(57)【要約】【課題】Ａｃｋ信号の送信を効率的に行う無線端末等を提供する。【解決手段】無線端末１００は、無線基地局２００からの無線信号を受信するアンテナ１と、送受信の切り替えを行う送受信切替部２と、無線信号を所定の周波数に変換するＲＦ部３と、遅くともＳＩＦＳ時間を経過したタイミングで、当該無線信号のＡｃｋ信号の送信を開始し、無線信号の誤りを検出した結果、誤りを検出した場合、Ａｃｋ信号の送信を停止するベースバンド部４とを含む。【選択図】図３
2008160237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信する受信部と、
遅くとも規定時間を経過したタイミングで、当該無線信号のＡｃｋ信号の送信を開始する送信開始部と、
前記無線信号の誤りを検出する誤り検出部と、
前記誤りが検出された場合、前記Ａｃｋ信号の送信を停止する送信停止部と、
を含む、無線装置。
【請求項２】
前記無線信号の反復復号を、あらかじめ設定された回数繰り返し実行する反復復号部と、
前記無線信号と同一の無線チャネルのスループットを推定するスループット推定部と、
前記推定されたスループットとあらかじめ設定された許容値とを比較し、比較の結果、前記スループットの推定値が前記許容値以下の場合、遅くとも規定時間を経過したタイミングで、前記Ａｃｋ信号を前記送信開始部に開始させる比較部と、をさらに含む、
請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記スループット推定部は、前記無線チャネルの使用状況、前記無線信号のパケット長または前記無線信号のＳ／Ｎ比の少なくともいずれか１つを用いて、前記スループットを推定する、
請求項２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記送信開始部は、前記誤りが検出されなかった場合、前記Ａｃｋ信号の送信を継続する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項５】
前記無線信号が、プリアンブル部とデータ部とで構成されている場合、
前記プリアンブル部の送信電力が、前記データ部の送信電力に比べて低くなるように切り替える電力切替部をさらに含む、
請求項１に記載の無線装置。
【請求項６】
無線信号を受信するステップと、
遅くとも規定時間を経過したタイミングで、当該無線信号のＡｃｋ信号の送信を開始するステップと、
前記無線信号の誤りを検出するステップと、
前記誤りが検出された場合、前記Ａｃｋ信号の送信を停止するステップと、
を含む、無線通信方法。
【請求項７】
前記無線信号の反復復号を、あらかじめ設定された回数繰り返し実行するステップと、
前記無線信号と同一の無線チャネルのスループットを推定するステップと、
前記推定されたスループットとあらかじめ設定された許容値とを比較するステップと、をさらに含み、
前記送信を開始するステップでは、前記比較の結果、前記推定されたスループットが前記許容値以下の場合、遅くとも規定時間を経過したタイミングで、前記Ａｃｋ信号を開始する、
請求項６に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号の通信が成功した場合にＡｃｋ（Acknowledgment）信号を送信する無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮが利用されることが多くなっている。この規格の下においては、例えば、受信側および送信側の端末間で無線通信が成功した場合、受信側の端末は、受信完了時からＳＩＦＳ(Short Interframe Space)時間（16μｓｅｃ）を経過したタイミングで、Ａｃｋ（確認応答）信号を返信することが定められている。
高速無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ｎには、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(Multiple-Input Multiple-Output)伝送技術が採用されている。そして、このＭＩＭＯ伝送技術においては、受信品質を向上させるため、受信信号の復号処理が繰り返し行われる（反復復号）。
【０００３】
このような状況下、従来、反復復号の回数を選択して受信品質を向上させていた（例えば、非特許文献１参照）。
また、従来、無線信号にＦＣＳ(Frame Check Sequence)を含む場合に、まず反復復号を完了し、その後、ＦＣＳによる誤りを検出する方法があった。この方法では、ＳＩＦＳ時間を経過した時点でＡｃｋ信号を送信しておく。そして、誤りが検出されたときに、Ａｃｋ信号の宛先アドレスを変更して、Ａｃｋ信号の返送を回避していた（例えば、非特許文献２）。
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１の方法では、反復回数の回数によっては、Ａｃｋ信号の送信がＳＩＦＳ時間を経過してからになるおそれがある。
