JP7295343B2 - 無線通信システム、送信方法及び受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリアンブル信号ブロックを含むか否かを選択可能なフレームを用いて無線通信を行う無線通信システムに関する。

一般に、無線通信システムでは、物理層の送信フレームの先頭に既知のプリアンブル信号ブロックが幾つか付加される。このプリアンブル信号ブロックは、送信部の送信利得制御や受信部の受信自動利得制御、同期捕捉等の処理に使用される。また、このプリアンブル信号ブロックも含め、ヘッダ信号ブロック、チャネル推定用の既知信号ブロック、本来のデータ伝送部分（実データ）であるデータシンボルブロック等は、フレームフォーマットで数が定められているのが一般的である。

ここで、特許文献１には、プリアンブル検出に要する処理量を削減しつつ、受信信号が小さい場合のプリアンブル誤検出を低減できるようにする発明が開示されている。また、特許文献２には、伝搬路のＣ／Ｎ比が劣化した場合でもプリアンブルを正確に検出できるようにする発明が開示されている。

特開２００３－２４４１１８号公報 特開２００３－３０４２９６号公報

例えば、ＭＩＬ－ＳＴＤ－１８８－１１０Ｄのような通信規格では、プリアンブル信号ブロック数を、０を含む任意の数に設定することができる。つまり、プリアンブル信号ブロックを含まないフレームが存在し得る。しかしながら、プリアンブル信号ブロックを含まないフレームを使用する場合の送信利得制御や受信自動利得制御、同期捕捉等のシーケンスについては十分に検討されておらず、改善の余地がある。

本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、プリアンブル信号ブロックを含まないフレームを無線通信に使用する場合にも利得制御を適切に行えるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、無線通信システムを以下のように構成した。
すなわち、本発明は、利得制御に使用されるプリアンブル信号が格納されるプリアンブル信号ブロックを含むか否かを選択可能なフレームを用いて送信機と受信機が無線通信を行う無線通信システムに関するものであり、以下の技術的特徴を有する。

送信機は、当該送信機の電力増幅器からループバックされた信号の電力と送信信号の電力との差分の利得値を送信信号に乗算する自動送信利得制御部と、前フレーム時に自動送信利得制御部で使用された利得値又は所定の利得値を送信信号に乗算する固定送信利得乗算部と、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含める場合には、自動送信利得制御部で利得制御された送信信号を選択し、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含めない場合には、固定送信利得乗算部で利得制御された送信信号を選択する送信信号選択部とを有する。

受信機は、受信信号の電力と目標電力との差分の利得値を用いて受信信号に乗算する自動利得制御部と、前フレーム時に自動利得制御部で使用された利得値又は所定の利得値を受信信号に乗算する固定利得乗算部と、受信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックが含まれている場合には、自動利得制御部で利得制御された受信信号を選択し、受信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックが含まれていない場合には、固定利得乗算部で利得制御された受信信号を選択する受信信号選択部とを有する。

また、受信機は、自動利得制御部で利得制御された受信信号に対してプリアンブル信号との相関演算を行うプリアンブル相関演算部と、プリアンブル相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたか否かを判定するプリアンブル相関閾値判定部とを更に有し、受信信号選択部は、プリアンブル相関閾値判定部により、プリアンブル相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、自動利得制御部で利得制御された受信信号を選択する。

また、受信機は、固定利得乗算部で利得制御された受信信号に対してパラメータ検出用信号との相関演算を行うヘッダ相関演算部と、ヘッダ相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたか否かを判定するヘッダ相関閾値判定部とを有し、受信信号選択部は、ヘッダ相関閾値判定部により、ヘッダ相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、固定利得乗算部で利得制御された受信信号を選択する。

なお、受信機は、所定の利得値がそれぞれ異なるＫ個の固定利得乗算部と、これら固定利得乗算部にそれぞれ対応するＫ個のヘッダ相関演算部及びヘッダ相関閾値判定部とを有し、受信信号選択部は、ｋ番目（ただし、ｋ＝１～Ｍ）のヘッダ相関閾値判定部により、ｋ番目のヘッダ相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、ｋ番目の固定利得乗算部で利得制御された受信信号を選択するようにしてもよい。

