JP2006060765A - 送信方法および装置ならびに受信方法および装置ならびにそれらを利用した通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の既知信号が受信装置で正確に受信されるようにする。
【解決手段】 データ分離部２０は、送信すべきデータをアンテナ数に分離する。誤り訂正部２８は、誤り訂正符号化を行う。インターリーブ部３０は、畳込み符号化したデータをインターリーブする。プリアンブル付加部３２は、バースト信号の先頭に、ＳＴＳを付加する。プリアンブル付加部３２は、複数の送信用アンテナ１４のそれぞれに対応し、かつ所定の期間で送信すべき複数のＳＴＳをそれぞれ記憶しているものとする。ＩＦＦＴ部３４は、ＩＦＦＴを行う。ＧＩ部３６は、時間領域のデータに対して、ガードインターバルを付加する。直交変調部３８は、直交変調する。周波数変換部４０は、周波数変換する。増幅部４２は、無線周波数の信号を増幅するパワーアンプである。最終的に、複数の送信用アンテナ１４から送信される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、送信技術および受信技術に関し、特に複数のアンテナから信号を送信する送信方法および装置ならびに受信方法および装置ならびにそれらを利用した通信システムに関する。

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。

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は、最小二乗誤差（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）法にもとづく方法である。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。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（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２１００９９号公報

アダプティブアレイアンテナ技術を利用して、データの伝送速度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ひとつの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して、データ伝送速度を向上させる。さらに、このようなＭＩＭＯシステムにマルチキャリア信号を伝送する技術を組み合わせれば、データの伝送速度はさらに高速化される。一方、送信装置から送信された信号が受信装置で正確に受信されるために、一般的に送信信号は、既知信号であるプリアンブルを含む。しかしながら、ＭＩＭＯシステムの受信装置がプリアンブルを受信する際に、アダプティブアレイ信号処理のためのウエイトが導出されていない場合もあり、そのような場合において複数のアンテナからそれぞれ出力されたプリアンブル間で干渉が生じ、受信装置で受信した信号は誤まりやすくなる。特に、受信したプリアンブルにもとづくＡＧＣの設定は受信処理の最初の段階で行われるために、所望でないアンテナから送信されたプリアンブルによる干渉の影響を受けやすい。

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、複数のアンテナからそれぞれマルチキャリアの既知信号を送信する場合に、受信側において既知信号間の干渉が小さくなるような送信方法および装置ならびに受信方法および装置ならびにそれらを利用した通信システムを提供することにある。

本発明のある態様は、送信装置である。この装置は、複数のアンテナと、複数のアンテナを介して、複数のキャリアを使用した信号を送信する送信部と、複数のアンテナのそれぞれに対応し、かつ送信部から所定の期間で送信すべき複数の既知信号をそれぞれ記憶する記憶部とを備える。この装置において、記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号は、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用してもよい。

以上の装置により、複数の既知信号は少なくとも一部を異なったキャリアで送信するので、複数の既知信号間の相互相関が小さくなり、送信した複数の既知信号を受信装置に正確に受信させることができる。

本発明の別の態様は、送信方法である。この方法は、複数のアンテナから複数のキャリアを使用した信号を送信する場合のうち、所定の期間にわたって複数のアンテナにそれぞれ対応した複数の既知信号を送信しており、複数のアンテナのうちのひとつから送信される既知信号は、複数のアンテナのうちの他のアンテナから送信される既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用する。

本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、複数のアンテナから複数のキャリアを使用した信号を送信するステップと、複数のアンテナにそれぞれ対応した複数の既知信号を記憶するステップと、所定の期間にわたって、記憶した複数の既知信号を送信するステップとを備える。この方法において、記憶するステップは、メモリに記憶した複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号を、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用してもよい。

記憶するステップは、複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の自己相関特性が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の自己相関特性よりも高くなるように規定されてもよい。複数のアンテナの数は、３以上であり、記憶するステップは、複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号と複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した残りの既知信号のそれぞれとの間の相互相関特性が、他のアンテナに対応した残りの既知信号のそれぞれの間の相互相関特性よりも低くなるように規定されてもよい。

記憶するステップの複数の既知信号は、送信するステップで送信されるべき複数のキャリアの中で、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数を第１値とし、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数を第２値とした場合に、第１値が第２値よりも大きくなるように規定されてもよい。複数のアンテナの数は、３以上であり、記憶するステップの複数の既知信号に対して、第２値は、他のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数としてもよい。記憶するステップの複数の既知信号に対して、第２値がゼロであってもよい。

記憶するステップの複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用してもよい。記憶するステップの複数の既知信号のそれぞれは、複数のキャリアの中から離散的に選択された所定数のキャリアを使用してもよい。記憶するステップの複数の既知信号のそれぞれは、離散的に選択された所定数のキャリアのうち、最も周波数の高いキャリアと最も周波数の低いキャリアとの周波数の差が互いに等しくなるように規定されてもよい。記憶ステップの複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用してもよい。記憶するステップの複数の既知信号は、当該既知信号のそれぞれに使用されるべきキャリアの数が等しくなるように規定されてもよい。記憶するステップは、複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数より多くてもよい。記憶するステップの複数の既知信号に使用される複数のキャリアは、送信するステップで送信されるべき複数のキャリアの中の一部に予め規定されており、記憶ステップの複数の既知信号は、当該予め規定された複数のキャリアの中から選択した少なくともひとつのキャリアを使用してもよい。記憶するステップの複数の既知信号は、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の直交成分の値に等しく、かつ複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

複数のアンテナのうち、信号を送信すべきアンテナの数を決定するステップとをさらに備え、送信するステップは、決定したアンテナの数に応じたアンテナを介して信号を送信し、記憶するステップは、信号を送信すべきアンテナのうちのひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、主アンテナに対応した既知信号だけに使用されるキャリアの数が、副アンテナのひとつに対応した既知信号だけに使用されるキャリアの数以上になるように、記憶した複数の既知信号を規定し、かつ主アンテナに対応した既知信号は、決定したアンテナの数にかかわらず使用すべき複数のキャリアが同一にされつつ、決定したアンテナの数に応じて異なった既知信号の値によって規定されてもよい。

記憶するステップの既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号と副アンテナに対応した既知信号は、互いに異なったキャリアを使用してもよい。記憶するステップの既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は、信号を送信すべきアンテナの数が異なる場合に、主アンテナに対応した既知信号間の相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。記憶ステップの既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値に等しく、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

記憶するステップの複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。記憶するステップの複数の既知信号のうち、副アンテナに対応した既知信号は、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。記憶するステップの既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号と副アンテナに対応した既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されてもよい。

記憶するステップの複数の既知信号では、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。

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、複数のアンテナから複数のキャリアを使用した信号を送信するステップと、複数のアンテナにそれぞれ対応した複数の既知信号をメモリに記憶するステップと、所定の期間にわたって、メモリに記憶した複数の既知信号を複数のアンテナから無線ネットワークへ送信するステップとを備える。このプログラムにおいて、メモリに記憶するステップは、メモリに記憶した複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号を、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用してもよい。

