(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信したパケット信号のうちの第１の既知信号に対する相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出する第１検出部と、
前記第１検出部において検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出する第１処理部と、
前記第１処理部によって第２の既知信号の存在が検出された場合、前記受信部において受信したパケット信号のうちの第２の既知信号に対する相関処理を実行することによって、タイミングを検出する第２検出部と、
前記第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する第２処理部とを備え、
前記第２検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、前記第１検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定し、
前記受信部において受信したパケット信号は、複数の系列によって構成されており、複数の系列のうちのひとつに配置された第２の既知信号を基準として、他の系列に配置された第２の既知信号には、第２の既知信号内での循環的なタイミングシフトがなされており、
前記第２検出部は、
相関値をもとに、基準となる第２の既知信号に対応したタイミングと、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングとをタイミングの候補として導出する導出部と、
前記導出部において導出したタイミングの候補のうち、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングに対して、タイミングシフト量に応じたタイミングの移動を実行する移動部と、
前記移動部によって移動させたタイミングと、前記導出部において導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとをもとに、タイミングを決定する決定部とを備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信したパケット信号のうちの第１の既知信号に対する相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出する第１検出部と、
前記第１検出部において検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出する第１処理部と、
前記第１処理部によって第２の既知信号の存在が検出された場合、前記受信部において受信したパケット信号のうちの第２の既知信号に対する相関処理を実行することによって、タイミングを検出する第２検出部と、
前記第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する第２処理部とを備え、
前記受信部において受信したパケット信号のうちの第1の既知信号と第２の既知信号には、同一のパターンが含まれ、
前記受信部において受信したパケット信号は、複数の系列によって構成されており、複数の系列のうちのひとつに配置された第２の既知信号を基準として、他の系列に配置された第２の既知信号には、第２の既知信号内での循環的なタイミングシフトがなされており、
前記第２検出部は、
相関値をもとに、基準となる第２の既知信号に対応したタイミングと、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングとをタイミングの候補として導出する導出部と、
前記導出部において導出したタイミングの候補のうち、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングに対して、タイミングシフト量に応じたタイミングの移動を実行する移動部と、
前記移動部によって移動させたタイミングと、前記導出部において導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとをもとに、タイミングを決定する決定部とを備えることを特徴とする受信装置。
【請求項３】
第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信したパケット信号と第１の既知信号との相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出する第１検出部と、
前記第１検出部において検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出する第１処理部と、
前記第１処理部によって第２の既知信号の存在が検出された場合、前記受信部において受信したパケット信号と第２の既知信号との相関処理を実行することによって、タイミングを検出する第２検出部と、
前記第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する第２処理部とを備え、
前記第２検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、前記第１検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定し、
前記受信部において受信したパケット信号は、複数の系列によって構成されており、複数の系列のうちのひとつに配置された第２の既知信号を基準として、他の系列に配置された第２の既知信号には、第２の既知信号内での循環的なタイミングシフトがなされており、
前記第２検出部は、
相関値をもとに、基準となる第２の既知信号に対応したタイミングと、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングとをタイミングの候補として導出する導出部と、
前記導出部において導出したタイミングの候補のうち、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングに対して、タイミングシフト量に応じたタイミングの移動を実行する移動部と、
前記移動部によって移動させたタイミングと、前記導出部において導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとをもとに、タイミングを決定する決定部とを備えることを特徴とする受信装置。
【請求項４】
前記第１検出部において相関処理を実行するための相関器と、前記第２検出部において相関処理を実行するための相関器とを共用す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受信装置。
【請求項５】
第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信したパケット信号に対して自己相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出する第１検出部と、
前記第１検出部において検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出する第１処理部と、
前記第１処理部によって第２の既知信号の存在が検出された場合、前記受信部において受信したパケット信号と第２の既知信号との相互相関処理を実行することによって、タイミングを検出する第２検出部と、
前記第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する第２処理部とを備え、
前記第２検出部において相互相関処理を実行する際のウインドウの幅は、前記第１検出部において自己相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定し、
前記受信部において受信したパケット信号は、複数の系列によって構成されており、複数の系列のうちのひとつに配置された第２の既知信号を基準として、他の系列に配置された第２の既知信号には、第２の既知信号内での循環的なタイミングシフトがなされており、
前記第２検出部は、
相関値をもとに、基準となる第２の既知信号に対応したタイミングと、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングとをタイミングの候補として導出する導出部と、
