(57)【要約】【課題】パケット誤り率の低い高性能な伝送を可能とする無線パケット通信装置を提供する。【解決手段】送受信で互換性がある場合に決定した変調方式および符号化率およびデータ長に応じて、付加すべきダミーデータ量を決定するダミーデータ付加量決定部１０４、ダミーデータ付加量決定部１０４にて決定された分だけダミーデータを付加するダミーデータ付加部１０５、および独自形態の運用情報を生成する独自運用情報発生部１１４を備える。この無線パケット通信装置は、独自運用情報発生部１１４において生成した独自形態の運用情報を事前に送信しておき、通常復号と高性能復号とをデータ信号の復号を開始する前に決定する。【選択図】図２
2008271312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線パケット信号が情報データと前記情報データの変調方式や無線伝送時間を記した伝送情報とを含んで構成され、前記伝送情報が前記情報データよりも前に送信される無線パケット通信装置であって、
前記情報データに所定のデータを付加する手段と、
前記付加した所定のデータの量に応じて前記無線伝送時間に関する情報の変更処理を行う手段と、
前記変更処理の内容を前記情報データの送信前に送信する手段とを含む無線パケット通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線パケット通信装置であって、
前記変更処理の内容を送信する手段が、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを用いて前記変更処理の内容を送信するものである無線パケット通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線パケット通信装置であって、
前記変更処理の内容を送信する手段が、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて前記変更処理の内容を送信するものである無線パケット通信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の無線パケット通信装置であって、
前記変更処理の内容を送信する手段が、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを差動符号化して送信するものである無線パケット通信装置。
【請求項５】
請求項１に記載の無線パケット通信装置であって、
受信側端末との互換性を確認する手段を含み、
前記所定のデータを付加する手段が、前記互換性が有る場合にのみ、前記情報データに前記所定のデータを付加するものである無線パケット通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の無線パケット通信装置であって、
前記互換性を確認する手段が、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を送信する機能と、
受信側で所定の系列が送信された事を認識する機能と、
情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を返信する機能とを含むものである無線パケット通信装置。
【請求項７】
無線パケット信号が情報データと前記情報データの変調方式や無線伝送時間を記した伝送情報とを含んで構成され、前記伝送情報が前記情報データよりも前に送信される無線パケット通信装置であって、
前記無線伝送時間が第一の伝送情報と第二の伝送情報とに記載されるものであり、
前記情報データに所定のデータを付加する手段と、
前記付加した所定のデータ量に応じて前記第一の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報を変更させる手段と、
前記付加した所定のデータ量に応じて前記第二の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報を変更させる手段とを含み、
前記第一の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報は、実際の無線伝送に要する時間よりも長い時間を表すものである無線パケット通信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の無線パケット通信装置であって、
前記第二の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報は、前記付加した所定のデータ量の１／２に応じて設定されるものである無線パケット通信装置。
【請求項９】
請求項１に記載の無線パケット通信装置であって、
上位層からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部と、
受信信号解析の結果に応じて、受信側と互換性があるかどうかを判定する互換性判定部と、
受信信号解析の結果に応じて、変調方式、符号化率およびデータ長を決定するＭＣＳ決定部と、
前記互換性判定部において互換性があると判定した場合に、前記ＭＣＳ決定部で決定した変調方式、符号化率およびデータ長に応じて、付加すべきダミーデータ量を決定するダミーデータ付加量決定部と、
前記ダミーデータ付加量決定部にて決定された量のダミーデータを前記ＭＡＣ信号に付加するダミーデータ付加部と、
前記ダミーデータが付加されたＭＡＣ信号を符号化する符号化部と、
前記ダミーデータを付加したことを示す情報である独自形態の運用情報を生成する独自運用情報発生部と、
前記ＭＣＳ決定部で決定された変調方式、符号化率およびデータ長に応じてＳＩＧＮＡＬ信号を生成するＳＩＧ生成部と、
前記ＳＩＧ生成部で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化されたＭＡＣ信号の前に付加するＳＩＧ付加部と、
前記ＳＩＧ付加部の出力信号、および前記独自形態の運用情報を共にそれぞれ所定の変調方式に従ってマッピングするマッピング部と、を備える無線パケット通信装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線パケット通信装置であって、
上位層からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部と、
受信信号解析の結果に応じて、受信側と互換性があるかどうかを判定する互換性判定部と、
受信信号解析の結果に応じて、変調方式、符号化率およびデータ長を決定するＭＣＳ決定部と、
前記互換性判定部において互換性があると判定した場合に、前記ＭＣＳ決定部で決定した変調方式、符号化率およびデータ長に応じて、付加すべきダミーデータ量を決定するダミーデータ付加量決定部と、
前記ダミーデータ付加量決定部にて決定された量のダミーデータを前記ＭＡＣ信号に付加するダミーデータ付加部と、
前記ダミーデータが付加されたＭＡＣ信号を符号化する符号化部と、
前記ＭＣＳ決定部で決定された変調方式、符号化率およびデータ長に応じてＳＩＧＮＡＬ信号を生成するとともに、前記伝送情報に含まれるＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ信号およびＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ信号に記載するパケット長を示すＬｅｎｇｔｈ値を変更するＳＩＧ生成部と、
前記ＳＩＧ生成部で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化されたＭＡＣ信号の前に付加するＳＩＧ付加部と、を含む無線パケット通信装置。
【請求項１１】
無線パケット信号が情報データと前記情報データの変調方式や無線伝送時間を記した伝送情報と伝搬路を推定するための既知のプリアンブル信号等で構成され、前記プリアンブル信号が前記情報データよりも前に送信される無線パケット通信装置であって、
通信対象となる端末を把握する手段と、
前記把握した端末が独自の運用形態を許容する仕様であるかを確認する手段と、
独自の運用形態を許容する仕様である場合にそれぞれの端末毎に識別情報を付与する手段と、
前記識別情報を前記情報データの前に送信する手段と、を含む無線パケット通信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線パケット通信装置であって、
前記識別情報を送信する手段が、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを用いて前記識別情報を送信するものである無線パケット通信装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の無線パケット通信装置であって、
前記識別情報を送信する手段が、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて前記識別情報を送信するものである無線パケット通信装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の無線パケット通信装置であって、
前記識別情報を送信する手段が、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを差動符号化して送信するものである無線パケット通信装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の無線パケット通信装置であって、
受信側端末との互換性を確認する手段を含み、
前記互換性を確認する手段が、
情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を送信する機能と、
受信側で所定の系列が送信された事を認識する機能と、
情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を返信する機能とを含むものである無線パケット通信装置。
【請求項１６】
無線パケット信号が情報データと前記情報データの変調方式や無線伝送時間を記した伝送情報を含んで構成され、前記伝送情報が前記情報データよりも前に送信される無線パケット通信装置であって、
