(57)【要約】【課題】  本発明は、プリアンブル部、ヘッダ部及びデータ部から構成される通信用フレームのデータ部に、自己相補系列データを挿入して、同期検出及び／又はマルチパス検出を行うことを可能とした通信方法及び受信機を提供することを目的とする。【解決手段】  プリアンブル部、ヘッダ部及びデータ部４１から構成される通信用フレームを用いた通信方法において、通信用フレームは、データ部４１の冒頭に、同期検出用及び／又はマルチパス検出用の自己相補系列データ４１１を有する通信方法及び受信機である。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリアンブル部、ヘッダ部及びデータ部から構成される通信用フレームを用いた通信方法において、
前記通信用フレームは、前記データ部の冒頭に、同期検出用及び／又はマルチパス検出用の自己相補系列データを有することを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記自己相補系列データは、ＩＥＥＥ８０２．１１で用いられる長さ８の２５６個の｛１、ｊ、−１、−ｊ｝からなる符号語の内の、自己相補関係にある二つの符号語であることを特徴とする請求項１記載の通信方法。
【請求項３】
前記自己相補関係にある二つの符号語をＳ０及びＳ１としたとき、
前記自己相補系列データは、符号語Ｓ０に基づいて構成される符号長４の前半部と、符号語Ｓ１に基づいて構成される符号長４の後半部とを有し、
前記前半部は、
Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、
Ｓ０、jＳ０、-Ｓ０、-jＳ０、
Ｓ０、-Ｓ０、Ｓ０、-Ｓ０、又は
Ｓ０、-jＳ０、-Ｓ０、jＳ０であり、
前記後半部は、
Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、
Ｓ１、jＳ１、-Ｓ１、-jＳ１、
Ｓ１、-Ｓ１、Ｓ１、-Ｓ１、又は
Ｓ１、-jＳ１、-Ｓ１、jＳ１であり、
前記前半部及び前記後半部の対応する符号語の間隔が、所定間隔であることを特徴とする請求項２記載の通信方法。
【請求項４】
プリアンブル部、ヘッダ部及びデータ部から構成される通信用フレームを受信する受信機において、
受信した前記フレームのデータ部の冒頭に、自己相補系列データが存在する場合、
該自己相補系列データに基づいて、同期検出及び／又はマルチパス検出を行うことを特徴とする受信機。
【請求項５】
前記自己相補系列データは、ＩＥＥＥ８０２．１１で用いられる長さ８の２５６個の｛１、ｊ、−１、−ｊ｝からなる符号語の内の、自己相補関係にある二つの符号語であることを特徴とする請求項４記載の受信機。
【請求項６】
前記自己相補関係にある二つの符号語をＳ０及びＳ１としたとき、
前記自己相補系列データは、符号語Ｓ０に基づいて構成される符号長４の前半部と、符号語Ｓ１に基づいて構成される符号長４の後半部とを有し、
送信側より、
前記前半部として、
Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、
Ｓ０、jＳ０、-Ｓ０、-jＳ０、
Ｓ０、-Ｓ０、Ｓ０、-Ｓ０、又は
Ｓ０、-jＳ０、-Ｓ０、jＳ０が、順次、送信され、
前記後半部として、
Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、
Ｓ１、jＳ１、-Ｓ１、-jＳ１、
Ｓ１、-Ｓ１、Ｓ１、-Ｓ１、又は
Ｓ１、-jＳ１、-Ｓ１、jＳ１が、順次、送信された場合、
(１、１、１、１)、(１、ｊ、−１、−ｊ)、(１、−１、１、−１)又は(１、−ｊ、−１、ｊ)の特性を有する整合フィルタを用いて、自己相補系列データから同期検出及び／又はマルチパス検出を行うことを特徴とする請求項５記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信方法及び受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１（Ａ）に、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１等では、図１に示す通信フレームが用いられている。
【０００３】
図（Ａ）１の通信フレームは、プリアンブル部１１、ヘッダ部１２及びデータ部１３から構成されている。
【０００４】
例えば、ＩＥＥＥ８０２.11の標準の一つであるＦＨ  ＰＬＣＰ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  Ｃｏｎｖｅrｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）における通信フレームを図１（Ｂ）に示す。