また、本発明は、以下のような送信方法として実現することもできる。
すなわち、利得制御に使用されるプリアンブル信号が格納されるプリアンブル信号ブロックを含むか否かを選択可能なフレームを用いて受信機へ信号を送信する記送信機が、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含める場合には、当該送信機の電力増幅器からループバックされた信号の電力と送信信号の電力との差分の利得値を送信信号に乗算する利得制御を行い、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含めない場合には、前フレーム時に送信信号の利得制御で使用された利得値又は所定の利得値を送信信号に乗算する利得制御を行う。

また、本発明は、以下のような受信方法として実現することもできる。
すなわち、利得制御に使用されるプリアンブル信号が格納されるプリアンブル信号ブロックを含むか否かを選択可能なフレームを用いて送信機から送信された信号を受信する受信機が、受信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックが含まれている場合には、受信信号の電力と目標電力との差分の利得値を用いて受信信号に乗算する利得制御を行い、受信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックが含まれていない場合には、前フレーム時に受信信号の利得制御で使用された利得値又は所定の利得値を受信信号に乗算する利得制御を行う。

本発明によれば、プリアンブル信号ブロックを含まないフレームを無線通信に使用する場合にも送信利得制御及び受信利得制御を適切に行えるようになる。よって、通信を安定的に維持できる無線通信システムを提供することが可能となる。

第１実施形態に係る無線通信システムの送信部及び受信部の構成例を示す図である。 本発明を適用できるフレームフォーマットの一例を示す図である。 第１及び第２実施形態における送信電力制御部の構成例を示す図である。 第１実施形態における受信電力制御部の構成例を示す図である。 第１実施形態における復調処理入力信号の選択方法の一例を示す図である。 第２実施形態に係る無線通信システムの送信部及び受信部の構成例を示す図である。 第２実施形態における受信電力制御部の構成例を示す図である。 第２実施形態における復調処理入力信号の選択方法の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る無線通信システムについて図面を参照して説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの送信部及び受信部の構成例を示してある。第１実施形態に係る無線通信システムは、送信側の装置に搭載される送信部（送信機）と、受信側の装置に搭載される受信部（受信機）とを有する。

送信部は、誤り訂正符号化部１０１と、インタリーブ部１０２と、変調部１０３と、フレーム生成部１０４と、送信レート変換部１０５と、送信電力制御部１０６と、ＤＡＣ（デジタル－アナログ変換器）１０７と、送信周波数変換部１０８と、電力増幅部１０９と、ＬＢ（ループバック）周波数変換部１１０と、ＡＤＣ（アナログ－デジタル変換器）１１１と、送信アンテナ１１２とを備える。

受信部は、受信アンテナ１２１と、受信ＬＮＡ（低雑音増幅）部１２２と、受信周波数変換部1２３と、ＡＤＣ１２４と、受信レート変換部１２５と、受信電力制御部１２６と、パラメータ検出部１２７と、復調部１２８と、デインタリーブ部１２９と、誤り訂正復号部１２０とを備える。

誤り訂正符号化部１０１は、上位層から出力された送信情報ビット系列（伝送データ）が入力される。誤り訂正符号化部１０１は、入力された送信情報ビット系列に対して誤り訂正符号化を施す。誤り訂正符号化によって得られた符号化ビット系列は、インタリーブ部１０２へ出力される。

インタリーブ部１０２は、入力された符号化ビット系列を所定の順序に並び替えるインタリーブ処理を行う。インタリーブ処理によって得られた変調ビット系列は、変調部１０３へ出力される。