前記無線伝送時間が第一の伝送情報と第二の伝送情報とに記載されており、付与した識別情報に応じて前記第一の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報を変更させる手段を含む無線パケット通信装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の無線パケット通信装置であって、
上位層からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部と、
受信信号解析の結果に応じて、受信側と互換性があるかどうかを判定する互換性判定部と、
受信側と互換性があると判断された場合に、受信側を特定する識別番号を割当てる識別番号付与部と、
受信信号解析の結果に応じて、変調方式、符号化率およびデータ長を決定するＭＣＳ決定部と、
前記ＭＡＣ信号を符号化する符号化部と、
前記ＭＣＳ決定部で決定された変調方式、符号化率およびデータ長に応じてＳＩＧＮＡＬ信号を生成するＳＩＧ生成部と、
前記ＳＩＧ生成部で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化されたＭＡＣ信号の前に付加するＳＩＧ付加部と、
前記ＳＩＧ付加部の出力信号、および前記識別番号を共にそれぞれ所定の変調方式に従ってマッピングするマッピング部と、を含む無線パケット通信装置。
【請求項１８】
請求項１１に記載の無線パケット通信装置であって、
上位層からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部と、
受信信号解析の結果に応じて、受信側と互換性があるかどうかを判定する互換性判定部と、
受信側と互換性があると判断された場合に、受信側を特定する識別番号を割当てる識別番号付与部と、
受信信号解析の結果に応じて、変調方式、符号化率およびデータ長を決定するＭＣＳ決定部と、
前記ＭＡＣ信号を符号化する符号化部と、
前記ＭＣＳ決定部で決定された変調方式、符号化率およびデータ長に応じてＳＩＧＮＡＬ信号を生成するとともに、前記伝送情報に含まれるＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ信号およびＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ信号に記載するパケット長を示すＬｅｎｇｔｈ値を変更するＳＩＧ生成部と、
前記ＳＩＧ生成部で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化されたＭＡＣ信号の前に付加するＳＩＧ付加部と、を含む無線パケット通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮなど標準規格に準拠した通信方式において、互換性を保ちつつ、標準規格に必ずしも準拠しない独自の運用形態を実現するための技術に関する。独自の運用形態の例として、反復復号等を適用することで復号遅延が発生し、返信応答（Ａｃｋ）信号を返信するまでの規定時間に間に合わない場合、送受信端末が規定時間よりも遅いＡｃｋ信号の返信を許容するといった例が想定される。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格に準じた無線ＬＡＮがコンピューター通信などで盛んに利用されている。上述の規格においては通信が成功した場合、受信側の端末は受信完了後から所定時間（ＳＩＦＳ：Short Interframe Space, １６μｓｅｃ）のタイミングで確認応答（Ａｃｋ：Acknowledgment）信号を返信する事が定められている。
【０００３】
高速無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、複数の送受信アンテナを用いて、複数の送信ストリームを同時に送受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）伝送技術が採用されている。ＭＩＭＯ伝送システムの受信品質を向上させる技術の一つとして、受信信号の復号処理を繰り返す反復復号の適用が考えられる（非特許文献１参照）。反復復号処理では、適切な繰り返し反復回数を選ぶことにより、受信品質を向上できる。
【０００４】
反復復号処理の効果を十分に得るには、繰り返し復号の回数を増やすことが必要である。しかし、反復回数を増やすと処理時間も増大するため、通信が成功したかどうかを検出する誤り検出タイミングが遅れることとなる。この誤り検出タイミングがＳＩＦＳ時間を越えてしまうと、規格上の整合がとれなくなり通信不能となってしまう。
【０００５】
Ａｃｋ信号は、予め定められた固定のプリアンブル部と信号部とから構成される。プリアンブル部は、１６μｓｅｃの時間長であり、ＳＴＳ（Short Training Symbol）とＬＴＳ（Long Training Symbol）とから構成されている。プリアンブル部の後に、信号部として、ＳＩＧＮＡＬと呼ばれる変調方式、符号化率、データ長を示しているシンボルに続き、ＭＡＣヘッダおよびＦＣＳ（Frame Check Sequence）が構成されている。
【０００６】
ＭＡＣヘッダ部は、フレーム制御、デュレーション、受信局アドレスから構成されている。自局宛ての信号が第一の通信局から送信されてきた場合、その信号を受信した端末（受信側端末）は、ＦＣＳによる誤り検出の結果、誤りが発生していればＡｃｋ信号を返信せずにアイドル状態に移行し、パケットが再送されるのを待つ。一方、受信側端末は、誤りが発生していなければ、Ａｃｋ信号を第一の通信局宛てに返信しなくてはならない。この返信タイミングは規格上、パケットの受信が完了してからＳＩＦＳという所定の時間が経過した時と定められている。Ａｃｋ信号を受信すべき第一の通信局は、プリアンブル部で同期およびチャネル推定を行った後に、プリアンブル以降の信号を判定し、ＦＣＳを用いて誤り検出を行った結果、誤りがなければ再送せずにアイドル状態に遷移する。第一の通信局は、誤りが検出された場合、または、ＳＦＩＳ時間経過後にＡｃｋ信号の受信が確認できない場合、対象となるパケットを再度送信する。
【０００７】
また、反復復号における遅延を考慮したＡｃｋ信号の返信方法として、以下の方法が公知である。すなわち、受信側端末は、反復復号が完了する前にＡｃｋ信号を用意し、ＦＣＳによる誤り検出が完了していなくとも、ＳＩＦＳ時間になった場合にＡｃｋ信号におけるプリアンブル部分の送信をまず開始しておく。受信側端末は、Ａｃｋ信号におけるプリアンブル部分の送信を行っている間に、反復復号を完了させてＦＣＳによる誤り検出を行う。そして、受信側端末は、誤りが検出されない場合にはそのままＡｃｋ信号を送信し続ける。一方、誤りが検出された場合には、Ａｃｋ信号における受信局アドレスを自局宛に変更することで、誤りが発生しているにも関わらずＡｃｋ信号を返信してしまいデータが再送されないといった事態を防ぐ（非特許文献２参照）。
【０００８】
また、ＭＩＭＯ伝送システムにおいて反復復号処理を適用するための他の技術として、反復復号における遅延を考慮して、情報信号の後に情報信号と無関係なダミーデータを付加しておき、反復復号による遅延時間を予め確保できるように送信しておく方法も公知である（特許文献１参照）。この技術は、ダミーデータが付加されている事を受信端末で把握できることが前提となっているため、何らかの方法で独自の運用形態であることを示す必要がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１９７０４５号公報
【非特許文献１】「並列干渉キャンセラを用いた誤り訂正符号化ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭの特性」、柴原、西村、大鐘、小川著、信学技報ＲＣＳ２００４−８１、電子情報通信学会
【非特許文献２】「A Modified Medium Access Control Algorithm for Systems with Iterative Decoding」、Inkyu Lee他、IEEE Trans. on Wireless Communications, vol.5, no.2, Feb. 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記非特許文献２に記載の技術によれば、誤りが発生した場合にも、本来送信する必要のないＡｃｋ信号のプリアンブル部分の送信を行うため、他の端末と共用している無線チャネルを無駄に浪費してしまい、伝送効率を低下させてしまう。また、消費電力が大きくなってしまうという課題がある。
【００１１】
また、上記特許文献１には、従来の機器との相互接続性を保つ観点から、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容を制御データ信号に付加しておくという事が示されており、図１１に示すような構成とされている。しかし、具体的にこの制御データをどのようなタイミングでどのように付加するかは開示されていない。
【００１２】
仮に、この制御データ信号がＭＡＣ信号に含まれているとすると、ＭＡＣ信号を復号するまでの間は通常の復号を実施しておき、制御データ信号の復号が完了した時点でその内容を確認し、高性能な復号（例えば反復復号）が可能と判断されればそちらに切替えるといった制御が必要であるにも関わらず、この制御に関する記載はなく、どのように実施するか不明である。この切替えを制御する部分を実装した場合、制御部における回路規模が増大するうえ、制御データ信号までは高性能な復号方法が使用できないため、全ての信号を高性能な復号方法で復号した場合と比べて、誤りが発生する確率が高いという課題を有している。さらに、従来の機器との相互接続性を保ちながら、変更処理の内容をどのように伝送するのか、詳細が記載されていない。
【００１３】
無線ＬＡＮの規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、伝送路の状態に応じて最適な変調方式や符号化率を選択できるように規定されている。これらの情報はＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）と呼ばれ、ＭＣＳに応じて情報データの復号が行われる。このＭＣＳは、情報データの前に送信されるＳＩＧＮＡＬという既知で固定の変調方式および符号化率で符号化されたシンボルで伝送される。そして、ＳＩＧＮＡＬに続く情報データは、ＭＣＳに記載された変調方式や符号化率に基づいて復号されることとなる。
【００１４】
