(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の系列によって形成されるパケット信号によって、複数の端末装置と通信する無線装置であって、
一定の期間を複数の部分期間に分割し、複数の部分期間のそれぞれを複数の端末装置に対応づけながら割り当てる割当部と、
前記割当部において複数の端末装置のそれぞれに割り当てた部分期間に関する情報が含まれた制御用のパケット信号を生成し、ひとつ以上の系列に既知信号とデータ信号を配置するとともに、データ信号が配置された系列以外の系列に既知信号のみを配置したトレーニング用のパケット信号を生成する生成部と、
前記生成部において生成した制御用のパケット信号を送信した後に、前記割当部において割り当てた部分期間においてトレーニング用のパケット信号を１回送信する手段と、前記割当部において割り当てた複数の部分期間のそれぞれにおいて、複数の端末装置のそれぞれから、各端末装置によってトレーニング用のパケット信号をもとに生成されたデータレートに関するレート情報が含まれたパケット信号を受信する手段とを含む通信部とを備え、
前記生成部は、複数の端末装置のそれぞれに対するトレーニング用のパケット信号をひとつのパケット信号として生成するとともに、トレーニング用のパケット信号を制御用のパケット信号と別のパケット信号として生成することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記生成部は、レート情報を要求する旨の信号を制御用のパケット信号に含めることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記生成部は、レート情報を要求する旨の信号をトレーニング用のパケット信号に含めることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
複数の端末装置のそれぞれに対する処理速度を特定する特定部をさらに備え、
前記割当部は、複数の部分期間において、トレーニング用のパケット信号を送信するための部分期間を配置した後に、複数の端末装置のそれぞれからレート情報が含まれたパケット信号を受信するための部分期間を連続して配置し、パケット信号を受信するための部分期間の連続のうちの前方の部分期間に、前記特定部において特定した処理速度の速い端末装置を割り当てることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線装置。
【請求項５】
前記特定部は、
複数の端末装置のそれぞれに対して信号を送信してから、当該信号に対する応答を受信するまでの期間をそれぞれ測定する測定部と、
前記測定部において測定した期間をもとに、処理速度の特定を実行する実行部と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
【請求項６】
前記特定部は、
複数の端末装置のそれぞれから、処理速度に関する情報を受けつける受付部と、
前記受付部において受けつけた情報をもとに、処理速度の特定を実行する実行部と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
【請求項７】
前記通信部は、トレーニング用のパケット信号を送信した後に、複数の端末装置のうちの少なくともひとつに対するデータ信号が含まれたパケット信号を送信することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の無線装置。
【請求項８】
前記通信部において受信したレート情報より、複数の端末装置に対して共通して使用すべき通信速度を決定する決定部をさらに備え、
前記生成部は、複数の端末装置のそれぞれに対するデータ信号が含まれたパケット信号を生成し、当該パケット信号に対する通信速度として、前記決定部において決定した通信速度を使用することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の無線装置。
【請求項９】
複数の系列によって形成されるパケット信号によって、複数の端末装置と通信する通信方法であって、
一定の期間を複数の部分期間に分割し、複数の部分期間のそれぞれを複数の端末装置に対応づけながら割り当てるステップと、
複数の端末装置のそれぞれに割り当てた部分期間に関する情報が含まれた制御用のパケット信号を生成し、ひとつ以上の系列に既知信号とデータ信号を配置するとともに、データ信号が配置された系列以外の系列に既知信号のみを配置したトレーニング用のパケット信号を生成するステップと、
生成した制御用のパケット信号を送信した後に、前記割り当てるステップにおいて割り当てた部分期間においてトレーニング用のパケット信号を１回送信してから、前記割り当てるステップにおいて割り当てた複数の部分期間のそれぞれにおいて、複数の端末装置のそれぞれから、各端末装置によってトレーニング用のパケット信号をもとに生成されたデータレートに関するレート情報が含まれたパケット信号を受信するステップとを備え、
前記生成するステップは、複数の端末装置のそれぞれに対するトレーニング用のパケット信号をひとつのパケット信号として生成するとともに、トレーニング用のパケット信号を制御用のパケット信号と別のパケット信号として生成することを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
複数の端末装置と、
複数の系列によって形成されるパケット信号によって、前記複数の端末装置と通信する基地局装置とを備え、
前記基地局装置は、
一定の期間を複数の部分期間に分割し、複数の部分期間のそれぞれを複数の端末装置に対応づけながら割り当てる割当部と、
前記割当部において複数の端末装置のそれぞれに割り当てた部分期間に関する情報が含まれた制御用のパケット信号を生成し、ひとつ以上の系列に既知信号とデータ信号を配置するとともに、データ信号が配置された系列以外の系列に既知信号のみを配置したトレーニング用のパケット信号を生成する生成部と、
前記生成部において生成した制御用のパケット信号を送信した後に、前記割当部において割り当てた部分期間においてトレーニング用のパケット信号を１回送信する手段と、前記割当部において割り当てた複数の部分期間のそれぞれにおいて、複数の端末装置のそれぞれから、各端末装置によってトレーニング用のパケット信号をもとに生成されたデータレートに関するレート情報が含まれたパケット信号を受信する手段とを含む通信部とを備え、
前記生成部は、複数の端末装置のそれぞれに対するトレーニング用のパケット信号をひとつのパケット信号として生成するとともに、トレーニング用のパケット信号を制御用のパケット信号と別のパケット信号として生成することを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に複数の系列にて形成されるパケット信号を送信する通信方法ならびにそれを利用した無線装置および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速なデータ伝送を可能にしつつ、マルチパス環境下に強い通信方式として、マルチキャリア方式のひとつであるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式がある。このＯＦＤＭ変調方式は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の標準化規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇやＨＩＰＥＲＬＡＮ／２に適用されている。このような無線ＬＡＮにおけるパケット信号は、一般的に時間と共に変動する伝送路環境を介して伝送され、かつ周波数選択性フェージングの影響を受けるので、受信装置は一般的に伝送路推定を動的に実行する。
【０００３】
受信装置が伝送路推定を実行するために、パケット信号内に、２種類の既知信号が設けられている。ひとつは、パケット信号の先頭部分において、すべてのキャリアに対して設けられた既知信号であり、いわゆるプリアンブルやトレーニング信号といわれるものである。もうひとつは、パケット信号のデータ区間中に一部のキャリアに対して設けられた既知信号であり、いわゆるパイロット信号といわれるものである（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】Ｓｉｎｅｍ  Ｃｏｌｅｒｉ，Ｍｕｓｔａｆａ  Ｅｒｇｅｎ，Ａｎｕｊ  Ｐｕｒｉ，  ａｎｄ  Ａｈｍａｄ  Ｂａｈａｉ，"Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ  ｉｎ  ＯＦＤＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ"，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ，ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．３，ｐｐ．２２３−２２９，Ｓｅｐｔ．２００２．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイヤレス通信において、周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナのそれぞれにおいて、処理対象の信号の振幅と位相を制御することによって、アンテナの指向性パターンを制御する。このようなアダプティブアレイアンテナ技術を利用して、データレートを高速化するための技術にＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）システムがある。当該ＭＩＭＯシステムは、送信装置と受信装置がそれぞれ複数のアンテナを備え、並列に送信されるべきパケット信号を設定する（以下、パケット信号において並列に送信されるべきデータ等のそれぞれを「系列」という）。すなわち、送信装置と受信装置との間の通信に対して、最大アンテナ数までの系列を設定することによって、データレートを向上させる。
【０００５】
さらに、このようなＭＩＭＯシステムに、ＯＦＤＭ変調方式を組み合わせると、データレートはさらに高速化される。ＭＩＭＯシステムにおいて、データの通信に使用すべきアンテナの数を増減することによって、データレートの調節も可能になる。さらに、適応変調の適用によって、データレートの調節がより詳細になされる。このようなデータレートの調節を確実に実行するために、送信装置は、受信装置から、受信装置との間の無線伝送路に適したデータレートに関する情報（以下、「レート情報」という）を取得すべきである。また、このようなレート情報の精度を高めるために、受信装置では、送信装置に含まれた複数のアンテナと、受信装置に含まれた複数のアンテナ間のそれぞれの伝送路特性を取得する方が望ましい。
【０００６】
以上のような要求において、レート情報の精度を向上させるために、伝送路特性の特性の取得が高い精度にてなされる必要がある。伝送路特性の取得の精度を向上させるために、送信装置あるいは受信装置は、すべてのアンテナから伝送路推定用の既知信号を送信する。以下、データが配置された系列の数に関係なく、複数の系列に配置される伝送路推定用の既知信号を「トレーニング信号」という。例えば、データがふたつの系列に配置されている場合であっても、トレーニング信号は４つの系列に配置される。
