(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基地局装置（以下、ＡＰ１という）と、少なくとも１つの第２の基地局装置（以下、ＡＰ２という）が同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携送信ダイバーシチで通信を行う無線通信方法において、
前記ＡＰ１が、第１のトリガフレームを前記ＡＰ２に送信するステップ１と、
前記ＡＰ１が、前記第１のトリガフレームを送信後に第１のテストフレームを前記ＳＴＡに送信するステップ２と、
前記ＡＰ２が、前記第１のトリガフレームを受信後に第２のテストフレームを前記ＳＴＡに送信するステップ３と、
前記ＳＴＡが、前記第１のテストフレームおよび前記第２のテストフレームの到来時間差ｔを検出し、その到来時間差ｔの情報を前記ＡＰ１に送信するステップ４と、
前記ＡＰ１が、前記到来時間差ｔに基づいて前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択し、その選択情報を前記ＡＰ２に送信するステップ５と、
前記ＡＰ１および前記ＡＰ２が、前記ステップ５の送受信で取得した前記選択情報に基づく前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法で前記ＳＴＡと通信を行うステップ６と
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
集中制御局に接続される第１の基地局装置（以下、ＡＰ１という）と、少なくとも１つの第２の基地局装置（以下、ＡＰ２という）があり、ＡＰ１とＡＰ２が同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携送信ダイバーシチで通信を行う無線通信方法において、
前記集中制御局が、シーケンス開始信号を前記ＡＰ１に送信するステップ１と、
前記ＡＰ１が、前記シーケンス開始信号の受信後に第１のトリガフレームを前記ＡＰ２に送信するステップ２と、
前記ＡＰ１が、前記第１のトリガフレームを送信後に第１のテストフレームを前記ＳＴＡに送信するステップ３と、
前記ＡＰ２が、前記第１のトリガフレームを受信後に第２のテストフレームを前記ＳＴＡに送信するステップ４と、
前記ＳＴＡが、前記第１のテストフレームおよび前記第２のテストフレームの到来時間差ｔを検出し、その到来時間差ｔの情報を前記ＡＰ１に送信するステップ５と、
前記ＡＰ１が、前記到来時間差ｔの情報を前記集中制御局に送信するステップ６と、
前記集中制御局が、前記到来時間差ｔに基づいて前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択し、その選択情報を前記ＡＰ１および前記ＡＰ２に送信するステップ７と、
前記ＡＰ１および前記ＡＰ２が、前記ステップ７により取得した前記選択情報に基づく前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法で前記ＳＴＡと通信を行うステップ８と
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線通信方法において、
前記ＡＰ１が前記選択情報の取得後に、第２のトリガフレームを前記ＡＰ２に送信するステップ９を有し、
前記ＡＰ１および前記ＡＰ２が前記第２のトリガフレームの送受信後に、それぞれ同一の内容のデータフレームを前記ＳＴＡに送信するステップ１０を有する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信方法において、
前記ステップ１０は、前記ＡＰ１および前記ＡＰ２が前記データフレームを送信する際に、互いの送信タイミングを調整して前記到来時間差ｔを吸収する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の無線通信方法において、
前記到来時間差ｔの他に、前記ＡＰ１と前記ＡＰ２の周波数オフセット誤差、送信ダイバーシチ用ウェイト生成精度、前記テストフレームの誤り率の少なくとも１つを前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択する基準とする
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
第１の基地局装置（以下、ＡＰ１という）と、少なくとも１つの第２の基地局装置（以下、ＡＰ２という）が同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携送信ダイバーシチで通信を行う無線通信システムにおいて、
前記ＡＰ１は、第１のトリガフレームを前記ＡＰ２に送信し、その送信後に第１のテストフレームを前記ＳＴＡに送信し、前記ＳＴＡから送信された到来時間差ｔの情報を受信し、その到来時間差ｔに基づいて前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択し、その選択情報を前記ＡＰ２に送信する手段を備え、
前記ＡＰ２は、前記第１のトリガフレームを受信後に第２のテストフレームを前記ＳＴＡに送信し、前記選択情報を受信する手段を備え、
前記ＳＴＡは、前記第１のテストフレームおよび前記第２のテストフレームの到来時間差ｔを検出し、その到来時間差ｔの情報を前記ＡＰ１に送信する手段を備え、
前記ＡＰ１と前記ＡＰ２が前記選択情報に基づく前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法で前記ＳＴＡと通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
