(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクランブラが有する内部状態に初期値を設定すべきか否かを示す初期値設定指示に基づいて送信パケットを処理する処理方法であって、
送信パケットの物理層ヘッダを生成する手順と、
前記内部状態に初期値を設定すべき旨を示している場合には、前記物理層ヘッダにおけるパリティ信号を反転して、前記物理層ヘッダに含まれる所定のデータを前記スクランブラの内部状態の初期値として設定する手順と、
前記スクランブラの内部状態に応じて前記送信パケットにおける対象信号に所定の演算を施して出力する手順と、
を有することを特徴とする処理方法。
【請求項２】
デスクランブラが有する内部状態に応じて受信パケットにおける対象信号に所定の演算を施して受信パケットを処理する処理方法であって、
受信パケットの物理層ヘッダを分析する手順と、
初期値設定情報として前記物理層ヘッダのパリティ信号において正常な値が設定されている場合には前記対象信号の先頭データを前記デスクランブラの内部状態の初期値として設定し、前記初期値設定情報として前記物理層ヘッダのパリティ信号において正常でない値が設定されている場合には前記物理層ヘッダに含まれる所定のデータであって前記対象信号以外のデータを前記デスクランブラの内部状態の初期値として設定する手順と、
前記デスクランブラの内部状態に応じて前記対象信号に前記所定の演算を施して出力する手順と、
を有することを特徴とする処理方法。
【請求項３】
スクランブラが有する内部状態に初期値を設定すべきか否かを示す初期値設定指示に基づいた送信パケットの処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
送信パケットの物理層ヘッダを生成する手順と、
前記内部状態に初期値を設定すべき旨を示している場合には前記物理層ヘッダにおけるパリティ信号を反転して、前記物理層ヘッダに含まれる所定のデータを前記スクランブラの内部状態の初期値として設定する手順と、
前記スクランブラの内部状態に応じて前記送信パケットにおける対象信号に所定の演算を施して出力する手順と、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項４】
デスクランブラが有する内部状態に応じて受信パケットにおける対象信号に所定の演算を施す受信パケットの処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
受信パケットの物理層ヘッダを分析する手順と、
初期値設定情報として前記物理層ヘッダのパリティ信号において正常な値が設定されている場合には前記対象信号の先頭データを前記デスクランブラの内部状態の初期値として設定し、前記初期値設定情報として前記物理層ヘッダのパリティ信号において正常でない値が設定されている場合には前記物理層ヘッダに含まれる所定のデータであって前記対象信号以外のデータを前記デスクランブラの内部状態の初期値として設定する手順と、
前記デスクランブラの内部状態に応じて前記対象信号に前記所定の演算を施して出力する手順と、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のように複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、データ送信局とデータ受信局がそれぞれスクランブル／デスクランブル処理を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。【０００２】  さらに詳しくは、本発明は、送受信間で正しいスクランブル初期値を用いて適切にスクランブル／デスクランブル処理を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、本来送りたいユーザ・データの伝送効率を低下させることなく、送受信間でスクランブル初期値を共有する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００３】  有線方式によるＬＡＮ配線からユーザを解放するシステムとして、無線ＬＡＮが注目されている。無線ＬＡＮによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。近年では、無線ＬＡＮシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の導入が検討されている。例えば、２．４ＧＨｚ帯や、５ＧＨｚ帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システム並びに無線通信装置が規定されている。【０００４】  無線ネットワークに関する標準的な規格の１つにＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１（例えば、非特許文献１を参照のこと）や、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２（例えば、非特許文献２又は非特許文献３を参照のこと）、ＩＥＥＥ８０２．１５．３、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信などを挙げることができる。ＩＥＥＥ８０２．１１規格については、無線通信方式や使用する周波数帯域の違いなどにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ（例えば、非特許文献４を参照のこと）、１１ｂ、１１ｇといった拡張規格が存在する。【０００５】  ここで、無線通信システムにおいては、データ送信局側からの直接波に加えて複数の反射波・遅延波の重ね合わせがデータ受信局に届いてしまうというマルチパス環境が形成される。マルチパスにより遅延ひずみ（又は、周波数選択性フェージング）が生じ、通信に誤りが引き起こされる。そして、遅延ひずみに起因するシンボル間干渉が生じるという問題がある。【０００６】  主な遅延ひずみ対策として、ＯＦＤＭ変調に代表される、マルチキャリア（多重搬送波）伝送方式を挙げることができる。ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式では、各キャリアがシンボル区間内で相互に直交するように各キャリアの周波数が設定されている。情報伝送時には、シリアルで送られてきた情報を情報伝送レートより遅いシンボル周期毎にシリアル／パラレル変換して出力される複数のデータを各キャリアに割り当ててキャリア毎に振幅及び位相の変調を行ない、その複数キャリアについて逆ＦＦＴを行なうことで周波数軸での各キャリアの直交性を保持したまま時間軸の信号に変換して送信する。また、受信時はこの逆の操作、すなわちＦＦＴを行なって時間軸の信号を周波数軸の信号に変換して各キャリアについてそれぞれの変調方式に対応した復調を行ない、パラレル／シリアル変換して元のシリアル信号で送られた情報を再生する。ＯＦＤＭ変調方式は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇにおいて無線ＬＡＮの標準規格として採用されている。【０００７】  また、無線通信システムにおける他の問題として、データとして０乃至１が極端に連続して線状の周波数スペクトルになってしまう、という問題がある。例えばＯＦＤＭ��調方式を採用する場合、複数のサブキャリアで構成され、平均電力とピーク電力の差が大きいことから、送信側及び受信側ともに電力レンジが足りなくなってしまう。このため、伝送路上のデータを擬似的にランダム化するスクランブル処理が通常行なわれる。【０００８】  一般に、送信側において、送出データと擬似ランダム・ビットとの排他的論理和（ＥＸＯＲ）を計算することによりスクランブル処理し、その出力を送信データとする。これに対し、受信側では、受信データと擬似ランダム・ビットとのＥＸＯＲをとることでデスクランブル処理を施し、送信データを抽出することができる。この際、送受信側で同じ擬似ランダム・ビット発生器を持ち、その初期値は同じでなければならない。【０００９】  スクランブル処理を行なう無線通信システムとして、例えば無線ＬＡＮの技術標準であるＩＥＥＥ８０２．１１ａが挙げられる。図３２には、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで用いられる無線通信装置の構成例を示している。無線通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに対応する別の無線通信装置（図示しない）との間で、例えば音声通信を行なう。以下、同図を参照しながら、その無線通信動作について説明する。【００１０】  まず、送信系の動作を信号の流れに沿って説明する。コンピュータと接続されるようなデータ通信の場合、音声などのデータ信号がデータ入出力処理部１０２に入力され、適切なデジタル・データ列へと変換される。【００１１】  次いで、送信データ処理部１１０に入力され、必要であれば無線通信の相手となる無線通信装置（図示しない）に送信する通信制御データを制御部１０４から受け取り、それを適宜マルチプレックスした後に無線区間で送信されるためのフレームやスロット構造を形成して出力される。【００１２】  次いで、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長チェック）付加部１１２により、受信側での誤り検出のための冗長度が付加され、さらに暗号器１１４により暗号化が施されて出力される。【００１３】  次いで、スクランブラ１１６において、ある定められたアルゴリズム（後述）に従って擬似的にランダムになるようなスクランブル処理を施される。また、ヘッダ生成器１１７は、ＰＨＹ（物理層）ヘッダを生成する。そして、符号化器１１８により、ＰＨＹヘッダ並びにスクランブル処理後のデータに対し畳み込み符号化が施され、さらにインターリーバ１２０によりインターリーブが施される。このインターリーブ処理により、符号化されたビット列が特定の規則に従って並べ替えられるので、受信側では逆操作すなわちデインターリーブを行なうことでバースト誤りがランダム誤りに変換できる（後述）。【００１４】  次いで、変調器１２２により、送信データは送信時の信号点にマッピングされ、同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）とが出力される。その出力は複素ＩＦＦＴ部１２４により逆ＦＦＴが施されることにより、ＯＦＤＭ変調が行なわれる。【００１５】  次いで、時間波形整形部１２６において、サイクル・プリフィックス付加によるガードタイムを設け、ＯＦＤＭ変調シンボルの立ち上がりと立ち下がりが滑らかになるようなウィンドウイング処理が施されている。【００１６】  次いで、ＤＡ変換���１２８により、送信データはデジタル波形からアナログ波形へと変換され、さらにＲＦ送信器１３０により、フィルタリング、Ｉ成分とＱ成分によるベクトル変調、適切な送信周波数チャネルへの周波数変換、送信電力制御、増幅などが行なわれる。【００１７】  ＲＦ送信器１３０によりアップコンバートされた送信信号は、アンテナ共用器１３２経由でアンテナ１３４に入力され、最終的にはアンテナ１３４から電磁波として送信される。この送信信号は、無線通信の相手（図示しない）により受信される。【００１８】  なお、アンテナ共用器１３４は送信信号と受信信号を分離するために使用され、ＴＤＤ方式やＦＤＤ／ＴＤＭＡ方式においてはアンテナ・スイッチが用いられ、それ以外の方式ではデュープレクサが一般に使用される。ここではＴＤＤ方式のＩＥＥＥ８０２．１１ａを例にしているので、アンテナ・スイッチが採用されるものとする。【００１９】  次に、受信系の動作について詳細に説明する。ここでは、無線通信装置１００は、無線通信の相手である別の無線通信装置（図示しない）により、上述したＩＥＥＥ８０２．１１ａにおける送信系と同様の処理を行なって作られた送信信号を受信するものとする。【００２０】  無線通信の相手からの送信信号は、電磁波としてアンテナ１３４で受信される。その信号はアンテナ共用器１３２で自分の送信信号と分離された後に、ＲＦ受信器１４０に入力される。ＲＦ受信機１４０では、増幅、不要周波数成分の減衰、希望周波数チャネルの選択、周波数変換、受信信号振幅レベル制御、Ｉ成分とＱ成分との分離するベクトル検波、帯域制限などが行なわれ、受信信号のＩ成分とＱ成分が取り出される。【００２１】  ＲＦ受信器１４０によりダウンコンバートされた受信信号は、ＡＤ変換器１４２によりアナログ波形からデジタル波形へと変換される。次いで、同期回路１４４によりフレーム同期、並びに周波数誤差補正などが施される。ここで、電源投入直後などに可能な通信相手を探索するような場合には、この同期回路１４４にて同期信号検出を行なったり初期同期を行なったりする。初期同期やフレーム同期、周波数誤差補正などにはさまざまな構成が提案されているが、これらは本発明の要旨に直接関連しないので、本明細書ではこれ以上の説明は行なわない。【００２２】  次いで、時間波形整形部１４６によりサイクル・プリフィックス付加によるガードタイムを除去するような時間波形整形を施された後、複素ＦＦＴ部１４８によりＦＦＴが施されることによりＯＦＤＭ復調が行なわれる。【００２３】  次いで、等化器１５０において、伝送路の推定や推定結果による等化が行なわれる。場合によっては、同期回路１４４の情報も等化器１５０に入力され、伝送路推定などに使用される。なお、等化器としてさまざまな構成が提案されているが、これらは本発明の要旨に直接関連しない、本明細書ではこれ以上の説明は行なわない。【００２４】  等化器１５０の出力は復調器１５２に入力され、信号点判定が施されて受信ビット推定値が出力される。次いで、デインターリーバ１５４に入力され、符号化されたビット列を特定の規則に従って並べ替えるデインターリーブが施される。そして、復号器１５６において、送信側で施された誤り訂正符号の復号が行なわれる。【００２５】  次いで、デスクランブラ１５８では、送信側で行なわれたスクランブルの逆変換であるデスクランブル処理が施される。また、ヘッダ抽出部１５７は、復号された受信データからＰＨＹヘッダを取り出す。さらに、暗号解除器１６０により送信側で施された暗号化が解除された後、ＣＲＣチェック部１６２によりＣＲＣを外したデータとその受信ブロックのＣＲＣチェックの結果が出力される。【００２６】  次いで、受信データ処理部１６４では、受信ブロックのＣＲＣチェックの結果誤りが無いと判断されていれば、無線区間で送信のために施されたフレーム構造やスロット構造を外す。そして、データ入出力処理部１０２において、コンピュータと接続されるようなデータ通信の場合には、データ信号へと変換されて出力される。【００２７】  受信データに、無線通信の相手（図示しない）から送信された通信制御データが含まれていた場合には、その部分が受信データ処理部１６４により取り出され、受信系制御線１０６を介して制御部１０４に入力される。そして、制御部１０４では、受け取った制御データを解釈してその指示に従って、無線通信装置１００内の各部の動作制御を行なう。【００２８】  送信系の各部は、送信系制御線１０８を介して制御部１０４に接続されている。したがって、制御部１０４は、送信系制御線１０８を介して、送信系のオン・オフ制御や、ＲＦ送信器１３０の動作制御・状態監視、送信タイミングの微調整、符号化方式や信号点マッピングの方式の変更、再送制御などさまざまな送信系の動作の制御・監視を行なうことができる。【００２９】  また、受信系の各部は受信系制御線１０６を介して制御部１０４に接続されている。したがって、制御部１０４は、受信系制御線１０６を介して、受信系のオン・オフ制御や、ＲＦ受信器１４０の動作制御・状態監視、受信タイミングの微調整、復号方式や信号点デマッピングの方式の変更、再送制御などさまざまな受信系の動作の制御・監視を行なうことができる。【００３０】  図３３には、無線通信装置１００の送信系に配設されているスクランブラ１１６の構造を示している。図示のスクランブラ１１６は、７段のシフトレジスタで構成され、Ｘ１が下位ビット、Ｘ７が上位ビットであり、所定のタイミングで各ビットの値がそれぞれ隣接する上位のビットＸ２−Ｘ７へ順次シフトするように構成されている。最上位のビットＸ７は、Ｘ４からの出力との排他的論理和（ＥＸＯＲ）が取られ、その結果が最下位ビットＸ１に入力される。同時に、入力データと排他的論理和が取られ、その結果がスクランブル後のデータとして出力される。【００３１】  同図に示されるＸ１−Ｘ７には、初期値として、０００００００（すなわちオールゼロ）以外のデータが採用される。何故ならば、オールゼロではスクランブラとして機能しないからである。言い換えれば、採用される可能性のあるビット列の総数は、２７−１＝１２７個となり、そのどれを使用してもよい。スクランブルの初期値を変更することで、スクランブルから発生するスクランブル・パターンを変えることができる。【００３２】  また、図３４には、無線通信装置１００の受信系に配設されているデスクランブラ１５８の��造を示している。図示のデスクランブラは、図３３に示したスクランブラと全く同一の構成を持ち、送信側から与えられた初期値をＸ１−Ｘ７に格納し、受信入力データとＥＸＯＲをとることにより、デスクランブルを行なう。【００３３】  図３５には、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで規定されているＯＦＤＭ信号のフォーマットを示している。同図に示すように、最初にプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）が送信され、これに続いてＳＩＧＮＡＬフィールドが１ＯＦＤＭシンボルで送信され、さらに続いてＤＡＴＡフィールドが送信される。【００３４】  ＩＥＥＥ８０２．１１ａのＰＨＹヘッダは、先に述べたＳＩＧＮＡＬフィールドと、ＤＡＴＡフィールドのＭＳＢ側の１６ビットからなるＳｅｒｖｉｃｅフィールドで構成される。図３６には、ＰＨＹヘッダの構成を詳細に示している。図示のように、ＳＩＧＮＡＬフィールドは、変調方式、誤り訂正符号の符号化率から決まる４ビットのＲＡＴＥ情報、１ビットのリザーブ・ビット、送信パケットの長さを示す１４ビットのＬＥＮＧＴＨ情報、ＳＩＧＮＡＬフィールドのビット誤りを検出するための１ビットのＰＡＲＩＴＹ情報、畳み込み符号を終端するための６ビットのＴＡＩＬビットで構成さる。ここで、ＰＡＲＩＴＹビットは、ＲＡＴＥ、Ｒｅｓｅｒｖｅ、ＬＥＮＧＴＨ、ＰＡＲＩＴＹからなるビット系列に含まれる“１”の個数が偶数になるようにセットされる。【００３５】  ＳＩＧＮＡＬフィールドに続いて、１６ビットのＳｅｒｖｉｃｅフィールドがあり、このうちのＭＳＢ側から７ビットがスクランブル処理の初期値を伝送すなわち報知するために用いられ、これは受信側のデスクランブルに与えられる初期値に相当する。ちなみに、Ｓｅｒｖｉｃｅフィールドの残り９ビットはリザーブされている。【００３６】  ＳＩＧＮＡＬフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで規定される変調モードの中で、最も所要Ｅｂ／Ｎｏが低いＢＰＳＫ  Ｒ１／２で伝送される。ＳＩＧＮＡＬフィールドの２４ビットは、データ・キャリア４８サブキャリアのＯＦＤＭ伝送で、ＢＰＳＫ  Ｒ１／２で伝送した場合の４８（サブキャリア）×１／２（符号化率）＝２４ビットに相当し、１ＯＦＤＭシンボルにて伝送される。