【０００７】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。トレーニング信号が送信される場合、伝送路推定用の既知信号（以下、「伝送路推定用既知信号」という）が含まれる系列の数とデータが含まれる系列の数が異なる。また、伝送路推定用既知信号の前段には、受信側のＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を設定するための既知信号（以下、「ＡＧＣ用既知信号」という）が配置される。データが配置される系列のみにＡＧＣ用既知信号が配置される場合、伝送路推定用既知信号の一部分は、その前段にてＡＧＣ用既知信号が受信されていない状態において、受信される。特に、受信側において、ＡＧＣ用既知信号の受信強度が大きくなければ、ＡＧＣにおける利得は、ある程度大きい値に設定される。その際に、ＡＧＣ用既知信号が配置されていない系列の伝送路推定用既知信号の強度が大きければ、当該伝送路推定用既知信号が、ＡＧＣによって歪みが生じるほど増幅されかねない。その結果、当該伝送路推定用既知信号にもとづく伝送路推定の誤差が大きくなる。
【０００８】
一方、伝送路推定用既知信号が配置される系列にＡＧＣ用既知信号が配置される場合、ＡＧＣ用既知信号が配置される系列の数と、データが配置される系列の数が異なるので、ＡＧＣ用既知信号によって設定された利得は、データの復調にとって適していない可能性がある。その結果、復調されたデータに誤りが生じやすくなる。特に、これらの課題は、伝送路推定用既知信号が配置される系列の数と、データが配置される系列の数との差が大きくなると、さらに重要になってくる。
【０００９】
一方、基地局装置が複数の端末装置との通信を多重化する際に、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が実行される。さらに、伝送効率を向上させるために、所定の期間において、ひとつの基地局信号が帯域を占有し、複数のパケット信号を連続的に送信する。すなわち、基地局装置は、一部期間において、複数の端末装置のそれぞれに信号を送信すべきタイミング（以下、「送信タイミング」という）と、複数の端末装置のそれぞれからの信号を受信すべきタイミング（以下、「受信タイミング」という）を指定する。その際、基地局装置は、当該指定を複数の端末装置のそれぞれに通知し、複数の端末装置は、指定にしたがった処理を実行する（以下、このような処理を「割当モード」という）。ここで、複数の端末装置に対する送信タイミングが指定された後、複数の送信タイミングが連続的に指定されるものとする。ひとつの端末装置は、指定された送信タイミングにおいて信号を受信する。このような状況下において、前述のトレーニング信号が伝送される場合でも、伝送効率の低下が抑えられる方が望ましい。
【００１０】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、伝送路推定用の既知信号を伝送する際に、伝送効率の低下を抑制しながら、伝送路推定の精度を向上させる無線装置を提供することにある。
【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、本発明のある態様の無線装置は、少なくともひとつの系列によって形成されるパケット信号によって、複数の端末装置と通信する無線装置であって、一定の期間を複数の部分期間に分割し、複数の部分期間のそれぞれを複数の端末装置に対応づけながら割り当てる割当部と、割当部において複数の端末装置のそれぞれに割り当てた部分期間に関する情報が含まれた制御用のパケット信号を生成し、データ信号が配置される系列の数以上の数の系列に既知信号を配置した調査用のパケット信号を生成する生成部と、生成部において生成した制御用のパケット信号を送信した後に、割当部において割り当てた部分期間において調査用のパケット信号を送信する手段と、割当部において割り当てた複数の部分期間のそれぞれにおいて、複数の端末装置のそれぞれから調査結果が含まれたパケット信号を受信する手段とを含む通信部とを備える。生成部は、複数の端末装置のそれぞれに対する調査用のパケット信号をひとつのパケット信号として生成する。
【００１２】
この態様によると、複数の端末装置のそれぞれに対する調査用のパケット信号を集約できるので、複数の調査用のパケット信号を送信する場合と比較して、伝送効率を改善できる。
【００１３】
生成部は、調査結果を要求する旨の信号を制御用のパケット信号に含める。生成部は、調査結果を要求する旨の信号を調査用のパケット信号に含める。この場合、パケット信号に調査結果を要求する旨の信号を含めるので、端末装置に調査結果の送信を指示できる。
【００１４】
生成部は、制御用のパケット信号を生成する際に、調査用のパケット信号を送信すべき部分期間に関する情報を端末装置単位に別々の領域に配置し、かつ調査用のパケット信号を送信すべき部分期間の値を複数の端末装置に対して同一の値に設定してもよい。この場合、調査用のパケット信号を送信すべき部分期間に関する情報が別々の領域に配置される場合であっても、調査用のパケット信号を送信すべき部分期間の値を同一の値にするので、調査用のパケット信号をひとつのパケット信号として生成できる。
【００１５】
複数の端末装置のそれぞれに対する処理速度を特定する特定部をさらに備えてもよい。割当部は、複数の部分期間において、調査用のパケット信号を送信するための部分期間を配置した後に、複数の端末装置のそれぞれから調査結果が含まれたパケット信号を受信するための部分期間を連続して配置し、パケット信号を受信するための部分期間の連続のうちの前方の部分期間に、特定部において特定した処理速度の速い端末装置を割り当てる。この場合、前方の部分期間に処理速度の速い端末装置を割り当てるので、処理速度の遅い端末装置がパケット信号を送信すべきタイミングまでの期間を長くできる。
【００１６】
特定部は、複数の端末装置のそれぞれに対して信号を送信してから、当該信号に対する応答を受信するまでの期間をそれぞれ測定する測定部と、測定部において測定した期間をもとに、処理速度の特定を実行する実行部と、を備えてもよい。この場合、処理速度を測定するので、処理速度を通知するための信号が規定されていない場合でも、処理速度を特定できる。
【００１７】
特定部は、複数の端末装置のそれぞれから、処理速度に関する情報を受けつける受付部と、受付部において受けつけた情報をもとに、処理速度の特定を実行する実行部と、を備えてもよい。この場合、処理速度に関する情報を受けつけるので、処理速度を正確に特定できる。
【００１８】
通信部は、調査用のパケット信号を送信した後に、複数の端末装置のうちの少なくともひとつに対するデータ信号が含まれたパケット信号を送信してもよい。この場合、別途パケット信号を送信できる。
【００１９】
通信部において受信した調査結果より、複数の端末装置に対して共通して使用すべき通信速度を決定する決定部をさらに備えてもよい。生成部は、複数の端末装置のそれぞれに対するデータ信号が含まれたパケット信号を生成し、当該パケット信号に対する通信速度として、決定部において決定した通信速度を使用してもよい。この場合、複数の端末装置に対するデータ信号がひとつのパケット信号に含まれる場合であっても、当該パケット信号に対する適応変調を実行できる。
【００２０】
本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、少なくともひとつの系列によって形成されるパケット信号によって、複数の端末装置と通信する通信方法であって、一定の期間を複数の部分期間に分割し、複数の部分期間のそれぞれを複数の端末装置に対応づけながら割り当てるステップと、複数の端末装置のそれぞれに割り当てた部分期間に関する情報が含まれた制御用のパケット信号を生成し、データ信号が配置される系列の数以上の数の系列に既知信号を配置した調査用のパケット信号を生成するステップと、生成した制御用のパケット信号を送信した後に、割り当てるステップにおいて割り当てた部分期間において調査用のパケット信号を送信してから、割り当てるステップにおいて割り当てた複数の部分期間のそれぞれにおいて、複数の端末装置のそれぞれから調査結果が含まれたパケット信号を受信するステップとを備える。生成するステップは、複数の端末装置のそれぞれに対する調査用のパケット信号をひとつのパケット信号として生成する。
【００２１】
生成するステップは、調査結果を要求する旨の信号を制御用のパケット信号に含めてもよい。生成するステップは、調査結果を要求する旨の信号を調査用のパケット信号に含めてもよい。生成するステップは、制御用のパケット信号を生成する際に、調査用のパケット信号を送信すべき部分期間に関する情報を端末装置単位に別々の領域に配置し、かつ調査用のパケット信号を送信すべき部分期間の値を複数の端末装置に対して同一の値に設定してもよい。複数の端末装置のそれぞれに対する処理速度を特定するステップをさらに備え、割り当てるステップは、複数の部分期間において、調査用のパケット信号を送信するための部分期間を配置した後に、複数の端末装置のそれぞれから調査結果が含まれたパケット信号を受信するための部分期間を連続して配置し、パケット信号を受信するための部分期間の連続のうちの前方の部分期間に、特定した処理速度の速い端末装置を割り当ててもよい。
【００２２】
特定するステップは、複数の端末装置のそれぞれに対して信号を送信してから、当該信号に対する応答を受信するまでの期間をそれぞれ測定するステップと、測定した期間をもとに、処理速度の特定を実行するステップと、を備えてもよい。特定するステップは、複数の端末装置のそれぞれから、処理速度に関する情報を受けつけるステップと、受けつけた情報をもとに、処理速度の特定を実行するステップと、を備えてもよい。送信してから受信するステップは、調査用のパケット信号を送信した後に、複数の端末装置のうちの少なくともひとつに対するデータ信号が含まれたパケット信号を送信してもよい。送信してから受信するステップにおいて受信した調査結果より、複数の端末装置に対して共通して使用すべき通信速度を決定するステップをさらに備え、生成するステップは、複数の端末装置のそれぞれに対するデータ信号が含まれたパケット信号を生成し、当該パケット信号に対する通信速度として、決定した通信速度を使用してもよい。
【００２３】
本発明のさらに別の態様は、通信システムである。この通信システムは、複数の端末装置と、少なくともひとつの系列によって形成されるパケット信号によって、複数の端末装置と通信する基地局装置とを備える。基地局装置は、一定の期間を複数の部分期間に分割し、複数の部分期間のそれぞれを複数の端末装置に対応づけながら割り当てる割当部と、割当部において複数の端末装置のそれぞれに割り当てた部分期間に関する情報が含まれた制御用のパケット信号を生成し、データ信号が配置される系列の数以上の数の系列に既知信号を配置した調査用のパケット信号を生成する生成部と、生成部において生成した制御用のパケット信号を送信した後に、割当部において割り当てた部分期間において調査用のパケット信号を送信する手段と、割当部において割り当てた複数の部分期間のそれぞれにおいて、複数の端末装置のそれぞれから調査結果が含まれたパケット信号を受信する手段とを含む通信部とを備える。生成部は、複数の端末装置のそれぞれに対する調査用のパケット信号をひとつのパケット信号として生成する。
