JP2006173806A - 送信方法およびそれを利用した無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 別の通信システムに対応した無線装置に対して、バースト信号の検出確率を向上させる
【解決手段】 無線部２０等は、複数のアンテナ１２のいずれかに対応したプリアンブルと、複数のアンテナ１２のうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータが配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信する。また、無線部２０等は、複数のアンテナ１２のいずれかを選択しながら切りかえることによって、ビーコンを定期的に送信する。取得部３２は、無線装置から、バースト信号を受信したときに、無線装置によって受信されたビーコンの送信元のアンテナ１２に関する情報を取得する。選択部３４は、複数のアンテナ１２のうち、プリアンブルを送信すべきアンテナ１２を選択する。無線部２０等は、バースト信号を送信する際に、選択部３４において選択されたアンテナ１２から、プリアンブルを送信する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、送信技術に関し、特に複数のアンテナを使用しながらバースト信号を送信する送信方法およびそれを利用した無線装置に関する。

ワイヤレス通信において、周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナのそれぞれに対して、処理対象の信号の振幅と位相を制御することによって、アンテナの指向性パターンを制御する。このようなアダプティブアレイアンテナ技術を利用して、データレートを高速化するための技術にＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）システムがある。当該ＭＩＭＯシステムは、送信装置と受信装置がそれぞれ複数のアンテナを備え、それぞれのアンテナに対応したチャネルを設定する。すなわち、送信装置と受信装置との間の通信に対して、最大アンテナ数までのチャネルを設定することによって、データレートを向上させる。さらに、このようなＭＩＭＯシステムに、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を組み合わせれば、データレートはさらに高速化される（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１８０３１３号公報

ＭＩＭＯシステムでなく、かつＯＦＤＭ変調方式を使用するシステム（以下、「通常システム」という）には、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の標準化規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇがある。また、ＭＩＭＯシステムであり、かつＯＦＤＭ変調方式を使用するシステム（以下、これを単に「ＭＩＭＯシステム」という）には、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎがある。通常システムとＭＩＭＯシステムが同一の周波数バンドにおいて共存する場合、通常システムとＭＩＭＯシステムの一方に対応した受信側の無線装置が他方のシステムのバースト信号を検出できれば、当該無線装置はバースト信号を送信しないので、無線区間におけるバースト信号の衝突を回避できる。すなわち、送信側の無線装置では、バースト信号の衝突確率を低減するために、受信側の無線装置に対して、異なったシステムにおけるバースト信号を検出させられる方が望ましい。

バースト信号を検出させるためには、両者のシステムにおいて、共通のプリアンブル信号を規定し、そのようなプリアンブル信号をバースト信号の先頭部分に配置することが有効である。ここで、通常システムでの受信側の無線装置にもプリアンブル信号を受信させるために、プリアンブル信号は、通常システムに対応し、ひとつのアンテナからの送信に対応すべきである。そのため、ＭＩＭＯシステムでの送信側の無線装置は、複数のアンテナのうちのいずれかを選択して、選択したアンテナからプリアンブル信号を送信する。その際、選択したアンテナによっては、送信されたプリアンブル信号が、通常システムでの受信側の無線装置において検出されない場合もある。例えば、両者の間に遮蔽物が存在する場合である。このような場合において、バースト信号の衝突確率が増加し、スループットが悪化するおそれがある。

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、別の通信システムに対応した無線装置に対して、バースト信号の検出確率を向上させる送信方法およびそれを利用した無線装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、複数のアンテナのいずれかに対応した第１の制御信号と、複数のアンテナのうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータ信号が配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信し、かつ複数のアンテナのいずれかを選択しながら切りかえることによって、第２の制御信号を定期的に送信する送信部と、バースト信号のうちの第１の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第２の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得する取得部と、取得部において取得されたアンテナに関する情報をもとに、複数のアンテナのうち、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択する選択部とを備える。送信部は、バースト信号を送信する際に、選択部において選択されたアンテナから、第１の制御信号を送信する。

この態様によると、第１の制御信号と同様に複数のアンテナのいずれかから送信される第２の制御信号が、無線装置において受信されるときにおいて、その際の送信元のアンテナに関する情報にもとづいて、第１の制御信号を送信すべきアンテナを決定するので、第２の制御信号での受信結果を反映させつつ、バースト信号の検出確率を向上させるようなアンテナを決定できる。

送信部は、第２の制御信号を送信する際に、第２の制御信号を送信すべきアンテナの識別符号を当該第２の制御信号に含め、取得部は、アンテナに関する情報として、無線装置からの信号に含められたアンテナの識別符号を取得してもよい。この場合、アンテナに関する情報として、アンテナの識別符号を使用するので、第２の制御信号を送信したアンテナの特定の正確性を向上できる。

複数のアンテナによって、無線装置からの信号を受信する受信部と、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号の品質を測定する測定部をさらに備えてもよい。取得部は、測定した品質のそれぞれをもとに、ひとつのアンテナを選択し、選択したひとつのアンテナの識別符号をアンテナに関する情報としてもよい。この場合、第１の制御信号を送信すべき無線装置の内部で処理を完結できるので、信号を送信する無線装置の新たな機能の追加を不要にできる。

選択部は、アンテナの識別符号のそれぞれを単位にして、取得部において取得したアンテナに関する情報を集計し、集計結果をもとに、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択してもよい。この場合、集計結果をもとにアンテナを選択するので、誤差の影響を小さくでき、選択の精度を向上できる。

優先すべき無線装置の識別符号を記憶する記憶部とをさらに備えてもよい。取得部は、無線装置からの信号に含まれた当該無線装置の識別符号も取得し、選択部は、取得部において取得した無線装置の識別符号が、記憶部に記憶された無線装置の識別符号に対応していれば、当該信号に対応したアンテナに関する情報を優先しつつ、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択してもよい。この場合、予め記憶した無線装置を優先するようなアンテナの選択が可能になるので、当該無線装置を優先させるようなサービスの提供を実現できる。選択部は、所定のタイミングにおいて、選択したアンテナを更新してもよい。この場合、無線伝送路が変動する場合であっても、それに追従するように、アンテナを選択できる。

本発明の別の態様は、送信方法である。この方法は、複数のアンテナのいずれかに対応した第１の制御信号と、複数のアンテナのうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータ信号が配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信し、かつ複数のアンテナのいずれかを選択しながら切りかえることによって、第２の制御信号を定期的に送信する送信方法であって、バースト信号のうちの第１の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第２の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得した後に、当該情報から複数のアンテナのうちの第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択し、第１の制御信号を送信する。

