(57)【要約】【課題】データ送信における制御の精度を向上させる。【解決手段】  処理部２２は、複数のアンテナ１２のうちの少なくともひとつから、各アンテナ１２に対応したデータを送信する。制御部３０は、第２無線装置でのレート情報を第２無線装置に提供させるための要求信号を生成する。処理部２２は、要求信号を送信する際に、データを送信するためのアンテナ１２以外のアンテナ１２も含んだ複数のアンテナ１２から、複数のアンテナ１２のそれぞれに対応した既知信号も送信する。【選択図】図６
2010081653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第１既知信号と、複数の系列のそれぞれに配置される第２既知信号と、第１既知信号と同一の系列に配置されるデータが含まれたバース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バースト信号を処理する処理部とを備え、
前記受信部は、第２既知信号のうち、第１既知信号を配置した系列に配置される部分と、第２既知信号のうち、第１既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分とを異なったタイミングにて受信することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記受信部は、第１既知信号をもとにＡＧＣの利得を設定し、当該利得をもとに、第２既知信号のうち、第１既知信号を配置した系列に配置される部分と、第２既知信号のうち、第１既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分とをそれぞれ受信することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記処理部は、複数の系列のそれぞれに対して、独立した動作を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。
【請求項４】
複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第１既知信号と、複数の系列のそれぞれに配置される第２既知信号と、第１既知信号と同一の系列に配置されるデータが含まれたバースト信号を受信する場合に、第２既知信号のうち、第１既知信号を配置した系列に配置される部分と、第２既知信号のうち、第１既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分とを異なったタイミングにて受信することを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信技術および受信技術に関し、特に複数のアンテナから信号を送信し、また複数のアンテナによって信号を受信する送信方法および受信方法ならびにそれらを利用した無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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におけるバースト信号は、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。
【０００３】
受信装置が伝送路推定を実行するために、バースト信号内に、２種類の既知信号が設けられている。ひとつは、バース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、バース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。）。
【非特許文献１】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．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、それぞれのアンテナに対応したチャネルを設定する。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チャネル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変調方式を組合せれば、データレートはさらに高速化される。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムにおいて、データの通信に使用すべきアンテナの数を増減することによって、データレートの調節も可能になる。さらに、適応変調の適用によって、データレートの調節がより詳細になされる。このようなデータレートの調節を確実に実行するために、送信装置は、受信装置から、受信装置との間の無線伝送路に適したデータレートに関する情報（以下、「レート情報」という）を取得している方が望ましい。一方、ＭＩＭＯシステムにおいてレート情報が定期的に伝送されない場合、送信装置は、受信装置に対して、レート情報の送信を要求するための信号（以下、「レート要求信号」という）を送信する。
【０００６】
また、ＭＩＭＯシステムでの送信装置と受信装置におけるアンテナの指向性パターンの組合せは、例えば、以下の通りである。ひとつは、送信装置のアンテナがオムニパターンを有し、受信装置のアンテナがアダプティブアレイ信号処理でのパターンを有する場合である。別のものは、送信装置のアンテナと受信装置のアンテナの両者が、アダプティブアレイ信号処理でのパターンを有する場合である。前者の方がシステムを簡略化できるが、後者の方が、アンテナの指向性パターンをより詳細に制御できるので、特性を向上できる。後者の場合、送信装置が送信のアダプティブアレイ信号処理を実行するために、受信装置から、伝送路推定用の既知信号を予め受信する必要がある。アダプティブアレイアンテナ制御の精度を向上させるために、送信装置は、送信装置に含まれた複数のアンテナと、受信装置に含まれた複数のアンテナ間のそれぞれの伝送路特性を取得する方が望ましい。そのため、受信装置は、すべてのアンテナから伝送路推定用の既知信号を送信する。以下、データの通信に使用すべきアンテナの本数に関係なく、複数のアンテナから送信される伝送路推定用の既知信号を「トレーニング信号」という。
【０００７】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。受信装置によるレート情報の決定に誤差が含まれていれば、ＭＩＭＯシステムによる通信に誤りが生じ、伝送品質の低下および実効的なデータレートの低下がもたらされる。そのため、受信装置によるレート情報の決定は、正確になされる必要がある。また、実効的なデータレートを高めるためには、送信装置と受信装置間において、データ以外の信号、例えば、レート要求信号やトレーニング信号の伝送が、少ない方が望ましい。さらに、送信装置と受信装置のいずれかが、バッテリー駆動である場合、消費電力も低い方が望ましい。
【０００８】
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、データを伝送する際の制御の精度を向上させる送信方法およびそれを利用した無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから、可変データレートに対応した通信対象の無線装置に、各アンテナに対応したデータを送信する送信部と、通信対象の無線装置との間の無線伝送路に適したデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号を生成し、生成した要求信号をデータとして送信部から送信させる制御部とを備える。送信部は、要求信号を送信する際に、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから、複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号も送信する。
【００１０】
「データレート」を決定する要因には、一例として、変調方式、誤り訂正の符号化率、ＭＩＭＯシステムにおいて使用されるアンテナの本数がある。ここでは、「データレート」が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。
【００１１】
この態様によると、通信対象の無線装置に対して要求信号を送信する際に、複数のアンテナから既知信号を送信するので、通信対象の無線装置におけるデータレートの情報であって、かつ既知信号にもとづいて新たに生成されたデータレートの情報を取得でき、情報の精度を向上できる。
【００１２】
送信部は、要求信号を送信する際に、少なくとも複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号に対して、ビームフォーミングを実行してもよい。この場合、ビームフォーミングを実行することによって、通信対象の無線装置における信号強度を増加でき、より高速な値を有したデータレートの情報を取得できる。
【００１３】
複数のアンテナのうち、通信対象の無線装置からのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつのアンテナを選択する選択部をさらに備えてもよい。送信部は、選択部において選択されたアンテナから、既知信号を送信してもよい。この場合、制御信号を送信すべきアンテナの数を削減するので、消費電力を低減できる。
【００１４】
複数のアンテナによって、通信対象の無線装置から、受信用の既知信号を受信する受信部をさらに備えてもよい。選択部は、受信部において受信した既知信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した無線品質を導出し、無線品質のよいアンテナを優先的に選択してもよい。
【００１５】
「無線品質」は、無線回線の品質であり、これは、任意のパラメータによって評価されればよく、例えば、信号強度、遅延スプレッド、干渉量を含む。また、これらの組合せによって評価されてもよい。この場合、無線品質のよいアンテナを優先的に選択するので、データの伝送品質の悪化を抑制できる。
【００１６】
複数のアンテナによって、通信対象の無線装置から、受信用の既知信号を受信する受信部と、複数のアンテナのうち、既知信号を送信すべき少なくともひとつのアンテナを選択する選択部とをさらに備えてもよい。選択部は、受信部において受信した受信用の既知信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した無線品質を導出し、無線品質のよいアンテナを優先的に選択してもよい。この場合、送信の際に使用すべきアンテナの本数と、受信の際に使用すべきアンテナの本数を独立に設定できる。
【００１７】
本発明の別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数のアンテナのうち、通信対象の無線装置からのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつのアンテナを選択する選択部と、選択部において選択された少なくともひとつのアンテナに含まれたアンテナから、通信対象の無線装置に、各アンテナに対応したデータを送信し、かつ選択部において選択された少なくともひとつのアンテナから、各アンテナに対応した既知信号も送信する送信部と、を備える。
【００１８】
この態様によると、データを受信すべきアンテナから既知信号を送信するので、通信対象の無線装置における指向性の悪化を抑制でき、かつデータを受信すべきアンテナを選択するので、消費電力を低減できる。
【００１９】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから送信された可変データレートのデータであって、かつ各アンテナに対応したデータを受信する無線装置であって、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから送信された既知信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号を受信する受信部と、受信部において受信した既知信号をもとに、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトルを計算する受信応答ベクトル計算部と、受信応答ベクトル計算部において計算された受信応答ベクトルから、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の相関を計算する相関計算部と、相関計算部において計算された相関をもとに、データに対するデータレートを決定する決定部と、を備える。
【００２０】
この態様によると、受信応答ベクトル間の相関を考慮するので、複数のアンテナのそれぞれから送信された信号間の影響を反映でき、決定したデータレートの正確性を向上できる。
【００２１】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから送信された可変データレートのデータであって、かつ各アンテナに対応したデータを受信する無線装置であって、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから送信された既知信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号を受信する受信部と、受信部において受信した既知信号をもとに、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトルを計算する受信応答ベクトル計算部と、受信応答ベクトル計算部において計算された受信応答ベクトルから、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の電力比を計算する電力比計算部と、電力比計算部において計算された電力比とをもとに、データに対するデータレートを決定する決定部と、を備える。
【００２２】
この態様によると、受信応答ベクトル間の強度比を考慮するので、複数のアンテナのそれぞれから送信された信号間の影響を反映でき、決定したデータレートの正確性を向上できる。
【００２３】
受信部において受信される既知信号は、複数のキャリアを使用しており、決定部は、複数のキャリアのいずれかの状態をもとに、データに対するデータレートを決定してもよい。「複数のキャリアのいずれか」は、すべてのキャリアにおける相関や強度比が最もよいもの、最も悪いもの、予め定めた規則に対応したものであればよい。また、すべてのキャリアにおける相関や強度比の平均を計算することによって、擬似的なひとつのキャリアに対応させてもよい。また、一部のキャリアにおける相関や強度比の平均を計算することによって、擬似的なひとつのキャリアに対応させてもよい。この場合、複数のキャリアを使用するシステムに適用できる。「状態」とは、相関や電力比を含み、信号の品質を示す情報であればよい。
【００２４】
受信部は、既知信号を受信する際に、データレートについての情報の要求も受信し、受信部において受信した要求に対する応答として、決定部において決定したデータレートを通知する通知部をさらに備えてもよい。この場合、既知信号を受信する際に、要求信号も受信するので、決定したデータレートの情報を通知でき、精度の高いデータレートの情報を供給できる。
【００２５】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナのそれぞれに対応した第１既知信号と、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナのそれぞれに対応した第２既知信号と、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナのそれぞれに対応したデータが含まれたバースト信号を生成する生成部と、複数のアンテナを介して、生成部において生成されたバースト信号を送信する送信部と、を備える。
【００２６】
「第１既知信号」の一例は、通信対象の無線装置おいてＡＧＣを設定させるための信号であり、「第２既知信号」の一例は、通信対象の無線装置において伝送路の特性を推定させるための信号である。この態様によると、第１既知信号とデータを送信するためのアンテナを同一にするので、受信側において第１既知信号による推定結果をデータの受信に使用でき、データの受信の特性を向上できる。
【００２７】
生成部は、第２既知信号のうち、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナに対応した部分と、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナに対応した部分とを異なったタイミングに配置させてもよい。この場合、第２既知信号のうち、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナに対応した部分に対して、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナに対応した部分の影響を小さくできるので、受信側において、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナに対応した部分での第２既知信号にもとづく推定の精度を向上できる。
【００２８】
生成部は、第２既知信号を送信すべきアンテナの数まで、第１既知信号を送信すべきアンテナの数を増加させ、増加される前のアンテナのそれぞれに対応したデータを分割し、分割したデータを増加したアンテナに対応させてもよい。この場合、第１既知信号とデータを送信するためのアンテナを同一にするので、受信側において第１既知信号による推定結果をデータの受信に使用でき、データの受信の特性を向上できる。
【００２９】
生成部は、複数のサブキャリアを使用しつつ、バースト信号に含まれたデータを生成し、データの分割をサブキャリアを単位にして実行してもよい。この場合、分割されたデータ間の干渉を小さくできる。
【００３０】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数のアンテナのそれぞれからバースト信号を送信する送信部と、送信部から送信すべきバースト信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号と、既知信号の後段に配置されるデータとを含んだバースト信号を生成する生成部と、生成部において生成されるバースト信号に含まれるデータのデータレートを決定する決定部とを備える。生成部では、データが複数のアンテナのうちの少なくともひとつに対応している場合、対応すべきアンテナの数を増加させることによって、当該データを複数のアンテナに対応させ、決定部では、生成部がデータを複数のアンテナに対応させる場合、データを複数のアンテナに対応させる前でのデータレートよりも、低いデータレートに決定する。
【００３１】
この態様によると、複数のアンテナのそれぞれにデータを対応させる場合において、対応させられたアンテナからの無線伝送路の特性が、データの伝送に適していない場合であっても、データレートを低くすることによって、データの誤りの発生を低減できる。
【００３２】
生成部は、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数のアンテナのそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつデータを複数のアンテナに対応させる際に、データと同一のアンテナから送信される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用してもよい。この場合、データを複数のアンテナに対応させる場合において、ひとつのアンテナに対応した既知信号とデータに同一のサブキャリアを使用することによって、それぞれのデータに対して使用すべきサブキャリアの選択を容易にできる。
【００３３】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数のアンテナのそれぞれからバースト信号を送信する送信部と、送信部から送信すべきバースト信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号と、既知信号の後段に配置されるデータとを含んだバースト信号を生成する生成部とを備える。生成部は、データが複数のアンテナのうちの少なくともひとつに対応している場合、対応すべきアンテナの数を増加させることによって、当該データを複数のアンテナに対応させる手段と、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数のアンテナのそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつデータを複数のアンテナに対応させる際に、データと同一のアンテナから送信される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用する手段とを含む。
【００３４】
この態様によると、データを複数のアンテナに対応させる場合において、ひとつのアンテナに対応した既知信号とデータに同一のサブキャリアを使用することによって、それぞれのデータに対して使用すべきサブキャリアの選択を容易にできる。
【００３５】
本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから、可変データレートに対応した通信対象の無線装置に、各アンテナに対応したデータを送信する送信方法であって、通信対象の無線装置との間の無線伝送路に適したデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号を生成し、生成した要求信号をデータとして送信する際に、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから、複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号も送信する。
【００３６】