前記導出部において導出したタイミングの候補のうち、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングに対して、タイミングシフト量に応じたタイミングの移動を実行する移動部と、
前記移動部によって移動させたタイミングと、前記導出部において導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとをもとに、タイミングを決定する決定部とを備えることを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記受信部は、第１の既知信号が含まれた別のパケット信号も受信しており、当該別のパケット信号では、第１の既知信号の後段の部分における信号点の配置が、第１のデータ信号の少なくとも一部での信号点の配置と異なっており、
前記第１処理部では、前記受信部において受信したパケット信号のうち、第１の既知信号の後段の部分における信号点の配置が、第１のデータ信号の少なくとも一部での信号点の配置に対応していれば、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出したとすることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の受信装置。
【請求項７】
前記決定部は、前記移動部によって移動させたタイミングと、前記導出部において導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとのうち、前方に存在するタイミングを選択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受信装置。
【請求項８】
前記受信部において受信したパケット信号を記憶する記憶部をさらに備え、
前記第２処理部は、前記第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する際に、前記記憶部に記憶したパケット信号中の第１のデータ信号も再び処理することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信技術に関し、特に受信したパケット信号に対するタイミングを検出する受信方法および装置ならびにそれを利用した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。このようなＭＩＭＯシステムにおけるパケット信号の先頭部分には、ＭＩＭＯシステムでない通信システム（以下、「従来システム」という）において規定された既知信号が配置されている。そのため、従来システムの受信装置は、パケット信号の先頭部分を認識し、自らにとって受信すべきでないパケット信号であると認識できる。その結果、従来システムの受信装置は、パケット信号の残りの部分の受信を中止するので、消費電力を低減できる。また、ＭＩＭＯシステムにおけるパケット信号には、従来システムの既知信号の後方に、ＭＩＭＯシステムにおいて規定された既知信号も配置されている。なぜなら、ＭＩＭＯシステムでは複数の系列が送信され、従来システムではひとつの系列が送信されているので、受信装置における信号強度が異なっており、受信装置は、それらに応じて増幅器のゲインを設定するためである。【０００６】
また、受信装置は、既知信号をもとに、タイミングの検出、周波数オフセットの検出、受信ウエイトベクトルの導出、伝送路の推定等を実行する。ここでは、タイミングの検出を説明の対象とする。受信装置は、パケット信号を受信すると、パケット信号の存在を検出するとともに、タイミングを検出する。そのため、受信装置は、受信したパケット信号と従来の既知信号との間において相関処理を実行し、相関値のピークを検出する。その際、パケット信号の存在の検出精度を高めるために、遅延時間の長いパケット信号も受信すべきであり、相関処理において加算を実行する範囲（以下、「相関ウインドウ」という）は広くされるべきである。しかしながら、相関ウインドウを広くすると、受信したパケット信号に含まれる複数の遅延波の成分を合成したタイミングが検出される。そのため、受信したパケット信号に含まれる複数の遅延波の成分の影響をそれぞれ考慮したタイミングは、検出されなくなる。その結果、高精度なタイミングの検出が実行できなくなってしまう。【０００７】
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、遅延波の成分を考慮しながらタイミングを検出する受信技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信する受信部と、受信部において受信したパケット信号のうちの第１の既知信号に対する相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出する第１検出部と、第１検出部において検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出する第１処理部と、第１処理部によって第２の既知信号の存在が検出された場合、受信部において受信したパケット信号のうちの第２の既知信号に対する相関処理を実行することによって、タイミングを検出する第２検出部と、第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する第２処理部とを備える。第２検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定する。【０００９】
「受信したパケット信号のうちの第１の既知信号に対する相関処理」とは、受信したパケット信号から第１の既知信号を検出するために実行される相関処理を示す。そのため、相関処理において、受信したパケット信号と相関が計算される対象は、任意のものでよく、受信したパケット信号の中の第１の既知信号が配置されたタイミングにおいて、相関値が大きくなるような信号であればよい。「受信したパケット信号のうちの第２の既知信号に対する相関処理」も同様である。【００１０】
この態様によると、第２検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定するので、第１検出部において第１の既知信号を高い確率にて検出でき、第２検出部において高精度にタイミングを検出できる。【００１１】
本発明の別の態様もまた、受信装置である。この装置は、第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信する受信部と、受信部において受信したパケット信号と第１の既知信号との相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出する第１検出部と、第１検出部において検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出する第１処理部と、第１処理部によって第２の既知信号の存在が検出された場合、受信部において受信したパケット信号と第２の既知信号との相関処理を実行することによって、タイミングを検出する第２検出部と、第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する第２処理部とを備える。第２検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定する。【００１２】
この態様によると、第２検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定するので、第１検出部において第１の既知信号の存在を高い確率にて検出でき、第２検出部において高精度にタイミングを検出できる。【００１３】
第１検出部において相関処理を実行するための相関器と、第２検出部において相関処理を実行するための相関器とを共用してもよい。この場合、ふたつの相関処理に使用すべき相関器を共用するので、回路規模の増加を低減できる。【００１４】
本発明のさらに別の態様もまた、受信装置である。この装置は、第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信する受信部と、受信部において受信したパケット信号に対して自己相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出する第１検出部と、第１検出部において検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出する第１処理部と、第１処理部によって第２の既知信号の存在が検出された場合、受信部において受信したパケット信号と第２の既知信号との相互相関処理を実行することによって、タイミングを検出する第２検出部と、第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する第２処理部とを備える。第２検出部において相互相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１検出部において自己相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定する。【００１５】