また、非特許文献２の方法では、ＳＩＦＳ時間を経過した時点でＡｃｋ信号を送信することになるものの、誤りが検出されたときに、Ａｃｋ信号の宛先アドレスを変更する必要があった。Ａｃｋ信号の宛先アドレスを変更しなければ、Ａｃｋ信号の伝送が成功していると判断されてしまうからである。ここで、Ａｃｋ信号の伝送の成功は、Ａｃｋ信号に対応する既に送信済みのパケットが誤り無く受信されたものと判断されたことを示す。このため、宛先アドレスに対応する局から、本来であればパケットが再送されるにもかかわらず、パケットが再送されないとことになってしまう。
そこで、本発明は、このような状況下においてなされたものであり、従来の通信規格と互換性を持たせてＡｃｋ信号を返信し、スループットの高い通信を実現することを目的とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、通信規格と互換性を持たせてＡｃｋ信号を返信し、スループットの高い通信を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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。なお、同一部分については、同一の符号（用語）を用いて説明する。
まず、無線基地局と無線端末との間における一般的なＡｃｋ信号の送信手順について説明する。
図１は一般的なＡｃｋ信号の送信手順を示すタイムチャートである。ここでは、図１（ａ）の無線基地局が、データおよびＦＣＳを含む無線信号（パケット）を送信した場合を前提に説明する。
この場合、例えば、図１（ｂ）によると、Ａｃｋ信号ｄ１は、無線信号の受信完了時から、ＳＩＦＳ時間（16μsec：これを規定時間ともいう）を経過した時点（規定上の送信開始時）で送信が開始されている。これは、無線端末が、反復復号を実行し、ＦＣＳによる誤りを検出しなかった場合（誤り非検出の場合）のものである。
【０００８】
なお、Ａｃｋ信号ｄ１は、プリアンブル部ｄ１１とデータ部ｄ１２とで構成されている。プリアンブル部ｄ１１は、ＳＴＳ(Short Training Symbol)およびＬＴＳ(Long Training Symbol)を含んでいる。そして、データ部ｄ１２は、ＳＩＧＮＡＬ、ＭＡＣヘッダおよびＦＣＳを含んでいる。
【０００９】
他方、図１（ｃ）によると、Ａｃｋ信号ｄ１は、無線信号の受信完了時から、マージン（数μsec程度）が確保されて、送信が開始されている。これは、無線端末が、反復復号を実行しない場合（初回の復号時）のものである。
【００１０】
また、図１（ｄ）によると、反復復号が、ＳＩＦＳ時間の経過後に完了している。これは、無線端末が、反復復号を複数回実行した場合（反復復号ありの場合）のものである。
しかしながら、図１（ｄ）の場合、Ａｃｋ信号ｄ１が、ＳＩＦＳ時間後（規定上の送信開始後）に送信されることとなり、不都合である。
そこで、本発明の実施の形態１では、図２に示す手順でＡｃｋ信号ｄ１を送信するようにしている。
【００１１】
図２は本発明の実施の形態１におけるＡｃｋ信号の送信手順を示すタイムチャートである。
図２（ａ）の無線基地局は、データおよびＦＣＳを含む無線信号を送信する。
当該送信を受け、この無線信号を受信した無線端末は、図２（ｂ）に示すように、ＳＩＦＳ時間の経過時に一律にＡｃｋ信号のプリアンブル部ｄ１１を送信する。そして、無線端末が、ＦＣＳによる誤りを検出した場合は、そのときに、データ部ｄ１２の送信を停止する。これにより、無線基地局がプリアンブル部ｄ１１を受信したとしても、データ部ｄ１２を受信することとならず、無線基地局は、無線信号を無線端末に再送することとなる。
【００１２】
なお、無線端末が、ＦＣＳによる誤りを検出しなかった場合、プリアンブル部ｄ１１に引き続き、データ部ｄ１２を送信することとなる。この場合、無線端末は、ＳＩＦＳ時間の経過時にＡｃｋ信号を送信することが可能となる。
【００１３】
次に、上記図２の無線端末の構成について説明する。
図３は本発明の実施の形態１における無線端末１００の構成例を示す図である。
図３において、無線端末１００は、無線基地局２００との間で信号を送受信するアンテナ（受信部）１と、送受信切替部２と、ＲＦ部３と、ベースバンド部４と、ＭＡＣ部５と、信号処理部６とを含んで構成されている。
送受信部２は、送信または受信のモードに切り替える。例えば、受信モードの場合、無線端末１００の各部は、次のように機能する。ＲＦ部３は、無線信号をベースバンド周波数帯に変換後、デジタル信号に変換してベースバンド部４へ出力する。そして、ベースバンド部４は、変換後のデジタル信号を復号してＭＡＣ部５へ出力する。ＭＡＣ部５は、復号後のデジタル信号から所定の信号を抽出して信号処理部６へ出力する。これにより、信号処理部６は、上記所定の信号に基づいて所定の処理を行う。信号処理部６は、例えば、ＣＰＵ、マイクロコンピュータなどの処理装置である。
【００１４】