【０００５】
図１（Ｂ）の通信フレームでは、プリアンブル部は、８０ビットのシンクフィールド（Ｓｙｎｃ２１）と１６ビットのスタートフレームデリミタフィールド（ＳＦＤ２２）から構成されている。プリアンブル部は、イーサネット（登録商標）と同様に、送信機と受信機との同期を取るために用いられる。８０ビットのシンクフィールドは、“０１０１０１・・０１”のパターンであり、ＳＦＤは、１６ビットの“００００  １１００  １０１１  １１０１”であり、プリアンブルの終了を意味する。
【０００６】
図１（Ｂ）の通信フレームでは、ヘッダ（ＰＬＣＰヘッダ）は、１２ビットのＰＬＷ（ＰＳＤＵ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｗｏｒｄ）２３、４ビットのＰＳＦ（ＰＬＣＰ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）２４及び１６ビットのＨＥＣ（Ｈｅａｄｅｒ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｈｅｃｋ）２５から構成されている。ＰＬＷには、ＰＳＤＵ（ＰＬＣＰ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）２６の長さのデータが格納される。これは、データ部に相当するＰＳＤＵ２６が、可変長（最大４０９５バイト）であるので、送信側は、ＰＬＷ２３により、その長さを受信側に通知する。
【０００７】
ＰＳＦ２４には、ペイロードのＭＡＣフレームが用いる速度が格納される。これにより、１Ｍbpsから４．５Ｍbpsが指定できる。ＨＥＣ２５には、ヘッダの内容に対する１６ビットのＣＲＣが格納される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図１に示す通信フレームでは、データの送受同期検出及び／又はマルチパスの検出が、十分にできないという問題がある。
【０００９】
また、国際標準で規格されている２５６の符号語のセットには、自己相補系列の関係にある組み合わせが存在するものの、これを有効活用していないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、本発明は、プリアンブル部、ヘッダ部及びデータ部から構成される通信用フレームのデータ部に、自己相補系列データを挿入して、同期検出及び／又はマルチパス検出を行うことを可能とした通信方法及び受信機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１２】
請求項１に記載された発明は、プリアンブル部、ヘッダ部及びデータ部から構成される通信用フレームを用いた通信方法において、前記通信用フレームは、前記データ部の冒頭に、同期検出用及び／又はマルチパス検出用の自己相補系列データを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の通信方法において、前記自己相補系列データは、ＩＥＥＥ８０２．１１で用いられる長さ８の２５６個の｛１、ｊ、−１、−ｊ｝からなる符号語の内の、自己相補関係にある二つの符号語であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、請求項２記載の通信方法において、前記自己相補関係にある二つの符号語をＳ０及びＳ１としたとき、前記自己相補系列データは、符号語Ｓ０に基づいて構成される符号長４の前半部と、符号語Ｓ１に基づいて構成される符号長４の後半部とを有し、
前記前半部は、
Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、
Ｓ０、jＳ０、-Ｓ０、-jＳ０、
Ｓ０、-Ｓ０、Ｓ０、-Ｓ０、又は
Ｓ０、-jＳ０、-Ｓ０、jＳ０であり、
前記後半部は、
Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、
Ｓ１、jＳ１、-Ｓ１、-jＳ１、
Ｓ１、-Ｓ１、Ｓ１、-Ｓ１、又は
Ｓ１、-jＳ１、-Ｓ１、jＳ１であり、