前述のＭＡＣ信号は、ＳＩＧＮＡＬ以降のシンボルで伝送されている。このため、ＭＡＣヘッダ信号を復号した後に通常の復号方式と高性能な復号方式とを切替える場合、両者の処理遅延が異なること等により、復号データの同期化などを考慮したＦＩＦＯ制御などが必要となり、回路規模も大きく複雑な構成となってしまう。
【００１５】
よって、ＳＩＧＮＡＬ以降の情報データを復号する前に高性能な復号方式を適用するかどうかを判定し、ＳＩＧＮＡＬ以降の情報データで復号方式を切り替える必要が無い事が望ましい。
【００１６】
そこで、本発明は、通常復号処理を行うかまたは高性能復号処理を行うかを、データ信号の復号を開始する前に決定できる様に構成するものである。
【００１７】
ところで、ＭＩＭＯ伝送システムの受信品質を向上させる他の技術として、伝搬路状況に応じて適切なアンテナの組み合わせを選択できるように、冗長なアンテナを構成しておく事も想定される。伝搬路の変動が緩やかであることを前提とした場合には、電源投入時などに最適な組み合わせを選択し、その後は変化させないといった運用も可能ではあるが、伝搬路の変動が激しい場合には受信パケット毎にアンテナの組み合わせを選択することが望ましい。すなわち、アクセスポイントから送信されている自端末宛または他端末宛の信号を利用して、様々なアンテナの組み合わせにおける伝搬路推定を行っておき、最も受信性能に優れる組み合わせを選択できることが望ましい。
【００１８】
しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格では、パケットの先頭で送られてくる既知のプリアンブル信号でチャネル特性を推定し、推定した結果を基に判定を行う受信方法を前提としているため、この標準規格に基づく通信システムにおいて、パケットの途中でアンテナを切替えるといった動作を行うと、受信性能が大きく劣化してしまう。以下、具体的に説明する。
【００１９】
伝搬路推定を行うには宛先アドレスが記載されている信号の前に送信されているプリアンブル信号を利用することが一般的である。標準規格の伝送フォーマットではプリアンブル信号やＳＩＧＮＡＬ信号の後に位置するＭＡＣデータに送信元アドレス等が記載されているため、プリアンブル信号が送信される前に、アクセスポイントから自端末宛の信号であるか、他端末宛の信号であるかの判断を行う事が不可能である。自端末宛の信号の場合は、最も適したアンテナの組合せで受信を行うことが第一義的であり、伝搬路の推定結果のために最適であるかどうか不明なアンテナの組合せを選択してしまうと受信性能が劣化してしまう。
【００２０】
このため、他端末宛の信号の場合にはアンテナ組合せを切替えて様々な組合せに対応する伝搬路推定を行っておき、自端末宛の信号が送信された場合には最適なアンテナ組合せを選択して切替えることが可能な信号フォーマットが必要である。
【００２１】
そこで、本発明はアクセスポイントから送信される信号であることを示す独自の識別信号を標準規格に基づく情報データよりも前のタイミングで送信しておき、識別信号に基づいて他端末宛の信号であると判断された場合、最適なアンテナ組み合わせを選択するための伝搬路推定の測定を実施しておき、推定結果とアンテナの組み合わせを関連付けて記憶しておく。そして、自端末宛の信号が送信されてきた場合には、記憶した対応関係のうち、最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを選択するように構成する。
【００２２】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、パケット誤り率の低い高性能な伝送を可能とする無線パケット通信装置を提供することを目的としている。具体的には、独自形態の運用情報を事前に送信しておき、通常復号と高性能復号とをデータ信号の復号を開始する前に決定できる無線パケット通信装置、および、独自の識別信号を情報データよりも前のタイミングで送信しておき、最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを選択する無線パケット通信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明に係る第一の無線パケット通信装置は、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容といった独自形態の運用情報を事前に送信しておくことにより、通常復号処理を行うかまたは高性能復号処理を行うかを、データ信号の復号を開始する前に決定できる効果を奏する。
また、本発明に係る第二の無線パケット通信装置は、アクセスポイントから送信される信号であることを示す独自の識別信号を標準規格に基づく情報データよりも前のタイミングで送信しておき、識別信号に基づいて他端末宛の信号であると判断された場合、最適なアンテナ組み合わせを選択するための伝搬路推定の測定を実施しておき、推定結果とアンテナの組み合わせとの対応関係を記憶しておく。そして、自端末宛の信号が送信されてきた場合には、記憶した対応関係のうち、最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを選択することができる。
【００２４】
本発明に係る無線パケット通信装置は、無線パケット信号が情報データと前記情報データの変調方式や無線伝送時間を記した伝送情報とを含んで構成され、前記伝送情報が前記情報データよりも前に送信される無線パケット通信装置であって、前記情報データに所定のデータを付加する手段と、前記付加した所定のデータの量に応じて前記無線伝送時間に関する情報の変更処理を行う手段と、前記変更処理の内容を前記情報データの送信前に送信する手段とを含む。
【００２５】
上記構成によれば、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容といった独自形態の運用情報を、情報データの送信前に送信するため、例えば、高性能復号手段の採用が可能であることを情報データの復号前に決定でき、全ての情報データに対して高性能な復号を適用できる。
【００２６】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、前記変更処理の内容を送信する手段が、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを用いて前記変更処理の内容を送信するものである。
【００２７】
上記構成によれば、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容といった独自形態の運用情報を、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを用いて情報データの送信前に送信するため、高性能復号手段の採用が可能であることを情報データの復号前に決定でき、全ての情報データに対して高性能な復号を適用できる。
【００２８】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、前記変更処理の内容を送信する手段が、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて前記変更処理の内容を送信するものである。
【００２９】
上記構成によれば、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容といった独自形態の運用情報を、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて情報データの送信前に送信するため、高性能復号手段の採用が可能であることを情報データの復号前に決定でき、全ての情報データに対して高性能な復号を適用できる。
【００３０】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、前記変更処理の内容を送信する手段が、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを差動符号化して送信するものである。
【００３１】
上記構成によれば、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容といった独自形態の運用情報を、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを差動符号化して情報データの送信前に送信するため、高性能復号手段の採用が可能であることを情報データの復号前に決定でき、全ての情報データに対して高性能な復号を適用できる。
【００３２】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、受信側端末との互換性を確認する手段を含み、前記所定のデータを付加する手段が、前記互換性が有る場合にのみ、前記情報データに前記所定のデータを付加するものである。
【００３３】
上記構成によれば、受信側端末との互換性が有る場合にのみ所定のデータを付加するので、互換性がない受信側端末が無駄な処理を行うことがなく、無駄なエネルギーを消費することがない。
【００３４】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、前記互換性を確認する手段が、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を送信する機能と、受信側で所定の系列が送信された事を認識する機能と、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を返信する機能とを含むものである。
【００３５】
上記構成によれば、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を送信し、受信側端末との互換性を確認するので、高性能復号手段の採用が可能であることを情報データの復号前に決定でき、全ての情報データに対して高性能な復号を適用できる。