変調部１０３は、入力された変調ビット系列に対して所定の変調方式に基づく変調処理を施す。変調処理によって得られた変調信号は、フレーム生成部１０４へ出力される。

フレーム生成部１０４は、入力された変調信号を所定フォーマットのフレームに格納する。このフレームには、プリアンブル信号、パラメータ検出用信号、チャネル推定用既知信号なども格納される。プリアンブル信号は、送信部の送信利得制御や受信部の受信自動利得制御、同期捕捉等の処理に使用される。パラメータ検出用信号は、変調方式やインタリーブサイズ等のパラメータを受信側に伝達するために使用される。パラメータ検出用信号は、例えば、変調方式やインタリーブサイズ等の組み合わせを示すコード値として規定され、複数パターンあるコード値のいずれかがセットされる。チャネル推定用既知信号は、チャネル推定処理に使用される。

本発明を適用できるフレームは、例えば、図２に示すようなフォーマットである。図２のフレームは、プリアンブル信号が格納されるプリアンブル信号ブロックＡｎ（ただし、ｎ＝０～Ｎ）と、パラメータ検出用信号が格納されるヘッダ信号ブロックＢｐ（ただし、ｐ＝０～Ｐ）と、チャネル推定用既知信号が格納される既知信号ブロックＣｑ（ただし、ｑ＝０～Ｑ）と、伝送データの変調信号が格納されるデータシンボルブロックＤｍ（ただし、ｍ＝０～Ｍ）とを有している。フレーム生成部１０４によって生成されたフレームは、送信レート変換部１０５へ出力される。

送信レート変換部１０５は、変調信号を含むフレーム全体に対して変調のサンプリングレートからＤＡＣのサンプリングレートへの変換処理を施す。サンプリングレート変換されたフレーム信号（すなわち、送信信号）は、送信電力制御部１０６へ出力される。

送信電力制御部１０６は、入力された送信信号と、自動電力制御用として電力増幅部１０９からＬＢ周波数変換部１１０及びＡＤＣ１１１を経由してループバックされた信号とを用いて、所定の送信出力電力になるよう電力を制御する。電力制御された送信信号は、ＤＡＣ１０７へ出力される。

送信電力制御部１０６の詳細について、図３を用いて説明する。図３に示すように、本例の送信電力制御部１０６は、自動送信利得制御部２０１と、固定送信利得乗算部２０２と、選択部２０３とを備える。

自動送信利得制御部２０１は、電力増幅部１０９の利得の温度特性や個体差を吸収するための処理を行う。すなわち、自動送信利得制御部２０１は、入力された送信信号の電力と、電力増幅部１０９からのループバック信号の電力との差分を算出し、送信信号にその差分利得を乗じ、選択部２０３へ出力する。

固定送信利得乗算部２０２は、入力された送信信号に対して、前フレーム時に送信自動電力制御部２０１で算出した利得値又は所定の利得値（例えば１０ｄＢ）を乗じ、選択部２０３へ出力する。本例では、前フレーム時に送信自動電力制御部２０１で利得値が算出されている場合は、その利得値が送信信号に乗じられ、そうでない場合は、所定の利得値が送信信号に乗じられる。

選択部２０３は、現フレームのプリアンブル信号ブロック数Ｎが０の場合、つまり、
フレームにプリアンブル信号ブロックを含めない場合は、固定送信利得乗算部２０２の出力信号を選択してＤＡＣ１０７へ出力する。また、選択部２０３は、現フレームのプリアンブル信号ブロック数Ｎが０より大きい場合、つまり、フレームにプリアンブル信号ブロックを含める場合は、自動送信電力制御部２０１の出力信号を選択してＤＡＣ１０７へ出力する。

ＤＡＣ１０７は、入力された送信信号を、デジタル信号から所定の電圧範囲のアナログ信号に変換する。アナログ変換された送信信号は、送信周波数変換部１０８へ出力される。

送信周波数変換部１０８は、入力された送信信号を、ベースバンド周波数信号から送信高周波信号へ周波数変換する。周波数変換された送信信号は、電力増幅部１０９へ出力される。

電力増幅部１０９は、入力された送信信号を無線システムが必要とする電力まで増幅する。電力増幅された送信信号は、送信アンテナ１１２へ出力される。また、電力増幅部１０９は、送信アンテナ１１２へ出力する送信信号を所定の利得分減衰させて、ループバック信号としてＬＢ周波数変換部１１０へ出力する。