【００２４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、伝送路推定用の既知信号を伝送する際に、伝送効率の低下を抑制しながら、伝送路推定の精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数の無線装置によって構成されるＭＩＭＯシステムに関する。無線装置のうちのひとつは、基地局装置に相当し、残りは、受信装置に相当する。基地局装置は、基本的に複数の端末装置に対して、ＣＳＭＡを実行する。また、一定の期間にわたって、基地局装置は、割当モードを実行する。割当モードにおいて、複数の端末装置におけるレート情報をそれぞれ取得するために、基地局装置は、複数の端末装置のそれぞれに対してトレーニング信号を送信する。以下の説明において、トレーニング信号が配置されたパケット信号も「トレーニング信号」というものとする。しかしながら、トレーニング信号の内容が同一であれば、以上の処理によって伝送効率が低下する。そのため、本実施例では、以下の処理を実行する。なお、ここでは、特に、基地局装置がトレーニング信号を送信し、レート情報を受信する際の処理を説明する。そのため、端末装置におけるレート情報の決定処理や、レート情報による適応変調処理には、公知の技術を使用すればよく、ここでは説明を省略する。
【００２７】
基地局装置は、割当モードを実行する際に、トレーニング信号を送信する際の送信タイミングを指定した後、複数の受信タイミングを連続的に指定する。ここで、基地局装置は、複数の受信タイミングのそれぞれにおいて受信すべきパケット信号から、複数の端末装置のそれぞれに対するレート情報を取得する。また、基地局装置は、割当モードの先頭部分において、送信タイミングの情報と受信タイミングの情報とが含まれたパケット信号（以下、「制御信号」という）を送信する。基地局装置は、制御信号に続いて、トレーニング信号を送信するとともに、複数の端末装置からレート情報を受信する。また、制御信号において、複数の端末装置のそれぞれに対する送信タイミングが別の領域に配置されている。本実施例に係る基地局装置は、複数の送信タイミングの値を同一の値にすることによって、複数の端末装置に送信すべきトレーニング信号をひとつのトレーニング信号にまとめる。その結果、伝送効率が向上される。
【００２８】
図１は、本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。特に、図１は、ＯＦＤＭ変調方式での信号のスペクトルを示す。ＯＦＤＭ変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。ＭＩＭＯシステムには、サブキャリア番号「−２８」から「２８」までの５６サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「０」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。一方、ＭＩＭＯシステムに対応していないシステム（以下、「従来システム」という）には、サブキャリア番号「−２６」から「２６」までの５２サブキャリアが規定されている。なお、従来システムの一例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮである。また、複数のサブキャリアにて構成されたひとつの信号の単位であって、かつ時間領域のひとつの信号の単位は、「ＯＦＤＭシンボル」と呼ばれるものとする。
【００２９】
また、それぞれのサブキャリアは、可変に設定された変調方式によって変調されている。変調方式には、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭのいずれかが使用される。
【００３０】
また、これらの信号には、誤り訂正方式として、畳み込み符号化が適用されている。畳み込み符号化の符号化率は、１／２、３／４等に設定される。さらに、並列に送信すべきデータの数は、可変に設定される。その結果、変調方式、符号化率、系列の数の値が可変に設定されることによって、データレートも可変に設定される。なお、「データレート」は、これらの任意の組合せによって決定されてもよいし、これらのうちのひとつによって決定されてもよい。従来システムにおいて、変調方式がＢＰＳＫであり、符号化率が１／２である場合、データレートは６Ｍｂｐｓになる。一方、変調方式がＢＰＳＫであり、符号化率が３／４である場合、データレートは９Ｍｂｐｓになる。
【００３１】
図２は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、無線装置１０と総称される第１無線装置１０ａ、第２無線装置１０ｂを含む。また、第１無線装置１０ａは、アンテナ１２と総称される第１アンテナ１２ａ、第２アンテナ１２ｂ、第３アンテナ１２ｃ、第４アンテナ１２ｄを含み、第２無線装置１０ｂは、アンテナ１４と総称される第１アンテナ１４ａ、第２アンテナ１４ｂ、第３アンテナ１４ｃ、第４アンテナ１４ｄを含む。ここで、第１無線装置１０ａが、送信装置および基地局装置に対応し、第２無線装置１０ｂが、受信装置および端末装置に対応する。
【００３２】
通信システム１００の構成として、ＭＩＭＯシステムの概略を説明する。データは、第１無線装置１０ａから第２無線装置１０ｂに送信されているものとする。第１無線装置１０ａは、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄのそれぞれから、複数の系列のデータをそれぞれ送信する。その結果、データレートが高速になる。第２無線装置１０ｂは、第１アンテナ１４ａから第４アンテナ１４ｄによって、複数の系列のデータを受信する。さらに、第２無線装置１０ｂは、アダプティブアレイ信号処理によって、受信したデータを分離して、複数の系列のデータを独立に復調する。
【００３３】
ここで、アンテナ１２の本数は「４」であり、アンテナ１４の本数も「４」であるので、アンテナ１２とアンテナ１４の間の伝送路の組合せは「１６」になる。第ｉアンテナ１２ｉから第ｊアンテナ１４ｊとの間の伝送路特性をｈｉｊと示す。図中において、第１アンテナ１２ａと第１アンテナ１４ａとの間の伝送路特性がｈ１１、第１アンテナ１２ａから第２アンテナ１４ｂとの間の伝送路特性がｈ１２、第２アンテナ１２ｂと第１アンテナ１４ａとの間の伝送路特性がｈ２１、第２アンテナ１２ｂから第２アンテナ１４ｂとの間の伝送路特性がｈ２２、第４アンテナ１２ｄから第４アンテナ１４ｄとの間の伝送路特性がｈ４４と示されている。なお、これら以外の伝送路は、図の明瞭化のために省略する。なお、第１無線装置１０ａから第２無線装置１０ｂに、トレーニング信号が送信されるものとする。また、第１無線装置１０ａと第２無線装置１０ｂとが逆になってもよい。
【００３４】
図３（ａ）−（ｃ）は、通信システム１００におけるパケットフォーマットを示す。図３（ａ）−（ｃ）は、トレーニング信号でなく、通常のパケット信号のフォーマットを示す。ここで、図３（ａ）は、系列の数が「４」である場合に対応し、図３（ｂ）は、系列の数が「３」である場合に対応し、図３（ｃ）は、系列の数が「２」である場合に対応する。図３（ａ）では、４つの系列に含まれたデータが、送信の対象とされるものとし、第１から第４の系列に対応したパケットフォーマットが上段から下段に順に示される。
【００３５】
第１の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」等が配置される。「Ｌ−ＳＴＦ」、「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「ＨＴ−ＳＩＧ」は、従来システムに対応したＡＧＣ設定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号、制御信号、ＭＩＭＯシステムに対応した制御信号にそれぞれ相当する。ＭＩＭＯシステムに対応した制御信号には、例えば、系列の数に関する情報やデータ信号の宛先が含まれている。「ＨＴ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」は、ＭＩＭＯシステムに対応したＡＧＣ設定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号に相当する。一方、「データ１」は、データ信号である。なお、Ｌ−ＬＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦは、ＡＧＣの設定だけでなく、タイミングの推定にも使用される。
【００３６】
また、第２の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ（−５０ｎｓ）」と「ＨＴ−ＬＴＦ（−４００ｎｓ）」等が配置される。また、第３の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ（−１００ｎｓ）」と「ＨＴ−ＬＴＦ（−２００ｎｓ）」等が配置される。また、第４の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ（−１５０ｎｓ）」と「ＨＴ−ＬＴＦ（−６００ｎｓ）」等が配置される。
【００３７】
ここで、「−４００ｎｓ」等は、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｄｅｌａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）におけるタイミングシフト量を示す。ＣＤＤとは、所定の区間において、時間領域の波形をシフト量だけ後方にシフトさせ、所定の区間の最後部から押し出された波形を所定の区間の先頭部分に循環的に配置させる処理である。すなわち、「Ｌ−ＳＴＦ（−５０ｎｓ）」には、「Ｌ−ＳＴＦ」に対して、−５０ｎｓの遅延量にて循環的なタイミングシフトがなされている。なお、Ｌ−ＳＴＦとＨＴ−ＳＴＦは、８００ｎｓの期間の繰り返しによって構成され、その他のＨＴ−ＬＴＦ等は、３．２μｓの期間の繰り返しによって構成されているものとする。ここで「データ１」から「データ４」にもＣＤＤがなされており、タイミングシフト量は、前段に配置されたＨＴ−ＬＴＦでのタイミングシフト量と同一の値である。
【００３８】
また、第１の系列において、ＨＴ−ＬＴＦが、先頭から「ＨＴ−ＬＴＦ」、「−ＨＴ−ＬＴＦ」、「ＨＴ−ＬＦＴ」、「−ＨＴ−ＬＴＦ」の順に配置されている。ここで、これらを順に、すべての系列において「第１成分」、「第２成分」、「第３成分」、「第４成分」と呼ぶ。すべての系列の受信信号に対して、第１成分−第２成分＋第３成分−第４成分の演算を行えば、受信装置において、第１の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分＋第２成分＋第３成分＋第４成分の演算を行えば、受信装置において、第２の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分−第２成分−第３成分＋第４成分の演算を行えば、受信装置において、第３の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分＋第２成分−第３成分−第４成分の演算を行えば、受信装置において、第４の系列に対する所望信号が抽出される。これらは、所定の成分の符号の組合せが系列間において直交関係を有していることに相当する。なお、加減処理は、ベクトル演算にて実行される。
【００３９】