集中制御局に接続される第１の基地局装置（以下、ＡＰ１という）と、少なくとも１つの第２の基地局装置（以下、ＡＰ２という）があり、ＡＰ１とＡＰ２が同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携送信ダイバーシチで通信を行う無線通信システムにおいて、
前記集中制御局は、
シーケンス開始信号を前記ＡＰ１に送信し、前記ＳＴＡから送信された到来時間差ｔの情報を前記ＡＰ１を介して受信し、その到来時間差ｔに基づいて前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択し、その選択情報を前記ＡＰ１および前記ＡＰ２に送信する手段を備え、
前記ＡＰ１は、前記シーケンス開始信号の受信後に第１のトリガフレームを前記ＡＰ２に送信し、その送信後に第１のテストフレームを前記ＳＴＡに送信し、前記ＳＴＡから送信された到来時間差ｔの情報を前記集中制御局に転送し、前記選択情報を受信する手段を備え、
前記ＡＰ２は、前記第１のトリガフレームを受信後に第２のテストフレームを前記ＳＴＡに送信し、前記選択情報を受信する手段を備え、
前記ＳＴＡは、前記第１のテストフレームおよび前記第２のテストフレームの到来時間差ｔを検出し、その到来時間差ｔの情報を前記ＡＰ１に送信する手段を備え、
前記ＡＰ１と前記ＡＰ２が前記選択情報に基づく前記ＡＰ連携送信ダイバーシチの方法で前記ＳＴＡと通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の無線通信システムにおいて、
前記ＡＰ１は、前記ＡＰ１が前記選択情報の取得後に、第２のトリガフレームを前記ＡＰ２に送信する手段を含み、
前記ＡＰ１および前記ＡＰ２が前記第２のトリガフレームの送受信後に、それぞれ同一の内容のデータフレームを前記ＳＴＡに送信する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基地局装置（以下、ＡＰという）が同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携送信ダイバーシチ通信を行う無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、 2.4ＧHz帯または５ＧHz帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などに基づいた基地局装置（ＡＰ）が広く普及している。これらの規格に基づいたシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で54Ｍbps の伝送速度を実現している。
【０００３】
ただし、上述した伝送速度は物理レイヤ上での伝送速度であり、ユーザにとって有効なデータのスループットではない。実際には、ＭＡＣ（Medium Access Control ）レイヤでの伝送効率が50〜70％程度であるために、スループットは30Ｍbps 程度が上限値となっている。
【０００４】
一方、有線ＬＡＮの通信速度もＦＴＴＨ（Fiber to the home ）の普及から、上昇の一途をたどっている。そのため、今後無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められることが想定される。無線区間のスループット増大のために、ＭＩＭＯやマルチユーザＭＩＭＯなど様々な空間信号処理技術が検討されているが、他の方法として通信周波数帯域の拡大も行なわれている。ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、各チャネル20ＭHzの周波数帯域が用いられていたが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、40ＭHzの周波数帯域が用いられている。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、オプションを含めると 160ＭHzまで検討されている。このように、チャネルの帯域拡大が進んでいる。
【０００５】
さらに、伝送速度を増加させる技術として、複数のＡＰが連携し、それぞれのＡＰが搭載する単数もしくは複数のアンテナを用いて、各アンテナから送信される信号の位相や振幅を変更し協調してダイバーシチ送信を行うことで、ＳＴＡ側で受信信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）を改善させるＡＰ連携送信ダイバーシチ技術が検討されている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Martin T.H. Sirait, Yuki Matsumura, Katsuhiro Temma, Koichi Ishihara, B. A. Hirantha Sithira Abeysekera, Tomoaki Kumagai and Fumiyuki Adachi, “AP Cooperative Diversity in Wireless Network Using Interference-Aware Channel Segregation Based Dynamic Channel Assignment, ” IEEE 25th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC'14), Washington D.C., USA, 2-5 Sept. 2014.
