(57)【要約】【課題】MIMO通信用のオーバーヘッドによって発生する損失を低減する。【解決手段】同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局1と、送信された無線信号を受信し複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局2によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、送信局1は、送信すべきデータの形態に応じてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択して無線信号を送信する。【選択図】            図１
2006324978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、
前記送信局は、送信すべきデータの形態に応じてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択して無線信号を送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、
前記送信局は、
送信すべきデータのデータ長が所定の閾値以上であるか否かを判断するステップと、
該判断においてデータ長が閾値以下の場合には多重度の上限値が1としてSISO通信を選択し、一方該判断においてデータ長が閾値より長い場合には多重度の上限値が2以上としてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択するステップと、
該選択された方法で無線信号を送信するステップを実施する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、
前記送信局は、
複数の閾値で階級化された送信すべきデータ長の閾値テーブルを参照し送信すべきデータのデータ長がどの階級に属するかを判断するステップと、
該階級値に対応しSISO通信またはMIMO通信としての多重度の上限値（SISOの場合には多重度1）を選択するステップと、
該多重度の上限値またはそれ以下の多重度にて無線信号を送信するステップとを実施する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、
前記送信局は、
複数の送信すべきデータを束ねて1つの無線パケットを構成するステップと、
束ねることが可能な送信すべきデータが複数存在するか否かを判断するステップと、
該判断において送信すべきデータが複数存在しない場合にはSISO通信を選択し、一方該判断において送信すべきデータが複数存在する場合にはMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択するステップと、
該選択された方法で無線信号を送信するステップを実施する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能であり、且つ複数種類の多値数の信号変調モード、複数種類の誤り訂正の符号化率、および複数種類の信号の空間多重度の組み合わせによって複数種類の伝送レートの伝送モードを実現し、該複数の伝送モードの中から1つを動的に選択して無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記送信局は、
複数の閾値で階級化された送信すべきデータ長の閾値テーブルを参照し送信すべきデータのデータ長がどの階級に属するかを判断するステップと、
該階級値に対応し選択可能な伝送モードの範囲を限定する階級値毎伝送モード選択テーブルを参照し、該階級値毎伝送モード選択テーブルに規定された伝送モードの中から該データ長が属すると判断された階級に応じて伝送モードの選択範囲を設定するステップと、
該設定された伝送モードの選択範囲内で1つの伝送モードを選択するステップと、
該選択された伝送モードで無線信号を送信するステップを実施する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、
前記送信局は、送信すべきデータの形態に応じてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択して無線信号を送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、
前記送信局のコンピュータによって、送信すべきデータの形態に応じてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択して無線信号を送信するための記述を含む
ことを特徴とする無線通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信を利用した無線通信方法及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
MIMO通信は、送信局から複数のアンテナを用いて同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信し、受信局で送信された無線信号を受信し複数の信号系列に分離して受信処理を行う技術である。これに対して、SISO（Single Input Single Output）通信では、各1本のアンテナを使って送信と受信が行われる（受信側で複数の受信アンテナを用いてダイバーシチ受信を行う場合であっても、送信側で特に複数の信号系列を多重することなく1本の送信アンテナを用いて送信する場合には、ここではSISO通信とみなして以降の説明を行う）。
