(57)【要約】  本発明は、既存の無線ランシステムと互換性を有するべくＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおけるデータパッケージ伝送のためのフレームフォーマットを修正し、修正された適応的なフレームフォーマットによって複数のアンテナを介して送受信される信号を構成することで、伝送速度が向上されたＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの信号構成方法を提供する。  本発明に係るデータパケットを複数のアンテナを介して複数の信号に伝送するＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける複数の信号構成方法は、データパケットが、データパケット伝送に必要とされるプリアンブル、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのデータパケット伝送に必要な付加情報区間、およびサービスデータユニットが含まれるようデータパケットを構成するステップと、プリアンブルのデータを複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、付加情報区間のデータを複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、およびサービスデータユニットのデータを複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、を含む。従って、既存の無線ＲＡＮ技術の標準モードと互換可能であり、高速データの伝送率を具現できる。
2008500765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパッケージを複数のアンテナを介して複数の信号に伝送するＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける前記複数の信号構成方法であって、
前記データパッケージが、データパッケージ伝送に必要なプリアンブル、シグナル、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのデータパッケージ伝送に必要な付加情報区間、及びサービスデータユニットを含むよう、前記データパッケージを構成するステップと、
前記プリアンブルと前記シグナルのデータを前記複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、
前記付加情報区間のデータを前記複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、
前記サービスデータユニットのデータを前記複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、を含むことを特徴とするＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成方法。
【請求項２】
前記付加情報区間の前記データは、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの前記複数の信号数に対する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成方法。
【請求項３】
前記付加情報区間の前記データは、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの伝送方式を含むことを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成方法。
【請求項４】
前記付加情報区間の前記データは、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのデータ伝送率を含むことを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭＯ−ＷＬＡＮ  システムにおける信号構成方法。
【請求項５】
前記付加情報区間の前記データは、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのチャネル推定のため訓練信号を含むことを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成方法。
【請求項６】
前記データパッケージ構成ステップにおいて、前記付加情報区間を前記サービスデータユニット以前に位置させることを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成方法。
【請求項７】