【非特許文献２】S. Jagannathan, H. Aghajan, and A. Goldsmith, “The effect of time synchronization errors on the performance of cooperative MISO systems” IEEE GlobeCom, Dec. 2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＡＰ連携送信ダイバーシチ技術では、送信ダイバーシチを行う一方のＡＰをマスタＡＰ、他方の１または複数のＡＰをスレーブＡＰとしたときに、各ＡＰの送信タイミングに差が生じた場合に、伝送速度の劣化を引き起こすことが知られている（非特許文献２）。送信タイミングのずれの要因は、ＡＰ自身が有する時刻のずれ、クロック周波数のずれ、伝搬経路差などが挙げられる。送信タイミングのずれを補正する一般的な方法として、ＧＰＳを用いた時刻同期方法や有線ネットワークを介した時刻同期方法が存在するが、無線ＬＡＮのような安価な装置でかつ、自律分散で動作を行うシステムにおいては、上記時刻同期技術を搭載することは難しい。また、ＡＰ連携送信ダイバーシチ技術では、高精度な同期が行われた場合は特性が飛躍的に改善するが、同期がずれてしまうと、かえって特性が劣化する場合がある。
【０００８】
本発明は、マスタＡＰとスレーブＡＰとの間で高精度な同期をとらなくても、ＡＰ連携送信ダイバーシチの効果を最大限に発揮させることができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、ＡＰ１（マスタＡＰ）と、少なくとも１つのＡＰ２（スレーブＡＰ）が同一チャネルを用いてＳＴＡとＡＰ連携送信ダイバーシチで通信を行う無線通信方法において、ＡＰ１が、第１のトリガフレームをＡＰ２に送信するステップ１と、ＡＰ１が、第１のトリガフレームを送信後に第１のテストフレームをＳＴＡに送信するステップ２と、ＡＰ２が、第１のトリガフレームを受信後に第２のテストフレームをＳＴＡに送信するステップ３と、ＳＴＡが、第１のテストフレームおよび第２のテストフレームの到来時間差ｔを検出し、その到来時間差ｔの情報をＡＰ１に送信するステップ４と、ＡＰ１が、到来時間差ｔに基づいてＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択し、その選択情報をＡＰ２に送信するステップ５と、ＡＰ１およびＡＰ２が、ステップ５の送受信で取得した選択情報に基づくＡＰ連携送信ダイバーシチの方法でＳＴＡと通信を行うステップ６とを有する。
【００１０】
第２の発明は、集中制御局に接続されるＡＰ１（マスタＡＰ）と、少なくとも１つのＡＰ２（スレーブＡＰ）があり、ＡＰ１とＡＰ２が同一チャネルを用いてＳＴＡとＡＰ連携送信ダイバーシチで通信を行う無線通信方法において、集中制御局が、シーケンス開始信号をＡＰ１に送信するステップ１と、ＡＰ１が、シーケンス開始信号の受信後に第１のトリガフレームをＡＰ２に送信するステップ２と、ＡＰ１が、第１のトリガフレームを送信後に第１のテストフレームをＳＴＡに送信するステップ３と、ＡＰ２が、第１のトリガフレームを受信後に第２のテストフレームをＳＴＡに送信するステップ４と、ＳＴＡが、第１のテストフレームおよび第２のテストフレームの到来時間差ｔを検出し、その到来時間差ｔの情報をＡＰ１に送信するステップ５と、ＡＰ１が、到来時間差ｔの情報を集中制御局に送信するステップ６と、集中制御局が、到来時間差ｔに基づいてＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択し、その選択情報をＡＰ１およびＡＰ２に送信するステップ７と、ＡＰ１およびＡＰ２が、ステップ７により取得した選択情報に基づくＡＰ連携送信ダイバーシチの方法でＳＴＡと通信を行うステップ８とを有する。
【００１１】
第１の発明または第２の発明の無線通信方法において、ＡＰ１が選択情報の取得後に、第２のトリガフレームをＡＰ２に送信するステップ９を有し、ＡＰ１およびＡＰ２が第２のトリガフレームの送受信後に、それぞれ同一の内容のデータフレームをＳＴＡに送信するステップ１０を有する。
【００１２】
また、ステップ１０は、ＡＰ１およびＡＰ２がデータフレームを送信する際に、互いの送信タイミングを調整して到来時間差ｔを吸収する処理を行う。
【００１３】
第１の発明または第２の発明の無線通信方法において、到来時間差ｔの他に、ＡＰ１とＡＰ２の周波数オフセット誤差、送信ダイバーシチ用ウェイト生成精度、テストフレームの誤り率の少なくとも１つをＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択する基準とする。
【００１４】