「Ｌ−ＬＴＦ」から「ＨＴ−ＳＩＧ」等までの部分には、従来システムと同様に、「５２」サブキャリアが使用される。なお、「５２」サブキャリアのうちの「４」サブキャリアがパイロット信号に相当する。一方、「ＨＴ−ＬＴＦ」等以降の部分は、「５６」サブキャリアを使用する。
【００４０】
図３（ａ）において、「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号は、以下のように規定されている。第１の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「−」、「＋」、「−」の順に並べられ、第２の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「＋」、「＋」、「＋」の順に並べられ、第３の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「−」、「−」、「＋」の順に並べられ、第４の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「＋」、「−」、「−」の順に並べられている。しかしながら、符号は、以下のように規定されていてもよい。第１の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「−」、「＋」、「＋」の順に並べられ、第２の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「＋」、「−」、「＋」の順に並べられ、第３の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「＋」、「＋」、「−」の順に並べられ、第４の系列の先頭から順に、符号は「−」、「＋」、「＋」、「＋」の順に並べられる。このような符号であっても、所定の成分の符号の組合せが系列間において直交関係を有していることに相当する。
【００４１】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の第１の系列から第３の系列に相当する。図３（ｃ）は、図３（ａ）に示したパケットフォーマットのうちの第１系列と第２系列に類似している。ここで、図３（ｃ）の「ＨＴ−ＬＴＦ」の配置が、図３（ａ）の「ＨＴ−ＬＴＦ」の配置と異なっている。すなわち、ＨＴ−ＬＴＦには、第１成分と第２成分だけが含まれている。第１の系列において、ＨＴ−ＬＴＦが、先頭から「ＨＴ−ＬＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」の順に配置され、第２の系列において、ＨＴ−ＬＴＦが、先頭から「ＨＴ−ＬＴＦ」、「−ＨＴ−ＬＴＦ」の順に配置されている。すべての系列の受信信号に対して、第１成分＋第２成分の演算を行えば、受信装置において、第１の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分−第２成分の演算を行えば、受信装置において、第２の系列に対する所望信号が抽出される。これらも、前述のごとく、直交関係といえる。
【００４２】
図４（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００におけるトレーニング信号用のパケットフォーマットを示す。図４（ａ）−（ｄ）は、図３（ｂ）−（ｃ）およびデータがひとつの系列に配置される場合でのパケット信号に対するトレーニング信号である。なお、以下では説明を明瞭にするために、パケットフォーマットに含まれる「Ｌ−ＳＴＦ」から「ＨＴ−ＳＩＧ」を省略するものとする。すなわち、「ＨＴ−ＳＴＦ」以降の構成が示されている。図４（ａ）は、データ信号が配置される系列（以下、「主系列」という）の数が「３」である場合であり、図４（ｂ）は、主系列の数が「２」場合であり、図４（ｃ）−（ｄ）は、主系列の数が「１」である場合である。すなわち、図４（ａ）では、第１の系列から第３の系列とにデータ信号が配置され、図４（ｂ）では、第１の系列と第２の系列とにデータ信号が配置され、図４（ｃ）−（ｄ）では、第１の系列にデータ信号が配置される。
【００４３】
図４（ａ）の第１の系列から第３の系列のうち、ＨＴ−ＬＴＦに関する配置までは、図３（ｂ）での配置と同一である。しかしながら、その後段において、第１の系列から第３の系列には、空白の期間が設けられる。一方、第１の系列から第３の系列での空白の期間において、第４の系列には、ＨＴ−ＬＴＦが配置される。また、第４の系列に配置されたＨＴ−ＬＴＦに続いて、第１の系列から第３の系列には、データが配置される。なお、第４の系列において、ひとつのＨＴ−ＬＴＦが配置される。
【００４４】
このような配置によって、「ＨＴ−ＳＴＦ」が配置された系列の数が、データ信号が配置された系列の数に等しくなるので、受信装置において「ＨＴ−ＳＴＦ」によって設定された増幅率に含まれる誤差が小さくなり、データ信号の受信特性の悪化を防止できる。また、第４系列に配置された「ＨＴ−ＬＴＦ」は、ひとつの系列に配置されているだけなので、受信装置において第４系列に配置された「ＨＴ−ＬＴＦ」が、ＡＧＣによって歪みが生じるほど増幅される状況を低減できる。そのため、伝送路推定の精度の悪化を防止できる。
【００４５】
図４（ｂ）の第１の系列と第２の系列のうち、ＨＴ−ＬＴＦに関する配置までは、図３（ｃ）での配置と同一である。しかしながら、その後段において、第１の系列と第２の系列には、空白の期間が設けられる。一方、第１の系列と第２の系列での空白の期間において、第３の系列と第４の系列には、ＨＴ−ＬＴＦが配置される。また、第３の系列と第４の系列に配置されたＨＴ−ＬＴＦに続いて、第１の系列と第２の系列には、データが配置される。なお、第３の系列と第４の系列でのＨＴ−ＬＴＦの配置は、図３（ｃ）での配置と同一である。
【００４６】
ここで、タイミングシフト量について、「０ｎｓ」、「−４００ｎｓ」、「−２００ｎｓ」、「−６００ｎｓ」の順に優先度が低くなるように、優先度が規定されているものとする。すなわち、「０ｎｓ」の優先度が最も高く、「−６００ｎｓ」の優先度が最も低くなるように規定されている。そのため、第１の系列と第２の系列では、タイミングシフト量として、「０ｎｓ」、「−４００ｎｓ」の値が使用されている。一方、第３の系列と第４の系列でもタイミングシフト量として「０ｎｓ」、「−４００ｎｓ」の値が使用されている。その結果、第１の系列での「ＨＴ−ＬＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」の組合せが第３の系列でも使用され、第２の系列での「ＨＴ−ＬＴＦ（−４００ｎｓ）」、「−ＨＴ−ＬＴＦ（−４００ｎｓ）」の組合せが第４の系列でも使用されるので、処理が簡易になる。
【００４７】
図４（ｃ）の第１の系列のうち、ＨＴ−ＬＴＦに関する配置までは、図４（ｂ）の第１の系列に対する配置と同等である。ここで、ふたつの「ＨＴ−ＬＴＦ」が配置される。しかしながら、その後段において、第１の系列には、空白の期間が設けられる。一方、第１の系列での空白の期間において、第２の系列から第４の系列には、ＨＴ−ＬＴＦが配置される。また、第２の系列から第４の系列に配置されたＨＴ−ＬＴＦに続いて、第１の系列には、データが配置される。ここで、第２の系列から第３の系列に配置されるＨＴ−ＬＴＦの配置は、図３（ｂ）での配置に類似する。
【００４８】
図４（ｄ）は、図４（ｃ）と同様に構成されるが、図４（ｄ）における「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号の組合せが、図４（ｃ）のものと異なる。ここで、「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号の組合せは、系列間において直交関係が成立するように規定されている。また、図４（ｄ）では、複数の系列のそれぞれに対し、「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号の組合せが固定されるように規定されている。ここで、図４（ｄ）では、図４（ｃ）と同様に、第２の系列から第４の系列であっても、優先度の高い「０ｎｓ」、「−４００ｎｓ」、「−２００ｎｓ」が使用される。
【００４９】
図４（ａ）での第４の系列、すなわちデータが配置されていない系列（以下、「副系列」という）には、ひとつの「ＨＴ−ＬＴＦ」が配置される。また、図４（ｂ）での第３の系列および第４の系列には、ふたつの「ＨＴ−ＬＴＦ」が配置される。さらに、図４（ｃ）−（ｄ）での第２の系列から第４の系列には、４つの「ＨＴ−ＬＴＦ」が配置される。これらを比較すると、図４（ｃ）−（ｄ）での副系列に配置された「ＨＴ−ＬＴＦ」の長さが最も長くなる。すなわち、トレーニング信号を生成すべきパケット信号での主系列の数が大きくなると、副系列の長さが短くなり、伝送効率が向上する。
【００５０】
図５（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００における別のトレーニング信号用のパケットフォーマットを示す。図５（ａ）−（ｄ）は、図４（ａ）−（ｄ）にそれぞれ対応する。図５（ａ）−（ｄ）では、複数の系列のそれぞれにタイミングシフト量が対応づけられながら規定されている。ここで、第１の系列に対してタイミングシフト量「０ｎｓ」が規定され、第２の系列に対してタイミングシフト量「−４００ｎｓ」が規定され、第３の系列に対してタイミングシフト量「−２００ｎｓ」が規定され、第４の系列に対してタイミングシフト量「−６００ｎｓ」が規定されている。
【００５１】
そのため、図５（ａ）では、図４（ａ）における第４の系列でのタイミングシフト量「０ｎｓ」の代わりに、「−６００ｎｓ」が使用される。また、図５（ｂ）では、図４（ｂ）における第３の系列と第４の系列でのタイミングシフト量「０ｎｓ」、「−４００ｎｓ」の代わりに、「−２００ｎｓ」、「−６００ｎｓ」が使用される。一方、図５（ｃ）−（ｄ）では、図４（ｃ）−（ｄ）における第２の系列から第４の系列でのタイミングシフト量「０ｎｓ」、「−４００ｎｓ」、「−２００ｎｓ」の代わりに、「−４００ｎｓ」、「−２００ｎｓ」、「−６００ｎｓ」が使用される。
【００５２】
図５（ｄ）は、図５（ｃ）と同様に構成されるが、図５（ｄ）における「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号の組合せが、図５（ｃ）のものと異なる。「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号の組合せには予め優先度が設けられている。すなわち、図３（ａ）の第１の系列における符号の組合せの優先度が最も高く、第４の系列における符号の組合せの優先度が最も低くなるような規定がなされている。また、データ信号が配置される系列に対して、優先度の高い符号の組合せから順に符号の組合せを使用し、データ信号が配置されない系列に対しても、優先度の高い符号の組合せから順に符号の組合せを使用する。このように、符号の組合せを同じにしておけば、受信装置が＋−の演算を行って各成分を取り出す場合に、データが配置されない系列の「ＨＴ−ＬＴＦ」の部分に対する伝送路特性の計算と、データが配置される系列の「ＨＴ−ＬＴＦ」の部分に対する伝送路特性の計算に対して、共通の回路を使用できる。
【００５３】