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、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから、通信対象の無線装置に、各アンテナに対応したデータを送信する送信方法であって、複数のアンテナのうち、通信対象の無線装置からのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつのアンテナを選択し、かつ選択された少なくともひとつのアンテナから、各アンテナに対応した既知信号も送信する。
【００３７】
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、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから、可変データレートに対応した通信対象の無線装置に、各アンテナに対応したデータを送信するステップと、通信対象の無線装置との間の無線伝送路に適したデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号を生成するステップを備える。送信するステップは、生成した要求信号をデータとして送信する際に、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから、複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号も送信する。
【００３８】
送信するステップは、要求信号を送信する際に、少なくとも複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号に対して、ビームフォーミングを実行してもよい。複数のアンテナのうち、通信対象の無線装置からのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつのアンテナを選択するステップをさらに備え、送信するステップは、選択されたアンテナから、既知信号を送信してもよい。複数のアンテナによって、通信対象の無線装置から、受信用の既知信号を受信するステップをさらに備え、選択するステップは、受信した既知信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した無線品質を導出し、無線品質のよいアンテナを優先的に選択してもよい。
【００３９】
複数のアンテナによって、通信対象の無線装置から、受信用の既知信号を受信するステップと、複数のアンテナのうち、既知信号を送信すべき少なくともひとつのアンテナを選択するステップとをさらに備えてもよい。選択するステップは、受信した受信用の既知信号をもとに、複数のアンテナのそれぞれに対応した無線品質を導出し、無線品質のよいアンテナを優先的に選択してもよい。
【００４０】
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、複数のアンテナのうち、通信対象の無線装置からのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつのアンテナを選択するステップと、選択された少なくともひとつのアンテナに含まれたアンテナから、通信対象の無線装置に、各アンテナに対応したデータを送信し、かつ選択された少なくともひとつのアンテナから、各アンテナに対応した既知信号も送信するステップと、を備える。
【００４１】
送信するステップにおいて送信すべきバースト信号であって、かつ既知信号とデータとを含んだバースト信号を生成するステップと、生成するステップにおいて生成されるバースト信号に含まれるデータのデータレートを決定するステップとをさらに備え、生成するステップでは、既知信号を送信すべきアンテナのうちの少なくともひとつにデータが対応している場合、対応すべきアンテナの数を増加させることによって、既知信号を送信すべきアンテナに、当該データを対応させ、決定するステップでは、生成するステップにおいて、既知信号を送信すべきアンテナに、データを対応させる場合、既知信号を送信すべきアンテナに、データを対応させる前でのデータレートよりも、低いデータレートに決定してもよい。生成するステップは、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数のアンテナのそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつ既知信号を送信すべきアンテナに、データを対応させる際に、データと同一のアンテナから送信される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用してもよい。
【００４２】
送信するステップにおいて送信すべきバースト信号であって、かつ既知信号とデータとを含んだバースト信号を生成するステップをさらに備え、生成するステップは、既知信号を送信すべきアンテナのうちの少なくともひとつにデータが対応している場合、対応すべきアンテナの数を増加させることによって、既知信号を送信すべきアンテナに、当該データを対応させるステップと、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数のアンテナのそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつ既知信号を送信すべきアンテナに、データを対応させる際に、データと同一のアンテナから送信される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用するステップとを含んでもよい。
【００４３】
本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから送信された可変データレートのデータであって、かつ各アンテナに対応したデータを受信する受信方法であって、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから送信された既知信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号をもとに、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトルを計算し、計算した受信応答ベクトルから、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の相関を計算し、相関をもとに、データに対するデータレートを決定する。
【００４４】
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、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから送信された可変データレートのデータであって、かつ各アンテナに対応したデータを受信する受信方法であって、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから送信された既知信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号をもとに、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトルを計算し、計算した受信応答ベクトルから、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の電力比を計算し、電力比をもとに、データに対するデータレートを決定する。
【００４５】
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、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから送信された可変データレートのデータであって、かつ各アンテナに対応したデータを受信する受信方法であって、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから送信された既知信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号を受信するステップと、受信した既知信号をもとに、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトルを計算するステップと、計算された受信応答ベクトルから、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の相関を計算するステップと、計算された相関をもとに、データに対するデータレートを決定するステップと、を備える。
【００４６】
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、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナから送信された可変データレートのデータであって、かつ各アンテナに対応したデータを受信する受信方法であって、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナから送信された既知信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号を受信するステップと、受信した既知信号をもとに、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトルを計算するステップと、計算された受信応答ベクトルから、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の電力比を計算するステップと、計算された電力比とをもとに、データに対するデータレートを決定するステップと、を備える。
【００４７】
受信するステップにおいて受信される既知信号は、複数のキャリアを使用しており、決定するステップは、複数のキャリアのいずれか状態をもとに、データに対するデータレートを決定してもよい。受信するステップは、既知信号を受信する際に、データレートについての情報の要求も受信し、受信した要求に対する応答として、決定するステップにおいて決定したデータレートを通知するステップをさらに備えてもよい。
【００４８】
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、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナのそれぞれに対応した第１既知信号と、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナのそれぞれに対応した第２既知信号と、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナのそれぞれに対応したデータが含まれたバースト信号を送信する
【００４９】
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、複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナのそれぞれに対応した第１既知信号と、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナも含んだ複数のアンテナのそれぞれに対応した第２既知信号と、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナのそれぞれに対応したデータが含まれたバースト信号を生成するステップと、複数のアンテナを介して、生成するステップにおいて生成されたバースト信号を送信するステップと、を備える。
【００５０】
生成するステップは、第２既知信号のうち、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナに対応した部分と、第１既知信号を送信するための少なくともひとつのアンテナ以外のアンテナに対応した部分とを異なったタイミングに配置させてもよい。生成するステップは、第２既知信号を送信すべきアンテナの数まで、第１既知信号を送信すべきアンテナの数を増加させ、増加される前のアンテナのそれぞれに対応したデータを分割し、分割したデータを増加したアンテナに対応させてもよい。生成するステップは、複数のサブキャリアを使用しつつ、バースト信号に含まれたデータを生成し、データの分割をサブキャリアを単位にして実行してもよい。
【００５１】
生成するステップは、第２既知信号を送信すべきアンテナの数まで、第１既知信号を送信すべきアンテナの数を増加させながら、増加される前のアンテナのそれぞれに対応したデータを増幅されたアンテナの数に分割し、第２既知信号を送信すべきアンテナのそれぞれに、分割したデータを対応させてもよい。生成するステップは、少なくとも第２既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、第２既知信号を送信すべきアンテナを単位にして、第２既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつ第２既知信号を送信すべきアンテナのそれぞれに、分割したデータを対応させる際に、データと同一のアンテナから送信される第２既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用してもよい。
【００５２】
生成するステップにおいて生成されるバースト信号に含まれるデータのデータレートを決定するステップをさらに備え、決定するステップでは、生成するステップにおいて、第２既知信号を送信すべきアンテナの数まで、第１既知信号を送信すべきアンテナの数を増加させない場合でのデータレートよりも、生成するステップにおいて、第２既知信号を送信すべきアンテナの数まで、第１既知信号を送信すべきアンテナの数を増加させる場合でのデータレートを低くしてもよい。
【００５３】
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、複数のアンテナのそれぞれからバースト信号を送信するステップと、送信するステップにおいて送信すべきバースト信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号と、既知信号の後段に配置されるデータとを含んだバースト信号を生成するステップと、生成するステップにおいて生成されるバースト信号に含まれるデータのデータレートを決定するステップとを備える。生成するステップでは、データが複数のアンテナのうちの少なくともひとつに対応している場合、対応すべきアンテナの数を増加させることによって、当該データを複数のアンテナに対応させ、決定するステップでは、生成するステップにおいてデータを複数のアンテナに対応させる場合、データを複数のアンテナに対応させる前でのデータレートよりも、低いデータレートに決定する。
【００５４】
生成するステップは、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数のアンテナのそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつデータを複数のアンテナに対応させる際に、データと同一のアンテナから送信される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用してもよい。
【００５５】
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、複数のアンテナのそれぞれからバースト信号を送信するステップと、送信するステップにおいて送信すべきバースト信号であって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した既知信号と、既知信号の後段に配置されるデータとを含んだバースト信号を生成するステップとを備える。生成するステップは、データが複数のアンテナのうちの少なくともひとつに対応している場合、対応すべきアンテナの数を増加させることによって、当該データを複数のアンテナに対応させるステップと、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数のアンテナのそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつデータを複数のアンテナに対応させる際に、データと同一のアンテナから送信される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用するステップとを含む。
【００５６】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数の系列にそれぞれ配置される第１既知信号と第２既知信号と、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されるデータとを含んだ複数の系列のバースト信号を生成する生成部と、生成部において生成された複数の系列のバースト信号のうち、第２既知信号とデータに対して直交行列をそれぞれ乗算することによって、直交行列が乗算された第２既知信号と、複数の系列の数まで増加させたデータとを生成する手段と、複数の系列のそれぞれに対応したタイムシフト量によって、直交行列が乗算された第２既知信号内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行しつつ、複数の系列の数まで増加させたデータ内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行して、複数の系列のバースト信号を変形する手段とを含む変形部と、変形部において変形された複数の系列のバースト信号を出力する出力部とを備える。生成部において生成された複数の系列のバースト信号に含まれる第１既知信号は、所定の周期を有しており、変形部での複数の系列のそれぞれに対応したタイムシフト量のうちの少なくともひとつが、第１既知信号が有した所定の周期以上である。
【００５７】
この態様によると、データの系列の数が第２既知信号の系列の数よりも少なくても、直交行列による乗算と循環的なタイムシフト処理を実行するので、データの系列の数を第２既知信号の系列の数に一致できる。また、第２既知信号にも、データ系列と同様の処理を実行するので、通信対象となる無線装置に対して、データ受信の際に、第２既知信号を使用させられる。また、第１既知信号には、データ系列と同様の処理を実行しないので、タイムシフト量を大きくでき、通信対象となる無線装置における受信特性を改善できる。
【００５８】
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、複数の系列にそれぞれ配置される第１既知信号と第２既知信号と、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されるデータとを含んだ複数の系列のバースト信号のうち、第２既知信号とデータに対して直交行列をそれぞれ乗算することによって、直交行列が乗算された第２既知信号と、複数の系列の数まで増加させたデータとを生成するステップと、複数の系列のそれぞれに対応したタイムシフト量によって、直交行列が乗算された第２既知信号内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行しつつ、複数の系列の数まで増加させたデータ内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行するステップと、循環的なタイムシフトが実行された第２既知信号とデータとを含むように変形された複数の系列のバースト信号を出力するステップとを備える。生成するステップにおける含まれる第１既知信号は、所定の周期を有しており、実行するステップでの複数の系列のそれぞれに対応したタイムシフト量のうちの少なくともひとつが、第１既知信号が有した所定の周期以上である。
【００５９】
生成するステップは、複数の系列のバースト信号のそれぞれに対して複数のサブキャリアを使用しており、複数の系列にそれぞれ配置される第２既知信号は、各系列に対して、異なったサブキャリアを使用してもよい。出力するステップは、変形された複数の系列のバースト信号を複数のアンテナに対応させながら出力してもよい。
【００６０】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、可変データレートに対応した通信対象の無線装置に、少なくともひとつの系列に配置されたデータを出力する出力部と、通信対象の無線装置との間の無線伝送路に適したデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号を生成し、生成した要求信号をデータとして出力部から出力させる制御部とを備える。出力部は、要求信号を出力する際に、データを出力するための少なくともひとつの系列以外の系列も含んだ複数の系列から、複数の系列のそれぞれに配置された既知信号も出力する。
【００６１】
この態様によると、通信対象の無線装置に対して要求信号を出力する際に、複数の系列に配置された既知信号を出力するので、通信対象の無線装置におけるデータレートの情報であって、かつ既知信号にもとづいて新たに生成されたデータレートの情報を取得でき、情報の精度を向上できる。
【００６２】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第１既知信号と、複数の系列のそれぞれに配置される第２既知信号と、第１既知信号と同一の系列に配置されるデータが含まれたバースト信号を生成する生成部と、生成部において生成されたバースト信号を出力する出力部と、を備える。
【００６３】
この態様によると、第１既知信号とデータを配置すべき系列を同一にするので、受信側において第１既知信号による推定結果をデータの受信に使用でき、データの受信の特性を向上できる。
【００６４】
生成部において生成されるバースト信号に含まれるデータのデータレートを決定する決定部をさらに備え、決定部では、生成部が、複数の系列の数まで、第１既知信号を配置すべき系列の数を増加させない場合でのデータレートよりも、生成部が、複数の系列の数まで、第１既知信号を配置すべき系列の数を増加させる場合でのデータレートを低くしてもよい。