メモリに記憶するステップは、複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の自己相関特性が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の自己相関特性よりも高くなるように規定されてもよい。複数のアンテナの数は、３以上であり、メモリに記憶するステップは、複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号と複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した残りの既知信号のそれぞれとの間の相互相関特性が、他のアンテナに対応した残りの既知信号のそれぞれの間の相互相関特性よりも低くなるように規定されてもよい。

メモリに記憶するステップの複数の既知信号は、送信するステップで送信されるべき複数のキャリアの中で、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数を第１値とし、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数を第２値とした場合に、第１値が第２値よりも大きくなるように規定されてもよい。複数のアンテナの数は、３以上であり、メモリに記憶するステップの複数の既知信号に対して、第２値は、他のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数としてもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号に対して、第２値がゼロであってもよい。

メモリに記憶するステップの複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用してもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号のそれぞれは、複数のキャリアの中から離散的に選択された所定数のキャリアを使用してもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号のそれぞれは、離散的に選択された所定数のキャリアのうち、最も周波数の高いキャリアと最も周波数の低いキャリアとの周波数の差が互いに等しくなるように規定されてもよい。メモリに記憶ステップの複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用してもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号は、当該既知信号のそれぞれに使用されるキャリアの数が等しくなるように規定されてもよい。メモリに記憶するステップは、複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数より多くてもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号に使用される複数のキャリアは、送信するステップで送信されるべき複数のキャリアの中の一部に予め規定されており、メモリに記憶ステップの複数の既知信号は、当該予め規定された複数のキャリアの中から選択した少なくともひとつのキャリアを使用してもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号は、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の直交成分の値に等しく、かつ複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

複数のアンテナのうち、信号を送信すべきアンテナの数を決定するステップとをさらに備え、送信するステップは、決定したアンテナの数に応じたアンテナを介して信号を送信し、メモリに記憶するステップは、信号を送信すべきアンテナのうちのひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、主アンテナに対応した既知信号だけに使用されるキャリアの数が、副アンテナのひとつに対応した既知信号だけに使用されるキャリアの数以上になるように、記憶した複数の既知信号を規定し、かつ主アンテナに対応した既知信号は、決定したアンテナの数にかかわらず使用すべき複数のキャリアが同一にされつつ、決定したアンテナの数に応じて異なった既知信号の値によって規定されてもよい。

メモリに記憶するステップの複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号と副アンテナに対応した既知信号は、互いに異なったキャリアを使用してもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は、信号を送信すべきアンテナの数が異なる場合に、主アンテナに対応した既知信号間の相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値に等しく、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

メモリに記憶するステップの複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号のうち、副アンテナに対応した既知信号は、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。メモリに記憶するステップの複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号と副アンテナに対応した既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されてもよい。

メモリに記憶するステップの複数の既知信号では、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。

本発明のさらに別の態様は、受信装置である。この装置は、送信側の複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号を受信する受信部と、受信した信号から、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号を検出する検出部と、検出した既知信号の値に応じて、送信側の主アンテナと副アンテナを含んだ複数のアンテナのうちで信号を送信しているアンテナの数を推定する推定部と、推定したアンテナの数に応じて、受信した信号を処理する処理部とを備える。この装置において、受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号は、信号を送信しているアンテナの数に応じて異なった値で規定されており、推定部は、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号の値と信号を送信しているアンテナの数の関係を予め記憶しており、当該関係に検出した既知信号の値を対応させて、信号を送信しているアンテナの数を推定してもよい。

以上の装置によれば、受信した既知信号に応じて送信側においてデータが送信されたアンテナの数を特定（推定）できるので、送信装置から受信装置へのデータが送信されたアンテナの数の通知が不要になる。

受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号は、それぞれ複数のキャリアを使用し、主アンテナから送信された既知信号だけに使用されるキャリアの数が、副アンテナから送信された既知信号だけに使用されるキャリアの数以上になっており、かつ主アンテナから送信された既知信号は、信号を送信しているアンテナの数にかかわらず複数の同一のキャリアを使用してもよい。受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号は、互いに異なったキャリアを使用してもよい。

受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は、信号を送信しているアンテナの数が異なる場合に、主アンテナから送信すべき既知信号間の相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値に等しく、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値に等しくなるように規定もよい。

受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。

受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、副アンテナから送信されるべき既知信号は、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されてもよい。

本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、送信側の複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合であって、かつ主アンテナから送信される信号に含まれる既知信号が信号を送信しているアンテナの数に応じて異なった値で規定されている場合に、送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号を受信し受信した信号から、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号を検出し、検出した既知信号の値に応じて、送信側の主アンテナと副アンテナを含んだアンテナのうちで信号を送信しているアンテナの数を推定する。

本発明のさらに別の態様も、受信方法である。この方法は、送信側の複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号を受信するステップと、受信した信号から、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号を検出するステップと、検出した既知信号の値に応じて、送信側の主アンテナと副アンテナを含んだ複数のアンテナのうちで信号を送信しているアンテナの数を推定するステップと、推定したアンテナの数に応じて、受信した信号を処理するステップとを備える。この方法において、受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号は、信号を送信しているアンテナの数に応じて異なった値で規定されており、推定するステップは、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号の値と信号を送信しているアンテナの数の関係を予め記憶しており、当該関係に検出した既知信号の値を対応させ信号を送信しているアンテナの数を推定してもよい。

受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号は、それぞれ複数のキャリアを使用し、主アンテナから送信された既知信号だけに使用されるキャリアの数が、副アンテナから送信された既知信号だけに使用されるキャリアの数以上になっており、かつ主アンテナから送信された既知信号は、信号を送信しているアンテナの数にかかわらず複数の同一のキャリアを使用してもよい。受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号は、互いに異なったキャリアを使用してもよい。

受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は、信号を送信しているアンテナの数が異なる場合に、主アンテナから送信すべき既知信号間の相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値に等しく、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。

受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、副アンテナから送信されるべき既知信号は、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されてもよい。

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、送信側の複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号を無線ネットワークを介して受信するステップと、受信した信号から、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号を検出してメモリに記憶するステップと、記憶した既知信号の値に応じて、送信側の主アンテナと副アンテナを含んだ複数のアンテナのうちで信号を送信しているアンテナの数を推定するステップと、推定したアンテナの数に応じて、受信した信号を処理するステップとを備える。このプログラムにおいて、受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号は、信号を送信しているアンテナの数に応じて異なった値で規定されており、決定するステップは、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号の値と信号を送信しているアンテナの数の関係を予めメモリに記憶しており、当該メモリに記憶した関係に記憶した既知信号の値を対応させて、信号を送信しているアンテナの数を推定してもよい。

受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号は、それぞれ複数のキャリアを使用し、主アンテナから送信された既知信号だけに使用されるキャリアの数が、副アンテナから送信された既知信号だけに使用されるキャリアの数以上になっており、かつ主アンテナから送信された既知信号は、信号を送信しているアンテナの数にかかわらず複数の同一のキャリアを使用してもよい。受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号は、互いに異なったキャリアを使用してもよい。受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は、信号を送信しているアンテナの数が異なる場合に、主アンテナから送信すべき既知信号間の相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。

受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値に等しく、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。

受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、副アンテナから送信されるべき既知信号は、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されてもよい。