ＬＢ周波数変換部１１０は、電力増幅部１０９からのループバック信号を、送信高周波信号からベースバンド周波数信号へ周波数変換する。周波数変換されたループバック信号は、ＡＤＣ１１１へ出力される。

ＡＤＣ１１１は、入力されたループバック信号を所定のサンプリングレートでサンプリングすることでアナログ信号から所定のビット数のデジタル信号に変換する。デジタル変換されたループバック信号は、送信電力制御部１０６へ出力される。

送信アンテナ１１２は、入力された高周波信号を空間に放射する。

受信アンテナ１２１は、送信アンテナ１１２から放射された高周波信号を受信し、受信信号を受信ＬＮＡ部１２２へ出力する。

受信ＬＮＡ部１２２は、入力された受信信号を低雑音増幅器で増幅する。電力増幅された受信信号は、受信周波数変換部１２３へ出力される。

受信周波数変換部１２３は、入力された受信信号をベースバンド周波数信号へ周波数変換する。周波数変換された受信信号は、ＡＤＣ１２４へ出力される。

ＡＤＣ１２４は、入力された受信信号を所定のサンプリングレートでサンプリングすることでアナログ信号から所定のビット数のデジタル信号に変換する。デジタル変換された受信信号は、受信レート変換部１２５へ出力される。

受信レート変換部１２５は、入力された受信信号に対してＡＤＣのサンプリングレートから変調のサンプリングレートへの変換処理を施す。サンプリングレート変換された受信信号は、受信電力制御部１２６へ出力される。

受信電力制御部１２６は、後段の処理を一定の信号レベルで処理するために、受信信号の電力を算出し、規定された目標電力にする利得を計算し、受信信号に利得を乗じる処理を施す。電力制御された受信信号は、パラメータ検出部１２７へ出力される。

受信電力制御部１２６の詳細について、図４を用いて説明する。図４に示すように、本例の受信電力制御部１２６は、自動利得制御部３０１と、プリアンブル相関演算部３０２と、プリアンブル相関閾値判定部３０３と、固定利得乗算部３０４と、ヘッダ相関演算部３０５と、ヘッダ相関閾値判定部３０６と、選択部３０７とを備える。

自動利得制御部３０１は、入力された受信信号の電力と目標電力との差分を算出し、受信信号にその差分利得を乗じ、プリアンブル相関演算部３０２及び選択部３０７へ出力する。この目標電力は、受信部側で復調を適切に行えるように設定された電力である。

プリアンブル相関演算部３０２は、自動利得制御部３０１の出力信号に対してプリアンブル信号との相関演算を行い、相関値をプリアンブル相関閾値判定部３０３へ出力する。

プリアンブル相関閾値判定部３０３は、プリアンブル相関演算部３０２で算出した相関値のピーク検出を行い、検出されたピーク値が予め設定した閾値を越えているかを判定し、判定結果を選択部３０７へ出力する。ピーク値が閾値を超える場合は、同期捕捉してフレームタイミングを検出すると共にプリアンブル信号を検出したことを意味する。ピーク値が閾値を超える場合は、プリアンブル信号を検出できかったことを意味する。

固定利得乗算部３０４は、前フレーム時に自動利得制御部３０１で算出した利得値又は所定の利得値（例えば１０ｄＢ）を乗じた受信信号を、ヘッダ先頭相関演算部３０５及び選択部３０７へ出力する。本例では、前フレーム時に自動利得制御部３０１で利得値が算出されている場合は、その利得値が送信信号に乗じられ、そうでない場合は、所定の利得値を送信信号に乗じられる。固定利得乗算部３０４で使用される所定の利得値は、送信部の固定送信利得乗算部２０２で使用される所定の利得値と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。

ヘッダ先頭相関演算部３０５は、固定利得乗算部３０４の出力信号に対して取り得るパターンのヘッダ先頭信号との相関演算を行い、それぞれのパターンについて相関値をヘッダ相関閾値判定部３０６へ出力する。ヘッダ先頭信号とは、ヘッダ信号ブロックに設定可能な各パターンのパラメータ検出用信号における先頭数ブロックの信号である。なお、固定利得乗算部３０４の出力信号に対し、パラメータ検出用信号そのものと相関演算を行うようにしても構わない。