【００６５】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数の系列のバースト信号を出力する出力部と、出力部から出力すべきバースト信号であって、かつ複数の系列のそれぞれに配置される既知信号と、既知信号の後段に配置されるデータとを含んだバースト信号を生成する生成部と、生成部において生成されるバースト信号に含まれるデータのデータレートを決定する決定部とを備える。生成部では、データが複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されている場合、配置すべき系列の数を増加させることによって、当該データを複数の系列に配置させ、決定部では、生成部がデータを複数の系列に配置させる場合、データを複数の系列に配置させる前でのデータレートよりも、低いデータレートに決定する。
【００６６】
この態様によると、複数の系列のそれぞれにデータを配置させる場合において、配置させられた系列からの無線伝送路の特性が、データの伝送に適していない場合であっても、データレートを低くすることによって、データの誤りの発生を低減できる。
【００６７】
生成部は、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数の系列のそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつデータを複数の系列に配置させる際に、データと同一の系列に配置される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用してもよい。
【００６８】
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、複数の系列のバースト信号を出力する出力部と、出力部から出力すべきバースト信号であって、かつ複数の系列のそれぞれに配置される既知信号と、既知信号の後段に配置されるデータとを含んだバースト信号を生成する生成部とを備える。生成部は、データが複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されている場合、配置すべき系列の数を増加させることによって、当該データを複数の系列に配置させる手段と、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数の系列のそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつデータを複数の系列に配置させる際に、データと同一の系列に配置される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用する手段とを含む。
【００６９】
この態様によると、データを複数の系列に配置させる場合において、ひとつの系列に配置された既知信号とデータに対して、同一のサブキャリアを使用することによって、それぞれのデータに対して使用すべきサブキャリアの選択を容易にできる。
【００７０】
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、可変データレートに対応した通信対象の無線装置に、少なくともひとつの系列に配置されたデータを出力するステップと、通信対象の無線装置との間の無線伝送路に適したデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号であって、かつ出力するステップからデータとして出力される要求信号を生成するステップとを備える。出力するステップは、要求信号を出力する際に、データを出力するための少なくともひとつの系列以外の系列も含んだ複数の系列から、複数の系列のそれぞれに配置された既知信号も出力する。
【００７１】
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、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第１既知信号と、複数の系列のそれぞれに配置される第２既知信号と、第１既知信号と同一の系列に配置されるデータが含まれたバースト信号を生成するステップと、生成されたバースト信号を出力するステップと、を備える。
【００７２】
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、複数の系列のバースト信号を出力するステップと、出力するステップにおいて出力すべきバースト信号であって、かつ複数の系列のそれぞれに配置される既知信号と、既知信号の後段に配置されるデータとを含んだバースト信号を生成するステップとを備える。生成するステップは、データが複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されている場合、配置すべき系列の数を増加させることによって、当該データを複数の系列に配置させるステップと、既知信号とデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数の系列のそれぞれを単位にして、既知信号のそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えており、かつデータを複数の系列に配置させる際に、データと同一の系列に配置される既知信号でのサブキャリアの組合せを当該データに使用するステップとを含む。
【００７３】
複数のアンテナによって、通信対象の無線装置から受信した信号をもとに、データを送信するための複数のアンテナの少なくともひとつを設定するステップをさらに備え送信するステップは、データを送信すべき少なくともひとつのアンテナとして、設定するステップにおいて設定された少なくともひとつのアンテナを使用してもよい。複数のアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナによって、通信対象の無線装置から受信した信号をもとに、データを送信するための少なくともひとつのアンテナであって、かつ選択するステップにおいて選択されたアンテナのうちの少なくともひとつのアンテナを設定するステップをさらに備え、送信するステップは、データを送信すべき少なくともひとつのアンテナとして、設定するステップにおいて設定された少なくともひとつのアンテナを使用してもよい。
【００７４】
複数のアンテナによって、通信対象の無線装置から受信した信号をもとに、データを送信するための少なくともひとつのアンテナを設定するステップをさらに備え、生成するステップは、データを対応させるべき少なくともひとつのアンテナとして、設定するステップにおいて設定された少なくともひとつのアンテナを使用してもよい。出力するステップにて出力される複数の系列のそれぞれは、複数のアンテナのそれぞれに対応づけられており、かつ複数のアンテナによって、通信対象の無線装置から受信した信号をもとに、データを出力するための少なくともひとつのアンテナを設定するステップをさらに備え、出力するステップは、データを出力すべき少なくともひとつの系列として、設定するステップにおいて設定された少なくともひとつのアンテナに対応した系列を使用してもよい。
【００７５】
出力するステップにて出力される複数の系列のそれぞれは、複数のアンテナのそれぞれに対応づけられており、かつ複数のアンテナによって、通信対象の無線装置から受信した信号をもとに、データを出力するための少なくともひとつのアンテナを設定するステップをさらに備え、生成するステップは、データを配置すべき少なくともひとつの系列として、設定するステップにおいて設定された少なくともひとつのアンテナに対応した系列を使用してもよい。送信するステップにて送信すべきバースト信号であって、かつ既知信号とデータとを含んだバースト信号を生成するステップをさらに備え、生成するステップでは、既知信号を送信すべきアンテナのうちの少なくともひとつにデータが対応している場合、既知信号のうち、データを送信すべきアンテナ以外のアンテナから送信される部分での信号の振幅が、既知信号のうち、データを送信すべきアンテナから送信される部分での信号の振幅よりも小さい値に規定されていてもよい。
【００７６】
生成するステップでは、第２既知信号のうち、データを送信すべきアンテナ以外のアンテナから送信される部分での信号の振幅が、第２既知信号のうち、データを送信すべきアンテナから送信される部分での信号の振幅よりも小さい値に規定されていてもよい。生成するステップでは、第２既知信号のうち、データを配置すべき系列以外の系列に配置される部分での信号の振幅が、第２既知信号のうち、データを配置すべき系列に配置される部分での信号の振幅よりも小さい値に規定されていてもよい。出力するステップにて出力すべきバースト信号であって、かつ既知信号とデータとを含んだバースト信号を生成するステップをさらに備え、生成するステップでは、既知信号を配置すべき系列のうちの少なくともひとつにデータが配置されている場合、既知信号のうち、データを配置すべき系列以外の系列に配置される部分での信号の振幅が、既知信号のうち、データを配置すべき系列に配置される部分での信号の振幅よりも小さい値に規定されていてもよい。
【００７７】
送信するステップにて送信すべきバースト信号であって、かつ既知信号とデータとを含んだバースト信号を生成するステップをさらに備え、生成するステップでは、既知信号を送信すべきアンテナのうちの少なくともひとつにデータが対応している場合、既知信号のうち、データを送信すべきアンテナ以外のアンテナから送信される部分において使用されるサブキャリアの数が、既知信号のうち、データを送信すべきアンテナから送信される部分において使用されるサブキャリアの数よりも小さい値に規定されていてもよい。生成するステップでは、第２既知信号のうち、データを送信すべきアンテナ以外のアンテナから送信される部分において使用されるサブキャリアの数が、第２既知信号のうち、データを送信すべきアンテナから送信される部分において使用されるサブキャリアの数よりも小さい値に規定されていてもよい。
【００７８】
生成するステップでは、第２既知信号のうち、データを配置すべき系列以外の系列に配置される部分において使用されるサブキャリアの数が、第２既知信号のうち、データを配置すべき系列に配置される部分において使用されるサブキャリアの数よりも小さい値に規定されていてもよい。出力するステップにて出力すべきバースト信号であって、かつ既知信号とデータとを含んだバースト信号を生成するステップをさらに備え、生成するステップでは、既知信号を配置すべき系列のうちの少なくともひとつにデータが配置されている場合、既知信号のうち、データを配置すべき系列以外の系列に配置される部分において使用されるサブキャリアの数が、既知信号のうち、データを配置すべき系列に配置される部分において使用されるサブキャリアの数よりも小さい値に規定されていてもよい。
【００７９】
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。
【発明の効果】
【００８０】
本発明によれば、データを伝送する際の制御の精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８１】
（実施例１）
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１は、ふたつの無線装置（以下、便宜上、「第１無線装置」と「第２無線装置」という）によって構成されるＭＩＭＯシステムに関する。ＭＩＭＯシステムにおける第１無線装置と第２無線装置は、共にアダプティブアレイ信号処理を実行する。また、ＭＩＭＯシステムは、アンテナの本数、変調方式、誤り訂正の符号化率の各値を変えることによって、データレートを変更する。その際、送信側の無線装置は、受信側の無線装置に対してレート要求信号を送信する。例えば、第１無線装置が第２無線装置にデータを送信する場合、第１無線装置は、第２無線装置に対して、レート要求信号を送信する。
【００８２】
第２無線装置は、自らのレート情報を第１無線装置に通知するが、当該レート情報は、以下の場合に誤りを含む。ひとつ目は、第２無線装置がレート情報を決定してからある程度の期間を要している場合である。ふたつ目は、第２無線装置がレート情報を決定したときと、第１無線装置からのデータを受信するときにおいて、送信に使用される第１無線装置のアンテナの本数が異なる場合である。なお、これらの具体的な説明は、後述する。本実施例に係る第１無線装置は、第２無線装置から取得するレート情報を正確なものにするために、レート要求信号を送信する際に、トレーニング信号も付加する。その結果、第２無線装置は、トレーニング信号によってレート情報を更新できるので、レート情報が正確になる。
【００８３】
また、第１無線装置から第２無線装置にデータを送信する場合、第１無線装置は、トレーニング信号にもとづいて、送信ウエイトベクトルを予め導出してなければならない。そのために、第１無線装置は、第２無線装置にトレーニング信号の送信を要求する（以下、要求のための信号を「トレーニング要求信号」という）。第２無線装置は、トレーニング要求信号にしたがい、第１無線装置にトレーニング信号を送信する。その際、消費電力を低減するために、第２無線装置は、すべてのアンテナからトレーニング信号を送信するのではなく、第１無線装置からデータを受信すべきアンテナからトレーニング信号を送信する。
【００８４】
図１は、本発明の実施例１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。ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格と同様に、サブキャリア番号「−２６」から「２６」までの５３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。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。
【００８５】
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、ＭＩＭＯシステムにおいて使用されるアンテナの本数は、可変に設定される。その結果、変調方式、符号化率、アンテナ本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。以下、前述のごとく、データレートに関する情報を「レート情報」というが、レート情報は、変調方式、符号化率、アンテナ本数のそれぞれの値を含む。ここでは、特に必要のない限り、変調方式、符号化率、アンテナ本数のそれぞれの値を説明しないものとする。
【００８６】
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。第１無線装置１０ａと第２無線装置１０ｂのうちの一方が、送信装置に対応し、他方が受信装置に対応する。また、第１無線装置１０ａと第２無線装置１０ｂのうちの一方が基地局装置に対応し、他方が端末装置に対応する。
【００８７】
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、異なったデータを送信する。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、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、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄのそれぞれから送信されたデータを独立に復調する。
【００８８】
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。
【００８９】
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、第１アンテナ１２ａから第２アンテナ１２ｂによってそれぞれ送信されたデータを独立して復調できるように動作する。さらに、第１無線装置１０ａも、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄに対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。このように送信側である第１無線装置１０ａにおいてもアダプティブアレイ信号処理を実行することによって、ＭＩＭＯシステムにおける空間の分割を確実にする。その結果、複数のアンテナ１２において送信される信号間の干渉が小さくなるので、データの伝送特性を向上できる。
【００９０】
第１無線装置１０ａは、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄから、それぞれ異なったデータを送信する。また、送信すべきデータのレートや容量に応じて、第１無線装置１０ａは、使用すべきアンテナ１２の本数を制御する。例えば、送信すべきデータの容量が大きければ、「４」本のアンテナ１２を使用し、送信すべきデータの容量が小さければ、「２」本のアンテナ１２を使用する。また、第１無線装置１０ａは、使用すべきアンテナ１２の本数を決定する際に、第２無線装置１０ｂにおけるレート情報を参照する。例えば、第２無線装置１０ｂが「２」本のアンテナ１４による受信を指示する場合に、第１無線装置１０ａは、「２」本のアンテナ１２を使用する。さらに、第１無線装置１０ａは、データを送信する際に、アンテナ１２に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。そのため、第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂからトレーニング信号を予め受信し、トレーニング信号にもとづいて送信ウエイトベクトルを導出する。詳細は後述する。
【００９１】
第２無線装置１０ｂは、第１アンテナ１４ａから第４アンテナ１４ｄに対して、アダプティブアレイ信号処理を実行して、第１無線装置１０ａからのデータを受信する。また、前述のごとく、第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対して、レート情報を通知したり、トレーニング信号を送信する。なお、第１無線装置１０ａと第２無線装置１０ｂの動作が、反対になってもよい。
【００９２】
図３（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００でのバーストフォーマットの構成を示す。図３（ａ）は、使用されるアンテナ１２の数が「２」である場合のバーストフォーマットである。図の上段が、第１アンテナ１２ａから送信されるバースト信号を示し、図の下段が、第２アンテナ１２ｂから送信されるバースト信号を示す。「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）」、「Ｌｅｇａｃｙ  ＬＴＳ（Ｌｏｎｇ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）」、「Ｌｅｇａｃｙ  シグナル」は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮシステムのごとく、ＭＩＭＯに対応していない通信システムと互換性を有する信号である。「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」は、タイミング同期およびＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）等に使用され、「Ｌｅｇａｃｙ  ＬＴＳ」は、伝送路推定に使用され、「Ｌｅｇａｃｙ  シグナル」は、制御情報を含む。「ＭＩＭＯシグナル」以降は、ＭＩＭＯシステムに特有の信号であり、「ＭＩＭＯシグナル」は、ＭＩＭＯシステムに対応した制御情報を含む。「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」と「第２ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は、タイミング同期およびＡＧＣ等に使用され、
「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」と「第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」は、伝送路推定に使用され、「第１データ」と「第２データ」は、送信すべきデータである。
【００９３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）と同様に、データの送信のために「２」本のアンテナ１２が使用される場合のバーストフォーマットである。しかしながら、前述のトレーニング信号が付加されている。トレーニング信号は、図中において、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」に対応する。また、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」は、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄによってそれぞれ送信される。なお、前述のごとく、トレーニング信号が送信されるアンテナ１２の数は、「４」より小さくなってもよい。「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は、互いの干渉が小さくなるようなパターンによって構成されている。「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」も同様である。ここでは、これらの構成の説明を省略する。一般的に、「Ｌｅｇａｃｙ  ＬＴＳ」や図３（ａ）における「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」等が、トレーニング信号といわれる場合もあるが、ここでは、トレーニング信号を前述のような図３（ｂ）の信号に限定する。すなわち、「トレーニング信号」とは、通信対象の無線装置１０に伝送路推定を実行させるために、送信すべきデータの数、すなわち系列の数にかかわらず、推定させるべき伝送路に応じた系列の数のＭＩＭＯ−ＬＴＳに相当する。以下、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」と総称し、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」を「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」と総称し、「第１データ」と「第２データ」を「データ」と総称する。