この態様によると、第２検出部において相互相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１検出部において自己相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定するので、第１検出部において第１の既知信号の存在を高い確率にて検出でき、第２検出部において高精度にタイミングを検出できる。また、自己相関処理と相互相関処理を使用するので、第１の既知信号の存在の検出精度とタイミングとの検出精度とをともに向上できる。【００１６】
受信部は、第１の既知信号が含まれた別のパケット信号も受信しており、当該別のパケット信号では、第１の既知信号の後段の部分における信号点の配置が、第１のデータ信号の少なくとも一部での信号点の配置と異なっており、第１処理部では、受信部において受信したパケット信号のうち、第１の既知信号の後段の部分における信号点の配置が、第１のデータ信号の少なくとも一部での信号点の配置に対応していれば、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出したとしてもよい。この場合、信号点の配置に応じて第２の既知信号の存在を検出するので、存在を通知するための付加的な信号を不要にでき、伝送効率の悪化を防止できる。【００１７】
受信部において受信したパケット信号は、複数の系列によって構成されており、複数の系列のうちのひとつに配置された第２の既知信号を基準として、他の系列に配置された第２の既知信号には、第２の既知信号内での循環的なタイミングシフトがなされており、第２検出部は、相関値をもとに、基準となる第２の既知信号に対応したタイミングと、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングとをタイミングの候補として導出する導出部と、導出部において導出したタイミングの候補のうち、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングに対して、タイミングシフト量に応じたタイミングの移動を実行する移動部と、移動部によって移動させたタイミングと、導出部において導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとをもとに、タイミングを決定する決定部とを備えてもよい。この場合、複数の系列のそれぞれに対応したタイミングから、ひとつのタイミングを決定するので、複数の系列のそれぞれの影響を考慮でき、高精度にタイミングを検出できる。【００１８】
決定部は、移動部によって移動させたタイミングと、導出部において導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとのうち、前方に存在するタイミングを選択してもよい。この場合、複数のタイミングの中から前方に存在するタイミングを選択するので、後方に配置された信号との干渉を低減でき、受信特性を向上できる。【００１９】
受信部において受信したパケット信号を記憶する記憶部をさらに備えてもよい。第２処理部は、第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する際に、記憶部に記憶したパケット信号中の第１のデータ信号も再び処理してもよい。この場合、高精度に検出したタイミングにて第１のデータ信号を再び処理するので、第１のデータ信号の処理精度を向上できる。【００２０】
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、第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を送信する送信装置と、送信装置からのパケット信号を受信する受信装置とを備える。受信装置は、受信したパケット信号のうちの第１の既知信号に対する相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出する第１検出部と、第１検出部において検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出する第１処理部と、第１処理部によって第２の既知信号の存在が検出された場合、受信したパケット信号のうちの第２の既知信号に対する相関処理を実行することによって、タイミングを検出する第２検出部と、第２検出部において検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する第２処理部とを備える。第２検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定する。【００２１】
この態様によると、第２検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１検出部において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定するので、第１検出部において第１の既知信号の存在を高い確率にて検出でき、第２検出部において高精度にタイミングを検出できる。【００２２】
本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信するステップと、受信したパケット信号のうちの第１の既知信号に対する相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出するステップと、検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出するステップと、第２の既知信号の存在が検出された場合、受信したパケット信号のうちの第２の既知信号に対する相関処理を実行することによって、タイミングを検出するステップと、検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理するステップとを備える。タイミングを検出するステップにおいて相関処理を実行する際のウインドウの幅は、仮のタイミングを検出するステップにおいて相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定する。【００２３】
本発明のさらに別の態様もまた、受信方法である。この方法は、第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信するステップと、受信したパケット信号と第１の既知信号との相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出するステップと、検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出するステップと、第２の既知信号の存在が検出された場合、受信したパケット信号と第２の既知信号との相関処理を実行することによって、タイミングを検出するステップと、検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理するステップとを備える。タイミングを検出するステップにおいて相関処理を実行する際のウインドウの幅は、仮のタイミングを検出するステップにおいて相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定する。【００２４】
仮のタイミングを検出するステップにおいて相関処理を実行するための相関器と、タイミングを検出するステップにおいて相関処理を実行するための相関器とを共用してもよい。【００２５】