前記前半部及び前記後半部の対応する符号語の間隔が、所定間隔であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載された発明は、プリアンブル部、ヘッダ部及びデータ部から構成される通信用フレームを受信する受信機において、受信した前記フレームのデータ部の冒頭に、自己相補系列データが存在する場合、該自己相補系列データに基づいて、同期検出及び／又はマルチパス検出を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載された発明は、請求項４記載の受信機において、前記自己相補系列データは、ＩＥＥＥ８０２．１１で用いられる長さ８の２５６個の｛１、ｊ、−１、−ｊ｝からなる符号語の内の、自己相補関係にある二つの符号語であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載された発明は、請求項５記載の受信機において、前記自己相補関係にある二つの符号語をＳ０及びＳ１としたとき、前記自己相補系列データは、符号語Ｓ０に基づいて構成される符号長４の前半部と、符号語Ｓ１に基づいて構成される符号長４の後半部とを有し、
送信側より、
前記前半部として、
Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、
Ｓ０、jＳ０、-Ｓ０、-jＳ０、
Ｓ０、-Ｓ０、Ｓ０、-Ｓ０、又は
Ｓ０、-jＳ０、-Ｓ０、jＳ０が、順次、送信され、
前記後半部として、
Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、
Ｓ１、jＳ１、-Ｓ１、-jＳ１、
Ｓ１、-Ｓ１、Ｓ１、-Ｓ１、又は
Ｓ１、-jＳ１、-Ｓ１、jＳ１が、順次、送信された場合、
(１、１、１、１)、(１、ｊ、−１、−ｊ)、(１、−１、１、−１)又は(１、−ｊ、−１、ｊ)の特性を有する整合フィルタを用いて、自己相補系列データから同期検出及び／又はマルチパス検出を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、プリアンブル部、ヘッダ部及びデータ部から構成される通信用フレームのデータ部に、自己相補系列データを挿入して、同期検出及び／又はマルチパス検出を行うことを可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図２に本発明が適用される通信システムを示す。図２の通信システムの送信側（Ａ）では、送信データをパケット化装置３２で図１（Ａ）のフレームを生成する。なお、図１（Ｂ）では、ＦＨ  ＰＬＣＰのフレームについて説明したが、本発明では、これに限らず実施できる。例えば、ＨＤＬＣ（High-level Data Link Control）であってもよい。
【００２０】
パケット化装置３２では、フレームで送信できるデータ量以上の場合は、送信データを分割してパケット化する。ＲＦ化装置３３では、パケット信号を変調して、無線周波数の信号に変換する。この無線周波数の信号がアンテナから送信される。
【００２１】
図２の通信システムの受信側（Ｂ）では、送信側装置から送信された信号を受信装置３４で受信して、ベースバンド信号を得る。デパケット化装置３５で、パケット信号からデータを取り出し、連続データ化装置で、分割されたデータを元に戻す。
【００２２】
なお、送受信される信号は、符号化及び又は暗号化されたものでもよい。
【００２３】
本発明では、送信側装置によりパケット化されたフレームのデータ部には、図３に示すように、データ部４１の冒頭に、同期検出用及びマルチパス検出用の自己相補系列データ４１１を挿入する。したがって、送信データ４１２は、自己相補系列データ４１１の後に送信される。
【００２４】
図３のデータ部を有する信号の受信側装置の例を図４に示す。図４の受信側装置は、受信装置５１、デパケット化装置５２、マルチパス除去装置５３、連続データ化装置５４及び同期検出用及びマルチパス検出用装置５５から構成されている。
【００２５】
送信側装置から送信された信号を受信装置５１で受信して、ベースバンド信号を得る。デパケット化装置５２で、パケット信号からデータを取り出し、マルチパス除去装置５３でマルチパスを除去し、マルチパスが除去された信号を、連続データ化装置において、分割されたデータを連続させて元のデータ（送信されたデータ）を得る。同期検出用及びマルチパス検出用装置５５は、データ部の冒頭に挿入された同期検出用及びマルチパス検出用の自己相補系列データから、同期検出及びマルチパス検出を行い、デパケット化装置等の同期及びマルチパス除去装置５３におけるマルチパスの除去を行う。
【００２６】
図４の受信側装置は、データ部の冒頭に挿入された同期検出用及びマルチパス検出用の自己相補系列データから、同期検出及びマルチパス検出を行っているが、同期検出用及びマルチパス検出用の自己相補系列データから、同期検出又はマルチパス検出の一方を行うようにしてもよい。
【００２７】
次に、データ部の冒頭に挿入された同期検出用及びマルチパス検出用の自己相補系列データについて説明する。
【００２８】
図５に、ＩＥＥＥ８０２.11等で使用する、国際標準の２５６の符号語のセットを示す。