このＳＩＧＮＡＬフィールドにはスクランブルは施されない。【００３７】  続くデータ部以降は、ＳＩＧＮＡＬフィールド中のＲＡＴＥフィールドに示された変調モードで、スクランブルが施された状態で送られる。【００３８】  ここで、送信側におけるスクランブル初期値、並びに受信側におけるデスクランブル初期値の扱いに関してさらに詳細に説明する。スクランブラ及びデスクランブラは、擬似乱数系列を表す生成多項式に応じてシフトレジスタ及び排他的論理和回路を組み合わせることにより実現される（例えば、特許文献１を参照のこと）。【００３９】  図３７には、送信側のスクランブラ１１６周辺の構成を詳細に示している。送信データは、暗号器１１４にて暗号化された後、スクランブラ１１６中のＥＸＯＲ１１６ｂにおいて、後述する方法で生成されるスクランブル・パターンとの排他的論理和（ＥＸＯＲ）をとることによりスクランブルされる。その出力は、符号化器１１８によって誤り訂正符号化が行なわれる。【００４０】  スクランブルを開始する際、制御部１０４から、スクランブル・パターンを生成する際のスクランブル初期値がスクランブル・パターン生成器１１６ａに伝えられる。伝えられたスクランブル初期値は、図３３に示したようなシフトレジスタによって構成されたスクランブラ本体のレジスタ内にセットされ、１クロック毎にレジスタ内の値がシフトして行きながらスクランブル・パターンが生成される。【００４１】  特に、スクランブル・パターンを伝送するＤＡＴＡフィールドの先頭に置かれたＳｅｒｖｉｃｅフィールドの最初の７ビットに関しては、暗号器１１４出力の時点で７ビットの“０”データが入っており、これとセットされたスクランブル初期値から生成されるスクランブル・パターンとの排他的論理和をビット毎に行なうことによりＳｅｒｖｉｃｅフィールドの最初の７ビットが生成される。【００４２】  ところが、入力データがすべて“０”であったために、最初の７ビットのＥＸＯＲ１１６ｂの出力は、セットされたスクランブラ初期値と同一のものになっている。このデータを受信した受信側では、このフィールドの７ビットをそのままデスクランブル初期値として使えばいいことになる。【００４３】  図３８には、受信側のデスクランブラ１５８周辺の構成を詳細に示している。受信データは、復号器１５６にて誤り訂正復号を行なわれた後、デスクランブラ１５８中のＥＸＯＲ１５８ｂにおいて、後述する方法で生成されるデスクランブル・パターンとの排他的論理和（ＥＸＯＲ）をとることにより、デスクランブルされる。その出力は、暗号解除器１６０にて暗号が解かれる。【００４４】  デスクランブルを開始する際、その初期値として、受信したＤＡＴＡフィールドの先頭に置かれたＳｅｒｖｉｃｅフィールドのＭＳＢ側から７ビットを取り出し、図３４に示したようなシフトレジスタによって構成されたデスクランブラ本体のレジスタ内にセットされ、１クロック毎にレジスタ内の値がシフトして行きながらデスクランブル・パターンが生成される。【００４５】  このように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいては、スクランブルの初期値７ビットを、スクランブルされないＰＨＹヘッダ部中のＳｅｒｖｉｃｅフィールドを用いて伝送するようになっており、これにより、送受信間で同一のスクランブル初期値、デスクランブル初期値を共有して、正しくスクランブル，デスクランブルが行なうことができる。しかしながら、このようにデータ部を利用してスクランブル初期値を伝送する方法は、実際に伝送したいユーザ・データとは異なるものをデータ部に格納して伝送することに等しく、その分だけ伝送効率が低くなってしまって、好ましくない。【００４６】  また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの伝送フォーマットにおいては、ＳＩＧＮＡＬフィールドを伝送する１ＯＦＤＭシンボルは最も所要Ｓ／Ｎが低いＢＰＳＫ変調、符号化率＝１／２を用いるが、スクランブル初期値を含んだＤＡＴＡフィールドは、それよりも所要Ｓ／Ｎが高い変調方式、符号化率で伝送される可能性が高く、よりビット誤りを生じ易い。【００４７】  また、ＳＩＧＮＡＬフィールド及びデータの全体については、物理層において畳み込み符号による誤り訂正が行なわれる。畳み込み符号の復号法としては例��ばビタビ復号法が知られている。【００４８】  一方、このような誤り対策を施しても、誤りを完全に訂正することは困難であり、受信装置側で訂正不可能な誤りを検出した場合には送信装置側に再送を要求する必要がある。このような再送の頻度が高くなると、通信速度に影響を与えるおそれが生じる。例えばＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）のように動画像データなどをストリーミング伝送する際に、通信帯域を予約して一定の速度を保証することが困難になってしまう。そこで、ＱｏＳ機能に対応するために、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）副層のデータ、すなわちデータのＰＳＤＵについて、ＭＡＣ副層としての誤り訂正処理を導入することが考えられる。このような誤り訂正には、リード・ソロモン積符号のようなブロック符号を用いることができる。【００４９】  しかしながら、このようなＱｏＳ対応の誤り訂正をＭＡＣ副層に導入したとしても、サービスについて対策を施さない場合にはスクランブラとデスクランブラとの間の同期が正常に行なわれなくなり、受信装置側でＰＳＤＵが正常にデスクランブルされなくなるおそれがある。正常にデスクランブルされない場合には結局データの再送を要求することになり、ＱｏＳ対応の誤り訂正を導入してもその効果が得られなくなる。上述のように、サービスについては誤り耐性の高い変調モードで伝送することは保証されていないため、シグナルと比べて誤りを生じるおそれは高いものと考えられる。【００５０】  スクランブル初期値の報知により伝送効率の低下を避けるための１つの方法として、ＭＡＣアドレスを参照し、その一部をスクランブラの初期値として使用するという技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照のこと）。この場合、データ部を利用してわざわざスクランブル初期値を伝送する必要はなくなる。【００５１】  しかしながら、この方法では、ＭＡＣアドレス自体にスクランブルをかけることができないため、秘匿性の点で問題がある。また、ＭＡＣアドレス自体にスクランブルが掛けられないということは、ＭＡＣアドレスを送信している際にそのデータ中で“０”と“１”が偏った分布をしていると、それをランダムなビット列に変換することができないということを意味し、その区間のスペクトルには線状の成分が発生する可能性も残ってしまう。【００５２】  さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａではＰＨＹヘッダとＭＡＣアドレスなどを含むＭＡＣヘッダが明確に分離されており、このような無線通信システムに上記のスクランブル報知方法を適用した場合には、元々ＤＡＴＡ部にＭＡＣアドレスが記載されている上にさらにＰＨＹヘッダの部分にもＭＡＣアドレスの一部を使用することになり、冗長になってしまう。【００５３】
【特許文献１】特開２０００−２６９９４４号公報
【特許文献２】特開平８−１０７４１４号公報
【非特許文献１】Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  ８８０２−１１：１９９９（Ｅ）ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１，１９９９  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｐａｒｔ１１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ
【非特許文献２】ＥＴＳＩ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＥＴＳＩ  ＴＳ  １０１  ７６１−１  Ｖ１．３．１  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＢＲＡＮ）；ＨＩＰＥＲＬＡＮ  Ｔｙｐｅ  ２；Ｄａｔａ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＬＣ）Ｌａｙｅｒ；Ｐａｒｔ１：Ｂａｓｉｃ  Ｄａｔａ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ
【非特許文献３】ＥＴＳＩ  ＴＳ  １０１  ７６１−２  Ｖ１．３．１  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＢＲＡＮ）；ＨＩＰＥＲＬＡＮ  Ｔｙｐｅ  ２；Ｄａｔａ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＬＣ）Ｌａｙｅｒ；Ｐａｒｔ２：Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＬＣ）ｓｕｂｌａｙｅｒ
【非特許文献４】Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ−Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ−Ｐａｒｔ  １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ：Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  ｉｎ  ｔｈｅ  ５ＧＨＺ  Ｂａｎｄ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５４】  本発明の目的は、データ送信局とデータ受信局がそれぞれスクランブル／デスクランブル処理を好適に行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。【００５５】  本発明のさらなる目的は、送受信間で正しいスクランブル初期値を用いて適切にスクランブル／デスクランブル処理を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。【００５６】  本発明のさらなる目的は、本来送りたいユーザ・データの伝送効率を低下させることなく、送受信間でスクランブル初期値を共有することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。【００５７】  本発明のさらなる目的は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠するような汎用的な通信システムにおいて、スクランブラとデスクランブラとの間の同期を高い誤り耐性により実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５８】  本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、物理層ヘッダ部とデータ部からなる送信データを通信する無線通信システムであって、
送信側では、物理ヘッダ部の少なくとも一部を用いてスクランブル初期値を生成し、該スクランブル初期値を用いてデータ部のスクランブル処理を行ない、
受信側では、物理ヘッダの少なくとも一部を用いてデスクランブル初期値を生成し、該デスクランブル初期値を用いてデータ部のデスクランブル処理を行なう、
ことを特徴とする無線通信システムである。【００５９】  但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。【００６０】  本発明に係る無線通信システムによれば、送信側では、スクランブルの掛かっていない物理層ヘッダの一部を基にスクランブル初期値を作成し、スクランブル初期値から生成されるスクランブル系列と送信データ系列との排他的論理和をとりスクランブルの掛かった送信信号系列を生成し、送信する。これに対し、受信側では、受信フレームの物理ヘッダの一部を基にスクランブル初期値と同一のデスクランブル初期値を作成し、このデスクランブル初期値から生成されるデスクランブル系列とスクランブルの掛かった受信信号系列との排他的論理和をとることにより受信データ系列をデスクランブルすることができる。【００６１】  本発明によれば、伝送フレームのうちスクランブルの掛けられない物理ヘッダ部の情報を利用して、送受信間でスクランブル初期値を共有することができる。したがって、送信データ・フレーム中にスクランブルの初期値を報知するための専用のフィールドを設ける必要がなく、本来送りたいユーザ・データの伝送効率を低下させることなく、送受信間でスクランブル初期値を共有することができる。【００６２】  本発明に係る無線通信システムでは、通信局として動作する無線通信装置は、通信相手と共通の規則に基づいて、物理層ヘッダ部の少なくとも一部を用いてスクランブル又はデスクランブル時の初期値を生成し、この初期値を用いてデータ部のスクランブル又はデスクランブル処理を行なうことができる。【００６３】  送信時には、スクランブル初期値から生成されるスクランブル系列と送信データ系列との排他的論理和をとったスクランブルの掛かった送信信号系列を生成する。また、受信時には、デスクランブル初期値から生成されるデスクランブル系列とスクランブルの掛かった受信信号系列との排他的論理和をとることによって受信データ系列をデスクランブルする。【００６４】  例えば、スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、通信相手と共通の規則に基づいて物理層ヘッダ部又はその一部からｎビットを抽出して得たｎビット列を前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とすることができる。このとき、物理層ヘッダ部のフィールド構成を考慮して、物理層ヘッダ部のうちオールゼロにならないフィールドを含むｎビットを抽出して前記スクランブル／デスクランブル時の初期値を生成するようにすることが好ましい。【００６５】  ここで、物理層ヘッダ部から抽出したｎビットがオールゼロである場合には、通信相手と共有するオールゼロでない固定のｎビット列を前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。【００６６】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、通信相手と共通の規則に基づいて物理層ヘッダ部又はその一部から（ｎ−ｋ）ビットを抽出し（但し、ｋはｎよりも小さい自然数）、少なくとも１ビットは論理“１”であ��ようなｋビットの通信相手と共有するビット列を通信相手と共有するパターンで前記（ｎ−ｋ）ビットの抽出ビット列の中に挿入して、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値を生成することができる。【００６７】  あるいは、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“１”の個数を数え、その個数をｎビットの２進数で表現したものを前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とすることができる。但し、前記物理層ヘッダ部又はその一部において数えた論理“１”の個数がゼロである場合には、通信相手と共有するオールゼロでない固定のｎビット列を前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。【００６８】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“１”の個数を数え、その個数を（ｎ−ｍ）ビットの２進数で表現し（但し、ｍはｎよりも小さい自然数）、少なくとも１ビットは論理“１”であるようなｍビットの通信相手と共有するビット列を通信相手と共有するパターンで前記（ｎ−ｍ）ビットの抽出ビット列の中に挿入して、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値を生成するようにしてもよい。【００６９】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“１”の個数を数え、その個数に通信相手と共有するｘ（但し、ｘは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｎビットの２進数で表現したビット列を前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。【００７０】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“０”の個数を数え、その個数をｎビットの２進数で表現したものを前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。但し、前記物理層ヘッダ部又はその一部において数えた論理“０”の個数がゼロである場合には、通信相手と共有するオールゼロでない固定のｎビット列を前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。【００７１】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“０”の個数を数え、その個数を（ｎ−ｍ）ビットの２進数で表現し（但し、ｈはｎよりも小さい自然数）、少なくとも１ビットは論理“１”であるようなｈビットの通信相手と共有するビット列を通信相手と共有するパターンで前記（ｎ−ｈ）ビットの抽出ビット列の中に挿入して、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値を生成するようにしてもよい。【００７２】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“０”の個数を数え、その個数に通信相手と共有するｙ（但し、ｙは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｎビットの２進数で表現したビット列��前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。【００７３】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“１”及び論理“０”の個数をそれぞれ数え、その差の絶対値をｎビットの２進数で表現したものを前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。但し、前記物理層ヘッダ部又はその一部における論理“１”及び論理“０”の個数の差がゼロである場合には、通信相手と共有するオールゼロでない固定のｎビット列を前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。