本発明のさらに別の態様もまた、受信方法である。この方法は、第１の既知信号の後段に第１のデータ信号が配置され、第１のデータ信号の後段に第２の既知信号が配置され、第２の既知信号の後段に第２のデータ信号が配置されたパケット信号を受信するステップと、受信したパケット信号に対して自己相関処理を実行することによって、パケット信号中の第１の既知信号の存在を検出しながら、仮のタイミングを検出するステップと、検出した仮のタイミングにてパケット信号中の第１のデータ信号を処理することによって、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出するステップと、第２の既知信号の存在が検出された場合、受信したパケット信号と第２の既知信号との相互相関処理を実行することによって、タイミングを検出するステップと、検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理するステップとを備える。タイミングを検出するステップにおいて相互相関処理を実行する際のウインドウの幅は、仮のタイミングを検出するステップにおいて自己相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定する。【００２６】
受信するステップは、第１の既知信号が含まれた別のパケット信号も受信しており、当該別のパケット信号では、第１の既知信号の後段の部分における信号点の配置が、第１のデータ信号の少なくとも一部での信号点の配置と異なっており、
パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出するステップでは、受信したパケット信号のうち、第１の既知信号の後段の部分における信号点の配置が、第１のデータ信号の少なくとも一部での信号点の配置に対応していれば、パケット信号中の第２の既知信号の存在を検出したとしてもよい。【００２７】
受信するステップにおいて受信したパケット信号は、複数の系列によって構成されており、複数の系列のうちのひとつに配置された第２の既知信号を基準として、他の系列に配置された第２の既知信号には、第２の既知信号内での循環的なタイミングシフトがなされており、タイミングを検出するステップは、相関値をもとに、基準となる第２の既知信号に対応したタイミングと、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングとをタイミングの候補として導出するステップと、導出したタイミングの候補のうち、タイミングシフトがなされた第２の既知信号に対応したタイミングに対して、タイミングシフト量に応じたタイミングの移動を実行するステップと、移動させたタイミングと、導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとをもとに、タイミングを決定するステップとを備えてもよい。【００２８】
タイミングを決定するステップは、移動させたタイミングと、導出したタイミングの候補のうちの基準となる第２の既知信号に対応したタイミングとのうち、前方に存在するタイミングを選択してもよい。受信したパケット信号をメモリに記憶するステップをさらに備え、パケット信号中の第２のデータ信号を処理するステップは、検出したタイミングにてパケット信号中の第２のデータ信号を処理する際に、メモリに記憶したパケット信号中の第１のデータ信号も再び処理してもよい。【００２９】
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】
【００３０】
本発明によれば、遅延波の成分を考慮しながらタイミングを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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）−（ｂ）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２の第１無線装置の構成を示す図である。
【図５】図４における周波数領域の信号の構成を示す図である。
【図６】図６（ａ）−（ｂ）は、図３（ａ）−（ｂ）におけるＬ−ＳＩＧとＨＴ−ＳＩＧでのコンスタレーションを示す図である。
【図７】図４のタイミング同期部の構成を示す図である。
【図８】図３（ａ）−（ｂ）におけるＬ−ＳＴＦ、ＨＴ−ＳＴＦのフォーマットを示す図である。
【図９】図７の相関部の構成を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）−（ｂ）は、図９の相関部に入力される信号の遅延プロファイルを示す図である。
【図１１】図１１（ａ）−（ｄ）は、図７の決定部におけるタイミング決定の概略を示す図である。
【図１２】図４のベースバンド処理部の構成を示す図である。
【図１３】図１２の受信用処理部の構成を示す図である。
【図１４】図１２の送信用処理部の構成を示す図である。
【図１５】図６のタイミング同期部におけるタイミング同期処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
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、  ３２  タイミング同期部、  ３４  相関部、  ３６  ウインドウ設定部、  ３８  ピーク検出部、  ４０  決定部、  ４２  移動部、  ４４  比較部、  １００  通信システム。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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、少なくともふたつの無線装置によって構成されるＭＩＭＯシステムに関する。無線装置のうちの一方は、送信装置に相当し、他方は、受信装置に相当する。ＭＩＭＯシステムでの通信のために、パケット信号が使用される。パケット信号の先頭部分には、従来システムにおける既知信号（以下、「Ｌ−ＳＴＦ」という）が配置される。また、Ｌ−ＳＴＦの後段には、ＭＩＭＯシステムにおける制御信号（以下、「ＨＴ−ＳＩＧ」という）が配置され、ＨＴ−ＳＩＧの後段には、ＭＩＭＯシステムにおける既知信号（以下、「ＨＴ−ＳＴＦ」という）が配置される。さらに、ＨＴ−ＳＴＦの後段には、データが配置される。受信装置は、受信したパケット信号とＬ−ＳＴＦとの相互相関処理を実行し、相関値から、パケット信号の存在を検出するとともに、仮のタイミングを検出する。ここで、パケット信号の存在の検出精度を向上させるために、相互相関処理の際のウインドウ幅はある程度大きくなるように、例えば８００ｎｓｅｃに設定される。【００３４】
一方、ＨＴ−ＳＴＦ以降は、複数の系列によって規定されており、ひとつの系列（以下、「基準系列」という）以外の系列に配置されたＨＴ−ＳＴＦは、基準系列に配置されたＨＴ−ＳＴＦを循環的にタイミングシフトしたパターンによって規定されている。また、タイミングシフト量は、系列に応じて異なるように設定され、例えば、−４００ｎｓｅｃ、−２００ｎｓｅｃというように設定されている。これは、複数の系列間において、ＨＴ−ＳＴＦの遅延波が予め形成されていることと同等である。なお、前述の仮のタイミングは、ある程度大きな値のウインドウ幅を使用しながら検出されるので、平均的なタイミングに相当する。そのため、それぞれの遅延波の成分の影響を考慮しながらのタイミングは導出されていない。本実施例に係る受信装置は、それぞれの遅延波の成分の影響を考慮しながらタイミングを導出するために、以下の処理を実行する。【００３５】
受信装置は、仮のタイミング検出後、仮のタイミングにてＨＴ−ＳＩＧを処理することによって、ＨＴ−ＳＴＦの存在を検出する。また、受信装置はウインドウ幅を小さくしながら、例えば、４００ｎｓｅｃにしながら、受信したパケット信号とＨＴ−ＳＴＦとの相互相関処理を実行する。その結果、相関値から、基準系列に対応したタイミングと、タイミングシフトがなされたタイミングとが導出される。受信装置は、後者のタイミングをタイミングシフト量だけ後方に移動させる。さらに受信装置は、基準系列に対応したタイミングと、移動させたタイミングとを比較することによって、前方に位置するタイミングを選択し、選択したタイミングをパケット信号のタイミングに決定する。【００３６】
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、従来システムには、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。【００３７】
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のいずれかが使用される。【００３８】
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。なお、データは、パケット信号として送信されており、並列に送信されるパケット信号のそれぞれは、前述のごとく「系列」と呼ばれる。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。なお、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。【００３９】