MIMO通信やSISO通信では、伝送路環境に応じて、複数種類の多値数の信号変調モード、複数種類の誤り訂正の符号化率等の組み合わせによって決まる複数種類の伝送レートの1つを動的に選択して無線通信が行われる（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
また、MIMO通信においては、既存のSISO通信とのバックワード・コンパチビリティ（後方互換性）を確保するため、PLCP（Physical Layer Convergence Protocol）プリアンブルの仕様に工夫が加えられることになる（非特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１０３０３２号公報
【特許文献２】特表２００４−５３５６９４号公報
【非特許文献１】守倉正博・久保田周治  監修、「改訂版  802.11高速無線LAN教科書」、インプレスネットビジネスカンパニー、2004年12月21日、p.249-251
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
MIMO通信の場合には、バックワード・コンパチビリティ確保のため、SISO通信の場合以上にオーバーヘッドが大きくなるという課題がある。例えば、検討中のIEEE802.11n標準化において、最も多数派を占めるアライアンス・グループ、TGnSyncグループの提案するフレームフォーマットや、NTT＆シャープ・グループからの提案では、図7に示すようにSISOの無線フレームのオーバーヘッド部（プリアンブル（Legacy Preamble (4)） やSignal（シグナル；Legacy Signal (1)）と呼ばれる制御情報）の後ろに、MIMO用のプリアンブルや制御情報がカプセル化される。ここで図中の「(4)」や「(1)」はシンボル数を表す。1OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルは、4μsecである。Frame Body（フレームボディ）には、送信データの本体が割り当てられる（J. Kowalski and A. Ohta、“Proposal for 802.11n”、IEEE802.11標準化寄書、IEEE802.11-04-0938r2、2004年8月）。
【０００５】
例えば、Signalに相当する拡張PLCPヘッダ（Extended Signal (1)）に4μsec（1OFDMシンボル）、MIMOの多重度がNの場合でチャネル推定用のプリアンブル（Additional MIMO Preamble）がNシンボル(2x2 MIMOの場合には2 OFDMシンボルで8μsec相当）であるとすると、この時点で2x2の場合に12μsecの時間長がオーバーヘッドとして追加されている。3×3や4×4MIMOの場合には、さらにオーバーヘッドが重くなる。ここで、「2×2」、「3×3」、および「4×4」は「送信アンテナ数×受信アンテナ数」を表しており、特にここではMIMOの多重数を意図している。
【０００６】
これに対し、例えばSISOの信号変調モードが64QAM（Quadrature Amplitude Modulation）、符号化レートR＝3/4（54Mbps）の場合、1OFDMシンボルでの情報ビット数は27バイトなので上記のオーバーヘッド時間中(3 OFDMシンボル内)に81バイトの情報が伝送できる。つまり、64バイトのデータであれば、MIMO用のオーバーヘッド送信時間内に、SISOにてデータを送信完了できることになる。このオーバーヘッドの終了後にデータを送信開始するMIMO通信は、結果として非効率的となる。また、MIMOのプリアンブル長はMIMO多重数に比例して長くなるため、多重数が増加すると物理レイヤでの伝送速度は向上するが、オーバヘッド部の時間長が長くなるため、ますますロスが大きくなる。
【０００７】
したがって、送信するデータのデータ長が所定の長さ以下であれば、MIMO通信を行わずにSISO通信とすることが好ましい。また、MIMO通信が好ましい場合であっても、所定のデータ長以下であれば3×3MIMOよりも2×2MIMOの方が効率が良かったり、必ずしも物理レイヤの伝送速度と実効的なスループットが比例関係にあるわけではない。これは4×4MIMO以上の場合にも同様のことが言える。
【０００８】
一方で、MIMOの多重度を上げることは、多重化されたそれぞれの信号系統間の干渉分離を適切に行えない場合には、受信特性が劣化すると言うリスクを伴うため、可能であれば低い多重数の方が安定して通信できるという傾向がある。
【０００９】
ちなみに、上記の伝送効率の低下に対する対策として、802.11n標準化では、Frame Body（フレームボディ）部分に収容するデータ長を長くする工夫が検討されている。例えば、既存のシステムでは通常はEthernet（登録商標）（イーサネット（登録商標））単位の伝送であるため、ペイロードは1500Byte程度が上限であった。これに対し、複数のEthernet（登録商標） Frame（イーサネット（登録商標）・フレーム）を束ねて伝送するFrame Aggregation（フレーム集約）を用いることにより、ペイロード長を長くして通信を行うことが可能である（非特許文献１、p.244-247）。しかし、送信バッファ内にEthernet（登録商標） Frameが1個しかないような場合もあり、必ずしもFrame Aggregationを行えるという保証はない。