【００７４】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“１”及び論理“０”の個数をそれぞれ数えて、その差の絶対値を（ｎ−ｉ）ビットの２進数で表現し、少なくとも１ビットは論理“１”であるようなｉビットの通信相手と共有するビット列を通信相手と共有するパターンで前記（ｎ−ｉ）ビットの抽出ビット列の中に挿入して、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値を生成するようにしてもよい。【００７５】  また、前記スクランブル／デスクランブル時の初期値がｎビット長（但し、ｎは自然数）であるとき、前記物理層ヘッダ部又はその一部において論理“１”及び論理“０”の個数をそれぞれ数え、その差の絶対値を求め、その絶対値に通信相手と共有するｚ（但し、ｚは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｚビットの２進数で表現したビット列を前記スクランブル／デスクランブル時の初期値とするようにしてもよい。【００７６】  ここで、本発明に係る無線通信システムでは、基本的には物理層ヘッダ部とデータ部からなる伝送フレームの形式で無線伝送が行なわれるが、伝送フレームの構造は区々である。【００７７】  例えば伝送フレームは物理層ヘッダ部とデータ部からなる１以上の組で構成される。このような場合には、各物理層ヘッダ部からスクランブル又はデスクランブル時の初期値を取得し、物理層ヘッダ部から取り出された初期値を用いて該物理層ヘッダ部と組となるデータ部のスクランブル又はデスクランブル処理を行なうことができる。【００７８】  物理層ヘッダ部とデータ部の間にスクランブルされない信号が挿入されている場合には、物理層ヘッダ部を送信又は受信してから、スクランブルされていない信号部分の送信又は受信に伴う所定の時間だけデータ部のスクランブル又はデスクランブルの開始位置を遅らせるようにすればよい。例えば、伝送路等化用のトレーニング信号や、周辺局への一斉報知するデータなどがスクランブルを必要としない信号として伝送される。【００７９】  あるいは、伝送フレーム内に２以上の物理層ヘッダ部を含むことがある。このような場合には、各物理層ヘッダ部からスクランブル又はデスクランブル時の初期値を取得し、各物理層ヘッダ部から取り出された初期値を用いて以後の信号のスクランブル又はデスクランブル処理を行なうようにすればよい。すなわち、次の物理層ヘッダ部が出現して、スクランブル又はデスクランブル時の初期値を新たに取得するまでの間は、最後に取得したスクランブル又はデスクランブル時の初期値を継続して用い、後続の信号のスクランブル又はデスクランブル処理を行なうようにすればよい。【００８０】  また、空間分割多重通信を行なう無線通信システムでは、伝送フレームは、空間分割多重化された各チャネル上のデータ部に対応して、時分割多重された各物理層ヘッダ部が設けられる。このような場合には、物理層ヘッダ部から取り出された初期値を用い、対応するチャネル上で伝送されるデータ部のスクランブル又はデスクランブル処理を行なうようにすればよい。【００８１】  また、本発明の第２の側面は、物理層ヘッダ部とデータ部からなる送信データの通信動作の制御をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
通信相手と共通の規則に基づいて、物理層ヘッダ部の少なくとも一部を用いてスクランブル又はデスクランブル時の初期値を生成するスクランブル／デスクランブル初期値生成ステップと、
前記初期値を用いてデータ部のスクランブル又はデスクランブル処理を行なうスクランブル／デスクランブル処理ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。【００８２】  本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによってコンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、無線通信装置として動作する。このような無線通信装置を複数起動して無線ネットワークを構築することによって、本発明の第１の側面に係る無線通信システムと同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００８３】  本発明によれば、通信システムにおいてスクランブラとデスクランブラとの間の同期を高い誤り耐性により実現することができる。【００８４】  また、本発明によれば、本来送りたいユーザ・データの伝送効率を低下させることなく、送受信間でスクランブル初期値を共有することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。【００８５】  また、本発明によれば、送信データ・フレーム中にスクランブルの初期値を報知するための専用のフィールドを設ける必要がなくなるので、データ伝送効率の向上に寄与する。【００８６】  また、本発明によれば、スクランブル初期値に相当する値を、より所要Ｓ／Ｎの低い変調方式、符号化率を用いることのできるフィールドすなわち物理ヘッダにて伝送することができるので、スクランブル初期値の伝送誤りが低減する一方、その分だけ、より所要Ｓ／Ｎの高い変調方式、符号化率を用いるフィールドの伝送ビット数を減らすことができるので、全体として伝送誤りを低減することができ、この観点からも伝送効率の向上に寄与する。【００８７】  具体的には、例えばＡＷＧＮ下、ＳＮＲ＝１２［ｄＢ］のときを考える。説明の簡素化のため、ビットエラーは独立且つランダムに生起するものと考え、このときの誤り率を以下のように定めるものとする。なお、この値は計算機シミュレーションにて概算した現実的な値である。ここで、ＤＡＴＡサイズは１００バイトとする。【００８８】  ＳＮＲ＝１２［ｄＢ］ＢＰＳＫ  Ｒ＝１／２ＢＥＲ：０（誤ることはない）
ＳＮＲ＝１２［ｄＢ］１６ＱＡＭ      Ｒ＝１／２  ＢＥＲ：１．０ｅ−４【００８９】  従来方式において、ＳＩＧＮＡＬ部（２４ビット）をＢＰＳＫ  Ｒ＝１／２で伝送し、Ｓｅｒｖｉｃｅ＋ＤＡＴＡ部（８１６ビット）を１６ＱＡＭ  Ｒ＝１／２で送るとすると、全体で誤らない確率は、（１−０）２４×（１−１０ｅ−４）８１６＝０．９２１６である。これに対し、本発明によれば、ＳＩＧＮＡＬ部（２４ビット）をＢＰＳＫ  Ｒ＝１／２で伝送し、Ｓｅｒｖｉｃｅ＋ＤＡＴＡ部（８００ビット）を１６ＱＡＭ  Ｒ＝１／２で送るとすると、全体で誤らない確率は、（１−０）２４×（１−１０ｅ−４）８００＝０．９２３１となる。したがって、本発明によれば、誤らない確率が向上し、システム全体でのスループットの向上に寄与することが判る。【００９０】  また、本発明は、上位層のフォーマットに依らないＰＨＹ層だけに閉じたスクランブル報知方法であるため、幅広い通信システムのフォーマットに対応することができる。【００９１】  本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９２】  以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。【００９３】  図１には、本発明の一実施形態に係る通信システムの全体構成を模式的に示している。図示の例では、ネットワーク３０に接続する通信装置２１と情報処理装置１２に接続する通信装置１１とが無線により接続されている。通信装置２１はアクセスポイント（ＡＰ）として機能し、他の通信装置からネットワーク３０への接続を制御する。通信装置１１は端末として機能し、通信装置２１と通信することにより例えばネットワーク３０への接続を試みる。この通信装置１１には、情報処理装置１２として例えばパーソナルコンピュータなどを接続することができる。通信装置２１及び通信装置１１は、ネットワーク３０とは別個のネットワークである無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を形成する。【００９４】  以下では、通信装置１１の構成について説明する。通信装置１１及び通信装置２１は、それぞれ役割が異なるものの、基本的な内部構成は同様である。【００９５】Ａ．無線通信装置の構成及び動作
図２には、本発明の一実施形態に係る送信機の機能的構成を模式的に示している。【００９６】  コンピュータと接続されるようなデータ通信の場合、データ信号がデータ入出力処理部５０２に入力され、適切なデジタル・データ列へと変換される。【００９７】  次いで、送信データ処理部５１０に入力され、必要であれば無線通信の相手となる無線通信装置（図示しない）に送信する通信制御データを制御部５０４から受け取り、それを適宜マルチプレックスした後に無線区間で送信されるためのフレームやスロット構造を形成して出力される。【００９８】  次いで、ＣＲＣ付加部５１２により、受信側での誤り検出のための冗長度が付加され、さらに暗号器５１４により暗号化が施されて出力される。【００９９】  次いで、スクランブラ５１６において、ある定められたアルゴリズムに従って擬似的にランダムになるようなスクランブル処理を施される。また、ヘッダ生成器５１７は、ＰＨＹヘッダを生成する。スクランブラ５１６は、ヘッダ生成器５１７により生成されたＰＨＹヘッダの一部のビットを利用してスクランブル初期値を生成するが、この点については後に詳解する。【０１００】  なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、以下の生成多項式が規定されている。
Ｓ（ｘ）＝ｘ７＋ｘ４＋１【０１０１】  そして、符号化器５１８により、ＰＨＹヘッダ並びに畳み込み符号化が施され、インターリーバ５２０によりインターリーブが施される。このインターリーブ処理により、符号化されたビット列が特定の規則に従って並べ替えられるので、受信側では逆操作すなわちデインターリーブを行なうことでバースト誤りがランダム誤りに変換できる。【０１０２】  次いで、変調器５２２により、送信データは送信時の信号点にマッピングされ、同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）とが出力される。その出力は複素ＩＦＦＴ部５２４により逆ＦＦＴが施されることにより、ＯＦＤＭ変調が行なわれる。【０１０３】  次いで、時間波形整形部５２６において、サイクル・プリフィックス付加によるガードタイムを設け、ＯＦＤＭ変調シンボルの立ち上がりと立ち下がりが滑らかになるようなウィンドウイング処理が施されている。【０１０４】  次いで、ＤＡ変換器５２８により、送信データはデジタル波形からアナログ波形へと変換され、さらにＲＦ送信器５３０により、フィルタリング、Ｉ成分とＱ成分によるベクトル変調、適切な送信周波数チャネルへの周波数変換、送信電力制御、増幅などが行なわれる。【０１０５】  ＲＦ送信器５３０によりアップコンバートされた送信信号は、アンテナ共用器５３２経由でアンテナ５３４に入力され、最終的にはアンテナ１３４から電磁波として送信される。この送信信号は、無線通信の相手（図示しない）により受信される。【０１０６】  なお、アンテナ共用器５３４は送信信号と受信信号を分離するために使用され、ＴＤＤ方式やＦＤＤ／ＴＤＭＡ方式においてはアンテナ・スイッチが用いられ、それ以外の方式ではデュープレクサが一般に使用される。ここではＴＤＤ方式のＩＥＥＥ８０２．１１ａを例にしているので、アンテナ・スイッチが採用されるものとする。【０１０７】  送信系の各部は、送信系制御線５０８を介して制御部５０４に接続されている。したがって、制御部５０４は、送信系制御線５０８を介して、送信系のオン・オフ制御や、ＲＦ送信器５３０の動作制御・状態監視、送信タイミングの微調整、符号化方式や信号点マッピングの方式の変更、再送制御などさまざまな送信系の動作の制御・監視を行なうことができる。【０１０８】  また、図３には、本発明の一実施形態に係る受信機の機能的構成を模式的に示している。【０１０９】  無線通信の相手からの送信信号は、電磁波としてアンテナ６３４で受信される。その信号はアンテナ共用器６３２で自分の送信信号と分離された後に、ＲＦ受信器６４０に入力される。ＲＦ受信機６４０では、増幅、不要周波数成分の減衰、希望周波数チャネルの選択、周波数変換、受信信号振幅レベル制御、Ｉ成分とＱ成分との分離するベクトル検波、帯域制限などが行なわれ、受信信号のＩ成分とＱ成分が取り出される。【０１１０】  ＲＦ受信器６４０によりダウンコンバートされた受信信号は、ＡＤ変換器６４２によりアナログ波形からデジタル波形へと変換される。次いで、同期回路６４４によりフレーム同期、並びに周波数誤差補正などが施される。ここで、電源投入直後などに可能な通信相手を探索するような場合には、この同期回路６４４にて同期信号検出を���なったり初期同期を行なったりする。初期同期やフレーム同期、周波数誤差補正などにはさまざまな構成が提案されているが、これらは本発明の要旨に直接関連しないので、本明細書ではこれ以上の説明は行なわない。【０１１１】  次いで、時間波形整形部６４６によりサイクル・プリフィックス付加によるガードタイムを除去するような時間波形整形を施された後、複素ＦＦＴ部６４８によりＦＦＴが施されることによりＯＦＤＭ復調が行なわれる。【０１１２】  次いで、等化器６５０において、伝送路の推定や推定結果による等化が行なわれる。場合によっては、同期回路６４４の情報も等化器６５０に入力され、伝送路推定などに使用される。なお、等化器としてさまざまな構成が提案されているが、これらは本発明の要旨に直接関連しない、本明細書ではこれ以上の説明は行なわない。【０１１３】  等化器６５０の出力は復調器６５２に入力され、信号点判定が施されて受信ビット推定値が出力される。次いで、デインターリーバ６５４に入力され、符号化されたビット列を特定の規則に従って並べ替えるデインターリーブが施される。そして、復号器６５６において、送信側で施された誤り訂正符号の復号が行なわれる。【０１１４】  次いで、デスクランブラ６５８では、復号された受信データに送信側で行なわれたスクランブルの逆変換であるデスクランブル処理が施される。また、ヘッダ抽出部６５７は、復号された受信データからＰＨＹヘッダを取り出す。デスクランブラ６５８は、ＰＨＹヘッダの一部を利用して、送信機と同じスクランブル初期値を得ることができるが、この点については後に詳解する。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、デスクランブラにはスクランブラと同型の回路が用いられることになっている。【０１１５】  さらに、暗号解除器６６０により送信側で施された暗号化が解除された後、ＣＲＣチェック部６６２によりＣＲＣを外したデータとその受信ブロックのＣＲＣチェックの結果が出力される。【０１１６】  次いで、受信データ処理部６６４では、受信ブロックのＣＲＣチェックの結果誤りが無いと判断されていれば、無線区間で送信のために施されたフレーム構造やスロット構造を外す。そして、データ入出力処理部６０２において、コンピュータと接続されるようなデータ通信の場合には、データ信号へと変換されて出力される。【０１１７】  受信データに、無線通信の相手（図示しない）から送信された通信制御データが含まれていた場合には、その部分が受信データ処理部６６４により取り出され、受信系制御線６０６を介して制御部６０４に入力される。そして、制御部６０４では、受け取った制御データを解釈してその指示に従って、無線通信装置６００内の各部の動作制御を行なう。【０１１８】  受信系の各部は受信系制御線１０６を介して制御部１０４に接続されている。したがって、制御部１０４は、受信系制御線１０６を介して、受信系のオン・オフ制御や、ＲＦ受信器１４０の動作制御・状態監視、受信タイミングの微調整、復号方式や信号点デマッピングの方式の変更、再送制御などさまざまな受信系の動作の制御・監視を行なうことができる。【０１１９】  本発明では、送信側と受信側とでスクランブル初期値を共有する方法において���徴を持つ。ここで、送信側におけるスクランブラ並びにスクランブル初期値の扱いについて、送信側のスクランブラ５１６周辺の構成を示した図４を参照しながら詳細に説明する。【０１２０】  符号化率など物理層制御のためのパラメータによって構成されるヘッダ生成用データが、制御部５０４からヘッダ生成器５１７に入力される。ここで生成されたヘッダ情報は、符号化器５１８にて誤り訂正符号化される。この誤り訂正符号化されたヘッダ情報が作られた後に、以下に述べるような方法によって誤り訂正符号化された送信データが連結される。【０１２１】  すなわち、送信データは、暗号器５１４にて暗号化された後、スクランブラ５１６中のＥＸＯＲ５１６ｂにおいて、後述する方法で生成されるスクランブル・パターンとの排他的論理和をとることによりスクランブルされる。その出力は、符号化器５１８によって誤り訂正符号化が行なわれ、誤り訂正符号化された送信データが作成される。【０１２２】  一方、ヘッダ生成器５１７は、制御部５０４から入力されたヘッダ生成用データを基にヘッダ情報を作成し、符号化器５１８とスクランブラ５１６に出力される。スクランブラ５１６中に含まれるスクランブル初期値生成器５１６ｃは、このヘッダ情報から、後述するようなさまざまな手法のうちのいずれかによってスクランブル初期値を生成する。生成されたスクランブル初期値は、スクランブル・パターン生成器５１６ａに入力される。実際には、スクランブル・パターン生成器５１６ａも、図３７に示したようなシフトレジスタにより構成されたスクランブラとなっており、スクランブル初期値はこのレジスタ内にセットされ、１クロック毎にレジスタ内の値が順次シフトして行きながらスクランブル・パターンが生成される。【０１２３】  ここでは、説明の便宜上、ヘッダ生成用データは制御器５０４から一旦ヘッダ生成器５１７に入力され、ここでヘッダ情報を作り、それが符号化器５１８に入力されるとともにスクランブル初期値生成器５１６ｃに入力されるような例を挙げたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。例えば、スクランブル初期値生成部５１６ｃが直接制御器５０４からヘッダ生成用データを受けとり、それを基にヘッダ生成器５１７と同様の処理でヘッダ情報を作成し、そこからスクランブル初期値を作るようにしても構わない。【０１２４】  また、図５には、受信側のデスクランブラ６５８周辺の構成を示している。受信データは、復号器６５６にて誤り訂正復号を行なった後、デスクランブラ６５８中のＥＸＯＲ６５８ｂにおいて、後述する方法で生成されるデスクランブル・パターンとの排他的論理和をとることによりデスクランブルされる。その出力は、さらに暗号解除器６６０にて暗号が解かれる。デスクランブルを開始するのに先立って、デスクランブル初期値を得るために、以下のような動作を行なう。【０１２５】  すなわち、受信データのうちスクランブルされていないヘッダ情報は、復号器６５６にて誤り訂正復号が行なわれた後、ヘッダ抽出器６５７にて物理層制御のためのパラメータを抽出すると同時に、デスクランブラ６５８内部にあるデスクランブル初期値生成器６５８ｃに入力される。ここで、デスクランブル初期値生成器６５８���は、後述するようなさまざまな手法のうちのいずれかによって、入力されたヘッダ情報からデスクランブル初期値を生成する。生成されたデスクランブル初期値は、デスクランブル・パターン生成器６５８ａに入力される。実際には、デスクランブル・パターン生成器６５８ａも、図３８に示されたようなシフトレジスタによって構成されたデスクランブラであり、このデスクランブル初期値はこのレジスタ内にセットされ、１クロック毎にレジスタ内の値が順次シフトして行きながらデスクランブル・パターンが生成される。