ヘッダ相関閾値判定部３０６は、ヘッダ先頭相関演算部３０５で算出した相関値のピーク検出を行い、検出されたピーク値が予め設定した閾値を越えているかを判定し、判定結果を選択部３０７へ出力する。ピーク値が閾値を超える場合は、同期捕捉してフレームタイミングを検出すると共にいずれかのパターンのヘッダ先頭信号を検出できたことを意味する。ピーク値が閾値を超える場合は、いずれのパターンのヘッダ先頭信号も検出できなかったことを意味する。ヘッダ相関閾値判定部３０６で使用される閾値は、プリアンブル相関閾値判定部３０３で使用される閾値と同じ値である。

選択部３０７は、プリアンブル相関閾値判定部３０３の判定結果と、ヘッダ相関閾値判定部３０６の判定結果とに基づいて、パラメータ検出部１２７へ出力する復調処理入力信号を選択する。

図５には、復調処理入力信号を選択する処理のフローチャート例を示してある。選択部３０７は、受信待ち状態において、プリアンブル相関閾値判定部３０３の判定結果に基づいて、プリアンブル信号が検出されたかを判断する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。プリアンブル信号が検出された場合には、選択部３０７は、自動利得制御部３０１の出力信号を復調処理入力信号に選択する（ステップＳ１０３）。一方、プリアンブル信号が検出されない場合には、選択部３０７は、ヘッダ相関閾値判定部３０６の判定結果に基づいて、ヘッダ先頭信号が検出されたかを判断する（ステップＳ１０４）。ヘッダ先頭信号が検出された場合には、選択部３０７は、固定利得乗算部３０４の出力信号を復調処理入力信号に選択する（ステップＳ１０５）。プリアンブル信号が検出されず、ヘッダ先頭信号も検出されない場合には、受信待ち状態に戻る（ステップＳ１０１）。

パラメータ検出部１２７は、受信電力制御部１２６からの出力信号（すなわち、選択部３０７で選択された復調処理入力信号）のフレームに含まれるヘッダ信号ブロックから、データブロックの変調方式やインタリーブサイズ等のパラメータを検出する。検出されたパラメータは、復調部１２８へ出力される。

復調部１２８は、入力されたパラメータに基づいて、受信電力制御部１２６からの出力信号のフレームに含まれるデータシンボルブロックに対してチャネル等化等の復調処理を施し、復調対数尤度比又は復調ビット（以下、復調信号）を算出する。算出された復調信号は、デインタリーブ部１２９へ出力される。

デインタリーブ部１２９は、入力された復調信号に対し、インタリーブ部１０２で並び替えられた信号系列の順序を元の符号化ビット系列と同じ順序に戻すデインタリーブ処理を施す。デインタリーブ処理によって得られた復調信号系列は、誤り訂正復号部１３０へ出力される。

誤り訂正復号部１３０は、入力された復調信号系列に対して誤り訂正処理を施す。誤り訂正処理によって得らえた復号ビット系列（伝送データ）は、上位層へ出力される。

以上のように、第１実施形態に係る無線通信システムでは、送信部の送信電力制御部１０６において、以下の処理が行われる。すなわち、自動送信利得制御部２０１が、電力増幅器１０９からループバックされた信号の電力と送信信号の電力との差分の利得値を送信信号に乗算する。固定送信利得乗算部２０２が、前フレーム時に自動送信利得制御部２０１で使用された利得値又は所定の利得値を送信信号に乗算する。選択部２０３が、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含める場合には、自動送信利得制御部２０１で利得制御された送信信号を選択し、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含めない場合には、固定送信利得乗算部２０２で利得制御された送信信号を選択する。

