(57)【要約】【課題】  受信した信号の種類に関係なく、ウエイトを計算する。【解決手段】  相関部２００は、デジタル受信信号３００と所定の信号から相関値を計算する。受信ウエイトベクトル計算部６８は、デジタル受信信号３００がスペクトル拡散方式に対応している場合は、スペクトル拡散された信号にもとづいて、ＬＭＳアルゴリズムを適用し、デジタル受信信号３００がＯＦＤＭ変調方式に対応している場合は、時間領域の信号にもとづいて、ＬＭＳアルゴリズムを適用して、受信ウエイトベクトル信号３１２を計算する。乗算部６２は、デジタル受信信号３００を受信ウエイトベクトル信号３１２で重み付けし、加算部６４は乗算部６２の出力を加算する。ＦＦＴ部２０２は、合成信号３０４をＦＦＴして、周波数領域の信号を出力する。逆拡散部２０４は、合成信号３０４を逆拡散して、逆拡散された信号を出力する。【選択図】  図６
2005191997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号をそれぞれ入力する入力部と、
前記入力した複数の信号から、複数の重み係数を計算する計算部と、
前記計算した複数の重み係数で、前記入力した複数の信号をそれぞれ重み付けて合成する合成部と、
前記入力した複数の信号が、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号のいずれかを判別する判別部と、
前記入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、前記合成した信号を時間領域から周波数領域に変換して復調する第１復調部と、
前記入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に、前記合成した信号を復調する第２復調部とを備え、
前記計算部は、前記入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、時間領域のマルチキャリア信号にもとづいて前記複数の重み係数をそれぞれ計算することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記判別部で判別したマルチキャリア信号以外の信号は、スペクトル拡散した信号であり、
前記計算部は、前記複数の重み係数を計算するための適応アルゴリズムに使用すべきトレーニング信号として、前記入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に使用すべき時間領域のマルチキャリア信号と、前記入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に使用すべきスペクトル拡散した信号をそれぞれ記憶し、
前記第２復調部は、前記合成した信号を逆拡散して復調することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記入力部に入力した複数の信号が、マルチキャリア信号以外の信号からマルチキャリア信号に変化された場合に、前記第２復調部から前記第１復調部に復調処理の切換を指示する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記入力部に入力した複数の信号が、マルチキャリア信号からマルチキャリア信号以外の信号に変化された場合に、前記第１復調部から前記第２復調部に復調処理の切換を指示する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項５】
入力した複数の信号から、複数の重み係数を計算し、前記計算した複数の重み係数で、前記入力した複数の信号をそれぞれ重み付けて合成する場合にわたって、前記入力した複数の信号が、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号に関係なく、前記入力した複数の信号を時間領域の信号にもとづいて処理し、前記複数の重み係数をそれぞれ計算することを特徴とする受信方法。
【請求項６】
無線ネットワークを介して、複数の信号をそれぞれ入力するステップと、
前記入力した複数の信号から、複数の重み係数を計算してメモリに記憶するステップと、
前記メモリに記憶した複数の重み係数で、前記入力した複数の信号をそれぞれ重み付けて合成するステップと、
前記入力した複数の信号が、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号のいずれかを判別するステップと、
前記入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、前記合成した信号を時間領域から周波数領域に変換して復調するステップと、
前記入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に、前記合成した信号を復調するステップとを備え、