【０１２６】  図６には、本発明の実施形態におけるスクランブラの内部構成を示している。図示のスクランブラ２２０は、スクランブラとしての基本構成として、２つのシフトレジスタ２２４及び２２５と、２つの排他的論理和回路２２６及び２２７とを備えている。シフトレジスタ２２４及び２２５は併せて７ビットのシフトレジスタを構成し、スクランブラとしての内部状態を保持する。このシフトレジスタ２２４及び２２５において、４段目の出力（Ｘ４）と７段目の出力（Ｘ７）とが排他的論理和回路２２６に入力される。また、排他的論理和回路２２７の片方の入力にはスクランブル対象信号が入力される。通常のスクランブラであれば、この排他的論理和回路２２７のもう一方の入力及びシフトレジスタ２２４の入力に排他的論理和回路２２６の出力が供給されることにより、スクランブル処理が行なわれる。【０１２７】  このスクランブラ２２０では、排他的論理和回路２２６の出力と排他的論理和回路２２７の一方の入力及びシフトレジスタ２２４の入力との間に選択器２２３を設け、排他的論理和回路２２７の一方の入力及びシフトレジスタ２２４の入力に対して、排他的論理和回路２２６の出力又はシフトレジスタ２２２の出力の何れか一方が接続されるようになっている。ここで、シフトレジスタ２２２は、シフトレジスタ２２４及び２２５の初期値を保持するものである。この初期値としては、例えばシグナル６２０の所定の７ビットを利用することができる。シグナル６２０は、符号化率１／２のＢＰＳＫという誤り耐性の高い変調モードにより伝送されるため、受信装置において誤りなく受信されることが期待できるからである。特に、データ長６２３の下位７ビットを利用する場合には、パケット毎に異なる値が設定されることが予想され、より望ましい。【０１２８】  選択器２２３に対しては制御部２２１がタイミング制御を与える。制御部２２１は、サービス６５０のスクランブラ初期化６５１が排他的論理和回路２２７を通過するタイミングで、シフトレジスタ２２２の出力が排他的論理和回路２２７の一方の入力及びシフトレジスタ２２４の入力に供給されるよう選択器２２３を切り替える。これにより、シフトレジスタ２２２に保持されていた値がシフトレジスタ２２４及び２２５の初期値として設定される。また、スクランブラ初期化６５１は７ビットの“０”であるため、排他的論理和回路の性質によってシフトレジスタ２２２に保持されていた値がそのまま排他的論理和回路２２７から出力される。そして、スクランブラ初期化６５１が排他的論理和回路２２７を通過した後は、排他的論理和回路２２６の出力が排他的論理和回路２２７の一方の入力���びシフトレジスタ２２４の入力に供給されるよう選択器２２３を切り替える。【０１２９】  また、制御部２２１は、初期値設定フラグ２１１を参照し、初期値設定フラグ２１１がスクランブラ２２０への初期値設定を行なわない旨を示している場合には、上述のスクランブラ初期化６５１と同期したタイミング制御を行なわず、排他的論理和回路２２６の出力が排他的論理和回路２２７の一方の入力及びシフトレジスタ２２４の入力に常に供給されるように選択器２２３を制御する。この場合には、排他的論理和回路２２６及び２２７に保持されていた値がそのままスクランブラ初期値として用いられ、スクランブラ初期化６５１が排他的論理和回路２２７を通過するタイミングでそのスクランブラ初期値がそのまま排他的論理和回路２２７から出力される。【０１３０】  したがって、選択器２２３においていずれの状態をとった場合であっても、スクランブラ初期化６５１が排他的論理和回路２２７を通過するタイミングでスクランブラ初期値が出力されるため、本来のＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に反する動作を行なうものではないことが分かる。【０１３１】  図７には、本発明の実施形態におけるデスクランブラの構成を示している。図示のデスクランブラ２７０は、デスクランブラとしての基本構成として、スクランブラ２２０と同様に、２つのシフトレジスタ２７４及び２７５と、２つの排他的論理和回路２７６及び２７７とを備えている。シフトレジスタ２７４及び２７５は併せて７ビットのシフトレジスタを構成し、デスクランブラとしての内部状態を保持する。このシフトレジスタ２７４及び２７５において、４段目の出力（Ｘ４）と７段目の出力（Ｘ７）とが排他的論理和回路２７６に入力される。また、排他的論理和回路２７７の片方の入力にはデスクランブル対象信号が入力される。さらに、デスクランブラ２７０は、選択器２７３を備える。通常のデスクランブラであれば、スクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過するタイミングで、デスクランブル対象信号が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に供給されるよう選択器２７３を切り替え、その後排他的論理和回路２７６の出力が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に供給されるよう選択器２２３を切り替えることによって、デスクランブル処理が行なわれる。【０１３２】  このデスクランブラ２７０では、シフトレジスタ２７２を設け、このシフトレジスタ２７２の出力を選択器２７３の入力に加えている。ここで、シフトレジスタ２７２は、シフトレジスタ２７４及び２７５の初期値を保持するものである。この初期値としては、例えばシグナル６２０の所定の７ビットを利用することができるが、何れのビット位置を初期値として使用するかは、あらかじめ送信装置と受信装置との間で取り決めておく必要がある。【０１３３】  選択器２７３に対しては制御部２７１がタイミング制御を与える。制御部２７１は、サービス６５０のスクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過するタイミングで、シフトレジスタ２７２の出力が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に供給されるよう選択器２７３を切り替える。これにより、シフトレジスタ２７２に保持されていた値がシフトレジスタ２７４及び２７５の初期値として設定される。そして、スクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過した後は、排他的論理和回路２７６の出力が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に供給されるよう選択器２２３を切り替える。【０１３４】  また、制御部２２１は、デスクランブラへの初期値設定を行なわない旨の情報を得ている場合には、シフトレジスタ２７２に保持される値を選択せずに、スクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過するタイミングでは、デスクランブル対象信号が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に供給されるよう選択器２７３を切り替える。初期値設定を行なわない旨の情報としては、例えば、シグナル６２０のパリティビット６２４を利用することができる。すなわち、送信装置においてスクランブラに初期値を設定した場合には、ヘッダ生成部２１０によってパリティビット６２４を生成する際に、偶数パリティを反転して奇数パリティを付与しておく。これにより、受信装置ではこのパリティビット６２４をチェックすることにより、スクランブラに初期値が設定されたか否か、すなわちデスクランブラへの初期値設定を行うべきか否かを判断することができる。【０１３５】  このように、誤り耐性の高いシグナル６２０の所定のデータをデスクランブラの初期値として使用することにより、もしスクランブラ初期化６５１に相当する信号に誤りが生じたとしても、正常にデスクランブル処理を行なうことができる。【０１３６】  なお、図４並びに図５では、本発明に特徴的なスクランブラ、デスクランブラの動作の説明に主眼を置いており、図面の簡素化のため、図２や図３に示したような制御部と各部の間に接続されているタイミングやオン・オフ制御のための制御線は省略してある。【０１３７】  このように、本発明によれば、ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を得ることから、スクランブル初期値を報知するためのフィールドを伝送フレーム内に設ける必要がなくなり、データ伝送効率が向上する。また、ヘッダ情報に続くデータ部全体にスクランブルをかけることができることから、データ部における秘匿性を保証するとともに、データ中の“０”と“１”が偏った分布を回避することができるようになる。【０１３８】  次に本発明の実施形態における通信動作について、図面を参照して説明する。【０１３９】  図８には、本発明の実施形態に係る送信装置におけるスクランブル処理の手順をフローチャートの形式で示している。【０１４０】  まず、通信制御部３００からＭＡＣフレームを受け取ると、ベースバンド処理部２００ではヘッダ生成部２１０によりＰＬＣＰヘッダを生成する（ステップＳ９１１）。【０１４１】  初期値設定フラグ２１１が、スクランブラに初期値を設定しない旨を示している場合には（ステップＳ９１２）、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に従ってシグナル６２０の偶数パリティを生成してパリティビット６２４に設定する（ステップＳ９１３）。そして、スクラン��ラ２２０におけるシフトレジスタ２２４および２２５に保持されている値をそのまま内部状態として使用して（ステップＳ９１４）、スクランブル処理を行なう（ステップＳ９１７）。【０１４２】  一方、初期値設定フラグ２１１が、スクランブラに初期値を設定すべき旨を示している場合には（ステップＳ９１２）、シグナル６２０の奇数パリティを生成し、若しくは偶数パリティを生成した上で反転して、パリティビット６２４に設定する（ステップＳ９１５）。そして、スクランブラ２２０における内部状態を保持するシフトレジスタ２２４及び２２５に対して、シフトレジスタ２２２に保持された値を初期値として設定して（ステップＳ９１６）、スクランブル処理を行なう（ステップＳ９１７）。【０１４３】  図９には、本発明の実施形態に係る受信装置におけるデスクランブル処理の手順をフローチャートの形式で示している。【０１４４】  まず、畳み込み符号復号器２６０により受信パケットが復号されると、ヘッダ分析部２８０はＰＬＣＰヘッダを分析する（ステップＳ９２１）。そして、シグナル６２０におけるパリティビット６２４がＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に従った偶数パリティであるか否を調べる（ステップＳ９２２）。【０１４５】  ステップＳ９２２において、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に従った偶数パリティであると判断された場合には、スクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過するタイミングで、規定通りにデスクランブル対象信号が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に初期値として供給されるよう選択器２７３を切り替える（ステップＳ９２４）。そして、スクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過した後で、排他的論理和回路２７６の出力が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に供給されるよう選択器２２３を切り替えて、デスクランブル処理を行なう（ステップＳ９２７）。【０１４６】  一方、ステップＳ９２２において、奇数パリティであると判断された場合には、スクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過するタイミングで、シフトレジスタ２７２の出力が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に供給されるよう選択器２７３を切り替えて初期値を設定する（ステップＳ９２６）。そして、スクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過した後で、排他的論理和回路２７６の出力が排他的論理和回路２７７の一方の入力及びシフトレジスタ２７４の入力に供給されるよう選択器２２３を切り替えて、デスクランブル処理を行なう（ステップＳ９２７）。なお、この場合、後続の処理でパリティビット６２４を参照するのであれば、この段階で奇数パリティを偶数パリティに戻しておくことが望ましい。【０１４７】  このように、本実施形態によれば、スクランブラ２２０の内部状態の初期値として誤り耐性の高いシグナル６２０の一部を利用することにより、スクランブラ２２０とデスクランブラ２７０との間の同期を高い誤り耐性により実現することができる。また、スクランブラ２２０に初期値の設定が行われた旨をシグナル６２��の一部に含めて伝送することにより、受信装置におけるデスクランブラ２７０の初期値を的確に選択することができる。【０１４８】  なお、本実施形態に係る通信システムは、仕様上の規定に違反した動作を行なうものではない。スクランブラ初期化６５１に相当する信号が伝送されるタイミングにおいては、デスクランブラ２７０の内部状態として設定すべき初期値が伝送されるため、仕様通りの動作が保証される。また、通信当事者以外の通信装置がこの信号を受信したとしても、パリティエラーにより受信パケットが破棄されるだけで、それ以上の不具合を生じるものではない。【０１４９】  次に本発明の実施形態の変形例について図面を参照して説明する。【０１５０】  図１０には、本発明の実施形態の第１の変形例について図解している。図示の第１の変形例では、受信装置において畳み込み符号復号器２６０の出力側に２種類のデスクランブラ２７０及び２９０が並列に設けられている。デスクランブラ２７０は、図６に示すようなデスクランブラであり、シフトレジスタ２７２により初期値設定を可能としたものである。一方、デスクランブラ２９０は、図１１に示すような従来のデスクランブラである。【０１５１】  図１１に示すデスクランブラとしての基本構成として、２つのシフトレジスタ２９４及び２９５と、２つの排他的論理和回路２９６及び２９７とを備える点は図５のデスクランブラ２７０と同様である。制御部２９１は、サービス６５０のスクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２７７を通過するタイミングで、デスクランブル対象信号が排他的論理和回路２９７の一方の入力及びシフトレジスタ２９４の入力に供給されるよう選択器２９３を切り替える。そして、スクランブラ初期化６５１に相当する信号が排他的論理和回路２９７を通過した後は、排他的論理和回路２９６の出力が排他的論理和回路２９７の一方の入力及びシフトレジスタ２９４の入力に供給されるよう選択器２９３を切り替える。【０１５２】  図１０において、誤り判定部３０５は、デスクランブラ２７０及び２９０の出力の各フィールドにおいて仕様上規定された範囲を満たしているか否かを分析する。例えば、図３５に示す例では、ＰＨＹヘッダのＳＩＧＮＡＬフィールドに続いて１６ビットのＳｅｒｖｉｃｅフィールドがあり、このうちのＭＳＢ側から７ビットがスクランブル処理の初期値の伝送のために用いられ、これに続く残りの９ビットはリザーブ・ビットには現行の仕様ではすべて“０”を設定することになっている。このため、そのデスクランブル結果はすべて“０”になるはずである。したがって、このリザーブ・ビットがすべて“０”を示すデスクランブラの出力は正当であると判断される。【０１５３】  また、ＰＳＤＵについては本来であればブロック符号復号器３２０の訂正能力を考慮してその内容の正当性を判断するべきであるが、訂正前の状態で誤り判定部３０５によって判断することも可能である。例えば、図１２に示すように、ＰＳＤＵの内容であるＭＡＣフレームにはＭＡＣヘッダが付加されており、そのＭＡＣヘッダの各フィールドには所定のデータが含まれる。例えば、ＭＡＣヘッダの先頭のフレーム制御７１０には各種の制御情報が含まれ、その先頭��２ビットのプロトコルバージョン７１１はＭＡＣプロトコルのバージョンが示される。このプロトコルバージョン７１１は、現状の仕様では２ビットの“０”を設定することになっており、それ以外の値は将来の使用のために予約されている。したがって、このプロトコルバージョンが２ビットの“０”以外の値を有する場合には仕様上規定された範囲を満たしていないとの判断をすることができる。なお、ここで述べたＰＳＤＵを用いた判断方法に関しては、ブロック符号復号器３２０による処理後の信号を用いて判断するように構成してもよい。【０１５４】  同様に、タイプ７１２についても２ビットの“１”は将来の使用のために予約されているため、このタイプ７１２が２ビットの“１”の値を有する場合には仕様上規定された範囲を満たしていないとの判断をすることができる。また、続くサブタイプ７１３についてもタイプ７１２との組合せによって予約されているビットパターンが存在する。【０１５５】  したがって、デスクランブラ２７０及び２９０のいずれかにおいてスクランブラ２２０と異なる初期値を設定した場合、そのデスクランブルされた出力の各フィールドが仕様上規定された範囲を満たさなくなる可能性がある。誤り判定部３０５は、そのような仕様上規定された範囲を逸脱したフィールドを特定し、デスクランブラ２７０及び２９０のうちそのような逸脱を起こしていない出力がブロック符号復号器３２０に供給されるよう選択器３０３を制御する。なお、遅延部３０７及び３０９は、誤り判定部３０５における判断に要する間、それぞれデスクランブラ２７０及び２９０の出力を保持しておくものであり、ディレイラインやシフトレジスタなどにより実現することができる。【０１５６】  例えば、送信装置側でスクランブラ２２０に初期値が設定されなかった場合には、デスクランブラ２９０の出力は正しく、デスクランブラ２７０の出力は不正となると考えられる。初期値の異なる値でデスクランブル処理されたデータ系列はほぼランダムとみなすことができ、仕様上規定された範囲を逸脱する確率は高いものと考えられるからである。また、送信装置側でスクランブラ２２０に初期値が設定された場合には、誤りが発生しなければデスクランブラ２７０及び２９０に同じ初期値が設定される。しかし、スクランブラ初期化６５１に相当する信号は誤り耐性が比較的低いため、デスクランブラ２９０に設定される初期値に誤りが生じる可能性がある。このような場合には、デスクランブラ２７０の出力は正しく、デスクランブラ２９０の出力が不正となるため、誤り判定部３０５はデスクランブラ２７０の出力を選択するよう制御することになる。【０１５７】  このように、この第１の変形例では、シグナル６２０の一部を初期値とするデスクランブラ２７０と、スクランブラ初期化６５１に相当する信号を初期値とするデスクランブラ２９０とを並列に設け、それらの出力の各フィールドが仕様上規定された範囲を満たしているか否かを判断することにより、パリティビット６２４などによって初期値設定に関する情報を伝えることなく、受信装置側の判断で初期値を選択することができる。【０１５８】  図１３には、本発明の実施形態の第２の変形例について示している。図示の第���の変形例では、受信装置において畳み込み符号復号器２６０の出力側に同型のデスクランブラ２７０が２つ並列に設けられている。これらデスクランブラ２７０はそれぞれシグナル６２０の一部を初期値とするが、いずれのビット位置を初期値として用いるかは互いに異なるものとする。例えば、送信装置側で２種類のビット位置をあらかじめ規定しておいて、送信時の電波状況などに応じていずれかのビット位置の値を初期値として用いるものとすると、受信装置側ではこれら２種類のビット位置の値をそれぞれ初期値とするよう２つのデスクランブラ２７０を設定した上でデスクランブル処理を行なう。【０１５９】  誤り判定部３０５は、上述した第１の変形例の場合と同様に、２つのデスクランブラ２７０の出力の各フィールドにおいて仕様上規定された範囲を満たしているか否かを分析する。２つのデスクランブラ２７０はそれぞれ異なる初期値によりデスクランブル処理を行なうため、その出力も異なるものとなる。したがって、デスクランブラ２７０のいずれか一方の出力は正しく、もう一方の出力が不正となるため、誤り判定部３０５は仕様上正しいデスクランブラ２７０の出力を選択するよう制御することになる。【０１６０】  このように、この第２の変形例では、シグナル６２０のそれぞれ異なるビット位置の値を初期値とする２つのデスクランブラ２７０を並列に設け、それらの出力の各フィールドが仕様上規定された範囲を満たしているか否かを判断することにより、パリティビット６２４などによって初期値設定に関する情報を伝えることなく送信装置側の判断でビット位置を選択して、受信装置側の判断で初期値を選択することができる。【０１６１】Ｂ．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法