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、送信装置に対応し、第２無線装置１０ｂが、受信装置に対応する。【００４０】
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。【００４１】
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と第２無線装置１０ｂとが逆になってもよい。【００４２】
図３（ａ）−（ｂ）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）は、ＭＩＭＯシステムにおいて規定されているパケットフォーマットに相当し、図３（ｂ）は、従来システムにおいて規定されているパケットフォーマットに相当する。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。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タイミング推定用の既知信号、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が含まれている。「ＨＴ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」は、ＭＩＭＯシステムに対応したタイミング推定用の既知信号、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−ＳＴＦ」と「ＨＴ−ＳＴＦ」は、同一のパターンを有する。【００４３】
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。ここで、「−４００ｎｓ」等は、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｄｅｌａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）におけるシフト量を示す。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。【００４４】
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。なお、加減処理は、ベクトル演算にて実行される。【００４５】
「Ｌ−ＬＴＦ」から「ＨＴ−ＳＩＧ１」等までの部分は、従来システムと同様に、「５２」サブキャリアを使用する。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。図３（ｂ）では、図３（ａ）と同様に、「Ｌ−ＳＴＦ」、「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」が配置される。さらに、「Ｌ−ＳＩＧ」の後段に「データ」が配置される。【００４６】
図４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、タイミング同期部３２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。【００４７】
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（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）やＡ／Ｄ変換部も含まれる。ＡＧＣは、「Ｌ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＳＴＦ」においてゲインを設定する。【００４８】
なお、無線部２０において受信されるパケット信号のひとつは、図３（ａ）に示したフォーマット（以下、「ＭＩＭＯ用フォーマット」という）によって規定されている。すなわち、「Ｌ−ＳＴＦ」の後段に「ＨＴ−ＳＩＧ」が配置され、「ＨＴ−ＳＩＧ」の後段に「ＨＴ−ＳＴＦ」が配置され、「ＨＴ−ＳＴＦ」の後段に「データ１」等が配置されている。また、パケット信号は複数の系列によって構成されており、第１の系列、すなわち基準系列に配置された「ＨＴ−ＳＴＦ」を基準として、他の系列に配置された「ＨＴ−ＳＴＦ」にはＣＤＤがなされている。また、無線部２０において受信されるパケット受信部のひとつは、図３（ｂ）に示したフォーマット（以下、「従来用フォーマット」という）によって規定されている。すなわち、「Ｌ−ＳＴＦ」の後段に「データ」が配置されている。【００４９】
ここで、ＭＩＭＯ用フォーマットと従来用フォーマットとにおいて、「Ｌ−ＳＩＧ」までの構成は共通している。一方、ＭＩＭＯ用フォーマットでは、「Ｌ−ＳＩＧ」の直後に「ＨＴ−ＳＩＧ」が配置され、従来用フォーマットでは、「Ｌ−ＳＩＧ」の直後に「データ」が配置されている。詳細は後述するが、「データ」における信号点の配置が、「ＨＴ−ＳＩＧ」での信号点の配置と異なっている。【００５０】
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。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。【００５１】
タイミング同期部３２は、受信したパケット信号がＭＩＭＯ用フォーマットである場合、２段階に分けてタイミングを検出する。ここで、便宜上、第１段階にて検出されるタイミングを仮タイミングといい、第２段階にて検出されるタイミングをそのままタイミングという。また、説明を明瞭にするために、タイミング同期部３２における第２段階の処理は、後述する。なお、受信したパケット信号が従来用フォーマットである場合、第１段階のみが実行される。タイミング同期部３２は、第１段階の処理として、無線部２０からのパケット信号、すなわち時間領域信号２００のうちのＬ−ＳＴＦに対する相関処理を実行する。ここでは相関処理として、時間領域信号２００とＬ−ＳＴＦとの相互相関処理を実行する。なお、Ｌ−ＳＴＦは予め記憶されているものとする。さらに、タイミング同期部３２は、相関値のピークを検出し、検出した相関値のピークに対応したタイミングを仮のタイミングに決定する。【００５２】
なお、タイミング同期部３２は、以上の処理を複数の時間領域信号２００のうちのひとつに対して実行してもよく、複数の時間領域信号２００のそれぞれに対して実行してもよい。複数の時間領域信号２００のうちのひとつに対して処理を実行する場合、当該ひとつの時間領域信号２００は、固定的に選択されてもよく、信号強度等をもとに選択されてもよい。その際、第１無線装置１０ａに図示しない測定部が備えられる。また、複数の時間領域信号２００のそれぞれに対して処理を実行する場合、導出された複数の仮のタイミングのうちからひとつの仮のタイミングが選択されてもよく、導出された複数の仮のタイミングに対して平均等の統計処理が施されることによって、ひとつの仮のタイミングが導出されてもよい。以上の処理は、第２段階に対する処理についても同様である。ここでは、説明の容易化のために、ここでは、固定的に選択されたひとつの時間領域信号２００に対して相関処理を実行するものとする。タイミング同期部３２は、決定した仮のタイミングを制御部３０に通知する。【００５３】
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、図示しない第２無線装置１０ｂから送信された複数の系列のそれぞれに相当する。なお、ＭＩＭＯ用フォーマットにおける「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「ＨＴ−ＳＩＧ」の期間、および従来用フォーマットにおける「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「データ」の期間において、ベースバンド処理部２２は、制御部３０から仮のタイミングを受けつける。ベースバンド処理部２２は、受けつけた仮のタイミングをもとにウインドウを設定し、周波数領域への変換を実行する。ここで、周波数領域への変換にＦＦＴが使用されている場合、ウインドウは「ＦＦＴウインドウ」に相当する。【００５４】
一方、ＭＩＭＯ用フォーマットにおける「ＨＴ−ＬＴＦ」、「データ１」等の期間において、ベースバンド処理部２２は、制御部３０から後述するタイミングを受けつける。ベースバンド処理部２２は、受けつけたタイミングをもとにウインドウを設定し、周波数領域への変換を実行する。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。【００５５】