本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、複数のアンテナのいずれかに対応した第１の制御信号と、複数のアンテナのうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータ信号が配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信し、かつ複数のアンテナのいずれかを選択しながら切りかえることによって、第２の制御信号を定期的に送信するステップと、バースト信号のうちの第１の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第２の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得するステップと、取得されたアンテナに関する情報をもとに、複数のアンテナのうち、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択するステップとを備える。送信するステップは、バースト信号を送信する際に、選択されたアンテナから、第１の制御信号を送信する。

送信するステップは、第２の制御信号を送信する際に、第２の制御信号を送信すべきアンテナの識別符号を当該第２の制御信号に含め、取得するステップは、アンテナに関する情報として、無線装置からの信号に含められたアンテナの識別符号を取得してもよい。複数のアンテナによって、無線装置からの信号を受信するステップと、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号の品質を測定するステップをさらに備えてもよい。取得するステップは、測定した品質のそれぞれをもとに、ひとつのアンテナを選択し、選択したひとつのアンテナの識別符号をアンテナに関する情報としてもよい。

選択するステップは、アンテナの識別符号のそれぞれを単位にして、取得したアンテナに関する情報を集計し、集計結果をもとに、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択してもよい。取得するステップは、無線装置からの信号に含まれた当該無線装置の識別符号も取得し、選択するステップは、取得した無線装置の識別符号が、予め記憶された優先すべき無線装置の識別符号に対応していれば、当該信号に対応したアンテナに関する情報を優先しつつ、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択してもよい。選択するステップは、所定のタイミングにおいて、選択したアンテナを更新してもよい。

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。

本発明によれば、別の通信システムに対応した無線装置に対して、バースト信号の検出確率を向上させることができる。

（実施例１）
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１は、ＭＩＭＯシステムに対応した無線装置（以下、「ＭＩＭＯ無線装置」という）に関する。ここで、ＭＩＭＯシステムと同一の周波数バンドに、ＭＩＭＯシステムでなく、かつＯＦＤＭ変調方式を使用するシステム（以下、前述のごとく、「通常システム」という）が共存している。ここで、ＭＩＭＯシステムと通常システムにおけるそれぞれのバースト信号は、先頭部分に共通のプリアンブルを配置している。そのため、ＭＩＭＯ無線装置から送信されたバースト信号は、通常システムに対応した無線装置（以下、「通常無線装置」という）において検出される。なお、ＭＩＭＯ無線装置は、複数のアンテナを備え、かつ複数のアンテナのうちのひとつから、プリアンブルを送信しているが、残りのアンテナからは送信していない。そのため、複数のアンテナのうちから選択されたひとつによっては、プリアンブルが通常無線装置に検出されない場合がある。その結果、通常無線装置は、ＭＩＭＯシステムのバースト信号の存在を認識できず、通常システムのバースト信号を送信してしまう可能性がある。

また、ＭＩＭＯシステムと通常システムのそれぞれの基地局装置は、所定の間隔において、定期的にビーコンを送信する。ＭＩＭＯシステムと通常システムのそれぞれの端末装置は、ビーコンを受信することによって基地局装置の存在を認識する。このようなビーコンは、ＭＩＭＯシステムと通常システムにおいて共通の構造を有している。また、ＭＩＭＯシステムにおける基地局装置と端末装置をＭＩＭＯ無線装置と総称し、通常システムにおける基地局装置と端末装置を通常無線装置と総称する。なお、ＭＩＭＯ無線装置は、複数のアンテナを備えているので、そのうちのひとつからビーコンを送信する。

本実施例に係るＭＩＭＯ無線装置は、複数のアンテナのうちのひとつを切りかえながら、ビーコンを送信する。例えば、所定のビーコンが「第１アンテナ」から送信され、次のビーコンが「第２アンテナ」から送信される。その際、複数のアンテナにそれぞれ付与した識別符号（以下、「アンテナ識別符号」という）であって、ビーコンを送信するアンテナに対応したアンテナ識別符号が、ビーコンに含まれて送信される。通常無線装置は、ビーコンを受信すると、受信したビーコンからアンテナ識別符号を抽出する。さらに、通常無線装置は、バースト信号を送信する際に、抽出したアンテナ識別符号を含める。当該バースト信号を受信したＭＩＭＯ無線装置は、アンテナ識別符号を抽出する。

このような処理を繰り返すことによって、ＭＩＭＯ無線装置は、複数の通常端末装置からのアンテナ識別符号を取得する。ここで、取得した数の多いアンテナ識別符号は、ビーコンが通常無線装置に伝送されやすいアンテナに相当する。ビーコンと同様に、プリアンブルも複数のアンテナのうちのひとつから送信されるので、ＭＩＭＯ無線装置は、取得した数の多いアンテナ識別符号に対応したアンテナから、プリアンブルを送信する。なお、ここで、通常システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮとし、ＭＩＭＯシステムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠すべき無線ＬＡＮとする。

図１は、本発明の実施例１に係る通信システム１００の構成を示す。ここで、通信システム１００は、前述のＭＩＭＯシステムと通常システムを含んでいるものとする。通信システム１００は、ＭＩＭＯ無線装置１０と総称される第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａ、第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂ、通常無線装置１６を含む。また、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、アンテナ１２と総称される第１アンテナ１２ａ、第２アンテナ１２ｂ、第３アンテナ１２ｃ、第４アンテナ１２ｄを含み、第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂは、アンテナ１４と総称される第１アンテナ１４ａ、第２アンテナ１４ｂ、第３アンテナ１４ｃ、第４アンテナ１４ｄを含む。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａが、ＭＩＭＯシステムにおける基地局装置に対応し、第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂが、ＭＩＭＯシステムにおける端末装置に対応し、通常無線装置１６が、通常システムにおける端末装置に対応する。なお、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、通常システムにおける基地局装置を兼ねていてもよい。

通信システム１００の構成を説明する前に、ＭＩＭＯシステムの概略を説明する。データは、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａから第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂに送信されているものとする。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄのそれぞれから、異なったデータを送信する。その結果、データレートが高速になる。第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂは、第１アンテナ１４ａから第４アンテナ１４ｄによって、データを受信する。