本発明のさらに別の態様は、通信システムである。このシステムは、複数のアンテナを有した送信装置と、送信装置から送信された信号を複数のアンテナで受信する受信装置とを備える。このシステムにおいて、送信装置は、複数のアンテナを介して、複数のキャリアを使用した信号を送信する送信部と、複数のアンテナのそれぞれに対応し、かつ送信部から所定の期間で送信すべき複数の既知信号をそれぞれ記憶する記憶部とを含み、記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号は、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用してもよい。

記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の自己相関特性が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の自己相関特性よりも高くなるように規定されてもよい。複数のアンテナの数は、３以上であり、記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号と複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した残りの既知信号のそれぞれとの間の相互相関特性が、他のアンテナに対応した残りの既知信号のそれぞれの間の相互相関特性よりも低くなるように規定されてもよい。

記憶部に記憶した複数の既知信号は、送信部から送信されるべき複数のキャリアの中で、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数を第１値とし、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数を第２値とした場合に、第１値が第２値よりも大きくなるように規定されてもよい。複数のアンテナの数は、３以上であり、記憶部に記憶した複数の既知信号に対して、第２値は、他のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数としてもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号に対して、第２値がゼロであってもよい。

記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用してもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、複数のキャリアの中から離散的に選択された所定数のキャリアを使用してもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、離散的に選択された所定数のキャリアのうち、最も周波数の高いキャリアと最も周波数の低いキャリアとの周波数の差が互いに等しくなるように規定されてもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用してもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号は、当該既知信号のそれぞれに使用されるべきキャリアの数が等しくなるように規定されてもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数より多くてもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号に使用される複数のキャリアは、送信部から送信されるべき複数のキャリアの中の一部に予め規定されており、記憶部に記憶した複数の既知信号は、当該予め規定された複数のキャリアの中から選択した少なくともひとつのキャリアを使用してもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号は、複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の直交成分の値に等しく、かつ複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の値が、複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

複数のアンテナのうち、信号を送信すべきアンテナの数を決定する決定部とをさらに備え、送信部は、決定したアンテナの数に応じたアンテナを介して信号を送信し、記憶部は、信号を送信すべきアンテナのうちのひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、主アンテナに対応した既知信号だけに使用されるキャリアの数が、副アンテナのひとつに対応した既知信号だけに使用されるキャリアの数以上になるように、記憶した複数の既知信号を規定し、かつ主アンテナに対応した既知信号は、決定したアンテナの数にかかわらず使用すべき複数のキャリアが同一にされつつ、決定したアンテナの数に応じて異なった既知信号の値によって規定されてもよい。

記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号と副アンテナに対応した既知信号は、互いに異なったキャリアを使用してもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は、信号を送信すべきアンテナの数が異なる場合に、主アンテナに対応した既知信号間の相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値に等しく、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、副アンテナに対応した既知信号は、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、主アンテナに対応した既知信号と副アンテナに対応した既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されてもよい。

受信装置は、送信側の複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号を受信する受信部と、受信した信号から、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号を検出する検出部と、検出した既知信号の値に応じて、送信側の主アンテナと副アンテナを含んだ複数のアンテナのうちで信号を送信しているアンテナの数を推定する推定部と、推定したアンテナの数に応じて、受信した信号を処理する処理部とを備え、受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号は、信号を送信しているアンテナの数に応じて異なった値で規定されており、推定部は、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号の値と信号を送信しているアンテナの数の関係を予め記憶しており、当該関係に検出した既知信号の値を対応させて、信号を送信しているアンテナの数を推定してもよい。

受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されており、かつ主アンテナから送信されるべき既知信号は、信号を送信しているアンテナの数にかかわらず複数の同一のキャリアを使用し、検出部は、主アンテナから送信される既知信号に使用される複数のキャリアを対象として、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号あるいはひとつのアンテナから送信される場合の既知信号を検出してもよい。

受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号は、それぞれ複数のキャリアを使用し、主アンテナから送信された既知信号だけに使用されるキャリアの数が、副アンテナから送信された既知信号だけに使用されるキャリアの数以上になっており、かつ主アンテナから送信された既知信号は、信号を送信しているアンテナの数にかかわらず複数の同一のキャリアを使用してもよい。受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号は、互いに異なったキャリアを使用してもよい。

受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は、信号を送信しているアンテナの数が異なる場合に、主アンテナから送信すべき既知信号間の相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値に等しく、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、副アンテナから送信されるべき既知信号は、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されてもよい。受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されてもよい。

本発明のさらに別の態様も、送信装置である。この装置は、複数の系列の信号を出力する出力部と、複数の系列の信号のそれぞれに対応した複数の既知信号であって、かつ複数の系列の信号のそれぞれのうち、所定の期間に含まれる複数の既知信号をそれぞれ記憶する記憶部とを備える。出力部から出力される複数の系列の信号は、複数のキャリアをそれぞれ使用しており、記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号は、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号に対して、少なくとも一部が異なったキャリアを使用してもよい。

以上の装置により、複数の既知信号は、少なくとも一部を異なったキャリアによって出力されるので、複数の既知信号間の相互相関が小さくなり、出力した複数の既知信号を受信装置に正確に受信させることができる。

本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、複数の系列の信号のそれぞれに対応した複数の既知信号が記憶されたメモリから複数の既知信号を取得し、取得した複数の既知信号を所定の期間に含ませながら、複数の系列の信号を出力する送信方法であって、出力される複数の系列の信号は、複数のキャリアをそれぞれ使用しており、記憶された複数の既知信号のうち、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号は、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号に対して、少なくとも一部が異なったキャリアを使用する。

本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、複数の系列の信号のそれぞれに対応した複数の既知信号をそれぞれ記憶したメモリから複数の既知信号を取得するステップと、取得した複数の既知信号を所定の期間に含ませながら、複数の系列の信号を出力するステップとを備える。出力するステップにおいて出力される複数の系列の信号は、複数のキャリアをそれぞれ使用しており、取得するステップでのメモリに記憶された複数の既知信号のうち、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号は、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号に対して、少なくとも一部が異なったキャリアを使用する。

取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号のうち、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の自己相関特性が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の自己相関特性よりも高くなるように規定されてもよい。取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用してもよい。取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号のそれぞれは、複数のキャリアの中から離散的に選択された所定数のキャリアを使用してもよい。取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号のそれぞれでは、離散的に選択された所定数のキャリアのうち、最も周波数の高いキャリアと最も周波数の低いキャリアとの周波数の差が互いに等しくなるように規定されてもよい。取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用してもよい。取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号では、当該既知信号のそれぞれに使用されるべきキャリアの数が等しくなるように規定されてもよい。

取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号のうち、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数が、複数の系列の信号のうちの他の系列に対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数より多くてもよい。取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号に使用される複数のキャリアは、出力されるべき複数のキャリアの中の一部に予め規定されており、記憶部に記憶した複数の既知信号は、当該予め規定された複数のキャリアの中から選択した少なくともひとつのキャリアを使用してもよい。

取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号では、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の値が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の波形の直交成分の値に等しく、かつ複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の値が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の波形の同相成分の値に等しくなるように規定されてもよい。

取得するステップにおけるメモリに記憶された複数の既知信号では、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されてもよい。