前記シグナルのデータが、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの伝送率による前記データパッケージ伝送のために必要な時間情報を算出するためのＬＥＮＧＴＨ＿Ｎデータを含むことを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＩＭＯ（マルチプルインプットマルチプルアウトプット）を適用した無線ＬＡＮ（ワイヤレスＬＡＮ）（以下、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮという）システムにおける信号構成方法に関し、既存のＷＬＡＮシステムと互換性を保ちながら複数のアンテナを使ってデータ伝送率の向上のために適応的なパッケージフォーマットによって信号を構成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存のＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮは、ＤＳＳＳ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）、ＦＨＳＳ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）方式を用いて２．４ＧＨｚ  ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ）帯域で２Ｍｂｐｓの伝送率を支援した。しかし、このような規格では増加していく高い伝送速度に対する要求を満足させることができず、１９９９年ＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｂといった新しい物理階層標準案が確定された。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、５ＧＨｚ帯域のＵ−ＮＩＩ（Ｕｎｌｉｃｅｎｃｅｄ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）非兔許帯域においてＤＳＳＳ方式の限界を乗り越え、より高い伝送速度の獲得のためにＯＦＤＭ変調方式を採択した。エラー訂正のためには符号率１／２、２／３、３／４の畳込み符号器を使用し、幅搬送波変調にはＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭを使用する。
【０００４】
従って、チャネル状況に応じて符号器と変調器を組み合わせ６Ｍｂｐｓから５４Ｍｂｐｓの高速可変伝送率を支援する。さらに、屋内環境におけるイサネット基盤サービスを目当てにすることから５２個の幅搬送波の簡単な構造を有し、ＯＦＤＭ方式で行なうことにより短い訓練時間及び簡単な等化が可能であり、多重経路干渉に強い長所を持つ。
【０００５】
図１はＯＦＤＭ方式を採択したＩＥＥＥ８０２．１１ａの無線ＬＡＮデータ伝送のためデータパッケージのフレームフォーマットを示す図面である。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線ＬＡＮのＰＰＤＵ（ＰＨＹ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｄａｔａ  ｕｎｉｔｓ）フレームは、同期のためのＯＦＤＭ  ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プリアンブル（以下、プリアンブルと称する）区間、ＯＦＤＭ  ＰＬＣＰヘッダ、ＰＳＤＵ（ＰＨＹ  Ｓｕｂｌａｙｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）、テール（tail）ビット、及びパッド(pad)ビットを含む。
【０００７】
同期のためのプリアンブル区間は、１０個の短い訓練シンボルから構成されたショートプリアンブルと、２つの長い訓練シンボルから構成されたロングプリアンブルで構成されている。ＰＬＣＰヘッダはシグナルフィールドとサービスフィールドとに構成される。また、ＰＬＣＰヘッダのサービスフィールド以後、すなわちサービスフィールド、ＰＳＤＵ、テールビット、及びパッドビットはデータ区間として定義される。
【０００８】
１０個の短い訓練シンボルで構成されたショートプリアンブルは、自動利得制御（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）、タイミング獲得（ｔｉｍｉｎｇ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）、及び初期周波数獲得（ｃｏａｒｓｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）のために使用される。２つの長い訓練シンボルで構成されたロングプリアンブルは、チャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）と微細周波数獲得（ｆｉｎｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）のために使われ、隣接したシンボル干渉を回避するために保護区間を有する。
【０００９】
伝送したいデータを含むＰＳＤＵはスクランブラー初期化のための１６ビットのサービスフィールドと畳込み符号器をゼロ状態にするための６ビットテール、及びパッドとともに多数のシンボルで構成される。
【００１０】
図２には図１のシグナルフィールドのビット割り当てが示されている。伝送率とデータ区間の長さを示すシグナルは、１／２の畳込み符号化を経て、ＢＰＳＫに変調された１つのＯＦＤＭシンボルで合わせ２４ビットである。同図に示すように、シグナルはレート４ビット、５番目ビットである予備ビット（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ  ｂｉｔ）、ＬＥＮＧＴＨ１２ビット、及びエラー訂正のためのパリティとテール６ビットで割り当てられる。