他方、送信モードの場合、無線端末１００の各部は、次のように機能する。ＭＡＣ部５は、信号処理部６から出力された信号（データ）を所定の信号に変換してベースバンド部４へ出力する。そして、ベースバンド部４は、変換後の信号をアナログ信号に変換してＲＦ部３へ出力する。ＲＦ部３は、アナログ信号を無線周波数帯の無線信号に変換して、送受信切替部２を介して、アンテナ１へ出力する。これにより、無線信号が、アンテナ１を通して空中に放射される。なお、無線端末１００は、携帯電話やノートパソコンなどのコンピュータである。
【００１５】
次に、無線端末１００の特徴的な機能について説明する。
ＭＡＣ部（規定時間カウント部）５は、ＳＩＦＳ長の時間長（16μsec：図２（ａ）参照）をカウントする。具体的には、ＭＡＣ部５は、無線基地局２００から出力された無線信号の受信完了時からの時間長をカウントする。なお、本実施の形態１においては、受信完了時というのは、受信パケットが受信アンテナ１で観測されなくなった時点を指す。受信完了時点の検出方法としては、受信を開始する同期信号を検出してから、パケット時間長をカウントする方法が考えられる。なお、パケット時間長はパケットの先頭部分に記載されている。
さらに、ＭＡＣ部（規定時間カウント部）５は、受信完了時からのカウント数とＳＩＦＳ長とが一致するかどうかを判定する。なお、ＳＩＦＳ長の値は、例えば、ＭＡＣ部５の内部メモリに保持されている。
【００１６】
ベースバンド部（送信開始部）４は、無線信号の受信完了時から、遅くともＳＩＦＳ時間を経過したタイミング（図２（ａ）の送信開始時）で、当該無線信号についてのＡｃｋ信号の送信を開始する。さらに、ベースバンド部（誤り検出部）４は、受信した信号に誤りがないかどうかを検出する。そして、ベースバンド部（送信停止部）４は、上記誤りが検出された場合、Ａｃｋ信号の送信を停止する。
【００１７】
次に、無線端末１００の動作について図４および図５を参照して説明する。
図４は無線端末１００の全体的な動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１１において、無線基地局２００から、ＦＣＳを含むパケット（無線信号：図２（ａ）参照）を受信する。具体的には、パケットが、無線端末１００のアンテナ１を通して受信され、ベースバンド部４が、送受信切替部２およびＲＦ部３を介して、そのパケットを受信する。
続いて、ベースバンド部４は、受信したパケットの復号を開始する（ステップＳ１２）。これにより、後述する図５の復号処理が行われる。
【００１８】
次に、ステップＳ１３において、ＭＡＣ部５は、ＳＩＦＳ長の時間長（16μsec：図２（ｂ）参照）をカウントする。具体的には、ＭＡＣ部５は、ベースバンド部４がパケットを受信すると、その旨の信号をベースバンド部４から入力する。そして、ＭＡＣ部５は、パケットの受信完了時（図２（ｂ）参照）からの時間長をカウントする。
【００１９】
さらに、ＭＡＣ部（規定時間カウント部）５は、そのカウント数とＳＩＦＳ長とが一致するかどうかを判定する（ステップＳ１４）。つまり、ＭＡＣ部５は、ＳＩＦＳ時間経過したかどうかを判定する。この判定の結果、不一致の場合（ステップＳ１４のＮｏ）、ステップＳ１３に戻り、ＭＡＣ部５は、ＳＩＦＳ長の時間長をカウントし続ける。
【００２０】
他方、上記判定の結果、一致の場合（ステップＳ１４のＹｅｓ）、ベースバンド部４は、ステップＳ１５に進み、Ａｃｋ信号のプリアンブル部ｄ１１の送信を開始する（図２（ｂ）参照）。これにより、プリアンブル部ｄ１１が、ＳＩＦＳ時間の経過時に送信されることとなる。
【００２１】
その後、ベースバンド部４は、Ａｃｋ信号のデータ部ｄ１２の送信を開始する（図２（ｂ）参照）。
そして、ベースバンド部４は、上記ステップＳ１２の復号開始後の誤り検出（後述する図５）において、誤りを検出したかどうかを判断する（ステップＳ１７）。この判断の結果、ベースバンド部４は、誤りを検出しなかった場合（ステップＳ１７のＮｏ）、データ部ｄ１２の送信を継続する（ステップＳ１８）。これにより、データ部ｄ１２およびプリアンブル部ｄ１１を含むＡｃｋ信号が、アンテナ１を通して空中に放射される。よって、無線基地局２００が、Ａｃｋ信号を受信することとなる。
【００２２】
他方、ステップＳ１７の誤り検出において、誤りが検出された場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、ベースバンド部４は、データ部ｄ１２の送信を停止し（ステップＳ１９）、処理を終了する。これにより、無線基地局２００は、Ａｃｋ信号ｄ１のデータ部ｄ１２を受信することができず、当該パケットを無線端末１００に再送することとなる。
【００２３】
なお、送信を停止するタイミングはデータ部ｄ１２に限らず、プリアンブル部ｄ１１の途中であっても、誤りが検出されたタイミングで瞬時に送信を停止すると、無線チャネルを余計に占有することがない。さらに、無線基地局２００も受信状態を早く解除することができることで、次の状態に対する準備に早めに移行することが可能となり、好適である。
【００２４】