また、受信部の受信電力制御部１２６において、以下の処理が行われる。すなわち、自動利得制御部３０１が、受信信号の電力と目標電力との差分の利得値を用いて受信信号に乗算する。プリアンブル相関演算部３０２が、自動利得制御部３０１で利得制御された受信信号に対してプリアンブル信号との相関演算を行う。プリアンブル相関閾値判定部３０３が、プリアンブル相関演算部３０２で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたか否かを判定する。固定利得乗算部３０４が、前フレーム時に自動利得制御部３０１で使用された利得値又は所定の利得値を受信信号に乗算する。ヘッダ相関演算部３０５が、固定利得乗算部３０４で利得制御された受信信号に対してパラメータ検出用信号との相関演算を行う。ヘッダ相関閾値判定部３０６が、ヘッダ相関演算部３０５で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたか否かを判定する。選択部３０７が、プリアンブル相関閾値判定部３０３により、プリアンブル相関演算部３０２で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、自動利得制御部３０１で利得制御された受信信号を選択する。また、選択部３０７が、ヘッダ相関閾値判定部３０６により、ヘッダ相関演算部３０５で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、固定利得乗算部３０４で利得制御された受信信号を選択する。

以上の第１実施形態により、プリアンブル信号ブロックがフレームに含まれない場合であっても、前フレーム時の利得値又は予め定めておいた利得値を用いることで、送信利得制御及び受信利得制御を適切に行うことができる。

図６には、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの送信部及び受信部の構成例を示してある。第２実施形態に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムと基本的な構成は同じであるが、受信電力制御部１２６に代えて受信電力制御部４０１を備えた点で相違している。他の機能ブロック（１０１～１１１、１２１～１２５、１２７～１３０）は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

受信電力制御部４０１は、後段の処理を一定の信号レベルで処理するために、受信信号の電力を算出し、規定された目標電力にする利得を計算し、受信信号に利得を乗じる処理を施す。電力制御された受信信号は、パラメータ検出部１２７へ出力される。

受信電力制御部４０１の詳細について、図７を用いて説明する。図７に示すように、本例の受信電力制御部４０１は、自動利得制御部３０１と、プリアンブル相関演算部３０２と、プリアンブル相関閾値判定部３０３と、固定利得乗算部５０１と、ヘッダ相関演算部３０５と、ヘッダ相関閾値判定部３０６と、選択部５０２とを備える。固定利得乗算部５０１、ヘッダ相関演算部３０５、ヘッダ相関閾値判定部３０６は、複数系統（本例ではＫ系統）が設けられており、各系統は添え字ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）で識別される。自動利得制御部３０１と、プリアンブル相関演算部３０２と、プリアンブル相関閾値判定部３０３と、ヘッダ相関演算部３０５と、ヘッダ相関閾値判定部３０６は、第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

固定利得乗算部５０１－１～５０１－Ｋには、それぞれ異なる利得値が予め規定されている。例えば、ｋ番目の固定利得乗算部５０１－ｋに対し、ｋ番目に大きい利得値が１０ｄＢ間隔で設定される。ｋ番目の固定利得乗算部５０１－ｋは、自身に規定された利得値を乗じた受信信号を、ｋ番目のヘッダ先頭相関演算部３０５－ｋ及び選択部５０２へ出力する。

選択部５０２は、プリアンブル相関閾値判定部３０３の判定結果と、ヘッダ相関閾値判定部３０６－１～３０６－Ｋの判定結果とに基づいて、パラメータ検出部１２７へ出力する復調処理入力信号を選択する。

図８には、復調処理入力信号を選択する処理のフローチャート例を示してある。選択部５０２は、受信待ち状態において、プリアンブル相関閾値判定部３０３の判定結果に基づいて、プリアンブル信号が検出されたかを判断する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。プリアンブル信号が検出された場合には、選択部５０２は、自動利得制御部３０１の出力信号を復調処理入力信号に選択する（ステップＳ１０３）。一方、プリアンブル信号が検出されない場合には、選択部５０２は、ヘッダ相関閾値判定部３０６－１～３０６－Ｋの判定結果を順番に参照する。