ここで、アンテナ１２の本数は「４」であり、アンテナ１４の本数も「４」であるので、アンテナ１２とアンテナ１４の間の伝送路の組合せは「１６」になる。第ｉアンテナ１２ｉから第ｊアンテナ１４ｊとの間の伝送路特性をｈｉｊと示す。図中において、第１アンテナ１２ａと第１アンテナ１４ａとの間の伝送路特性がｈ１１、第１アンテナ１２ａから第２アンテナ１４ｂとの間の伝送路特性がｈ１２、第２アンテナ１２ｂと第１アンテナ１４ａとの間の伝送路特性がｈ２１、第２アンテナ１２ｂから第２アンテナ１４ｂとの間の伝送路特性がｈ２２、第４アンテナ１２ｄから第４アンテナ１４ｄとの間の伝送路特性がｈ４４と示されている。なお、これら以外の伝送路が、図の明瞭化のために省略する。

第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂは、アダプティブアレイ信号処理によって、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄによってそれぞれ送信されたデータを独立して復調できるように動作する。説明の明瞭化のために、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、データを送信する際に、アダプティブアレイ信号処理を実行していないものとするが、データの伝送品質を向上させるために、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、送信の際に、アダプティブアレイ信号処理を実行してもよい。

第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄにおいて、それぞれ異なったデータを送信する。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、データをバースト信号に含めて送信するが、バースト信号の先頭部分にプリアンブルを付加する。当該プリアンブルは、通常システムにおけるプリアンブルと共通であるので、データと異なり、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄのうちのひとつから送信される。ひとつのアンテナ１２の選択については、後述する。また、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、定期的にビーコンを送信する。ビーコンも、プリアンブルと同様に、通常システムにおけるビーコンと共通であるので、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄのうちのひとつから送信される。

第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、第１アンテナ１２ａから第４アンテナ１２ｄを順番にひとつずつ切りかえながら、ビーコンを送信する。すなわち、「第１アンテナ１２ａ」、「第２アンテナ１２ｂ」、「第３アンテナ１２ｃ」、「第４アンテナ１２ｄ」、「第１アンテナ１２ａ」の順にアンテナ１２が切りかえられる。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、ビーコンに、ビーコンを送信すべきアンテナ１２の識別符号を含める。なお、ビーコンもバースト信号であるが、ここでは、説明を明確にするために、データを含んだバースト信号を「バースト信号」といい、ビーコンを除外するものとする。

第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂは、第１アンテナ１４ａから第４アンテナ１４ｄに対して、アダプティブアレイ信号処理を実行しつつ、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａからのデータを受信する。なお、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａと第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂの動作が、反対になってもよい。この場合、第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂは、バースト信号の送信の際に、アダプティブアレイ処理を実行せず、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、バースト信号の受信の際に、アダプティブアレイ処理を実行する。

通常無線装置１６は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａあるいは図示しない別の基地局装置と通信する。また、通常無線装置１６は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａからのビーコンを受信し、ビーコンに含まれたアンテナ１２の識別符号を抽出する。さらに、通常無線装置１６は、バースト信号を送信する際に、抽出したアンテナ１２の識別符号をバースト信号に含める。前述のごとく、通常無線装置１６は、ＭＩＭＯシステムに対応したバースト信号を検出できるが、検出している期間にわたって、通常無線装置１６は、バースト信号を送信しない。実際、通常無線装置１６は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａからのバースト信号と、第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂからのバースト信号を受信する。ここでは、説明を明瞭にするために、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａからのバースト信号を受信する場合を説明の対象にする。

図２は、通信システム１００において送信される信号の構成を示す。図２において、横軸が、時間を示す。また、「Ｂ１」、「Ｂ２」、「Ｂ３」、「Ｂ４」、「Ｂ５」、「Ｂ６」は、ビーコンを示し、これらに付与されている数字は、ビーコンを区別するために便宜的に使用されている。ビーコンは、前述のごとく、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａによって送信されている。また、「Ｂ１」は第１アンテナ１２ａから送信され、「Ｂ２」は第２アンテナ１２ｂから送信され、「Ｂ３」は第３アンテナ１２ｃから送信され、「Ｂ４」は第４アンテナ１２ｄから送信され、「Ｂ５」は第１アンテナ１２ａから送信され、「Ｂ６」は第２アンテナ１２ｂから送信されている。すなわち、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、アンテナ１２を選択しながら切りかえている。連続したビーコン、例えば、「Ｂ１」と「Ｂ２」の間隔は、「ビーコン間隔」と呼ばれる。ビーコン間隔において、バースト信号が送信される。ここで、バースト信号は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａ、第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂ、通常無線装置１６から送信される。

図３（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００におけるバーストフォーマットの構成を示す。図３（ａ）は、通常システムおいて規定されたバーストフォーマットを示す。これは、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のひとつのＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の通話チャネルにおいて使用されるバーストフォーマットである。図示のごとく、先頭から、「Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）」、「Ｌｅｇａｃｙ ＬＴＳ（Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）」、「Ｌｅｇａｃｙ シグナル」、「データ」が配置される。「Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ」は、タイミング同期およびＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）等に使用され、「Ｌｅｇａｃｙ ＬＴＳ」は、伝送路推定に使用され、「Ｌｅｇａｃｙ シグナル」は、制御情報を含み、「データ」は、通常システムにおいて伝送されるデータである。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格は、ＯＦＤＭ変調方式を適用する。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との合計をひとつの単位として規定する。本実施の形態では、このひとつの単位を「ＯＦＤＭシンボル」とよぶ。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、フーリエ変換のサイズが６４（以下、ひとつのＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のポイントを「ＦＦＴポイント」と呼ぶ）、ガードインターバルのＦＦＴポイント数が１６であるため、ＯＦＤＭシンボルは８０ＦＦＴポイントに相当する。

図３（ｂ）は、図３（ａ）は、ＭＩＭＯシステムおいて規定されるバーストフォーマットを示す。図は、４段に分かれて示されているが、上段から下段に向かって、第１アンテナ１２ａ、第２アンテナ１２ｂ、第３アンテナ１２ｃ、第４アンテナ１２ｄから送信される信号に対応する。図３（ｂ）のバーストフォーマットは、図３（ａ）のバーストフォーマットと同様に、先頭から、「Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ ＬＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ シグナル」が配置される。また、これらに続いて、「ＭＩＭＯシグナル」が配置される。以上の信号は、第１アンテナ１２ａから送信される。これらは、第１アンテナ１２ａ以外のアンテナ１２から送信されてもよく、ひとつのアンテナ１２から送信されればよい。また、「ＭＩＭＯシグナル」以降は、ＭＩＭＯシステムに特有の信号であり、「ＭＩＭＯシグナル」は、ＭＩＭＯシステムに対応した制御情報を含む。