【００１１】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格による一般の無線ＬＡＮシステムでは、図１に示したようなフレームフォーマットを有するデータパッケージが１つのアンテナを介して最大５４Ｍｂｐｓ伝送速度で伝送される。
【００１２】
今のところ、伝送速度をより向上させるためにＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に多重送受信アンテナを利用したＭＩＭＯ技術を導入する方案が論議されつつある。ＭＩＭＯの多重送受信アンテナ技術は、伝送側と受信側それぞれ多数のアンテナを用いて周波数效率及び網リンク用量が改善されることのできる技術であって、高速データ伝送を要求するシステム環境において主な技術として注目されている。
【００１３】
前述したように既存の無線ＬＡＮ規格で実現可能な最高データ伝送率は５４Ｍｂｐｓであるが、高画質映像のリアルタイム伝送など、高速のデータ伝送率が求められており、多数の送受信アンテナを使用しシステムのデータ伝送用量を増加させるＭＩＭＯ技術は無線ＬＡＮの伝送用量を向上させることのできる有力な技術として重要視されている。
【００１４】
一方、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの具現のためには、増加した伝送アンテナをすべて収容すべくデータパッケージに対する新しいフレームフォーマットが設計されなければならない。この時、既存のＷＬＡＮ規格に従うシステムと互換性を有しなければならない。
【００１５】
すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ａによる無線ＬＡＮにＭＩＭＯ技術を導入するためには、多数のアンテナを利用しデータパッケージを伝送するための新しいフレームフォーマットによって、多数のアンテナを介して送受信される信号が構成されなければならない。さらに、新しいフレームフォーマットによるＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおけるデータパッケージおよびそのパッケージ送受信のための信号構成方式と既存のＩＥＥＥ８０２．１１ａシステム及び送受信における方式とが互換性を持つべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、既存の無線ＲＡＮシステムと互換性を有するべくＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおけるデータパッケージ伝送のためのフレームフォーマットを修正し、修正された適応的フレームフォーマットに応じて複数のアンテナを介して送受信される信号を構成することで、早い伝送速度が具現されるＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述した目的を達成するための本発明に係るデータパケットを複数のアンテナを介して複数の信号に伝送するＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける前記複数の信号構成方法は、前記データパッケージが、データパッケージ伝送に必要なプリアンブル、シグナル、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのデータパッケージ伝送に必要な付加情報区間、及びサービスデータユニットを含むよう、前記データパッケージを構成するステップと、前記プリアンブルと前記シグナルのデータを前記複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、前記付加情報区間のデータを前記複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、前記サービスデータユニットのデータを前記複数の信号のうち少なくとも１つに分配するステップと、を含む。
【００１８】
好ましくは、前記付加情報区間の前記データは、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの前記複数の信号数に対する情報を含む。
【００１９】
さらに、前記付加情報区間の前記データは、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの伝送方式を含むことが好ましい。
【００２０】
さらに、前記付加情報区間の前記データは、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのデータ伝送率を含むことが好ましい。
【００２１】
好ましくは、前記付加情報区間の前記データは、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのチャネル推定のため訓練信号を含む。
【００２２】
一方、前記データパッケージ構成ステップにおいて、前記付加情報区間を前記サービスデータユニット以前に位置させることが好ましい。
【００２３】