本発明のさらに別の態様も、プログラムである。このプログラムは、複数の系列の信号のそれぞれに対応した複数の既知信号をそれぞれ記憶したメモリから複数の既知信号を取得するステップと、取得した複数の既知信号を所定の期間に含ませながら、複数の系列の信号を出力するステップとを備える。出力するステップにおいて出力される複数の系列の信号は、複数のキャリアをそれぞれ使用しており、取得するステップでのメモリに記憶された複数の既知信号のうち、複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号は、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号に対して、少なくとも一部が異なったキャリアを使用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。

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、複数のアンテナからそれぞれマルチキャリアの既知信号を送信する場合に、受信側において既知信号間の干渉が小さくなるような送信方法および装置ならびに受信方法および装置ならびにそれらを利用した通信システムを提供できる。

（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、複数のアンテナを備えた送信装置と、複数のアンテナを備えた受信装置によって構成されるＭＩＭＯシステムに関する。また、本実施例に係るＭＩＭＯシステムは、マルチキャリア、具体的にはＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式によって信号を伝送し、さらに伝送される信号はバースト信号を形成している。当該バースト信号の先頭部分にはプリアンブル信号が配置されており、信号を受信した受信装置は、プリアンブル信号にもとづいてＡＧＣの設定、タイミング同期、キャリア再生等を実行する。ＭＩＭＯシステムでは、送信装置の複数のアンテナから独立した信号が伝送され、受信装置はアダプティブアレイ信号処理によって受信した信号を分離して、所望の信号を復調する。しかしながら、プリアンブル信号の期間では、アダプティブアレイ信号処理のためのウエイトが完了していないため、アダプティブアレイ信号処理による信号の分離が十分でない。本実施例にかかる送信装置は、複数のアンテナからそれぞれ送信する複数のプリアンブル信号間の相関が小さくなるような複数のプリアンブル信号を規定する。その結果、アダプティブアレイ信号処理による信号の分離が十分でない場合でも、互いのプリアンブル信号が干渉とならない。

図１は、実施例１に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。図１は、ＯＦＤＭ変調方式を適用した無線システムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）での信号のスペクトルを示す。ＯＦＤＭ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。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では図示のごとく、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。なお、それぞれのサブキャリアは、ＢＰＳＫ、ＱＳＰＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭで変調されている。

図２は、実施例１に係る通信システム１００の概念を示す。通信システム１００は、送信装置１０、受信装置１２を含む。さらに、送信装置１０は、送信用アンテナ１４と総称される第１送信用アンテナ１４ａ、第２送信用アンテナ１４ｂを含み、受信装置１２は、受信用アンテナ１６と総称される第１受信用アンテナ１６ａ、第２受信用アンテナ１６ｂを含む。

送信装置１０は、所定の信号を送信するが、第１送信用アンテナ１４ａと第２送信用アンテナ１４ｂから異なった信号を送信する。受信装置１２は、第１受信用アンテナ１６ａと第２受信用アンテナ１６ｂによって、第１送信用アンテナ１４ａと第２送信用アンテナ１４ｂから送信された信号を受信する。さらに、受信装置１２は、アダプティブアレイ信号処理によって、受信した信号を分離して、第１送信用アンテナ１４ａと第２送信用アンテナ１４ｂから送信された信号を独立して復調する。ここで、第１送信用アンテナ１４ａと第１受信用アンテナ１６ａとの間の伝送路特性をｈ１１、第１送信用アンテナ１４ａから第２受信用アンテナ１６ｂとの間の伝送路特性をｈ１２、第２送信用アンテナ１４ｂと第１受信用アンテナ１６ａとの間の伝送路特性をｈ２１、第２送信用アンテナ１４ｂから第２受信用アンテナ１６ｂとの間の伝送路特性をｈ２２とすれば、受信装置１２は、アダプティブアレイ信号処理によって、ｈ１１とｈ２２のみを有効にして、第１送信用アンテナ１４ａと第２送信用アンテナ１４ｂから送信された信号を独立して復調できるように動作する。

図３は、実施例１に係るバーストフォーマットの構成を示すが、これはＭＩＭＯシステムに対応していない。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。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。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。

バースト信号は、先頭から「４ＯＦＤＭシンボル」の「プリアンブル」、「１ＯＦＤＭシンボル」の「シグナル」、任意の長さの「データ」を配置する。プリアンブルは、受信装置１２においてＡＧＣの設定、タイミング同期、キャリア再生等のために送信される既知信号である。シグナルは制御信号であり、データは送信装置１０から受信装置１２に伝送すべき情報である。さらに、図示のごとく、「４ＯＦＤＭシンボル」の「プリアンブル」は、「２ＯＦＤＭシンボル」の「ＳＴＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）」と「２ＯＦＤＭシンボル」の「ＬＴＳ（Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）」に分離される。ＳＴＳは、１０個の信号の単位「ｔ１」から「ｔ１０」によって構成されており、ひとつの単位「ｔ１」等は、１６ＦＦＴポイントになっている。このようにＳＴＳは、時間領域の単位を１６ＦＦＴポイントとしているが、周波数領域では、前述の図１に示した５３サブキャリアの中の１２サブキャリアを使用している。なお、ＳＴＳは、特にＡＧＣの設定、タイミング同期に使用される。一方、ＬＴＳは、ふたつの信号の単位「Ｔ１」と「Ｔ２」と、２倍の長さのガードインターバル「ＧＩ２」によって構成されており、ひとつの単位「Ｔ１」等は、６４ＦＦＴポイントになっており、「ＧＩ２」は、３２ＦＦＴポイントになっている。ＬＴＳは、特にキャリア再生に使用される。

図１に示したような周波数領域の信号は、Ｓ_{−２６，２６}と示され、添え字がサブキャリア番号を示す。このような表記を使用すれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のＳＴＳは、次のように示される。

「１+ｊ」は、ＱＰＳＫ変調されたＳＴＳの信号点を示す。

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のＳＴＳを図２の第１送信用アンテナ１４ａと第２送信用アンテナ１４ｂからそれぞれ送信した場合の課題を説明する。第１送信用アンテナ１４ａから送信される信号をＳ１（ｔ）、第２送信用アンテナ１４ｂから送信される信号をＳ２（ｔ）、ノイズをｎ１（ｔ）及びｎ２（ｔ）とすれば、第１受信用アンテナ１６ａで受信する信号をＸ１（ｔ）、第２受信用アンテナ１６ｂで受信する信号をＸ２（ｔ）は、次のように示される。

第１受信用アンテナ１６ａで受信した信号の１６ＦＦＴ単位での強度は、次のように示される。

ここで、ΣＳ*１（t）Ｓ２（t） ＝ Ｘｃ，ΣＳ*ｉ（ｔ）ｎｊ（ｔ） ＝ ０，｜ｎｊ（ｔ）|^２ ≒ ０の関係を使用すれば、強度は次のように示される。

送信される信号Ｓ１（ｔ）とＳ２（ｔ）が同一であり、さらにh１１＝−h２１の場合は、受信した信号の強度が０になるので、受信装置１２のＡＧＣは正確に動作しない。さらに、一般的にはデータ区間ではＸｃが０とみなせる程度に小さくなるので、データ区間の受信電力は｜ｈ１１｜^２＋｜ｈ２２｜^２となる。従って、データ区間とＳＴＳ区間の受信電力の差は、（数４）の右辺第３項で示されるように、２Ｒｅ［ｈ１１ｈ*２１X*ｃ］となる。これから分かるように、Ｓ1（ｔ）とＳ２（ｔ）が異なる場合でも、ＳＴＳ区間のＸｃが大きい場合には、ＳＴＳ区間の電力とデータ区間の電力が大きく異なるため、ＡＧＣが正常に動作しない。従って、ＭＩＭＯシステムに対して、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のＳＴＳと別のＳＴＳが必要となり、かつ、それらの相互相関は低い必要がある。