また、図４では、ステップＳ１７は、ステップＳ１６の次のステップとして説明したが、例えば、ステップＳ１５とステップＳ１６との間に挿入してもよい。この場合、ベースバンド部４は、Ａｃｋ信号のプリアンブル部ｄ１１の送信を開始した（ステップＳ１５）後、誤りを検出したかどうかを判断する（ステップＳ１７）。そして、この判断の結果、誤りが検出された場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、ステップＳ１９に進み、ベースバンド部４は、データ部ｄ１２の送信を停止する。他方、誤りが検出されなかった場合（ステップＳ１７のＮｏ）、ステップＳ１６に進み、ベースバンド部４は、データ部ｄ１２の送信を停止して、ステップＳ１８に進む。
【００２５】
図５は図４のステップＳ１２における復号開始処理の詳細を示すフローチャートである。
ステップＳ１２が開始すると、ステップＳ１２１において、まず、ＭＡＣ部５は、受信したパケットのＭＡＣヘッダの復号・解析を行う。
【００２６】
続いて、ベースバンド部４は、パケットのデータを復号し（ステップＳ１２２）、復号したデータのビット数をカウントする（ステップＳ１２３）。そして、ベースバンド部４は、そのカウント数と当該パケットのパケット長とが一致するかどうかを判断する（ステップＳ１２４）。つまり、ベースバンド部４は、指定されたパケット長分のビットを復号したかどうかを判断する。
【００２７】
そして、上記判断の結果、一致しなかった場合は（ステップＳ１２３のＮｏ）、ステップＳ１２２に戻り、ベースバンド部４は、データの復号を行う。他方、一致した場合は（ステップＳ１２３のＹｅｓ）、ベースバンド部４は、パケットのＦＣＳ（図２（ａ）参照）による誤り検出を行う（ステップＳ１２５）。これにより、その後、ステップＳ１７（図４参照）へ進み、ベースバンド部４は、誤りを検出したかどうかを判断することとなる。
【００２８】
以上のように、本実施の形態によると、バースバンド部４は、パケットの受信完了時（図２（ａ）参照）から、ＳＩＦＳ時間を経過したタイミングで、Ａｃｋ信号ｄ１１の送信を開始する。
また、ベースバンド部４は、ＦＣＳによる誤りが検出された場合、Ａｃｋ信号のプリアンブル部ｄ１１又はデータ部ｄ１２の送信を停止する。
【００２９】
ここで、Ａｃｋ信号の送信を途中で停止することで、受信側ではデータを正確に復調することができず、Ａｃｋ信号の伝送が不成功となる。受信側では、Ａｃｋ信号が受信されない場合には、自動的にパケットを再送する仕組みとなっているため、結果的にパケットが再送されることとなる。
これにより、誤りが検出された場合は、Ａｃｋ信号の宛先アドレスを変更することなく、Ａｃｋ信号ｄ１１の送信が中止される。したがって、Ａｃｋ信号ｄ１１の送信停止が簡易に行われる。よって、Ａｃｋ信号ｄ１１の送信を効率的に行うことができる。
【００３０】
以上から、繰り返し反復復号によって誤り発生確率が低減するうえ、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格上定められたＳＩＦＳ（所定時間）内にＡｃｋ信号を返信させることが可能となる。よって、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格との互換性が保たれる。
また、誤りが検出されたタイミングで送信が停止されるので、無駄な無線チャネルを占有することとならず、スループットの高い通信を実現することができる。
さらに、無線端末は、比較的簡易な手順（図４、図５参照）により具現化することができるので、小型で低消費電力の回路で実現することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１の場合と異なり、無線端末１００が複数台（例えば２台）存在し、かつ、これらの無線端末１００が、同一の無線チャネルを使用する場合を想定して説明する。それぞれの無線端末はＭＩＭＯ伝送方式による空間多重された信号を受信するものとする。そして、各無線端末１００が、自律分散アクセス制御方式、例えばＤＣＦ(Distribute Coordination Function)を採用するものとする。
この場合、２台の無線端末が近接して存在すると、ある無線端末１００（以下、無線端末１００Ａともいう）が、Ａｃｋ信号のプリアンブル部ｄ１１を送信することによって、別の無線端末１００（以下、無線端末１００Ｂともいう）が、そのプリアンブル部ｄ１１を受信してしまう。このため、無線端末１００Ｂが、当該無線チャネルをビジーと判断し、所定の無線信号（パケット）の送信を控えることとなる。
そこで、実施の形態２では、無線チャネルの総スループットを向上させて、同一無線ネットワーク上に存在する無線端末のデータ送信をしやすくしている。
【００３２】
図６は本実施の形態２における無線端末１００のベースバンド部４内部の構成例を示す図である。
図６において、ベースバンド部４は、キャリアセンス部４００、プリアンブル検出部４０１、同期部４０２、チャネル推定部４０３、判定部４０４および反復復号部４０５を含んで構成される。さらに、ベースバンド部４は、Ｓ／Ｎ推定部４０６、スループット推定部４０７、使用状況推定部４０８、第１の切替部（比較部）４０９、誤り検出部４１０および第２の切替部（送信開始部、送信停止部）４１１を含んで構成される。