「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は、タイミング同期およびＡＧＣ等に使用され、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」は、伝送路推定に使用され、「第１データ」から「第４データ」は、ＭＩＭＯシステムおいて伝送されるべきデータである。ここで、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」は、互いの干渉が小さくなるようなパターンによって構成されている。「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」から「第４ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」も同様である。ここでは、これらの構成の説明を省略する。

図３（ａ）と図３（ｂ）における「Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ ＬＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ シグナル」が、前述の「プリアンブル」に相当する。特に、図３（ｂ）においては、ひとつのアンテナ１２から送信される信号を「プリアンブル」と総称し、複数のアンテナ１２から送信される信号を「データ」と総称する。なお、「ＭＩＭＯシグナル」は、「プリアンブル」と同一のアンテナ１２またはアンテナ１４から送信される。このようなプリアンブルは、「ＭＩＭＯシグナル」を除いて、通常システムと互換性を有する信号である。すなわち、バースト信号のうちのプリアンブルは、通常無線装置１６の処理対象とされ、データは、通常無線装置１６の処理対象とされない。

図４は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａの構成を示す。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、無線部２０と総称される第１無線部２０ａ、第２無線部２０ｂ、第４無線部２０ｄ、処理部２２と総称される第１処理部２２ａ、第２処理部２２ｂ、第４処理部２２ｄ、変復調部２４と総称される第１変復調部２４ａ、第２変復調部２４ｂ、第４変復調部２４ｄ、ＩＦ部２６、制御部３０、取得部３２、選択部３４を含む。また信号として、時間領域信号２００と総称される第１時間領域信号２００ａ、第２時間領域信号２００ｂ、第４時間領域信号２００ｄ、周波数領域信号２０２と総称される第１周波数領域信号２０２ａ、第２周波数領域信号２０２ｂ、第４周波数領域信号２０２ｄを含む。

無線部２０は、受信動作として、アンテナ１２において受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。無線部２０は、ベースバンドの信号を時間領域信号２００として処理部２２に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、ＡＧＣやＡ／Ｄ変換部も含まれる。無線部２０は、送信動作として、処理部２２からのベースバンドの信号を周波数変換し、無線周波数の信号を導出する。ここで、処理部２２からのベースバンドの信号も時間領域信号２００として示す。無線部２０は、無線周波数の信号をアンテナ１２に出力する。また、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。時間領域信号２００は、時間領域に変換したマルチキャリア信号であり、デジタル信号であるものとする。さらに、無線部２０において処理される信号は、バースト信号を形成しており、そのバーストフォーマットは、図３（ｂ）に示した通りである。また、所定の間隔において、図２のごとく、ビーコンを送信する。その際は、無線部２０のうちのひとつから送信される。

処理部２２は、受信動作として、複数の時間領域信号２００をそれぞれ周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。処理部２２は、アダプティブアレイ信号処理の結果を周波数領域信号２０２として出力する。ひとつの周波数領域信号２０２が、図１におけるひとつのアンテナ１４から送信された信号に対応し、これはひとつの伝送路に対応した信号に相当する。処理部２２は、送信動作として、変復調部２４から、周波数領域の信号としての周波数領域信号２０２を入力し、周波数領域信号２０２を時間領域に変換し、時間領域信号２００として出力する。ここで、周波数領域の信号である周波数領域信号２０２は、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。

図５は、周波数領域の信号の構成を示す。ＯＦＤＭ変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格と同様に、サブキャリア番号「−２６」から「２６」までの５３サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「０」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。それぞれのサブキャリアは、可変に設定された変調方式によって変調されている。変調方式には、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＳＰＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭのいずれかが使用される。

ここで、サブキャリア番号「−２６」から「２６」のひとつの組合せが、前述の「ＯＦＤＭシンボル」に相当する。「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルは、サブキャリア番号「１」から「２６」、サブキャリア番号「−２６」から「−１」の順にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの前に、「ｉ−１」番目のＯＭＤＭシンボルが配置され、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの後ろに、「ｉ＋１」番目のＯＭＤＭシンボルが配置されているものとする。

図４に戻る。変復調部２４は、受信処理として、処理部２２からの周波数領域信号２０２に対して、復調および復号を実行する。なお、復調および復号は、サブキャリア単位でなされる。変復調部２４は、復号した信号をＩＦ部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、符号化および変調を実行する。変復調部２４は、変調した信号を周波数領域信号２０２として処理部２２に出力する。送信処理の際に、変調方式および符号化率は、制御部３０によって指定されるものとする。

ＩＦ部２６は、受信処理として、複数の変復調部２４からの信号を合成し、ひとつのデータストリームを形成する。ＩＦ部２６は、データストリームを出力する。また、ＩＦ部２６は、送信処理として、ひとつのデータストリームを入力し、これを分離する。さらに、分離したデータを複数の変復調部２４に出力する。

以上のような構成によって、ＩＦ部２６、変復調部２４、処理部２２、無線部２０は、複数のアンテナ１２のいずれかに対応したプリアンブルと、複数のアンテナ１２のうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータが配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信する。ここで、プリアンブルやデータを送信しないアンテナ１２に対応した無線部２０、処理部２２、変復調部２４は、送信のための処理を実行しないものとする。また、ＩＦ部２６、変復調部２４、処理部２２、無線部２０は、複数のアンテナ１２のいずれかを選択しながら切りかえることによって、ビーコンを定期的に送信する。この場合、ビーコンを送信すべきアンテナ１２に対応したＩＦ部２６、変復調部２４、処理部２２、無線部２０が、送信のための処理を実行する。

また、制御部３０は、ビーコンを送信する際に、ビーコンを送信すべきアンテナ１２の識別符号をビーコンの内部に含める。ここで、アンテナ１２の識別符号は、「第１アンテナ１２ａ」に対して、「１」というように予め付与されているものとする。また、ＭＩＭＯシステムに対応した基地局装置が、近傍に複数存在する場合を想定して、アンテナ１２の識別符号に、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａに付与された識別符号を組み合わせてもよい。ビーコンのデータ構造は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格におけるビーコンのデータ構造と同一でよいので、ここでは説明を省略する。例えば、アンテナ１２の識別符号は、ビーコンの中の「Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」に含まれた「Ｒｅｓｅｒｖｅｄ」に挿入してもよい。