以下では、本発明において特徴的な部分である、スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法について説明する。この説明においては、ヘッダ情報として、図１４に示すような物理層ヘッダ情報を用いるものとする。これは、図３５に示したＩＥＥＥ８０２．１１ａの物理層ヘッダから、Ｓｅｒｖｉｃｅフィールドを取り去ったものに相当する。また、スクランブル初期値、並びにデスクランブル初期値は７ビットであるとする。【０１６２】  以下で説明するスクランブル初期値、並びにデスクランブル初期値の作成方法ではいずれも、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成する。したがって、図３５に示したような、スクランブル初期値を報知することを用途とするＳｅｒｖｉｃｅフィールドを不要となる。この結果、データ部のうちＳｅｒｖｉｃｅフィールドに使用していた１６ビットをユーザ・データに使用することができるようになり、データ伝送効率が向上する。また、データ部全体にスクランブルを施すことが可能になる。但し、本発明の要旨は図５に示す構成に限定される訳ではない。【０１６３】Ｂ−１．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法１
図１５には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第１の方法を図解している。【０１６４】  ＳＩＧＮＡＬフィールドはスクランブルされないことを利用し、ＳＩＧＮＡＬフィールド中の所定の場所から７ビットを抽出し、それをスクランブルの初期値としてスクランブラにセットした後、Ｄａｔａ部にはスクランブルを掛けて送信する。図１５に示す例では、ＳＩＧＮＡＬフィールドのうち、ＬＥＮＧＴＨフィールドのＭＳＢより７番目までの７ビットを取り出し、これをスクランブル初期値として利用している。【０１６５】  また、受信側では、まず、スクランブルが掛けられていないＳＩＧＮＡＬフィールド復号した後、同様に当該フィールドの所定の場所から７ビットを抽出し、これをデスクランブル初期値としてデスクランブラにセットし、ＤＡＴＡ部のデスクランブルを開始する。図１５に示す例では、ＳＩＧＮＡＬフィールドのうち、ＬＥＮＧＴＨフィールドのＭＳＢより７番目までの７ビットを取り出し、これをデスクランブル初期値として利用している。【０１６６】Ｂ−２．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法２
上記の作成方法１によりスクランブル初期値を作成する場合、物理ヘッダ情報から７ビットを抽出する方法を注意深く定めないと、データの内容によってはその部分の７ビットがたまたまオールゼロになる可能性も考えられる。オールゼロをスクランブル初期値として使っても、スクランブルされずに元のデータ列のまま出力されてしまうため、これはスクランブラの初期値として不適切であり、避ける必要がある。【０１６７】  そこで、例えばオールゼロとならないことが保証されているフィールドが物理層ヘッダ情報に存在する場合には、当該ビットフィールドがスクランブル初期値を構成する７ビットに含まれるように、送信機と受信機の双方で取り決めを行なう方法が考えられる。【０１６８】  例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、物理ヘッダ情報内には、変調モードを示す場所であるＲＡＴＥフィールドが用意され（図１４を参照のこと）、ＲＡＴＥフィールドの記載方法は表１のように規定されている。【０１６９】
【表１】
0004544156.tif 000002
【０１７０】  表１によると、送受信間でいかなる規定の伝送レートを選択しても、ＲＡＴＥフィールドがオールゼロになることはないことが保証されている。したがって、これと同じＲＡＴＥフィールドのビット・アサインを用いるとすると、このＲＡＴＥフィールドのすべての値（４ビット）と、その他のフィールド又は固定値を混合させてスクランブラ並びにデスクランブラの初期値とすることにより、これら初期値がオールゼロにならないことを保証することができる。【０１７１】  図１６には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第２の方法を図解している。同図に示す例では、ＳＩＧＮＡＬフィールドのうち、ＲＡＴＥフィールドの４ビットと、続いてＬＥＮＧＴＨフィールドのＭＳＢから３ビットをそれぞれ取り出し、これらをビット連結して、スクランブル初期値並びにデスクランブル初期値として利用している。このような初期値によれば、少なくとも７ビットのうちＭＳＢから４ビットまでがオールゼロとなることはないので、スクランブラの動作を保証することができる。【０１７２】Ｂ−３．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法３
上記Ｂ−２項で説明したように、オールゼロはスクランブル初期値として不適切であり、避ける必要がある。ところが、物理層ヘッダ部の構成によっては、必ずオールゼロとならないフィールドが存在するとは限らず、物理層ヘッダ部から取り出したビットを連結してスクランブル初期値を生成するという方法が使えない場合も考えられる。このような場合に対する対処法として、以下のような例が考えられる。【０１７３】  すなわち、送信側では、ＳＩＧＮＡＬ部の所定の場所から７ビットを抽出し、それがオールゼロでなければそれをそのままスクランブル初期値として用いてスクランブル処理を行なう。一方、ＳＩＧＮＡＬ部から取り出された７ビットがたまたまオールゼロであった場合には、オールゼロ以外のある決まった７ビットのスクランブル初期値（例えば“０１０１１１１”）を用いてスクランブルを掛けると定めておく。【０１７４】  同様に、受信側においては、まず、スクランブルが掛けられていないＳＩＧＮＡＬ部を復号し、その所定の場所から７ビットを取り出し、それがオールゼロでなければそのままデスクランブル初期値としてデスクランブル処理を開始するが、たまたまオールゼロであった場合には、オールゼロ以外のある決まった７ビットのスクランブル初期値（例えば“０１０１１１１”）がスクランブルに使用されたものと判断し、それを用いてデスクランブル処理を行なう。【０１７５】  図１７には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第３の方法を図解している。同図に示す例では、ＳＩＧＮＡＬフィールドのうち、ＬＥＮＧＴＨフィールドのＭＳＢから７ビットを取り出し、これがオールゼロ以外であればそのままスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値として利用する。これに対し、ＬＥＮＧＴＨフィールドのＭＳＢから取り出した７ビットがたまたまオールゼロとなる場合にはあらかじめ与えられている“０１０１１１１”をスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値として利用することによりオールゼロとなることを回避している。【０１７６】Ｂ−４．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法４
上記Ｂ−２項で説明したように、オールゼロはスクランブル初期値として不適切で避ける必要があるが、物理層ヘッダ部の構成によっては、必ずオールゼロとならないフィールドが存在するとは限らず、物理層ヘッダ部から取り出したビットを連結してスクランブル初期値を生成する方法が使えない場合も考えられる。このような場合に対する対処法として、上記Ｂ−３項に示した方法もあるが、この項では他の方法について説明する。【０１７７】  すなわち、送信側では、スクランブル初期値がｎビット（但し、ｎは自然数）長であるときに、送信側及び受信側が共通に知っているルールに基づいて、物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部から（ｎ−ｋ）ビットを抽出し（但し、ｋはｎよりも小さい自然数であるとする）、この（ｎ−ｋ）ビットの抽出ビット列に送信側及び受信側で既知であるｋビットのビット列を送信側及び受信側で既知であるパターンで挿入することによりスクランブル初期値を作成し、このスクランブル初期値を用いてスクランブル処理を行なう。ここで、（ｎ−ｋ）ビットの抽出ビット列に挿入する既知のｋビットには、少なくとも１ビットは論理“１”であるようなビット列を用いるようにすることで、初期値がオールゼロとなることを回避する。【０１７８】  受信側でも同様に、まず、スクランブルが掛けられていないＳＩＧＮＡＬ部を復号し、送信側及び受信側が共通に知っているルールに基づいて、物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部から（ｎ−ｋ）ビットを抽出するとともに、少なくとも１ビットは論理“１”であるようなｋビットのビット列を送信側及び受信側で既知であるパターンで上記の（ｎ−ｋ）ビットの抽出ビット列に挿入することによりデスクランブル初期値を作成し、デスクランブル処理を行なうことで、受信データ系列を復元する。【０１７９】  ここで、ｋは０＜ｋ＜ｎなる自然数である限り、原理的にはどの値をとっても良いが、ｋを大きく取ってしまうとスクランブル初期値としてとりうる値の幅が狭くなってしまい、余り好ましくは無い。したがって、スクランブル初期値がオールゼロとなるのを避けることを保証するために、最低限度のｋ＝１とすることが好ましい。【０１８０】  図１８には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第４の方法を図解している。同図に示す例では、ｋ＝１としている。同図に示す例では、ＳＩＧＮＡＬフィールド内のＬＥＮＧＴＨフィールドのＭＳＢから６ビットだけ抽出し、これをスクランブル初期値のＬＳＢ側から６ビットとして使用し、残る１ビットを１の固定値としてスクランブル初期値のＭＳＢに用いることにより、スクランブル初期値がオールゼロとなることを回避している。【０１８１】  このような固定ビットの挿入を行なう際、１ビットの固定値“１”の場所は、上述のようにＭＳＢである必要はなく、７ビットの初期値のうちどのビット位置であってもよい。つまり、システム設計の段階で、送信機，受信機双方で、同一の場所に固定値“１”を挿入する約束にしておけばよく、図示のビット挿入位置に限定されるものではない。【０１８２】Ｂ−５．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法５
ここまでは、物理層ヘッダ情報から抽出したビットのパターンを基にスクランブル初期値を作成する方法について述べてきたが、これ以外にも物理層ヘッダ情報に基づいて、オールゼロを回避しながらスクランブル初期値を作成する方法は考えられる。【０１８３】  その一例として、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数を基にスクランブル初期値を作成する方法が考えられる。図１９には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第５の方法を図解している。同図に示す例では、Ｒｅｓｅｒｖｅフィールドを０とし、ＢＰＳＫＲ１／２で１００バイト転送した場合を示している。【０１８４】  この場合、ＲＡＴＥフィールドは“１１０１”になり、ＬＥＮＧＴＨフィールドは“００１００１１０００００”となることから、ここまでのビットフィールドにおける論理“１”の個数は６個であり、偶数パリティを行なう場合ＰＡＲＩＴＹフィールドは“０”にセットされる。したがって、ＳＩＧＮＡＬフィールド全体での論理“１”の個数は６個であり、これを７ビットの２進数で表現すると“００００１１０”となる。これをスクランブル初期値として用いることにし、送信機側では図１９上段のスクランブラ・デスクランブラ内に記入したように、Ｘ１からＸ７までの初期値としてセットして、スクランブル処理を施す。【０１８５】  また、受信側でも同様に、まず、スクランブルが掛けられていないＳＩＧＮＡＬ部を復号し、復号後のＳＩＧＮＡＬフィールドにおける論理“１”の個数を数え、その個数を７ビットの２進数で表現した値をデスクランブル初期値として用いる。図１９に示す例では、“００００１１０”をスクランブラ・デスクランブラ内に記入したように、Ｘ１からＸ７までの初期値としてセットし、デスクランブル処理を開始する。【０１８６】  図示の実施形態のように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで定義されているようなＲＡＴＥフィールド並びにＬＥＮＧＴＨフィールドのビット・アサインを使用すると、論理“１”の個数は必ず１以上になることから、スクランブル初期として使用するのに非常に都合が良い。【０１８７】  ところで、上述の説明ではＩＥＥＥ８０２．１１ａと類似な物理層ヘッダ情報を仮定したために、必ず論理“１”の個数は、オールゼロとなるはずのＴＡＩＬ部まで含めたとしても、高々２４個に過ぎない。ここで例として用いているスクランブラの初期値は７ビット幅であるため、１２７個までの論理“１”の個数に対応することが可能であり、齟齬を来たさない。但し、仮に物理層ヘッダ情報が１２７ビット以上あり、スクランブル初期値が７ビット幅であった場合には、物理層ヘッダ情報全部の中から論理“１”の個数を単純に数えてしまうとビット幅が不足するという問題が生じる。【０１８８】  この問題に対処するために、物理層ヘッダの中から論理“１”を数える際、すべての部分を用いるのではなく１２７個以下の（送受信側で共通に定義されている）所定のビット箇所についてのみ論理“１”の個数を数え、その値を２進数表現したものをスクランブル初期値として用いる、あるいは全部の論理“１”の個数を数えた後に、その求めた個数を２７＝１２８（ここで、７乗というのは、スクランブル・デスクランブル初期値のビット幅によって定まる値である）で割り、その余りをスクランブル初期値として用いるといった方法で対応することが可能であり、これらの方法についても本発明の要旨に含まれる。【０１８９】Ｂ−６．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法６
上記Ｂ−５項で説明したような方法によりスクランブル初期値を作成する場合、物理ヘッダ情報の定義により論理“１”の数がゼロにはならないことが保証されている場合にはよいが、仮に保証されない場合には、スクランブル初期値がオールゼロとなってしまう可能性がある。そこで、この項では、スクランブル初期値作成のルールを拡張することで、オールゼロを回避する方法について説明する。【０１９０】  物理層ヘッダ情報中の論理“１”の個数を数え、ゼロでなければ例えばその個数を７ビットの２進数で表現した値をスクランブル初期値としてスクランブル処理を行なうが、論理“１”の個数がたまたまゼロであった場合には、オールゼロ以外のある決まった７ビットのスクランブル初期値（例えば“０１０１１１１”）を用いてスクランブルを掛けると定めておく。【０１９１】  同様に、受信側においては、まず、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部を復号して物理層ヘッダ情報中の論理“１”の個数を数え、それがゼロでなければその個数を７ビットの２進数で表現した値をデスクランブル初期値としてデスクランブル処理を開始するが、論理“１”の個数がたまたまゼロであった場合には、オールゼロ以外のある決まった７ビットのスクランブル初期値（例えば“０１０１１１１”）がスクランブルに使用されたものと判断し、それを用いてデスクランブル処理を行なう。【０１９２】  図２０には、オールゼロを回避する拡張ルールを用いた、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第６の方法を図解している。同図に示す例では、ＳＩＧＮＡＬフィールドの論理“１”の個数を数え、ゼロでなければ、その個数を７ビットの２進数で表現した値をスクランブル初期値としてスクランブル処理を行なう。これに対し、論理“１”の個数がたまたまオールゼロとなる場合にはあらかじめ与えられている“０１０１１１１”をスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値として利用することによりオールゼロとなることを回避している。【０１９３】Ｂ−７．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法７