キャリアセンス部４００は、ＲＦ部３からの信号（無線端末１００Ａから送信されたＡｃｋ信号を含む）のキャリアセンス（スレッショルドレベルとの比較）を行う。なお、ここでの比較は、無線チャネルが占有されているかいないかを確認するためのものである。
そして、上記別の無線端末１００Ｂが、無線端末１００Ａ宛の信号（データパケットなど）の送信を完了した時点から、ＤＩＦＳ(Distributed Coordination Function InterframeSpace)時間（＝３４μｓｅｃ）にバックオフ時間（乱数値を基にしたランダム時間）を加えた時間が経過したときに、キャリアセンス結果がスレッショルドレベルを下回っていれば、無線端末１００は送信を開始することができる。
【００３３】
プリアンブル検出部４０１は、ＲＦ部３からの信号について、プリアンブル部（例えば、無線端末１００Ａから送信されたもの）の検出を行う。
同期部４０２は、プリアンブル検出部４０１の出力（プリアンブル部を検出した旨を示す検出信号）、およびＲＦ部３からの信号（例えば、無線端末１００Ａから送信された信号）に基づいて、周波数および時間の同期を確立する。
チャネル推定部４０３は、同期部４０２の出力（確立した周波数・時間）に基づいて、無線チャネルを推定する。チャネル推定部４０３は、プリアンブル部ｄ１１から、チャネル特性を推定する。そして、チャネル推定部４０３は、無線チャネル特性の推定値を、各判定部４０４、４０５２ａ、４０５２ｂ、４０５２ｃへ出力する。
判定部４０４は、ＲＦ部３からの信号について、同期部４０２の出力（周波数同期および時間同期が確立したもの）およびチャネル推定部４０３の出力に基づいて、復号の判定を行う。
【００３４】
反復復号部４０５は、反復復号をあらかじめ設定された回数繰り返し実行する。本実施の形態では、上記回数は、例えば３回に設定されているが、変更してもよい。
本実施の形態では、反復復号部４０５は、初段の反復復号部４０５ａ、中段の反復復号部４０５ｂおよび終段の反復復号部４０５ｃを具備する。
【００３５】
そして、初段の反復復号部４０５ａは、初段のキャンセル部４０５１ａおよび初段の判定部４０５２ａを有する。
キャンセル部４０５１ａは、ＲＦ部３から判定部４０４を介して出力された信号を用いて再変調し、ＭＩＭＯ伝送方式によって空間で多重されている他方のストリームを抽出するために、ＭＩＭＯ分離前の信号から再変調したレプリカ信号を差し引く（この動作をキャンセル動作という）。
【００３６】
このキャンセル動作をそれぞれのストリームについて実施する事によって、多重された信号をそれぞれ抽出することができる。このキャンセルを複数のアンテナからの受信信号について実施し、キャンセル後の信号を最大比合成することで、複数のアンテナ受信によるダイバーシチゲインを得ることができ、好適である。
【００３７】
初段の判定部４０５２ａは、キャンセル部４０５１ａの出力を判定し、２値のデジタル信号を復号する。なお、他の各反復復号部４０５ｂ、４０５ｃも、初段の反復復号部４０５ａと同様の手法で、対象となるストリームについて、復号の判定を行う。
【００３８】
なお、図６の反復復号部４０５は、縦続接続型の場合について例示したが、再帰演算型として構成してもよい。
【００３９】
Ｓ／Ｎ推定部４０６は、終段のキャンセル部４０５２ｃの出力（変調信号）に基づいて、Ｓ／Ｎ比を推定する。
【００４０】
スループット推定部４０７は、ＲＦ部３からの信号と同一の無線チャネルのスループットを推定する。このとき、スループット推定部４０７は、推定されたＳ／Ｎ比、判定部４０４の出力（パケット長）および使用状況推定部４０８の出力（後述する無線チャネルの使用状況）に基づいて、同一の無線チャネルのスループットを推定する。
【００４１】
具体的には、スループット推定部４０７は、内部に保持している各種テーブルを用いて、スループットを推定する。Ｓ／Ｎ比用テーブルは、Ｓ／Ｎ比とスループットの推定値とをあらかじめ対応づけて保持する。パケット長用テーブルは、パケット長とスループットの推定値とをあらかじめ対応づけて保持する。使用状況用テーブルは、無線チャネルの使用状況とスループットの推定値とをあらかじめ対応づけて保持する。
そして、スループット推定部４０７は、各種テーブルから、それぞれの値に対応するスループットの推定値を読み出す。そして、本実施の形態においては、例えば、スループット推定部４０７が、読み出したスループットの推定値のうち、最も低い推定値を特定して第１の切替部４０９へ出力する。なお、本実施の形態では、複数のスループットの推定値のうちの最低値が採用されるが、それらの平均値を採用するようにしてもよい。
【００４２】
使用状況推定部４０８は、キャリアセンス部４００の出力（キャリアセンスの検出値）、プリアンブル検出部４０１の出力（プリアンブル部の内容）およびＭＡＣ部５の出力（宛先アドレス）に基づいて、同一の無線チャネル（例えば、２台の無線端末１００Ａ、１００Ｂ）のチャネル占有状況（例えば、チャネル占有率）を推定する。このとき、使用状況推定部４０８は、例えば、宛先アドレス（無線端末１００Ａまたは無線端末１００Ｂ）ごとに、チャネル占有状況を算出する。また、使用状況推定部４０８は、宛先アドレスごとに、キャリアセンスの検出値から、無線チャネルのビジー状態の時間を算出する。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、スループット推定部４０７は、Ｓ／Ｎ比、パケット長および無線チャネルの使用状況の３種類の情報に基づいて、スループットの推定値を推定しているが、これら３種類の情報の組み合わせは、変更してもよい（例えば、１種類、２種類でもよい）。