取得部３２は、通常無線装置１６から、無線部２０、処理部２２、変復調部２４を介して、バースト信号を受信したときに、通常無線装置１６によって受信されたビーコンの送信元のアンテナ１２に関する情報を取得する。ここで、アンテナ１２に関する情報には、通常無線装置１６からのバースト信号に含められたアンテナ１２の識別符号が対応する。そのために、通常無線装置１６は、ビーコンを受信し、受信したビーコンに含まれたアンテナ１２の識別符号を抽出し、バースト信号を送信する際に、その中にアンテナ１２の識別符号を含めるものとする。なお、通常無線装置１６から送信されるバースト信号は、図３（ａ）に対応する。また、バースト信号の送信先は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａでなくてもよく、図示しない通常システムに対応した基地局装置であってもよい。その際、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、他の無線装置へのバースト信号を受信し、その中からアンテナ１２の識別符号を抽出することになる。

選択部３４は、取得部３２において取得されたアンテナ１２の識別符号を入力し、これをもとに、複数のアンテナ１２のうち、プリアンブルを送信すべきアンテナ１２を選択する。その際、選択部３４は、アンテナ１２の識別符号のそれぞれを単位にして、アンテナ１２の識別符号を集計し、集計結果をもとに、プリアンブルを送信すべきアンテナ１２を選択する。ここでは、アンテナ１２の識別符号のそれぞれである「１」、「２」、「３」、「４」に対して、取得部３２において取得された数をカウントアップする。さらに、カウントアップされた結果が最大のアンテナ１２を選択する。取得部３２において取得されたアンテナ１２の識別符号は、予めビーコンに含めて送信したアンテナ１２の識別符号に相当するので、カウントアップされた結果が最大のアンテナ１２は、通常無線装置１６に最も多く受信されたビーコンを送信したアンテナ１２に相当する。

すなわち、複数のアンテナ１２のうちのひとつからプリアンブルを送信する際に、通常無線装置１６に検出されやすくなるようなアンテナ１２といえる。ここで、処理精度を向上させるために、選択部３４は、カウントアップされた結果が所定の値よりも大きくなった場合に、アンテナ１２の選択を実行する。また、選択部３４は、アンテナ１２の選択を実行した後であっても、所定のタイミングにおいて、選択したアンテナ１２を更新する。その結果、当該タイミングにおいて、プリアンブルを送信すべきアンテナ１２が、変更される。また、ＩＦ部２６、変復調部２４、処理部２２、無線部２０は、バースト信号を送信する際に、選択部３４において選択されたアンテナ１２から、プリアンブルを送信する。

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。

図６は、第１処理部２２ａの構成を示す。第１処理部２２ａは、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部４０、合成部４２、参照信号生成部４４、受信ウエイトベクトル計算部５４、ＩＦＦＴ部４８、プリアンブル付加部５０を含む。また、合成部４２は、乗算部５６と総称される第１乗算部５６ａ、第２乗算部５６ｂ、第４乗算部５６ｄ、加算部６０を含む。

ＦＦＴ部４０は、複数の時間領域信号２００を入力し、それぞれに対してフーリエ変換を実行して、周波数領域の信号を導出する。前述のごとく、ひとつの周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に、サブキャリアに対応した信号をシリアルに並べている。

乗算部５６は、受信ウエイトベクトル計算部５４からの受信ウエイトベクトルによって、周波数領域の信号を重み付けし、加算部６０は乗算部５６の出力を加算する。ここで、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に配置されているので、受信ウエイトベクトル計算部５４からの受信ウエイトベクトルもそれに対応するように配置されている。すなわち、ひとつの乗算部５６は、サブキャリア番号の順に配置された受信ウエイトベクトルを逐次入力する。そのため、加算部６０は、サブキャリア単位で、乗算結果を加算する。その結果、加算された信号も、図５のごとく、サブキャリア番号の順にシリアルに並べられている。また、加算された信号が、前述の周波数領域信号２０２である。

なお、以下の説明においても、処理対象の信号が周波数領域において規定されている場合、処理は、基本的にサブキャリアを単位にして実行される。ここでは、説明を簡潔にするために、ひとつのサブキャリアにおける処理を説明する。そのため、複数のサブキャリアに対する処理には、ひとつのサブキャリアにおける処理をパラレルあるいはシリアルに実行することによって、対応できる。

参照信号生成部４４は、「Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ ＬＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」期間中は予め記憶した「Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ ＬＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」を参照信号として出力する。またこれらの期間以外は、予め規定しているしきい値によって、周波数領域信号２０２を判定し、その結果を参照信号として出力する。なお、判定は硬判定でなく、軟判定でもよい。

受信ウエイトベクトル計算部５４は、ＦＦＴ部４０からの周波数領域の信号、周波数領域信号２０２、参照信号にもとづいて、受信ウエイトベクトルを導出する。受信ウエイトベクトルの導出方法は、任意のものでよく、そのひとつはＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕｅａｒｅ）アルゴリズムによる導出である。また、受信ウエイトベクトルは、相関処理によって導出されてもよい。その際、周波数領域の信号と参照信号は、第１処理部２２ａからだけではなく、図示しない信号線によって、第２処理部２２ｂ等からも入力されるものとする。第１処理部２２ａにおける周波数領域の信号をｘ１（ｔ）、第２処理部２２ｂにおける周波数領域の信号をｘ２（ｔ）と示し、第１処理部２２ａにおける参照信号をＳ１（ｔ）、第２処理部２２ｂにおける参照信号をＳ２（ｔ）と示せば、ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）は、次の式のように示される。

ここで、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、次の式のように示される。

参照信号間の第２の相関行列Ｒ２は、次の式のように計算される。

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を乗算することによって、受信応答ベクトルが導出される。

さらに、受信ウエイトベクトル計算部５４は、受信応答ベクトルから受信ウエイトベクトルを計算する。

ＩＦＦＴ部４８は、第１周波数領域信号２０２ａに対して逆フーリエ変換を実行して、時間領域の信号に変換する。プリアンブル付加部５０は、図３（ｂ）のごとく、バースト信号の先頭部分に、プリアンブルを付加する。ここでは、「Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ」、「Ｌｅｇａｃｙ ＬＴＳ」に加えて、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」も付加される。プリアンブル付加部５０は、プリアンブルを付加した信号を第１時間領域信号２００ａとして出力する。なお、以上の動作は、図４の制御部３０によって制御されるものとする。特に、プリアンブルを送信すべきアンテナ１２が、第１アンテナ１２ａでなければ、プリアンブル付加部５０は、プリアンブルを付加せず、「第１ＭＩＭＯ−ＳＴＳ」、「第１ＭＩＭＯ−ＬＴＳ」を付加する。図６において、第１時間領域信号２００ａ等は、２カ所に示されている。これらは、ひとつの方向の信号であり、これらが、図６における双方向の信号である第１時間領域信号２００ａ等に対応する。