【００１０】
なお、一般に無線通信では64QAMや16QAM、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）等の複数種類の多値数の変調モードが存在する。また、誤り訂正の符号化率もR=1/2や3/4など複数種類存在し、これらを組み合わせて多数の伝送レートが実現可能である。特に、MIMOの多重度も組み合わせると、これらの組み合わせとしての伝送モードの選択肢は非常に多くなる。
【００１１】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであり、MIMO通信用のオーバーヘッドによって発生する損失を低減することができる無線通信方法及びシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、前記送信局は、送信すべきデータの形態に応じてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択して無線信号を送信することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、前記送信局は、送信すべきデータのデータ長が所定の閾値以上であるか否かを判断するステップと、該判断においてデータ長が閾値以下の場合には多重度の上限値が1としてSISO通信を選択し、一方該判断においてデータ長が閾値より長い場合には多重度の上限値が2以上としてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択するステップと、該選択された方法で無線信号を送信するステップを実施することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、前記送信局は、複数の閾値で階級化された送信すべきデータ長の閾値テーブルを参照し送信すべきデータのデータ長がどの階級に属するかを判断するステップと、該階級値に対応しSISO通信またはMIMO通信としての多重度の上限値（SISOの場合には多重度1）を選択するステップと、該多重度の上限値またはそれ以下の多重度にて無線信号を送信するステップとを実施することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、前記送信局は、複数の送信すべきデータを束ねて1つの無線パケットを構成するステップと、束ねることが可能な送信すべきデータが複数存在するか否かを判断するステップと、該判断において送信すべきデータが複数存在しない場合にはSISO通信を選択し、一方該判断において送信すべきデータが複数存在する場合にはMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択するステップと、該選択された方法で無線信号を送信するステップを実施することを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能であり、且つ複数種類の多値数の信号変調モード、複数種類の誤り訂正の符号化率、および複数種類の信号の空間多重度の組み合わせによって複数種類の伝送レートの伝送モードを実現し、該複数の伝送モードの中から1つを動的に選択して無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記送信局は、複数の閾値で階級化された送信すべきデータ長の閾値テーブルを参照し送信すべきデータのデータ長がどの階級に属するかを判断するステップと、該階級値に対応し選択可能な伝送モードの範囲を限定する階級値毎伝送モード選択テーブルを参照し、該階級値毎伝送モード選択テーブルに規定された伝送モードの中から該データ長が属すると判断された階級に応じて伝送モードの選択範囲を設定するステップと、該設定された伝送モードの選択範囲内で1つの伝送モードを選択するステップと、該選択された伝送モードで無線信号を送信するステップを実施することを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、前記送信局は、送信すべきデータの形態に応じてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択して無線信号を送信することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能な送信局と、送信された無線信号を受信し前記複数の信号系列に分離して受信処理を行う受信局によって構成され、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信およびSISO（Single Input Single Output）通信の両方が可能な無線通信システムにおいて、前記送信局のコンピュータによって、送信すべきデータの形態に応じてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択して無線信号を送信するための記述を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、送信局は、送信すべきデータの形態に応じてMIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択して無線信号を送信する。