図４は、送信装置１０の構成を示す。送信装置１０は、データ分離部２０、変調部２２と総称される第１変調部２２ａ、第２変調部２２ｂ、第Ｎ変調部２２ｎ、無線部２４と総称される第１無線部２４ａ、第２無線部２４ｂ、第Ｎ無線部２４ｎ、制御部２６、第Ｎ送信用アンテナ１４ｎを含む。また、第１変調部２２ａは、誤り訂正部２８、インターリーブ部３０、プリアンブル付加部３２、ＩＦＦＴ部３４、ＧＩ部３６、直交変調部３８を含み、第１無線部２４ａは、周波数変換部４０、増幅部４２を含む。

データ分離部２０は、送信すべきデータをアンテナ数に分離する。誤り訂正部２８は、誤り訂正のための符号化をデータに行う。ここでは、畳込み符号化を行うものとし、その符号化率は予め規定された値の中から選択する。インターリーブ部３０は、畳込み符号化したデータをインターリーブする。プリアンブル付加部３２は、バースト信号の先頭に、ＳＴＳを付加する。プリアンブル付加部３２は、複数の送信用アンテナ１４のそれぞれに対応し、かつ所定の期間で送信すべき複数のＳＴＳをそれぞれ記憶しているものとする。複数のＳＴＳについての詳細は後述するが、少なくとも、複数の送信用アンテナ１４のうちのひとつに対応したＳＴＳは、他の送信用アンテナ１４に対応したＳＴＳに対して、少なくとも一部が異なったサブキャリアを使用するものとする。すなわち、ＳＴＳは、ＳＴＳのそれぞれに使用されるべきサブキャリアの数が等しく、かつ互いに異なったサブキャリアを使用するものとする。

ＩＦＦＴ部３４は、ＦＦＴポイント単位でＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行い、複数のサブキャリアキャリアを使用した周波数領域の信号を時間領域に変換する。ＧＩ部３６は、時間領域のデータに対して、ガードインターバルを付加する。図３に示したように、プリアンブルとデータに対して付加するガードインターバルは異なる。直交変調部３８は、直交変調する。周波数変換部４０は、直交変調された信号を無線周波数の信号に周波数変換する。増幅部４２は、無線周波数の信号を増幅するパワーアンプである。最終的に、複数の送信用アンテナ１４から送信される。制御部２６は、送信装置１０のタイミング等を制御する。なお、本実施例では、送信用アンテナ１４の指向性は無指向性であるとし、送信装置１０はアダプティブアレイ信号処理を行っていないものとする。

図５は、受信装置１２の構成を示す。受信装置１２は、第Ｎ受信用アンテナ１６ｎ、無線部５０と総称される第１無線部５０ａ、第２無線部５０ｂ、第Ｎ無線部５０ｎ、処理部５２と総称される第１処理部５２ａ、第２処理部５２ｂ、第Ｎ処理部５２ｎ、復調部５４と総称される第１復調部５４ａ、第２復調部５４ｂ、第Ｎ復調部５４ｎ、データ結合部５６、制御部５８を含む。また信号として、無線受信信号２００と総称される第１無線受信信号２００ａ、第２無線受信信号２００ｂ、第Ｎ無線受信信号２００ｎ、ベースバンド受信信号２０２と総称される第１ベースバンド受信信号２０２ａ、第２ベースバンド受信信号２０２ｂ、第Ｎベースバンド受信信号２０２ｎ、合成信号２０４と総称される第１合成信号２０４ａ、第２合成信号２０４ｂ、第Ｎ合成信号２０４ｎを含む。

無線部５０は、無線周波数の無線受信信号２００からベースバンドのベースバンド受信信号２０２間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤ変換処理等を行う。ここでは、通信システム１００としてＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮを想定するため、無線受信信号２００の無線周波数は、５ＧＨｚ帯に対応する。さらにタイミング検出のために相関処理も行う。処理部５２は、ベースバンド受信信号２０２に対してアダプティブアレイ信号処理を行い、送信された複数の信号に相当する合成信号２０４を出力する。復調部５４は、合成信号２０４を復調する。さらに、ガードインターバルの除去、ＦＦＴ、デインターリーブ、復号も実行する。データ結合部５６は、図４のデータ分離部２０に対応して、復調部５４からそれぞれ出力された信号を結合する。制御部５８は、受信装置１２のタイミング等を制御する。

図６は、第１無線部５０ａの構成を示す。第１無線部５０ａは、ＬＮＡ部６０、周波数変換部６２、直交検波部６４、ＡＧＣ６６、ＡＤ変換部６８、相関部７０を含む。

ＬＮＡ部６０は、第１無線受信信号２００ａを増幅する。周波数変換部６２は、処理対象とする信号に対して無線周波数の５ＧＨｚ帯と、中間周波数間の周波数変換を行う。直交検波部６４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。ＡＧＣ６６は、信号の振幅をＡＤ変換部６８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。なお、ＡＧＣ６６の初期の設定では、受信した信号のうちのＳＴＳを使用し、ＳＴＳの強度が予め規定した値に近づくように制御する。ＡＤ変換部６８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、第１ベースバンド受信信号２０２ａとして出力する。

相関部７０は、第１ベースバンド受信信号２０２ａからＳＴＳを検出するために、第１ベースバンド受信信号２０２ａと予め記憶したＳＴＳで相関処理を実行し、相関値を出力する。詳細は後述するが、ＳＴＳは送信用アンテナ１４のひとつ単位で設定されているため、相関部７０は複数のＳＴＳに対して相関処理を実行し、複数の相関値を出力する。相関値は、図示しない信号線によって、図５の制御部５８に入力される。制御部５８は、複数の相関部７０から入力した複数の相関値にもとづいてバースト信号の受信開始を判断し、その旨を処理部５２、復調部５４等に通知する。また、複数の信号を復調するために、各信号に対する処理部５２と復調部５４の割当てを決定し、処理部５２、復調部５４等に通知する。

図７は、第１処理部５２ａの構成を示す。第１処理部５２ａは、合成部８０、受信応答ベクトル計算部８２、参照信号記憶部８４を含む。合成部８０は、乗算部８６と総称される第１乗算部８６ａ、第２乗算部８６ｂ、第Ｎ乗算部８６ｎ、加算部８８を含む。また信号として、受信ウエイト信号２０６と総称される第１受信ウエイト信号２０６ａ、第２受信ウエイト信号２０６ｂ、第Ｎ受信ウエイト信号２０６ｎ、参照信号２０８を含む。
参照信号記憶部８４は、ＬＴＳを記憶する。