前記計算してメモリに記憶するステップは、前記入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、時間領域のマルチキャリア信号にもとづいて前記複数の重み係数をそれぞれ計算することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信技術に関し、特に複数のアンテナで受信した信号にアダプティブアレイ信号処理する受信方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス通信において、一般的に限りある周波数資源の有効利用が望まれている。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、複数のアンテナでそれぞれ送受信される信号の振幅と位相を制御して、アンテナの指向性パターンを形成する。すなわち、アダプティブアレイアンテナを備えた装置は、複数のアンテナで受信した信号の振幅と位相をそれぞれ変化させ、変化した複数の受信信号をそれぞれ加算して、当該振幅と位相との変化量（以下、「ウエイト」という）に応じた指向性パターンのアンテナで受信される信号と同等の信号を受信する。また、ウエイトに応じたアンテナの指向性パターンによって信号が送信される。
【０００３】
アダプティブアレイアンテナ技術において、ウエイトを算出するための処理の一例には、最小二乗誤差（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）法にもとづく方法がある。ＭＭＳＥ法において、ウエイトの最適値を与える条件としてウィナー解が知られており、さらにウィナー解を直接解くよりも計算量が少ない漸化式も知られている。漸化式としては、例えば、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムやＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムなどの適応アルゴリズムが使用される。
【０００４】
一方、データの伝送速度の高速化と伝送品質の改善を目的として、データをマルチキャリア変調して、マルチキャリア信号を伝送する場合がある。マルチキャリア信号をアダプティブアレイアンテナ技術に適合させる場合、マルチキャリア信号に対応したウエイトを計算する必要がある。そのため、一般的に受信した時間領域のマルチキャリア信号を周波数領域のマルチキャリア信号に変換し、当該周波数領域のマルチキャリア信号に対して、処理を実行していた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２１００９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周波数領域のマルチキャリア信号に対して、適応アルゴリズム処理を実行し、マルチキャリア信号に含まれたサブキャリア単位にウエイトを計算する場合は、サブキャリア数の増加によって、処理量が増加する。また、受信した信号がマルチキャリア信号以外の例えばスペクトル拡散した信号を含む場合に、両者に対応すべく適応アルゴリズムの処理方法を切り換えなければならない。また、適応アルゴリズムの処理方法の切換は、回路を実装する場合においても、周波数領域の信号とそれ以外の信号に対して、動作タイミングや参照信号の取り扱い方に影響を及ぼすため、追加回路が必要になる場合もある。
【０００６】
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、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号を複数のアンテナでそれぞれ受信し、受信した信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する受信方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、受信装置である。この装置は、複数の信号をそれぞれ入力する入力部と、入力した複数の信号から、複数の重み係数を計算する計算部と、計算した複数の重み係数で、入力した複数の信号をそれぞれ重み付けて合成する合成部と、入力した複数の信号が、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号のいずれかを判別する判別部と、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、合成した信号を時間領域から周波数領域に変換して復調する第１復調部と、入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に、合成した信号を復調する第２復調部とを備える。この装置において、計算部は、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、時間領域のマルチキャリア信号にもとづいて複数の重み係数をそれぞれ計算してもよい。
以上の装置により、マルチキャリア信号以外の信号の場合と同様に、マルチキャリア信号を時間領域で処理して複数の重み係数を計算するために、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号に関係なくアダプティブアレイ処理を実行できる。
【０００８】