すなわち、送信すべきデータのデータ長や、送信すべきデータがフレーム集約されたものであるか否かといったデータの形態に応じて、MIMO通信またはSISO通信のいずれかが選択され、無線信号が送信される。送信すべきデータが、MIMO通信のオーバーヘッドによる影響を受ける（すなわちSISO通信の場合よりも効率が低下する）ような形態を有する場合にはSISO通信で無線信号が送信されるようにすること、ないしはMIMO通信であっても信号の多重度に上限を設けることで、MIMO通信用のオーバーヘッドによる損失をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明による無線通信システムの実施の形態について説明する。図1は、本発明による無線通信システムの実施の形態の基本的な構成を示すブロック図である。ただし、各ブロックは、本発明の特徴に関係する主要な構成に限定して示している。図1に示す無線通信システムは、送信局1と受信局2とから構成されている。図1の送信局1および受信局2は、CPU（Central Processing Unit；コンピュータ）やメモリ、各種ロジック、アナログ回路、インターフェース回路等から構成され、CPUによってフラッシュメモリ等に格納されているプログラムを実行することで無線端末として機能する。ないしは、それと同等の処理機能をハードウエアとして実装し、CPUを介さずに処理を実行する無線端末として機能しても構わない。送信局１は、無線パケット構築部11と、選択範囲設定部12と、送信部13と、2本のアンテナ14および15とから構成されている。受信局2は、2本のアンテナ21および22とを有して構成されている。なお、アンテナの本数は3以上の複数であってもよいし、送信局及び受信局の端末数も2台以上の複数であってもよい。
【００２１】
送信局1は、2本のアンテナ14および15を用いて同一周波数チャネル上で複数の信号系列を空間上で多重化して送信可能である。受信局2は、送信された無線信号を2本のアンテナ21および22で受信し、複数の信号系列に分離して受信処理を行う。送信局1および受信局2は、2×2MIMO通信またはSISO通信のいずれかを選択的に実行可能となるように構成されている。なお、送信局1および受信局2はその名称に関わらず送信および受信の両方の機能を備えるものであってもよい。
【００２２】
無線パケット構築部11は、図示していない外部の制御装置から入力されたデータに基づいて無線通信用の所定のフォーマットのパケットを構築する。ここでいう無線パケットとは、例えばIEEE802.11におけるMACフレームに相当する。実際に無線信号として送信されるパケットには、物理レイヤにおける各種制御情報（例えばIEEE802.11におけるSignal情報）、プリアンブル信号等が付与される。無線パケット構築部11で構築された無線パケットは、選択範囲設定部12および送信部13へ供給される。選択範囲設定部12は、データ長等の入力データの形態に基づき、あるいは場合によってはさらに現在の通信環境等の情報を参照することで、送信部13が選択可能な通信モードの範囲を設定する。送信部13は、MIMO通信とSISO通信を選択的に用い、また伝送路環境に応じて、64QAM、16QAM、QPSK等の複数種類の多値数の信号変調モード、R=1/2、3/4等の複数種類の誤り訂正の符号化率等の組み合わせによって決まる複数種類の伝送レートを動的に選択して無線通信を行う。ただし、送信部13におけるMIMO通信とSISO通信のいずれを選択すべきか、あるいは伝送レートまたは信号変調モードもしくは誤り訂正の符号化率等の選択可能な範囲（伝送モードの選択可能範囲）は、選択範囲設定部12によって決定される。なお送信部13では、前述の物理レイヤにおける各種制御情報、プリアンブル信号等の付与も信号の送信に合わせて実施される。
【００２３】
図2は、図1の送信局1による基本的な処理の流れを示すフローチャートである。入力されたデータは、無線パケット構築部11によって、無線パケット用の所定の形式のデータに変換される（ステップS11）。選択範囲設定部12は、データ長等のパケットの状態等に基づいて選択可能な通信モード（通信方式）の範囲を設定する（ステップS12）。送信部13は、選択範囲設定部12が設定した選択範囲内で、送信局1と受信局2の各アンテナ間の伝送路の環境に最適な伝送モード（MIMO通信とSISO通信の別と、さらにはMIMO通信の多重数の値、変調モード、誤り訂正の符号化率、伝送レート等を要素とする通信方式）を選択する（ステップS13）。そして、送信部11は、選択した最適伝送モードを用いてアンテナ14および15またはどちらか一方から無線信号を送信する（ステップS14）。
【００２４】