受信応答ベクトル計算部８２は、送信信号に対する受信信号の受信応答特性として受信ウエイト信号２０６を、ベースバンド受信信号２０２、参照信号２０８から計算する。受信ウエイト信号２０６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、受信ウエイト信号２０６と参照信号２０８は、第１処理部５２ａ内からだけではなく、図示しない信号線によって、第２処理部５２ｂ等からも入力されるものとする。第１ベースバンド受信信号２０２ａをｘ１（ｔ）、第２ベースバンド受信信号２０２ｂをｘ２（ｔ）と示し、第１送信用アンテナ１４ａに対応する参照信号２０８をＳ１（ｔ）、第２送信用アンテナ１４ｂに対応する参照信号２０８をＳ２（ｔ）と示せば、ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）は、次の式で示される。

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、次の式で示される。

参照信号２０８間の第２の相関行列Ｒ２も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を乗算し、次の式で示される受信ウエイト信号２０６が求められる。

乗算部８６は、ベースバンド受信信号２０２を受信ウエイト信号２０６で重み付けし、加算部８８は乗算部８６の出力を加算して、合成信号２０４を出力する。

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８（ａ）−（ｃ）は、実施例１に係るバーストフォーマットの構成を示す。ここでは、図４の送信用アンテナ１４の数が２であるとする。図８（ａ）は、ふたつのバースト信号が重複する形で送信される場合である。前述のごとく、第１ＳＴＳと第２ＳＴＳは、別の信号系列であるとする。一方、第１ＬＴＳ、第２ＬＴＳ、第１シグナル、第２シグナルは、任意の信号系列であるが、ここでは説明を省略する。図８（ｂ）は、ふたつのバーストのうち、第１ＳＴＳと第２ＳＴＳが一致したタイミングで送信されているが、第１ＬＴＳ、第１シグナルと、第２ＬＴＳ、第２シグナルは別のタイミングで送信され、再び第１データと第２データが同一のタイミングで送信されている。前述のごとく、第１ＳＴＳと第２ＳＴＳは、別の信号系列であるとする。一方、第１ＬＴＳ、第２ＬＴＳ、第１シグナル、第２シグナルに関して、ここでは別のタイミングで送信されるので、互いに同一の信号系列であってもよい。図８（ｃ）は、ＳＴＳがひとつの信号のみに付加される場合である。それ以外は、図８（ｂ）と同一である。

ここで、ＭＩＭＯシステムに適したＳＴＳを説明する。なお、符号は図３の説明と同一のものを使用する。図６の相関部７０でなされるＸ１（ｔ）とＳ１（ｔ）との相互相関は、次のように示される。

ｈ１１＝−ｈ１２Ｘｃの場合、Ｘ１（ｔ）とＳ１（ｔ）の相互相関は「０」になる。一方、Ｘｃが小さければ、一般的にｈ１１＝−ｈ１２Ｘｃとならない。すなわち、Ｓ１（ｔ）とＳ２（ｔ）の相互相関が小さくなるようなＳＴＳがＭＩＭＯシステムに適している。なお、ここでの相互相関とは、ＳＴＳが配置されるべき１２サブキャリアを対象にした相互相関である。このような関係の一例には、複数のＳＴＳが配置されるサブキャリア番号が異なる場合があり、以下に示す。

図９（ａ）−（ｂ）は、送信装置１０から送信される既知信号の波形を示す。ここでは、送信用アンテナ１４の数を２とし、図９（ａ）は第１送信用アンテナ１４ａから送信されるべきＳＴＳを示し、図９（ｂ）は第２送信用アンテナ１４ｂから送信されるべきＳＴＳを示す。両方共に縦軸が「振幅」を示し、横軸が「ＦＦＴポイント番号」を示し、さらにＳＴＳのうちの同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分を別々に示す。図９（ａ）−（ｂ）に示されたＳＴＳは、周波数領域において次のように示される。

すなわち、複数のＳＴＳは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格で規定されたＳＴＳの中から選択されている。このような規則によって、ふたつのＳＴＳ間の相互相関は０になる。さらに、数１に示したＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のＳＴＳとの相互相関も小さくなる。

図１０（ａ）−（ｃ）は、図２の送信装置１０から送信される既知信号の波形を示す図である。図１０（ａ）−（ｃ）は、図９（ａ）−（ｂ）を３つの送信用アンテナ１４に拡張したものである。図１０（ａ）−（ｃ）に示されたＳＴＳは、周波数領域において次のように示される。

このような規則によって、３つのＳＴＳ間の相互相関は０になる。さらに、数１に示したＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のＳＴＳとの相互相関も小さくなる。

図１１は、受信装置１２による受信動作の手順を示すフローチャートである。無線部５０は、信号を受信し、ＡＧＣ６６は、受信した信号に含まれたＳＴＳにもとづいてＡＧＣを設定する（Ｓ１０）。相関部７０での相関処理の結果、制御部５８がＳＴＳを検出できれば（Ｓ１２のＹ）、さらに送信された複数の信号に対する処理部５２と復調部５４の割当てを決定する（Ｓ１４）。一方、制御部５８がＳＴＳを検出できなければ（Ｓ１２のＮ）、再びステップ１０に戻る。処理部５２は、受信した信号に含まれたＬＴＳにもとづいて受信ウエイト信号２０６を導出することによって、アダプティブアレイ信号処理を開始する（Ｓ１６）。復調部５４は、データ結合部５６から出力された合成信号２０４に対して、復調を開始する（Ｓ１８）。

本発明の実施例によれば、予め定められた複数のサブキャリアの中で、複数の既知信号に互いに異なったサブキャリアを使用させるので、複数の既知信号間の相互相関を小さくできる。また、複数の既知信号間の相互相関が小さいので、受信装置による複数の既知信号の検出精度を向上させることができる。また、複数の既知信号間の相互相関が小さいので、受信装置によるＡＧＣの設定の精度を向上させることができる。

（実施例２）
本発明の実施例２は、本発明の実施例１と同様に、ＭＩＭＯシステムに適用するためのプリアンブル信号に関し、送信された複数のプリアンブル信号間の干渉を小さくすることを目的とする。実施例１では、複数のプリアンブル信号間の相互相関を「０」にするために、それぞれのプリアンブルを割り当てるべきサブキャリアが一致しないようにし、かつそれぞれのプリアンブルを割り当てるべきサブキャリア数を同一にした。実施例２に係る送信装置は、それぞれのプリアンブルを割り当てるべきサブキャリア数を同一にしておらず、すなわちひとつのプリアンブルに多くのサブキャリアを割当て、別のプリアンブルに少しのサブキャリアを割り当てる。その結果、プリアンブル単位で自己相関の値が異なる。

実施例２に係る送信装置１０、受信装置１２は、実施例１に係る図４の送信装置１０、図５の受信装置１２と同一のため、説明を省略する。

実施例１では、それぞれのＳＴＳに割り当てたサブキャリア数を同一にした。その結果、相互相関が小さくなってＡＧＣの設定精度が高くなる。なお、ひとつのＳＴＳあたりのサブキャリアの数が小さくなるため、ＳＴＳ自体の自己相関は小さくなる。一方、受信装置１２によるタイミング検出や図示しない周波数オフセット推定は、ＳＴＳの自己相関にもとづいて実行されるため、ＳＴＳの自己相関が高いほど一般的に検出精度や推定精度が高くなる。すなわち、実施例２のひとつの態様では、図４の複数の送信用アンテナ１４のうちのひとつに対応したＳＴＳの自己相関特性が、他の送信用アンテナ１４に対応したＳＴＳの自己相関特性よりも高くなるように規定する。また、複数の送信用アンテナ１４のうちのひとつに対応したＳＴＳに使用されるべきサブキャリアの数が、他の送信用アンテナ１４に対応したＳＴＳに使用されるべきサブキャリアの数より多くなるように規定する。