オールゼロはスクランブル初期値として不適切であり避ける必要があるが、物理層ヘッダ部の構成によっては必ずオールゼロとならないフィールドが存在せず、前々項Ｂ−５項で説明したスクランブル初期値を生成する方法が使えない場合も考えられる。これを回避する方法の１つとして、前項Ｂ−６項で説明したような方法もあるが、この項では他の方法について説明する。【０１９４】  すなわち、送信側では、スクランブル初期値がｎビット（但し、ｎは自然数）長であるときに、物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数を数え、この値を（ｎ−ｍ）ビット（但し、ｍはｎよりも小さい自然数であるとする）の２進数で表現したビット列に対し、送信側及び受信側で既知であるｍビットのビット列を送信側及び受信側で既知であるパターンで挿入することによりスクランブル初期値を作成し、このスクランブル初期値を用いてスクランブル処理を行なう。ここで、（ｎ−ｍ）ビットのビット列に挿入するｍビットには、少なくとも１ビットが論理“１”であるようなビット列を用いるようにすることで、スクランブル初期値がオールゼロとなることを回避する。【０１９５】  また、受信側でも同様に、受信した物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数を数え、この値を（ｎ−ｍ）ビットの２進数で表現したビット列に対し、少なくとも１ビットは論理“１”であるような送信側及び受信側で既知であるｍビットのビット列を送信側及び受信側で既知であるパターンで挿入したものをデスクランブル初期値としてデスクランブルを掛け、受信データを復元する。【０１９６】  ここで、ｍは０＜ｍ＜ｎなる自然数である限り、原理的にはどの値をとっても良いが、ｍを大きく取ってしまうとスクランブル初期値としてとりうる値の幅が狭くなってしまい、余り好ましくは無い。したがって、スクランブル初期値がオールゼロとなるのを避けることができることを保証するために、最低限度のｍ＝１とすることが好ましい。【０１９７】  図２１には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第７の方法を図解している。同図に示す例は、ｍ＝１としたものである。同図に示す例では、物理層ヘッダ情報の論理“１”の個数が６個であり、それを６ビットの２進数で表した“０００１１０”をスクランブル初期値のＬＳＢ側から６ビットとして使用し、残る１ビットを１の固定値としてスクランブル初期値のＭＳＢに用いている。【０１９８】  このような固定ビットの挿入を行なう際、１ビットの固定値“１”の場所は、７ビットの初期値のうちどのビット位置であってもよい。つまり、システム設計の段階で、送信機及び受信機双方で同一の場所に固定値“１”を挿入する約束にしておけばよく、図示のビット挿入位置に限定されるものではない。【０１９９】Ｂ−８．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法８
オールゼロはスクランブル初期値として不適切であり避ける必要があるが、物理層ヘッダ部の構成によっては必ずオールゼロとならないフィールドが存在せず、物理ヘッダ部から取り出したビット列を基にスクランブル初期値を生成する方法が使えない場合も考えられる（同上）。この項では、この問題を回避するさらに他の方法について説明する。【０２００】  すなわち、送信側では、スクランブル初期値がｎビット（但し、ｎは自然数）長であるときに、物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数を数え、この値に送信側及び受信側が共通に知っているｘ（但し、ｘは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｎビットの２進数で表現したビット列をスクランブル初期値として、スクランブル処理を行なう。【０２０１】  また、受信側でも同様に、受信した物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数を数え、この値に送信側及び受信側が共通に知っているｘ（但し、ｘは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｎビットの２進数で表現したものをデスクランブル初期値としてデスクランブルを掛け、受信データを復元する。【０２０２】  ここで、物理層ヘッダ内部の伝送データの全ビット数をｂ０、スクランブル初期値並びにデスクランブル初期値のビット幅をｓとすると、ｂ０＋ｘ≦２ｓであることが好ましい。そうしないと、桁上がりなどのために作成したスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値がオールゼロになってしまうかもしれないからである。【０２０３】  この場合には、物理層ヘッダ内部の伝送データの全ビットを対象に論理“１”を数えるのではなく、その一部分ｂ１を対象にして（数える場所は送信側及び受信側で相互に了解済みとする）論理“１”を数えることにしておき、必ずｂ１＋ｘ≦２ｓとなるようにｂ１を定めればよい。あるいは、全部の論理“１”の個数を数えた後にｘを加算し、その求めた個数を２ｓで割ってその余りをスクランブル初期値として用いるといった方法により対応することが可能であり、これらについても本発明の要旨の範囲内である。【０２０４】  ここで、ｘは０＜ｘ＜２ｎなる自然数である限り、原理的にはどの値をとっても良いが、ｘを大きく取ってしまうとスクランブル初期値としてとりうる値の幅が狭くなってしまい、余り好ましくは無い。このため、スクランブル初期値がオールゼロとなるのを避けることができることを保証するために、最低限度のｘ＝１とすることが好ましい。【０２０５】  図２２には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第８の方法を図解している。同図に示す例は、ｘ＝１としたものである。同図に示す例においては、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数が６であり、この値に“１”を加えた７を２進数７ビット幅で表現した“００００１１１”をスクランブル初期値としている。【０２０６】  また、受信側でも同様に、受信した物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数が６であることが判るので、この値に“１”を加えた７を２進数７ビット幅で表現した“００００１１１”をデスクランブル初期値としてデスクランブルを掛け、受信データを復元する。【０２０７】Ｂ−９．スク���ンブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法９
前述のＢ−５項では、論理“１”の個数からスクランブル・デスクランブル初期値を作成したが、それとは逆に、論理“０”の個数を用いてスクランブル・デスクランブル初期値を作成する方法もある。【０２０８】  図２３には、物理層ヘッダ情報中の論理“０”の個数を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第９の方法を図解している。同図に示す例では、Ｒｅｓｅｒｖｅフィールドを０とし、ＢＰＳＫ  Ｒ１／２で１００バイト転送した場合を示している。【０２０９】  この場合、ＲＡＴＥフィールドは“１１０１”になり、ＬＥＮＧＴＨフィールドは“００１００１１０００００”となることから、ここまでのビットフィールドにおける論理“１”の個数は６個であり、偶数パリティを行なう場合ＰＡＲＩＴＹフィールドは“０”にセットされる。したがって、ＳＩＧＮＡＬフィールド全体での論理“０”の個数は１８個であり、これを７ビットの２進数で表現すると“００１００１０”となる。これをスクランブル初期値として用いることにし、送信機側では図２３上段のスクランブラ・デスクランブラ内に記入したように、Ｘ１からＸ７までの初期値としてセットして、スクランブル処理を施す。【０２１０】  また、受信側でも同様に、まず、スクランブルが掛けられていないＳＩＧＮＡＬ部を復号し、復号後のＳＩＧＮＡＬフィールドにおける論理“０”の個数を数え、その個数１８を７ビットの２進数で表現した値をデスクランブル初期値として用いる。図２３に示す例では、“００１００１０”をスクランブラ・デスクランブラ内に記入したように、Ｘ１からＸ７までの初期値としてセットし、デスクランブル処理を開始する。【０２１１】  図示の実施形態のように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで定義されているようなＲＡＴＥフィールド並びにＬＥＮＧＴＨフィールドのビットアサインを使用すると、論理“１”の個数は必ず１以上になることから、スクランブル初期として使用するのに非常に都合が良い。【０２１２】  ところで、上述の説明ではＩＥＥＥ８０２．１１ａと類似な物理層ヘッダ情報を仮定したために、必ず論理“０”の個数は、オールゼロとなるはずのＴＡＩＬ部まで含めたとしても、高々２４個に過ぎない。ここで例として用いているスクランブラの初期値は７ビット幅であるため、１２７個までの論理“０”の個数に対応することが可能であり、齟齬を来たさない。但し、仮に物理層ヘッダ情報が１２７ビット以上あり、スクランブル初期値が７ビット幅であった場合には、物理層ヘッダ情報全部の中から論理“０”の個数を単純に数えてしまうとビット幅が不足するという問題が生じる。【０２１３】  この問題に対処するために、物理層ヘッダの中から論理“０”を数える際、すべての部分を用いるのではなく１２７個以下の（送受信側で共通に定義されている）所定のビット箇所についてのみ論理“０”の個数を数え、その値を２進数表現したものをスクランブル初期値として用いる、あるいは全部の論理“０”の個数を数えた後に、その求めた個数を２７＝１２８（ここで、７乗というのは、スクランブル・デスクランブル初期値のビット幅によって定まる値である）で割り、その余りをスクランブル初期値として用いるといった方法で対応する���とが可能であり、これらの方法についても本発明の要旨に含まれる。【０２１４】Ｂ−１０．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法１０
上記Ｂ−９で説明したような方法によりスクランブル初期値を作成する場合、物理ヘッダ情報の定義により論理“０”の数がゼロにはならないことが保証されている場合にはよいが、仮に保証されない場合には、スクランブル初期値がオールゼロとなってしまう可能性がある。そこで、この項では、スクランブル初期値作成のルールを拡張することで、オールゼロを回避する方法について説明する。【０２１５】  物理層ヘッダ情報中の論理“０”の個数を数え、ゼロでなければ例えばその個数を７ビットの２進数で表現した値をスクランブル初期値としてスクランブル処理を行なうが、論理“０”の個数がたまたまゼロであった場合には、オールゼロ以外のある決まった７ビットのスクランブル初期値（例えば“０１０１１１１”）を用いてスクランブルを掛けると定めておく。【０２１６】  同様に、受信側においては、まず、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部を復号して物理層ヘッダ情報中の論理“０”の個数を数え、それがゼロでなければその個数を７ビットの２進数で表現した値をデスクランブル初期値としてデスクランブル処理を開始するが、論理“０”の個数がたまたまゼロであった場合には、オールゼロ以外のある決まった７ビットのスクランブル初期値（例えば“０１０１１１１”）がスクランブルに使用されたものと判断し、それを用いてデスクランブル処理を行なう。【０２１７】  図２４には、オールゼロを回避する拡張ルールを用いた、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第１０の方法を図解している。同図に示す例では、ＳＩＧＮＡＬフィールドの論理“０”の個数を数え、ゼロでなければ、その個数を７ビットの２進数で表現した値をスクランブル初期値としてスクランブル処理を行なう。これに対し、論理“０”の個数がたまたまオールゼロとなる場合にはあらかじめ与えられている“０１０１１１１”をスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値として利用することによりオールゼロとなることを回避している。【０２１８】Ｂ−１１．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法１１
オールゼロはスクランブル初期値として不適切であり避ける必要がある。物理層ヘッダ部の構成によっては論理“０”の数がゼロにはならないことが保証されず、前々項Ｂ−９項で説明したスクランブル初期値を生成する方法が使えない場合も考えられる。これを回避する方法の１つとして、前項Ｂ−１０項で説明したような方法もあるが、この項では他の方法について説明する。【０２１９】  すなわち、送信側では、スクランブル初期値がｎビット（但し、ｎは自然数）長であるときに、物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“０”の個数を数え、この値を（ｎ−ｈ）ビット（但し、ｈはｎよりも小さい自然数であるとする）の２進数で表現したビット列に対し、送信側及び受信側で既知であるｈビットのビット列を送信側及び受信側で既知であるパターンで挿入することによりスクランブル初期値を作成し、このスクランブル初期値を用いてスクランブル処理を行なう。ここで、（ｎ−ｈ）ビットのビット列に挿入するｈビットには、少なくとも１ビットが論理“０”であるようなビット列を用いるようにすることで、初期値がオールゼロとなることを回避する。【０２２０】  また、受信側でも同様に、受信した物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数を数え、この値を（ｎ−ｍ）ビットの２進数で表現したビット列に対し、少なくとも１ビットは論理“１”であるような送信側及び受信側で既知であるｍビットのビット列を送信側及び受信側で既知であるパターンで挿入したものをデスクランブル初期値としてデスクランブルを掛け、受信データを復元する。【０２２１】  ここで、ｈは０＜ｈ＜ｎなる自然数である限り、原理的にはどの値をとっても良いが、ｈを大きく取ってしまうとスクランブル初期値としてとりうる値の幅が狭くなってしまい、あまり好ましくは無い。したがって、スクランブル初期値がオールゼロとなるのを避けることができることを保証するために、最低限度のｈ＝１とすることが好ましい。【０２２２】  図２５には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第１１の方法を図解している。同図に示す例は、ｈ＝１としたものである。同図に示す例では、物理層ヘッダ情報の論理“０”の個数が１８個であり、それを６ビットの２進数で表した“０１００１０”をスクランブル初期値のＬＳＢ側から６ビットとして使用し、残る１ビットを１の固定値としてスクランブル初期値のＭＳＢに用いている。【０２２３】  このような固定ビットの挿入を行なう際、１ビットの固定値“１”の場所は、７ビットの初期値のうちどのビット位置であってもよい。つまり、システム設計の段階で、送信機及び受信機双方で同一の場所に固定値“１”を挿入する約束にしておけばよく、図示のビット挿入位置に限定されるものではない。【０２２４】Ｂ−１２．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法１２
オールゼロはスクランブル初期値として不適切であり避ける必要がある。物理層ヘッダ部の構成によっては論理“０”の数がゼロにはならないことが保証されず、上記のＢ−９項で説明したスクランブル初期値を生成する方法が使えない（同上）。この項では、この問題を回避するさらに他の方法について説明する。【０２２５】  すなわち、送信側では、スクランブル初期値がｎビット（但し、ｎは自然数）長であるときに、物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“０”の個数を数え、この値に送信側及び受信側が共通に知っているｙ（但し、ｙは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｎビットの２進数で表現したビット列をスクランブル初期値として、スクランブル処理を行なう。【０２２６】  また、受信側でも同様に、受信した物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“０”の個数を数え、この値に送信側及び受信側が共通に知っているｙ（但し、ｙは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｎビットの２進数で表現したものをデスクランブル初期値としてデスクランブルを掛け、受信データを復元する。【０２２７】  ここで、物理層ヘッダ内部の伝送データの全ビット数をｂ０、スクランブル初期値並びにデスクランブル初期値のビット幅をｓとすると、ｂ０＋ｙ≦２ｓであることが好ましい。そうしないと、桁上がりなどのために作成したスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値がオールゼロになってしまうかもしれないからである。【０２２８】  この場合には、物理層ヘッダ内部の伝送データの全ビットを対象に論理“０”を数えるのではなく、その一部分ｂ１を対象にして（数える場所は送信側及び受信側で相互に了解済みとする）論理“０”を数えることにしておき、必ずｂ１＋ｙ≦２ｓとなるようにｂ１を定めればよい。あるいは、全部の論理“０”の個数を数えた後にｙを加算し、その求めた個数を２ｓで割ってその余りをスクランブル初期値として用いるといった方法により対応することが可能であり、これらについても本発明の要旨の範囲内である。【０２２９】  ここで、ｙは０＜ｙ＜２ｎなる自然数である限り、原理的にはどの値をとっても良いが、ｙを大きく取ってしまうとスクランブル初期値としてとりうる値の幅が狭くなってしまい、余り好ましくは無い。このため、スクランブル初期値がオールゼロとなるのを避けることができることを保証するために、最低限度のｙ＝１とすることが好ましい。【０２３０】  図２６には、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第１２の方法を図解している。同図に示す例は、ｙ＝１としたものである。同図に示す例においては、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“０”の個数が１８であり、この値に“１”を加えた１９を２進数７ビット幅で表現した“００１００１１”をスクランブル初期値としている。【０２３１】  また、受信側でも同様に、受信した物理層ヘッダ情報に含まれる論理“０”の個数が１８であることが判るので、この値に“１”を加えた１９を２進数７ビット幅で表現した“００１００１１”をデスクランブル初期値としてデスクランブルを掛け、受信データを復元する。【０２３２】Ｂ−１３．スクランブル初期値、デ���クランブル初期値の作成方法１３
上記Ｂ−５項では、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数を基にスクランブル初期値を作成する方法について説明した。それとは逆に、上記Ｂ−９項では、論理“０”の個数を用いてスクランブル・デスクランブル初期値を作成する方法について説明した。【０２３３】  これらのスクランブル・デスクランブル初期値を作成する方法の変形例として、送信側では、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数並びに論理“０”の個数をそれぞれ数え、さらにこれらの個数の差の絶対値を求め、この絶対値をスクランブル・デスクランブル初期値のビット長に相当する７ビットの２進数で表現して、スクランブル初期値を生成することができる。【０２３４】  同様に、受信側では、まず、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部を復号して、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数並びに論理“０”の個数をそれぞれ数え、さらにこれらの個数の差の絶対値を求め、この絶対値を７ビットの２進数で表現して、デスクランブル初期値を生成し、デスクランブル処理を開始する。【０２３５】Ｂ−１４．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法１４