第３の発明は、ＡＰ１（マスタＡＰ）と、少なくとも１つのＡＰ２（スレーブＡＰ）が同一チャネルを用いてＳＴＡとＡＰ連携送信ダイバーシチで通信を行う無線通信システムにおいて、ＡＰ１は、第１のトリガフレームをＡＰ２に送信し、その送信後に第１のテストフレームをＳＴＡに送信し、ＳＴＡから送信された到来時間差ｔの情報を受信し、その到来時間差ｔに基づいてＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択し、その選択情報をＡＰ２に送信する手段を備え、ＡＰ２は、第１のトリガフレームを受信後に第２のテストフレームをＳＴＡに送信し、選択情報を受信する手段を備え、ＳＴＡは、第１のテストフレームおよび第２のテストフレームの到来時間差ｔを検出し、その到来時間差ｔの情報をＡＰ１に送信する手段を備え、ＡＰ１とＡＰ２が選択情報に基づくＡＰ連携送信ダイバーシチの方法でＳＴＡと通信を行う。
【００１５】
第４の発明は、集中制御局に接続されるＡＰ１（マスタＡＰ）と、少なくとも１つのＡＰ２（スレーブＡＰ）があり、ＡＰ１とＡＰ２が同一チャネルを用いてＳＴＡとＡＰ連携送信ダイバーシチで通信を行う無線通信システムにおいて、集中制御局は、シーケンス開始信号をＡＰ１に送信し、ＳＴＡから送信された到来時間差ｔの情報をＡＰ１を介して受信し、その到来時間差ｔに基づいてＡＰ連携送信ダイバーシチの方法を選択し、その選択情報をＡＰ１およびＡＰ２に送信する手段を備え、ＡＰ１は、シーケンス開始信号の受信後に第１のトリガフレームをＡＰ２に送信し、その送信後に第１のテストフレームをＳＴＡに送信し、ＳＴＡから送信された到来時間差ｔの情報を集中制御局に転送し、選択情報を受信する手段を備え、ＡＰ２は、第１のトリガフレームを受信後に第２のテストフレームをＳＴＡに送信し、選択情報を受信する手段を備え、ＳＴＡは、第１のテストフレームおよび第２のテストフレームの到来時間差ｔを検出し、その到来時間差ｔの情報をＡＰ１に送信する手段を備え、ＡＰ１とＡＰ２が選択情報に基づくＡＰ連携送信ダイバーシチの方法でＳＴＡと通信を行う。
【００１６】
第３の発明または第４の発明の無線通信システムにおいて、ＡＰ１は、ＡＰ１が選択情報の取得後に、第２のトリガフレームをＡＰ２に送信する手段を含み、ＡＰ１およびＡＰ２が第２のトリガフレームの送受信後に、それぞれ同一の内容のデータフレームをＳＴＡに送信する構成である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、マスタＡＰとＳＴＡとの間と、スレーブＡＰとＳＴＡとの間における互いの同期状態を取得し、その同期状態に応じたＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断および送信ダイバーシチ方法の選択を行うことができるので、ＡＰ連携送信ダイバーシチの効果を最大限に発揮させて伝送特性の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の無線通信システムの実施例１の処理手順を示す図である。
【図３】本発明の無線通信システムの実施例２の処理手順を示す図である。
【図４】本発明の無線通信システムの動作例１を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の無線通信システムの動作例２を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の無線通信システムの構成例を示す。
図１において、複数のＳＴＡ４０とＡＰ３０が存在し、各ＡＰ３０はネットワーク２０を介して集中制御局１０に接続される。集中制御局１０とネットワーク２０およびＡＰ３０は有線で接続されていることを想定して説明するが、必ずしも有線で接続される必要はなく、セルラを始めとした他の無線通信手段で接続されていてもよい。また、一例としてIEEE802.11a/b/g/n/acといったＣＳＭＡ／ＣＡによる無線ＬＡＮシステムを想定するが、他の無線通信システムにも容易に応用可能である。
【００２０】
ここでは、ＡＰからＳＴＡへの下りリンクのトラヒックを想定し、ＡＰ連携送信ダイバーシチを行うＡＰをマスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓとし、受信するＳＴＡをＳＴＡ４０Ｔとする。マスタＡＰ３０Ｍとは、ＡＰ連携送信ダイバーシチを行う際に主となるＡＰであり、以下に示すトリガ信号を送信してスレーブＡＰ３０Ｓとの同期をとる。スレーブＡＰとは、マスタＡＰと連携して送信ダイバーシチを行うＡＰである。
【００２１】
マスタＡＰ３０Ｍの決定方法としては、例えば、通信先のＳＴＡ４０Ｔにおいて、最も距離が近いＡＰ、もしくは受信信号電力ＲＳＳＩが大きいＡＰ、もしくは集中制御局１０からトラヒックのロードバランスや配属端末数のバランスを鑑みて決定されたＡＰとする。スレーブＡＰ３０Ｓの決定方法としては、例えば、通信先のＳＴＡ４０Ｔにおいて、マスタＡＰ３０Ｍを除いて、距離が近いＡＰ、もしくは受信信号電力ＲＳＳＩが大きい順に並べたときの上位Ｎ個（Ｎは１より大きい整数）のＡＰ、もしくは集中制御局１０からトラヒックのロードバランスや配属端末数のバランスを鑑みて決定されたＡＰとする。以下の説明では、簡単のためにＮ＝１とする。