図６は、通信システム１００において最終的に送信されるパケット信号のパケットフォーマットを示す。図６は、図４（ｂ）と図５（ｂ）のパケット信号を変形させた場合に相当する。図４（ｂ）と図５（ｂ）の第１の系列と第２の系列に配置された「ＨＴ−ＳＴＦ」と「ＨＴ−ＬＴＦ」に、後述の直交行列による演算がなされる。その結果、「ＨＴ−ＳＴＦ１」から「ＨＴ−ＳＴＦ４」が生成される。「ＨＴ−ＬＴＦ」についても同様である。さらに、第１の系列から第４の系列のそれぞれに対して、タイミングシフト量「０ｎｓ」、「−５０ｎｓ」、「−１００ｎｓ」、「−１５０ｎｓ」によるＣＤＤが実行される。なお、２度目のＣＤＤでのタイミングシフト量の絶対値は、ＨＴ−ＳＴＦおよびＨＴ−ＬＴＦに対して１度目になされたＣＤＤでのタイミングシフト量の絶対値よりも小さくなるように設定される。第３の系列と第４の系列に配置された「ＨＴ−ＬＴＦ」と、第１の系列の「データ１」等に対しても同様の処理が実行される。
【００５４】
図７は、第１無線装置１０ａの構成を示す。第１無線装置１０ａは、無線部２０と総称される第１無線部２０ａ、第２無線部２０ｂ、第４無線部２０ｄ、ベースバンド処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６、制御部３０を含む。また信号として、時間領域信号２００と総称される第１時間領域信号２００ａ、第２時間領域信号２００ｂ、第４時間領域信号２００ｄ、周波数領域信号２０２と総称される第１周波数領域信号２０２ａ、第２周波数領域信号２０２ｂ、第４周波数領域信号２０２ｄを含む。なお、第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａと同様に構成される。そのため、以下の説明において、受信動作に関する説明は、第２無線装置１０ｂでの処理に対応し、送信動作に関する説明は、第１無線装置１０ａでの処理に対応する。
【００５５】
無線部２０は、受信動作として、アンテナ１２によって受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。無線部２０は、ベースバンドの信号を時間領域信号２００としてベースバンド処理部２２に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、ＡＧＣやＡ／Ｄ変換部も含まれる。ＡＧＣは、「Ｌ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＳＴＦ」において増幅率を設定する。
【００５６】
無線部２０は、送信動作として、ベースバンド処理部２２からのベースバンドの信号を周波数変換し、無線周波数の信号を導出する。ここで、ベースバンド処理部２２からのベースバンドの信号も時間領域信号２００として示す。無線部２０は、無線周波数の信号をアンテナ１２に出力する。すなわち、無線部２０は、無線周波数のパケット信号をアンテナ１２から送信する。また、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。時間領域信号２００は、時間領域に変換されたマルチキャリア信号であり、デジタル信号であるものとする。
【００５７】
ベースバンド処理部２２は、受信動作として、複数の時間領域信号２００をそれぞれ周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。ベースバンド処理部２２は、アダプティブアレイ信号処理の結果を周波数領域信号２０２として出力する。ひとつの周波数領域信号２０２が、送信された複数の系列のそれぞれに相当する。また、ベースバンド処理部２２は、送信動作として、変復調部２４から、周波数領域の信号としての周波数領域信号２０２を入力し、周波数領域の信号を時間領域に変換し、複数のアンテナ１２のそれぞれに対応づけながら時間領域信号２００として出力する。
【００５８】
送信処理において使用すべきアンテナ１２の数は、制御部３０によって指定されるものとする。ここで、周波数領域の信号である周波数領域信号２０２は、図１のごとく、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順番に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。
【００５９】
図８は、周波数領域の信号の構成を示す。ここで、図１に示したサブキャリア番号「−２８」から「２８」のひとつの組合せを「ＯＦＤＭシンボル」というものとする。「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルは、サブキャリア番号「１」から「２８」、サブキャリア番号「−２８」から「−１」の順番にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの前に、「ｉ−１」番目のＯＦＤＭシンボルが配置され、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの後ろに、「ｉ＋１」番目のＯＦＤＭシンボルが配置されているものとする。なお、図３（ａ）等の「Ｌ−ＳＩＧ」等の部分では、ひとつの「ＯＦＤＭシンボル」に対して、サブキャリア番号「−２６」から「２６」の組合せが使用される。
【００６０】
図７に戻る。また、ベースバンド処理部２２は、図３（ａ）−（ｃ）、図４（ａ）−（ｄ）、図５（ａ）−（ｄ）のパケットフォーマットに対応したパケット信号を生成するために、ＣＤＤを実行する。さらに、ベースバンド処理部２２は、図６のパケットフォーマットに示したパケット信号への変形を実行するために、ステアリング行列の乗算を実行する。これらの処理の詳細は、後述する。
【００６１】
変復調部２４は、受信処理として、ベースバンド処理部２２からの周波数領域信号２０２に対して、復調とデインタリーブを実行する。なお、復調は、サブキャリア単位でなされる。変復調部２４は、復調した信号をＩＦ部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、インタリーブと変調を実行する。変復調部２４は、変調した信号を周波数領域信号２０２としてベースバンド処理部２２に出力する。送信処理の際に、変調方式は、制御部３０によって指定されるものとする。
【００６２】
ＩＦ部２６は、受信処理として、複数の変復調部２４からの信号を合成し、ひとつのデータストリームを形成する。さらに、ひとつのデータストリームを復号する。ＩＦ部２６は、復号したデータストリームを出力する。また、ＩＦ部２６は、送信処理として、ひとつのデータストリームを入力し、符号化した後に、これを分離する。さらに、ＩＦ部２６は、分離したデータを複数の変復調部２４に出力する。送信処理の際に、符号化率は、制御部３０によって指定されるものとする。ここで、符号化の一例は、たたみ込み符号化であり、復号の一例は、ビタビ復号であるとする。
【００６３】
制御部３０は、第１無線装置１０ａのタイミング等を制御する。また、制御部３０は、複数の端末装置を多重化する際に、ＣＳＭＡを実行する。ＣＳＭＡは、公知の技術であるので、ここでは、説明を省略する。また、ＣＳＭＡに加えて、制御部３０は、割当モードを実行する。当該割当モードは、一定の期間において実行される。なお、割当モードを実行する前に、制御部３０は、ベースバンド処理部２２等を介して、複数の端末装置に割当モードの開始を通知する。通知を受けつける端末装置には、割当モードに含まれる端末装置に加えて、割当モードに含まれない端末装置も含まれる。
【００６４】
割当モードにおいて、制御部３０は、先頭部分にて制御信号を送信する。また、制御信号に続いて、複数の端末装置に対して、トレーニング信号が送信される。すなわち、制御部３０は、複数の端末装置に対して、信号を送信するための部分期間を割り当てる。なお、部分期間は、ひとつの端末装置に対する期間を個別に示してもよいし、複数の端末装置に対する期間を一体的に示してもよいが、ここでは、これらを区別せずに使用する。
【００６５】
さらに、信号を送信するための部分期間に続いて、制御部３０は、複数の端末装置から信号を受信するための部分期間をそれぞれ割り当てる。端末装置は、割り当てられた部分期間において、第１無線装置１０ａにパケット信号を送信する。すなわち、複数の端末装置から複数のパケットが連続して送信される。
【００６６】
以上の動作を実行するために、制御部３０は、一定の期間を複数の部分期間に分割し、複数の部分期間のそれぞれを複数の端末装置に対応づけながら割り当てる。制御部３０は、変復調部２４、ベースバンド処理部２２を介して、制御信号とトレーニング信号を生成する。前述のごとく、制御信号には、複数の端末装置のそれぞれに割り当てた送信タイミングと受信タイミングが含まれており、トレーニング信号は、データが配置される系列の数以上の数の系列に「ＨＴ−ＬＴＦ」等を配置する。なお、制御信号には、トレーニング信号を送信すべき送信タイミングが、端末装置単位に別々の領域に配置されている。
【００６７】
また、制御部３０は、複数の端末装置のそれぞれに対するトレーニング信号をひとつのパケット信号として生成する。そのため、制御部３０は、トレーニング信号を送信すべき送信タイミングの値を複数の端末装置に対して同一の値に設定する。また、制御部３０は、端末装置に対して、レート情報を要求する旨の信号を制御信号あるいはトレーニング信号に含める。制御部３０は、変復調部２４、ベースバンド処理部２２、無線部２０に対して、制御信号を送信させた後に、送信タイミングにおいてトレーニング信号を送信させる。また、制御部３０は、無線部２０、ベースバンド処理部２２、変復調部２４に、複数の受信タイミングのそれぞれにおいて、複数の端末装置のそれぞれからレート情報が含まれたパケット信号を受信させる。
【００６８】
ここで、トレーニング信号の生成について説明する。制御部３０は、ＩＦ部２６、変復調部２４、ベースバンド処理部２２と協同しながら、図３（ａ）−（ｃ）、図４（ａ）−（ｄ）、図５（ａ）−（ｄ）、図６のようなパケットフォーマットのパケット信号を生成し、生成したパケット信号を送信するための制御を実行する。ここでは、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示されたパケットフォーマットを生成するための処理を中心に説明するが、それ以外のパケットフォーマットについても、同様の処理が実行される。
【００６９】
ＩＦ部２６において、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置すべきデータが入力される。ここでは、図４（ｂ）、図５（ｂ）のごとく、ふたつの系列に配置すべきデータが入力される。制御部３０は、ベースバンド処理部２２に対して、入力したデータが配置された系列、すなわち第１の系列と第２の系列に配置される「ＨＴ−ＳＴＦ」と、「ＨＴ−ＳＴＦ」の後段において複数の系列に配置される「ＨＴ−ＬＴＦ」と、第１の系列と第２の系列に配置されるデータとから、パケット信号を生成するように指示する。なお、制御部３０は、図３（ａ）−（ｃ）のごとく、ＨＴ−ＳＴＦの前段に、「Ｌ−ＳＴＦ」、「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「ＨＴ−ＳＩＧ」が配置されるように、ベースバンド処理部２２に指示を出力する。
【００７０】
ここで、図４（ｂ）、図５（ｂ）に記載のごとく、ひとつの系列に対してふたつの「ＨＴ−ＬＴＦ」が配置されている。すなわち、「ＨＴ−ＬＴＦ」の全体は、時間領域において「ＨＴ−ＬＴＦ」が繰り返されることによって形成されている。また、「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号の組合せは、主系列間あるいは副系列間での直交関係が成立するように規定されている。その結果、前述のごとく、主系列内において、第１成分と第２成分とを加算すれば、第１の系列に対するＨＴ−ＬＴＦが抽出される。また、主系列内において、第１成分から第２成分を減算すれば、第２の系列に対するＨＴ−ＬＴＦが抽出される。