判別部で判別したマルチキャリア信号以外の信号は、スペクトル拡散した信号であり、計算部は、複数の重み係数を計算するための適応アルゴリズムに使用すべきトレーニング信号として、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に使用すべき時間領域のマルチキャリア信号と、入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に使用すべきスペクトル拡散した信号をそれぞれ記憶し、第２復調部は、合成した信号を逆拡散して復調してもよい。
【０００９】
入力部に入力した複数の信号が、マルチキャリア信号以外の信号からマルチキャリア信号に変化された場合に、第２復調部から第１復調部に復調処理の切換を指示する制御部をさらに備えてもよい。入力部に入力した複数の信号が、マルチキャリア信号からマルチキャリア信号以外の信号に変化された場合に、第１復調部から第２復調部に復調処理の切換を指示する制御部をさらに備えてもよい。
【００１０】
本発明の別の態様は、受信方法である。この方法は、入力した複数の信号から、複数の重み係数を計算し、計算した複数の重み係数で、入力した複数の信号をそれぞれ重み付けて合成する場合にわたって、入力した複数の信号が、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号に関係なく、入力した複数の信号を時間領域の信号にもとづいて処理し、複数の重み係数をそれぞれ計算する。
【００１１】
本発明のさらに別の態様も、受信方法である。この方法は、複数の信号をそれぞれ入力するステップと、入力した複数の信号から、複数の重み係数を計算するステップと、計算した複数の重み係数で、入力した複数の信号をそれぞれ重み付けて合成するステップと、入力した複数の信号が、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号のいずれかを判別するステップと、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、合成した信号を時間領域から周波数領域に変換して復調するステップと、入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に、合成した信号を復調するステップとを備える。この方法において、計算するステップは、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、時間領域のマルチキャリア信号にもとづいて複数の重み係数をそれぞれ計算してもよい。
【００１２】
判別するステップで判別したマルチキャリア信号以外の信号は、スペクトル拡散した信号であり、計算するステップは、複数の重み係数を計算するための適応アルゴリズムに使用すべきトレーニング信号として、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に使用すべき時間領域のマルチキャリア信号と、入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に使用すべきスペクトル拡散した信号をそれぞれ記憶し、合成した信号を復調するステップは、合成した信号を逆拡散して復調してもよい。
【００１３】
入力した複数の信号が、マルチキャリア信号以外の信号からマルチキャリア信号に変化された場合に、合成した信号を復調するステップから合成した信号を時間領域から周波数領域に変換して復調するステップに復調処理の切換を指示するステップをさらに備えてもよい。入力した複数の信号が、マルチキャリア信号からマルチキャリア信号以外の信号に変化された場合に、合成した信号を時間領域から周波数領域に変換して復調するステップから合成した信号を復調するステップに復調処理の切換を指示するステップをさらに備えてもよい。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークを介して、複数の信号をそれぞれ入力するステップと、入力した複数の信号から、複数の重み係数を計算してメモリに記憶するステップと、メモリに記憶した複数の重み係数で、入力した複数の信号をそれぞれ重み付けて合成するステップと、入力した複数の信号が、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号のいずれかを判別するステップと、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、合成した信号を時間領域から周波数領域に変換して復調するステップと、入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に、合成した信号を復調するステップとを備える。このプログラムにおいて、計算してメモリに記憶するステップは、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に、時間領域のマルチキャリア信号にもとづいて複数の重み係数をそれぞれ計算してもよい。
【００１５】
判別するステップで判別したマルチキャリア信号以外の信号は、スペクトル拡散した信号であり、計算してメモリに記憶するステップは、複数の重み係数を計算するための適応アルゴリズムに使用すべきトレーニング信号として、入力した複数の信号がマルチキャリア信号の場合に使用すべき時間領域のマルチキャリア信号と、入力した複数の信号がマルチキャリア信号以外の信号の場合に使用すべきスペクトル拡散した信号をそれぞれ記憶し、合成した信号を復調するステップは、合成した信号を逆拡散して復調してもよい。