【００２２】
（実施例１）
図２は、本発明の無線通信システムの実施例１の処理手順を示す。実施例１では、図１に示す集中制御局１０を介さずに、マスタＡＰ３０Ｍにおいて、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断と送信ダイバーシチ方法の選択を行う。
【００２３】
図２において、実施例１の処理手順は、ＡＰ間同期ステップ区間Ａと、データ送信ステップ区間Ｂに分けられる。
【００２４】
まず、マスタＡＰ３０Ｍは、自発的にスレーブＡＰ３０Ｓにトリガフレームを送信する（Ｓ11）。マスタＡＰ３０Ｍは、トリガフレームを送信したＴ１（＞０）後に、ＳＴＡ４０Ｔ宛にテストフレームを送信する（ステップＳ12）。スレーブＡＰ３０Ｓは、トリガフレームを受信し（ステップＳ13）、それがトリガフレームであることを認識すると、テストフレームを送信する準備ができてからＴ２（＞０）後に、ＳＴＡ４０Ｔ宛にテストフレームを送信する（Ｓ14）。なお、Ｔ１とＴ２の関係については、後述の図４および図５を参照して説明する。
【００２５】
ＳＴＡ４０Ｔでは、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓから送信された各テストフレームを受信し（Ｓ15）、各テストフレームの到来時間差ｔを算出し、マスタＡＰ３０Ｍへ到来時間差ｔの情報を含むフレームを送信する（Ｓ16）。ここで、マスタＡＰ３０Ｍが送信するテストフレームとスレーブＡＰ３０Ｓが送信するテストフレームは、例えばキャリア成分が中心周波数に対して正の成分のみと負の成分のみをもつように、互いに周波数スペクトルがオーバーラップしないように設定される（参考文献：特開2014-22834号公報の図６および図７）。なお、ＡＰ間の周波数オフセットに関しては、スレーブＡＰ３０ＳがマスタＡＰ３０Ｍから受信したトリガフレームから周波数オフセットを算出し、算出結果をもとにスレーブＡＰ３０Ｓで補正して送信することで周波数オフセットを補償できる。
【００２６】
マスタＡＰ３０Ｍは、各テストフレームの到来時間差ｔの情報を含むフレームを受信し（Ｓ16）、到来時間差ｔに基づき、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断を行い、可の場合は送信ダイバーシチ方法を選択し、その判断／選択結果をスレーブＡＰ３０Ｓに送信すし（Ｓ17）、スレーブＡＰ３０Ｓが受信する（Ｓ18）。なお、送信ダイバーシチ方法の選択肢は、例えば最大比合成ダイバーシチ、循環遅延ダイバーシチ、ダイバーシチ無しの３通りのうち１つとなる。また、この他に、例えば等利得合成送信ダイバーシチ、時空間符号ダイバーシチ、最小平均二乗誤差ウェイトを用いた送信ダイバーシチなど、ＡＰ連携送信ダイバーシチ方法として利用できるものであればいずれも利用できる。
【００２７】
ここで、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断基準および送信ダイバーシチ方法の選択基準は、到来時間差ｔの長さや、テストフレームを複数回送信したときのｔのばらつき（分散値など）に応じて決定されるが、例えば到来時間差ｔの長さに応じて次のようになる。
｜ｔ｜≦ｔ1 ：最大比合成ダイバーシチ
ｔ1 ＜｜ｔ｜≦ｔ2 ：循環遅延ダイバーシチ
ｔ2 ＜｜ｔ｜      ：送信ダイバーシチなし（マスタＡＰのみで送信）
【００２８】
スレーブＡＰが２台以上の場合は、到来時間差ｔは複数存在する。その場合は、絶対値の最大値で判断したり、条件を満足するＡＰのみスレーブＡＰとして送信ダイバーシチを行う。
【００２９】
ｔ1 およびｔ2 の設定値については、例えば、無線ＬＡＮのＯＦＤＭ信号の受信サンプリング間隔がＴs 、ガードインターバル長が16Ｔs だった場合に、ｔ1 ＝Ｔs 、ｔ2 ＝８Ｔs と設定することもできる。これは、最大比合成ダイバーシチがサンプリング間隔以内の到来時間差程度の条件が必要なのに対して、循環遅延ダイバーシチは先行波から最大遅延波までの間隔が８Ｔs であれば、ガードインターバルの半分程度の精度でもＡＰ連携送信ダイバーシチによる特性向上が期待できるためである。
【００３０】
マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓは、ステップＳ17およびＳ18において、到来時間差ｔに対応する判断／選択結果により、それぞれＡＰ連携送信ダイバーシチを行うか否か、行う場合にはどの送信ダイバーシチを行うかを取得することができる。以上がＡＰ間同期ステップ区間Ａである。
【００３１】