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。【００５６】
図５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）−（ｂ）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。【００５７】
図４に戻る。また、ベースバンド処理部２２は、図３（ａ）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】
0004624423.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、ベースバンド処理部２２は、Ｌ−ＳＴＦ等内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行する。また、シフト量は、図３（ａ）に対応するように、系列を単位にして異なった値に設定される。【００５８】
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。【００５９】
変復調部２４は、後述の制御部３０と共同して、仮のタイミングにて変換された周波数領域信号２０２中の「ＨＴ−ＳＩＧ」を復調することによって、パケット信号中の「ＨＴ−ＳＴＦ」の存在を検出する。すなわち、制御部３０は、変復調部２４において復調したパケット信号のうち、「Ｌ−ＳＩＧ」の後段の部分における信号点の配置が、「ＨＴ−ＳＩＧ」での信号点の配置に対応していれば、「ＨＴ−ＳＩＧ」の存在を検出したとする。以上の動作を説明するために、「ＨＴ−ＳＩＧ」等の信号点の配置を説明する。【００６０】
図６（ａ）−（ｂ）は、Ｌ−ＳＩＧとＨＴ−ＳＩＧでのコンスタレーションを示す。図６（ａ）は、Ｌ−ＳＩＧに対して規定されているコンスタレーションを示す。横軸が同相軸（以下、「Ｉ軸」という）を示し、縦軸が直交軸（以下、「Ｑ軸」という）を示す。図示のごとく、Ｉ軸上の「＋１」あるいは「−１」に信号点が配置される。図６（ｂ）は、ＨＴ−ＳＩＧに対して規定されているコンスタレーションを示す。図示のごとく、Ｑ軸上の「＋１」あるいは「−１」に信号点が配置されており、この配置は、Ｌ−ＳＩＧに対して規定されている信号点の配置と直交した関係になっている。【００６１】
すなわち、ＭＩＭＯフォーマットにおいて、Ｌ−ＳＩＧの後段にＨＴ−ＳＩＧが配置されているが、従来フォーマットにおいて、Ｌ−ＳＩＧの後段にＨＴ−ＳＩＧが配置されていない。そのため、制御部３０は、復調したＢＰＳＫのコンスタレーションの変化から、Ｌ−ＳＩＧの後段にＨＴ−ＳＩＧが配置されているか否かを特定する。なお、従来フォーマットでのデータでは、図６（ａ）のＢＰＳＫの他にＱＰＳＫ、１６ＱＡＭが使用される可能性もあるが、これらにおいても、図６（ｂ）と異なって、信号点はＩ軸上に所定の値を有している。そのため、復調された信号のＩ軸の値を調べることによって、制御部３０は、ＨＴ−ＳＩＧであるか否かを特定できる。また、ＨＴ−ＳＩＧが送られる場合には、Ｌ−ＳＩＧの部分の変調方式がＢＰＳＫになっている。従来システムに対応したパケット信号が受信されれば、この部分の変調方式はＢＰＳＫになっているべきであり、Ｑ成分の値は小さくなっている。一方、ＨＴ−ＳＩＧが受信されれば、Ｑ成分の値が大きくなる。このような工夫によって、ＨＴ−ＳＩＧのＡｕｔｏｄｅｔｅｃｔｉｏｎの精度を上げている。図４に戻る。【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。制御部３０は、タイミング同期部３２から仮のタイミングを受けつけると、当該仮のタイミングをベースバンド処理部２２、変復調部２４に通知する。また、制御部３０では、前述のごとく、変復調部２４において復調した信号をもとに、パケット信号中に「ＨＴ−ＳＩＧ」が存在するか否かを検出する。また、「ＨＴ−ＳＩＧ」の存在が検出された場合、制御部３０は、タイミング同期部３２に対して、時間領域信号２００のうちの「ＨＴ−ＳＴＦ」に対する相関処理の実行を指示する。タイミング同期部３２は、指示を受けつけると、無線部２０からの時間領域信号２００とＨＴ−ＳＴＦとの相互相関処理を実行することによって、タイミングを検出する。タイミング検出の詳細については、後述する。【００６４】
なお、制御部３０では、タイミング同期部３２が「ＨＴ−ＳＴＦ」との相互相関処理を実行する際のウインドウの幅が、「Ｌ−ＳＴＦ」との相互相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように指示する。制御部３０は、タイミング同期部３２によって検出されたタイミングを受けつけると、当該タイミングをベースバンド処理部２２、変復調部２４に通知する。ベースバンド処理部２２、変復調部２４は、当該タイミングにてパケット信号中の「ＨＴ−ＬＴＦ」、「データ１」等を処理する。【００６５】
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。【００６６】
図７は、タイミング同期部３２の構成を示す。タイミング同期部３２は、相関部３４、ウインドウ設定部３６、ピーク検出部３８、決定部４０を含む。決定部４０は、移動部４２、比較部４４を含む。【００６７】
相関部３４は、ひとつの時間領域信号２００を入力し、時間領域信号２００とＬ−ＳＴＳとの間における相互相関処理（以下、「第１段階」という）、および時間領域信号２００とＨＴ−ＬＴＦとの間における相互相関処理（以下、「第２段階」という）を実行する。相互相関処理を実行する際のウインドウ幅は、ウインドウ設定部３６によって設定される。ウインドウ設定部３６は、ウインドウ幅に関する指示を図示しない制御部３０から受けつけ、相関部３４のウインドウ幅を設定する。前述のごとく、パケット信号の先頭部分において、すなわち第１段階の際に、ウインドウ設定部３６は、ある程度長いウインドウ幅を設定する。また、第２段階の際に、ウインドウ設定部３６は、より短いウインドウ幅を設定する。このように、第１の段階における相関処理と第２の段階における相関処理は、相関部３４において実行される。すなわち、第１の段階と第２の段階のための相関器は共用される。そのため、相関器による回路規模の増加を低減できる。なお、Ｌ−ＳＴＦとＨＴ−ＳＴＦには、同一のパターン、すなわち波形が使用されている。【００６８】
図８は、Ｌ−ＳＴＦ、ＨＴ−ＳＴＦのフォーマットを示す。Ｌ−ＳＴＦは、第１パターンから第１０パターンまでの１０個のパターンによって構成されている。また、ひとつのパターンは、１６個の成分にて構成されている。なお、１０個のパターンは、互いに同一のパターンによって構成されている。すなわち、１６個の成分によって構成されているひとつのパターンが１０回繰り返されている。一方、ＨＴ−ＳＴＦは、ひとつのパターンが５回繰り返されている。【００６９】
図９は、相関部３４の構成を示す。相関部３４は、遅延部９０と総称される第１遅延部９０ａ、第８遅延部９０ｈ、第１５遅延部９０ｏ、保持部９２と総称される第１保持部９２ａ、第８保持部９２ｈ、第１６保持部９２ｐ、乗算部９４と総称される第１乗算部９４ａ、第８乗算部９４ｈ、第１６乗算部９４ｐ、加算部９６を含む。【００７０】
相関部３４は、図示のごとく、マッチドフィルタの構成を有しており、相関値を生成する。遅延部９０は、入力した時間領域信号２００を順次遅延させる。保持部９２は、Ｌ−ＳＴＦのパターン、すなわち波形を記憶する。ここで、第１保持部９２ａから第１６保持部９２ｐには、前述のひとつのパターンに含まれる１６個の成分がそれぞれ記憶されている。乗算部９４は、入力した時間領域信号２００、遅延部９０からの時間領域信号２００と、保持部９２に記憶したパターンとの間において乗算を実行する。加算部９６は、乗算部９４での乗算結果を加算することによって、相関値を順次生成する。【００７１】
ここで、第１段階において加算部９６は、第１乗算部９４ａでの乗算結果から第１６乗算部９４ｐまでの乗算結果を加算する。すなわち、加算部９６は、１６個の乗算結果を加算する。そのため、前述の「ある程度長いウインドウ幅」とは、ひとつのパターンに含まれる成分の数として規定される。一方、第２段階において加算部９６は、第１乗算部９４ａから第８乗算部９４ｈまでの乗算結果を加算する。すなわち、加算部９６は、８個の乗算結果を加算する。ここで、８個の成分によるウインドウ幅は、図３（ａ）におけるシフト量の絶対値「４００ｎｓｅｃ」に相当する。なお、図３（ａ）におけるシフト量の絶対値「２００ｎｓｅｃ」を考慮する場合、加算部９６は、４個の乗算結果を加算してもよい。そのため、前述の「より短いウインドウ幅」は、ひとつのパターンに含まれる成分の数よりも少ない数であって、かつＣＤＤによって生成される遅延波成分を分離できるような数として規定される。【００７２】