【００１６】
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】
【００１７】
本発明によれば、マルチキャリア信号あるいはマルチキャリア信号以外の信号を複数のアンテナでそれぞれ受信し、受信した信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する受信方法および装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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、複数のアンテナでそれぞれ受信した複数の信号に対して、アダプティブアレイ信号処理を実行する基地局装置に関し、当該基地局装置として、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の基地局装置を想定する。ここで、基地局装置が処理対象とする無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠したシステム、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠したシステム、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇに準拠したシステムとする。すなわち、基地局装置は、無線周波数として２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚを使用可能であり、ベースバンドでの２次変調方式として、スペクトル拡散方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を使用可能である。
【００１９】
基地局装置は、例えばスイッチによって外部から無線周波数を設定される。すなわち、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯のいずれか一方が選択的に使用可能にされる。５ＧＨｚ帯に設定された場合は、２次変調方式としてＯＦＤＭ変調方式が使用されるが、２．４ＧＨｚ帯に設定された場合は、スペクトル拡散方式とＯＦＤＭ変調方式のいずれかが使用される。本実施例に係る基地局装置は、アダプティブアレイ信号処理で受信ウエイトベクトルを推定するために適応アルゴリズムを処理するが、適応アルゴリズムでのトレーニング信号は、ＯＦＤＭ変調方式がなされている場合であっても、時間領域の信号で記憶されている。また、スペクトル拡散通信の場合には、スペクトル拡散された信号が記憶されている。すなわち、２次変調がなされた信号に対して、適応アルゴリズムを適用する。そのため、２次変調が、スペクトル拡散方式かＯＦＤＭ変調方式かに依存しない。さらに、トレーニング終了後においても、参照信号にすべき判定信号の値を変更するのみで、同一の適応アルゴリズムの処理が適用される。
【００２０】
図１は、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、端末装置１０、基地局装置３４、ネットワーク３２を含む。端末装置１０は、ベースバンド部２６、モデム部２８、無線部３０、端末用アンテナ１６を含み、基地局装置３４は、基地局用アンテナ１４と総称される第１基地局用アンテナ１４ａ、第２基地局用アンテナ１４ｂ、第Ｎ基地局用アンテナ１４ｎ、無線部１２と総称される第１無線部１２ａ、第２無線部１２ｂ、第Ｎ無線部１２ｎ、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２、制御部２４を含む。また、信号として、デジタル受信信号３００と総称される第１デジタル受信信号３００ａ、第２デジタル受信信号３００ｂ、第Ｎデジタル受信信号３００ｎ、デジタル送信信号３０２と総称される第１デジタル送信信号３０２ａ、第２デジタル送信信号３０２ｂ、第Ｎデジタル送信信号３０２ｎ、合成信号３０４、分離前信号３０８、信号処理部制御信号３１０、無線部制御信号３１８、モデム部制御信号３３２を含む。
【００２１】
基地局装置３４のベースバンド部２２は、ネットワーク３２とのインターフェースであり、端末装置１０のベースバンド部２６は、端末装置１０と接続したＰＣや、端末装置１０内部のアプリケーションとのインターフェースであり、それぞれ通信システム１００で伝送の対象となる情報信号の送受信処理を行う。また、誤り訂正や自動再送処理がなされてもよいが、ここではこれらの説明を省略する。
【００２２】
基地局装置３４のモデム部２０、端末装置１０のモデム部２８は、変調処理として、キャリアを情報信号で変調して送信信号を生成し、復調処理として、受信信号を復調して送信された情報信号を再生する。ここでは、スペクトル拡散方式に対応した拡散部と逆拡散部を含み、またＯＦＤＭ変調方式に対応したＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部とＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部を含む。
【００２３】
