５０、送信用処理部５２を含む。受信用処理部５０は、ベースバンド処理部２２における動作のうち、受信動作に対応する部分を実行する。すなわち、受信用処理部５０は、時間領域信号２００に対してアダプティブアレイ信号処理を実行しており、そのために時間領域信号２００のウエイトベクトルの導出を実行する。また、受信用処理部５０は、アレイ合成した結果を周波数領域信号２０２として出力する。

送信用処理部５２は、ベースバンド処理部２２における動作のうち、送信動作に対応する部分を実行する。すなわち、受信用処理部５０は、周波数領域信号２０２を変換することによって、時間領域信号２００を生成する。また、送信用処理部５２は、複数の系列を複数のアンテナ１２にそれぞれ対応づける。さらに、送信用処理部５２は、図３（ａ）−（ｂ）に示されたようなＣＤＤを実行する。なお、送信用処理部５２は、最終的に時間領域信号２００を出力する。

図１１は、受信用処理部５０の構成を示す。受信用処理部５０は、ＦＦＴ部７４、ウエイトベクトル導出部７６、合成部８０と総称される第１合成部８０ａ、第２合成部８０ｂ、第３合成部８０ｃ、第４合成部８０ｄを含む。

ＦＦＴ部７４は、時間領域信号２００に対してＦＦＴを実行することによって、時間領域信号２００を周波数領域の値に変換する。ここで、周波数領域の値は、図５のように構成されているものとする。すなわち、ひとつの時間領域信号２００に対する周波数領域の値は、ひとつの信号線にて出力される。

ウエイトベクトル導出部７６は、周波数領域の値から、サブキャリア単位にウエイトベクトルを導出する。なお、ウエイトベクトルは、複数の系列のそれぞれに対応するように導出され、ひとつの系列に対するウエイトベクトルは、アンテナ１２の数に対応した要素をサブキャリア単位に有する。また、複数の系列のそれぞれに対応したウエイトベクトルの導出には、ＨＴ−ＬＴＦ等が使用される。また、ウエイトベクトルを導出するために、適応アルゴリズムが使用されてもよく、あるいは伝送路特性が使用されてもよいが、これらの処理には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。なお、ウエイトベクトル導出部７６は、ウエイトを導出する際に、前述のごとく、第１成分−第２成分＋第３成分−第４成分等の演算を実行する。最終的に、前述のごとく、サブキャリア、アンテナ１２、系列のそれぞれを単位にして、ウエイトが導出される。

合成部８０は、ＦＦＴ部７８にて変換された周波数領域の値と、ウエイトベクトル導出部７６からのウエイトベクトルとによって、合成を実行する。例えば、ひとつの乗算対象として、ウエイトベクトル導出部７６からのウエイトベクトルのうち、ひとつのサブキャリアに対応したウエイトであって、かつ第１の系列に対応したウエイトベクトルが選択される。選択されたウエイトは、アンテナ１２のそれぞれに対応した値を有する。

また、別の乗算対象として、ＦＦＴ部７８にて変換された周波数領域の値のうち、ひとつのサブキャリアに対応した値が選択される。選択された値は、アンテナ１２のそれぞれに対応した値を有する。なお、選択されたウエイトと選択された値は、同一のサブキャリアに対応する。アンテナ１２のそれぞれに対応づけられながら、選択されたウエイトと選択された値が、それぞれ乗算され、乗算結果が加算されることによって、第１の系列のうちのひとつのサブキャリアに対応した値が導出される。第１合成部８０ａでは、以上の処理が他のサブキャリアに対しても実行され、第１の系列が導出される。また、第２合成部８０ｂから第４合成部８０ｄでは、同様の処理によって、第２の系列から第４の系列がそれぞれ導出される。導出された第１の系列から第４の系列は、第１周波数領域信号２０２ａから第４周波数領域信号２０２ｄとしてそれぞれ出力される。

図１２は、送信用処理部５２の構成を示す。送信用処理部５２は、分散部６６、ＩＦＦＴ部６８を含む。ＩＦＦＴ部６８は、周波数領域信号２０２に対してＩＦＦＴを実行し、時間領域の信号を出力する。その結果、ＩＦＦＴ部６８は、系列のそれぞれに対応した時間領域の信号を出力する。