さらに、前記シグナルのデータが、前記ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの伝送率による前記データパッケージ伝送のために必要な時間情報を算出するためのＬＥＮＧＴＨ＿Ｎデータを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、ＯＦＤＭに基盤した無線ＲＡＮ技術標準と互換性を有するＭＩＭＯ−ＷＬＡＮのデータパッケージフレームフォーマットにおいてシグナルフィールドの予備ビットにＭＩＭＯ情報を載せて無線ＲＡＮ技術標準モードとＭＩＭＯモードの互換が容易であり、ＭＩＭＯ情報がシグナルフィールドを介して伝送されることから、受信側にて伝送信号モードを迅速に把握することができる。
【００２５】
また、データパッケージのシグナルフィールド後にＭＩＭＯ付加情報を挿入することによりＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムを具現するために求められる情報を伝送することが可能になり、また、シグナルフィールドに含まれたＬＥＮＧＴＨを伝送率と付加情報の量に応じて適切変更することにより既存のＷＬＡＮシステムとの互換を保障することができる。
【００２６】
一方、それぞれの伝送アンテナが時分割する方式で既存のＷＬＡＮシステムにて使うロングプリアンブルを伝送することで、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの受信側では既存のＷＬＡＮシステムにて使うチャネル推定方式を同一に適用し各伝送アンテナのチャネルが順次推正される。
【００２７】
したがって、本発明によると、既存の無線ラン技術標準モードと互換可能であり、高速データ伝送率を具現できることから、高画質映像のリアルタイム伝送といったサービスに活用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付された図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳説する。
（実施形態）
【００２９】
図３は本発明の一実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成のためデータパッケージのフレームフォーマットを示した図面であって、図４は図３のシグナル区間のビット割り当てを説明するための図面である。
【００３０】
図３は複数のアンテナを介して送受信されるＭＩＭＯシステムのデータパッケージフレームフォーマットを示している。ＭＩＭＯシステムでデータパッケージフレームは複数のアンテナを介して複数の信号に分配され伝送され、各アンテナを介して伝送される信号を第１伝送信号ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸ１ないしＴＸＮ）と称する。
【００３１】
第１伝送信号（ＴＸ１）は、既存のＷＬＡＮシステムにおいて使われるフレームフォーマットと類似した構造を有し、ショートプリアンブル、ロングプリアンブル１、シグナルフィールド、送信したいデータを含むペイロード１から構成され、既存システムとは相違にＭＩＭＯシステムに関する情報を含んでいる付加情報（ＭＩＭＯ情報）フィールドがシグナルとペイロードとの間に挿入される。付加情報フィールドに対しては後述する。
【００３２】
第２伝送信号（ＴＸ２）、第３伝送信号（ＴＸ３）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）は付加情報フィールド及びペイロード（ペイロード２ないしペイロードＮ）で構成され、第１伝送信号とは相違にショートプリアンブル、ロングプリアンブル及びシグナル区間を有しない。
【００３３】
第１伝送信号（ＴＸ１）のショートプリアンブル、ロングプリアンブル、及びシグナル区間の間に第２伝送信号（ＴＸ２）、第３伝送信号（ＴＸ３）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）は０の値を持つ。すなわち、１つのアンテナでプリアンブル及びシグナルを伝送する間に残りのアンテナは信号を伝送しないように、つまり、０（ゼロ）信号を送ることによって、既存の規格に従うＷＬＡＮシステムも信号の解釈ができるようにする。
【００３４】
一方、本発明の実施形態に係るＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける信号構成方法によると、第１伝送信号（ＴＸ１）のシグナルフィールドの予備ビットを活用しＭＩＭＯ拡張を指示する。本発明の一実施形態では、前記予備ビットにＭＩＭＯ情報を載せて８０２．１１ａと互換性を有するＭＩＭＯ−ＷＬＡＮフレームフォーマットの構成を提案する。
【００３５】
図４に示すように、本発明の実施形態に係る第１伝送信号（ＴＸ１）のシグナルフィールドのうち五番目の予備ビットをＭＩＭＯモード判別のためビットに割り当てて、例えば０である時は既存のＷＬＡＮ規格のフレームフォーマットを有する信号、１である時は新しいＭＩＭＯ−ＷＬＡＮフレームフォーマットの信号が伝送されるよう指示する。本実施形態で提示するＭＩＭＯ情報の構成方式は一例に過ぎず、その他にも様々な方式で考案され得る。
【００３６】
ここで、ＭＩＭＯ拡張の指示ビットが設定された場合、シグナルとデータ間には拡張されたＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムに必要な付加情報が伝送されことのできる区間を確保する。付加情報区間には伝送アンテナ数、例えば変調方式やチャネルコーディングにおける符号化率などのような伝送方式、データ伝送率などのＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステム情報、及びＭＩＭＯチャネル推定を行なうための訓練信号などが含まれる。従って、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの受信側は必要とする情報が獲得される。