信号処理部１８は、アダプティブアレイアンテナによる送受信処理に必要な信号処理を行う。
基地局装置３４の無線部１２、端末装置１０の無線部３０は、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２、ベースバンド部２６、モデム部２８で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。ここでは、通信システム１００としてＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇに準拠した無線ＬＡＮを想定するため、無線部１２の無線周波数は、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯に対応する。さらに、無線周波数の値は、図示しないスイッチによって、ユーザから設定されるものとする。
【００２４】
基地局装置３４の基地局用アンテナ１４、端末装置１０の端末用アンテナ１６は、無線周波数の信号を送受信処理する。アンテナの指向性は任意でよく、基地局用アンテナ１４のアンテナ数はＮとされる。
制御部２４は、無線部１２、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２のタイミングやチャネル配置を制御する。
【００２５】
図２は、実施例に係るバーストフォーマットの構成のひとつの態様を示す。図示したバーストフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格のＳｈｏｒｔＰＬＣＰに相当する。バースト信号は、図示のごとくプリアンブル、ヘッダ、データの領域を含み、すべてスペクトル拡散されている。さらに、プリアンブルは、ＤＢＰＳＫの変調方式で伝送速度１Ｍｂｐｓで通信され、ヘッダは、ＤＱＰＳＫの変調方式で伝送速度２Ｍｂｐｓで通信され、データは、ＣＣＫの変調方式で伝送速度１１Ｍｂｐｓで通信される。また、プリアンブルは、５６ビットのＳＹＮＣ、１６ビットのＳＦＤを含み、ヘッダは、８ビットのＳＩＧＮＡＬ、８ビットのＳＥＲＶＩＣＥ、１６ビットのＬＥＮＧＴＨ、１６ビットのＣＲＣを含む。一方、データに対応したＰＳＤＵの長さは可変である。
【００２６】
図３は、実施例に係るバーストフォーマットの構成の別の態様を示す。このバーストフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の通話チャネルに相当する。バースト信号には、ＯＦＤＭ変調方式が使用されており、ＯＦＤＭ変調方式では、一般にフーリエ変換のサイズとガードインターバルのシンボル数の合計をひとつの単位とする。このひとつの単位を本実施例ではＯＦＤＭシンボルとする。バーストの先頭から４ＯＦＤＭシンボルの間に、主としてタイミング同期とキャリア再生に使用するためのプリアンブルが配置されている。また、図２と同様に、プリアンブルに続いて、ヘッダ、データが配置される。また、図２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格にも使用され、ここでは、これを「ＯＦＤＭ型フォーマット」という。
【００２７】
図４は、実施例に係るバーストフォーマットの構成のさらに別の態様を示す。このバーストフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２.１１ｇ規格のＳｈｏｒｔ  Ｐｒｅａｍｂｌｅ  ＰＰＤＵ  ｆｏｒｍａｔに相当する。バースト信号は、図２と同様に、プリアンブル、ヘッダ、データの領域を含む。プリアンブルとヘッダは、スペクトル拡散され、さらに、プリアンブルは、ＤＢＰＳＫの変調方式で伝送速度１Ｍｂｐｓで通信され、ヘッダは、ＤＱＰＳＫの変調方式で伝送速度２Ｍｂｐｓで通信されている。一方、データは、ＯＦＤＭ変調されている。このようなフォーマットは、前述の「ＯＦＤＭ型フォーマット」と比較されるべく、ここで「混合型フォーマット」という。
【００２８】
図５は、第１無線部１２ａの構成を示す。第１無線部１２ａは、スイッチ部４０、受信部４２、送信部４４を含む。さらに、受信部４２は、周波数変換部４６、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）４８、直交検波部５０、ＡＤ変換部５２を含み、送信部４４は、増幅部５４、周波数変換部５６、直交変調部５８、ＤＡ変換部６０を含む。
【００２９】
スイッチ部４０は、図示しない制御部２４からの無線部制御信号３１８にもとづいて、受信部４２と送信部４４に対する信号の入出力を切りかえる。すなわち、送信時には送信部４４からの信号を選択し、受信時には受信部４２への信号を選択する。
受信部４２の周波数変換部４６と送信部４４の周波数変換部５６は、処理対象とする信号に対して無線周波数の５ＧＨｚ帯と２．４ＧＨｚ帯の一方と、中間周波数間の周波数変換を行う。前述のごとく、無線周波数の５ＧＨｚ帯と２．４ＧＨｚ帯の選択は、図示しないスイッチによって、予めユーザから設定されるものとする。
【００３０】
ＡＧＣ４８は、受信した信号の振幅をＡＤ変換部５２のダイナミックレンジ内の振幅にするために、利得を自動的に制御する。
直交検波部５０は、中間周波数の信号を直交検波して、ベースバンドのアナログ信号を生成する。一方、直交変調部５８は、ベースバンドのアナログ信号を直交変調して、中間周波数の信号を生成する。