【００９４】
図４は、通信システム１００での比較対象となる通信手順を示すシーケンス図である。ここでは、第１無線装置１０ａが、第２無線装置１０ｂのレート情報を取得する動作を示す。説明を簡潔にするために、アダプティブアレイ信号処理の動作を省略する。第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂに対して、レート要求信号を送信する（Ｓ１０）。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対して、レート情報を送信する（Ｓ１２）。第１無線装置１０ａは、レート情報にもとづいて、データレートを設定する（Ｓ１４）。すなわち、レート情報を参照しながら、データレートを設定する。第１無線装置１０ａは、設定されたデータレートによって、データを送信する（Ｓ１６）。第２無線装置１０ｂは、データに対して、受信処理を実行する（Ｓ１８）。
【００９５】
以上のような動作によれば、前述のごとく、第２無線装置１０ｂにおけるレート情報は、以下の場合に誤りを含む。ひとつ目は、第２無線装置１０ｂがレート情報を決定してからある程度の期間を要している場合である。すなわち、第１無線装置１０ａと第２無線装置１０ｂとの間の伝送路の特性は、一般的に変動しており、それに応じてレート情報の内容も変動する。例えば、レート情報を決定したときに、５０Ｍｂｐｓでの受信が可能であったが、第１無線装置１０ａからデータを受信するときに、１０Ｍｂｐｓでの受信が限界となる場合がある。ふたつ目は、第２無線装置１０ｂがレート情報を決定したときと、第１無線装置１０ａからデータを受信するときにおいて、使用される第１無線装置のアンテナの本数が異なる場合である。すなわち、第２無線装置１０ｂがレート情報を決定する場合に、すべてのアンテナ１２からのトレーニング信号を受けていなければ、未知の伝送路が存在し、正確なレート情報を導出できなくなる。例えば、第１アンテナ１２ａと第２アンテナ１２ｂからの信号にもとづいてレート情報を導出すれば、第３アンテナ１２ｃと第４アンテナ１２ｄの影響が考慮されておらず、その結果、レート情報に誤差が含まれる。
【００９６】
図５は、通信システム１００での比較対象となる別の通信手順を示すシーケンス図である。ここでは、ＭＩＭＯによってデータが伝送される動作を示す。第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂに対して、トレーニング要求信号を送信する（Ｓ２０）。トレーニング要求信号は、図３（ａ）の「第１データ」や「第２データ」に含まれる。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対して、トレーニング信号を送信する（Ｓ２２）。第１無線装置１０ａは、受信したトレーニング信号にもとづいて、送信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する（Ｓ２４）。第１無線装置１０ａは、送信ウエイトベクトルを使用しながら、データを送信する（Ｓ２６）。第２無線装置１０ｂは、受信したデータに対して、受信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する（Ｓ２８）。さらに、第２無線装置１０ｂは、受信ウエイトベクトルにもとづいて、データの受信処理を実行する（Ｓ３０）。
【００９７】
以上の動作によれば、第２無線装置１０ｂは、すべてのアンテナ１４からトレーニング信号を送信しているので、消費電力が増加する。一方、レート情報におけるデータレートがある程度低い場合に、使用すべきアンテナ１４の数が少なくてもよい場合がある。その場合に、使用する予定のないアンテナ１４からトレーニング信号を送信しなくても、伝送品質の悪化を抑えられる。特に、第２無線装置１０ｂが端末装置であり、バッテリー駆動である場合には、消費電力の低減が望まれている。
【００９８】
図６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、処理部２２と総称される第１処理部２２ａ、第２処理部２２ｂ、第４処理部２２ｄ、変復調部２４と総称される第１変復調部２４ａ、第２変復調部２４ｂ、第４変復調部２４ｄ、ＩＦ部２６、選択部２８、制御部３０、レート情報管理部３２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も同様の構成を有する。また、第１無線装置１０ａや第２無線装置１０ｂが、基地局装置であるか、端末装置であるかによって、異なった構成が含まれるが、ここでは、説明を明確にするために、それらを省略する。
【００９９】
無線部２０は、受信動作として、アンテナ１２におい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やＡ／Ｄ変換部も含まれる。無線部２０は、送信動作として、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、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、時間領域に変換し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。さらに、無線部２０において処理される信号は、バースト信号を形成しており、そのバーストフォーマットは、図３（ａ）−（ｂ）に示した通りである。
【０１００】
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。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２におけるひとつのアンテナ１４から送信された信号に対応し、これはひとつの伝送路に対応した信号に相当する。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、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。さらに、処理部２２は、アダプティブアレイ信号処理した信号を時間領域に変換し、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に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。
【０１０１】
図７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「−２６」から「２６」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「２６」、サブキャリア番号「−２６」から「−１」の順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ＯＭＤＭ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ＯＭＤＭシンボルが配置されているものとする。
【０１０２】
図６に戻る。変復調部２４は、受信処理として、処理部２２からの周波数領域信号２０２に対して、復調および復号を実行する。なお、復調および復号は、サブキャリア単位でなされる。変復調部２４は、復号した信号をＩＦ部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、符号化および変調を実行する。変復調部２４は、変調した信号を周波数領域信号２０２として処理部２２に出力する。送信処理の際に、変調方式および符号化率は、制御部３０によって指定されるものとする。当該指定は、前述のレート情報にもとづいてなされる。
【０１０３】
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。ＩＦ部２６は、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、これを分離する。さらに、分離したデータを複数の変復調部２４に出力する。
【０１０４】
以上のような構成によって、要求信号を送信する場合を説明する。処理部２２は、図３（ａ）あるいは（ｂ）のごとく、複数のアンテナ１２のうちの少なくともひとつから、各アンテナ１２に対応したデータを送信する。使用すべきアンテナ１２の数が「２」である場合、図３（ａ）あるいは（ｂ）での「第１データ」と「第２データ」に相当する。データの送信に使用すべきアンテナ１２の数は、制御部３０によって指示されるものとする。さらに、処理部２２は、図３（ａ）のような「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」等のデータ以外の信号も付加する。また、データの送信に使用すべきアンテナ１２の数が「４」になれば、図３（ａ）−（ｂ）に示されていない「第３データ」と「第４データ」が付加される。このようなデータは、可変データレートに対応した第２無線装置１０ｂに送信される。
【０１０５】
制御部３０は、第２無線装置１０ｂでのレート情報を第２無線装置１０ｂに提供させるための要求信号を生成する。さらに、制御部３０は、生成した要求信号を変復調部２４に出力する。処理部２２は、要求信号を送信する際に、データを送信するためのアンテナ１２以外のアンテナ１２も含んだ複数のアンテナ１２から、複数のアンテナ１２のそれぞれに対応した既知信号も送信する。ここで、要求信号は、図３（ｂ）の「第１データ」や「第２データ」に割り当てられる。また、既知信号は、図３（ｂ）において、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」に相当する。その結果、図３（ｂ）のごとく、データを送信するためのアンテナ１２の本数が「２」であっても、処理部２２は、「４」つのアンテナ１２から既知信号、すなわちトレーニング信号を送信する。このように、要求信号とトレーニング信号を組合せて送信することによって、第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂに対して、トレーニング信号にもとづいてレート情報を生成させ、生成されたレート情報を取得できる。その結果、第１無線装置１０ａによって取得される第２無線装置１０ｂのレート情報の精度が、向上する。
【０１０６】
以上の説明に対応して、要求信号とトレーニング信号を受信する場合を説明する。制御部３０は、受信したトレーニング信号にもとづいて、レート情報を生成する。レート情報の生成方法は、任意のものでよい。例えば、無線部２０において受信した信号の信号強度を測定し、測定した信号強度をしきい値と比較することによって、レート情報を生成してもよい。あるいは、処理部２２において導出した受信ウエイトベクトルにもとづいて、レート情報を生成してもよい。なお、レート情報の生成の一例は、後述する。さらに、変復調部２４において復調した結果にもとづいて、レート情報を生成してもよい。決定したレート情報は、変復調部２４、処理部２２、無線部２０を介して送信されるとともに、レート情報管理部３２に保持される。また、レート情報管理部３２は、通信対称の無線装置１０におけるレート情報も保持する。
【０１０７】
以上のような構成において、消費電力を低減するために、第１無線装置１０ａは、以下のように動作する。無線部２０は、複数のアンテナ１２によって、第２無線装置１０ｂから、トレーニング信号を受信する。選択部２８は、受信したトレーニング信号にもとづいて、複数のアンテナ１２のうち、第２無線装置１０ｂからのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつを選択する。より具体的には、以下の通りである。選択部２８は、無線部２０において受信したトレーニング信号をもとに、複数のアンテナ１２のそれぞれに対応した信号強度を導出する。選択部２８は、強度の大きいアンテナ１２を優先的に選択する。例えば、データを受信する際に使用すべきアンテナ１２の数が「３」である場合、選択部２８は、強度の大きいアンテナ１２から「３」つのアンテナ１２を選択する。なお、選択されるべきアンテナ１２の総数は、伝送すべきデータレートや消費電力の値にもとづいて、別途指定されるものとする。処理部２２は、選択部２８において選択されたアンテナ１２を使用しながら、トレーニング信号を送信する。このように、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２の数を削減することによって、消費電力を低減する。
【０１０８】
また、以上の動作は、要求信号を送信しない場合においても実行可能である。すなわち、第２無線装置１０ｂからトレーニング要求信号を受けつけた場合にも、適用できる。すなわち、選択部２８は、複数のアンテナ１２のうち、第２無線装置１０ｂからのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつを選択する。その際、選択は、制御部３０からの指示にもとづいてなされる。処理部２２は、第２無線装置１０ｂに対して、複数のアンテナ１２のうちの少なくともひとつから、各アンテナ１２に対応したデータを送信し、かつデータの送信の際に使用すべきアンテナ１２の本数に関係なく、選択部２８において選択された各アンテナ１２に対応したトレーニング信号も送信する。例えば、データは、「２」つのアンテナ１２から送信され、トレーニング信号は、「３」つのアンテナ１２から送信される。
【０１０９】
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のロードされた予約管理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。
【０１１０】
図８は、第１処理部２２ａの構成を示す。第１処理部２２ａは、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部４０、合成部４２、参照信号生成部４４、受信ウエイトベクトル計算部５４、分離部４６、送信ウエイトベクトル計算部５２、ＩＦＦＴ部４８、プリアンブル付加部５０を含む。また、合成部４２は、乗算部５６と総称される第１乗算部５６ａ、第２乗算部５６ｂ、第４乗算部５６ｄ、加算部６０を含む。また、分離部４６は、乗算部５８と総称される第１乗算部５８ａ、第２乗算部５８ｂ、第４乗算部５８ｄを含む。
【０１１１】
ＦＦＴ部４０は、複数の時間領域信号２００を入力し、それぞれに対してフーリエ変換を実行して、周波数領域の信号を導出する。前述のごとく、ひとつの周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に、サブキャリアに対応した信号をシリアルに並べている。
【０１１２】
乗算部５６は、受信ウエイトベクトル計算部５４からの受信ウエイトベクトルによって、周波数領域の信号を重み付けし、加算部６０は乗算部５６の出力を加算する。ここで、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に配置されているので、受信ウエイトベクトル計算部５４からの受信ウエイトベクトルもそれに対応するように配置されている。すなわち、ひとつの乗算部５６は、サブキャリア番号の順に配置された受信ウエイトベクトルを逐次入力する。そのため、加算部６０は、サブキャリア単位で、乗算結果を加算する。その結果、加算された信号も、図７のごとく、サブキャリア番号の順にシリアルに並べられている。また、加算された信号が、前述の周波数領域信号２０２である。
【０１１３】
なお、以下の説明においても、処理対象の信号が周波数領域に対応している場合、処理は、基本的にサブキャリアを単位にして実行される。ここでは、説明を簡潔にするために、ひとつのサブキャリアにおける処理を説明する。そのため、複数のサブキャリアに対する処理には、ひとつのサブキャリアにおける処理をパラレルあるいはシリアルに実行することによって、対応される。
【０１１４】
参照信号生成部４４は、「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ  ＬＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」期間中は予め記憶した「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ  ＬＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」を参照信号として出力する。またこれらの期間以外は、予め規定しているしきい値によって、周波数領域信号２０２を判定し、その結果を参照信号として出力する。なお、判定は硬判定でなく、軟判定でもよい。
【０１１５】
受信ウエイトベクトル計算部５４は、ＦＦＴ部４０からの周波数領域の信号、周波数領域信号２０２、参照信号にもとづいて、受信ウエイトベクトルを導出する。受信ウエイトベクトルの導出方法は、任意のものでよく、そのひとつはＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕｅａｒｅ）アルゴリズムによる導出である。また、受信ウエイトベクトルは、相関処理によって導出されてもよい。その際、周波数領域の信号と参照信号は、第１処理部２２ａからだけではなく、図示しない信号線によって、第２処理部２２ｂ等からも入力されるものとする。第１処理部２２ａにおける周波数領域の信号をｘ１（ｔ）、第２処理部２２ｂにおける周波数領域の信号をｘ２（ｔ）と示し、第１処理部２２ａにおける参照信号をＳ１（ｔ）、第２処理部２２ｂにおける参照信号をＳ２（ｔ）と示せば、ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）は、次の式のように示される。
【０１１６】
【数１】
2010081653.tif 000003
ここで、雑音は無視する。第１の相関行列Ｒ１は、Ｅをアンサンブル平均として、次の式のように示される。
【数２】
2010081653.tif 000004
参照信号間の第２の相関行列Ｒ２は、次の式のように計算される。
【０１１７】
【数３】
2010081653.tif 000005
最終的に、第２の相関行列Ｒ２の逆行列と第１の相関行列Ｒ１を乗算することによって、受信応答ベクトルが導出される。
【数４】
2010081653.tif 000006
さらに、受信ウエイトベクトル計算部５４は、受信応答ベクトルから受信ウエイトベクトルを計算する。
【０１１８】
送信ウエイトベクトル計算部５２は、受信ウエイトベクトルから、周波数領域信号２０２の重み付けに必要な送信ウエイトベクトルを推定する。送信ウエイトベクトルの推定方法は、任意とするが、最も簡易な方法として、受信ウエイトベクトルをそのまま使用すればよい。あるいは、受信処理と送信処理との時間差によって生じる伝搬環境のドップラー周波数変動を考慮し、従来の技術によって、受信ウエイトベクトルを補正してもよい。なお、ここでは、受信ウエイトベクトルをそのまま送信ウエイトベクトルに使用するものとする。
【０１１９】
乗算部５８は、送信ウエイトベクトルによって、周波数領域信号２０２を重み付けし、その結果をＩＦＦＴ部４８に出力する。また、ＩＦＦＴ部４８は、乗算部５８からの信号に対して逆フーリエ変換を実行して、時間領域の信号に変換する。プリアンブル付加部５０は、図３（ａ）−（ｂ）のごとく、バースト信号の先頭部分に、プリアンブルを付加する。ここでは、「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ  ＬＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」を付加する。プリアンブル付加部５０は、プリアンブルを付加した信号を時間領域信号２００として出力する。なお、以上の動作は、図６の制御部３０によって制御されるものとする。図８において、第１時間領域信号２００ａ等は、２カ所に示されている。これらは、ひとつの方向の信号であり、これらが、図６における双方向の信号である第１時間領域信号２００ａ等に対応する。
【０１２０】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図９は、通信システム１００におけるデータレートの設定の手順を示すシーケンス図である。図９は、レート要求信号とトレーニング信号を送信する場合のシーケンス図であり、図４に対応する。第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂに対して、図３（ｂ）のごとく、レート要求信号とトレーニング信号を送信する（Ｓ４０）。第２無線装置１０ｂは、トレーニング信号にもとづいて、伝送路推定を行う（Ｓ４２）。ここで、伝送路推定は、前述の受信ウエイトベクトルの導出に相当する。第２無線装置１０ｂは、推定した伝送路にもとづいて、レート情報を更新する（Ｓ４４）。ここで、レート情報の更新については、説明を省略する。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対して、レート情報を送信する（Ｓ４６）。第１無線装置１０ａは、受けつけたレート情報を参照しながら、データレートを設定する（Ｓ４８）。
【０１２１】
図１０は、第１無線装置１０ａにおけるデータレートの設定の手順を示すフローチャートである。図１０は、図９での第１無線装置１０ａの動作に対応する。処理部２２は、図３（ｂ）に示したトレーニング信号のフォーマットにて、レート要求信号を送信する（Ｓ５０）。アンテナ１２、無線部２０、処理部２２、変復調部２４を介して、ＩＦ部２６がレート情報を受けつけなければ（Ｓ５２のＮ）、受けつけるまで待ち続ける。一方、ＩＦ部２６が、レート情報を受けつければ（Ｓ５２のＹ）、制御部３０がデータレートの設定を行う（Ｓ５４）。また、レート情報管理部３２は、レート情報を保持する。