次に図3を参照して図1のステップS12の具体的な処理内容（図3では破線で囲んだブロックS12A内の処理）について説明する。図3において図2に対応する処理ステップには同一の符号を付けて説明を省略する。ステップS11で無線パケットが構築されると、選択範囲設定部12は、構築された無線パケットのパケット長を取得し（ステップS12A1）、送信すべきデータのデータ長が所定の閾値未満であるか否かを判断する（ステップS12A2）。その判断においてデータ長が閾値未満の場合には多重度の上限値が1としてSISO通信を選択して、選択可能な通信モードの範囲をSISOに限定する（ステップS12A3）。一方、その判断においてデータ長が閾値より長い場合には多重度の上限値が2以上としてMIMO通信またはSISO通信のいずれでも選択可能であると設定する（図3のステップS12A2からステップS12A3を通らずにステップS13へ進む）。そして、ステップS13で、選択された範囲内の（多重度の上限値またはそれ以下の多重度にて）通信モードを選択する。
【００２５】
図3に示す例では、選択範囲設定部12における選択可能範囲の設定は例えば次のようにして行うことができる。選択範囲設定部12は、ステップS12A2において、例えば直前の通信モードを参照し、それが多値数の信号変調モード：64QAM、符号化レートR：3/4で、伝送レート：54Mbpsであったとすると（SISOでは81バイト送信可能となる。）、パケット長（データ長）が81バイト以下の場合はSISOに通信方式を限定し、それを超える場合にはSISOまたはMIMOのいずれも選択範囲とするような設定を行う。
このしきい値の選択方法は、上述の様にMIMO通信におけるオーバヘッドに相当するデータ長で単純に設定しても構わないし、その他の方法でも構わない。例えば、多重度がN多重の場合のMIMO通信におけるオーバーヘッド（SISOに対する追加の分）をSNシンボルとする。SISO通信の場合において、1シンボルあたりXバイトの情報伝送が可能な伝送モードでは、N多重の場合には1シンボルあたりN・Xバイトを伝送可能になる。オーバヘッド部とデータ部のシンボル長を考慮した上でMIMO通信が有利になる場合のみにMIMO通信を利用するとすれば、データ長がYバイトの時、以下の条件式を満たす場合にのみMIMO通信が選択肢となる。
SN+Round_up[Y/X/N]＜Round_up[Y/X]      ・・・（１）
ここで関数Round_up[・]とは、小数点以下切り上げを意味する関数である。したがって、例としてX=27バイト(64QAM R＝3／4の場合）、N=2、S2=3とすると、Yが190バイトを超える場合にこの条件式を満たすことになる。つまり、この様にして求めたしきい値として190バイトを設定しても構わない。
【００２６】
次に図4を参照して図1のステップS12の他の具体例（図4では破線で囲んだブロックS12B内の処理）について説明する。図4において図2に対応する処理ステップには同一の符号を付けて説明を省略する。ただし、図4のステップS11では、束ねることが可能な送信すべきデータが複数存在するか否かを判断し、存在する場合には複数の送信すべきデータを束ねて1つの無線パケットを構成する処理（アグリゲーション（フレーム集約）の処理）が行われるようになっている。
【００２７】
図4の例では、ステップS11で無線パケットが構築されると、選択範囲設定部12は、アグリゲーション処理が行われたか否かを判断する（ステップS12B1）。その判断において送信すべきデータが複数存在せず、アグリゲーションが行われていなかったと判断された場合には多重度の上限値が1としてSISO通信を選択して、選択可能な通信モードの範囲をSISOに限定する（ステップS12B2）。一方、その判断において送信すべきデータが複数存在し、アグリゲーションが行われたと判断された場合には、多重度の上限値が2以上としてMIMO通信またはSISO通信のいずれでも選択可能であると設定する（図4のステップS12B1からステップS12B2を通らずにステップS13へ進む）。そして、ステップS13で、上述したようにして選択された範囲内の（多重度の上限値またはそれ以下の多重度にて）通信モードが選択される。
【００２８】
次に図5を参照して図1のステップS12の他の具体例（図5では破線で囲んだブロックS12C内の処理）について説明する。図5において図2に対応する処理ステップには同一の符号を付けて説明を省略する。ステップS11で無線パケットが構築されると、選択範囲設定部12は、構築された無線パケットのパケット長を取得し（ステップS12C1）、複数の閾値（多値）で階級化された送信すべきデータ長の閾値テーブルを参照し送信すべきデータのデータ長がどの階級に属するかを判断する（ステップS12C2）。次に、選択範囲設定部12は、その階級値に対応しSISO通信またはMIMO通信としての多重度の上限値（SISOの場合には多重度1）を選択する（ステップS12C3）。そして、ステップS13で、選択された範囲内の（多重度の上限値またはそれ以下の多重度にて）通信モードを選択する。
【００２９】
なお、複数の閾値（多値）で階級化された送信すべきデータ長の閾値テーブルには、例えば、1〜4の4つの階級値と、各階級値に属すべきデータ長の範囲の値と、各階級値における多重度の値（1、2、3および4）が設定される。
このしきい値テーブルの例としては、例えば式（１）を想定し、X=27バイト(64QAM R＝3／4の場合）、N=1〜４に対しSN=N+1とすると、Yが190バイトまでは1多重が有利、191バイトから270バイトまでは2多重以下が有利、271バイトから486バイトまでは3多重以下が有利、487バイト以上であれば4多重も選択肢となる。この様にして、4つの階級を設定することが可能である。