ＡＤ変換部５２は、ベースバンドのアナログ信号をデジタル信号に変換し、ＤＡ変換部６０は、ベースバンドのデジタル信号をアナログ信号に変換する。
増幅部５４は、送信すべき無線周波数の信号を増幅する。
【００３１】
図６は、信号処理部１８とモデム部２０の構成を示す。信号処理部１８は、乗算部６２と総称される第１乗算部６２ａ、第２乗算部６２ｂ、第Ｎ乗算部６２ｎ、加算部６４、受信ウエイトベクトル計算部６８、参照信号生成部７０、乗算部７４と総称される第１乗算部７４ａ、第２乗算部７４ｂ、第Ｎ乗算部７４ｎ、送信ウエイトベクトル計算部７６、応答ベクトル計算部８０、相関部２００を含む。モデム部２０は、ＦＦＴ部２０２、逆拡散部２０４、復調部２０６、ＩＦＦＴ部２０８、拡散部２１０、変調部２１２を含む。また、信号として、ウエイト用参照信号３０６、受信ウエイトベクトル信号３１２と総称される第１受信ウエイトベクトル信号３１２ａ、第２受信ウエイトベクトル信号３１２ｂ、第Ｎ受信ウエイトベクトル信号３１２ｎ、送信ウエイトベクトル信号３１４と総称される第１送信ウエイトベクトル信号３１４ａ、第２送信ウエイトベクトル信号３１４ｂ、第Ｎ送信ウエイトベクトル信号３１４ｎ、応答用参照信号３２０、応答ベクトル信号３２２を含む。
【００３２】
相関部２００は、デジタル受信信号３００と所定の信号から相関値を計算する。その際、所定の信号として、少なくとも２種類の信号を記憶する。ひとつは、図２と図４のプリアンブルやヘッダの全部あるいは一部をスペクトル拡散したパターン（以下、「第１パターン」という）であり、もうひとつは、図３のプリアンブルやヘッダの全部あるいは一部を時間領域にしたパターン（以下、「第２パターン」という）である。その結果、基地局用アンテナ１４で入力した無線周波数の信号の周波数が、２．４ＧＨｚ帯の場合に、デジタル受信信号３００がＩＥＥＥ８０２．１１ｂのバーストやＩＥＥＥ８０２．１１ｇのうち混合型フォーマット場合は、第１パターンとの相関値が他方より大きくなり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのうちＯＦＤＭ型フォーマット場合は、第２パターンとの相関値が他方より大きくなる。そのため、これらを判別可能であり、判別したシステムを信号処理部制御信号３１０として、図示しない制御部２４に出力する。
【００３３】
受信ウエイトベクトル計算部６８は、デジタル受信信号３００、合成信号３０４、ウエイト用参照信号３０６から、デジタル受信信号３００の重み付けに必要な受信ウエイトベクトル信号３１２を、ＬＭＳアルゴリズムによって計算する。ここで、デジタル受信信号３００がスペクトル拡散方式に対応している場合は、スペクトル拡散された信号にもとづいて、ＬＭＳアルゴリズムを適用し、デジタル受信信号３００がＯＦＤＭ変調方式に対応している場合は、時間領域の信号にもとづいて、ＬＭＳアルゴリズムを適用する。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのうち混合型フォーマット場合は、信号処理部制御信号３１０にもとづいて、スペクトル拡散された信号にもとづいたＬＭＳアルゴリズム処理から、時間領域の信号にもとづいたＬＭＳアルゴリズム処理に切り換えられる。なお、バーストのフォーマット次第では、これとは反対のパターンで切り換えられてもよい。
【００３４】
乗算部６２は、デジタル受信信号３００を受信ウエイトベクトル信号３１２で重み付けし、加算部６４は乗算部６２の出力を加算して、合成信号３０４を出力する。
参照信号生成部７０は、トレーニング期間中は予め記憶したトレーニング信号をウエイト用参照信号３０６、応答用参照信号３２０として出力する。トレーニング信号として、デジタル受信信号３００がＩＥＥＥ８０２．１１ｂのバーストやＩＥＥＥ８０２．１１ｇの混合型フォーマット場合は、スペクトル拡散された図２や図４のプリアンブル信号を記憶し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのＯＦＤＭ型フォーマット場合は、時間領域の図３のプリアンブル信号を記憶している。またトレーニング期間後は合成信号３０４を予め規定しているしきい値で判定して、その結果をウエイト用参照信号３０６、応答用参照信号３２０として出力する。なお、判定は硬判定である必要はなく、軟判定でもよい。
【００３５】
応答ベクトル計算部８０は、送信信号に対する受信信号の受信応答特性として応答ベクトル信号３２２を、デジタル受信信号３００、応答用参照信号３２０から計算する。応答ベクトル信号３２２の計算方法は任意のものでよいが、一例として次に示すように、相関処理にもとづいて実行される。なお、デジタル受信信号３００と応答用参照信号３２０は、信号処理部１８内からだけではなく、図示しない信号線によって、他のユーザの端末装置に対応する信号処理部からも入力されるものとする。第１の端末装置に対応するデジタル受信信号３００をｘ１（ｔ）、第２の端末装置に対応するデジタル受信信号３００をｘ２（ｔ）と示し、第１の端末装置に対応する応答用参照信号３２０をＳ１（ｔ）、第２の端末装置に対応する応答用参照信号３２０をＳ２（ｔ）と示せば、ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）は、次の式で示される。