【００２９】
図５の各符号語は、例えば、図６に示されているように、
Ｓ０は、  １、  １、  １、−１、  １、  １、−１、  １  であり、
ｊＳ０は、  ｊ、  ｊ、  ｊ、−ｊ、  ｊ、  ｊ、−ｊ、  ｊ  であり、
−Ｓ０は、−１、−１、−１、  １、−１、−１、  １、−１  であり、
−ｊＳ０は、−ｊ、−ｊ、−ｊ、  ｊ、−ｊ、−ｊ、  ｊ、−ｊ  であり、
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Ｓ６３は、  ｊ、−１、−１、  ｊ、−１、−ｊ、  ｊ、  １  であり、
ｊＳ６３は、−１、−ｊ、−ｊ、−１、−ｊ、  １、−１、  ｊ  であり、
−Ｓ６３は、−ｊ、  １、  １、−ｊ、  １、  ｊ、−ｊ、−１  であり、
−ｊＳ６３は、  １、  ｊ、  ｊ、  １、  ｊ、−１、  １、−ｊ  である。
【００３０】
図７に、この２５６の符号語の中から、自己相補系列を構成する符号語の例示す符号語を示す。
【００３１】
｛Ｓ０、Ｓ１｝及び｛Ｓ２、Ｓ３｝が、自己相補系列である。
【００３２】
つまり、Ｓ０の自己相関関数（Ｒ００）を求めると
Ｒ００＝１、０，１，０，３，０，-1，８，-1，０，３，０，１，０，１      ・・・（１）
となる。また、Ｓ１の自己相関関数（Ｒ１１）を求めると
Ｒ１１＝-1、０，-1，０，-3，０，１，８，１，０，-3，０，-1，０，-1      ・・・（２）
となる。ここで、Ｓ０の自己相関関数（Ｒ００）とＳ１の自己相関関数（Ｒ１１）との和を求めると、
Ｒ００＋Ｒ１１＝０，０，０，０，０，０，０，１６，０，０，０，０，０，０，０  ・（３）
となる。これによれば、Ｓ０の自己相関関数（Ｒ００）とＳ１の自己相関関数（Ｒ１１）との和は、中央ビット以外に、サイドローブが発生しないので、｛Ｓ０、Ｓ１｝は、自己相補系列である。
【００３３】
同様にして、Ｓ２とＳ３の自己相関関数（Ｒ２２及びＲ３３）を求め、その両者の和を求めると、
Ｒ２２＝-1、０，-1，０，-3，０，１，８，１，０，-3，０，-1，０，-1      ・・・（４）
Ｒ３３＝１、０，１，０，３，０，-1，８，-1，０，３，０，１，０，１      ・・・（５）
Ｒ２２＋Ｒ３３＝０，０，０，０，０，０，０，１６，０，０，０，０，０，０，０  ・（６）
となる。これによれば、｛Ｓ２、Ｓ３｝は、自己相補系列である。
【００３４】
この自己相補系列を用いて、送受信間の同期を取ることができる。
【００３５】
つまり、図１の通信フレームのデータ部１３の冒頭に、図３に示すように、同期用データを挿入する。同期用データとして、図８（Ａ）に示す符号語Ｓ０及び符号語Ｓ１を用いることができる。なお、同期用データの挿入位置は、データ部１３の冒頭に限られない。データ部１３内であって、挿入位置が明確であれば、どこでもよい。但し、検出した同期によって、処理を行う関係で、データ部１３の冒頭に挿入するのが好ましい。
【００３６】
次いで、図８（Ａ）の同期検出用信号によって、同期を検出する回路を図８（Ｂ）に示す。
【００３７】
図８（Ｂ）の同期検出回路は、遅延時間Ｔの遅延回路６１、符号語Ｓ０の整合フィルタ６２、符号語Ｓ１の整合フィルタ６３及び加算器６４から構成されている。なお、整合フィルタは、時間相関器として機能する。
【００３８】
図８（Ａ）に示す同期検出用信号が、入力端子６０に供給されると、符号語Ｓ０の整合フィルタ６２からは、符号語Ｓ０の自己相関関数及び符号語Ｓ０と符号語Ｓ１との相互相関関数が出力される。符号語Ｓ０と符号語Ｓ１との相互相関関数は、符号語Ｓ０の自己相関関数に対して無視し得る。
【００３９】
また、符号語Ｓ１の整合フィルタ６３からは、符号語Ｓ１の自己相関関数及び符号語Ｓ０と符号語Ｓ１との相互相関関数が出力される。符号語Ｓ０と符号語Ｓ１との相互相関関数は、符号語Ｓ２の自己相関関数に対して無視し得る。
【００４０】
加算器６４では、符号語Ｓ０の整合フィルタ６２の出力及び符号語Ｓ１の整合フィルタ６３の出力を加算する。符号語Ｓ０の整合フィルタ６２の入力には、遅延回路６１が挿入されているので、加算器６４において、式（１）の出力と式（２）の出力が加算され、式（３）の出力が得られる。
【００４１】
したがって、式（３）の中央ビットの位置に基づいて、送受信間の同期を取ることができる。なお、式（３）の出力は、伝搬路にマルチパスが存在する場合は、マルチパス特性に応じて、出力される。したがって、図８（Ａ）の同期検出用信号によって、受信側で、マルチパス特性を検出することができる。
【００４２】