分散部６６は、ＩＦＦＴ部６８からの系列とアンテナ１２とを対応づける。ここでは、使用されるアンテナ１２の数と系列の数とが同一であるとするので、ひとつの系列をひとつのアンテナ１２にそのまま対応づける。さらに、分散部６６は、送信すべき系列、すなわちパケット信号のそれぞれのうち、「Ｌ−ＳＩＧ」等に対して、ＣＤＤを実行する。

図１３は、第１無線装置１０ａにおける送信処理の手順を示すフローチャートである。制御部３０は、データ長をビット値として取得、すなわち１２ビットのＬＥＮＧＴＨを取得する（Ｓ１０）。ＬＥＧＮＴＨによって示されたデータ長がしきい値より長ければ（Ｓ１２のＹ）、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧを２ＯＦＤＭシンボルに設定する（Ｓ１４）。ここで、しきい値は、図６において「２５５」あるいは「Ｌ２５５」と規定される。また、制御部３０は、ＲＡＴＥを「１１０１」に設定し（Ｓ１６）、ＬＥＮＧＴＨを分割する（Ｓ１８）。その結果、制御部３０は、Ｌ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ１、ＨＴ−ＳＩＧ２の内容を決定する（Ｓ２０）。

一方、ＬＥＧＮＴＨによって示されたデータ長がしきい値より長くなければ（Ｓ１２のＮ）、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧを１ＯＦＤＭシンボルに設定する（Ｓ２２）。また、制御部３０は、ＲＡＴＥを「１１１１」に設定し（Ｓ２４）、ＬＥＮＧＴＨの下位８ビットを抽出する（Ｓ２６）。その結果、制御部３０は、Ｌ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ１の内容を決定する（Ｓ２８）。最終的に、制御部３０は、決定された内容にてパケット信号を生成する（Ｓ３０）。

図１４は、第１無線装置１０ａにおける受信処理の手順を示すフローチャートである。無線部２０、ベースバンド処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６を介して、制御部３０は、パケット信号を受信する（Ｓ５０）。Ｌ−ＳＩＧに含まれたＲＡＴＥが「１１０１」であり（Ｓ５２のＹ）、ＨＴ−ＳＩＧがＱ−ＢＰＳＫであれば（Ｓ５４のＹ）、制御部３０は、データレートを６Ｍｂｐｓに特定する（Ｓ５６）。ここで、Ｑ−ＢＰＳＫとは、図図９（ｂ）に示したコンスタレーションに相当する。すなわち、変調方式がＢＰＳＫに特定され、符号化率が１／２に特定される。また、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧを２ＯＦＤＭシンボルに特定する（Ｓ５８）。制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧ１とＨＴ−ＳＩＧ２のそれぞれに含まれたＬＥＮＧＴＨを合成し（Ｓ６０）、データ長を特定する（Ｓ６２）。

一方、Ｌ−ＳＩＧに含まれたＲＡＴＥが「１１０１」でなく（Ｓ５２のＮ）、「１１１１」であり（Ｓ６４のＹ）、ＨＴ−ＳＩＧがＱ−ＢＰＳＫであれば（Ｓ６６のＹ）、制御部３０は、データレートを９Ｍｂｐｓに特定する（Ｓ６８）。すなわち、変調方式がＢＰＳＫに特定され、符号化率が３／４に特定される。また、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧを１ＯＦＤＭシンボルに特定する（Ｓ７０）。制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧ１に含まれたＬＥＮＧＴＨから、データ長を特定する（Ｓ７２）。最終的に、制御部３０は、特定したデータレートとデータ長にて、ベースバンド処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６に復調を実行させる（Ｓ７６）。

ＲＡＴＥが「１１１１」でなく（Ｓ６４のＮ）、あるいはＨＴ−ＳＩＧがＱ−ＢＰＳＫでなければ（Ｓ５４のＮ、Ｓ６６のＮ）、従来システムのモード（Ｓ７４）であるとして、無線装置１０は、従来システムに対応した処理を実行する。従来システムに対応した処理は、公知の技術によって実現されるので、説明を省略する。

本発明の実施例によれば、Ｌ−ＳＩＧに含められたＲＡＴＥと、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数とを対応づけるので、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が示された情報をＬ−ＳＩＧに付加しなくても、ＯＦＤＭシンボル数を特定できる。また、Ｌ−ＳＩＧに新たな情報を付加しないので、利用効率の低減を抑制できる。また、Ｌ−ＳＩＧのフォーマットが既に決定されていても、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を指定できる。また、ＯＦＤＭシンボル数が小さくなると高速なデータレートを対応づけることによって、ＯＦＤＭシンボルの減少による送信可能なデータ量の低下を抑制できる。また、ＲＡＴＥを異なった値に設定する場合に、変調方式を固定するので、変調に対する処理を軽減できる。