図１０（ａ）−（ｂ）は、相関部３４に入力される信号での遅延プロファイルを示す。ここで、パケット信号は、ふたつの系列によって構成されているものとする。図１０（ａ）は、第１段階での遅延プロファイルを示す。横軸が遅延時間を示し、縦軸が信号強度を示す。なお、先行波の遅延時間が「０ｎｓ」とされている。図１０（ａ）では、第１の系列におけるＬ−ＳＴＦと第２の系列におけるＬ−ＳＴＦがそのまま合成されているので、遅延時間が０から５０ｎｓｅｃの近傍であるときに、信号強度が大きくなる。そのため、遅延時間が０から５０ｎｓｅｃの近傍であるときに、相関部３４において導出される相関値が最も大きくなる。しかしながら、伝送路特性によっては、これらのＬ−ＳＴＦが互いに打ち消しあうように合成される場合もある。その場合、遅延時間が０から５０ｎｓｅｃでの信号強度が小さくなるので、遅延時間が５０ｎｓｅｃ以降の信号強度による影響が相対的に大きくなる。そのため、遅延時間が５０ｎｓｅｃよりも大きくなるときに、相関部３４において導出される相関値が最も大きくなる。これに対応すべく、前述のごとく、第１段階においてウインドウ幅がひとつのパターンの長さになるように規定されている。【００７３】
図１０（ｂ）は、第２段階での遅延プロファイルを示す。図１０（ａ）では、第１の系列におけるＬ−ＳＴＦと第２の系列におけるＬ−ＳＴＦがそのまま合成されているので、遅延時間が０ｎｓｅｃと４００ｎｓｅｃの近傍において、信号強度が大きくなる。このような遅延プロファイルの信号に対して第１段階でのウインドウ幅が設定されると、遅延時間が０ｎｓｅｃから４００ｎｓｅｃの間のタイミングにおいて、相関値が最も大きくなる。すなわち、遅延プロファイルのふたつのピークを分離をできない。そのため、第２段階においてウインドウ幅がひとつのパターンの半分の長さになるように規定されている。図７に戻る。【００７４】
ピーク検出部３８は、相関部３４からの相関値のピークを検出する。第１段階において、ピーク検出部３８は、ひとつのピークを検出する。なお、ピーク検出部３８は、予めしきい値を設定しておき、ピークの相関値の値がしきい値を超えたときに、Ｌ−ＳＴＦの存在を検出する。ピーク検出部３８は、Ｌ−ＳＴＦの存在を検出した場合、そのときのタイミングを決定部４０に通知する。また、ピークの相関値の値がしきい値を超えない場合、ピーク検出部３８は、ピークの検出を引き続き実行する。【００７５】
一方、ピーク検出部３８は、第２段階において、遅延時間０ｎｓｅｃ、−４００ｎｓｅｃ、−２００ｎｓｅｃ、−６００ｎｓｅｃに対応したピークを検出する。これらは、ＨＴ−ＳＴＦに対して施されるＣＤＤでのタイムシフト量に相当する。すなわち、ピーク検出部３８は、相関値をもとに、第１の系列のＨＴ−ＳＴＦに対応したタイミングと、第２の系列から第４の系列のＨＴ−ＳＴＦに対応したタイミングとをタイミングの候補として検出する。また、ピーク検出部３８は、遅延時間０ｎｓｅｃ、−４００ｎｓｅｃ、−２００ｎｓｅｃ、−６００ｎｓｅｃの順に検出を実行する。すなわち、ピーク検出部３８は、遅延時間−２００ｎｓｅｃ近傍にピークを検出した場合に遅延時間−６００ｎｓｅｃ近傍のピークを検出するが、検出しない場合に遅延時間−６００ｎｓｅｃ近傍にピークを検出しない。その場合、複数の系列の数は、「２」であると特定される。ピーク検出部３８は、検出したタイミングの候補を決定部４０に通知する。【００７６】
決定部４０は、第１段階において、ピーク検出部３８からタイミングを受けつけると、当該タイミングを仮のタイミングとして図示しない制御部３０に通知する。一方、決定部４０は、第２段階において、ピーク検出部３８からタイミングの候補を受けつける。決定部４０は、移動部４２と比較部４４とを使用しながら、タイミングの候補からタイミングを選択し、選択したタイミングを図示しない制御部３０に通知する。【００７７】
移動部４２は、タイミングの候補のそれぞれに対して、タイミングの移動を実行する。なお、移動部４２は、タイミングの候補のうち、タイミングシフトがなされたＨＴ−ＳＴＦに対応したタイミングに対して、タイミングシフト量に応じたタイミングの移動を実行する。例えば、移動部４２は、タイミングの候補のうち、遅延量−４００ｎｓｅｃに対応したタイミングを選択し、選択したタイミングを４００ｎｓｅｃ後方に移動させる。また、移動部４２は、タイミングの候補のうち、遅延量−２００ｎｓｅｃに対応したタイミングを選択し、選択したタイミングを２００ｎｓｅｃ後方に移動させる。さらに、遅延量６００ｎｓｅｃに対応したタイミングに対しても、移動部４２は同様の処理を実行する。以上の処理によって、移動部４２は、タイミングシフトがなされたＨＴ−ＳＴＦに対応したタイミングと、第１の系列に対応したタイミングとを比較可能な状態にする。【００７８】
比較部４４は、移動部４２によって移動させたタイミングと、第１の系列に対応したタイミングとをもとに、タイミングを決定する。ここでは、移動部４２によって移動させたタイミングと、第１の系列に対応したタイミングとのうち、前方に存在するタイミングを選択する。後方のタイミングを選択した場合、当該タイミングにて特定したひとつのＯＦＤＭシンボルが、次に続くＯＦＤＭシンボルであって、かつ実際のＯＦＤＭシンボルと重なるおそれがある。その際に、ＯＦＤＭシンボル間の干渉が生じるので、受信特性が悪化しやすくなる。このような悪化を抑制するために、比較部４４は、最も前方に存在するタイミングを選択する。【００７９】
図１１（ａ）−（ｄ）は、決定部４０におけるタイミング決定の概略を示す。ここでは、説明の明瞭化のために、タイミングの候補として、第１の系列のＨＴ−ＳＴＦに対応したタイミングと、第２の系列のＨＴ−ＳＴＦに対応したタイミングとが検出された場合を説明する。また、図の横軸が時間を示し、矢印がタイミングを示す。図１１（ａ）は、ピーク検出部３８において検出されたふたつのタイミングの候補を示す。ここで、「Ａ」が第２の系列のＨＴ−ＳＴＦに対応したタイミングに相当し、「Ｂ」が第１の系列のＨＴ−ＳＴＦに対応したタイミングに相当する。なお、「Ｂ」は、４５０ｎｓｅｃのタイミングにて検出されている。【００８０】
図１１（ｂ）は、移動部４２によって、図１１（ａ）の「Ａ」が４００ｎｓｅｃ後方に移動された場合を示す。このような移動によって、「Ａ」は、４００ｎｓｅｃのタイミングに位置する。比較部４４は、４００ｎｓｅｃのタイミングに位置する「Ａ」と、４５０ｎｓｅｃのタイミングに位置する「Ｂ」と比較し、前方に存在するタイミングを選択する。ここでは、「Ａ」を選択する。さらに、決定部４０は、選択したタイミングを図示しない制御部３０に通知する。【００８１】
図１１（ｃ）は、図１１（ａ）と同様に、ピーク検出部３８において検出されたふたつのタイミングの候補を示す。しかしながら、図１１（ｃ）では、「Ｂ」が３５０ｎｓｅｃのタイミングにて検出されている。図１１（ｄ）は、移動部４２によって、図１１（ｃ）の「Ａ」が４００ｎｓｅｃ後方に移動された場合を示す。このような移動によって、「Ａ」は、４００ｎｓｅｃのタイミングに位置する。比較部４４は、４００ｎｓｅｃのタイミングに位置する「Ａ」と、３５０ｎｓｅｃのタイミングに位置する「Ｂ」と比較することによって、前方に存在するタイミング「Ｂ」を選択する。さらに、決定部４０は、選択したタイミングを図示しない制御部３０に通知する。ここでは、説明を明瞭にするために、「Ａ」が０ｎｓｅｃのタイミングに存在するとしたが、実際には、それ以外のタイミングに存在してもよい。【００８２】
図１２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。【００８３】
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）に示されたようなＣＤＤ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。【００８４】
図１３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。【００８５】