【００７１】
なお、ひとつの系列に配置される「ＨＴ−ＬＴＦ」の数は、直交関係を成立させるために必要な数によって定められる。そのため、直交関係を成立させるべき系列の数が「２」であれば、ひとつの系列当たりの「ＨＴ−ＬＴＦ」の数は「２」になる。一方、直交関係を成立させるべき系列の数が「３」あるいは「４」であれば、ひとつの系列当たりの「ＨＴ−ＬＴＦ」の数は「４」になる。
【００７２】
制御部３０は、ベースバンド処理部２２に対して、ＨＴ−ＬＴＦ等にＣＤＤを実行させる。なお、ＣＤＤは、ひとつの系列に配置されたＨＴ−ＬＴＦを基準として、他の系列に配置されたＨＴ−ＬＴＦに、ＨＴ−ＬＴＦ内での循環的なタイミングシフトを実行させることに相当する。制御部３０は、タイミングシフト量に予め優先度を設けている。ここでは、前述のごとく、タイミングシフト量「０ｎｓ」の優先度を最も高く設定し、それに続いて「−４００ｎｓ」、「−２００ｎｓ」、「−６００ｎｓ」の順に低くなっていくような優先度を設定する。
【００７３】
さらに、制御部３０は、ベースバンド処理部２２に、主系列に対して、優先度の高いタイミングシフト量から順にタイミングシフト量を使用させる。例えば、図４（ｂ）の場合、第１の系列に対して「０ｎｓ」を使用させ、第２の系列に対して「−４００ｎｓ」を使用させる。また、制御部３０は、副系列に対しても、優先度の高いタイミングシフト量から順にタイミングシフト量を使用させる。例えば、図４（ｂ）の場合、第３の系列に対して「０ｎｓ」を使用させ、第４の系列に対して「−４００ｎｓ」を使用させる。以上の処理によって、図４（ｂ）に示したパケットフォーマットのパケット信号が生成される。
【００７４】
一方、これとは別に、複数の系列に対してそれぞれ異なった値のタイミングシフト量が設定されていてもよい。例えば、第１の系列のタイミングシフト量として、「０ｎｓ」が設定され、第２の系列のタイミングシフト量として、「−４００ｎｓ」が設定され、第３の系列のタイミングシフト量として、「−２００ｎｓ」が設定され、第４の系列のタイミングシフト量として、「−６００ｎｓ」が設定される。以上の処理によって、図５（ｂ）に示したパケットフォーマットのパケット信号が生成される。
【００７５】
以上の処理によって、図４（ａ）−（ｄ）、図５（ａ）−（ｄ）のようなパケットフォーマットのパケット信号が生成された後、制御部３０は、ベースバンド処理部２２に、これらのようなパケット信号を変形させる。また制御部３０は、変形したパケット信号を無線部２０に送信させる。すなわち、制御部３０は、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示したパケットフォーマットを図６に示したパケットフォーマットに変形させる。ベースバンド処理部２２は、系列の数を複数の系列の数まで拡張した後に、拡張された系列に対して、ＣＤＤを実行する。
【００７６】
一方、受信装置、すなわち端末装置は、送信装置、すなわち基地局装置からのパケット信号を受信する。受信装置は、受信したパケット信号に含まれたＨＴ−ＬＴＦから、送信装置との間の伝送路特性を推定する。伝送路特性は、例えば、受信したパケット信号に含まれたＨＴ−ＬＴＦと、受信装置に予め記憶されたＨＴ−ＬＴＦとの相関を計算することによって導出される。また、伝送路特性は、図２のごとく、経路あるいは系列を単位にして導出される。そのため、伝送路特性は、一般的に行列として示される。さらに、受信装置は、導出した伝送路特性からレート情報を生成して、当該レート情報を送信装置に通知する。送信装置の制御部３０は、受けつけたレート情報をもとに、変復調部２４に対して変調方式を設定させる。また、制御部３０は、受けつけたレート情報をもとに、ベースバンド処理部２２に対して系列の数を設定させ、ＩＦ部２６に対して符号化率を設定させる。
【００７７】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００７８】
図９は、制御部３０におけるタイミングの割当の概要を説明するための図である。図は、制御部３０によって割り当てられたタイミングを示しており、第１無線装置１０ａから第４無線装置１０ｄによるパケット信号の送信タイミングが示されている。なお、第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄによるパケット信号の送信タイミングは、第１無線装置１０ａでのパケット信号の受信タイミングとして示される。ここでは、第１無線装置１０ａでの処理を中心にして、「制御用タイミング期間」、「送信用タイミング期間」、「受信用タイミング期間」を順番に配置する。ここで、第１無線装置１０ａが基地局装置に相当し、第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄが端末装置に相当する。
【００７９】
制御部３０は、制御用タイミング期間において、制御信号を送信する。また、制御部３０は、送信用タイミング期間において、「トレーニング信号」に送信タイミングを割り当てる。ここで、「トレーニング」のそれぞれは、図４（ａ）−（ｄ）、図５（ａ）−（ｄ）に示されるバーストフォーマットをそれぞれ有している。
【００８０】
制御部３０は、受信用タイミング期間において、第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄのそれぞれに対して、受信タイミングを割り当てる。すなわち、制御部３０は、受信用タイミング期間の先頭に、第２無線装置１０ｂからのパケット信号である「パケット信号１」を割り当てる。これに続いて、制御部３０は、第３無線装置１０ｃからのパケット信号である「パケット信号２」を割り当てる。最後に、制御部３０は、第４無線装置１０ｄからのパケット信号である「パケット信号３」を割り当てる。なお、「パケット信号１」から「パケット信号３」には、レート情報が含まれる。
【００８１】
図１０は、ベースバンド処理部２２の構成を示す。ベースバンド処理部２２は、受信用処理部５０、送信用処理部５２を含む。受信用処理部５０は、ベースバンド処理部２２における動作のうち、受信動作に対応する部分を実行する。すなわち、受信用処理部５０は、時間領域信号２００に対してアダプティブアレイ信号処理を実行しており、そのために時間領域信号２００のウエイトベクトルの導出を実行する。また、受信用処理部５０は、アレイ合成した結果を周波数領域信号２０２として出力する。なお、受信用処理部５０は、周波数領域信号２０２をもとにレート情報を生成してもよい。レート情報の生成については、前述のごとく公知の技術でよいので、説明を省略する。
【００８２】
送信用処理部５２は、ベースバンド処理部２２における動作のうち、送信動作に対応する部分を実行する。すなわち、送信用処理部５２は、周波数領域信号２０２を変換することによって、時間領域信号２００を生成する。また、送信用処理部５２は、複数の系列を複数のアンテナ１２にそれぞれ対応づける。さらに、送信用処理部５２は、図３（ａ）−（ｃ）、図４（ａ）−（ｄ）、図５（ａ）−（ｄ）に示されたようなＣＤＤを実行し、図６に示されたようなステアリング行列の演算を実行する。なお、送信用処理部５２は、最終的に時間領域信号２００を出力する。
【００８３】
図１１は、受信用処理部５０の構成を示す。受信用処理部５０は、ＦＦＴ部７４、ウエイトベクトル導出部７６、合成部８０と総称される第１合成部８０ａ、第２合成部８０ｂ、第３合成部８０ｃ、第４合成部８０ｄを含む。
【００８４】
ＦＦＴ部７４は、時間領域信号２００に対してＦＦＴを実行することによって、時間領域信号２００を周波数領域の値に変換する。ここで、周波数領域の値は、図８のように構成されているものとする。すなわち、ひとつの時間領域信号２００に対する周波数領域の値は、ひとつの信号線にて出力される。
【００８５】
ウエイトベクトル導出部７６は、周波数領域の値から、サブキャリア単位にウエイトベクトルを導出する。なお、ウエイトベクトルは、複数の系列のそれぞれに対応するように導出され、ひとつの系列に対するウエイトベクトルは、アンテナ１２の数に対応した要素をサブキャリア単位に有する。また、複数の系列のそれぞれに対応したウエイトベクトルの導出には、適応アルゴリズムが使用されてもよく、あるいは伝送路特性が使用されてもよいが、これらの処理には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。なお、ウエイトベクトル導出部７６は、ウエイトを導出する際に、前述のごとく、第１成分−第２成分＋第３成分−第４成分や第１成分＋第２成分等の演算を実行する。最終的に、前述のごとく、サブキャリア、アンテナ１２、系列のそれぞれを単位にして、ウエイトが導出される。
【００８６】
合成部８０は、ＦＦＴ部７４にて変換された周波数領域の値と、ウエイトベクトル導出部７６からのウエイトベクトルとによって、合成を実行する。例えば、ひとつの乗算対象として、ウエイトベクトル導出部７６からのウエイトベクトルのうち、ひとつのサブキャリアに対応したウエイトであって、かつ第１の系列に対応したウエイトが選択される。選択されたウエイトは、アンテナ１２のそれぞれに対応した値を有する。
【００８７】
また、別の乗算対象として、ＦＦＴ部７４にて変換された周波数領域の値のうち、ひとつのサブキャリアに対応した値が選択される。選択された値は、アンテナ１２のそれぞれに対応した値を有する。なお、選択されたウエイトと選択された値は、同一のサブキャリアに対応する。アンテナ１２のそれぞれに対応づけられながら、選択されたウエイトと選択された値が、それぞれ乗算され、乗算結果が加算されることによって、第１の系列のうちのひとつのサブキャリアに対応した値が導出される。第１合成部８０ａでは、以上の処理が他のサブキャリアに対しても実行され、第１の系列に対応したデータが導出される。また、第２合成部８０ｂから第４合成部８０ｄでは、同様の処理によって、第２の系列から第４の系列に対応したデータがそれぞれ導出される。導出された第１の系列から第４の系列は、第１周波数領域信号２０２ａから第４周波数領域信号２０２ｄとしてそれぞれ出力される。
【００８８】
図１２は、送信用処理部５２の構成を示す。送信用処理部５２は、分散部６６、ＩＦＦＴ部６８を含む。分散部６６は、周波数領域信号２０２とアンテナ１２とを対応づける。分散部６６は、図３（ａ）−（ｃ）、図４（ａ）−（ｄ）、図５（ａ）−（ｄ）のパケットフォーマットに対応したパケット信号を生成するために、ＣＤＤを実行する。ＣＤＤは、行列Ｃとして、以下のように実行される。
【数１】
0004832084.tif 000002
ここで、δは、シフト量を示し、ｌは、サブキャリア番号を示している。さらに、行列Ｃと系列との乗算は、サブキャリアを単位にして実行される。すなわち、分散部６６は、Ｌ−ＳＴＦ等内での循環的なタイミングシフトを系列単位に実行する。また、タイミングシフト量は、図３（ａ）−（ｃ）、図４（ａ）−（ｄ）、図５（ａ）−（ｄ）のごとく設定される。
【００８９】
分散部６６は、図４（ａ）−（ｄ）、図５（ａ）−（ｄ）のごとく生成されたトレーニング信号に対して、ステアリング行列をそれぞれ乗算することによって、トレーニング信号の系列の数を複数の系列の数まで増加させる。ここで、分散部６６は、乗算を実行する前に、入力した信号の次数を複数の系列の数まで拡張する。図４（ｂ）および図５（ｂ）の場合、第１の系列と第２の系列に配置された「ＨＴ−ＳＴＦ」等が入力されるので、入力した信号の数は、「２」であり、ここでは、「Ｎｉｎ」によって代表させる。