また、Ｌ−ＳＩＧに対するＢＰＳＫと、ＨＴ−ＳＩＧに対するＢＰＳＫが互いに直交したコンスタレーションとなるように規定されている場合であっても、対応できる。Ｌ−ＳＩＧに対するＢＰＳＫと、ＨＴ−ＳＩＧに対するＢＰＳＫが互いに直交したコンスタレーションとなるように規定され、この規定を使用しながらパケット信号の形式を受信装置に自動検出させる場合であっても、対応できる。また、Ｌ−ＳＩＧに含められたＲＡＴＥと、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数とが対応づけられているので、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を示した情報がＬ−ＳＩＧに付加されていなくても、受信装置は、ＯＦＤＭシンボル数を特定できる。

また、ふたつのＯＦＤＭシンボルにて形成されるべきＨＴ−ＳＩＧのそれぞれに対し、ＬＥＮＧＴＨを分割して対応づけており、データ信号の長さが減少すると、対応を維持しながらＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数も減少させるので、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数に応じたデータ信号の長さを指定できる。また、ひとつのＨＴ−ＳＩＧに含まれるＬＥＮＧＴＨのビット数が減少するので、ＨＴ−ＳＩＧが１ＯＦＤＭシンボルである場合に、伝送すべきＬＥＮＧＴＨのビット数を減少できる。また、伝送すべきＬＥＮＧＴＨのビット数を減少するので、ひとつのＨＴ−ＳＩＧに他の情報を付加できる。また、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が変化する場合であっても、ＨＴ−ＳＩＧの前方のＯＦＤＭシンボルに含まれる情報を同一の形式にて構成できるので、ＨＴ−ＳＩＧに対する送信処理を簡易にできる。また、ＨＴ−ＳＩＧの前方のＯＦＤＭシンボルに含まれる情報が同一の形式にて構成されるので、付加的なＯＦＤＭシンボルを追加することによって、付加的な情報を伝送できる。

また、ふたつのＯＦＤＭシンボルにて形成されるべきＨＴ−ＳＩＧのそれぞれに対し、ＬＥＮＧＴＨが分割して対応づけられ、データ信号の長さが減少すると、対応を維持しながらＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数も減少されるので、受信装置は、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数に応じたデータ信号の長さを取得できる。また、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が変化する場合であっても、ＨＴ−ＳＩＧの前方のＯＦＤＭシンボルに含まれるＬＥＮＧＴＨが同一の形式にて構成されるので、ＨＴ−ＳＩＧに対する受信処理を簡易にできる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧ１にＬＥＮＧＴＨの下位ビットを対応づけ、ＨＴ−ＳＩＧ２にＬＥＮＧＴＨの上位ビットを対応づけている。しかしながらこれに限らず例えば、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧ１にＬＥＮＧＴＨの上位８ビットを対応づけ、ＨＴ−ＳＩＧ２にＬＥＮＧＴＨの下位４ビットを対応づけてもよい。すなわち、制御部３０は、複数のＯＦＤＭシンボルのうちの前方のＯＦＤＭシンボルに対して、ＬＥＮＧＴＨを形成すべき複数ビットのうちの上位ビットを対応づけてもよい。その際、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が減少する場合に、後方のＯＦＤＭシンボル、すなわちＨＴ−ＳＩＧ２を除去する。本変形例によれば、ふたつのＯＦＤＭシンボルにＬＥＮＧＴＨを含める場合であっても、ひとつのＯＦＤＭシンボルのみをＨＴ−ＳＩＧとして受信可能な受信装置に対して、およそのデータ信号の長さを通知できる。前述のごとく、データ長が長ければ、２ＯＦＤＭシンボルのＨＴ−ＳＩＧが必要になる。しかしながら、ＨＴ−ＳＩＧ２の受信がオプションであれば、ＨＴ−ＳＩＧ２を検出できない無線装置が存在する可能性がある。そのため、ＨＴ−ＳＩＧ１に上位ビットを配置しておけば、上記のような無線装置でもおよそのデータ長を検出できる。