具体的には、送信装置１０が３つの送信用アンテナ１４を備える場合において、第１送信用アンテナ１４ａと第２送信用アンテナ１４ｂのみで信号を送信する際は、第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳに６つのサブキャリアを割り当て、第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳに６つのサブキャリアを割り当てる。一方、３つの送信用アンテナ１４で信号を送信する際は、第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳに６つのサブキャリアを割り当て、第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳに３つのサブキャリアを割り当て、第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳに３つのサブキャリアを割り当てる。その結果、図５の受信装置１２は、それぞれのＳＴＳにもとづいてＡＧＣの設定を行う。また、複数のＳＴＳのうちでサブキャリア数の最も多いＳＴＳにもとづいて、受信装置１２は、タイミング検出や周波数オフセットの推定を行う。

実施例２の別の態様では、異なるＳＴＳが使用するサブキャリアを一部重複させる。これまでの実施例と比較して、相互相関は大きくなるが、自己相関も大きくなる。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格で定められたＳＴＳに使用される複数のサブキャリアの中で、複数の送信用アンテナ１４のうちのひとつに対応したＳＴＳだけに使用されたサブキャリアの数を第１値とし、他の送信用アンテナ１４に対応したＳＴＳだけに使用されたキャリアの数を第２値とした場合に、複数のＳＴＳは、第１値が第２値よりも大きくなるように規定されている。例えば、第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳに対して８つのサブキャリアを割り当て、第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳに対して６つのサブキャリアを割り当て、それらのうちふたつのサブキャリアが重なっている場合である。

また、送信用アンテナ１４の数が３である場合は、前述の第２値は、他の送信用アンテナ１４のうちのひとつに対応したＳＴＳだけに使用されたサブキャリアの数とする。このような場合において、第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳに対する第２送信用アンテナ１４ｂと第３送信用アンテナ１４ｃのそれぞれとの間の相互相関特性が、第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳと第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳの間の相互相関特性よりも低くなるように規定されている。すなわち、３つの送信用アンテナ１４に対応したＳＴＳはすべて６サブキャリアであるが、そのうちのひとつは４サブキャリアを独占的に使用し、別のひとつは２サブキャリアを独占的に使用し、さらに別のひとつは、すべてのサブキャリアを独占的に使用していない場合である。

さらに、前述の第２値が「０」になるようにサブキャリアを割り当ててもよい。すなわち、第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳに６サブキャリアを独占的に割り当て、第２送信用アンテナ１４ｂと第３送信用アンテナ１４ｃにそれぞれ対応したＳＴＳは、残りの６サブキャリアを共有する。その際、それらのＳＴＳは、相互相関が小さくなるような信号系列を使用している。

本発明の実施例によれば、予め定められたサブキャリアの中で、複数の既知信号にそれぞれ使用させるサブキャリアの数を複数の既知信号で異ならせるので、自己相関や相互相関の値を所定の値にするように複数の既知信号を設計できる。また、所定の既知信号に対する自己相関の値を大きくするので、受信装置でのタイミング検出精度や周波数オフセットの推定精度を向上させられる。

（実施例３）
本発明の実施例３は、これまでの本発明の実施例１と同様にＭＩＭＯシステムに関する。しかしながら、実施例３は受信装置における相関処理に関する。前述のごとく送信装置の複数のアンテナから複数の既知信号が並列に送信される場合、受信装置は受信した複数の既知信号からタイミングを検出するために、複数の既知信号のそれぞれに対応した複数の相関器が必要になる。ここで、複数の相関器を備えた場合、受信装置の回路規模が大きくなる。本実施例に係るＭＩＭＯシステムは、時間領域の既知信号の系列（以下、「時間領域既知信号」という）の複数間で所定の関係を規定する。送信装置は、当該規定された複数の時間領域既知信号を送信し、受信装置は、複数の時間領域既知信号間の関係にもとづいて相関処理の処理量を削減する。すなわち、一般的に相関処理は乗算と加算によって実行されるが、ここではふたつの既知信号の系列に関する相関処理のうちで、乗算を共通化し、乗算結果を異なった組み合わせで加算して、ふたつの相関値を出力する。

実施例３に係る送信装置１０、受信装置１２は、実施例１に係る図４の送信装置１０、図５の受信装置１２と同一のため、説明を省略する。

図１２（ａ）−（ｂ）は、実施例３に係る送信装置１０から送信される既知信号の波形を示す。ここでは、送信用アンテナ１４の数を３としており、第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳはサブキャリア番号「−２４，−１６，−１２，−８，−４，４，８，１２，１６，２４」に配置されており、第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳはサブキャリア番号「２０」に配置されており、第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳはサブキャリア番号「−２０」に配置されている。図１２（ａ）が第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳの波形に相当し、図１２（ｂ）が第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳの波形に相当する。第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳの波形の同相成分の値が、第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳの波形の直交成分の値に等しく、かつ第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳの波形の直交成分の値が、第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳの波形の同相成分の値に等しくなる関係を有している。

図１３は、実施例３に係る相関部７０の構成を示す。相関部７０は、Ｉ遅延部３００と総称される第１Ｉ遅延部３００ａ、第２Ｉ遅延部３００ｂ、第３Ｉ遅延部３００ｃ、Ｑ遅延部３０２と総称される第１Ｑ遅延部３０２ａ、第２Ｑ遅延部３０２ｂ、第３Ｑ遅延部３０２ｃ、Ｉ記憶部３０４と総称される第１Ｉ記憶部３０４ａ、第２Ｉ記憶部３０４ｂ、第３Ｉ記憶部３０４ｃ、第４Ｉ記憶部３０４ｄ、Ｑ記憶部３０６と総称される第１Ｑ記憶部３０６ａ、第２Ｑ記憶部３０６ｂ、第３Ｑ記憶部３０６ｃ、第４Ｑ記憶部３０６ｄ、乗算部３０８と総称される第１乗算部３０８ａ、第２乗算部３０８ｂ、第３乗算部３０８ｃ、第４乗算部３０８ｄ、第５乗算部３０８ｅ、第６乗算部３０８ｆ、第７乗算部３０８ｇ、第８乗算部３０８ｈ、第９乗算部３０８ｉ、第１０乗算部３０８ｊ、第１１乗算部３０８ｋ、第１２乗算部３０８ｌ、第１３乗算部３０８ｍ、第１４乗算部３０８ｎ、第１５乗算部３０８ｏ、第１６乗算部３０８ｐ、加算部３１０と総称される第１加算部３１０ａ、第２加算部３１０ｂ、第３加算部３１０ｃ、第４加算部３１０ｄ、第５加算部３１０ｅ、第６加算部３１０ｆ、第７加算部３１０ｇ、第８加算部３１０ｈ、第９加算部３１０ｉ、第１０加算部３１０ｊ、第１１加算部３１０ｋ、第１２加算部３１０ｌ、第１３加算部３１０ｍ、第１４加算部３１０ｎ、第１５加算部３１０ｏ、第１６加算部３１０ｐ、加算部３１２と総称される第１加算部３１２ａ、第２加算部３１２ｂ、第３加算部３１２ｃ、第４加算部３１２ｄを含む。また信号として、第１相関同相値２１０、第１相関直交値２１２、第２相関同相値２１４、第２相関直交値２１６を含む。