続いて、データ送信ステップ区間Ｂについて説明する。
マスタＡＰ３０ＭからスレーブＡＰ３０Ｓにトリガフレームを送信する（Ｓ19）。マスタＡＰ３０Ｍは、トリガフレームを送信したＴ1'（＞０）後に、ＳＴＡ４０Ｔ宛にデータフレームを送信する（ステップＳ20）。スレーブＡＰ３０Ｓは、トリガフレームを受信し（ステップＳ21）、それがトリガフレームであることを認識すると、データフレームを送信する準備ができてからＴ2'（＞０）後に、ＳＴＡ４０Ｔ宛にデータフレームを送信する（Ｓ22）。なお、Ｔ1'とＴ2'の関係については、後述の図４および図５を参照して説明する。
【００３２】
ＳＴＡ４０Ｔでは、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０ＳからＡＰ連携送信ダイバーシチによって送信された各データフレームを受信する（Ｓ23）。
【００３３】
（実施例２）
図３は、本発明の無線通信システムの実施例２の処理手順を示す。実施例２では、図１に示す集中制御局１０において、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断と送信ダイバーシチ方法の選択を行う。そのため、実施例１と異なり、集中制御局１０において、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断基準と送信ダイバーシチ方法の選択基準の一括管理および調整が可能である。また、マスタＡＰ３０ＭとスレーブＡＰ３０Ｓとの間では、トリガフレームの送受信以外に無線リソースを用いた情報伝送（図２のＳ17からＳ18）も不要となる。ただし、集中制御局１０において、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断と送信ダイバーシチ方法の選択を行う以外の処理は、基本的には実施例１と同様である。
【００３４】
図３において、無線通信システムの実施例２の処理手順は、ＡＰ間同期ステップ区間Ａと、データ送信ステップ区間Ｂに分けられる。
【００３５】
まず、集中制御局１０は、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断／送信方法を決定するためのシーケンスを開始するシーケンス開始信号をマスタＡＰ３０Ｍに送信する（Ｓ31）。マスタＡＰ３０Ｍはシーケンス開始信号を受信すると（Ｓ32）、スレーブＡＰ３０Ｓにトリガフレームを送信する（Ｓ33）。
マスタＡＰ３０Ｍは、トリガフレームを送信したＴ１（＞０）後に、ＳＴＡ４０Ｔ宛にテストフレームを送信する（ステップＳ34）。スレーブＡＰ３０Ｓは、トリガフレームを受信し（ステップＳ35）、それがトリガフレームであることを認識すると、テストフレームを送信する準備ができてからＴ２（＞０）後に、ＳＴＡ４０Ｔ宛にテストフレームを送信する（Ｓ36）。なお、Ｔ１とＴ２の関係については、後述の図４および図５を参照して説明する。
【００３６】
ＳＴＡ４０Ｔでは、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓから送信された各テストフレームを受信し（Ｓ37）、各テストフレームの到来時間差ｔを算出し、マスタＡＰ３０Ｍへ到来時間差ｔの情報を含むフレームを送信する（Ｓ37）。
【００３７】
マスタＡＰ３０Ｍは、各テストフレームの到来時間差ｔの情報を含むフレームを受信し、当該フレームを集中制御局１０へ送信する（Ｓ38）。集中制御局１０では、到来時間差ｔの情報を含むフレームを受信し（Ｓ39）、到来時間差ｔに基づき、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断を行い、可の場合は送信ダイバーシチ方法を選択し、その判断／選択結果をマスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓに送信する（Ｓ40）。
【００３８】
マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓは、それぞれ集中制御局１０から送信された判断／選択結果を受信し（Ｓ41，Ｓ42）、それぞれＡＰ連携送信ダイバーシチを行うか否か、行う場合にはどの送信ダイバーシチを行うかを取得することができる。以上がＡＰ間同期ステップ区間Ａである。
【００３９】
続いて、データ送信ステップ区間Ｂについて説明する。
マスタＡＰ３０ＭからスレーブＡＰ３０Ｓにトリガフレームを送信する（Ｓ43）。マスタＡＰ３０Ｍは、トリガフレームを送信したＴ1'（＞０）後に、ＳＴＡ４０Ｔ宛にデータフレームを送信する（ステップＳ44）。スレーブＡＰ３０Ｓは、トリガフレームを受信し（ステップＳ45）、それがトリガフレームであることを認識すると、データフレームを送信する準備ができてからＴ2'（＞０）後に、ＳＴＡ４０Ｔ宛にデータフレームを送信する（Ｓ46）。なお、Ｔ1'とＴ2'の関係については、後述の図４および図５を参照して説明する。