【００４４】
第１の切替部（比較部）４０９は、ＳＩＦＳ時間の経過時に、スループット推定部４０７で推定されたスループットと、あらかじめ設定されたしきい値（許容値）とを比較する。しきい値は、自端末（無線端末１００Ｂ）が終段の反復復号結果を待たずにＡｃｋ信号のプリアンブル部を送信した場合に、通信中の各無線端末１００Ａ、１００Ｂを含むシステムとしてのスループットが低下しないような値であり、第１の切替部４０９内部に保持されている。
そして、上記比較の結果、しきい値以下の場合、第１の切替部４０９は、遅くとも規定時間を経過したタイミングで、Ａｃｋ信号を、後述する第２の切替部（送信開始部）４１１に開始させる。このとき、第１の切替部４０９は、終段の判定部４０５２ｃの判定結果を後段の誤り検出部４１０に出力する。
【００４５】
他方、しきい値よりも大きい場合には、第１の切替部４０９は、中段の反復復号部４０５ｂの判定結果を後段の誤り検出部４１０に出力する。
【００４６】
なお、この場合、中段の反復復号部４０５ｂは、ＳＩＦＳ時間以内に復号結果を得ると仮定して説明している。例えば、推定されたスループットがしきい値よりも大きいという条件下において、終段の反復復号部４０５ｃで誤りが生じてしまった場合、本来出力する必要のないＡｃｋ信号のプリアンブル信号が送信されることとなり、一時的にではあるが、無線チャネルを占有し、システムとしてのスループットが低下してしまう。
このため、第１の切替部４０９においては、終段の反復復号部４０５ｃの復号結果を待たずに、ＳＩＦＳ時間以内で処理可能な反復復号結果に基づいて、Ａｃｋ信号を送出するかしないかを判断する。
【００４７】
第２の切替部（送信開始部）４１１は、推定されたスループットがしきい値以下の場合には、終段の反復復号部４０５ｃの復号が完了したとき（完了時点）に誤り検出部４１０で誤りが検出されなければ、Ａｃｋ信号をそのまま送信させる。他方、誤り検出部４１０で誤りが検出された場合には、第２の切替部（送信停止部）４１１は、Ａｃｋ信号の送信を直ちに中断させる。このような中断処理により、結果的には、無線基地局２００側から自動的にパケットが再送されることとなる。
一方、推定されたスループットがしきい値よりも大きい場合には、第２の切替部（送信開始部）４１１は、中段の反復復号部４０５ｂの誤り検出結果に基づき、誤り検出部４１０で誤りがなければ、Ａｃｋ信号を送信させる。他方、誤り検出部４１０で誤りがあれば、第２の切替部（送信停止部）４１１は、何ら送信しないように制御する。このような制御により、結果的には、無線基地局２００側から自動的にパケットが再送されることとなる。
【００４８】
このようにして、チャネルの使用状況を勘案して反復復号回数を制限することにより、本来不要なＡｃｋ信号が出力される頻度が少なくなるように調整される。
なお、送受信切替部２において送信モードに変更したときに、Ａｃｋ信号が無線基地局２００に送信される。
【００４９】
次に、実施の形態２における無線端末１００Ｂの動作について図７を参照して説明する。
図７は無線端末１００Ｂの動作を示すフローチャートである。ここでは、ＳＩＦＳ時間（図２（ｂ）参照）の経過時（ＳＩＦＳ時間内に処理可能な時）に、スループットの推定値に応じて、終段の判定部４０５２ｃにおける最終的な復号結果が出る前にＡｃｋ信号の送信を開始するか、あるいは中段の判定部４０５２ｂにおける復号結果に基づいてＡｃｋ信号の送信を制御するかの状況となる場合について説明する。
まず、ステップＳ２１において、判定部４０４（ベースバンド部）は、ＲＦ部３からのパケット（プリアンブル部のみのＡｃｋ信号を含む）を受信し、ステップＳ２２に進む。この受信により、ＭＡＣ部５は、ＳＩＦＳ長をカウントする（図４のステップＳ１３、Ｓ１４参照）。
【００５０】
ステップＳ２２において、使用状況推定部４０８（ベースバンド部）は、キャリアセンス部４００の出力（キャリアセンスの検出値）、プリアンブル検出部４０１の出力（プリアンブル部の内容）およびＭＡＣ部５の出力（宛先アドレス）に基づいて、同一の無線チャネル（例えば、２台の無線端末１００Ａ、１００Ｂ）のチャネル使用状況を推定してスループット推定値４０７へ出力し、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３において、判定部４０４（ベースバンド部）は、受信したパケットのパケット長を検出して、スループット推定部４０７へ出力する。
【００５１】