【００３６】
【数１】
2005191997.tif 000003
ここで、ｈｉｊは、第ｉ番目の端末装置から第ｊ基地局用アンテナ１４ｊまでの応答特性であり、また雑音は無視する。第１の相関行列Ｒ１は、Ｅをアンサンブル平均として、次の式で示される。
【００３７】
【数２】
2005191997.tif 000004
応答用参照信号３２０間の第２の相関行列Ｒ２も次の式のように計算される。
【００３８】
【数３】
2005191997.tif 000005
最終的に、第２の相関行列Ｒ２の逆行列と第１の相関行列Ｒ１を乗算し、次の式で示される応答ベクトル信号３２２が求められる。
【００３９】
【数４】
2005191997.tif 000006
送信ウエイトベクトル計算部７６は、分離前信号３０８の重み付けに必要な送信ウエイトベクトル信号３１４を、受信応答特性である受信ウエイトベクトル信号３１２や応答ベクトル信号３２２から推定する。送信ウエイトベクトル信号３１４の推定方法は、任意とするが、最も簡易な方法として、受信ウエイトベクトル信号３１２や応答ベクトル信号３２２をそのまま使用すればよい。あるいは、受信処理と送信処理の時間差で生じる伝搬環境のドップラー周波数変動を考慮して、従来の技術によって、受信ウエイトベクトル信号３１２や応答ベクトル信号３２２を補正してもよい。なお、ここでは、送信ウエイトベクトル信号３１４に応答ベクトル信号３２２をそのまま使用するものとする。
【００４０】
ＦＦＴ部２０２は、合成信号３０４をＦＦＴして、周波数領域の信号を出力する。逆拡散部２０４は、合成信号３０４を逆拡散して、逆拡散された信号を出力する。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの混合型フォーマット場合は、モデム部制御信号３３２にもとづいて、逆拡散部２０４の処理からＦＦＴ部２０２の処理に切り換えられる。なお、バーストのフォーマット次第では、これとは反対のパターンで切り換えられてもよい。復調部２０６は、ＦＦＴ部２０２あるいは逆拡散部２０４から出力された信号を復調する。
【００４１】
変調部２１２は、送信対象の情報を変調する。ＩＦＦＴ部２０８は、変調した情報をＩＦＦＴして、時間領域の信号を出力する。拡散部２１０は、変調した情報を拡散して、拡散した信号を出力する。なお、ＩＦＦＴ部２０８から出力された時間領域の信号と拡散部２１０から出力された拡散した信号は、分離前信号３０８と示される。
乗算部７４は、分離前信号３０８を送信ウエイトベクトル信号３１４でそれぞれ重み付けし、デジタル送信信号３０２を出力する。なお、以上の動作におけるタイミングは、信号処理部制御信号３１０に従うものとする。
【００４２】
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のロードされた予約管理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。
【００４３】
図７は、受信ウエイトベクトル計算部６８の構成を示す。受信ウエイトベクトル計算部６８は、第１受信ウエイトベクトル計算部６８ａ、第２受信ウエイトベクトル計算部６８ｂ、第Ｎ受信ウエイトベクトル計算部６８ｎを総称する。受信ウエイトベクトル計算部６８は、加算部１４０、複素共役部１４２、乗算部１４８、ステップサイズパラメータ記憶部１５０、乗算部１５２、加算部１５４、遅延部１５６を含む。
【００４４】
加算部１４０は、合成信号３０４とウエイト用参照信号３０６との間で差分を計算し、誤差信号、すなわち誤差ベクトルを出力する。この誤差信号は、複素共役部１４２で複素共役変換される。
乗算部１４８は、複素共役変換された誤差信号と、第１デジタル受信信号３００ａを乗算し、第１の乗算結果を生成する。
【００４５】
乗算部１５２は、第１の乗算結果にステップサイズパラメータ記憶部１５０で記憶されているステップサイズパラメータを乗算し、第２の乗算結果を生成する。第２の乗算結果は、遅延部１５６と加算部１５４によって、フィードバックされた後に、新たな第２の乗算結果と加算される。このような、ＬＭＳアルゴリズムによって、逐次更新された加算結果が、受信ウエイトベクトル信号３１２として出力される。以上の構成で、デジタル受信信号３００がスペクトル拡散されている場合と、デジタル受信信号３００がＯＦＤＭ変調されている場合では、ウエイト用参照信号３０６の値が異なるのみで、その他の構成は同一でもよい。
【００４６】
図８は、信号処理部１８とモデム部２０の復調処理の手順を示すフローチャートである。相関部２００は、デジタル受信信号３００から相関値を計算する（Ｓ１０）。相関値の結果より、ＯＦＤＭ信号であれば（Ｓ１２のＹ）、受信ウエイトベクトル計算部６８は、時間領域のＯＦＤＭ信号であるデジタル受信信号３００に対して、受信ウエイトベクトル信号３１２を計算する（Ｓ１４）。乗算部６２と加算部６４は、受信ウエイトベクトル信号３１２にもとづいて、デジタル受信信号３００を合成処理して、合成信号３０４を出力する（Ｓ１６）。ＦＦＴ部２０２は、合成信号３０４をＦＦＴする（Ｓ１８）。一方、相関値の結果より、ＯＦＤＭ信号でなければ（Ｓ１２のＮ）、受信ウエイトベクトル計算部６８は、スペクトル拡散された信号であるデジタル受信信号３００に対して、受信ウエイトベクトル信号３１２を計算する（Ｓ２０）。乗算部６２と加算部６４は、受信ウエイトベクトル信号３１２にもとづいて、デジタル受信信号３００を合成処理して、合成信号３０４を出力する（Ｓ２２）。逆拡散部２０４は、合成信号３０４を逆拡散する（Ｓ２４）。復調部２０６は、ＦＦＴ部２０２あるいは逆拡散部２０４の出力信号を復調する（Ｓ２６）。