【００３６】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、無線パケット信号が情報データと前記情報データの変調方式や無線伝送時間を記した伝送情報とを含んで構成され、前記伝送情報が前記情報データよりも前に送信される無線パケット通信装置であって、前記無線伝送時間が第一の伝送情報と第二の伝送情報とに記載されるものであり、前記情報データに所定のデータを付加する手段と、前記付加した所定のデータ量に応じて前記第一の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報を変更させる手段と、前記付加した所定のデータ量に応じて前記第二の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報を変更させる手段とを含み、前記第一の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報は、実際の無線伝送に要する時間よりも長い時間を表すものである。
【００３７】
上記構成において、第一の伝送情報は、Ｌｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬに記載するパケット長を示すＬｅｎｇｔｈ値であり、第二の伝送情報は、ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬに記載するパケット長を示すＬｅｎｇｔｈ値であるのが望ましい。
【００３８】
また、第一の伝送情報と第二の伝送情報とに分けるのは、ＨＴモードでパケットが送信されている間に待機中のＩＥＥＥ８０２．１１ａにのみ準拠した端末が誤ってパケットの送信を開始して干渉が発生してしまうことがないように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにのみ準拠した端末にもＨＴモードでのパケット送信期間を理解させるようにするためである。
【００３９】
また、第一の伝送情報を実際の無線伝送に要する時間よりも長い時間に設定することは、本来Ｌｅｎｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬに記載されるべきＬｅｎｇｔｈ値よりも超過遅延シンボル数に対応したデータ長だけ長く設定することであり、これにより、本来Ｌｅｎｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬに記載されるべきＬｅｎｇｔｈ値との差分がダミーデータの付加によるものと判断できる。
【００４０】
したがって、差分がある場合には高性能な復号方法を用いることが可能と判断され、ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ後に送信されてくる情報データに対しては全て高性能な復号方法により復号が可能となる。なお、第二の伝送情報は、実際に無線伝送する時間に設定する。
【００４１】
このように、第一の伝送情報だけ長く設定しておくのは、本来記載されるべき値よりも大きいということが判断できるようにするためである。この判断ができるのは、ＨＴモードの受信ができる端末が、ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬに記載されたＬｅｎｇｔｈ値からＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬに記載されるべきＬｅｎｇｔｈ値を、標準規格に基づいて一意に導出可能となっているからである。
【００４２】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、前記第二の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報が、前記付加した所定のデータ量の１／２に応じて設定されるものである。
【００４３】
上記構成によれば、付加した所定のデータ量が多い場合に、付加したデータ量の大きさをそのまま示すと値が大きくなってしまうが、半分だけにすることで少ないビット幅で大きなデータ量に対応できる。
【００４４】
また、付加したダミーデータの量を把握でき、許容される処理遅延を把握できるので、例えば高性能な復号方法が反復復号等の場合、反復回数を許容される処理遅延まで増大させることが可能となり、高品質な受信性能が実現される。
【００４５】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、上位層からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部と、受信信号解析の結果に応じて、受信側と互換性があるかどうかを判定する互換性判定部と、受信信号解析の結果に応じて、変調方式、符号化率およびデータ長を決定するＭＣＳ決定部と、前記互換性判定部において互換性があると判定した場合に、前記ＭＣＳ決定部で決定した変調方式、符号化率およびデータ長に応じて、付加すべきダミーデータ量を決定するダミーデータ付加量決定部と、前記ダミーデータ付加量決定部にて決定された量のダミーデータを前記ＭＡＣ信号に付加するダミーデータ付加部と、前記ダミーデータが付加されたＭＡＣ信号を符号化する符号化部と、前記ダミーデータを付加したことを示す情報である独自形態の運用情報を生成する独自運用情報発生部と、前記ＭＣＳ決定部で決定された変調方式、符号化率およびデータ長に応じてＳＩＧＮＡＬ信号を生成するＳＩＧ生成部と、前記ＳＩＧ生成部で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化されたＭＡＣ信号の前に付加するＳＩＧ付加部と、前記ＳＩＧ付加部の出力信号、および前記独自形態の運用情報を共にそれぞれ所定の変調方式に従ってマッピングするマッピング部と、を備える。
【００４６】
上記構成によれば、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容といった独自形態の運用情報を所定の変調方式に従ってマッピングし、情報データの送信前に送信するため、例えば高性能復号手段の採用が可能であることを情報データの復号前に決定でき、全ての情報データに対して高性能な復号を適用できる。
【００４７】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、上位層からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部と、受信信号解析の結果に応じて、受信側と互換性があるかどうかを判定する互換性判定部と、受信信号解析の結果に応じて、変調方式、符号化率およびデータ長を決定するＭＣＳ決定部と、前記互換性判定部において互換性があると判定した場合に、前記ＭＣＳ決定部で決定した変調方式、符号化率およびデータ長に応じて、付加すべきダミーデータ量を決定するダミーデータ付加量決定部と、前記ダミーデータ付加量決定部にて決定された量のダミーデータを前記ＭＡＣ信号に付加するダミーデータ付加部と、前記ダミーデータが付加されたＭＡＣ信号を符号化する符号化部と、前記ＭＣＳ決定部で決定された変調方式、符号化率およびデータ長に応じてＳＩＧＮＡＬ信号を生成するとともに、前記伝送情報に含まれるＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ信号およびＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ信号に記載するパケット長を示すＬｅｎｇｔｈ値を変更するＳＩＧ生成部と、前記ＳＩＧ生成部で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化されたＭＡＣ信号の前に付加するＳＩＧ付加部と、を含む。
【００４８】
上記構成によれば、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容といった独自形態の運用情報に対応させてＳＩＧＮＡＬ信号のＬｅｎｇｔｈ値を変更し、情報データの送信前に送信するため、例えば高性能復号手段の採用が可能であることを情報データの復号前に決定でき、全ての情報データに対して高性能な復号を適用できる。
【００４９】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、無線パケット信号が情報データと前記情報データの変調方式や無線伝送時間を記した伝送情報と伝搬路を推定するための既知のプリアンブル信号等で構成され、前記プリアンブル信号が前記情報データよりも前に送信される無線パケット通信装置にあって、通信対象となる端末を把握する手段と、前記把握した端末が独自の運用形態を許容する仕様であるかを確認する手段と、独自の運用形態を許容する仕様である場合にそれぞれの端末毎に識別情報を付与する手段と、前記識別情報を前記情報データの前に送信する手段と、を含む。
【００５０】
上記構成によれば、端末毎の識別情報を情報データよりも前のタイミングで送信するので、例えば最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを情報データの復号前に選択でき、全ての情報データを高性能なアンテナで受信することができる。
【００５１】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、前記識別情報を送信する手段が、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを用いて前記識別情報を送信するものである。
【００５２】
上記構成によれば、端末毎の識別情報を情報データの伝送に使用していないサブキャリアを用いて情報データよりも前のタイミングで送信するので、最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを情報データの復号前に選択でき、全ての情報データを高性能なアンテナで受信することができる。
【００５３】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、前記識別情報を送信する手段が、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて前記識別情報を送信するものである。
【００５４】
上記構成によれば、端末毎の識別情報を情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて情報データよりも前のタイミングで送信するので、最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを情報データの復号前に選択でき、全ての情報データを高性能なアンテナで受信することができる。