【００３０】
次に図6を参照して図1のステップS12の他の具体例（図6では破線で囲んだブロックS12D内の処理）について説明する。図6において図2に対応する処理ステップには同一の符号を付けて説明を省略する。ステップS11で無線パケットが構築されると、選択範囲設定部12は、構築された無線パケットのパケット長を取得し（ステップS12D1）、複数の閾値（多値）で階級化された送信すべきデータ長の閾値テーブルを参照し送信すべきデータのデータ長がどの階級に属するかを判断する（ステップS12D2）。次に、選択範囲設定部12は、その階級値に対応し選択可能な伝送モードの範囲を限定する階級値毎伝送モード選択テーブルを参照し、その階級値毎伝送モード選択テーブルに規定された伝送モードの中からそのデータ長が属すると判断された階級に応じて伝送モードの選択範囲を設定する（ステップS12D3）。そして、ステップS13で、その設定された伝送モードの選択範囲内で1つが動的に選択される。
【００３１】
なお、階級値毎伝送モード選択テーブルには、各階級値に対応して、複数種類の多値数の信号変調モードのいずれか、複数種類の誤り訂正の符号化率のいずれか、および複数種類の信号の空間多重度のいずれかが設定されている。
この階級値毎の伝送モード選択テーブルは、例えば以下の様に設定される。先ほどの図５における階級化は、伝送モードとしてX=27バイトとなる64QAM R＝3／4の場合を例にしたが、その他の伝送モードに対しては、それぞれ個別に閾値が設定される。例えば、X=18バイトとなる16QAM R=3/4において、N=1〜４に対しSN=N+1とすると、Yが126バイトまでは1多重が有利、127バイトから144バイトまでは2多重以下が有利、145バイトから270バイトまでは3多重以下が有利、271バイト以上であれば4多重も選択肢となる。この様な閾値を伝送モード毎に個別に設け、パケット長が該当する階級に対して伝送モードとMIMO多重数に対する制限を詳細に設定していく。
具体的な設定方法としては、上記の例において64QAM R=3/4及び16QAM R=3/4に対する閾値を組み合わせると、Yが126バイト以下の時には64QAM R=3/4及び16QAM R=3/4共に1多重まで、127バイトから144バイトまでは64QAM R=3/4は1多重であるが16QAM R=3/4は2多重まで、145バイトから190バイトまでは64QAM R=3/4は１多重であるが16QAM R=3/4は3多重まで、191から270バイトまでは64QAM R=3/4は2多重までであるが16QAM R=3/4は3多重まで、271から486バイトまでは64QAM R=3/4は3多重までであるが16QAM R=3/4は4多重まで、487バイト以上であれば64QAM R=3/4及び16QAM R=3/4共に4多重までが選択肢となる。その他の伝送モードも加味すれば、より詳細な規定を行うことが可能となる。
【００３２】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、送信すべき入力データの形態がMIMO通信用のオーバーヘッドによって損失を発生させるような状態である場合には、通信方式をSISO通信に限定したり、MIMO多重数を制限したりすることができるので、MIMO通信用のオーバーヘッドによって発生する損失を低減することができる。
【００３３】
なお、本発明の実施の形態は、上記のものに限定されず。例えば、アンテナの本数を送信局1と受信局2とで異ならせたり、2〜4本以上の多数のアンテナとすることもできる。また、送信局1側で行うこととして説明した処理を、他の制御装置で行うようにしたり、あるいは受信局2に分担させるようにするようにしてもよい。また、送信局1等のCPUで実行されるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体あるいは通信回線を介して提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による無線通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】図1の送信局1における基本的な処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図３】図2のステップS12における処理内容の具体例を説明するためのフローチャート。
【図４】図2のステップS12における処理内容の他の具体例を説明するためのフローチャート。
【図５】図2のステップS12における処理内容の他の具体例を説明するためのフローチャート。
【図６】図2のステップS12における処理内容の他の具体例を説明するためのフローチャート。
【図７】従来および図1の無線通信システムにおける基本フレームフォーマットを説明するための図。
【符号の説明】
【００３５】
1  送信局
2  受信局
11  無線パケット構築部
12  選択範囲設定部
13  送信部
14、15、21、22  アンテナ
【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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