【００４７】
本発明の実施例によれば、受信した信号に、マルチキャリア信号以外のスペクトル拡散された信号が含まれる場合であっても、時間領域で適応アルゴリズムを実行するために、参照信号を切り換えるのみで対応できる。また、回路を実装する場合においても、動作タイミングがほぼ近いため、簡易な修正で対応可能である。また、サブキャリア数の増加によっても、処理量の増加が小さい。
【００４８】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、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。
【００４９】
本発明の実施例において、無線部１２で使用される無線周波数は、図示しないスイッチによって切り換えられ、ひとつの無線周波数が設定されていた。しかしながらこれに限らず例えば、複数の無線周波数にそれぞれ対応した複数の無線部１２を設け、５ＧＨｚと２．４ＧＨｚの無線周波数に対して同時に使用可能であってもよい。その際は、無線部１２で検出した無線周波数と、相関部２００で検出した相関値にもとづいて、無線ＬＡＮの規格を判定する。本変形例によれば、無線周波数に関係なく複数の無線ＬＡＮの規格に適用できる。つまり、参照信号を変更して、ひとつの受信ウエイトベクトル計算部６８が複数の無線ＬＡＮの規格に適用されればよい。
【００５０】
本発明の実施例において、相関部２００が、相関値にもとづいてＩＥＥＥ８０２．１１ｂのバーストやＩＥＥＥ８０２．１１ｇの混合型フォーマット場合と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのＯＦＤＭ型フォーマット場合を判別している。しかしながらこれに限らず例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのバーストやＩＥＥＥ８０２．１１ｇの混合型フォーマット場合、すなわちバーストの先頭部分が、スペクトル拡散された信号の場合のみに対応してもよい。本変形例によれば、処理を簡易にできる。つまり、限定的であっても、ひとつの受信ウエイトベクトル計算部６８を複数の無線ＬＡＮの規格に適用できればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】実施例に係るバーストフォーマットの構成のひとつの態様を示す図である。
【図３】実施例に係るバーストフォーマットの構成の別の態様を示す図である。
【図４】実施例に係るバーストフォーマットの構成のさらに別の態様を示す図である。
【図５】図１の第１無線部の構成を示す図である。
【図６】図１の信号処理部とモデム部の構成を示す図である。
【図７】図６の受信ウエイトベクトル計算部の構成を示す図である。
【図８】図６の信号処理部とモデム部の復調処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０  端末装置、  １２  無線部、  １４  基地局用アンテナ、  １６  端末用アンテナ、  １８  信号処理部、  ２０  モデム部、  ２２  ベースバンド部、  ２４  制御部、  ２６  ベースバンド部、  ２８  モデム部、  ３０  無線部、  ３２  ネットワーク、  ３４  基地局装置、４０  スイッチ部、  ４２  受信部、  ４４  送信部、  ４６  周波数変換部、  ４８  ＡＧＣ、  ５０  直交検波部、  ５２  ＡＤ変換部、  ５４  増幅部、  ５６  周波数変換部、  ５８  直交変調部、  ６０  ＤＡ変換部、  ６２  乗算部、  ６４  加算部、  ６８  受信ウエイトベクトル計算部、  ７０  参照信号生成部、  ７４  乗算部、  ７６  送信ウエイトベクトル計算部、  ８０  応答ベクトル計算部、  １００  通信システム、  １４０  加算部、  １４２  複素共役部、  １４８  乗算部、  １５０  ステップサイズパラメータ記憶部、  １５２  乗算部、  １５４  加算部、  １５６  遅延部、  ２００  相関部、  ２０２  ＦＦＴ部、  ２０４  逆拡散部、  ２０６  復調部、  ２０８  ＩＦＦＴ部、  ２１０  拡散部、  ２１２  変調部、  ３００  デジタル受信信号、  ３０２  デジタル送信信号、  ３０４  合成信号、  ３０６  ウエイト用参照信号、  ３０８  分離前信号、  ３１０  信号処理部制御信号、  ３１２  受信ウエイトベクトル信号、  ３１４  送信ウエイトベクトル信号、  ３１８  無線部制御信号、  ３２０  応答用参照信号、  ３２２  応答ベクトル信号、  ３３２  モデム部制御信号。
【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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