次に、Ｓ／Ｎ推定部４０６（ベースバンド部）は、キャンセル部４０５１ｃの出力（キャンセル出力）に基づいて、Ｓ／Ｎ比を推定し（ステップＳ２４）、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５において、スループット推定部４０７（ベースバンド部）は、ステップＳ２２で推定されたチャネル使用状況、ステップＳ２３で検出されたパケット長およびステップＳ２５で推定されたスループットの推定値に基づいて、ＲＦ部３からの信号（無線信号）と同一の無線チャネルのスループットを推定する。そして、スループット推定部４０７は、その推定値を第１の切替部４０９へ出力する。この推定は、上述したとおり、各種テーブルを用いて行う。
【００５２】
さらに、第１の切替部４０９（ベースバンド部）は、遅くともＳＩＦＳ時間の経過時に、スループット推定部４０７からのスループットの推定値と、あらかじめ設定されたしきい値とを比較する（ステップＳ２６）。
そして、この比較の結果、しきい値以下の場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、第２の切替部４１１は、Ａｃｋ信号のプリアンブル部の送信を開始する。
【００５３】
その後、誤り検出部４１０は、終段出力、すなわち終段の判定部４０５２ｃの出力で誤りがあるかどうかを判断する（ステップＳ２９）。そして、誤りがある場合には（ステップＳ２９のＹｅｓ）、第２の切替部４１１は、直ちにパケットの送信を停止し、アイドル状態（ステップＳ３４）に移行する。
誤り検出部４１０にて誤りがない場合（ステップＳ２９のＮｏ）には、第２の切替部４１１は、Ａｃｋ信号のデータ部以降も送信を継続する（ステップＳ３１）。そして、送信が完了した時点でアイドル状態（ステップＳ３４）へ移行する。
【００５４】
他方、しきい値よりも大きい場合（ステップＳ２７のＮｏ）には、誤り検出部４１０は、ＳＩＦＳ時間内に誤り検出まで完了することのできる中段出力、すなわち中段の判定部４０５２ｂの出力で誤りがあるかどうかを判断する（ステップＳ３２）。そして、誤りがある場合（ステップＳ３２のＹｅｓ）には、第２の切替部４１１は、Ａｃｋ信号を出力してはならないので、そのままアイドル状態（ステップＳ３４）に移行する。その結果、基地局側からパケットが再送されることとなる。
誤りがない場合（ステップＳ３２のＮｏ）には、第２の切替部４１１は、Ａｃｋ信号をＳＩＦＳ時間に送信する（ステップＳ３３）。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によると、バースバンド部４は、ＳＩＦＳ時間を経過時（ＳＩＦＳ時間内にＡｃｋ信号の送信が可能な時）に、スループットの推定値に応じて、終段出力に基づく誤り検出、あるいは中段出力に基づく誤り検出のいずれかに切り替える。これにより、スループットを考慮したうえで誤り検出をするタイミングを制御することができる。このため、反復復号を繰り返したとしても誤りが発生するときに、結果として、余分にチャネルを占有してしまうＡｃｋ信号のプリアンブル部を送信するかどうかを適応的に制御することができる。よって、チャネルのスループットが低下することとならない。
【００５６】
（実施の形態３）
実施の形態３においては、ベースバンド部は、反復復号の段数（回数）ごとに、誤り検出を行う。そして、ベースバンド部は、誤りを最初に検出しなくなった場合、その後段の反復復号の結果をＭＡＣ部にバイパスする。以下、これについて詳述する。
図８は実施の形態３における無線端末１００のベースバンド部４内部の構成例を示す図である。
図８のベースバンド部４は、１つの誤り検出部を有する実施の形態２の場合（図６参照）と異なり、４つの誤り検出部４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄを有する。さらに、実施の形態２と異なり、図８のベースバンド部４は、選択部３１２および第３の切替部４１３を有する。その他の無線端末の構成は、実施の形態２の場合とほぼ同様であるので、それら同様部分の説明は省略する。
【００５７】
第１の誤り検出部４１０ａは、判定部４０４の出力側に設けられ、第２の誤り検出部４１０ｂは、初段の反復復号部４０５ａの出力側に設けられている。第３の誤り検出部４１０ｃは、中段の反復復号部４０５ｂの出力側に設けられ、第４の誤り検出部４１０ｄは、終段の反復復号部４０５ｃの出力側に設けられている。
これらの誤り検出部４１０ａ〜４１０ｄは、対応する反復復号部４０５ａ〜４０５ｃ又は判定部４０４から、その復号の結果を入力して誤り検出を行う。
【００５８】
選択部４１２は、各誤り検出部４１０ａ〜４１０ｄから、誤り検出の有無を示す検出信号を入力する。そして、選択部４１２は、誤りを示す検出信号を最初に入力した場合、その段に対応する反復復号部を選択して第３の切替部４１３へ通知する。この通知は、反復復号部４０５に割り当てられた識別情報を用いて行われる。
第３の切替部４１３は、選択部４１２からの通知を受け、当該通知された反復復号部の後段の反復復号部から、反復復号の結果を入力する。そして、第３の切替部４１３は、その反復復号の結果をＭＡＣ部５へ出力する。これにより、誤りが無くなった時点で反復復号を終了させることとなる。
【００５９】
（実施の形態４）
実施の形態４においては、ベースバンド部は、プリアンブル部を送信する場合にその送信電力を低減させて送信するものである。以下、これについて詳述する。