図７は、選択部３４の構成を示す。選択部３４は、分離部８０、集計部８２、決定部８４を含む。分離部８０は、取得部３２において取得されたアンテナ１２の識別符号を入力する。ここで、アンテナ１２の識別符号は、前述のごとく「１」から「４」の４種類なので、分離部８０は、アンテナ１２の識別符号を４種類のいずれかに分類する。分離部８０は、分類した結果を集計部８２に出力する。

集計部８２は、分類した結果を入力し、それにもとづいて、アンテナ１２の識別符号を４種類のいずれかをカウントアップする。例えば、入力された分類の結果が「１」であれば、アンテナ１２の識別符号「１」をカウントアップする。カウントアップは、所定のタイミングからの累積値を導出するように実行してもよく、あるいは、移動平均のように、積算の起算タイミングをシフトさせながらカウントを実行してもよい。前者によれば、カウントされる値が大きくなる傾向にあり、雑音等の抑圧によって、精度を向上できる。一方、後者によれば、現在から近いタイミングでの影響を考慮するので、伝送路の変動の追従によって、精度を向上できる。図８は、集計部８２において集計されたデータの構造を示す。図示のごとく、アンテナ１２を単位にしたカウントアップの累積値が記録されている。

図７に戻る。決定部８４は、アンテナ１２を単位にしたカウントアップの累積値のうち、最大値となるアンテナ１２を選択する。例えば、図８の場合、第１アンテナ１２ａを選択する。決定部８４は、選択したアンテナ１２の識別符号を出力する。出力されたアンテナ１２の識別符号が、図示しない制御部３０において、バースト信号のうちのプリアンブルを送信するために使用されるアンテナ１２に相当する。前述のごとく、アンテナ１２を単位にしたカウントアップの累積値のうち、最大値となるアンテナ１２は、通常無線装置１６に最も多く受信されたビーコンを送信したアンテナ１２に相当する。プリアンブルとビーコンは、複数のアンテナ１２のうち、ひとつのアンテナ１２を使用する点において共通する。ビーコンにおける集計結果が、プリアンブルの送信のために使用される。なお、決定部８４は、累積値が所定の値より大きい場合に、アンテナ１２を決定する。例えば、図８の場合、累積値が「３０」を超えると、決定部８４は、累積値を決定する。さらに、決定部８４は、所定のタイミングに決定を実行するか、あるいは最新の累積値を反映しながら決定を実行する。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図９は、通信システム１００における信号の伝送手順を示すシーケンス図である。ここでは、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａと通常無線装置１６間の信号の伝送を示す。実際には、これら以外に第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａと第２ＭＩＭＯ無線装置１０ｂ間の信号が存在するが、ここでは、説明を明瞭にするために、それらの説明を省略する。また、図示した第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａがバースト信号を伝送すべき対象は、通常無線装置１６でなく、通常無線装置１６がバースト信号を伝送すべき対象は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａでなくてもよい。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、第１アンテナ１２ａからビーコンを送信する（Ｓ１０）。通常無線装置１６は、当該ビーコンの受信を成功し（Ｓ１２）、受信したビーコンに含まれたアンテナ１２の識別符号を抽出する（Ｓ１４）。

第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、第２アンテナ１２ｂからビーコンを送信する（Ｓ１６）が、通常無線装置１６は、当該ビーコンの受信に失敗する（Ｓ１８）。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、第３アンテナ１２ｃからビーコンを送信する（Ｓ２０）が、通常無線装置１６は、当該ビーコンの受信に失敗する（Ｓ２２）。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、第４アンテナ１２ｄからビーコンを送信する（Ｓ２４）が、通常無線装置１６は、当該ビーコンの受信に失敗する（Ｓ２６）。通常無線装置１６は、所定のデータを送信するために、バースト信号を生成する（Ｓ２８）。ここで生成されるバースト信号は、図３（ａ）に示したバーストフォーマットに準ずるが、所定の位置にアンテナ１２の識別符号を含める。また、アンテナ１２の識別符号を第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａに伝送するために、バースト信号を生成してもよい。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、バースト信号を送信する（Ｓ３０）。

第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、バースト信号を受信し（Ｓ３２）、受信したバースト信号に含まれたアンテナ１２の識別符号を抽出する（Ｓ３４）。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、アンテナ１２の識別符号をもとに、プリアンブルを伝送すべきアンテナ１２を決定する（Ｓ３６）。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、バースト信号を生成し（Ｓ３８）、バースト信号を送信する（Ｓ４０）。その際、決定したアンテナ１２から、バースト信号のプリアンブルが送信される。通常無線装置１６は、バースト信号のプリアンブルを検出する（Ｓ４２）。通常無線装置１６は、自らのバースト信号の送信を禁止する（Ｓ４４）。

図１０は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａにおける信号の伝送手順を示すフローチャートである。制御部３０は、ビーコンを送信すべきアンテナ１２を選択しつつ切りかえる（Ｓ５０）。変復調部２４、処理部２２、無線部２０は、選択されたアンテナ１２から、当該アンテナ１２の識別符号を含めたビーコンを送信する（Ｓ５２）。無線部２０、処理部２２、変復調部２４がバースト信号を受信すれば（Ｓ５４のＹ）、取得部３２は、バースト信号からアンテナ１２の識別符号を抽出する（Ｓ５６）。選択部３４は、アンテナ１２の識別符号を集計し（Ｓ５８）、データ数が所定値以上になれば（Ｓ６０のＹ）、プリアンブルを送信すべきアンテナ１２を決定する（Ｓ６２）。一方、無線部２０、処理部２２、変復調部２４がバースト信号を受信せず（Ｓ５４のＮ）、あるいは選択部３４において集計したデータ数が所定値以上でない場合（Ｓ６０のＮ）、ビーコン間隔を経過していなければ（Ｓ６４のＮ）、ステップ５４に戻る。一方、ビーコン間隔を経過していれば（Ｓ６４のＹ）、ステップ５０に戻る。