具体的には、選択部５０２はまず、変数ｋを初期化（１をセット）する（ステップＳ２０１）。次に、選択部５０２は、変数ｋが定数Ｋ以下であるかを判定する（ステップＳ２０２）。次に、選択部５０２は、ｋ番目のヘッダ相関閾値判定部３０６－ｋの判定結果に基づいて、ヘッダ先頭信号が検出されたかを判断する（ステップＳ２０３）。ヘッダ先頭信号が検出された場合には、選択部５０２は、ｋ番目の固定利得乗算部５０１－ｋの出力信号を復調処理入力信号に選択する（ステップＳ２０４）。ヘッダ先頭信号が検出されない場合には、変数ｋをインクリメント（１を加算）し（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０２の判定に戻る。変数ｋが定数Ｋより大きい場合、すなわち、いずれのヘッダ先頭信号も検出されない場合には、受信待ち状態に戻る（ステップＳ１０１）。

以上のように、第２実施形態に係る無線通信システムでは、受信部の送信電力制御４０１において、以下の処理が行われる。すなわち、自動利得制御部３０１が、受信信号の電力と目標電力との差分の利得値を用いて受信信号に乗算する。プリアンブル相関演算部３０２が、自動利得制御部３０１で利得制御された受信信号に対してプリアンブル信号との相関演算を行う。プリアンブル相関閾値判定部３０３が、プリアンブル相関演算部３０２で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたか否かを判定する。ｋ番目の固定利得乗算部５０１－ｋが、前フレーム時に自動利得制御部３０１で使用された利得値又はｋ番目の所定の利得値を受信信号に乗算する。ｋ番目のヘッダ相関演算部３０５－ｋが、ｋ番目の固定利得乗算部５０１－ｋで利得制御された受信信号に対してパラメータ検出用信号との相関演算を行う。ｋ番目のヘッダ相関閾値判定部３０６－ｋが、ｋ番目のヘッダ相関演算部３０５－ｋで算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたか否かを判定する。選択部３０７が、プリアンブル相関閾値判定部３０３によってプリアンブル相関演算部３０２で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、自動利得制御部３０１で利得制御された受信信号を選択する。また、選択部３０７が、ｋ番目のヘッダ相関閾値判定部３０６－ｋにより、ｋ番目のヘッダ相関演算部３０５－ｋで算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、ｋ番目の固定利得乗算部５０１－ｋで利得制御された受信信号を選択する。

以上の第２実施形態により、プリアンブル信号ブロックがフレームに含まれない場合であっても、前フレーム時の利得値又は予め定めておいた複数の利得値を用いることで、送信利得制御及び受信利得制御をより適切に行うことができる。

以上、本発明について幾つかの実施形態に基づいて説明したが、本発明はここに記載された構成に限定されるものではなく、他の構成のシステムに広く適用することができることは言うまでもない。
また、本発明は、例えば、上記の処理に関する技術的手順を含む方法や、上記の処理をプロセッサにより実行させるためのプログラム、そのようなプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。

なお、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。更に、本発明の範囲は、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。

本発明は、プリアンブル信号ブロックを含むか否かを選択可能なフレームを用いて無線通信を行う無線通信システムに利用することができる。

１０１：誤り訂正符号化部、 １０２：インタリーブ部、 １０３：変調部、 １０４：フレーム生成部、 １０５：送信レート変換部、 １０６：送信電力制御部、 １０７：ＤＡＣ、 １０８：送信周波数変換部、 １０９：電力増幅部、 １１０：ＬＢ周波数変換部、 １１１：ＡＤＣ、 １１２：送信アンテナ、 １２１：受信アンテナ、 １２２：受信ＬＮＡ部、 １２３：受信周波数変換部、 １２４：ＡＤＣ、 １２５：受信レート変換部、 １２６：受信電力制御部、 １２７：パラメータ検出部、 １２８：復調部、 １２９：デインタリーブ部、 １３０：誤り訂正復号部、 ２０１：自動送信利得制御部、 ２０２：固定送信利得乗算部、 ２０３：選択部、 ３０１：自動利得制御部、 ３０２：プリアンブル相関演算部、 ３０３：プリアンブル閾値判定部、 ３０４：固定利得乗算部、 ３０５：ヘッダ相関演算部、 ３０６：ヘッダ相関閾値判定部、 ３０７：選択部、 ４０１：受信電力制御部、 ５０１：固定利得乗算部、 ５０２：選択部