【０１２２】
図１１は、通信システム１００におけるデータレートの設定の別の手順を示すシーケンス図である。図１１は、図９に対して、アダプティブアレイ信号処理を考慮し、かつ低消費電力化を目的とした処理のシーケンス図であり、図５に対応する。第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂに対して、トレーニング要求信号を送信する（Ｓ６０）。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対して、トレーニング信号を送信する（Ｓ６２）。第１無線装置１０ａは、受信したトレーニング信号の強度にもとづいて、アンテナ１２を選択する（Ｓ６４）。第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂに対して、図３（ｂ）のごとく、レート要求信号とトレーニング信号を送信する（Ｓ６６）。なお、トレーニング信号は、選択されたアンテナ１２から送信される。
【０１２３】
第２無線装置１０ｂは、トレーニング信号にもとづいて、伝送路推定を行う（Ｓ６８）。第２無線装置１０ｂは、推定した伝送路にもとづいて、レート情報を更新する（Ｓ７０）。また、第２無線装置１０ｂは、送信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する（Ｓ７２）。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対して、レート情報を送信する（Ｓ７４）。その際、送信ウエイトベクトルを使用することによって、アダプティブアレイ信号処理を実行する。第１無線装置１０ａは、レート情報を含んだバースト信号にもとづいて、受信ウエイトベクトルを設定する（Ｓ７６）。さらに、受信ウエイトベクトルを使用しながら、レート情報を受信処理する（Ｓ７８）。第１無線装置１０ａは、受けつけたレート情報を参照しながら、データレートを設定する（Ｓ８０）。
【０１２４】
図１２は、第１無線装置１０ａにおけるデータレートの設定の別の手順を示すフローチャートである。図１２は、図１１での第１無線装置１０ａの動作に対応する。処理部２２は、トレーニング要求信号を送信する（Ｓ９０）。無線部２０は、トレーニング信号を受信する（Ｓ９２）。選択部２８は、受信したトレーニング信号の強度をアンテナ１２単位で測定し、測定した強度にもとづいて、アンテナ１２を選択する（Ｓ９４）。処理部２２は、図３（ｂ）に示したトレーニング信号のフォーマットにて、選択したアンテナ１２からトレーニング信号を送信し、かつレート要求信号も送信する（Ｓ９６）。
【０１２５】
アンテナ１２、無線部２０、処理部２２、変復調部２４を介して、ＩＦ部２６がレート情報を受けつけなければ（Ｓ９８のＮ）、受けつけるまで待ち続ける。一方、ＩＦ部２６が、レート情報を受けつければ（Ｓ９８のＹ）、処理部２２は、受信ウエイトベクトルを設定する（Ｓ１００）。また、処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６は、受信処理を実行する（Ｓ１０２）。制御部３０がデータレートの設定を行う（Ｓ１０４）。また、レート情報管理部３２は、レート情報を保持する。
【０１２６】
図１３は、通信システム１００での通信手順を示すシーケンス図である。図１３は、トレーニング信号の送信において、低消費電力化を目的とした処理のシーケンス図である。第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂに対して、トレーニング要求信号を送信する（Ｓ１１０）。第２無線装置１０ｂは、データを受信するときに使用すべきアンテナ１４を選択する（Ｓ１１２）。また、第２無線装置１０ｂは、選択したアンテナ１４から、第１無線装置１０ａに対して、トレーニング信号を送信する（Ｓ１１４）。第１無線装置１０ａは、受信したトレーニング信号の強度にもとづいて、送信ウエイトベクトルを設定する（Ｓ１１６）。第１無線装置１０ａは、送信ウエイトベクトルを使用しながら、第２無線装置１０ｂに対して、データを送信する（Ｓ１１８）。第２無線装置１０ｂは、データを含んだバースト信号から、受信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する（Ｓ１２０）。第２無線装置１０ｂ、受信ウエイトベクトルにもとづいて、受信処理を実行する（Ｓ１２２）。
【０１２７】
図１４は、第２無線装置１０ｂでの送信手順を示すフローチャートである。図１４は、図１３での第２無線装置１０ｂの動作に対応する。アンテナ１２、無線部２０、処理部２２、変復調部２４を介して、ＩＦ部２６がトレーニング要求信号を受けつけなければ（Ｓ１３０のＮ）、処理を開始しない。一方、ＩＦ部２６がトレーニング要求信号を受けつければ（Ｓ１３０のＹ）、制御部３０は、受信の際に使用すべきアンテナ１４を選択する（Ｓ１３２）。処理部２２は、選択したアンテナ１４から、トレーニング信号を送信する（Ｓ１３４）。
【０１２８】
これまでの実施例においては、トレーニング信号を送信する際に、第１無線装置１０ａは、アダプティブアレイ信号処理、すなわちビームフォーミングを実行していなかった。これは、第２無線装置１０ｂに、アンテナの指向性が無指向性である状態において、伝送路推定を行わせるためである。すなわち、第２無線装置１０ｂに対して、本来の伝送路に近い状態において、伝送路推定を行わせるためである。前述のごとく、トレーニング信号とレート要求信号を組合せる場合、第１無線装置１０ａは、以下の処理を実行することによって、第２無線装置１０ｂにおいて決定されるレート情報を高速にできる。第１無線装置１０ａがビームフォーミングを実行すれば、実行しないときと比較して、第２無線装置１０ｂにおける受信時のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が改善される。第２無線装置１０ｂがＳＮＲにもとづいて、データレートを決定している場合、ＳＮＲの改善によって、決定されるデータレートも高くなる。そのため、ここでは、レート要求信号を送信する場合、第１無線装置１０ａは、少なくともトレーニング信号に対して、ビームフォーミングを実行する。
【０１２９】
図１５は、通信システム１００におけるデータレートの設定のさらに別の手順を示すシーケンス図である。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対して、データを送信する（Ｓ１４０）。ここでは、第１無線装置１０ａと第２無線装置１０ｂとの間において、通信が既に実行されており、データレートは所定の値に設定されているものとする。第１無線装置１０ａは、受信したデータにもとづいて、受信ウエイトベクトルを導出する（Ｓ１４２）。第１無線装置１０ａは、推定した受信ウエイトベクトルにもとづいて、送信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する（Ｓ１４４）。なお、第１無線装置１０ａは、受信したデータに対して、受信処理を実行する。第１無線装置１０ａは、導出した送信ウエイトベクトルによって、ビームフォーミングを行いながら、第２無線装置１０ｂに対して、図３（ｂ）のごとく、レート要求信号とトレーニング信号を送信する（Ｓ１４６）。
【０１３０】
第２無線装置１０ｂは、トレーニング信号にもとづいて、伝送路推定を行う（Ｓ１４８）。第２無線装置１０ｂは、推定した伝送路にもとづいて、レート情報を更新する（Ｓ１５０）。また、第２無線装置１０ｂは、送信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する（Ｓ１５２）。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対して、レート情報を送信する（Ｓ１５４）。その際、送信ウエイトベクトルを使用することによって、アダプティブアレイ信号処理を実行する。第１無線装置１０ａは、レート情報を含んだバースト信号にもとづいて、受信ウエイトベクトルを設定する（Ｓ１５６）。さらに、受信ウエイトベクトルを使用しながら、レート情報を受信処理する（Ｓ１５８）。第１無線装置１０ａは、受けつけたレート情報を参照しながら、データレートを再設定する（Ｓ１６０）。
【０１３１】
図１６は、第１無線装置１０ａにおけるデータレートの設定のさらに別の手順を示すフローチャートである。図１６は、図１５での第１無線装置１０ａの動作に対応する。無線部２０は、データを受信する（Ｓ１７０）。処理部２２は、受信ウエイトベクトルを計算し（Ｓ１７２）、送信ウエイトベクトルを設定する（Ｓ１７４）。処理部２２は、図３（ｂ）に示したトレーニング信号のフォーマットにて、送信ウエイトベクトルによってビームフォーミングを実行しつつ、アンテナ１２からトレーニング信号を送信し、かつレート要求信号も送信する（Ｓ１７６）。
【０１３２】
アンテナ１２、無線部２０、処理部２２、変復調部２４を介して、ＩＦ部２６がレート情報を受けつけなければ（Ｓ１７８のＮ）、受けつけるまで待ち続ける。一方、ＩＦ部２６が、レート情報を受けつければ（Ｓ１７８のＹ）、処理部２２は、受信ウエイトベクトルを設定する（Ｓ１８０）。また、処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６は、受信処理を実行する（Ｓ１８２）。制御部３０がデータレートの設定を行う（Ｓ１８４）。また、レート情報管理部３２は、レート情報を保持する。
【０１３３】
次に、レート情報の生成について説明する。レート情報の生成は、図９のステップ４４においてなされ、また、第２無線装置１０ｂによってなされる。レート要求信号の伝送の方向が、第２無線装置１０ｂから第１無線装置１０ａであるとき、レート情報の生成は、第１無線装置１０ａにおいてもなされるが、ここでは、第２無線装置１０ｂでの処理として説明する。その際、図６の構成は、アンテナ１２からアンテナ１４に変更される。図１７は、制御部３０の構成を示す。制御部３０は、相関計算部７０、電力比計算部７２、処理対象決定部７４、レート決定部７６、記憶部７８を含む。
【０１３４】
制御部３０における処理の前提として、前述のごとく、図６の無線部２０、処理部２２、変復調部２４は、アンテナ１４によって、第１無線装置１０ａからのトレーニング信号を受信する。トレーニング信号は、図３（ｂ）のごとく、第１データや第２データを送信するための第１アンテナ１２ａ、第２アンテナ１２ｂ以外のアンテナ１２も含んだ複数のアンテナ１２から送信される。トレーニング信号は、「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」に相当する。また、トレーニング信号のそれぞれは、複数のアンテナ１２のそれぞれに対応するように規定されている。受信ウエイトベクトル計算部５４は、受信したトレーニング信号をもとに、複数のアンテナ１２にそれぞれ対応した受信応答ベクトルを計算する。受信応答ベクトルの計算方法は、前述の通りなので、説明を省略する。また、受信されるトレーニング信号には、前述のごとく、ＯＦＤＭ変調方式が適用されており、複数のサブキャリアが使用されている。そのため、受信応答ベクトルは、複数のサブキャリアのそれぞれに対して計算される。
【０１３５】
相関計算部７０は、受信応答ベクトルから、複数のアンテナ１２にそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の相関を計算する。図１において、第１アンテナ１２ａに対応した伝送路特性、すなわち受信応答ベクトルは、「ｈ１１」、「ｈ１２」、「ｈ１３」、「ｈ１４」と示されているが、ここでは、これらをまとめて「ｈ１」と総称し、アンテナ１２の数を「２」とする。以上のように想定すれば、相関計算部７０は、次の通り、相関値Ｓを計算する。
【数５】
2010081653.tif 000007
このような相関値Ｓは、ひとつのサブキャリアに対応したものであり、相関計算部７０は、複数のサブキャリアに対応した相関値Ｓをそれぞれ導出する。また、数５のうちの分子が、相関値Ｓであってもよい。
【０１３６】
電力比計算部７２は、受信応答ベクトルから、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の電力比を計算する。電力比計算部７２は、次の通り、電力比Ｒを計算する。
【数６】
2010081653.tif 000008
このような電力比Ｒは、ひとつのサブキャリアに対応したものであり、電力比計算部７２は、複数のサブキャリアに対応した電力比Ｒをそれぞれ導出する。
【０１３７】
処理対象決定部７４は、複数のサブキャリアのそれぞれに対応した複数の相関値Ｓと複数の電力比Ｒを入力する。処理対象決定部７４は、複数の相関値Ｓと複数の電力比Ｒから、データレートを決定する際に使用する対象を決定する。決定方法のひとつは、複数のサブキャリアのいずれかに対する相関値Ｓと電力比Ｒを選択することである。その際、図示しない測定部が、サブキャリアのそれぞれに対する信号強度を測定し、処理対象決定部７４は、信号強度の大きいサブキャリアを選択する。あるいは、複数の相関値Ｓと複数の電力比Ｒに対して、それぞれ統計処理、例えば平均を実行し、統計処理された相関値Ｓと統計処理された電力比Ｒを計算する。以下、処理対象決定部７４によって決定された相関値Ｓと電力比Ｒも、相関値Ｓと電力比Ｒという。
【０１３８】
レート決定部７６は、処理対象決定部７４からの相関値Ｓと電力比Ｒとをもとに、データに対するデータレートを決定する。その際、記憶部７８に記憶された判定基準を参照する。図１８は、記憶部７８に記憶された判定基準の構造を示す。判定基準は、相関値と電力比によって二次元空間を形成するように規定されており、図示のごとく二次元空間は、複数の部分領域「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」によって分割されている。ここで、部分領域「Ａ」から「Ｄ」のそれぞれは、所定のデータレートに対応している。例えば、アンテナ１２の本数に対応させれば、「Ａ」が「４本」に対応し、「Ｂ」が「３本」に対応し、「Ｃ」が「２本」に対応し、「Ｄ」が「１本」に対応する。
【０１３９】
なお、変調方式と符号化率も同様に規定されてもよく、これらの組合せによって、二次元空間がさらに多くの部分領域によって分割されていてもよい。図１７に戻る。レート決定部７６は、入力した相関値Ｓと電力比Ｒを判定基準に対応させ、入力した相関値Ｓと電力比Ｒが含まれる部分領域を特定する。さらに、レート決定部７６は、特定された部分領域から予め規定されたデータレートを導出する。なお、制御部３０は、以上の処理をレート要求信号を受けつけたときに実行する。また、レート情報を送信する際に、決定したデータレートを含める。なお、レート決定部７６は、処理対象決定部７４からの相関値Ｓと電力比Ｒのいずれか一方をもとに、データに対するデータレートを決定してもよい。その際、処理を簡易にできる。
【０１４０】
次に、図３（ｂ）に示したバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットを説明する。図３（ｂ）のごとく、トレーニング信号は、第２無線装置１０ｂに複数の伝送路を推定させるために、複数のアンテナ１２から送信される。前述のごとく、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」等の部分は、第２無線装置１０ｂにＡＧＣの利得を設定させ、「第１ＭＩＭＯーＬＴＳ」等の部分は、第２無線装置１０ｂに伝送路を推定させる。図３（ｂ）の構成では、以下に示す状況において、第１データ、第２データの受信特性が悪化するおそれがある。データが送信されないアンテナ、すなわち第３アンテナ１２ｃ、第４アンテナ１２ｄからの伝送路における伝搬損失が、それら以外のアンテナからの伝送路における伝搬損失よりも小さい場合、「第３ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」と「第４ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」のために、第２無線装置１０ｂでの受信強度がある程度大きくなる。そのため、ＡＧＣは、利得を低い値に設定する。その結果、「第１データ」と「第２データ」を復調する際に、利得が十分でなくなり、誤りが生じやすくなる。ここでは、このような伝送品質の悪化を抑制するためのバーストフォーマットを説明する。なお、バーストフォーマットは、制御部３０からの指示にもとづき、処理部２２において形成される。
【０１４１】
図１９（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００でのバーストフォーマットの別の構成を示す。図１９（ａ）は、３つのＭＩＭＯ−ＬＴＳが３つのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられ、ふたつのデータがふたつのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられている場合に相当する。ここで、「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」から「ＭＩＭＯシグナル」までは、図３（ｂ）と同一であるので、説明を省略する。「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」は、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を送信するためのアンテナ１２以外のアンテナ１２も含んだ３つのアンテナ１２のそれぞれに割り当てられる。すなわち、「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」を送信すべきアンテナ１２の数は、推定すべき伝送路の数に応じて決定される。一方、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を送信すべきアンテナ１２の数は、「データ」を送信すべきアンテナ１２の数に合わされる。すなわち、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」と「データ」は、ふたつずつ規定され、さらにそれぞれは、同一のふたつのアンテナ１２に割り当てられる。そのため、「データ」が受信されるときの信号強度が、ＡＧＣの利得を設定する際において「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」が受信されるときの信号強度に近くなる。その結果、ＡＧＣの利得による受信品質の悪化を抑制できる。
【０１４２】
図１９（ａ）のバーストフォーマットにおいて、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は、アンテナ１２から送信される。ここで、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」と「第２ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は、互いに異なったサブキャリアを使用するように規定される。例えば、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は奇数番目のサブキャリア番号のサブキャリアを使用し、「第２ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は偶数番目のサブキャリア番号のサブキャリアを使用する。このようなサブキャリアの使用に関する両者の関係は、「トーン・インターリーブ」と呼ばれる。さらに、「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」では、３つのアンテナ１２の間において、トーン・インターリーブが実行される。「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」等をトーン・インターリーブする際に、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」等のＯＦＤＭシンボル数が、トーン・インターリーブを実行しない場合の３倍に延長される。
【０１４３】
図１９（ｂ）は、ふたつのＭＩＭＯ−ＬＴＳがふたつのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられ、ひとつのデータがひとつのアンテナ１２に割り当てられている場合に相当する。前述のごとく、「データ」がひとつの場合、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は、「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」と共用できる。「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」は、ＭＩＭＯシステムに対応していない通信システムとの互換性を保つために必要な信号であるので、省略できない。そのため、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」が省略される。「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」が「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」に相当するともいえる。
【０１４４】