【００９０】
そのため、入力したデータは、「Ｎｉｎ×１」のベクトルによって示される。また、複数の系列の数は、「４」であり、ここでは、「Ｎｏｕｔ」によって代表させる。分散部６６は、入力したデータの次数をＮｉｎからＮｏｕｔに拡張させる。すなわち、「Ｎｉｎ×１」のベクトルを「Ｎｏｕｔ×１」のベクトルに拡張させる。その際、Ｎｉｎ＋１行目からＮｏｕｔ行目までの成分に「０」を挿入する。一方、図４（ｂ）および図５（ｂ）の第３の系列と第４の系列に配置された「ＨＴ−ＬＴＦ」に対して、Ｎｉｎまでの成分が「０」であり、Ｎｉｎ＋１行目からＮｏｕｔ行目までの成分にＨＴ−ＬＴＦ等が挿入されている。
【００９１】
また、ステアリング行列Ｓは、次のように示される。
【数２】
0004832084.tif 000003
ステアリング行列は、「Ｎｏｕｔ×Ｎｏｕｔ」の行列である。また、Ｗは、直交行列であり、「Ｎｏｕｔ×Ｎｏｕｔ」の行列である。直交行列の一例は、ウォルシュ行列である。ここで、ｌは、サブキャリア番号を示しており、ステアリング行列による乗算は、サブキャリアを単位にして実行される。さらに、Ｃは、前述のごとく、ＣＤＤを示す。ここで、ＣＤＤにおけるタイミングシフト量は、複数の系列のそれぞれに対して異なるように規定されている。すなわち、第１の系列に対して「０ｎｓ」、第２の系列に対して「−５０ｎｓ」、第３の系列に対して「−１００ｎｓ」、第４の系列に対して「−１５０ｎｓ」のようにタイミングシフト量が規定される。ＩＦＦＴ部６８は、分散部６６からの信号に対してＩＦＦＴを実行し、時間領域信号２００として出力する。
【００９２】
以下、変形例を説明する。ひとつ目の変形例に対する課題は、次のように示される。図９のごとく、制御部３０は、送信用タイミングを割り当てた後、受信用タイミングを割り当てる。また、送信用タイミング期間において、複数の端末装置のそれぞれは、トレーニング信号を受信する。また、受信が成功した場合、端末装置は、ＡＣＫ信号を生成すると共に、トレーニング信号をもとにレート情報を生成し、指定されたタイミングにて基地局装置にレート情報とＡＣＫ信号とを送信する。ここで、指定されたタイミングは、受信用タイミング期間に含まれており、複数の端末装置のそれぞれに対して連続的に割り当てられている。このような状況下において、端末装置が受信を成功しても、指定されたタイミングまでにレート情報あるいはＡＣＫ信号を生成できなければ、端末装置は、レート情報あるいはＡＣＫ信号を送信できない。その結果、レート情報あるいはＡＣＫ信号の送信に遅延が発生し、基地局装置においても、以後の処理に遅延が発生する。
【００９３】
このような課題を解決するために、変形例に係る基地局装置は、以下のような処理を実行する。前提として、複数の端末装置の処理速度は一般的に同一でなく、さまざまな処理速度となっている。基地局装置は、複数の端末装置のそれぞれに対する処理速度を特定する。また、基地局装置は、複数の端末装置のそれぞれに対して、端末装置がパケット信号を送信すべきタイミングを指定する際に、処理速度の高い端末装置に対するタイミングを先にする。その結果、トレーニング信号を受信してからレート情報等を送信するまでの期間が、処理速度の遅い端末装置ほど長くなるので、端末装置においてレート情報等が送信できないという確率を低減できる。
【００９４】
変形例に係る通信システム１００の構成は、図７の通信システム１００と同様のタイプである。制御部３０は、複数の端末装置のそれぞれに対する処理速度を特定する。具体的に説明すると、制御部３０は、無線部２０等を介して、複数の端末装置のそれぞれに対してパケット信号を送信させ、送信してから、当該信号に対するＡＣＫ信号を受信するまでの期間をそれぞれ測定する。さらに、制御部３０は、測定した期間をもとに、処理速度の特定を実行する。制御部３０は、前述のごとく、複数の部分期間において、トレーニング信号を送信するための部分期間、すなわち送信用タイミング期間を配置した後に、複数の端末装置のそれぞれからレート情報等が含まれたパケット信号を受信するための部分期間を連続して配置する。すなわち、制御部３０は、受信用タイミング期間を配置する。さらに、制御部３０は、パケット信号を受信するための部分期間の連続のうちの前方の部分期間に、既に特定した処理速度の速い端末装置を割り当てる。
【００９５】
図１３は、通信システム１００における処理速度の特定手順を示すシーケンス図である。第１無線装置１０ａは、パケット信号を第２無線装置１０ｂに送信し（Ｓ１０）、それとともに、タイマーを開始する（Ｓ１２）。第２無線装置１０ｂは、パケット信号を受信すると、ＡＣＫ信号を生成する（Ｓ１４）。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに、ＡＣＫ信号を送信する（Ｓ１６）。第１無線装置１０ａは、ＡＣＫ信号を受信すると、タイマーを停止することによって（Ｓ１８）、パケット信号を送信してからＡＣＫ信号を受信するまでの期間を測定する。さらに、第１無線装置１０ａは、測定した期間をもとに処理速度を特定する（Ｓ２０）。なお、以上の処理は、第２無線装置１０ｂだけでなく、第３無線装置１０ｃ等に対しても実行される。
【００９６】
図１４は、通信システム１００における通信の処理手順を示すシーケンス図である。前提として、処理速度が速い順に、第２無線装置１０ｂ、第３無線装置１０ｃ、第４無線装置１０ｄであるとする。第１無線装置１０ａは、制御信号を生成する（Ｓ５０）。第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄに対して、制御信号を送信する（Ｓ５２、Ｓ５４、Ｓ５６）。ここで、第１無線装置１０ａは、ひとつの制御信号を送信するものとする。第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄのそれぞれは、制御信号から、第１無線装置１０ａによって指定されたタイミングを抽出する（Ｓ５８、Ｓ６０、Ｓ６２）。第１無線装置１０ａは、トレーニング信号を生成する（Ｓ６４）。
【００９７】
第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄに対して、トレーニング信号を送信する（Ｓ６６、Ｓ６８、Ｓ７０）。ここで、第１無線装置１０ａは、ひとつのトレーニング信号を送信するものとする。第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄのそれぞれは、トレーニング信号から、レート情報を生成する（Ｓ７２、Ｓ７４、Ｓ７６）。第２無線装置１０ｂは、第１無線装置１０ａに対してレート情報を送信し（Ｓ７８）、第１無線装置１０ａは、レート情報を受けつける（Ｓ８０）。第３無線装置１０ｃは、第１無線装置１０ａに対してレート情報を送信し（Ｓ８２）、第１無線装置１０ａは、レート情報を受けつける（Ｓ８４）。第４無線装置１０ｄは、第１無線装置１０ａに対してレート情報を送信し（Ｓ８６）、第１無線装置１０ａは、レート情報を受けつける（Ｓ８８）。
【００９８】
ふたつ目の変形例は、実施例またはひとつ目の実施例に組み合わされる。これまでは、送信用タイミング期間において第１無線装置１０ａは、トレーニング信号を送信する。トレーニング信号には、図４（ａ）−（ｄ）や図５（ａ）−（ｄ）に示されるごとく、データが含まれる。一方、データにＩＰパケット等が含まれる場合、ＩＰパケットには最大のデータ量が規定されているので、これを超えるようなデータをトレーニング信号は伝送できない。しかしながら、割当モードにおいて大量のデータを送信したいという要求がある。
【００９９】
このような課題を課題を解決するために、変形例は、以下のような処理を実行する。制御部３０は、これまでと同様に、割当モードとして、制御用タイミング期間、送信用タイミング期間、受信用タイミング期間の順に、割当を実行する。変形例では、送信用タイミング期間において、トレーニング信号の後段にパケット信号が割り当てられる。すなわち、制御部３０は、無線部２０等を介して、トレーニング信号を送信した後に、複数の端末装置のうちの少なくともひとつに対するデータが含まれたパケット信号を送信する。このような、パケット信号にデータを含めることによって、基地局装置から送信できるデータ量が増加される。また、端末装置は、トレーニング信号を受信してからさらにパケット信号を受信するので、トレーニング信号を受信したタイミングから指定されたタイミングまでの期間が長くなる。そのため、処理速度の遅い端末装置であっても、指定された期間までにレート情報を生成しやすくなる。
【０１００】
図１５は、制御部３０におけるタイミングの別の割当の概要を説明するための図である。図１５は、図９と同様に示される。しかしながら、第１無線装置１０ａは、送信用タイミング期間において、トレーニング信号の次に「パケット信号２’」を送信する。ここで、「パケット信号２’」は、第３無線装置１０ｃへ送信すべきパケット信号である。なお、２以上のパケット信号がトレーニング信号の次に配置されてもよい。このような配置によって、端末装置にとっては、トレーニング信号を受信してからパケット信号を送信するまでの期間が長くなる。
【０１０１】
３つ目の変形例は、実施例またはひとつ目の実施例に組み合わされる。ふたつ目の変形例では、基地局装置から送信されるひとつパケット信号には、ひとつの端末装置に対するデータが含まれる。すなわち、複数の端末装置に対するデータは、複数のパケット信号によって送信される。一方、３つ目の変形例では、複数の端末装置に対するデータがひとつのパケット信号に含まれる。そのため、パケット信号には、必要に応じて宛先の情報等も含まれているものとする。このようなデータの多重化が上位のレイヤにて行われている場合、変復調部２４は、ひとつのパケット信号に含めるべき複数のデータに対して、同一の変調方式によって変調を実行する。このような場合、パケット信号に含まれた複数のデータに対するレート情報と、パケット信号とが対応しなくなるので、適応変調が実行できなくなる。
【０１０２】
このような課題を実行するために、変形例は、以下の処理を実行する。制御部３０は、無線部２０等を介して受信したレート情報より、複数の端末装置に対して共通して使用すべき通信レートを決定する。具体的には、ひとつのパケット信号に含まれる複数のデータに対するレート情報の中から、最も低い通信レートが選択される。また、制御部３０は、選択した通信レートを共通して使用すべき通信レートとして、ＩＦ部２６、変復調部２４に通知する。ＩＦ部２６、変復調部２４は、複数の端末装置のそれぞれに対するデータが含まれたパケット信号を生成する際に、当該パケット信号に対する通信レートとして、制御部３０から通知された通信レートを使用する。このように、パケット信号に含まれた複数のデータに対するレート情報と、パケット信号とが対応するので、適応変調が実行される。また、最も低い通信レートを選択するので、複数の端末装置に正確に送信できる可能性が高くなる。
【０１０３】