Claims (6)

1. 利得制御に使用されるプリアンブル信号が格納されるプリアンブル信号ブロックを含むか否かを選択可能なフレームを用いて送信機と受信機が無線通信を行う無線通信システムにおいて、
   前記送信機は、当該送信機の電力増幅器からループバックされた信号の電力と送信信号の電力との差分の利得値を送信信号に乗算する自動送信利得制御部と、前フレーム時に前記自動送信利得制御部で使用された利得値又は所定の利得値を送信信号に乗算する固定送信利得乗算部と、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含める場合には、前記自動送信利得制御部で利得制御された送信信号を選択し、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含めない場合には、前記固定送信利得乗算部で利得制御された送信信号を選択する送信信号選択部とを有し、
   前記受信機は、受信信号の電力と目標電力との差分の利得値を用いて受信信号に乗算する自動利得制御部と、前フレーム時に前記自動利得制御部で使用された利得値又は所定の利得値を受信信号に乗算する固定利得乗算部と、受信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックが含まれている場合には、前記自動利得制御部で利得制御された受信信号を選択し、受信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックが含まれていない場合には、前記固定利得乗算部で利得制御された受信信号を選択する受信信号選択部とを有することを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
   前記受信機は、前記自動利得制御部で利得制御された受信信号に対してプリアンブル信号との相関演算を行うプリアンブル相関演算部と、前記プリアンブル相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたか否かを判定するプリアンブル相関閾値判定部とを更に有し、
   前記受信信号選択部は、前記プリアンブル相関閾値判定部により、前記プリアンブル相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、前記自動利得制御部で利得制御された受信信号を選択することを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
   前記フレームは、所定パターンのパラメータ検出用信号が格納されるヘッダ信号ブロックを更に有し、
   前記受信機は、前記固定利得乗算部で利得制御された受信信号に対してパラメータ検出用信号との相関演算を行うヘッダ相関演算部と、前記ヘッダ相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたか否かを判定するヘッダ相関閾値判定部とを有し、
   前記受信信号選択部は、前記ヘッダ相関閾値判定部により、前記ヘッダ相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、前記固定利得乗算部で利得制御された受信信号を選択することを特徴とする無線通信システム。
4. 請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
   前記受信機は、前記所定の利得値がそれぞれ異なるＫ個の固定利得乗算部と、これら固定利得乗算部にそれぞれ対応するＫ個のヘッダ相関演算部及びヘッダ相関閾値判定部とを有し、
   前記受信信号選択部は、ｋ番目（ただし、ｋ＝１～Ｍ）のヘッダ相関閾値判定部により、ｋ番目のヘッダ相関演算部で算出された相関値のピークが所定の閾値を超えたと判定された場合に、ｋ番目の固定利得乗算部で利得制御された受信信号を選択することを特徴とする無線通信システム。
5. 利得制御に使用されるプリアンブル信号が格納されるプリアンブル信号ブロックを含むか否かを選択可能なフレームを用いて送信機が受信機へ信号を送信する送信方法において、
   前記送信機が、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含める場合には、当該送信機の電力増幅器からループバックされた信号の電力と送信信号の電力との差分の利得値を送信信号に乗算する利得制御を行い、送信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックを含めない場合には、前フレーム時に送信信号の利得制御で使用された利得値又は所定の利得値を送信信号に乗算する利得制御を行うことを特徴とする送信方法。
6. 利得制御に使用されるプリアンブル信号が格納されるプリアンブル信号ブロックを含むか否かを選択可能なフレームを用いて送信機から送信された信号を受信機が受信する受信方法において、
   前記受信機が、受信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックが含まれている場合には、受信信号の電力と目標電力との差分の利得値を用いて受信信号に乗算する利得制御を行い、受信信号のフレームにプリアンブル信号ブロックが含まれていない場合には、前フレーム時に受信信号の利得制御で使用された利得値又は所定の利得値を受信信号に乗算する利得制御を行うことを特徴とする受信方法。

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