【００５５】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、前記識別情報を送信する手段が、情報データの伝送に使用していないサブキャリアを差動符号化して送信するものである。
【００５６】
上記構成によれば、端末毎の識別情報を情報データの伝送に使用していないサブキャリアを差動符号化して情報データよりも前のタイミングで送信するので、最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを情報データの復号前に選択でき、全ての情報データを高性能なアンテナで受信することができる。
【００５７】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、受信側端末との互換性を確認する手段を含み、前記互換性を確認する手段が、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を送信するステップと、受信側で所定の系列が送信された事を認識するステップと、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を返信するステップを含むものである。
【００５８】
上記構成によれば、情報データの伝送に使用していない複数のサブキャリアを用いて所定の系列を送信し、受信側端末との互換性を確認するので、最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを情報データの復号前に選択でき、全ての情報データを高性能なアンテナで受信することができる。
【００５９】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、無線パケット信号が情報データと前記情報データの変調方式や無線伝送時間を記した伝送情報を含んで構成され、前記伝送情報が前記情報データよりも前に送信される無線パケット通信装置であって、前記無線伝送時間が第一の伝送情報と第二の伝送情報とに記載されており、付与した識別情報に応じて前記第一の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報を変更させる手段を含む。
【００６０】
上記構成によれば、識別情報に応じて第一の伝送情報に記載しておく無線伝送時間に関する情報を変更させるので、例えば、本来Ｌｅｎｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬに記載されるべきＬｅｎｇｔｈ値と識別情報（ＩＤ）に対応する値だけあえて異なる様に送信することで、受信端末において情報データを受信する前に識別情報を事前に確認することができる。
【００６１】
従って、識別情報が自端末に割当てられたものと一致するかどうかを検出し、一致した場合はアンテナの組み合わせ毎に記憶してある伝搬路推定の性能指標化で最も特性の良い組み合わせを選択し、アンテナの組み合わせを変更することが情報データを受信する前にできるため、高性能な受信特性を実現できる。
【００６２】
なお、ダミーデータを付加する場合は、ダミーデータを付加する分だけパケットの長さが長くなるので、第二の伝送情報を変更する必要があるが、ダミーデータを付加しない場合は、パケットの長さに変更はない。よって、第二の伝送情報を変更する必要がない。ちなみに、識別番号は無線パケット信号の伝送情報に重畳させて送るので、パケット長には影響しない。
【００６３】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、上位層からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部と、受信信号解析の結果に応じて、受信側と互換性があるかどうかを判定する互換性判定部と、受信側と互換性があると判断された場合に、受信側を特定する識別番号を割当てる識別番号付与部と、受信信号解析の結果に応じて、変調方式、符号化率およびデータ長を決定するＭＣＳ決定部と、前記ＭＡＣ信号を符号化する符号化部と、前記ＭＣＳ決定部で決定された変調方式、符号化率およびデータ長に応じてＳＩＧＮＡＬ信号を生成するＳＩＧ生成部と、前記ＳＩＧ生成部で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化されたＭＡＣ信号の前に付加するＳＩＧ付加部と、前記ＳＩＧ付加部の出力信号、および前記識別番号を共にそれぞれ所定の変調方式に従ってマッピングするマッピング部と、を含む。
【００６４】
上記構成によれば、受信側を特定する識別番号を所定の変調方式に従ってマッピングし、情報データよりも前のタイミングで送信するので、例えば最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを情報データの復号前に選択でき、全ての情報データを高性能なアンテナで受信することができる。
【００６５】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、上位層からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部と、受信信号解析の結果に応じて、受信側と互換性があるかどうかを判定する互換性判定部と、受信側と互換性があると判断された場合に、受信側を特定する識別番号を割当てる識別番号付与部と、受信信号解析の結果に応じて、変調方式、符号化率およびデータ長を決定するＭＣＳ決定部と、前記ＭＡＣ信号を符号化する符号化部と、前記ＭＣＳ決定部で決定された変調方式、符号化率およびデータ長に応じてＳＩＧＮＡＬ信号を生成するとともに、前記伝送情報に含まれるＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ信号およびＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ信号に記載するパケット長を示すＬｅｎｇｔｈ値を変更するＳＩＧ生成部と、前記ＳＩＧ生成部で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化されたＭＡＣ信号の前に付加するＳＩＧ付加部と、を含む。
【００６６】
上記構成によれば、受信側を特定する識別番号に対応させてＳＩＧＮＡＬ信号のＬｅｎｇｔｈ値を変更し、情報データよりも前のタイミングで送信するので、例えば最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを情報データの復号前に選択でき、全ての情報データを高性能なアンテナで受信することができる。
【発明の効果】
【００６７】
本発明によれば、パケット誤り率の低い高性能な伝送を可能とする無線パケット通信装置を提供することができる。特に、独自の運用形態を示す信号を情報信号の復号開始前に送信しておくことで、高性能復号が可能となることや、最適なアンテナ組み合わせを選択できることにより、パケット誤り率の低い高性能な伝送が可能となるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００６９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１を示す無線パケット通信装置の概略のブロック構成図である。本実施形態の無線パケット通信装置は、アンテナ５０１に接続され、高周波信号のアナログ／ディジタル変換を行うアナログ部５０２と、送受信データのベースバンド処理を行うベースバンド処理部５０３と、受信処理部５１５、受信信号解析部５１６および送信処理部５１７を含むＭＡＣ処理部５０４と、上位層処理部５０５とを有する。また、アナログ部５０２は、送受信を切替えるスイッチ５１１、高周波回路（ＲＦ）５１２、Ａ／Ｄ変換部５１３およびＤ／Ａ変換部５１４を含む。
【００７０】
図２は、実施の形態１を示す無線パケット通信装置のブロック構成図である。本実施の形態の無線パケット通信装置は、図１に示す上位層処理部５０５からの信号をＭＡＣ信号に変換するＭＡＣデータ信号生成部１０１、図１に示す受信信号解析部５１６からの信号に応じて、受信側が本実施の形態を実施できるか（互換性があるか）どうかを判定する互換性判定手段１０２、図１に示す受信信号解析部５１６からの信号に応じて、変調方式や符号化率を決定するＭＣＳ決定部１０３を備える。
【００７１】
また、本実施の形態の無線パケット通信装置は、送受信で互換性がある場合に決定した変調方式および符号化率およびデータ長に応じて、付加すべきダミーデータ量を決定するダミーデータ付加量決定部１０４、ダミーデータ付加量決定部１０４にて決定された分だけダミーデータを付加するダミーデータ付加部１０５、および独自形態の運用情報を生成する独自運用情報発生部１１４を備える。
【００７２】
本実施形態の無線パケット通信装置は、独自運用情報発生部１１４において生成した独自形態の運用情報を事前に送信しておき、通常復号処理を行うかまたは高性能復号処理を行うかを、データ信号の復号を開始する前に決定する。独自形態の運用情報は、ダミーデータを付加したことを示す情報である。
【００７３】
この独自形態の運用情報が無いと、ダミーデータが付加されているのかどうかを情報データの復号前に判断できない。高性能復号手段は遅延が大きく、ダミーデータが付加されていなければ規格上のＡｃｋ返信タイミングに間に合わないため、ダミーデータが付加されているか定かでない状況では用いることができない。すなわち、独自形態の運用情報が無いと、ダミーデータが付加されているとわかるのが情報データの受信が完了した後になるため、余分なデータが付加されているということの識別は可能であるが、情報データの受信開始時にさかのぼって高性能復号手段を適用することができない。
【００７４】
また、本実施形態の無線パケット通信装置は、ダミーデータが付加された（または付加されていない）信号を符号化する符号化部１０６、変調方式、符号化率、データ長、ストリーム数等を示すＳＩＧＮＡＬ信号を生成するＳＩＧ生成部１０８、ＳＩＧ生成部１０８で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を符号化された信号の前に付加するＳＩＧ付加部１０７を備える。
【００７５】