前項Ｂ−１３において、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数並びに論理“０”が等しくなければ問題はないが、これらの値が等しい場合にはスクランブル初期値はオールゼロとなり、スクランブラは機能しなくなる。【０２３６】  上記Ｂ−６項並びにＢ−１０項では、スクランブル初期値作成のルールを拡張することで、オールゼロを回避する方法について説明した。この項でも同様のルール拡張に基づいて、オールゼロを回避する方法について説明する。【０２３７】  送信側では、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数並びに論理“０”の個数をそれぞれ数え、さらにこれらの個数の差の絶対値を求める。この個数の差の絶対値がゼロでなければ、スクランブル初期値のビット長に相当する７ビットの２進数で表現して、スクランブル初期値を生成することができる。一方、個数の差の絶対値がたまたまゼロである場合には、オールゼロ以外のある決まった７ビットのスクランブル初期値（例えば“０１０１１１１”）を用いてスクランブルを掛けると定めておく。【０２３８】  同様に、受信側では、まず、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部を復号し、物理層ヘッダ情報に含まれる論理“１”の個数並びに論理“０”の個数をそれぞれ数え、さらにこれらの個数の差の絶対値を求める。この個数の差の絶対値がゼロでなければ、デスクランブル初期値のビット長に相当する７ビットの２進数で表現して、デスクランブル初期値を生成するが、一方、個数の差の絶対値がたまたまゼロである場合には、オールゼロ以外のある決まった７ビットのデスクランブル初期値（例えば“０１０１１１１”）を用いてデスクランブル処理を開始する。【０２３９】Ｂ−１５．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法１５
上記Ｂ−７項並びにＢ−１１項では、スクランブル初期値がオールゼロになることを回避する他の方法について説明したが、この項でもオールゼロを回避する同様の方法について説明する。【０２４０】  すなわち、送信側では、スクランブル初期値がｎビット（但し、ｎは自然数）長であるときに、物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数並びに論理“０”の個数をそれぞれ数え、これらの個数の差の絶対値を求める。この値を（ｎ−ｉ）ビット（但し、ｉはｎよりも小さい自然数であるとする）の２進数で表現したビット列に対し、送信側及び受信側で既知であるｉビットのビット列を送信側及び受信側で既知であるパターンで挿入することによりスクランブル初期値を作成し、このスクランブル初期値を用いてスクランブル処理を行なう。ここで、（ｎ−ｉ）ビットのビット列に挿入するｉビットには、少なくとも１ビットが論理“１”であるようなビット列を用いるようにすることで、スクランブル初期値がオールゼロとなることを回避する。【０２４１】  また、受信側でも同様に、受信した物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数を数え、並びに論理“０”の個数をそれぞれ数え、これらの個数の差の絶対値を求める。この値を（ｎ−ｉ）ビットの２進数で表現したビット列に対し、少なくとも１ビットは論理“１”であるような送信側及び受信側で既知であるｉビットのビット列を送信側及び受信側で既知であるパターンで挿入したものをデスクランブル初期値としてデスクランブルを掛け、受信データを復元する。【０２４２】  ここで、ｉは０＜ｉ＜ｎなる自然数である限り、原理的にはどの値をとっても良いが、ｉを大きく取ってしまうとスクランブル初期値としてとりうる値の幅が狭くなってしまい、余り好ましくは無い。したがって、スクランブル初期値がオールゼロとなるのを避けることができることを保証するために、最低限度のｉ＝１とすることが好ましい。【０２４３】Ｂ−１６．スクランブル初期値、デスクランブル初期値の作成方法１６
上記Ｂ−８項並びにＢ−１２項では、スクランブル初期値がオールゼロになることを回避するさらに他の方法について説明したが、この項でもオールゼロを回避する同様の方法について説明する。【０２４４】  すなわち、送信側では、スクランブル初期値がｎビット（但し、ｎは自然数）長であるときに、物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数並びに論理“０”の個数をそれぞれ数え、これらの個数の差の絶対値を求める。この値に送信側及び受信側が共通に知っているｚ（但し、ｚは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｎビットの２進数で表現したビット列をスクランブル初期値として、スクランブル処理を行なう。【０２４５】  また、受信側でも同様に、受信した物理層ヘッダ内部の伝送データ又はその一部に含まれる論理“１”の個数並びに論理“０”の個数をそれぞれ数え、これらの個数の差の絶対値を求める。この値に送信側及び受信側が共通に知っているｚ（但し、ｚは２ｎよりも小さい自然数）を加えた結果をｎビットの２進数で表現したものをデスクランブル初期値としてデスクランブルを掛け、受信データを復元する。【０２４６】  ここで、物理層ヘッダ内部の伝送データの全ビット数をｂ０、スクランブル初期値並びにデスクランブル初期値のビット幅をｓとすると、ｂ０＋ｚ≦２ｓであることが好ましい。そうしないと、桁上がりなどのために作成したスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値がオールゼロになってしまうかもしれないからである。【０２４７】  この場合には、物理層ヘッダ内部の伝送データの全ビットを対象に論理“１”を数えるのではなく、その一部分ｂ１を対象にして（数える場所は送信側及び受信側で相互に了解済みとする）論理“１”を数えることにしておき、必ずｂ１＋ｚ≦２ｓとなるようにｂ１を定めればよい。あるいは、全部の論理“１”の個数を数えた後にｚを加算し、その求めた個数を２ｓで割ってその余りをスクランブル初期値として用いるといった方法により対応することが可能であり、これらについても本発明の要旨の範囲内である。【０２４８】  ここで、ｚは０＜ｘ＜２ｎなる自然数である限り、原理的にはどの値をとっても良いが、ｚを大きく取ってしまうとスクランブル初期値としてとりうる値の幅が狭くなってしまい、余り好ましくは無い。このため、スクランブル初期値がオールゼロとなるのを避けることができることを保証するために、最低限度のｚ＝１とすることが好ましい。【０２４９】  上述の説明では、物理層ヘッダ情報から作成したビット列をそのままスクランブル初期値として用いてスクランブルを掛け、また、デスクランブル初期値としてデスクランブルを掛けるように説明してきた。しかしながら、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、送信機側ではスクランブル初期値の基となるビット列を作成し、それをビット反転したものをスクランブル初期値として利用し、受信側でもデスクランブル初期値の基となるビット列を作成し、それをビット反転したものをデスクランブル初期値として利用するような場合も、本発明の要旨の範囲内であり、同様に本発明の作用効果を得ることができる。【０２５０】  例えば、図１９に示した実施形態では、物理層ヘッダ情報中���論理“１”の個数を数えてスクランブル初期値を作成する場合において、仮に論理“１”の個数が６であった場合に、スクランブル初期値としてそれを７ビットの２進数で表現した“００００１１０”ではなく、そのビット反転を行なった“１１１１００１”をスクランブル初期値として用いるような構成であっても、本発明の技術的範囲に含まれることは明らかである。【０２５１】Ｃ．伝送フレームのフォーマットに応じたスクランブル／デスクランブル
これまでは、物理層ヘッダのようにスクランブラが掛けられていない領域を利用してスクランブル初期値を伝送する方法について主に説明してきた。ここで、実際の無線通信では、１つの無線フレーム内に複数のスクランブルが掛けられていないフィールドが存在するという伝送フレーム・フォーマットも考えられる。この項では、さまざまな伝送フレーム・フォーマットに対し、本発明に係るスクランブル／デスクランブル処理手法を適用する方法について説明する。【０２５２】  図２７には、１つの無線フレーム内に複数のスクランブルが掛けられていないフィールドが存在する伝送フレームの構成例を示している。同図に示す例では、伝送フレームは、先頭のブリアンブルに続いて、物理層ヘッダ部とデータ部からなるペアが複数連なっている。各物理層ヘッダ部はそれぞれペアとなっている後続のデータ部をスクランブル処理するために用いられるスクランブル初期値を格納している。【０２５３】  このような伝送フレームを送信するときには、物理層ヘッダ部にはスクランブル処理が掛けられず、後続のデータ部は直前の物理層ヘッダ部から取り出されたスクランブル初期値を用いてスクランブルが掛けられる。また、伝送フレームの受信時には、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部からデスクランブル初期値が取り出され、直後に受信されるスクランブルが掛けられたデータ部に対し、このデスクランブル初期値を用いてデスクランブル処理する。【０２５４】  図２７に示す例では、伝送フレームは、ブリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）の後に、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）１とデータ部（ＤＡＴＡ）１のペア、並びに物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２とデータ部（ＤＡＴＡ）２のペアが続いている。なお、データ部は既知の信号系列であってもよい。【０２５５】  送信時には、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）１に格納されている情報ビットＳ１をスクランブル初期値として直後のデータ部（ＤＡＴＡ）１にスクランブルが掛けられ、同様に、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２に格納されている情報ビットＳ２をスクランブル初期値として直後のデータ部（ＤＡＴＡ）２にスクランブルが掛けられる。また、受信時には、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｒｅ）１を受信して、情報ビットＳ１を取り出し、Ｓ１をデスクランブル初期値として直後のデータ部（ＤＡＴＡ）１のデスクランブル処理を行ない、同様に、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｒｅ）２を受信して、情報ビットＳ２を取り出し、Ｓ２をデスクランブル初期値として直後のデータ部（ＤＡＴＡ）２のデスクランブル処理を行なう。【０２５６】  また、図２８には、１つの無線フレーム内に複数のスクランブルが掛けられていないフィールドが存在する伝送フレームについての他の構成例を示している。図示の例では、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）の直後に、例えば伝送路等化用のトレーニング信号や周辺局への一斉報知を行なうためのデータなど、スクランブルを必要としない信号が続き、さらにその後に、スクランブルが掛けられるデータ部（ＤＡＴＡ）が続いている。【０２５７】  このような伝送フ���ーム・フォーマットの場合、送信時には、物理層ヘッダ部に格納されているスクランブル初期値を用いてデータ部の先頭からスクランブルが掛けられる。また、受信時には、まずスクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部を受信してデスクランブル初期値を取り出し、スクランブルされていない信号に続いて受信されるデータ部をこのデスクランブル初期値を用いてデスクランブル処理する。【０２５８】  このような場合、物理層ヘッダ部を送信又は受信してから、スクランブルされていない信号部分の送信又は受信に伴う所定の時間だけスクランブル又はデスクランブルの開始位置を遅らせればよい。【０２５９】  また、図２９には、１つの伝送フレーム内に２以上の物理層ヘッダ部が含まれ、その後にデータ部が続く伝送フレームの構成例を示している。図示の例では、各物理層ヘッダ部は、以降の伝送信号をスクランブル処理するために用いられるスクランブル初期値を格納し、送信時又は受信時には、物理層ヘッダ部を経る毎に多段階でスクランブル又はデスクランブルが施される。【０２６０】  すなわち、送信時には物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）１に格納されている情報ビットＳ１をスクランブル初期値として、これに続く信号すなわち物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２にスクランブルが掛けられる。同様に、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２に格納されている情報ビットＳ２をスクランブル初期値として、これに続く信号すなわちデータ部（ＤＡＴＡ）にスクランブルが掛けられる。【０２６１】  また、受信時には、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｒｅ）１を受信して、情報ビットＳ１を取り出し、Ｓ１をデスクランブル初期値としてこれに続く信号すなわち物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２のデスクランブル処理を行なう。次いで、デスクランブルされた物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｒｅ）２から情報ビットＳ２を取り出し、今度はＳ２をデスクランブル初期値として直後のデータ部（ＤＡＴＡ）２のデスクランブル処理を行なう。【０２６２】  また、図３０には、図２７と同様に、先頭のブリアンブルに続いて、物理層ヘッダ部とデータ部からなるペアが複数連なっている伝送フレームの構成例を示している。ここで、データ部は既知の信号系列であってもよい。【０２６３】  図２７に示した例では、各物理層ヘッダ部から取り出されたスクランブル／デスクランブル初期値を用いて、その直後のデータ部がそれぞれスクランブル／デスクランブルされる。すなわち、スクランブル／デスクランブル処理は１段階しか行なわれない。【０２６４】  これに対し、図３０に示す例では、２段階のスクランブル／デスクランブル処理が施される。すなわち、図２９に示した例と同様に、各物理層ヘッダ部から取り出された初期値を用いて直後の信号のスクランブル又はデスクランブル処理が行なわれる。【０２６５】  具体的には、送信時には物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）１に格納されている情報ビットＳ１をスクランブル初期値として、これに続く信号に対し、スクランブルが掛けられる。図示の例では、Ｓ１をスクランブル初期値として、データ部（ＤＡＴＡ）１並びに物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅ��ｄｅｒ）２に同様にスクランブルが掛けられる。ここで、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２が出現すると、そこから情報ビットＳ２が新たなスクランブル初期値として取り出され、以後はＳ２をスクランブル初期値として、これに続く信号すなわちデータ部（ＤＡＴＡ）２にスクランブルが掛けられる。【０２６６】  また、受信時には、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｒｅ）１を受信して、情報ビットＳ１をデスクランブル初期値として取り出し、これに続く信号に対し、デスクランブル処理が施される。図示の例では、Ｓ１をデスクランブル初期値として、データ部（ＤＡＴＡ）１並びに物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２にデスクランブル処理が施される。ここで、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２が出現すると、そこから情報ビットＳ２が新たなデスクランブル初期値として取り出され、以後はＳ２をスクランブル初期値として、これに続く信号すなわちデータ部（ＤＡＴＡ）２にスクランブルが掛けられる。【０２６７】  この場合、次の物理層ヘッダ部が出現して、新たなスクランブル又はデスクランブル時の初期値が取得されるまでは、最後に取得したスクランブル又はデスクランブル時の初期値を継続して用い後続の信号のスクランブル又はデスクランブル処理が行なわれることになる。【０２６８】  ところで、最近では、送信器側と受信器側の双方において、複数のアンテナ素子を備えて、空間分割多重すなわち複数の論理的に独立した伝送路（以下、「ＭＩＭＯチャネル」とも呼ぶ）を構築するという、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）通信方式が検討されている。ＭＩＭＯ通信は、伝送容量の拡大を図り、通信速度向上を達成する技術であり、空間分割多重を利用するので周波数利用効率はよい。【０２６９】  図３１には、ＭＩＭＯ通信方式で利用可能な伝送フレームのフォーマット構成例を示している。図示の例では、データ送信先に対し４本のＭＩＭＯチャネルが存在し、４つのデータが空間分割多重して伝送されることを想定している。【０２７０】  図示の通り、伝送フレームは、ブリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）の後に、当該伝送フレーム全体についての物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）１に続き、さらにＭＩＭＯチャネル毎の物理ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２〜５が時分割多重により続き、さらにその後に空間分割多重された４つのデータ部（ＤＡＴＡ）２〜５が続く。各データ部にはそれぞれ異なる伝送レートを割り当てることができる。例えば、データ部（ＤＡＴＡ）２〜５に対し、それぞれ６ｍｂｐｓ、６ｍｂｐｓ、１２ｍｂｐｓ、２４ｍｂｐｓを割り当て、系全体としては４８ｍｂｐｓでのデータ伝送を実現している。【０２７１】  既に説明したように、本発明によれば、通信相手との共通の規則に基づいて、物理層ヘッダ部毎にスクランブル／デスクランブル初期値を取り出すことができる。