図２０は、通信システム１００でのバーストフォーマットのさらに別の構成を示す。これは、図１９（ａ）と同様に、３つのＭＩＭＯ−ＬＴＳが３つのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられ、ふたつのデータがふたつのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられている場合に相当する。また、「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」に関しては、図１９（ａ）と同様である。制御部３０は、「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」を送信すべきアンテナ１２の数まで、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を送信すべきアンテナ１２の数を増加させる。すなわち、図示のごとく、アンテナ１２の数を図１９（ａ）の「２」から図２０の「３」に増加させる。さらに、増加される前のアンテナ１２のそれぞれに対応したデータを分割し、分割したデータを増加したアンテナ１２に対応させる。
【０１４５】
ここで、増加される前のアンテナ１２のそれぞれに対応したデータは、例えば、図１９（ａ）の「第２データ」に相当する。制御部３０は、「第２データ」を図２０の「第１ハーフデータ」と「第２ハーフデータ」に分割する。さらに、制御部３０は、データを分割する際に、データの分割をサブキャリアを単位にして実行する。すなわち、「第１ハーフデータ」と「第２ハーフデータ」とは、トーン・インターリーブの関係にある。この場合も、「データ」が受信されるときの信号強度が、ＡＧＣの利得を設定する際において「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」が受信されるときの信号強度に近くなる。その結果、ＡＧＣの利得による受信品質の悪化を抑制できる。
【０１４６】
図２１（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００でのバーストフォーマットのさらに別の構成を示す。これも、図１９（ａ）と同様に、３つのＭＩＭＯ−ＬＴＳが３つのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられ、ふたつのデータがふたつのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられている場合に相当する。また、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」と「データ」に関しては、図１９（ａ）と同様である。制御部３０は、「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」のうち、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を送信するためのアンテナ１２に対応した部分と、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を送信するためのアンテナ１２以外のアンテナ１２に対応した部分とを異なったタイミングに配置させる。ここで、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を送信するためのアンテナ１２は、第１アンテナ１２ａと第２アンテナ１２ｂである。
【０１４７】
そのため、これらに対応した部分が「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」と「第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」に相当する。一方、「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を送信するためのアンテナ１２以外のアンテナ１２は、第３アンテナ１２ｃであり、そのため、これに対応した部分が「第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」に相当する。図示のごとく、これらは、タイミングをずらして配置されている。なお、「第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」は、すべてのサブキャリアを使用するように規定されている。このようなフォーマットによれば、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」と「第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」をＡＧＣによって増幅する際に、「第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」の影響を受けないので、これらによる伝送路の推定をより正確にできる。この場合も、「データ」が受信されるときの信号強度が、ＡＧＣの利得を設定する際において「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」が受信されるときの信号強度に近くなる。その結果、ＡＧＣの利得による受信品質の悪化を抑制できる。
【０１４８】
図２１（ｂ）は、ふたつのＭＩＭＯ−ＬＴＳがふたつのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられ、ひとつのデータがひとつのアンテナ１２に割り当てられている場合に相当する。図示のごとく、図２１（ａ）に対応した構成になっている。図２１（ｃ）も図２１（ｂ）と同一の状況であるが、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」を省略している。「Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ」が「ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」に相当するともいえる。図２１（ｄ）も図２１（ｂ）同一の状況であるが、図２１（ｃ）に比べて、さらに「ＭＩＭＯシグナル」を省略している。そのため、バースト信号におけるオーバーヘッドを小さくできる。この場合、ＭＩＭＯシステムのための制御信号を含んでいないので、予め当該バースト信号が送信されることを認識しておく必要がある。例えば、予めトレーニング要求信号が送信されている。
【０１４９】
以下、図２０でのバーストフォーマットの変形例を説明する。図２０のバーストフォーマットでは、ＭＩＭＯ−ＳＴＳの数、ＭＩＭＯ−ＬＴＳの数、データの数を同一にしている。すなわち、３つのアンテナ１２から、ＭＩＭＯ−ＳＴＳ、ＭＩＭＯ−ＬＴＳ、データがそれぞれ送信される。このようなバーストフォーマットによれば、ＭＩＭＯ−ＳＴＳとデータの数が同一なので、受信側において、データに対して受信処理を実行する際のＡＧＣの設定に含まれる誤差が、低減される。また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳが、複数のアンテナ１２から送信されるので、受信側において、複数のアンテナ１２に対応した伝送路の推定が可能になる。さらに、ＭＩＭＯ−ＳＴＳとＭＩＭＯ−ＬＴＳの数が同一なので、受信側において、ＭＩＭＯ−ＬＴＳから推定される伝送路の精度が高くなる。
【０１５０】
さらに、以下に説明する変形例では、以下のような利点が加えられる。例えば、アンテナ１２の数が「３」であり、送信すべきデータが「２」系列である場合、送信すべき「２」系列のデータのいずれかが分割されることによって、データが「３」系列にされてから、それらが「３」つのアンテナ１２のそれぞれに割り当てられる。このような場合において、データの分割およびアンテナ１２の割り当ての組合せは、複数存在する。さらに、アンテナ１２の数が増加すると、組合せの数も増加する。すなわち、データ系列のいずれかを分割して、アンテナ１２のいずれかに割り当てる場合に、処理が複雑になることもあり得る。変形例のひとつ目は、送信すべきデータの系列の数が、アンテナ１２の数よりも少ない場合であっても、処理量を削減しつつ、アンテナ１２にデータを割り当てることを目的とする。このとき、アンテナ１２の数は、少なくともＭＩＭＯ−ＬＴＳが送信されるアンテナ１２の数であってもよい。
【０１５１】
図２２（ａ）−（ｂ）は、図２０でのバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットの構成を示しており、これは、ひとつ目の変形例に相当する。図２２（ａ）−（ｂ）は、これまでと同様に、最上段が第１アンテナ１２ａに対応する信号、中段が第２アンテナ１２ｂに対応する信号、最下段が第３アンテナ１２ｃに対応する信号を示す。これらがまとめられてバースト信号と呼ばれることもあれば、あるいは、ひとつのアンテナ１２から送信される信号がバースト信号と呼ばれることもある。ここでは、それらを区別せずに使用する。なお、バースト信号には、既知信号としての「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」等やデータが含まれる。図２２（ａ）において、Ｌｅｇａｃｙ  ＳＴＳ（以下、「Ｌ−ＳＴＳ」という）、Ｌｅｇａｃｙ−ＬＴＳ（以下、「Ｌ−ＬＴＳ」という）、Ｌｅｇａｃｙ  シグナル（以下、「Ｌ−シグナル」という）、ＭＩＭＯ  シグナル（以下、「ＭＩＭＯシグナル」という）は、第１アンテナ１２ａのみに割り当てられる。
【０１５２】
これらに続く構成は、以下のようになる。なお、以下の説明において、データは、ふたつのアンテナ１２に対応すべきものであるとする。すなわち、データの系列の数が、アンテナ１２の数よりも小さい場合を想定する。図６の制御部３０は、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２の数まで、ＭＩＭＯ−ＳＴＳおよびデータを送信すべきアンテナ１２の数を増加させる。すなわち、制御部３０は、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２のうちの少なくともひとつにデータが対応している場合、対応すべきアンテナ１２の数を増加させることによって、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２に、データを対応させる。ここで、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２の数は、「３」であるので、ＭＩＭＯ−ＳＴＳおよびデータおよびデータを送信すべきアンテナ１２の数も「３」になる。さらに、増加される前のアンテナ１２のそれぞれに対応したデータ、すなわち「２」系列のデータを分割してから、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２の数のアンテナ１２のそれぞれに、分割したデータを対応させる。
【０１５３】
これをさらに具体的に説明すると、制御部３０は、ＩＦ部２６に、「２」系列のデータをひとつにまとめさせ、まとめたデータを「３」つに分割して「３」つのアンテナ１２に割り当てる。なお、データが、「２」系列に相当するものとし、ひとつのデータとしてもよい。その際は、データをまとめることなく、データは、「３」つに分割される。なお、アンテナ１２の数は、「３」以外であってもよい。ここで、データの分割は、例えば、複数のアンテナ１２のそれぞれに対して、ほぼ均等のデータ量となるようになされる。また、予め定められた規則にしたがって、データの分割がなされてもよい。以上の処理の結果、図２２（ａ）のように、ＭＩＭＯ−ＳＴＳ、ＭＩＭＯ−ＬＴＳ、データが、３つのアンテナ１２にそれぞれ割り当てられる。図においてデータは、「第１分割データ」、「第２分割データ」、「第３分割データ」と示される。
【０１５４】
制御部３０は、前述のごとく、ＭＩＭＯ−ＬＴＳとデータに対して複数のサブキャリアを使用しつつ、複数のアンテナ１２のそれぞれを単位にして、ＭＩＭＯ−ＬＴＳのそれぞれに使用すべきサブキャリアの組合せを変えている。すなわち、第１アンテナ１２ａから第３アンテナ１２ｃにそれぞれ対応したＭＩＭＯ−ＬＴＳは、異なったサブキャリアを使用する。図２２（ａ）において、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（１）は、全サブキャリアのうちの１／３のサブキャリアを使用し、第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（１）も、全サブキャリアのうちの１／３のサブキャリアを使用し、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（１）も、全サブキャリアのうちの１／３のサブキャリアを使用する。さらに、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（１）から第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（１）において使用されるサブキャリアは、重なっていないものとする。第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（２）から第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（２）でも同様の関係が成り立ち、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（３）から第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（３）でも同様の関係が成り立つ。また、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（１）、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（２）、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（３）でも、互いに異なったサブキャリアを使用する。なお、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（１）、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（２）、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（３）は、異なったシンボルに割り当てられたＭＩＭＯ−ＬＴＳを示す。
【０１５５】
以上の規則は、ひとつのシンボルの期間に対して、複数のアンテナ１２に割り当てられたＭＩＭＯ−ＬＴＳのそれぞれが、互いに異なったサブキャリアを使用しているといえる。また、ひとつのアンテナ１２に割り当てられたＭＩＭＯ−ＬＴＳであって、かつ複数のシンボルにわたるＭＩＭＯ−ＬＴＳのそれぞれは、互いに異なったサブキャリアを使用しつつ、全体として、使用されるべきすべてのサブキャリアを使用するといえる。さらに、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナに、データを対応させる際に、データと同一のアンテナ１２から送信されるＭＩＭＯ−ＬＴＳでのサブキャリアの組合せを当該データに使用する。例えば、第１分割データに使用するサブキャリアと、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ（１）に使用するサブキャリアを同一にする。このように処理することによって、データを分割するための処理量を削減しつつ、複数のアンテナ１２のそれぞれにデータの割り当てが可能になる。
【０１５６】
また、先頭のＭＩＭＯ−ＬＴＳとデータに使用されるサブキャリアが同一であるので、図示しない受信装置では、複数のシンボルに配置されたＭＩＭＯ−ＬＴＳを受信すると、少なくとも先頭のＭＩＭＯ−ＬＴＳから伝送路推定を実行し、その結果をもとに、データを復調する。先頭のＭＩＭＯ−ＬＴＳ以外のＭＩＭＯ−ＬＴＳに使用されるサブキャリアは、データに使用されるサブキャリアと異なっているので、これらを復調に使用しなくても、復調の品質の悪化は抑制される。そのため、受信装置は、先頭のＭＩＭＯ−ＬＴＳ以外のＭＩＭＯ−ＬＴＳに対する処理をスキップしてもよい。その結果、処理量を低減できると共に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格に準拠した受信装置と同様の処理を適用できる。
【０１５７】
図２２（ｂ）は、図２２（ａ）の変形例であり、ＭＩＭＯ−ＳＴＳ以降は、図２２（ａ）と同一である。Ｌ−ＳＴＳからＭＩＭＯシグナルが、第２アンテナ１２ｂ、第３アンテナ１２ｃにも割り当てられる。その際、例えば、第２アンテナ１２ｂ、第３アンテナ１２ｃに割り当てられるＬ−ＳＴＳには、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｄｅｌａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）がなされている。すなわち、第２アンテナ１２ｂに割り当てられるＬ−ＳＴＳには、第１アンテナ１２ａに割り当てられるＬ−ＳＴＳに対して、タイミングシフトがなされている。第３アンテナ１２ｃに割り当てられるＬ−ＳＴＳも同様である。
【０１５８】
図２３は、図２２（ａ）−（ｂ）のバーストフォーマットに対応した送信手順を示すフローチャートである。トレーニング信号の送信が必要であり（Ｓ２２０のＹ）、かつデータを送信すべきアンテナ１２の数が、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２の数よりも小さければ（Ｓ２２２のＹ）、制御部３０は、複数のアンテナ１２のそれぞれを単位にして、トレーニング信号に対応したサブキャリアを取得する（Ｓ２２４）。さらに、制御部３０は、取得したサブキャリアを使用しつつ、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２に、データを対応させる（Ｓ２２６）。すなわち、複数のアンテナ１２のそれぞれに対応したデータは、トレーニング信号と同様に、互いにトーン・インターリーブされている。
【０１５９】
制御部３０は、少なくともトレーニング信号とデータから、バースト信号を生成する（Ｓ２２８）。一方、データを送信すべきアンテナ１２の数が、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２の数よりも小さくなければ（Ｓ２２２のＮ）、すなわちデータを送信すべきアンテナ１２の数と、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２の数が等しければ、制御部３０は、少なくともトレーニング信号とデータから、バースト信号を生成する（Ｓ２２８）。無線装置１０は、バースト信号を送信する（Ｓ２３０）。また、トレーニング信号の送信が必要でなければ（Ｓ２２０のＮ）、処理を終了する。
【０１６０】
次に、図２０のバーストフォーマットのふたつ目の変形例を説明する。複数のアンテナ１２からＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信するときに、複数のアンテナ１２のうちのいずれかからの無線伝送路の特性が、データの伝送に適していない場合、当該アンテナ１２から送信されるデータが誤る可能性がある。変形例のふたつ目は、複数のアンテナ１２からデータを送信する場合であっても、データが誤る可能性を低くすることを目的とする。なお、本変形例におけるバーストフォーマットは、図２０、図２２（ａ）−（ｂ）によって示される。
【０１６１】
図６の制御部３０は、前述のごとく、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２のうちの少なくともひとつにデータが対応している場合、図２０、図２２（ａ）−（ｂ）のごとく、対応すべきアンテナ１２の数を増加させることによって、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２に、データを対応させる。また、制御部３０は、バースト信号に含まれるデータのデータレートを決定している。さらに、制御部３０は、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２に、データを対応させる場合、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２に、データを対応させる前でのデータレートよりも、低いデータレートに決定する。例えば、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２の数が「３」であり、データが「２」系列である場合、「２」系列のときのデータのデータレートが、１００Ｍｂｐｓであれば、「３」系列にしたときのデータのデータレートが、５０Ｍｂｐｓにされる。なお、「ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２に、データを対応させる前でのデータレート」とは、それまでの通信において使用されていたデータレートであってもよく、あるいは、伝送路の特性に応じて決定されたデータレートであってもよい。ここで、データレートは、前述のごとく、変調方式、誤り訂正の符号化率、アンテナ１２の数によって決定される。
【０１６２】
図２４は、図２２（ａ）−（ｂ）のバーストフォーマットに対応した別の送信手順を示すフローチャートである。トレーニング信号の送信が必要であり（Ｓ２００のＹ）、かつデータを送信すべきアンテナ１２の数が、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２の数よりも小さければ（Ｓ２０２のＹ）、制御部３０は、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２に、データを対応させる（Ｓ２０４）。さらに、制御部３０は、データのデータレートを下げる（Ｓ２０６）。制御部３０は、少なくともトレーニング信号とデータから、バースト信号を生成する（Ｓ２０８）。一方、データを送信すべきアンテナ１２の数が、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２の数よりも小さくなければ（Ｓ２０２のＮ）、すなわちデータを送信すべきアンテナ１２の数と、トレーニング信号を送信すべきアンテナ１２の数が等しければ、制御部３０は、少なくともトレーニング信号とデータから、バースト信号を生成する（Ｓ２０８）。無線装置１０は、バースト信号を送信する（Ｓ２１０）。また、トレーニング信号の送信が必要でなければ（Ｓ２００のＮ）、処理を終了する。