【００３７】
ＭＩＭＯ拡張ビットが設定されない場合、即ち、第１伝送信号（ＴＸ１）のシグナルのうち五番目予備ビットが０である時は、既存のＷＬＡＮシステムと同一形式のプリアンブル及びシグナルを有する第１伝送信号（ＴＸ１）が１つの伝送アンテナを介して伝送され、残りアンテナは信号の伝送を行なわないよう、すなわちゼロ（ゼロ）信号を伝送する。
【００３８】
したがって、既存のＷＬＡＮシステムは、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにて伝送されるデータについて既存のＷＬＡＮシステムの伝送データと同一方式で理解することにより多数の送受信アンテナを使うＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムと既存の規格に従うＷＬＡＮシステムとが互換できる。
【００３９】
また、付加情報区間の挿入とＭＩＭＯ拡張によるデータ伝送率の増加によってシグナルに含まれているＬＥＮＧＴＨをＬＥＮＧＴＨ＿Ｎに変更し、既存規格に従うＷＬＡＮシステムがＭＩＭＯ−ＷＬＡＮフレームの持続区間を推定できるようにすることによってＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの互換性が保たれる。
【００４０】
一方、多重接続方式としてＣＳＭＡ／ＣＡを使用するＷＬＡＮシステムでは、周りのＷＬＡＮシステムがデータを伝送している区間の推正を行なうべきであって、本発明によるＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムが既存のＷＬＡＮシステムと互換性を有するためにはその伝送信号を介して既存のＷＬＡＮシステムの信号持続区間を推正しなければならない。
【００４１】
したがって、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムフレームフォーマットのシグナルに含まれたＬＥＮＧＴＨ情報は、実際のところ伝送率に合わせて適切変更し伝送しなければならない。例えば、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムで使用するデータ伝送率がＲＡＴＥに表示された既存のＷＬＡＮシステムの伝送率「Ｔ」倍である場合、実際のデータ伝送時間は「１／Ｔ」倍になる。また、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムで使用する付加情報がさらに挿入されることから、付加情報区間に対する時間情報も含まれなければならない。よって、変更されたＬＥＮＧＴＨ＿Ｎは下記のように表記できる。
【００４２】
【数１】
2008500765.tif 000003
ここでＭは付加情報区間をＯＦＤＭシンボルの数で示したものであり、ＮＤＢＰＳは既存のＷＬＡＮ規格に規定されている、レートにあたるＯＦＤＭシンボル当たりビット数である。
【００４３】
図５は本発明の他の実施形態に係るＭＩＭＯ−ＷＬＡＮデータパッケージのフレームフォーマットを示した図面である。本発明の他の実施形態では、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムで伝送された信号のチャネル推定ができるよう付加情報区間にてそれぞれのアンテナが時間分割方式に基づきロングプリアンブルを伝送する。すなわち、１つのアンテナが付加情報区間でロングプリアンブルを伝送する間に残りアンテナは信号の伝送を行なわない。
【００４４】
同図に示すように、第１伝送信号（ＴＸ１）はショートプリアンブル、ロングプリアンブル１、シグナルフィールド、サービスフィールド、ＰＳＤＵ１、テール、及びパッドで構成される。
【００４５】
図４を参照すると、前述の通りに本発明の他の実施形態において、第１伝送信号（ＴＸ１）のシグナルフィールドの５番目予備ビットをＭＩＭＯモード判別のためのビットで割り当てて０である時はＩＥＥＥ８０２．１１ａモード、１である時はＭＩＭＯモードで動作するようにする。
【００４６】
また、図５において、第２伝送信号（ＴＸ２）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）はロングプリアンブル２ないしロングプリアンブルＮ、サービスフィールド、ＰＳＤＵ２、テール、及びパッドで構成され、第１伝送信号と相違にショートプリアンブル及びシグナルフィールドを含まない。代わりに、第１伝送信号（ＴＸ１）のショートプリアンブル、ロングプリアンブル、及びシグナル区間の間に第２伝送信号（ＴＸ２）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）は０の値を持つ。すなわち、１つのアンテナでプリアンブル及びシグナルを伝送する間に残りアンテナは信号を伝送しないよう、すなわち０（ゼロ）信号を伝送するよう構成することで、既存の規格に従うＷＬＡＮシステムも信号の解釈が可能になる。
【００４７】