また、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧ１のＯＦＤＭシンボル数がひとつである場合に、当該ＯＦＤＭシンボルに対して、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が複数である場合と同一のビット数「８」にて、ＬＥＮＧＴＨを形成すべき複数ビットのうちの下位８ビットを配置してもよい。すなわち、ＯＦＤＭシンボルの数に応じて、ＬＥＮＧＴＨを形成すべき複数ビットのうち、別の部分をＨＴ−ＳＩＧ１に配置してもよい。図１５（ａ）−（ｂ）は、変形例に係るＬＥＮＧＴＨの分割を示す。図１５（ａ）−（ｂ）は、図７に対応する。図１５（ａ）は、ＬＥＮＧＴＨのうちの上位８ビットをＨＴ−ＳＩＧ１に配置し、下位４ビットをＨＴ−ＳＩＧ２に配置する場合を示す。図１５（ｂ）は、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が「１」になった場合のＬＥＮＧＴＨの配置を示す。図示のごとく、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が「１」になると、ＬＥＮＧＴＨの上位８ビットでなく、下位８ビットがＨＴ−ＳＩＧ１に配置される。本変形例によれば、ひとつのＯＦＤＭシンボルによっても、データ信号の長さを指定できる。

一方、受信処理について、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数に応じて、ＬＥＮＧＴＨのうちの取得すべきビット数を調節しながら、データの長さを特定する。すなわち、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が「１」であるときに、上位８ビットのＬＥＮＧＴＨの値からデータの長さを特定できる。本変形例によれば、ひとつのＯＦＤＭシンボルのみをＨＴ−ＳＩＧとして受信できる場合に、ふたつのＯＦＤＭシンボルにてデータ信号の長さが指定されていても、およそのデータ信号の長さを取得できる。

また、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数がひとつである場合に、当該ＯＦＤＭシンボルに対して、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数が複数である場合と同一のビット数「８」にて、複数ビットのうちの下位８ビットが配置されているときに、制御部３０は、下位８ビットの値からデータの長さを特定してもよい。本変形例によれば、ＯＦＤＭシンボル数がひとつである場合に、それに応じたデータの長さを特定できる。つまり、ＬＥＮＧＴＨを構成すべき複数ビットが分割され、複数のＯＦＤＭシンボルに対応づけられていればよい。

本発明の実施例において、制御部３０は、Ｌ−ＳＩＧに含められたＲＡＴＥの値に応じて、ＨＴ−ＳＩＧのデータレートを別の値に設定している。しかしながらこれに限らず例えば、制御部３０は、Ｌ−ＳＩＧに含められたＲＡＴＥの値を異なった値に設定する場合であっても、ＨＴ−ＳＩＧに対するデータレートを一定の値に固定してもよい。具体的には、ＲＡＴＥが「１１１１」であっても、あるいは「１１０１」であっても、制御部３０は、６Ｍｂｐｓ、すなわち変調方式をＢＰＳＫに、符号化率を１／２に設定する。一方、受信処理について、制御部３０は、Ｌ−ＳＩＧに含められたＲＡＴＥの値が異なった値に設定されている場合であっても、処理すべきＨＴ−ＳＩＧに対するデータレートを一定の値に固定してもよい。本変形例によれば、実際のデータレートとして予め規定した値を使用するので、ＲＡＴＥによって、ＨＴ−ＳＩＧに対するデータレートの代わりにＯＦＤＭシンボル数を特定できる。すなわち、ＲＡＴＥによってＯＦＤＭシンボル数が特定できればよい。

本発明の実施例において、ＩＦ部２６は、ＨＴ−ＳＩＧのそれぞれのＯＦＤＭシンボルを単位にして、たたみ込み符号化を実行している。すなわち、それぞれのＯＦＤＭシンボルに対して、テールビットが付加される。しかしながらこれに限らず例えば、ＩＦ部２６は、ＨＴ−ＳＩＧを複数のＯＦＤＭシンボルにて形成する際、複数のＯＦＤＭシンボルに対して一体的なたたみ込み符号化を実行してもよい。この場合、複数のＯＦＤＭシンボルに共通したテールビットが付加される。なお、たたみ込み符号化以外の符号化、例えばブロック符号化がなされてもよく、その際はパリティビット等が付加される。また、ＣＲＣを適用する場合でも同様である。本変形例によれば、複数のＯＦＤＭシンボルに対して一体的な誤り訂正符号化を実行することによって、冗長ビットの数を低減できるので、利用効率を向上できる。