【０１６３】
本発明の実施例によれば、通信対象の無線装置に対して要求信号を送信する際に、複数のアンテナからトレーニング信号を送信するので、通信対象の無線装置でのレート情報であって、かつトレーニング信号にもとづいて生成されたレート情報を取得でき、レート情報の精度を向上できる。また、トレーニング信号を使用することによって、様々な伝送路の影響を考慮しながらレート情報が決定されるので、レート情報の精度を向上できる。また、要求信号とトレーニング信号とを連続して送信するので、最新のレート情報を取得できる。また、最新のレート情報を取得できるので、伝搬路が変動する場合であっても、レート情報の誤差を小さくできる。また、通信対象の無線装置のレート情報が必要なときに、要求信号を送信することによって、レート情報が定期的に送信されない場合であっても、正確なレート情報を取得できる。また、レート情報の精度が向上することによって、データの誤りが低減し、データを伝送する際の制御の精度を向上できる。また、レート要求信号やトレーニング信号を組合せて送信するので、実効的なデータレートの低下を抑制できる。
【０１６４】
また、トレーニング信号を送信すべきアンテナの数を削減するので、消費電力を低減できる。また、通信に使用すべきアンテナからはトレーニング信号を送信するので、特性の悪化を抑制できる。また、消費電力を低減できるので、バッテリー駆動の場合、動作期間を長くできる。また、消費電力を低減できるので、無線装置を小型化できる。また、信号強度の高いアンテナを優先的に選択するので、データの伝送品質の悪化を抑制できる。また、無線品質に応じてアンテナを選択するので、消費電力を低減しつつ、データの伝送品質の悪化を抑制できる。また、データを受信すべきアンテナから既知信号を送信するので、通信対象の無線装置において導出される送信ウエイトベクトルの悪化を抑制し、かつデータを受信すべきアンテナを選択するので、消費電力を低減できる。また、導出される送信ウエイトベクトルを正確にできるので、アンテナ指向性の悪化を抑制できる。
【０１６５】
また、トレーニング信号を送信する際に、ビームフォーミングを実行することによって、通信対象の無線装置における信号強度を増加でき、より高速な値を有したレート情報を取得できる。また、実際にデータを送信する際もビームフォーミングを実行するので、データの送信の際に適合したデータレートを取得できる。また、データレートを決定する際に、受信応答ベクトル間の相関値と受信応答ベクトル間の強度比を考慮するので、複数のアンテナのそれぞれから送信された信号間の影響を反映できる。また、決定したレート情報の正確性を向上できる。また、ＭＩＭＯシステムにおいて、相関値が小さくなれば伝送特性が向上し、また強度比が小さくなれば向上するので、このような特性を反映するようにデータレートを決定できる。また、相関値と強度比にもとづいたデータレートの決定は、複数のキャリアを使用するシステムに適用できる。また、トレーニングを受信する際に、レート要求信号も受信するので、決定したレート情報を通知でき、精度の高いレート情報を供給できる。
【０１６６】
また、ＭＩＭＯ−ＳＴＳとデータを送信するためのアンテナを同一にするので、受信側においてＡＧＣの利得を設定する際のＭＩＭＯ−ＳＴＳが受信されるときの信号強度と、データが受信されるときの信号強度を近くできる。また、ＡＧＣの利得による受信品質の悪化を抑制できる。また、ＭＩＭＯ−ＳＴＳを送信するためのアンテナに対応した部分に対して、ＭＩＭＯを送信するためのアンテナ以外のアンテナに対応した部分による影響を小さくできるので、受信側において、ＭＩＭＯ−ＳＴＳを送信するためのアンテナに対応した部分での伝送路推定の精度を向上できる。また、分割されたデータ間の干渉を小さくできる。
【０１６７】
また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナに、データを対応させる場合において、対応させられたアンテナからの無線伝送路の特性が、データの伝送に適していない場合であっても、データレートを低くすることによって、データの誤りの発生を低減できる。また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信するアンテナの数の増加に応じて、ＭＩＭＯ−ＳＴＳを送信するアンテナの数も増加でき、かつＭＩＭＯ−ＳＴＳを送信するアンテナの数と同一のデータの系列を送信できる。また、データの系列の数を増加させた場合においても、データの伝送品質の低下を抑制できる。また、データを複数のアンテナに対応させる場合において、ひとつのアンテナに対応したＭＩＭＯ−ＬＴＳとデータに同一のサブキャリアを使用することによって、それぞれのデータに対して使用すべきサブキャリアの選択を容易にできる。また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナの数や、データの系列の数が変化する場合であっても、アンテナへのデータの割当を容易にできる。また、図２０に対するふたつの変形例を組合せることによって、両方の効果を得ることができる。
【０１６８】
（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に、ＭＩＭＯシステムに関し、特に、ＭＩＭＯシステムにおける送信装置に関する。本実施例に係る送信装置は、実施例１における第１無線装置や第２無線装置での送信機能に相当する。さらに、実施例１でのトレーニング信号を送信すべき状況と同一の状況において、送信装置は、トレーニング信号を送信する。ここでは、トレーニング信号を含んだバーストフォーマットを中心に説明し、トレーニング信号を送信すべき状況は、実施例１と同一であるので説明を省略する。送信装置は、複数のアンテナの数に応じた複数の系列のバースト信号を送信し、複数のＭＩＭＯ−ＳＴＳを複数の系列のバースト信号に配置させる。また、送信装置は、複数のＭＩＭＯ−ＳＴＳに続いて、複数のＭＩＭＯ−ＬＴＳを複数の系列のバースト信号に配置させる。さらに、送信装置は、複数の系列のバースト信号のうちの一部にデータを配置させる。送信装置は、データにステアリング行列を乗算することによって、複数の系列の数までデータを増加させる。また、送信装置は、ＭＩＭＯ−ＬＴＳに対してもステアリング行列を乗算する。しかしながら、送信装置は、ＭＩＭＯ−ＳＴＳに対してステアリング行列を乗算しない。以下、ステアリング行列を乗算した複数の系列のバースト信号も、これまでと区別せずに、「複数の系列のバースト信号」という。
【０１６９】
ここで、ＭＩＭＯ−ＳＴＳは、所定の周期を有している。具体的には、１．６μｓの周期の信号にガードインターバルが付加されている。なお、前述のステアリング行列には、系列単位に、循環的なタイムシフトを実行させる成分が含まれている。循環的なタイムシフトは、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｄｅｌａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）と呼ばれるものであり、ここでは、ＭＩＭＯ−ＬＴＳに含まれるパターンの周期に対して、循環的なタイムシフトがなされる。データに対しても同様の処理がなされる。また、タイムシフト量は、複数の系列のバースト信号を単位にして異なっているが、これらのタイムシフト量のうちの少なくともひとつは、ＭＩＭＯ−ＳＴＳでの周期以上に規定されている。以上の処理のごとく、送信装置は、複数の系列のバースト信号を変形させ、変形させた複数の系列のバースト信号を複数のアンテナからそれぞれ送信する。
【０１７０】
以上のような実施例に対応した課題は、以下のように示されてもよい。すなわち、通信対象の無線装置における伝送路推定の精度が向上するようなバーストフォーマットによって、トレーニング信号を送信したい。また、通信対象の無線装置におけるレート情報の精度が向上するようなバーストフォーマットによって、トレーニング信号を送信したい。また、このようなトレーニング信号を送信する場合であっても、データの通信品質の悪化を抑えるようなバーストフォーマットによって、データを送信したい。また、データを受信させるために、トレーニング信号を有効に利用したい。
【０１７１】
図２５は、本発明の実施例２に係る送信装置３００の構成を示す。送信装置３００は、誤り訂正部３１０、インターリーブ部３１２、変調部３１４、プリアンブル付加部３１６、空間分散部３１８、無線部２０と総称される第１無線部２０ａ、第２無線部２０ｂ、第３無線部２０ｃ、第４無線部２０ｄ、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を含む。ここで、図２５の送信装置３００は、図６の第１無線装置１０ａの一部に相当する。
【０１７２】
誤り訂正部３１０は、誤り訂正のための符号化をデータに行う。ここでは、畳込み符号化を行うものとし、その符号化率は予め規定された値の中から選択する。インターリーブ部３１２は、畳込み符号化したデータをインターリーブする。さらに、インターリーブ部３１２は、データを複数の系列に分離してから出力する。ここでは、ふたつの系列に分離する。ふたつの系列のデータは、互いに独立したデータといえる。
【０１７３】
変調部３１４は、ふたつの系列のデータのそれぞれに対して、変調を実行する。プリアンブル付加部３１６は、変調されたデータに対してプリアンブルを付加する。そのため、プリアンブル付加部３１６は、プリアンブルとして、ＭＩＭＯ−ＳＴＳ、ＭＩＭＯ−ＬＴＳ等を記憶する。プリアンブル付加部３１６は、複数の系列にそれぞれ配置されるＭＩＭＯ−ＳＴＳとＭＩＭＯ−ＬＴＳと、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されるデータとを含んだ複数の系列のバースト信号を生成する。前述のごとく、データは、ふたつの系列によって形成されている。ここで、複数の系列を「４」とするので、４つの系列のバースト信号に、ＭＩＭＯ−ＳＴＳとＭＩＭＯ−ＬＴＳがそれぞれ配置され、４つの系列のバースト信号のうちのふたつにデータが配置される。その結果、プリアンブル付加部３１６からは、４つの系列のバースト信号が出力される。
【０１７４】
ここで、ＭＩＭＯ−ＳＴＳの詳細については、説明を省略するが、例えば、少なくとも、複数の系列のバースト信号のうちのひとつに対応したＳＴＳは、他の系列のバーストに対応したＳＴＳに対して、少なくとも一部が異なったサブキャリアを使用するように規定されてもよい。また、ＳＴＳは、ＳＴＳのそれぞれに使用されるべきサブキャリアの数が等しく、かつ互いに異なったサブキャリアを使用するように規定されてもよい。また、前述のごとく、複数の系列のバースト信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、複数の系列のバースト信号に配置されるＭＩＭＯ−ＬＴＳは、各系列に対して、異なったサブキャリアを使用する。すなわち、トーン・インターリーブがなされる。なお、複数の系列のバースト信号のそれぞれを「バースト信号」と呼んでもよく、複数の系列のバースト信号をまとめて「バースト信号」と呼んでもよいものとするが、ここでは、これらを区別せずに使用するものとする。
【０１７５】
空間分散部３１８は、複数の系列のバースト信号のうち、ＭＩＭＯ−ＬＴＳとデータに対してステアリング行列をそれぞれ乗算することによって、ステアリング行列が乗算されたＭＩＭＯ−ＬＴＳと、複数の系列の数まで増加させたデータとを生成する。ここで、空間分散部３１８は、乗算を実行する前に、入力したデータの次数を複数の系列の数まで拡張する。入力したデータの数は、「２」であり、ここでは、「Ｎｉｎ」によって代表させる。そのため、入力したデータは、「Ｎｉｎ×１」のベクトルによって示される。また、複数の系列の数は、「４」であり、ここでは、「Ｎｏｕｔ」によって代表させる。空間分散部３１８は、入力したデータの次数をＮｉｎからＮｏｕｔに拡張させる。すなわち、「Ｎｉｎ×１」のベクトルを「Ｎｏｕｔ×１」のベクトルに拡張させる。その際、Ｎｉｎ＋１行目からＮｏｕｔ行目までの成分に「０」を挿入する。
【０１７６】
また、ステアリング行列Ｓは、次のように示される。
【数７】
2010081653.tif 000009
ステアリング行列は、「Ｎｏｕｔ×Ｎｏｕｔ」の行列である。また、Ｗは、直交行列であり、「Ｎｏｕｔ×Ｎｏｕｔ」の行列である。直交行列の一例は、ウォルシュ行列である。ここで、ｌは、サブキャリア番号を示しており、ステアリング行列による乗算は、サブキャリアを単位にして実行される。さらに、Ｃは、以下のように示され、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｄｅｌａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）のために使用される。
【数８】
2010081653.tif 000010
【０１７７】
ここで、δは、シフト量を示す。すなわち、空間分散部３１８は、複数の系列のそれぞれに対応したシフト量によって、直交行列が乗算されたＭＩＭＯ−ＬＴＳ内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行しつつ、複数の系列の数まで増加させたデータ内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行する。なお、ＭＩＭＯ−ＬＴＳの構造は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格におけるＬＴＳであるＬｅｇａｃｙ  ＬＴＳと同様の構造を有している。また、シフト量は、系列を単位にして異なった値に設定される。その際に、複数の系列のそれぞれに対応したシフト量のうちの少なくともひとつが、ＭＩＭＯ−ＳＴＳが有した所定の周期以上となるように設定される。ＭＩＭＯ−ＳＴＳが有した周期は、１．６μｓであるので、シフト量のうちの少なくともひとつは、例えば１．６μｓとなるように設定される。そのような場合、ＭＩＭＯ−ＳＴＳに対して、タイムシフトを行っても、シフトが発生しないことと等価になる。そのため、ここでは、ＭＩＭＯ−ＳＴＳに対して、タイムシフトを行わない。以上の処理の結果、空間分散部３１８は、複数の系列のバースト信号を変形させる。
【０１７８】
無線部２０は、アンテナ１２と同一の数だけ設けられる。無線部２０は、変形された複数の系列のバースト信号を送信する。その際、無線部２０は、変形された複数の系列のバースト信号を複数のアンテナ１２に対応させながら送信する。また、無線部２０は、図示しないＩＦＦＴ部、ＧＩ部、直交変調部、周波数変換部、増幅部を含む。ＩＦＦＴ部は、ＩＦＦＴを行い、複数のサブキャリアキャリアを使用した周波数領域の信号を時間領域に変換する。ＧＩ部は、時間領域のデータに対して、ガードインターバルを付加する。直交変調部は、直交変調を実行する。周波数変換部は、直交変調された信号を無線周波数の信号に周波数変換する。増幅部は、無線周波数の信号を増幅するパワーアンプである。なお、空間分散部３１８は、図示しないＩＦＦＴ部の後段に設けられてもよい。
【０１７９】
図２６（ａ）−（ｂ）は、送信装置３００において生成されるバースト信号のバーストフォーマットを示す。図２６（ａ）は、プリアンブル付加部３１６から出力される複数の系列のバースト信号におけるバーストフォーマットを示す。図２６（ａ）は、図３（ｂ）と同等であるので、説明を省略する。ここで、複数の系列である「４」つの系列のバースト信号のそれぞれに「４」つのＭＩＭＯ−ＳＴＳと「４」つのＭＩＭＯ−ＬＴＳが付加されている。一方、複数の系列のうちの少なくともひとつである「２」つの系列のデータが、「第１データ」、「第２データ」として付加されている。図２６（ｂ）は、空間分散部３１８によって変形された複数の系列のバースト信号を示す。ＭＩＭＯ−ＳＴＳは、図２６（ａ）と同一である。図２６（ａ）のＭＩＭＯ−ＬＴＳは、ステアリング行列の乗算の結果、「ＭＩＭＯ−ＬＴＳ’」となる。図２６（ｂ）では、これを「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ’」から「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ’」として示す。図２６（ａ）の「第１データ」と「第２データ」は、ステアリング行列の乗算の結果、４つの系列のデータとなる。図２６（ｂ）では、これを「第１データ’」から「第４データ’」として示す。
【０１８０】
本発明の実施例によれば、データの系列の数がＭＩＭＯ−ＬＴＳの系列の数よりも少なくても、直交行列による乗算と循環的なタイムシフト処理を実行するので、データの系列の数をＭＩＭＯ−ＬＴＳの系列の数に一致できる。また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳにも、データ系列と同様の処理を実行するので、通信対象となる無線装置に、データ受信の際に、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを使用させられる。また、ＭＩＭＯ−ＳＴＳには、データ系列と同様の処理を実行しないので、ＣＤＤにおけるタイムシフト量を大きくでき、通信対象となる無線装置における受信特性を改善できる。また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳをすべてのアンテナから送信するので、受信側が、想定される伝送路を推定できる。また、データの系列の数がアンテナ数に等しくなくても、データにウォルシュ行列とＣＤＤによる処理を実行することによって、すべてのアンテナから満遍なく信号を送信できる。また、データの電力をＭＩＭＯ−ＬＴＳに合わせることができる。
【０１８１】
また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳにもウォルシュ行列とＣＤＤによる処理を実行するので、受信側において、ＭＩＭＯ−ＬＴＳによって推定した伝送路がデータの受信にそのまま使用できる。また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳとデータに対して、十分大きなシフト量によって、ＣＤＤを実行すると、ＭＩＭＯ−ＬＴＳとデータの電力差が非常に小さくなるので、受信側でのＡＧＣの設定の精度を向上できる。また、ＭＩＭＯ−ＳＴＳに大きなシフト量によるタイムシフトが実行できないので、かかる場合に、ＭＩＭＯ−ＳＴＳをすべてのアンテナに対応付けることによって、ＭＩＭＯ−ＳＴＳとＭＩＭＯ−ＬＴＳとの電力を合わせることができる。また、ＭＩＭＯ−ＳＴＳに対して、ＣＤＤの処理を実行しなくても、ＭＩＭＯ−ＳＴＳとＭＩＭＯ−ＬＴＳの電力を合わせることができる。また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳはトーン・インターリーブされているので、ウォルシュ行列とＣＤＤによる処理によって、すべてのアンテナからＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信する場合であっても、送信電力を維持できる。また、ウォルシュ行列とＣＤＤによる処理を行わない場合、３つのアンテナで２つの系列のデータを送信する場合、バースト信号内の各電力は、「３つのＳＴＳ」＝「３つのＬＴＳ」＞「２つのデータ」であるが、ＭＩＭＯ−ＬＴＳとデータに対してウォルシュ行列とＣＤＤによる処理を行う場合、「３つのＳＴＳ」＝「３つのＬＴＳ」＝「３つのデータ」にできる。
【０１８２】
（実施例３）
実施例３は、実施例１と実施例２を組み合わせた実施例に相当する。すなわち、無線装置は、実施例１のようなバーストフォーマットによって構成されるトレーニング信号、すなわち複数の系列のバースト信号を生成する。また、無線装置は、生成した複数の系列のバースト信号に対して、実施例２のようなステアリング行列を乗算することによって、複数の系列のバースト信号を変形させる。さらに、無線装置は、変形させた複数の系列のバースト信号を複数のアンテナから送信する。ここで、無線装置は、複数の系列のバースト信号に含まれるＭＩＭＯ−ＳＴＳ、ＭＩＭＯ−ＬＴＳ、データのそれぞれにステアリング行列を乗算してもよい。
【０１８３】
実施例３に係る無線装置１０は、図６の第１無線装置１０ａと同一のタイプである。また、無線装置１０のうちの送信機能は、図２５の送信装置３００と同一のタイプである。制御部３０やプリアンブル付加部３１６は、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されるＭＩＭＯ−ＳＴＳと、複数の系列のそれぞれに配置されるＭＩＭＯ−ＬＴＳと、ＭＩＭＯ−ＳＴＳと同一の系列に配置されるデータが含まれた複数の系列のバースト信号を生成する。また、制御部３０やプリアンブル付加部３１６は、ＭＩＭＯ−ＬＴＳのうち、ＭＩＭＯ−ＳＴＳを配置した系列に配置される部分と、ＭＩＭＯ−ＬＴＳのうち、ＭＩＭＯ−ＳＴＳを配置した系列以外の系列に配置される部分とを異なったタイミングに配置させる。その結果、図２１（ａ）のようなバーストフォーマットのバースト信号が生成される。さらに、空間分散部３１８は、生成された複数の系列のバースト信号に対して、ステアリング行列を乗算することによって、複数の系列のバースト信号を変形させる。空間分散部３１８は、ＭＩＭＯ−ＳＴＳにもステアリング行列を乗算し、かつシフト量が任意の値にであるタイムシフトを行う。これら以外の動作は、実施例２と同一であるので、説明を省略する。
【０１８４】