一方、第２伝送信号（ＴＸ２）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）のロングプリアンブル区間の間は第１伝送信号（ＴＸ１）は０（ゼロ）信号を伝送する。ロングプリアンブルフィールドは複数のアンテナで伝送される信号それぞれのチャネル情報を認知するためのもので、それぞれのロングプリアンブル信号が混合されることを防止するために第２伝送信号（ＴＸ２）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）も他の伝送信号のロングプリアンブル区間の間には０の信号値を有する。よって、第１伝送信号（ＴＸ１）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）それぞれは他の伝送信号のロングプリアンブル区間では０の信号値を有する。
【００４８】
前述した通りに、図４を参照すると、第２伝送信号（ＴＸ２）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）にロングプリアンブルが挿入されることで全体の伝送信号のデータの長さ（ＬＥＮＧＴＨ）が長くなるにつれ、シグナルフィールドの長さはＩＥＥＥ８０２．１１ａによる伝送信号のデータの長さに第２伝送信号（ＴＸ２）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）のロングプリアンブルの長さを足した「ＬＥＮＧＴＨ＿Ｎ」に変換する。
【００４９】
一方、ＩＥＥＥ８０２．１１ａによれば、ロングプリアンブルまではシンボル２つの前に３２の保護区間を有するが、シグナルからはシンボル１つ当たり保護区間を１６にして処理するので、シグナルフィールド以後に伝送される第２伝送信号（ＴＸ２）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）のロングプリアンブルでは各訓練シンボル当たり１６の保護区間を有しＩＥＥＥ８０２．１１ａとの互換を容易にすることが好ましい。
【００５０】
ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムが作動するためはＭＩＭＯチャネルの推定は必須的である。既存のＷＬＡＮシステムではロングプリアンブルを利用してチャネルの推正を行なうが、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムでは伝送アンテナの数の増加によりそれぞれの伝送アンテナに対するチャネル推定が必要とされる。
【００５１】
したがって、本発明による更なる実施形態では付加情報の区間に時分割方式に基づいてそれぞれの伝送アンテナが既存のＷＬＡＮシステムにおいて使用するものと同一なロングプリアンブルを伝送する。すなわち、１つのアンテナがロングプリアンブルを伝送する時、残りアンテナは０（ゼロ）信号を伝送することにより、受信機が既存のＷＬＡＮシステムにおけるチャネル推定と同じ方式で各伝送アンテナに対するチャネル推定を順次行なうことができる。
【００５２】
図６は本発明の更なる実施形態に係るＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおけるデータパッケージのフレームフォーマットを示す図面である。
【００５３】
自動利得制御のためにＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのＭＩＭＯ拡張環境の下において、受信側で受信された信号の大きさを効率よく推正することができるようそれぞれの伝送アンテナはショートプリアンブルを伝送する。
【００５４】
この場合、それぞれのショートプリアンブルは既存のＷＬＡＮ規格で規定されたショートプリアンブルと同一であるか循環シフト（サイクリックシフト）された信号を用いることにより、既存の規格に従うＷＬＡＮシステムもＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムのショートプリアンブルを認識することができる。
【００５５】
一般に、既存のＷＬＡＮシステムにおいて、受信機はショートプリアンブルを利用して自動利得制御を行なう。ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムで受信機はすべての伝送アンテナから伝送される信号の和に対して自動利得制御を行なわなければならない。
【００５６】
１つの伝送アンテナから伝送されるショートプリアンブルを利用して自動利得制御を行なうと、すべての伝送アンテナが信号を伝送するデータ区間にて発生する信号の大きさを正確に反映できない場合が生じる。よって、本発明による更なる実施形態では、それぞれの伝送アンテナを介して伝送される信号がすべてショートプリアンブルを含んで構成され、受信側はすべての受信アンテナから受信される信号の和に対して自動利得制御を行なう。それぞれの伝送アンテナから伝送されるショートプリアンブルは必要に応じて同一信号を使用するか、相違した循環シフト（サイクリックシフト）された信号を使用することができる。この場合にも信号が繰り返されることから、既存のＷＬＡＮシステムは依然としてショートプリアンブルを認識することができる。
【００５７】
一方、第１伝送信号（ＴＸ１）ないし第Ｎ伝送信号（ＴＸＮ）にてショートプリアンブルは自動利得制御の便宜のためにＩＥＥＥ８０２．１１ａによる伝送信号の電力よりも低い電力で伝送されることが好ましい。２つのアンテナで第１伝送信号及び第２伝送信号を伝送する場合、ショートプリアンブルは２つのアンテナを利用してＩＥＥＥ８０２．１１ａによる伝送電力半分の電力を使ってそれぞれ伝送される。