【０２７２】  伝送フレームの送信時には、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）１から取り出されたスクランブル初期値を用いて、続く物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２にスクランブルが掛けられる。【０２７３】  図３１に示す通り、ＭＩＭＯチャネル毎に���理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２〜５が設けられ、これらは時分割多重により順次伝送される。この際、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２から取り出されたスクランブル初期値を用いて物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）３にスクランブルが掛けられ、以下同様に、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）３から取り出されたスクランブル初期値を用いて物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）４にスクランブルが掛けられ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）４から取り出されたスクランブル初期値を用いて物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）５にスクランブルが掛けられる。【０２７４】  そして、空間分割多重化された各チャネル上のデータ部は、それぞれ対応する物理層ヘッダ部から取り出されるスクランブル初期値を用いてスクランブルが掛けられる。すなわち、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２から取り出されたスクランブル初期値を用いて対応するチャネル上のデータ部（ＤＡＴＡ）２にスクランブルが掛けられ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）３から取り出されたスクランブル初期値を用いて対応するチャネル上のデータ部（ＤＡＴＡ）３にスクランブルが掛けられ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）４から取り出されたスクランブル初期値を用いて対応するチャネル上のデータ部（ＤＡＴＡ）４にスクランブルが掛けられ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）５から取り出されたスクランブル初期値を用いて対応するチャネル上のデータ部（ＤＡＴＡ）５にスクランブルが掛けられる。【０２７５】  一方、受信時には、スクランブルが掛けられていない物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）１からデスクランブル初期値が取り出される。【０２７６】  そして、ＭＩＭＯチャネル毎の物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２〜５が時分割多重により順次受信されるが、この際、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）１から取り出されたデスクランブル初期値を用いて物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２がデスクランブルされ、以下同様に、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２から取り出されたデスクランブル初期値を用いて物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）３がデスクランブルされ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）３から取り出されたデスクランブル初期値を用いて物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）４がデスクランブルされ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）４から取り出されたデスクランブル初期値を用いて物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）５がデスクランブルされる。【０２７７】  そして、空間分割多重化されたデータ部が各チャネル上で受信されると、それぞれ対応する物理層ヘッダ部から取り出されるデスクランブル初期値を用いてデスクランブル処理が施される。すなわち、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）２から取り出されたデスクランブル初期値を用いて対応するチャネル上のデータ部（ＤＡＴＡ）２がデスクランブルされ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）３から取り出されたデスクランブル初期値を用いて対応するチャネル上のデータ部（ＤＡＴＡ）３がデスクランブルされ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）４から取り��されたデスクランブル初期値を用いて対応するチャネル上のデータ部（ＤＡＴＡ）４がデスクランブルされ、物理層ヘッダ部（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）５から取り出されたデスクランブル初期値を用いて対応するチャネル上のデータ部（ＤＡＴＡ）５がデスクランブルされる。【０２７８】  なお、本発明の実施の形態では、スクランブル対象のパケットとそのスクランブル初期値の作成を同一パケット内で行う例を説明したが、スクランブル対象のパケットに限らず、他のパケット中の値を利用することもできる。例えば、ＡＶ伝送のようにデータ長が毎回同じでシグナルフィールドが固定されてしまうような場合には、送信装置側において直前に受信確認信号（ＡＣＫ）を受信できたパケットの最後のデータ７ビット（例えば、ＣＲＣの４バイト目）を、次に送信するパケットに対するスクランブルの際の初期値として用いることが考えられる。この場合、受信装置側では、直前に受信確認信号を返信したパケットの最後のデータ７ビットを、デスクランブルの際の初期値として用いる。【０２７９】  但し、この場合、送信装置側で受信確認信号を受信し損ねて前回のパケットを前回の初期値を用いて送信してくるおそれもあるため、上述の図２０に示したようにデスクランブラを２つ用いて２種類の初期値を用意して選択すると有効である。また、この場合、１つのアクセスポイントに対して複数の端末が存在すると、受信確認信号を返信したパケットも複数存在するようになって煩雑になるため、１つのアクセスポイントに対して１つの端末が存在するシステムに適用すると特に有用である。【０２８０】  なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。【０２８１】  例えば、請求項４及び５において、信号変換手段は例えばスクランブラ２２０に対応し、その内部状態は例えばシフトレジスタ２２４及び２２５に保持された値に対応する。また、初期値設定手段は例えばシフトレジスタ２２２及び選択器２２３に対応する。【０２８２】  また、請求項７において、ヘッダ生成手段は例えばヘッダ生成部２１０に対応する。【０２８３】  また、請求項８及び１４において、物理層ヘッダに含まれるパリティ信号は例えばパリティビット６２４に対応する。【０２８４】  また、請求項９において、信号変換手段は例えばスクランブラ２２０に対応し、その内部状態は例えばシフトレジスタ２２４及び２２５に保持された値に対応する。また、初期値設定指示手段は例えば初期値設定フラグ２１１に対応する。また、初期値設定手段は例えばシフトレジスタ２２２及び選択器２２３に対応する。また、ヘッダ生成手段は例えばヘッダ生成部２１０に対応する。【０２８５】  また、請求項１０において、初期値レジスタは例えばシフトレジスタ２２２に対応する。また、第１のシフトレジスタは例えばシフトレジスタ２２４に対応する。また、第２のシフトレジスタは例えばシフトレジスタ２２５に対応する。また、第１の演算器は例えば排他的論理和回路２２６に対応する。また、選択器は例��ば選択器２２３に対応する。また、第２の演算器は例えば排他的論理和回路２２７に対応する。また、制御手段は例えば制御部２２１に対応する。【０２８６】  また、請求項１１において、信号変換手段は例えばデスクランブラ２７０に対応し、その内部状態は例えばシフトレジスタ２７４及び２７５に保持された値に対応する。また、初期値設定手段は例えばシフトレジスタ２７２及び選択器２７３に対応する。また、初期化タイミングを示す信号は例えばスクランブラ初期化６５１に対応する。【０２８７】  また、請求項１２において、信号変換手段は例えばデスクランブラ２７０に対応し、その内部状態は例えばシフトレジスタ２７４及び２７５に保持された値に対応する。また、ヘッダ分析手段は例えばヘッダ分析部２８０に対応する。また、初期値設定手段は例えばシフトレジスタ２７２及び選択器２７３に対応する。【０２８８】  また、請求項１５において、初期値レジスタは例えばシフトレジスタ２７２に対応する。また、第１のシフトレジスタは例えばシフトレジスタ２７４に対応する。また、第２のシフトレジスタは例えばシフトレジスタ２７５に対応する。また、第１の演算器は例えば排他的論理和回路２７６に対応する。また、選択器は例えば選択器２７３に対応する。また、第２の演算器は例えば排他的論理和回路２７７に対応する。また、制御手段は例えば制御部２７１に対応する。【０２８９】  また、請求項１６において、デスクランブラは例えばデスクランブラ２７０又は２９０に対応する。また、選択器は例えば選択器３０３に対応する。また、誤り判定手段は例えば誤り判定部３０５に対応する。【０２９０】  また、請求項３において、第１の信号変換手段は例えばスクランブラ２２０に対応し、その内部状態は例えばシフトレジスタ２２４及び２２５に保持された値に対応する。また、初期値設定指示手段は例えば初期値設定フラグ２１１に対応する。また、第１の初期値設定手段は例えばシフトレジスタ２２２及び選択器２２３に対応する。また、ヘッダ生成手段は例えばヘッダ生成部２１０に対応する。第２の信号変換手段は例えばデスクランブラ２７０に対応し、その内部状態は例えばシフトレジスタ２７４及び２７５に保持された値に対応する。また、ヘッダ分析手段は例えばヘッダ分析部２８０に対応する。また、第２の初期値設定手段は例えばシフトレジスタ２７２及び選択器２７３に対応する。【０２９１】  また、請求項４３及び４６において、送信パケットの物理層ヘッダを生成する手順は例えばステップＳ９１１に対応する。また、初期値設定指示手段が内部状態に初期値を設定すべき旨を示している場合には物理層ヘッダにおけるパリティ信号を反転して、物理層ヘッダに含まれる所定のデータをスクランブラの内部状態の初期値として設定する手順は例えばステップＳ９１２、Ｓ９１５及びＳ９１６に対応する。また、スクランブラの内部状態に応じて送信パケットにおける対象信号に所定の演算を施して出力する手順は例えばステップＳ９１７に対応する。【０２９２】  また、請求項４４及び４７において、受信パケットの物理層ヘッダを分析する手順は例えばステップＳ９２１に対応する。また、物理層ヘッダのパリティ信号において正常な値が設定されている場合には対象信号の先頭データをデスクランブラの内部状態の初期値として設定し、初期値設定情報として物理層ヘッダのパリティ信号において正常でない値が設定されている場合には物理層ヘッダに含まれる所定のデータであって対象信号以外のデータをデスクランブラの内部状態の初期値として設定する手順は例えばステップＳ９２２、Ｓ９２４及びＳ９２６に対応する。また、デスクランブラの内部状態に応じて対象信号に所定の演算を施して出力する手順は例えばステップＳ９２７に対応する。【０２９３】  なお、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２９４】  以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。【０２９５】  本明細書では、無線ＬＡＮシステムの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１をベースに本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、送受信間でスクランブル／デスクランブルを行なうとともに、スクランブル初期値を送受信間で報知して共有する必要のある他の通信システムにおいても、同様に本発明を適用することができる。【０２９６】  要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０２９７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの全体構成を模式的に示した図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る送信機の機能的構成を模式的に示した図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る受信機の機能的構成を模式的に示した図である。
【図４】図４は、無線通信装置５００に配設されているスクランブラ５１６の構造を示した図である。
【図５】図５は、無線通信装置６００に配設されているデスクランブラ６５８周辺の構成を示した図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態におけるスクランブラの内部構成を示した図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態におけるデスクランブラの内部構成を示した図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る送信装置におけるスクランブル処理の手順を示したフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係る受信装置におけるデスクランブル処理の手順を示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態の第１の変形例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、従来のデスクランブラ２９０の構成を示した図である。
【図１２】図１２は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるＭＡＣフレームの構成を示した図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態の第２の変形例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る無線ネットワークで使用される物理ヘッダ情報並びにデータ・フィールドの構造を示した図である。
【図１５】図１５は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第１の方法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第２の方法を説明するための図である。
【図１７】図１７は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第３の方法を説明するための図である。
【図１８】図１８は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第４の方法を説明するための図である。
【図１９】図１９は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第５の方法を説明するための図である。
【図２０】図２０は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第６の方法を説明するための図である。
【図２１】図２１は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第７の方法を説明するための図である。
【図２２】図２２は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第８の方法を説明するための図である。
【図２３】図２３は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第９の方法を説明するための図である。
【図２４】図２４は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第１０の方法を説明するための図である。
【図２５】図２５は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第１１の方法を説明するための図である。
【図２６】図２６は、物理層ヘッダ情報を基にスクランブル初期値並びにデスクランブル初期値を生成するための第１２の方法を説明するための図である。
【図２７】図２７は、１つの無線フレーム内に複数のスクランブルが掛けられていないフィールドが存在する伝送フレームの構成例を示した図である。
【図２８】図２８は、１つの無線フレーム内に複数のスクランブルが掛けられていないフィールドが存在する伝送フレームの構成例を示した図である。
【図２９】図２９は、１つの伝送フレーム内に２以上の物理層ヘッダ部が含まれ、その後にデータ部が続く伝送フレームの構成例を示した図である。
【図３０】図３０は、物理層ヘッダ部とデータ部からなるペアが複数連なっている伝送フレームの構成例を示した図である。
【図３１】図３１は、ＭＩＭＯ通信方式で利用可能な伝送フレームのフォーマット構成例を示した図である。
【図３２】図３２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで用いられる無線通信装置の構成例を示した図である。
【図３３】図３３は、無線通信装置１００の送信系に配設されているスクランブラ１１６の構造を示した図である。
【図３４】図３４は、無線通信装置１００の受信系に配設されているデスクランブラ１５８の構造を示した図である。
【図３５】図３５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで規定されているＯＦＤＭ信号のフォーマットを示した図である。
【図３６】図３６は、ＰＨＹヘッダの構成を詳細に示した図である。
【図３７】図３７は、送信側のスクランブラ１１６周辺の構成を示した図である。
【図３８】図３８は、受信側のデスクランブラ１５８周辺の構成を示した図である。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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