なお、同期用データの前半部として、Ｓ０を用い、後半部として、Ｓ１を用いた例を説明したが、同期用データの前半部として、jＳ０、-Ｓ０又は-jＳ０を用い、後半部として、jＳ１、-Ｓ１又は-jＳ１を用いてもよい。
【００４３】
また、同期用データとして、図８（Ａ）に示す符号語Ｓ０及び符号語Ｓ１に代えて、図９
（Ａ）に示す符号語Ｓ０及び符号語Ｓ１を用いることができる。
【００４４】
図９（Ａ）に示す同期用データにおいて、符号語Ｓ０に関する４つの符号語は、図１０に示されている回路を用いて生成することができる。同様に、図９（Ａ）における符号語Ｓ１に関する４つの符号語も、図１０に示されている回路を用いて生成することができる。
【００４５】
次いで、図９（Ａ）の同期検出用信号によって、同期を検出する回路を図９（Ｂ）に示す。
【００４６】
図９（Ｂ）の同期検出回路は、遅延時間Ｔの遅延回路７１、７６、８１、８６、時間２４Ｔの遅延回路７３、時間１６Ｔの遅延回路７８、時間８Ｔの遅延回路８３、符号語-jＳ０の整合フィルタ７２、符号語-jＳ１の整合フィルタ７４、符号語-Ｓ０の整合フィルタ７７、符号語-Ｓ１の整合フィルタ８０、符号語jＳ０の整合フィルタ８２、符号語jＳ１の整合フィルタ８５、符号語Ｓ０の整合フィルタ８７、符号語Ｓ１の整合フィルタ８９、及び加算器７５、７９、８４、８８から構成されている。なお、整合フィルタは、上述したように、時間相関器として機能する。
【００４７】
なお、同期用データの前半部として、Ｓ０、jＳ０、-Ｓ０、-jＳ０を用い、前記後半部として、Ｓ１、jＳ１、-Ｓ１、-jＳ１を用いた例を説明したが、
同期用データの前半部として、
Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、Ｓ０、
Ｓ０、-Ｓ０、Ｓ０、-Ｓ０、又は
Ｓ０、-jＳ０、-Ｓ０、jＳ０を用い
前記後半部として、
Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、Ｓ１、
Ｓ１、-Ｓ１、Ｓ１、-Ｓ１、又は
Ｓ１、-jＳ１、-Ｓ１、jＳ１を用いてもよい。
【００４８】
このように、図９（Ａ）の符号語Ｓ０に基づいて構成される符号長４の前半部と、符号語Ｓ１に基づいて構成される符号長４の後半部とを有する同期用データを用いた場合、同期検出の出力が、図８（Ａ）の同期用データと比較して、４倍の出力を得ることができる。
【００４９】
また、マルチパスが存在する場合、マルチパスに応じて、同期用データが受信されることになるので、上述した同期用データによって、受信側でマルチパス特性を検出することができる。
【００５０】
したがって、上記同期用データは、マルチパス特性検出用データとしても利用することができる。
【００５１】
以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】通信フレームの構造を説明するための図である。
【図２】通信システムを説明するための図である。
【図３】本件発明のデータ部を説明するための図である。
【図４】本件発明の受信側の例を説明するための図である。
【図５】符号語（２５６語）のセットを説明するための図である。
【図６】符号語（８ビット）の例を説明するための図である。
【図７】自己相補系列を構成する符号語の例を説明するための図である。
【図８】同期検出（その１）を説明するための図である。
【図９】同期検出（その２）を説明するための図である。
【図１０】フィルタを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１１    プリアンブル部
１２    ヘッダ部
１３、４１    データ部  
２１    Ｓｙｎｃ
２２    ＳＦＤ
２３    ＰＬＷ
２４    ＰＳＦ
２５    ＨＥＣ
２６    ＰＳＤＵ
３１    送信データ  
３２    パケット化装置
３３    ＲＦ化装置
３４、５１    受信装置
３５、５２    デパケット化装置
３６、５４    連続データ化装置
４１１    同期検出用及びマルチパス検出用データ
４１２    送信データ  
５３    マルチパス除去装置
５５    同期検出用及びマルチパス検出用装置
【図１】
2006173756.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006173756.tif 000007
【図６】
2006173756.tif 000008
【図７】
2006173756.tif 000009
【図８】
2006173756.tif 000010
【図９】
2006173756.tif 000011
【図１０】
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