【００４０】
ＳＴＡ４０Ｔでは、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０ＳからＡＰ連携送信ダイバーシチによって送信された各データフレームを受信する（Ｓ47）。
【００４１】
以下、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ1', Ｔ2'と、ＳＴＡ40Ｔにおけるテストフレームの到来時間差ｔとの関係について、図４および図５を参照して説明する。実施例１および実施例２に共通である。
【００４２】
図４は、本発明の無線通信システムの動作例１を示す。
図４において、マスタＡＰ３０Ｍは、トリガフレームをスレーブＡＰ３０Ｓに送信してＴ１後に、テストフレーム（Ｍテスト）をＳＴＡ４０Ｔに送信する。スレーブＡＰ３０Ｓは、トリガフレームを受信して復調し、そのＴ２後に、テストフレーム（Ｓテスト）をＳＴＡ４０Ｔに送信する。
【００４３】
ここで、マスタＡＰ３０ＭとスレーブＡＰ３０Ｓとの間の伝搬遅延をＴ４、スレーブＡＰ３０Ｓでトリガフレームのプリアンブルの長さと復調するための処理遅延をＴ３とする。したがって、マスタＡＰ３０Ｍがテストフレームを送信するタイミングと、スレーブＡＰ３０Ｓがテストフレームを送信するタイミングには、すでにＴ３＋Ｔ４の遅延が生じている。この状態で、Ｔ１＝Ｔ２とすると、ＳＴＡ４０Ｔが各テストフレームを受信したときの到来時間差ｔには、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０ＳとＳＴＡ４０Ｔとの間の各伝搬遅延の他に、Ｔ３＋Ｔ４の遅延が加わることになる。
【００４４】
本発明は、このＴ３＋Ｔ４を含む到来時間差ｔに応じて、ＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断と送信ダイバーシチ方法の選択を行う。その後、マスタＡＰ３０ＭはトリガフレームをスレーブＡＰ３０Ｓに送信してＴ1'後に、一方でスレーブＡＰ３０Ｓはトリガフレームを受信して復調後のＴ2'後に、選択された送信ダイバーシチ方法によりそれぞれデータフレームをＳＴＡ４０Ｔに送信する。このとき、Ｔ１＝Ｔ1'＝Ｔ２＝Ｔ2'であれば、テストフレームを送信したときと同じ状況であるので、ＳＴＡ４０Ｔにおけるデータフレームの到来時間差ｔもほぼ同じ状況になり、選択した送信ダイバーシチ方法に対応する受信処理が行われる。
【００４５】
ここで、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓがデータフレームを送信する際に、例えばＳＴＡ４０Ｔに近いマスタＡＰ３０Ｍで送信タイミングを決めるＴ1'を到来時間差ｔで調整し、Ｔ1'＝Ｔ１＋ｔとしたのが図４の状態である。この場合には、ＳＴＡ４０Ｔにおけるデータフレームの到来時間差ｔはほぼ０となる。ただし、伝搬遅延Ｔ４、処理遅延Ｔ３、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０ＳとＳＴＡ４０Ｔとの間の各伝搬遅延は、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓのクロック精度等に応じてゆらぎが生じ、常にデータフレームの到来時間差ｔが０になる保証はない。したがって、テストフレームの到来時間差ｔに応じたＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断と送信ダイバーシチ方法の選択処理は有効に機能する。
【００４６】
図５は、本発明の無線通信システムの動作例２を示す。
動作例２に示す各パラメータＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，ｔ，Ｔ1'，Ｔ2'は、図４の動作例１と同じ定義に基づく。
【００４７】
ここでは、スレーブＡＰ３０Ｓにおける処理遅延Ｔ３が予めわかっている場合に、Ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ３としてマスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０Ｓがテストフレームを送信するタイミングを調整する。これにより、ＳＴＡ４０Ｔが各テストフレームを受信したときの到来時間差ｔには、マスタＡＰ３０ＭおよびスレーブＡＰ３０ＳとＳＴＡ４０Ｔとの間の各伝搬遅延の他に、伝搬遅延Ｔ４のみが加わる状態とする。
【００４８】
この場合には、到来時間差ｔからスレーブＡＰ３０Ｓの処理遅延Ｔ３が除外されるので、動作例１の場合に比べて到来時間差ｔは小さな値となる。その後の処理は動作例１と同様であるが、到来時間差ｔの推定精度を高めることが可能となり、到来時間差ｔに応じたＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断と送信ダイバーシチ方法の選択処理を精度よく行うことができる。