本発明の実施例によれば、プリアンブルと同様に複数のアンテナのいずれかから送信されるビーコンが、通常無線装置において受信されるときのＭＩＭＯ無線装置のアンテナに関する情報にもとづいて、プリアンブルを送信すべきアンテナを決定するので、ビーコンでの結果を反映させつつ、通常無線装置におけるバースト信号の検出確率を向上させるようなアンテナを決定できる。また、ビーコンを送信する際に、複数のアンテナのいずれかを選択しつつ切りかえることによって、複数のアンテナのそれぞれから送信される信号が、通常無線装置においてどのように受信されるかを把握できる。また、ビーコンを送信する際に、複数のアンテナのいずれかを切りかえるので、隠れた通常無線装置の数を低減できる。また、ビーコンが最も受信されたアンテナを選択するので、プリアンブルが受信されやすくなるようなアンテナを選択できる。

また、通常無線装置において、プリアンブルが検出されやすくなるので、通常無線装置によるバースト信号の送信を抑制できる。また、通常無線装置によるバースト信号の送信をよくできるので、バースト信号の衝突確率を低減でき、周波数を有効に利用できる。また、ビーコンを送信する際にアンテナの識別符号を含ませるので、ビーコンを送信したアンテナの特定の正確性を向上できる。また、集計結果をもとにアンテナを選択するので、誤差の影響が小さくなり、選択の精度を向上できる。また、集計したデータの数が少なければ、選択を実行しないので、アンテナの選択を正確にできる。また、アンテナの選択を更新するので、無線伝送路が変動する場合であっても、それに追従するように、アンテナを選択できる。

（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に、ＭＩＭＯシステムと同一の周波数バンドに、通常システムが共存している場合において、複数のアンテナのうちのプリアンブルを送信すべきアンテナを決定するＭＩＭＯ無線装置に関する。実施例２では、実施例１と異なり、ＭＩＭＯ無線装置、特にＭＩＭＯシステムに対応した基地局装置は、ビーコンを送信する際に、ビーコンを送信するアンテナの識別符号をビーコンの内部に含めない。しかしながら、ＭＩＭＯ無線装置は、通常無線装置からのバースト信号を受信する際に、複数のアンテナのそれぞれを単位にして、信号強度を測定する。さらに、ＭＩＭＯ無線装置は、信号強度が最も大きいアンテナに対するアンテナの識別符号を取得する。実施例２に係るＭＩＭＯ無線装置は、取得したアンテナの識別符号に対して、実施例１と同様の集計を実行することによって、プリアンブルを送信すべきアンテナを決定する。

実施例２に係る第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａの構成は、図１の第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａと同様のタイプである。実施例２に係る第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、図示しない通常無線装置１６からのバースト信号をアンテナ１２において受信したときに、アンテナ１２のそれぞれにおいて受信した信号の強度を測定するための測定部を備える。例えば、測定部は、第１無線部２０ａから第４無線部２０ｄに接続される。取得部３２は、測定した信号強度のそれぞれから、信号強度が最大となるひとつのアンテナ１２を選択し、選択したひとつのアンテナ１２の識別符号を取得する。取得部３２は、取得したアンテナ１２の識別符号を選択部３４に出力する。

図１１は、本発明の実施例２に係る通信システム１００における信号の伝送手順を示すシーケンス図である。通常無線装置１６は、所定のデータを送信するために、バースト信号を生成する（Ｓ８０）。ここで生成されるバースト信号は、図３（ａ）に示したバーストフォーマットに準ずる。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、バースト信号を送信する（Ｓ８２）。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、バースト信号を受信し（Ｓ８４）、バースト信号を受信したアンテナ１２のそれぞれに対応した信号強度を測定する（Ｓ８６）。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、信号強度が最大となるバースト信号に対応したアンテナ１２を選択し、当該アンテナ１２に対応したアンテナ１２の識別符号を取得する（Ｓ８８）。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、アンテナ１２の識別符号をもとに、プリアンブルを伝送すべきアンテナ１２を決定する（Ｓ９０）。第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａは、バースト信号を生成し（Ｓ９２）、バースト信号を送信する（Ｓ９４）。その際、決定したアンテナ１２から、バースト信号のプリアンブルが送信される。通常無線装置１６は、バースト信号のプリアンブルを検出する（Ｓ９６）。通常無線装置１６は、自らのバースト信号の送信を禁止する（Ｓ９８）。

図１２は、第１ＭＩＭＯ無線装置１０ａにおける信号の伝送手順を示すフローチャートである。無線部２０、処理部２２、変復調部２４はバースト信号を受信しなければ（Ｓ１００のＮ）、受信するまで待ち続ける。無線部２０、処理部２２、変復調部２４がバースト信号を受信すれば（Ｓ１００のＹ）、測定部は、アンテナ１２のそれぞれに対応させながら、受信したバースト信号の強度を測定する（Ｓ１０２）。取得部３２は、信号強度が最大となるアンテナ１２に対応したアンテナ１２の識別符号を取得する（Ｓ１０４）。選択部３４は、アンテナ１２の識別符号を集計し（Ｓ１０６）、データ数が所定値以上になれば（Ｓ１０８のＹ）、プリアンブルを送信すべきアンテナ１２を決定する（Ｓ１１０）。一方、選択部３４において集計したデータ数が所定値以上でなければ（Ｓ１０８のＮ）、ステップ１００に戻る。

本発明の実施例によれば、プリアンブルを送信すべきアンテナの選択の処理をＭＩＭＯ無線装置の内部において完結できるので、通常無線装置に新たな機能の追加を不要にできる。また、通常無線装置からのバースト信号を受信すべき複数のアンテナの中で、最も受信したバースト信号の強度が大きくなるアンテナを選択するので、プリアンブルが通常無線装置に受信されやすくなるようなアンテナを選択できる。また、受信したバースト信号によって選択を実行するので、アンテナの選択の更新を容易にできる。