図２７は、本発明の実施例３に係るバーストフォーマットの構成を示す図である。図２７は、空間分散部３１８から出力される複数の系列のバースト信号に対するバーストフォーマットに相当し、かつ図２１（ａ）のバーストフォーマットにステアリング行列を乗算したバーストフォーマットに相当する。図２７の「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ’」から「第３ＭＩＭＯ−ＳＴＳ’」は、図２１（ａ）の「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」と「第２ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」とにステアリング行列を乗算した結果に相当する。このとき、ステアリング行列は、「３×３」の行列に相当するので、図２１（ａ）の「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」と「第２ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」には、「０」となる行が追加されることによって、「３×１」のベクトルに拡張される。図２７の「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ’」から「第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ’」は、図２１（ａ）の「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」と「第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」とにステアリング行列を乗算した結果に相当する。また、図２７の「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ’」から「第６ＭＩＭＯ−ＬＴＳ’」は、図２１（ａ）の「第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」にステアリング行列を乗算した結果に相当する。データは、実施例２と同一である。
【０１８５】
なお、制御部３０やプリアンブル付加部３１６において生成される複数の系列のバースト信号のバーストフォーマットは、図２２（ａ）−（ｂ）に対応してもよい。これらのバーストフォーマットの説明は、実施例１と同一であるので、省略するが、空間分散部３１８は、このようなバースト信号に対して、ステアリング行列を乗算する。また、以上のトレーニング信号である複数の系列のバースト信号は、実施例１において、説明したタイミングにて送信されればよい。すなわち、制御部３０が、無線装置１０との間の無線伝送路に応じたデータレートについての情報を当該無線装置１０に提供させるためのレート要求信号を生成し、無線装置１０が、生成したレート要求信号を送信する際に、トレーニング信号が使用されればよい。詳細は、実施例１と同一であるので、説明を省略する。実施例１における複数のアンテナ１２が、複数の系列のバースト信号に置き換えられることによって、実施例１に記載の発明は、実施例３に適用される。実施例３においては、前述のごとく、複数の系列のバースト信号にステアリング行列を乗算し、ステアリング行列を乗算した複数の系列の信号を複数のアンテナ１２から送信する。
【０１８６】
本発明の実施例によれば、通信対象の無線装置に対してレート要求信号を出力する際に、ステアリング行列を乗算しながら、複数の系列に配置されたＭＩＭＯ−ＬＴＳを出力するので、通信対象の無線装置におけるデータレートの情報であって、かつＭＩＭＯ−ＬＴＳにもとづいて新たに生成されたデータレートの情報を取得でき、情報の精度を向上できる。また、実施例１において示した様々なバーストフォーマットにステアリング行列を乗算することによって、実施例１において示した様々なバーストフォーマットを複数のアンテナから送信できる。また、データ数が複数のアンテナ数より小さい場合であっても、ステアリング行列を乗算することによって、複数のアンテナからデータ等を送信できる。また、データ数が複数のアンテナ数より小さい場合であっても、ステアリング行列を乗算することによって、複数のアンテナからデータ等を送信するときと同様の効果が得られる。
【０１８７】
（実施例４）
実施例４は、実施例１から実施例３に適用可能なバーストフォーマットに関する。ここで、バーストフォーマットは、実施例１のごとく、アンテナから出力されるバースト信号として規定されてもよく、あるいは実施例２や３のごとく、制御部やプリアンブル付加部によって生成されるバースト信号として規定されてもよい。また、実施例４に係るバーストフォーマットは、トレーニング信号を送信する際のバースト信号に使用されるが、当該バーストフォーマットのバースト信号を送信すべきタイミングは、実施例１のごとく、トレーニング要求信号を受けつけた後や、レート要求信号を送信する際であってもよい。
【０１８８】
実施例４に係る無線装置１０は、図６の第１無線装置１０ａと同一のタイプである。ここで、３種類のバーストフォーマットを説明する。３種類のバーストフォーマットのそれぞれは、実施例１のごとく、アンテナから出力されるバースト信号として規定される場合、あるいは実施例２や３のごとく、制御部やプリアンブル付加部によって生成されるバースト信号として規定される場合に細分化される。また、バースト信号が送信されるタイミングに応じて細分化される。ここでは、主として、バーストフォーマットそのものを説明する。また、細分化に対する具体的な実施は、実施例１から３の記載にもとづいてなされるものとする。
【０１８９】
３種類のバーストフォーマットは、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２の数が、データを送信すべきアンテナ１２の数よりも多い場合、あるいはＭＩＭＯ−ＬＴＳを配置する系列の数が、データを配置する系列の数よりも多い場合の変形例に相当する。これは、図３（ｂ）、図１９（ａ）−（ｂ）、図２１（ａ）−（ｄ）、図２６（ａ）の変形例ともいえる。
【０１９０】
ひとつ目の変形例を説明する。ここでは、図１９（ａ）を使用しながら、ひとつ目の変形例を説明する。図１９（ａ）では、第１アンテナ１２ａから第３アンテナ１２ｃに対応するようにＭＩＭＯ−ＬＴＳが配置され、かつ第１アンテナ１２ａと第２アンテナ１２ｂに対応するようにデータが配置されている。変形例は、ＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信すべきアンテナ１２（以下、このようなアンテナ１２のすべて、あるいはひとつを「ＬＴＳ用アンテナ１２」という）の数がデータを送信すべきアンテナ１２（以下、このようなアンテナ１２のすべて、あるいはひとつを「データ用アンテナ１２」という）の数よりも多い場合において、データ用アンテナ１２の選択に関する。この変形例に対する課題は、以下のように示される。データが送信されないアンテナ１２では、ＭＩＭＯ−ＳＴＳも送信されない。そのため、当該アンテナ１２から送信されたＭＩＭＯ−ＬＴＳの信号強度が、他のアンテナ１２から送信されたＭＩＭＯ−ＬＴＳの信号強度よりも受信側において大きくなれば、受信されたＭＩＭＯ−ＬＴＳに歪みが生じやすくなる。そのため、データに誤りが生じやすくなり、通信品質が悪化しやすくなる。
【０１９１】
変形例に係る無線装置１０は、図１１のステップ６４のごとく、複数のアンテナ１２のそれぞれを単位にして、通信対象の無線装置１０から受信した信号の強度を測定する。ここで、信号の強度の測定は、バースト信号のうち、ＭＩＭＯ−ＳＴＳやＭＩＭＯ−ＬＴＳの部分に限らず、バースト信号の任意の部分でなされてもよい。また、無線装置１０は、測定した信号の強度にもとづいて、複数のアンテナ１２の中から、データを送信するための少なくともひとつのアンテナ１２を選択する。選択されたアンテナ１２が、データ用アンテナ１２に相当する。例えば、１番目と２番目の大きさの強度となる信号を受信したアンテナ１２が選択される。より具体的に説明すれば、以下のようになる。無線装置１０は、第１アンテナ１２ａから第３アンテナ１２ｃにおいて受信した信号の強度を測定する。無線装置１０は、測定した信号の強度の大きさに応じて、第１アンテナ１２ａと第２アンテナ１２ｂを選択する。さらに、選択した第１アンテナ１２ａと第２アンテナ１２ｂに対応させるようにデータを配置したバースト信号が生成される。ここで、送信側と受信側の無線伝送路の対称性が利用されている。
【０１９２】
なお、ひとつ目の変形例は、以下のような組合せも可能である。データを送信するために選択されるアンテナ１２は、実施例１においてＭＩＭＯ−ＬＴＳを送信するために選択されるアンテナ１２に含まれていてもよい。そのため、図１１、図１２に適用されてもよい。また、変形例のバーストフォーマットを有したトレーニング信号は、実施例１のように、トレーニング要求信号を受けつけた後や、レート要求信号を送信する際に送信されてもよい。そのため、図４、図５、図９から図１６に適用されてもよい。さらに、変形のバーストフォーマットが、アンテナ１２に対応するように規定されておらず、実施例２や３のように、制御部３０やプリアンブル付加部３１６によって生成されるバースト信号において規定されてもよい。その際、無線装置１０のうちの送信機能は、図２５の送信装置３００と同一のタイプであってもよい。また、図２５の送信装置３００のごとく、ステアリング行列が適用されてもよい。
【０１９３】
ふたつ目の変形例を説明する。変形例は、ＬＴＳ用アンテナ１２の数がデータ用アンテナ１２の数よりも多い場合において、ＬＴＳ用アンテナ１２のうち、データ用アンテナ１２以外のアンテナ１２から送信されるＭＩＭＯ−ＬＴＳに関する。なお、ふたつ目の変形例に対する課題も、ひとつ目の変形例に対する課題と同様に示される。図１９（ａ）の場合、ＬＴＳ用アンテナ１２のうち、データ用アンテナ１２以外のアンテナ１２とは、第３アンテナ１２ｃに相当する。
【０１９４】
変形例では、第３アンテナ１２ｃから送信される第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳの振幅が、第１アンテナ１２ａおよび第２アンテナ１２ｂから送信される第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳおよび第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳの振幅よりも小さい値に規定されている。これは、例えば、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳでの振幅が、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳと第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳでの振幅の１／２になっている場合に相当する。なお、第１アンテナ１２ａおよび第２アンテナ１２ｂは、データ用アンテナ１２に相当する。変形例では、第３アンテナ１２ｃから送信される第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳの振幅を小さくすることによって、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳの信号強度を小さくできる。また、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳの信号強度が小さくなると、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳに対してＭＩＭＯ−ＳＴＳが付加されていなくても、ＭＩＭＯ−ＬＴＳに対する歪みが発生しにくくなる。また、受信側おいて、小さくしたＭＩＭＯ−ＬＴＳの信号強度を補正することによって、正確な伝送路が推定できる
【０１９５】
なお、ふたつ目の変形例においても、ひとつ目の変形例と同様の組合せが可能である。すなわち、図３（ｂ）、図１９（ａ）−（ｂ）、図２１（ａ）−（ｄ）に対して、一部のＭＩＭＯ−ＬＴＳの振幅を小さくすることが有効である。また、図２６（ａ）に対してもふたつ目の変形例が適用可能である。具体的には、ふたつ目の変形例に対してステアリング行列を適用してもよい。例えば、図１９（ａ）のバーストフォーマットにふたつ目の変形例を適用し、その後、ステアリング行列を適用すれば、そのときのバーストフォーマットは、図２７のように示される。
【０１９６】
３つ目の変形例を説明する。３つ目の変形例は、ふたつ目の変形例と同様に、ＬＴＳ用アンテナ１２の数がデータ用アンテナ１２の数よりも多い場合において、ＬＴＳ用アンテナ１２のうち、データ用アンテナ１２以外のアンテナ１２から送信されるＭＩＭＯ−ＬＴＳに関する。なお、３つ目の変形例に対する課題も、ひとつ目の変形例に対する課題と同様に示される。図１９（ａ）の場合、ＬＴＳ用アンテナ１２のうち、データ用アンテナ１２以外のアンテナ１２とは、第３アンテナ１２ｃに相当する。変形例では、第３アンテナ１２ｃから送信される第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳにおいて使用されるサブキャリアの数が、第１アンテナ１２ａおよび第２アンテナ１２ｂから送信される第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳおよび第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳにおいて使用されるサブキャリアの数よりも小さい値に規定されている。
【０１９７】
これは、第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳと第２ＭＩＭＯ−ＬＴＳには、「５２サブキャリア」が使用されているが、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳには、「２６サブキャリア」が使用されている場合に相当する。なお、第１アンテナ１２ａおよび第２アンテナ１２ｂは、データ用アンテナ１２に相当する。変形例では、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳに使用されるサブキャリア数を少なくすることによって、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳの信号強度を小さくできる。また、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳの信号強度が小さくなると、第３ＭＩＭＯ−ＬＴＳに対してＭＩＭＯ−ＳＴＳが付加されていなくても、ＭＩＭＯ−ＬＴＳに対する歪みが発生しにくくなる。また、送信側においてサブキャリアの一部を使用していないが、受信側において、所定のサブキャリアに対して推定された伝送路を内挿補完することによって、全てのサブキャリアに対する伝送路が推定できる。
【０１９８】
なお、３つ目の変形例においても、ひとつ目の変形例と同様の組合せが可能である。すなわち、図３（ｂ）、図１９（ａ）−（ｂ）、図２１（ａ）−（ｄ）に対して、一部のサブキャリアを使用しないことが有効である。また、図２６（ａ）に対して、３つ目の変形例が適用可能である。具体的には、３つ目の変形例に対してステアリング行列を適用してもよい。例えば、図１９（ａ）のバーストフォーマットに３つ目の変形例を適用し、その後、ステアリング行列を適用すれば、そのときのバーストフォーマットは、図２７のように示される。
【０１９９】
本発明の実施例によれば、ＭＩＭＯ−ＳＴＳとデータを送信すべきアンテナを決める際に、受信した信号の強度が大きいアンテナを優先的に使用するので、通信対象の無線装置がバースト信号を受信したときに、ＭＩＭＯ−ＳＴＳの信号強度がある程度大きくなる。そのため、ＡＧＣがある程度低い利得となるように設定されるので、ＡＧＣによるＭＩＭＯ−ＬＴＳの歪みの発生確率を低減できる。また、ＭＩＭＯ−ＬＴＳに対する歪みの発生確率を低減できるので、データの誤り率の悪化を抑制できる。また、データの誤り率の悪化を防止できるので、通信品質の悪化を抑制できる。また、伝送路の推定を正確に実行できる。また、データの伝送効率を改善できる。
【０２００】
また、データ用アンテナ以外のアンテナから送信されるＭＩＭＯ−ＬＴＳの振幅が、他のＭＩＭＯ−ＬＴＳの振幅よりも小さくされるので、受信側において、ＭＩＭＯ−ＬＴＳに対する歪みの発生確率を低減できる。また、データ用アンテナ以外のアンテナから送信されるＭＩＭＯ−ＬＴＳでのサブキャリア数が、他のＭＩＭＯ−ＬＴＳでのサブキャリア数よりも少なくされるので、受信側において、ＭＩＭＯ−ＬＴＳに対する歪みの発生確率を低減できる。また、ステアリング行列を使用する場合にも、適用できる。
【０２０１】
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。
【０２０２】
本発明の実施例１において、選択部２８は、受信した信号の強度の大きいアンテナ１２を優先的に選択している。しかしながらこれに限らず例えば、アンテナ１２単位に遅延スプレッドを導出し、遅延スプレッドの小さいアンテナ１２を優先的に選択してもよい。本変形例によれば、遅延波の影響が小さいアンテナ１２を優先的に選択できる。つまり、無線品質のよいアンテナ１２を優先的に選択すればよい。
【０２０３】
本発明の実施例１において、第１無線装置１０ａは、トレーニング信号を送信する際に使用すべきアンテナ１２の本数と、トレーニング信号を受信する際に使用すべきアンテナ１２の本数とを同一になるように制御している。しかしながらこれに限らず例えば、これらが異なるように制御を行ってもよい。すなわち、処理部２２は、複数のアンテナ１２によって、第２無線装置１０ｂから、受信用のトレーニング信号を受信し、選択部２８は、複数のアンテナ１２のうち、トレーニング信号を送信すべき少なくともひとつのアンテナ１２を選択する。その際、選択部２８は、受信した受信用のトレーニング信号をもとに、複数のアンテナ１２のそれぞれに対応した無線品質を導出し、無線品質のよいアンテナ１２を優先的に選択してもよい。本変形例によれば、送信用のアンテナ１２の本数と、受信用のアンテナ１２の本数を独立に設定できる。
【０２０４】
本発明の実施例２と実施例１とを組み合わせた変形例も有効である。例えば、実施例において、無線部２０から最終的に送信される複数の系列の数が、実施例１の記載にしたがって、アンテナ１２の数よりも少なくてもよい。本変形例によれば、実施例１と実施例２とを組み合わせた効果が得られる。
【０２０５】
本発明の実施例１から４に対する任意の組合せも有効である。本変形例によれば、これらを組み合わせた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０２０６】
【図１】本発明の実施例１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。
【図２】本発明の実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｂ）は、図２の通信システムでのバーストフォーマットの構成を示す図である。
【図４】図２の通信システムでの比較対象となる通信手順を示すシーケンス図である。
【図５】図２の通信システムでの比較対象となる別の通信手順を示すシーケンス図である。
【図６】図２の第１無線装置の構成を示す図である。
【図７】図６における周波数領域の信号の構成を示す図である。
【図８】図６の第１処理部の構成を示す図である。
【図９】図２の通信システムにおけるデータレートの設定の手順を示すシーケンス図である。
【図１０】図６の第１無線装置におけるデータレートの設定の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図２の通信システムにおけるデータレートの設定の別の手順を示すシーケンス図である。
【図１２】図６の第１無線装置におけるデータレートの設定の別の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図２の通信システムでの通信手順を示すシーケンス図である。
【図１４】図１３の第２無線装置での送信手順を示すフローチャートである。
【図１５】図２の通信システムにおけるデータレートの設定のさらに別の手順を示すシーケンス図である。
【図１６】図６の第１無線装置におけるデータレートの設定のさらに別の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図６の制御部の構成を示す図である。
【図１８】図１７の記憶部に記憶された判定基準の構造を示す図である。
【図１９】図１９（ａ）−（ｂ）は、図２の通信システムでのバーストフォーマットの別の構成を示す図である。
【図２０】図２の通信システムでのバーストフォーマットのさらに別の構成を示す図である。
【図２１】図２１（ａ）−（ｄ）は、図２の通信システムでのバーストフォーマットのさらに構成を示す図である。
【図２２】図２２（ａ）−（ｂ）は、図２０でのバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットの構成を示す図である。
【図２３】図２２（ａ）−（ｂ）のバーストフォーマットに対応した送信手順を示すフローチャートである。
【図２４】図２２（ａ）−（ｂ）のバーストフォーマットに対応した別の送信手順を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の実施例２に係る送信装置の構成を示す図である。
【図２６】図２６（ａ）−（ｂ）は、図２５の送信装置において生成されるバースト信号のバーストフォーマットを示す図である。
【図２７】本発明の実施例３に係るバーストフォーマットの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０２０７】
１０  無線装置、  １２  アンテナ、  １４  アンテナ、  ２０  無線部、  ２２  処理部、  ２４  変復調部、  ２６  ＩＦ部、  ２８  選択部、  ３０  制御部、  ３２  レート情報管理部、  ４０  ＦＦＴ部、  ４２  合成部、  ４４  参照信号生成部、  ４６  分離部、  ４８  ＩＦＦＴ部、  ５０  プリアンブル付加部、  ５２  送信ウエイトベクトル計算部、  ５４  受信ウエイトベクトル計算部、  ５６  乗算部、  ５８  乗算部、  ６０  加算部、  １００  通信システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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