【００４９】
なお、実施例１のステップＳ12，Ｓ14、実施例２のステップＳ34，Ｓ36において各テストフレームを送信する際に、送信ダイバーシチ用ウェイトを用いて送信してもよい。例えば、最大比合成ダイバーシチの送信ダイバーシチ用ウェイトを用いて送信すると、受信側では、理想的には強い直接波１波のみが連携ダイバーシチアンテナ数分到来する。そのため、強い直接波間の到来遅延時間差を算出することになり、到来時間差ｔの推定精度が向上する。
【００５０】
また、既知のテストフレームを送受信することにより、ビット誤り率（ＢＥＲ）やパケット誤り率（ＰＥＲ）を算出することができることから、その算出結果を到来時間差ｔの代わりにマスタＡＰ３０Ｍに返信してもよい。その場合、実施例１のステップＳ17、実施例２のステップＳ40におけるＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断および送信ダイバーシチ用方法の選択は、ＢＥＲもしくはＰＥＲが所要ＢＥＲもしくは所要ＰＥＲを満足するか否かで判断する。例えば、所要ＢＥＲ＝Ｐだった場合、Ｐ以下の場合はテストフレームで送信する際に用いた送信ダイバーシチを用い、そうでない場合は、別な送信ダイバーシチを選択もしくは送信ダイバーシチを行わない。
【００５１】
また、実施例１のステップＳ17、実施例２のステップＳ40におけるＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断および送信ダイバーシチ用方法の選択は、それぞれ集中制御局１０もしくはマスタＡＰ３０Ｍで行っていたが、ＳＴＡ４０Ｔで判断することもできる。その場合、実施例１のステップＳ15、実施例２のステップＳ37において、各テストフレームの到来時間差ｔを算出した際に、同時に判断／選択を行い、マスタＡＰ３０Ｍには判断／選択結果の情報を含むフレームを送信する。
【００５２】
また、基地局間同期ステップ区間Ａを複数回繰り返してからデータ送信ステップ区間Ｂに移行することで、同期の精度を向上させることができる。また、基地局間同期ステップ区間Ａを一旦行った後にデータ送信ステップ区間Ｂを繰り返し行い、ある一定時間や周囲の環境が変動したタイミングで、再び基地局間同期ステップ区間Ａに戻ることでオーバーヘッドの削減が可能となる。
【００５３】
また、実施例１のステップＳ17、実施例２のステップＳ40におけるＡＰ連携送信ダイバーシチの可否判断および送信ダイバーシチ用方法の選択は、到来時間差ｔをもとに行ったが、送信ダイバーシチ用ウェイトの精度や周波数オフセットの推定・補償精度が特性に及ぼす影響もあるため、それらを加味して統合的に判断を行ってもよい。例えば、マスタＡＰ３０Ｍが送信するテストフレームと、スレーブＡＰ３０Ｓが送信するテストフレームにおいて、送信ダイバーシチや送信周波数オフセット補償を施して送信することで、受信側で既知のテストフレームに対してどの程度誤差が残るか推定することができるため、ＳＴＡ４０Ｔにおいて、誤り率やＥＶＭ（Eigen Vector Magnitude）、到来時間差、周波数オフセットなどを測定し、それら情報をマスタ基地局３０Ｍや集中制御局１０へ送信することで統合的に判断することができる。
【００５４】
なお、その際には次のような基準で判断してもよい。例えば、周波数オフセット推定値の絶対値｜ｆ｜に対して次のようになる。
｜ｆ｜≦ｆ1 ：最大比合成ダイバーシチ
ｆ1 ＜｜ｆ｜≦ｆ2 ：循環遅延ダイバーシチ
ｆ2 ＜｜ｆ｜      ：送信ダイバーシチなし（マスタＡＰのみで送信）
【００５５】
また、トリガフレームの送信や到来時間差ｔの情報を含むフレームの送信は、必ずしも通信チャネルで送信する必要はなく、制御情報をやり取りするチャネルが別チャネルで利用可能であればそのチャネルで送信してもよい。
【００５６】
本発明の無線通信システムにおける集中制御装置１０は、ＡＰとの間の通信インターフェースと、コンピュータと上記の処理を行うコンピュータプログラムにより実現することができる。このコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも、ネットワークを介して提供することも可能なものである。
【符号の説明】
【００５７】
１０  集中制御局
２０  ネットワーク
３０  基地局装置（ＡＰ）
３０Ｍ  マスタＡＰ
３０Ｓ  スレーブＡＰ
４０  端末装置（ＳＴＡ）
４０Ｔ  マスタＡＰおよびスレーブＡＰと通信する端末装置
【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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