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。

本発明の実施例１または２において、選択部３４は、通常無線装置１６においてプリアンブル信号が検出されやすくなるようなアンテナ１２を選択している。これに限らず例えば、優先すべき通常無線装置１６においてプリアンブル信号が検出されやすくなるようなアンテナ１２を選択してもよい。その際、ＭＩＭＯ無線装置１０には、優先すべき通常無線装置の識別符号を記憶する記憶部が備えられる。取得部３２は、通常無線装置１６からのバースト信号に含まれた当該通常無線装置１６の識別符号も取得する。選択部３４は、取得部３２において取得した通常無線装置１６の識別符号が、記憶部に記憶された通常無線装置１６の識別符号に対応していれば、当該バースト信号に対応したアンテナ１２を優先しつつ、プリアンブルを送信すべきアンテナ１２を選択する。

ここで、優先するために、バースト信号に対応したアンテナ１２を選択してもよい。あるいは、選択部３４において集計する際に、当該アンテナ１２の識別符号をカウントアップする際の値を大きくしてもよい。例えば、選択部３４は、当該アンテナ１２の識別符号を「１回」入力すれば、これを「１０回」としてカウントアップする。本変形例によれば、予め記憶した通常無線装置１６を優先するようなアンテナ１２選択の処理が可能になるので、当該通常無線装置１６を優先させるようなサービスの提供を実現できる。また、優先すべき通常無線装置１６を通信量の多い通常無線装置１６とすることによって、バースト信号の衝突確率を効率的に低減でき、周波数利用効率を向上できる。つまり、プリアンブルが所定の通常無線装置１６に受信されるようなアンテナ１２を選択できればよい。

本発明の実施例１または２において、受信ウエイトベクトル計算部５４は、受信ウエイトベクトル信号の推定のための適応アルゴリズムとして、ＬＭＳアルゴリズムを使用している。しかし、受信ウエイトベクトル計算部５４は、ＬＭＳアルゴリズム以外の適応アルゴリズムを使用してもよい。例えば、ＲＬＳアルゴリズムである。本変形例によれば、受信ウエイトベクトル信号の引き込みがより高速になる。つまり、アダプティブアレイ信号処理を実行するための受信ウエイトベクトルを推定できればよい。

本発明の実施例１または２において、通信システム１００は、マルチキャリア信号を伝送している。しかしながらこれに限らず例えば、通信システム１００は、シングルキャリア信号を伝送してもよい。本変形例によれば、様々な通信システム１００に本発明を適用できる。つまり、ＭＩＭＯシステムと通常システムが混在している状態であればよい。

本発明の実施例２において、測定部は、受信したバースト信号の強度を測定し、選択部３４では、信号強度が最大になるようなアンテナ１２を選択している。しかしながらこれに限らず例えば、受信したバースト信号の品質として、信号強度以外の品質を使用してもよい。その一例は、無線伝送路における遅延スプレッドである。測定部は、アンテナ１２を単位にして、それぞれの遅延スプレッドを測定し、選択部３４では、遅延スプレッドが最小になるようなアンテナ１２を選択してもよい。また、信号強度と遅延スプレッドを組み合わせて、アンテナ１２を選択してもよい。本変形例によれば、信号の品質を詳細に考慮しながら、アンテナ１２を選択できる。つまり、通常無線装置１６に検出されやすくなるようなプリアンブルを送信すべきアンテナ１２を選択できればよい。

本発明の実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の通信システムにおいて送信される信号の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｂ）は、図１の通信システムにおけるバーストフォーマットの構成を示す図である。 図１の第１ＭＩＭＯ無線装置の構成を示す図である。 図４における周波数領域の信号の構成を示す図である。 図４の第１処理部の構成を示す図である。 図４の選択部の構成を示す図である。 図７の集計部において集計されたデータの構造を示す図である。 図１の通信システムにおける信号の伝送手順を示すシーケンス図である。 図９の第１ＭＩＭＯ無線装置における信号の伝送手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る通信システムにおける信号の伝送手順を示すシーケンス図である。 図１１の第１ＭＩＭＯ無線装置における信号の伝送手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ ＭＩＭＯ無線装置、 １６ 通常無線装置、 ２０ 無線部、 ２２ 処理部、 ２４ 変復調部、 ２６ ＩＦ部、 ３０ 制御部、 ３２ 取得部、 ３４ 選択部、 ８０ 分離部、 ８２ 集計部、 ８４ 決定部、 １００ 通信システム。

Claims (7)

1. 複数のアンテナのいずれかに対応した第１の制御信号と、複数のアンテナのうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータ信号が配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信し、かつ複数のアンテナのいずれかを選択しながら切りかえることによって、第２の制御信号を定期的に送信する送信部と、
   バースト信号のうちの第１の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第２の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得する取得部と、
   前記取得部において取得されたアンテナに関する情報をもとに、複数のアンテナのうち、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択する選択部とを備え、
   前記送信部は、バースト信号を送信する際に、前記選択部において選択されたアンテナから、第１の制御信号を送信することを特徴とする無線装置。
2. 前記送信部は、第２の制御信号を送信する際に、第２の制御信号を送信すべきアンテナの識別符号を当該第２の制御信号に含め、
   前記取得部は、アンテナに関する情報として、前記無線装置からの信号に含められたアンテナの識別符号を取得することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記複数のアンテナによって、前記無線装置からの信号を受信する受信部と、
   前記複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号の品質を測定する測定部をさらに備え、
   前記取得部は、測定した品質のそれぞれをもとに、ひとつのアンテナを選択し、選択したひとつのアンテナの識別符号をアンテナに関する情報とすることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
4. 前記選択部は、アンテナの識別符号のそれぞれを単位にして、前記取得部において取得したアンテナに関する情報を集計し、集計結果をもとに、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択することを特徴とする請求項２または３に記載の無線装置。
5. 優先すべき無線装置の識別符号を記憶する記憶部とをさらに備え、
   前記取得部は、無線装置からの信号に含まれた当該無線装置の識別符号も取得し、
   前記選択部は、前記取得部において取得した無線装置の識別符号が、前記記憶部に記憶された無線装置の識別符号に対応していれば、当該信号に対応したアンテナに関する情報を優先しつつ、第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択することを特徴とする請求項２または３に記載の無線装置。
6. 前記選択部は、所定のタイミングにおいて、選択したアンテナを更新することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の無線装置。
7. 複数のアンテナのいずれかに対応した第１の制御信号と、複数のアンテナのうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータ信号が配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信し、かつ複数のアンテナのいずれかを選択しながら切りかえることによって、第２の制御信号を定期的に送信する送信方法であって、
   バースト信号のうちの第１の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第２の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得した後に、当該情報から複数のアンテナのうちの第１の制御信号を送信すべきアンテナを選択し、第１の制御信号を送信することを特徴とする送信方法。

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