【００５８】
したがって、前述した例で、１つの信号が２つのアンテナを介して分けられ伝送されることから最高伝送速度はＩＥＥＥ８０２．１１ａの最高伝送速度５４Ｍｂｐｓの２つの倍である１０８Ｍｂｐｓになる。
【００５９】
また、シグナルフィールドにＭＩＭＯ情報を割り当てる方式に基づくと、ＭＩＭＯモードやＩＥＥＥ８０２．１１ａモードでその切替えが容易である。
【００６０】
すなわち、前述の方式でＭＩＭＯビットが０である場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ａと同様に動作し、１である場合にはＭＩＭＯモードとして動作する。ＭＩＭＯモードで最も先に伝送されるショートプリアンブルは前述例において２つの伝送信号（ＴＸ１及びＴＸ２）の電力がそれぞれ半分となるので、受信側で２つ信号の和の電力値はＩＥＥＥ８０２．１１ａと同一値を有することができる。
【００６１】
また、ＭＩＭＯモードの場合、アンテナを介して伝送される信号は相異なる経路を経り、前述した例の第１伝送信号（ＴＸ１）と第２伝送信号（ＴＸ２）がそれぞれ異なる時点でロングプリアンブルを伝送し、受信端では受信されたそれぞれのロングプリアンブルを用いて各経路のチャネル推定を行なう。
【００６２】
この場合、シグナルフィールド以後に伝送される第２伝送信号（ＴＸ２）のロングプリアンブル２は２つのシンボルの前に３２の保護区間を挿入する第１伝送信号（ＴＸ１）のロングプリアンブル１と相違したシンボル当たり保護区間を１６で挿入することで、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの受信方式をそのまま使用することができる。
【００６３】
本発明によればＯＦＤＭに基盤した無線ラン技術標準と互換性を有するＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ無線ランのフレームフォーマットのシグナル予備ビットにＭＩＭＯ情報を載せて無線ＲＡＮ技術標準モードとＭＩＭＯモードとの互換を容易にする。
【００６４】
また、ＭＩＭＯ情報がシグナルフィールドを介して伝送されるので受信端で伝送信号モードを迅速、かつ容易に把握することができる。さらに、シグナル後にＭＩＭＯ付加情報を挿入することによりＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの具現に必要な情報を伝送することができ、シグナルに含まれたＬＥＮＧＴＨを、伝送率と付加情報の量に応じて適切変更することにより既存のＷＬＡＮシステムとの互換性が保障される。
【００６５】
一方、それぞれの伝送アンテナが時分割方式により既存のＷＬＡＮシステムにて使用するロングプリアンブルを伝送することによって、ＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムの受信側では既存のＷＬＡＮシステムで使用するチャネル推定方式を同様に適用し、各伝送アンテナのチャネルを順次推正することができる。
【００６６】
また、それぞれの伝送アンテナがショートプリアンブルを同一形態、または循環シフト（サイクリックシフト）した形態で伝送することで、受信側ではすべての伝送アンテナから伝送される信号の和に対してその大きさを推正し、ＡＧＣを行い、多数のアンテナが同時に信号を伝送するデータ区間に対して効率的なＡＧＣが行なわれることができる。
【００６７】
以上、本発明の好適な実施形態を図示及び説明してきたが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に基づいて定められ、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨から外れることなく当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば誰もが多様な変形実施が可能であることは勿論のことであり、該変更した技術は特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】一般のＷＬＡＮシステムデータパッケージのフレームフォーマットを示した図である。
【図２】図１のシグナルフィールドのビット割り当てを説明するための図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける伝送信号構成のためのデータパッケージのフレームフォーマットを示した図である。
【図４】図３のシグナル区間のビット割り当てを説明するための図である。
【図５】本発明の更なる実施形態に係るＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける伝送信号構成のためのデータパッケージのフレームフォーマットを示した図である。
【図６】本発明の更なる実施形態に係るＭＩＭＯ−ＷＬＡＮシステムにおける伝送信号構成のためのデータパッケージのフレームフォーマットを示した図である。
【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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【国際調査報告】
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