図９は実施の形態４における無線端末１００のベースバンド部４内部の構成例を示す図である。
図９のベースバンド部４は、電力切替部４１４をさらに有する点が実施の形態２の場合と異なる。その他の無線端末の構成は、実施の形態２の場合とほぼ同様であるので、それら同様部分の説明は省略する。
電力制御部４１４は、誤り検出部４１０において、ＳＩＦＳ時間以内に誤り検出が得られず、かつ、プリアンブル部を送信する場合に、その送信電力を低減するように制御する。
【００６０】
この場合、ＲＦ部３からの信号の構成は、例えば図１０のＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規定で検討されている。図１０の信号は、プリアンブル部ｄ１１１と、２シンボル高速用のＳＩＧＮＡＬ２と、自動利得制御用のＨＴ−ＳＴＳ（１シンボル）とを含む。さらに、この信号は、高速モードのデータを復調するためのＨＴ−ＬＴＳと、ＨＴ(High Through-put）−ＤＡＴＡとを含む。
プリアンブル部ｄ１１１は、公知のＳＴＳ、ＬＳＴ、ＳＩＧＮＡＬ０およびＳＩＧＮＡＬ１を含む。ＨＴ−ＤＡＴＡｄ１２１は、高速モードのデータを示す。
【００６１】
本実施の形態においては、第２の切替部４１１は、図１０のＳＴＳからＳＩＧＮＡＬ１までの信号を送信する際、低電力（通常電力よりも低い電力）で送信させる指令を電力制御部４１４に行う。この指令を受けた電力制御部４１４は、その旨の信号をＲＦ部３に行う。これにより、ＲＦ部３は、図１０のＳＴＳからＳＩＧＮＡＬ２までの信号を無線周波数帯（ＳＩＧＮＡＬ０、１に規定の変調方式に基づく）の無線信号に変換して、送受信切替部２を介して、低電力でアンテナ１へ出力する。
他方、第２の切替部４１１は、図１０のＨＴ−ＳＴＳ以降の信号を送信する際、高電力（通常電力）で送信させる指令を電力制御部４１４に行う。この指令を受けた電力制御部４１４は、その旨の信号をＲＦ部３に行う。これにより、ＲＦ部３は、図１０のＨＴ−ＳＴＳ以降の信号を無線周波数帯の無線信号に変換して、送受信切替部２を介して、通常電力でアンテナ１へ出力する。
【００６２】
このように構成することにより、プリアンブル部ｄ１１１が低電力で送信されるので、他の無線端末が受信しにくくなる。よって、システムとしてのスループットを向上させることが可能となり、Ａｃｋ信号の送信を効率的に行うことが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は、実施の形態１〜４に限られない。無線装置のハードウエア構成および動作手順は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、変更してもよい。例えば、図４のステップＳ１５では、ＳＩＦＳ長になったときにプリアンブル部の送信を開始する場合について説明したが、ＳＩＦＳ長の前（規定時間前）にプリアンブル部を送信してもよい。そして、図４のステップＳ１６では、ＳＩＦＳ長の前にデータ部の送信を開始してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の無線装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した端末との互換性を確保し、かつＭＩＭＯ方式の無線ＬＡＮ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】一般的なＡｃｋ信号の送信手順を示すタイムチャート。
【図２】本発明の実施の形態１におけるＡｃｋ信号の送信手順を示すタイムチャート。
【図３】本発明の実施の形態１における無線端末の構成例を示す図。
【図４】本発明の実施の形態１における無線端末の全体的な動作を示すフローチャート。
【図５】図４のステップＳ１２における復号開始処理の詳細を示すフローチャート。
【図６】本実施の形態２における無線端末のベースバンド部４内部の構成例を示す図。
【図７】本実施の形態２における無線端末の動作を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施の形態３における無線端末１００のベースバンド部内部の構成例を示す図。
【図９】本発明の実施の形態４における無線端末１００のベースバンド部４内部の構成例を示す図。
【図１０】本発明の実施の形態４における信号の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１      アンテナ（受信部）
２      送受信切替部
３      ＲＦ部
４      ベースバンド部
５      ＭＡＣ部
６      信号処理部
ｄ１    Ａｃｋ信号
ｄ１１  プリアンブル部
ｄ１２  データ部
【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】
2008160237.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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