図１６は、制御部３０におけるタイミングのさらに別の割当の概要を説明するための図である。図１６は、図９と同様に示される。しかしながら、第１無線装置１０ａは、受信用タイミング期間の後段に、送信用タイミング期間をさらに配置し、当該送信用タイミング期間においてパケット信号を送信する。このパケット信号には、第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄへのデータが含まれる。第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄのそれぞれは、送信用タイミング期間において、第１無線装置１０ａから送信されたトレーニング信号を受信し、レート情報を生成する。第２無線装置１０ｂは、受信用タイミング期間における「パケット信号１」にレート情報を含め、第１無線装置１０ａに対して「パケット信号１」を送信する。また、第３無線装置１０ｃは、受信用タイミング期間における「パケット信号２」にレート情報を含め、第１無線装置１０ａに対して「パケット信号２」を送信する。さらに、第４無線装置１０ｄは、受信用タイミング期間における「パケット信号３」にレート情報を含め、第１無線装置１０ａに対して「パケット信号３」を送信する。
【０１０４】
第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂから第４無線装置１０ｄのそれぞれからのレート情報に含まれたデータレートのうち、最も低いデータレートを選択する。また、第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂから第３無線装置１０ｃに送信すべきデータをまとめて、ひとつのパケット信号を生成する。すなわち、第１無線装置１０ａは、複数の端末装置に対するデータをひとつのパケット信号に集約する。さらに、第１無線装置１０ａは、生成したパケット信号を送信用タイミングにて送信する。その際、第１無線装置１０ａは、選択したデータレートを設定する。なお、パケット信号に含まれるデータの宛先が、第２無線装置１０ｂと第３無線装置１０ｃだけである場合、第１無線装置１０ａは、第２無線装置１０ｂと第３無線装置１０ｃからのレート情報をもとにデータレートを決定してもよい。
【０１０５】
図１７は、制御部３０において記憶されるレート情報のデータ構造を示す。図示のごとく、無線装置欄１１０とレート情報欄１１２とが設けられており、無線装置欄１１０に含まれた無線装置１０のそれぞれに対するデータレート「Ａ」から「Ｃ」が記憶されている。制御部３０は、「Ａ」から「Ｃ」のうち、最も低い値を選択する。
【０１０６】
本発明の実施例によれば、複数の端末装置のそれぞれに対するトレーニング信号をひとつのパケット信号として生成するので、複数のトレーニング信号を送信する場合と比較して、伝送効率を改善できる。また、パケット信号にレート情報を要求する旨の信号を含めるので、端末装置にレート情報の送信を指示できる。また、トレーニング信号を送信すべき送信タイミングが別々の領域に配置される場合であっても、送信タイミングの値を同一の値にするので、トレーニング信号をひとつのパケット信号として生成できる。
【０１０７】
また、ＨＴ−ＳＴＦとＨＴ−ＬＴＦとの強度の差が小さくなるので、ＨＴ−ＳＴＦに対して導出された増幅率をＨＴ−ＬＴＦに適した値に近くできる。また、ＨＴ−ＳＴＦに対して導出された増幅率がＨＴ−ＬＴＦに適した値に近くなるので、ＨＴ−ＬＴＦをもとにした伝送路推定の精度を向上できる。また、伝送路推定の精度が向上するので、レート情報の精度を向上できる。
【０１０８】
また、トレーニング信号を生成する際に、ＨＴ−ＳＴＦが配置される系列の数と、データが配置される系列の数とを同一の数にするので、ＨＴ−ＳＴＦによって設定された利得がデータに対応し、データの受信特性の悪化を抑制できる。また、タイミングシフト量に優先度を規定し、複数のグループのそれぞれに対して、高い優先度から順に使用することによって、同一のタイミングシフト量を多く使用できる。また、同一のタイミングシフト量を多く使用することによって、処理を簡易にできる。また、複数の系列の数を「２」とし、データが配置される系列の数を「１」とする場合、受信装置は、ＨＴ−ＬＴＦの受信状況に応じて、複数の系列のいずれかにデータが配置されるべきかを送信装置に指示できる。すなわち、送信ダイバーシチを実行できる。
【０１０９】
また、複数の系列に配置されたＨＴ−ＬＴＦのそれぞれに対するタイミングシフト量は同一の値であるので、データを配置した系列が変更されても、受信装置において容易に対応できる。また、複数の系列のそれぞれに対して異なったタイミングシフト量を設定するので、均一的に処理を実行できる。また、均一的に処理を実行できるので、処理を簡易にできる。また、次に続くパケット信号において、データが配置される系列の数が増加する場合であっても、増加される系列に対するＨＴ−ＬＴＦは、同一のタイミングシフト量にて既に送信されているので、受信装置は、既に導出したタイミング等を使用できる。また、既に導出したタイミング等を使用できるので、受信装置は、データが配置された系列の数の増加に容易に対応できる。
【０１１０】
また、受信用タイミングの前方に処理速度の速い端末装置を割り当てるので、処理速度の遅い端末装置がパケット信号を送信すべきタイミングまでの期間を長くできる。また、パケット信号を送信すべきタイミングまでの期間を長くできるので、送信までにレート情報やＡＣＫ信号を生成できる。また、送信までにレート情報やＡＣＫ信号を生成できるので、送信回数を低減でき、伝送効率を向上できる。また、処理速度を測定するので、処理速度を通知するための信号が規定されていない場合でも、処理速度を特定できる。また、トレーニング信号に続いてパケット信号を配置するので、別途パケット信号を送信できる。また、大量のデータを送信できる。また、複数の端末装置に対するデータがひとつのパケット信号に含まれる場合であっても、当該パケット信号に対する適応変調を実行できる。また、適応変調を実行するので、無線伝送路に適したデータレートを設定できる。
【０１１１】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１１２】
本発明の実施例において、複数の系列の数が「４」である場合を説明した。しかしながらこれに限らず例えば、複数の系列の数は、「４」より小さくても構わないし、「４」より大きくても構わない。これにあわせて、前者の場合、アンテナ１２の数が「４」より少なくても構わないし、アンテナ１２の数が「４」より大きくても構わない。これらの場合において、ひとつのグループに含まれる系列の数が「２」より大きくてもよく、あるいはグループの数が「２」より大きくてもよい。本変形例によれば、さまざまな系列の数に本発明を適用できる。
【０１１３】
本発明の実施例において、トレーニング信号における「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号関係として、各成分が直交の関係を有している行列を示している。しかしながらこれに限らず例えば、各成分が直交の関係でなくても、加算や減算のような簡単な演算によって、各所望の成分を取り出すことができるような符号関係を有している行列であればよい。本変形によれば、トレーニング信号における「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号として、さまざまな符号関係を使用できる。
【０１１４】
本発明の実施例において、制御部３０は、端末装置の処理速度を測定している。しかしながらこれに限らず例えば、制御部３０、複数の端末装置のそれぞれから、処理速度に関する情報を受けつけてもよい。そのため、割当モードの開始前、あるいは開始直後に端末装置は、処理速度に関する情報を送信する。また、制御部３０は、受けつけた情報をもとに、処理速度の特定を実行する。本変形例によれば、処理速度に関する情報を受けつけるので、処理速度を正確に特定できる。
【０１１５】
本発明の実施例において、制御部３０は、複数の端末装置のそれぞれに対する処理速度を特定し、処理速度の高い端末装置に対する送信用タイミングが先になるように、タイミングの割当を実行する。しかしながらこれに限らず例えば、制御部３０は、複数の端末装置のそれぞれに対するデバイスクラスを特定してもよい。デバイスクラスには、ハンドヘルドやＰＣが含まれる。さらに、制御部３０は、ＰＣに対する送信用タイミングが先になるように、タイミングの割当を実行してもよい。また、制御部３０は、複数の端末装置のうち、過去に受信したレート情報に「Ｎｕｌｌ」や「Ｄｅｆａｕｌｔ」が含まれた端末装置を特定してもよい。さらに、制御部３０は、特定した端末装置に対する送信用タイミングが先になるように、タイミングの割当を実行してもよい。本変形例によれば、さまざまな要因に応じて、タイミングの割当を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｃ）は、図２の通信システムにおけるパケットフォーマットを示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｄ）は、図２の通信システムにおけるトレーニング信号用のパケットフォーマットを示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｄ）は、図２の通信システムにおける別のトレーニング信号用のパケットフォーマットを示す図である。
【図６】図２の通信システムにおいて最終的に送信されるパケット信号のパケットフォーマットを示す図である。
【図７】図２の第１無線装置の構成を示す図である。
【図８】図７における周波数領域の信号の構成を示す図である。
【図９】図７の制御部におけるタイミングの割当の概要を説明するための図である。
【図１０】図７のベースバンド処理部の構成を示す図である。
【図１１】図１０の受信用処理部の構成を示す図である。
【図１２】図１０の送信用処理部の構成を示す図である。
【図１３】図２の通信システムにおける処理速度の特定手順を示すシーケンス図である。
【図１４】図２の通信システムにおける通信の処理手順を示すシーケンス図である。
【図１５】図７の制御部におけるタイミングの別の割当の概要を説明するための図である。
【図１６】図７の制御部におけるタイミングのさらに別の割当の概要を説明するための図である。
【図１７】図７の制御部において記憶されるレート情報のデータ構造を示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  無線装置、  １２  アンテナ、  １４  アンテナ、  ２０  無線部、  ２２  ベースバンド処理部、  ２４  変復調部、  ２６  ＩＦ部、  ３０  制御部、  １００  通信システム。
【図１】
0004832084.tif 000004
【図２】
0004832084.tif 000005
【図３】
0004832084.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004832084.tif 000009
【図７】
0004832084.tif 000010
【図８】
0004832084.tif 000011
【図９】
0004832084.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004832084.tif 000015
【図１３】
0004832084.tif 000016
【図１４】
0004832084.tif 000017
【図１５】
0004832084.tif 000018
【図１６】
0004832084.tif 000019
【図１７】
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