また、ＳＩＧ付加部１０７の出力およびダミーデータ付加量を共にそれぞれ所定の変調方式に従ってマッピングするマッピング部１０９、マッピング部１０９の出力をＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）するＩＦＦＴ部１１０、ＩＦＦＴ部１１０の出力に所定の信号を複製して付加するＧＩ付加部１１１、ＳＩＧＮＡＬ信号の前に送信するプリアンブル信号を発生するプリアンブル生成部１１２、生成したプリアンブルを付加するプリアンブル付加部１１３などから構成される。
【００７６】
本実施の形態のダミーデータを付加する場合、事前に送信側と受信側とで互換性の確認を行っておく必要がある。具体的な方法としては様々なものが考えられるが、一例としては、図３において斜線で示すように信号伝送に利用していない所定のサブキャリア（センターキャリア１３２、または端のキャリア１３１，１３３）を用いて、送信側のＡＰ（Access Point）が差動符号化して既知の所定の系列となる信号（例えば「１０１０…」など）を送信しておく。
【００７７】
そして、受信側の端末は、所定のサブキャリアも遅延検波によって復調し、復調結果が既知の所定の系列であった場合には、ＡＰが互換性のあるものであると判断し、端末側からの送信信号（例えばＡｃｋ信号）の所定のサブキャリアを同様に差動符号化して既知の所定の系列となる信号を送信する。
【００７８】
ＡＰにおいて受信信号における所定のサブキャリアを遅延検波して、既知の所定の系列になっていると判断されると、送信側と受信側とで互換性の確認が為されたこととなる。なお、互換性の確認方法としては前述のように物理レイヤーで行わずとも、通常の情報データを用いて行うことも想定できる。
【００７９】
ＭＣＳ決定部１０３は、過去のパケット伝送成功頻度などを参考にして、現在の通信状況においてスループットが最高となる変調方式および符号化率やストリーム数等を決定する。
【００８０】
ＭＡＣデータ信号生成部１０１は、上位層からのデータを入力とし、所定の信号を付加するなどしてＭＡＣデータ信号を生成する。具体的にはＭＡＣデータ信号生成部１０１は、上位層からのデータであるフレームボディに、フレーム制御、アドレス、シーケンス制御などを付加または複製する機能を含んでいる。
【００８１】
ＭＡＣデータ信号生成部１０１からの出力には、パケットのデータ長を示すＬｅｎｇｔｈ値が付加されている。ダミーデータ付加量決定部１０４は、このＬｅｎｇｔｈ値と決定されたＭＣＳ値とから、どの程度のダミーデータを付加すればよいかを決定する。付加するダミーデータの量は、付加後の送信データ量が１シンボルあたりの送信データ量の倍数となるように設定する。１シンボルあたりの送信データ量は、ＭＣＳ値によって一意に定まる。また、付加するシンボル数としては、受信側において高性能復号が実施される事によって、ＳＩＦＳ時間を超過する遅延時間を補償するものとしておく。
【００８２】
超過する遅延時間が一定でない場合には、前述の互換性確認の際に、超過遅延シンボル数を送信側から受信側に問い合わせておく事も好適である。この場合には、付加するダミーデータの量が可変となるため、付加したダミーデータ量を送信信号に含ませて受信側に示すことも好適である。
【００８３】
すなわち、付加によって増大したシンボル数をダミーデータ付加量決定部１０４から出力し、マッピング部１０９において所定の変調方式でマッピングし、情報データと重畳させる。
【００８４】
このように、マッピング部１０９において重畳させると、通常の伝送では使用していない所定のサブキャリア（センターキャリア１３２、または端のキャリア１３１，１３３）を用いてダミーデータ付加量を送信することが可能となる。また、受信側では、ダミーデータの付加量を検出するためにＭＡＣデータの復号まで待たずとも、所定のサブキャリアを復調した時点で把握することが可能となり、ＳＩＧＮＡＬ後の全てのデータについて反復復号等の高性能復号を適用することが可能となる。
【００８５】
従来例の様にＭＡＣデータにこのダミーデータ付加量を含める場合には、ＭＡＣデータの復号までは、遅延の大きい高性能復号が可能かどうか判断できないため、通常の復号手段を用いざるを得ない。
【００８６】
これに対し、本実施の形態では、ＳＩＧＮＡＬ部およびプリアンブル部を用いてダミーデータ付加量を伝送しておくため、ダミーデータ付加量に相当する処理遅延まで時間を要する高性能復号を、最初から実行することが可能である。
【００８７】
ダミーデータ付加部１０５は、ダミーデータ付加量決定部１０４で決定された分だけ、ＭＡＣデータ生成部１０１からのデータ信号出力にダミーデータを付加する。ダミーデータとしては、ランダム信号でも良いが通常は全てビット０またはビット１の固定とする。
【００８８】
符号化部１０６は、ダミーデータが付加された（または付加されなかった）信号をスクランブル化した後に符号化する。符号化としては畳み込み符号化やＬＤＰＣ符号化、ターボ符号化など種々の方式が想定されるが、この限りではない。畳み込み符号化の場合には、テールビット(ｔａｉｌ  ｂｉｔ)と呼ばれる既知のデータを用いて最終データであるダミーデータの一部を変更した後に畳込み符号化すると、受信側でビタビ復号する場合の生き残りパスを探索する際の初期状態を確定でき、誤り率を低減することができるため、好適である。
【００８９】
符号化部１０６の後段にはＳＩＧ付加部１０７が構成される。ＳＩＧ付加部１０７は、ＳＩＧ生成部１０８で生成されたＳＩＧＮＡＬ信号を、符号化部１０６から出力される符号化された信号の前に付加する。
【００９０】
ＳＩＧ生成部１０８は、通常の場合、ＭＡＣデータ信号生成部１０１から出力されるパケットのデータ長を示すＬｅｎｇｔｈ値および、ＭＣＳ決定部１０３で決定された変調方式および符号化率を基にＳＩＧＮＡＬ信号を生成する。本実施の形態でダミーデータを付加する場合、付加したダミーデータ付加量に対応して、上述のＬｅｎｇｔｈ値を増加させる必要がある。
【００９１】
マッピング部１０９は、通常の情報信号であるＳＩＧ付加部１０７からの出力の他に、ダミーデータ付加量決定部１０４からの信号も入力され、それぞれ所定の変調方式に従ってマッピングする。
【００９２】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格ではＳＩＧＮＡＬ部分について最も感度の良い変調方式であるＢＰＳＫに固定されていて、ＳＩＧＮＡＬ部以降のデータ部についてはＭＣＳ決定部１０３で決定された変調方式に基づく。ダミーデータ付加量についても所定の変調方式を定めておく必要がある。
【００９３】
ダミーデータを送信するサブキャリアは、通常の情報データの送信に使用していないサブキャリアを使用するため、チャネル特性を推定することが出来ない事が想定される。
【００９４】
そこで、変調方式としては、チャネル推定の必要のない差動変調（ＤＢＰＳＫやＤＱＰＳＫ等）にすると、好適である。ダミーデータ付加量をマッピングするタイミングについては、データ部よりも前であればプリアンブル部やＳＩＧＮＡＬ部のいずれでも良いが、差動変調を適用する場合には少なくとも２シンボルは必要である。
【００９５】
マッピング部１０９でマッピングされた信号はＩＦＦＴ部１１０に入力され、ＩＦＦＴ部１１０によって逆高速フーリエ変換が実施され、時間軸信号へ変換される。その後、ガードインターバル付加部１１１は、ＩＦＦＴ部１１０からの出力に対して、時間軸信号における所定の部分の複製を付加する。
【００９６】
プリアンブル部を用いてダミーデータ付加量を送信する場合、特にＬＴＳ信号のガードインターバルの付加方法のみ情報データの付加方法と異なるため、これを切替える制御が必要となる。
【００９７】
プリアンブル発生部１１２は、既知の信号であるプリアンブルの時間軸信号を生成し、プリアンブル付加部１１３は、ＳＩＧＮＡＬ部の前にプリアンブル信号を付加する。ダミーデータ付加量をプリアンブル部も用いて送信する場合には、生成したプリアンブル信号とＩＦＦＴ出力とを加える必要がある。
【００９８】
よって、Ｌｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬまたはＨＴ（Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｒｇｈｐｕｔ）−ＳＩＧＮＡＬにのみ重畳させると、プリアンブル信号とＩＦＦＴ出力とを加える必要がなく、好適である。
【００９９】
図４にはＩＥＥＥ８０２．１１ｎのミックスドモード（ＩＥＥＥ８０２．１１ａの端末が存在する場合にも下位互換が保たれるモード）の場合の信号フォーマットを示す。無線パケット信号２０１〜２０９は、伝送情報２０３〜２０５および情報データ２０９を含む。ここで、無線伝送時間は、情報データ２０９の送信に要する時間、すなわち情報データ２０９を送信側から受信側に伝送するために要する時間を表わす。なお、規格上では伝送時間ではなく、データ長（バイト数）が伝送情報として記載されている。
【０１００】
図４において、まずプリアンブル信号であるＬｅｇａｃｙ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａと同一）−ＳＴＳ信号２０１、Ｌｅｇａｃｙ−ＬＴＳ信号２０２が送信され、その後にＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ信号２０３が送信される。その後、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に基づいたＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ２０４，２０５が２シンボル送信される。
【０１０１】
Ｌｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ２０３のＬｅｎｇｔｈ値はＨＴ（Ｈｉｇｈ−Ｔｈｒｏｕｇｈｔｐｕｔ）モードで送信した場合に必要となる時間中に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａのＢＰＳＫ、符号化率１／２で送信した場合に送信できるデータ長となるように設定するように規定されている。
【０１０２】
ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ２０４，２０５のＬｅｎｇｔｈ値については、ＭＣＳ決定部１０３で決定されたストリーム数、変調方式、符号化率に対応して定まる１シンボル辺りのデータ数でデータ長を割り、割り切れない場合には求まった商に１を足した値に１シンボル辺りのデータ数を乗じた値を設定することとなる。本実施の形態のようにダミーデータを付加した場合にはこれに対応するようにＬｅｇａｃｙ、ＨＴの双方共にＬｅｎｇｔｈ値を増やす必要がある。