本発明の実施例において、ＨＴ−ＳＩＧは、最大２ＯＦＤＭシンボルであると規定している。しかしながらこれに限らず、ＨＴ−ＳＩＧは、最大２ＯＦＤＭシンボル以上であってもよい。この場合、ＬＥＮＧＴＨを分割したビットが、複数のＯＦＤＭシンボルのすべてに配置されてもよく、複数のＯＦＤＭシンボルの一部に配置されてもよい。本変形例によれば、ＨＴ−ＳＩＧのＯＦＤＭシンボル数を増加できる。

本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す図である。 本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｂ）は、図２の通信システムにおけるパケットフォーマットを示す図である。 図２の第１無線装置の構成を示す図である。 図４における周波数領域の信号の構成を示す図である。 図４の制御部に記憶されたデータ長に関するテーブルのデータ構造を示す図である。 図４の制御部によるＬＥＮＧＴＨの分割を示す図である。 図４の制御部に記憶されたデータレートに関するテーブルのデータ構造を示す図である。 図９（ａ）−（ｂ）は、図３（ａ）−（ｂ）におけるＬ−ＳＩＧとＨＴ−ＳＩＧでのコンスタレーションを示す図である。 図４のベースバンド処理部の構成を示す図である。 図１０の受信用処理部の構成を示す図である。 図１０の送信用処理部の構成を示す図である。 図４の第１無線装置における送信処理の手順を示すフローチャートである。 図４の第１無線装置における受信処理の手順を示すフローチャートである。 図１５（ａ）−（ｂ）は、変形例に係るＬＥＮＧＴＨの分割を示す図である。

符号の説明

１０ 無線装置、 １２ アンテナ、 １４ アンテナ、 ２０ 無線部、 ２２ ベースバンド処理部、 ２４ 変復調部、 ２６ ＩＦ部、 ３０ 制御部、 ５０ 受信用処理部、 ５２ 送信用処理部、 １００ 通信システム。

Claims (9)

1. 第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を生成する生成部と、
   前記生成部において生成したパケット信号を送信する送信部とを備え、
   前記生成部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数を特定することを特徴とする送信装置。
2. 前記生成部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートを異なった値に設定する場合であっても、第１の制御信号に対する伝送レートを一定の値に固定することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートは、少なくとも変調方式と符号化率によって定められており、
   前記生成部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートを異なった値に設定する場合に、一定の変調方式に固定しながら、符号化率の値を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置。
4. 前記生成部は、第１の制御信号を複数のシンボルにて形成する際、複数のシンボルに対して誤り訂正符号化または誤り検出符号化を一体的に実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の送信装置。
5. 第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を受信する受信部と、
   前記受信部において受信したパケット信号のうち、第２の制御信号に含められた情報をもとに、第１の制御信号に対する伝送レートを特定する特定部と、
   前記特定部において特定した伝送レートをもとに、第１の制御信号を処理する処理部とを備え、
   前記受信部において受信した第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とが対応づけられることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数が示されており、
   前記特定部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートに応じて、処理すべき第１の制御信号のシンボル数を特定し、
   前記処理部は、前記特定部において特定したシンボル数をもとに、第１の制御信号を処理することを特徴とする受信装置。
6. 前記処理部は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートが異なった値に設定されている場合であっても、処理すべき第１の制御信号に対する伝送レートを一定の値に固定することを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
7. 第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を送信する送信装置と、
   前記送信装置によって送信されたパケット信号を受信してから、第２の制御信号をもとに第１の制御信号を処理する受信装置とを備え、
   前記送信装置は、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数を特定することを特徴とする通信システム。
8. 第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を送信する送信方法であって、
   第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートと、第１の制御信号のシンボル数とを対応づけることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数を特定することを特徴とする送信方法。
9. 第１の制御信号の前段に配置された第２の制御信号であって、かつ第１の制御信号での伝送レートに関する情報が含められた第２の制御信号を含んだパケット信号を受信してから、第２の制御信号に含められた情報をもとに第１の制御信号に対する伝送レートを特定することによって、第１の制御信号を処理する受信方法であって、
   第２の制御信号に含められた情報と、第１の制御信号のシンボル数とが対応づけられることによって、第２の制御信号に含められた情報にて第１の制御信号のシンボル数が示されており、第２の制御信号に含められた情報に対応した伝送レートに応じて、処理すべき第１の制御信号のシンボル数を特定することを特徴とする受信方法。

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