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５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。なお、図３（ａ）の「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「ＨＴ−ＳＩＧ」にわたって、ＦＦＴ部７４は、仮のタイミングにて設定されるＦＦＴウインドウをもとに、ＦＦＴを実行する。一方、図３（ａ）の「ＨＴ−ＬＴＦ」、「データ１」等にわたって、ＦＦＴ部７４は、タイミングにて設定されるＦＦＴウインドウをもとに、ＦＦＴを実行する。また、図３（ｂ）の「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「データ」にわたって、ＦＦＴ部７４は、仮のタイミングにて設定されるＦＦＴウインドウをもとに、ＦＦＴを実行する。【００８６】
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、ＨＴ−ＬＴＦ等が使用される。また、ウエイトベクトルを導出するために、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。【００８７】
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ベクトルが選択される。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。【００８８】
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。【００８９】
図１４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。なお、分散部６６の後段にＩＦＦＴ部６８が配置されていてもよい。ＩＦＦＴ部６８は、周波数領域信号２０２に対してＩＦＦＴを実行し、時間領域の信号を出力する。その結果、ＩＦＦＴ部６８は、系列のそれぞれに対応した時間領域の信号を出力する。【００９０】
分散部６６は、ＩＦＦＴ部６８からの系列とアンテナ１２とを対応づける。ここでは、使用されるアンテナ１２の数と系列の数とが同一であるとするので、ひとつの系列をひとつのアンテナ１２にそのまま対応づける。さらに、分散部６６は、送信すべき系列、すなわちパケット信号のそれぞれのうち、「Ｌ−ＳＩＧ」等に対して、ＣＤＤを実行する。【００９１】
以上の構成による無線装置１０の動作を説明する。図１５は、タイミング同期部３２におけるタイミング同期処理の手順を示すフローチャートである。ウインドウ設定部３６は、制御部３０からの指示をもとに、相関部３４のウインドウ幅を「１６」に設定する（Ｓ１０）。このようなウインドウ幅のもと相関部３４による相関処理が実行された結果、ピーク検出部３８が「Ｌ−ＳＴＦ」を検出すれば（Ｓ１２のＹ）、決定部４０は、仮のタイミングを検出する（Ｓ１４）。一方、ピーク検出部３８が「Ｌ−ＳＴＦ」を検出しなければ（Ｓ１２のＮ）、相関処理が繰り返し実行される。【００９２】
変復調部２４による復調の結果、制御部３０が「ＨＴ−ＳＩＧ」を検出すれば（Ｓ１６のＹ）、ウインドウ設定部３６は、制御部３０からの指示をもとに、相関部３４のウインドウ幅を「８」に設定する（Ｓ１８）。このようなウインドウ幅のもと相関部３４による相関処理が実行された結果、ピーク検出部３８と決定部４０は、タイミングを検出する（Ｓ２０）。検出したタイミングをもとに、ベースバンド処理部２２、変復調部２４は、データを処理する（Ｓ２２）。一方、制御部３０が「ＨＴ−ＳＩＧ」を検出しなければ（Ｓ１６のＮ）、検出した仮のタイミングをもとに、ベースバンド処理部２２、変復調部２４は、データを処理する（Ｓ２４）。【００９３】
本発明の実施例によれば、第２の段階において相関処理を実行する際のウインドウの幅は、第１の段階において相関処理を実行する際のウインドウの幅よりも狭くなるように設定するので、第１の段階においてＬ−ＳＴＦを高い確率にて検出でき、第２の段階において高精度にタイミングを検出できる。また、第１の段階において相関処理を実行する際のウインドウの幅を広くするので、伝送路特性の影響によって先頭部分に到来する系列が互いに打ち消しあう場合でも、後方の部分に到来する系列を検出できる。また、後方の部分に到来する系列を検出できるので、Ｌ−ＳＴＦを高い確率にて検出できる。また、Ｌ−ＳＴＦを高い確率にて検出するので、Ｌ−ＳＴＦに続く信号を確実に処理できる。【００９４】
また、第２の段階において相関処理を実行する際のウインドウの幅を狭くするので、受信したパケット信号を構成している複数の系列を分離できる。複数の系列を分離するので、複数の系列のそれぞれに対応したタイミングを検出できる。また、第１の段階と第２の段階において、ふたつの相関処理に使用すべき相関器を共用するので、回路規模の増加を低減できる。また、ふたつの相関処理として、相互相関を使用するので、雑音の影響を低減でき、相関値のピークの検出精度を向上できる。また、相関値のピークの検出精度を向上できるので、仮のタイミングおよびタイミングの検出精度を向上できる。また、信号点の配置に応じてＨＴ−ＳＩＧの存在を検出するので、自動的に検出できる。また、自動的に検出できるので、存在を通知するための付加的な信号を不要にでき、伝送効率の悪化を防止できる。【００９５】
また、ＨＴ−ＳＩＧの存在の検出によって、パケット信号がＭＩＭＯ用フォーマットであるか、従来用フォーマットであるかを特定できる。また、複数の系列のそれぞれに対応したタイミングから、ひとつのタイミングを決定するので、複数の系列のそれぞれの影響を考慮でき、高精度にタイミングを検出できる。また、複数のタイミングの中から前方に存在するタイミングを選択するので、後方に配置されたＯＦＤＭシンボルとの干渉を低減でき、受信特性を向上できる。【００９６】
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。【００９７】
本発明の実施例において、相関部３４は、第１の段階と第２の段階の両方に対して、相互相関処理を実行している。しかしながらこれに限らず例えば、相関部３４は、第１の段階において自己相関処理を実行し、第２の段階において相互相関処理を実行してもよい。その場合、保持部９２は、既に受信した時間領域信号２００を記憶すればよい。また、このような構成においても、ウインドウ設定部３６は、第１の段階でのウインドウの幅よりも第２の段階でのウインドウの幅を狭くするように設定する。また、相関部３４は、第１段階と第２段階の両方において自己相関処理を実行してもよい。本変形例によれば、第１の段階でのＬ−ＳＴＦの検出確率を向上できる。つまり、第２段階において、第１段階よりも狭いウインドウの幅によって相関処理が実行されればよい。【００９８】
本発明の実施例において、タイミング同期部３２においてタイミングが検出された後、当該タイミングをもとに、ベースバンド処理部２２、変復調部２４は、「ＨＴ−ＬＴＦ」、「データ１」等を受信処理している。しかしながらこれに限らず例えば、タイミングが検出された後に、ベースバンド処理部２２、変復調部２４は、「Ｌ−ＳＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「ＨＴ−ＳＩＧ」を受信処理してもよい。そのため、無線装置１０には、時間領域信号２００を記憶するための記憶部が設けられ、タイミングが検出された後にベースバンド処理部２２、変復調部２４は、記憶部に記憶した時間領域信号２００中の「Ｌ−ＳＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「ＨＴ−ＳＩＧ」も再び処理する。本変形例によれば、高精度に検出したタイミングにて「ＨＴ−ＳＩＧ」を再び受信処理するので、「ＨＴ−ＳＩＧ」の処理精度を向上できる。【００９９】
本発明の実施例において、比較部４４は、複数のタイミングのうち、最も前方に存在するタイミングを選択している。しかしながらこれに限らず例えば、比較部４４は、複数のタイミングに対して統計処理を実行することによって、タイミングを決定してもよい。例えば、タイミングのそれぞれに対応した相関値に応じた重みづけを行いながら、タイミングに対して平均処理を実行してもよい。本変形例によれば、複数のタイミングの影響を考慮しながら、タイミングを決定できる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明によれば、遅延波の成分を考慮しながらタイミングを検出できる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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