【０１０３】
ＳＩＧＮＡＬ２０５の後はＨＴ−ＳＴＳ２０６およびＨＴ−ＬＴＳ信号２０７，２０８が送信される。図４ではストリーム数が２の場合を示しており、ＨＴ−ＬＴＳ信号２０７，２０８は２シンボルとしている。
【０１０４】
ダミーデータの付加量を送信するタイミングとしては、前述のようにＬｅｇａｃｙおよびＨＴのＳＩＧＮＡＬ２０３〜２０５と同時とすると、ガードインターバル付加の例外処理が不要となり、好適である。ＬｅｇａｃｙおよびＨＴのＳＩＧＮＡＬ２０３〜２０５のタイミングでＤＱＰＳＫ方式によって３シンボル送信すれば、４ビットの信号が送信可能となり、ダミーデータの付加量として０〜１５までを指定することができる。
【０１０５】
また、４ビットのうち、１ビットはパリティチェック用としておくと、ダミーデータの付加量としては半分の０〜７となるものの、誤りが発生した時の誤作動を防止することができ、好適である。
【０１０６】
なお、ダミーデータの付加量は、付加したシンボル数そのものとしてもよいが、単位あたりの付加シンボル数は１に限定されるものではない。例えば単位あたりの付加シンボル数を２としておけば、１ビットをパリティチェック用とした場合でも、指定できるダミーデータシンボル数は０、２、４、…１４となり、高性能化による処理遅延が大きい場合には好適である。
【０１０７】
ダミーデータの付加量を送信するサブキャリアとして、情報信号の伝送に使用していないセンターキャリア１３２や端のキャリア１３１，１３３のうちの一つを用いてもよいが、複数を用いると、受信側におけるダイバーシチ合成が可能となり、伝送誤りの確率が低減でき、好適である。
【０１０８】
超過遅延シンボル数の伝送方式としては、前述のように通常の伝送で使用していない所定のサブキャリアを用いる方法の他に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのミックスドモードの規格上の特徴を利用することも考えられる。
【０１０９】
ミックスドモードの場合、パケット長を示すＬｅｎｇｔｈ値がＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ２０３と、ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ２０４，２０５の双方に記載されている。両者のパケット長には規格上定められた一定の関係がある。これは、ＨＴモードでパケットが送信されている間に、待機中のＩＥＥＥ８０２．１１ａにのみ準拠した端末が誤ってパケットの送信を開始して干渉が発生してしまうことがないように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにのみ準拠した端末にもＨＴモードでのパケット送信期間を理解させるようにしているためである。
【０１１０】
すなわち、ＨＴモードの受信ができる端末は、ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ２０４，２０５に記載されたＬｅｎｇｔｈ値からＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ２０３に記載されるべきＬｅｎｇｔｈ値を導出することが可能である。
【０１１１】
そこで、本来、Ｌｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ２０４，２０５に記載されるべきＬｅｎｇｔｈ値よりも超過遅延シンボル数に対応したデータ長だけ長く記載しておくと、本実施の形態の端末はこの差分がダミーデータ付加によるものと判断できる。差分がある場合には高性能な復号方法を用いることが可能と判断され、ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ２０４，２０５後に送信されてくる情報データ２０９に対しては全て高性能な復号方法により復号が可能となる。
【０１１２】
このような送信方法により、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにのみ準拠した端末はＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ２０３に記載されたＬｅｎｇｔｈ値に応じた時間だけ待機するため、干渉が発生することはない。
【０１１３】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに準拠し、独自モードで運用していない他の端末は、ダミーデータが付加されたことを知り得ないため、ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ２０４，２０５に記載されたＬｅｎｇｔｈ値に応じて待機した後に送信を開始する。
【０１１４】
ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ２０４，２０５に記載するＬｅｎｇｔｈ値としては、ダミーデータを付加しない場合の値のままとしておいたとしても、他の端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに準拠し独自モードで運用していない）は送信が完了する前に送信を開始してしまうことになるが、独自モードで運用している受信端末にとっては既に必要な情報信号の受信が完了しているため、問題とはならない。
【０１１５】
図５にはＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ２０３に記載するＬｅｎｇｔｈ値を変更する事でダミーデータの付加量を伝送する場合の無線パケット通信装置のブロック構成を示す。ダミーデータ付加量決定部１０４にて決定したダミーデータの付加量に対応するデータ長だけＳＩＧ生成部３０１にてＬｅｇａｃｙ−Ｌｅｎｇｔｈ値を増加させる。
【０１１６】
このように、付加したダミーデータ長分だけ大きい値を記載しておくことで、受信側ではＨＴ−Ｌｅｎｇｔｈ値から換算できるＬｅｇａｃｙ−Ｌｅｎｇｔｈ値よりもダミーデータ付加量分だけ多くＬｅｎｇｔｈ値が設定されていることを把握でき、ダミーデータの付加量分だけ処理遅延を確保できると判断できる。
【０１１７】
例えば１５００バイトの情報信号を２ストリーム、１６ＱＡＭ、符号化率３／４、通常のガードインターバル長で送信する場合、ＨＴ（Ｈｉｇｈ−Ｔｈｒｏｕｇｈｔｐｕｔ）モードで送信する場合、Ｌｅｇａｃｙ−Ｌｅｎｇｔｈ値は１５００バイトと記載しておく。
【０１１８】
一方でＬｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ２０３にはＨＴモードでの送信が完了するのに要する時間をＢＰＳＫ、符号化率１／２に換算した値を記す。すなわち、３×（［１５００×８÷３１２］＋２＋３）−３＝１２６を記載することが規格では定められている。本実施の形態ではダミーデータを例えば２シンボル分付加する場合にはこの値を３×（［１５００×８÷３１２］＋２＋３＋２）−３＝１３２を記載しておく。
【０１１９】
このようにすることで、２シンボル分ダミーデータが付加されていることを受信端末側で把握でき、反復復号などの処理遅延の大きい復調方式を採用できることが判断できる。ここで、記載する値は付加したダミーデータのシンボル数に限定されるものでなく、規格で定められた値よりも大きければよい。
【０１２０】
なお、Ｌｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ２０３に記載されているＬｅｎｇｔｈ値は実際に無線伝送路に信号が存在する時間よりもダミーデータ付加量だけ長くなっているため、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにのみ準拠した端末は、前述の情報データの伝送に用いないサブキャリアを利用する場合よりも、待機時間が長くなってしまい、システムとしてのスループットは若干劣化してしまうものの、送受信回路のブロック構成が従来のままで良いため、好適である。
【０１２１】
超過する遅延時間が一定の場合には、ダミーデータの付加量も一定とすることができるため、送信しなくてはならない情報としては、ダミーデータを付加したかしていないかという１ビットで十分となる。そこで、この１ビットの伝送はＳＩＧＮＡＬ２０３〜２０５に予約用として未使用であるビットを用いると、回路規模の増大が殆どなく好適である。
【０１２２】
図６は、本実施形態の無線パケット通信装置における受信側の構成を示す。通常復号は前段の判定部５２４で行い、高性能復号は後段の判定部５２７で行う。データ信号の復号は両者（通常復号、高性能復号）ともに可能で、２つのうちのどちらかを選択することになる。どちらを選択するかについて、図中の復号方法決定手段５２５で選択する。
【０１２３】
本実施形態の無線パケット通信装置によれば、データ信号の無線伝送時間に関する変更処理の内容といった独自形態の運用情報を事前に受信できるので、通常復号するかまたは高性能復号するかをデータ信号の復号を開始する前に決定できる。
【０１２４】
（実施の形態２）
図７および図８は、本発明の実施の形態２にかかる無線パケット通信装置の構成を示す。本実施の形態では実施の形態１でダミーデータ付加量として送っていた構成を利用して、宛先アドレスに対応する識別番号を送るものである。すなわち、本実施の形態の無線パケット通信装置は、図２に示すダミーデータ付加量決定部１０４、ダミーデータ付加部１０５および独自運用情報発生部１１４を省略し、識別番号付与部１１５を設けたものである。そして、識別番号付与部１１５で生成した識別番号を、図７の場合はマッピング部１０９で送信データに重畳してサブキャリアで送信する。一方、図８の場合は、生成した識別番号をＳＩＧ生成部３０１に供給してパケットのデータ長（Ｌｅｎｇｔｈ値）を変更する。
【０１２５】
識別番号としては、無線ＬＡＮ装置それぞれに個別に定められたＭＡＣアドレスが利用できるが４８ビットと長いため、電源投入時などに初期化する際にアクセスポイント側から少ない容量で割当てるようにしておくと好適である。少ない容量にしておけば、実施の形態１で示したように、使用していないサブキャリア等を用いた送信方法や、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのミックスドモードの規格上の特徴を利用した方法で識別番号を送信することが可能となる。
【０１２６】
アクセスポイントは、新たな端末が配下のネットワーク加わると、互換性を確認し、互換性があると判断された場合には、識別情報を割当てる。識別情報の総数としては３ビットとすれば８台の端末まで識別可能となり、家庭内等での利用を想定すると十分であると考えられる。
【０１２７】
割当てた識別情報は受信端末のＭＡＣアドレスと対応付けておき、上位層から送信すべき信号が入力されると、ＭＡＣデータ信号生成部１０１にてＭＡＣデータを生成すると同時に、対応する識別情報を把握する。そして、チャネル推定用プリアンブル信号（ＬＴＳ）の送信前に把握した識別情報を実施の形態１で述べた送信方法にて送信する。
【０１２８】
すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのミックスドモードの場合には、チャネル推定用のＨＴ−ＬＴＳがＳＩＧＮＡＬ信号の後に送信されているため、Ｌｅｇａｃｙ―ＳＴＳ信号、Ｌｅｇａｃｙ−ＨＴＳ信号、Ｌｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ信号、ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ信号、ＨＴ−ＳＴＳ等を送信する際に、使用していないセンターサブキャリアや帯域の端のサブキャリア等に識別信号（識別情報を示す信号）を重畳して送信することができる（図７参照）。
【０１２９】
また、Ｌｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬのＬｅｎｇｔｈ長とＨＴ−ＳＩＧＮＡＬのＬｅｎｇｔｈ長から求まる本来のＬｅｇａｃｙ−Ｌｅｎｇｔｈ長との差分に識別情報を対応させて送信することも可能である（図８参照）。
【０１３０】
ここで、複数のストリームを同時に送信するＭＩＭＯ通信における特性を考察する。ＭＩＭＯ通信では十分な受信レベルがあったとしても、伝搬路の状況によってはストリーム間の干渉が大きく分離しにくい状況も存在する。このような場合に冗長なアンテナを用意しておき、アンテナの組み合わせを変更する等によってストリーム間の干渉が小さい最適な伝搬路を選択することが望ましい。
【０１３１】
アンテナの組合わせを選択するために、受信側では、受信した識別情報が自端末の識別情報と異なる場合に、アンテナの組み合わせをパケット毎に順次変更して伝搬路を予め測定しておき、想定される受信性能の指標をそれぞれのアンテナの組み合わせ毎に記憶しておく。自端末宛の識別情報であった場合には、最も受信性能が高いアンテナの組み合わせを選択する。
【０１３２】
例えば、図９に示すようにアクセスポイント６０１と端末Ａ６０２、端末Ｂ６０３から構成されるネットワークにおいて、端末Ａ６０２は、受信したパケットが端末Ｂ６０３宛のパケットである（受信した識別情報が自端末の識別情報と異なる）場合には、選択するアンテナの組合せを順次変更していく。
【０１３３】
例えば、３つのＲＦ系を有する受信装置において６本のアンテナが構成されている場合、６本のアンテナから３本を選択する組合せの数としては6Ｃ3＝２０通りある。端末Ｂ６０３宛のパケットが２０パケット送信されると、端末Ａ６０２は、すべてのアンテナ選択の組合せについてそれぞれの伝搬路を測定しておくことができる。そして、端末Ａ６０２は、測定した受信性能の指標をそれぞれのアンテナの組み合わせ毎に記憶しておく。
【０１３４】
端末Ａ６０２は、受信したパケットが自局宛の場合には、予め測定しておいた伝搬路の中から最も性能が高くなるアンテナの組合せを選択するように制御する。本実施の形態のように情報信号の前に端末の識別信号を受信することができれば、変動する伝搬路に追従して測定が可能なため、常に性能の良いアンテナの組合せを選択することができ、高性能な受信が可能となる。
【０１３５】
受信性能の指標としては、伝搬路のチャネル行列から行列式を求め、この値と推定した信号対雑音比を乗じた値とすると、ストリーム分離の容易さと、受信信号レベルの双方を勘案した指標となり、好適である。
【０１３６】
受信端末の構成として、例えば受信系統を３系統有し、冗長なアンテナを２本用意した構成の場合、５本のアンテナから最適な３本のアンテナの組み合わせを選ぶこととなるため、１０通りの組み合わせパターンがある。よって、他局宛名の識別情報の場合に、パケット毎にアンテナの組み合わせパターンを変更していき、１０通りの組み合わせそれぞれについて受信性能を求めておく。１０パケット以上送信される場合には、過去の値と平均化するなどすると好適である。
【０１３７】
図１０は、本実施形態の無線パケット通信装置における受信側の構成を示す。本実施形態の無線パケット通信装置は、パケットに含まれる識別情報が自端末の識別情報と一致するかを判断する識別情報一致検出部５５３、アンテナの組合せを変更するアンテナ組合せ変更部５３７、受信データが自端末宛でない場合に、パケット毎に伝搬路を測定するチャネル推定部５５０、アンテナの組合せ毎の受信性能の指標を記憶する記憶部５５２、受信データが自端末宛の場合に、受信性能が高いアンテナの組合せを選択する選択部５５４とを備える。
【０１３８】
本実施形態の無線パケット通信装置は、識別情報の一致を検出し、一致した場合はアンテナの組合せ毎に記憶してある伝搬路推定の性能指標化で最も特性の良い組合せを選択し、アンテナの組合せを変更する。一方、識別情報が一致しない場合には、選択部５５４によってアンテナの組合せパターンを変更し、伝搬路推定を行い、性能指標化した後に選択したアンテナの組合せパターンに対する性能として記憶部５５２で記憶しておく。
【０１３９】
本実施形態の無線パケット通信装置では、アクセスポイントから送信される信号であることを示す独自の識別信号を、標準規格に基づく情報データよりも前のタイミングで送信しておき、識別信号に示される識別情報に基づいて他端末宛の信号であると判断された場合、最適なアンテナ組み合わせを選択するための伝搬路推定の測定を実施し、推定結果とアンテナの組み合わせを関連付けて記憶しておくので、自端末宛の信号が送信されてきた場合には、記憶した対応関係のうち、最も受信性能の高いアンテナの組み合わせを選択することができ、パケット誤り率の低い高性能な伝送が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明によれば、ＩＥＥＥ８０２．１１通信規格に準拠した端末との相互接続性を失うことなく、独自の運用形態を確立でき、特に、情報信号の受信を開始する前に独自の運用形態であるかどうかの判別が可能となるため、受信特性を向上できる反復復号方式の利用や、アンテナ組み合わせパターンの選択等、高性能な受信が可能な無線ＬＡＮ装置等を実現できる。なお、独自の運用形態としては、反復復号方式の利用やアンテナ組み合わせパターンの選択等に留まらず、独自の誤り訂正符合の利用なども想定される。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の第一の実施の形態における無線パケット通信装置を示すブロック回路図の一例を示す図
【図２】本発明の第一の実施の形態における無線パケット通信装置を示すブロック回路図の一例を示す図
【図３】本発明の第一の実施の形態における情報信号の伝送に使用していないサブキャリアを示す説明図
【図４】本発明の第一の実施の形態における無線パケットを示す図の一例を示す図
【図５】本発明の第一の実施の形態における無線パケット通信装置を示すブロック回路図の一例を示す図
【図６】本発明の第一の実施の形態における無線パケット通信装置を示すブロック回路図の一例を示す図
【図７】本発明の第二の実施の形態における無線パケット通信装置を示すブロック回路図の一例を示す図
【図８】本発明の第二の実施の形態における無線パケット通信装置を示すブロック回路図の一例を示す図
【図９】本発明の第二の実施の形態におけるアクセスポイントおよび複数端末の関係を示す概念図
【図１０】本発明の第二の実施の形態における無線パケット通信装置を示すブロック回路図の一例を示す図
【図１１】従来の無線通信装置を示すブロック回路図の一例を示す図
【符号の説明】
【０１４２】
１０１  ＭＡＣデータ生成部
１０２  互換性判定部
１０３  ＭＣＳ決定部
１０４  ダミーデータ付加量決定部
１０５  ダミーデータ付加部
１０６  符号化部
１０７  ＳＩＧ生成部
１０８  ＳＩＧ付加部
１０９  マッピング部
１１０  ＩＦＦＴ部
１１１  ＧＩ付加部
１１２  プリアンブル生成部
１１３  プリアンブル付加部
１１４  独自運用情報発生部
１１５  識別番号付与部
１３１，１３２，１３３  サブキャリア
２０１  Ｌｅｇａｃｙ−ＳＴＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｓｙｍｂｏｌ）
２０２  Ｌｅｇａｃｙ−ＬＴＳ（Ｌｏｎｇ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｓｙｍｂｏｌ）
２０３  Ｌｅｇａｃｙ−ＳＩＧＮＡＬ
２０４  ＨＴ（Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）−ＳＩＧＮＡＬ１
２０５  ＨＴ−ＳＩＧＮＡＬ２
２０６  ＨＴ−ＳＴＳ
２０７  ＨＴ−ＬＴＳ１
２０８  ＨＴ−ＬＴＳ２
２０９  データ
３０１  ＳＩＧ生成部
４０１  ＭＡＣデータ信号生成部
４０２  ダミーデータ付加部
４０３  無線パケット情報生成部
４０４  第一の符号化部
４０５  第二の符号化部
４０６  無線パケット生成部
４０７  無線送信処理部
５０２  アナログ部
５０３  ベースバンド処理部
５０４  ＭＡＣ処理部
５０５  上位層処理部
５１５  受信処理部
５１６  受信信号解析部
５１７  送信処理部
５２１，５４７  同期部
５２２，５４８  復調部
５２３，５５０  チャネル推定部
５２４，５２７，５４９  判定部
５２５  復号方法決定部
５２６  キャンセル部
５２８  切替え部
５３７  アンテナ組合せ変更部
５５１  性能指標化部
５５２  記憶部
５５３  識別情報一致検出部
５５４  選択部
【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】
2008271312.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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