図６のＡＤ変換部６８から出力された第１ベースバンド受信信号２０２ａが相関部７０に入力される。図６では、第１ベースバンド受信信号２０２ａを伝送すべき信号線をひとつの直線で示したが、実際には同相成分と直交成分を有した信号であり、ここでは、これらを別の直線で示す。また、説明と図面を簡略化するためにＩ遅延部３００とＱ遅延部３０２の数を３、すなわち４つの第１ベースバンド受信信号２０２ａにもとづいて相関処理を実行しているが、実際は１６又はそれら以外の数の第１ベースバンド受信信号２０２ａにもとづいて相関処理を実行しているものとする。さらに、相関部７０は、前述した第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳに対する相関処理も実行しており、そのための回路も備えているが、ここではそれを省略する。

Ｉ遅延部３００とＱ遅延部３０２は、入力した第１ベースバンド受信信号２０２ａの同相成分の値と直交成分の値を連続して遅延する。Ｉ記憶部３０４とＱ記憶部３０６は、第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳの波形の各成分、すなわち時間領域に変換したＳＴＳ（以下、「時間領域ＳＴＳ」というが、前述の「時間領域既知信号」と同一の意味で使用してもよい）を記憶する。なお、Ｉ記憶部３０４とＱ記憶部３０６は、時間領域ＳＴＳの同相成分と直交成分をそれぞれ記憶する。

乗算部３０８は、相関処理のうちの乗算を実行する。すなわち、第１乗算部３０８ａは第１ベースバンド受信信号２０２ａの直交成分の値と時間領域ＳＴＳの同相成分の値を乗算し、第２乗算部３０８ｂは第１ベースバンド受信信号２０２ａの同相成分の値と時間領域ＳＴＳの同相成分の値を乗算し、第３乗算部３０８ｃは第１ベースバンド受信信号２０２ａの直交成分の値と時間領域ＳＴＳの直交成分の値を乗算し、第４乗算部３０８ｄは第１ベースバンド受信信号２０２ａの同相成分の値と時間領域ＳＴＳの同相成分の値を乗算する。また、第５乗算部３０８ｅ、第９乗算部３０８ｉ、第１３乗算部３０８ｍは第１乗算部３０８ａに対応し、第６乗算部３０８ｆ、第１０乗算部３０８ｊ、第１４乗算部３０８ｎは第２乗算部３０８ｂに対応し、第７乗算部３０８ｇ、第１１乗算部３０８ｋ、第１５乗算部３０８ｏは第３乗算部３０８ｃに対応し、第８乗算部３０８ｈ、第１２乗算部３０８ｌ、第１６乗算部３０８ｐは第４乗算部３０８ｄに対応する。すなわち、ふたつの時間領域ＳＴＳに対する乗算を共通化している。

加算部３１０は、乗算部３０８から出力された乗算結果を加算し、当該加算した結果をさらに加算部３１２が加算する。その結果、ふたつの時間領域ＳＴＳに対する相関値が、それぞれ同相成分と直交成分を有する形で生成される。第１加算部３１０ａは、第１乗算部３０８ａの乗算結果から第４乗算部３０８ｄの乗算結果を減算し、第２加算部３１０ｂは、第２乗算部３０８ｂの乗算結果と第３乗算部３０８ｃの乗算結果を加算し、第３加算部３１０ｃは、第２乗算部３０８ｂの乗算結果と第３乗算部３０８ｃの乗算結果を加算し、第４加算部３１０ｄは、第１乗算部３０８ａの乗算結果から第４乗算部３０８ｄの乗算結果を減算する。また、第５加算部３１０ｅ、第９加算部３１０ｉ、第１３加算部３１０ｍは第１加算部３１０ａに対応し、第６加算部３１０ｆ、第１０加算部３１０ｊ、第１４加算部３１０ｎは第２加算部３１０ｂに対応し、第７加算部３１０ｇ、第１１加算部３１０ｋ、第１５加算部３１０ｏは第３加算部３１０ｃに対応し、第８加算部３１０ｈ、第１２加算部３１０ｌ、第１６加算部３１０ｐは第４加算部３１０ｄに対応する。

第１加算部３１２ａは、一方の時間領域ＳＴＳに対する相関値の直交成分を計算して第１相関直交値２１２を出力し、第２加算部３１２ｂは、一方の時間領域ＳＴＳに対する相関値の同相成分を計算して第１相関同相値２１０を出力し、第３加算部３１２ｃは、他方の時間領域ＳＴＳに対する相関値の直交成分を計算して第２相関直交値２１６を出力し、第２加算部３１２ｂは、他方の時間領域ＳＴＳに対する相関値の同相成分を計算して第２相関同相値２１４を出力する。ここで、第１加算部３１２ａは、第４加算部３１０ｄ、第８加算部３１０ｈ、第１２加算部３１０ｌ、第１６加算部３１０ｐの加算結果を加算し、第２加算部３１２ｂは、第３加算部３１０ｃ、第７加算部３１０ｇ、第１１加算部３１０ｋ、第１５加算部３１０ｏの減算結果を加算し、第３加算部３１２ｃは、第２加算部３１０ｂ、第６加算部３１０ｆ、第１０加算部３１０ｊ、第１４加算部３１０ｎの加算結果を加算し、第４加算部３１２ｄは、第１加算部３１０ａ、第５加算部３１０ｅ、第９加算部３１０ｉ、第１３加算部３１０ｍの減算結果を加算する。

図１４（ａ）−（ｂ）は、実施例３に係る送信装置１０から送信される既知信号の波形を示す。図１４（ａ）−（ｂ）は、図１２（ａ）−（ｂ）と同様に、第２送信用アンテナ１４ｂに対応した時間領域ＳＴＳの同相成分の値が、第３送信用アンテナ１４ｃに対応した時間領域ＳＴＳの直交成分の値に等しく、かつ第２送信用アンテナ１４ｂに対応した時間領域ＳＴＳの直交成分の値が、第３送信用アンテナ１４ｃに対応した時間領域ＳＴＳの同相成分の値に等しくなる関係を有している。そのため、当該信号に対する相関処理を実行するための回路として、図１３の相関部７０が有効である。

本発明の実施例によれば、入力した信号を遅延させるための遅延部、参照信号を記憶する記憶部、相関処理における乗算部を複数の参照信号に対する処理で共有化できるので、回路規模を小さくできる。

（実施例４）
本発明の実施例４は、実施例３と同様に、受信装置における相関処理に関する。本実施例に係る複数の時間領域既知信号のうちの一方の波形の変動周期が、他方の変動周期の２倍になっている。さらに、変動周期が長い方の時間領域既知信号のみを記憶している。記憶していない方の時間領域既知信号に対する相関処理は、記憶した時間領域既知信号の値のうちから所定の値を選択した後に実行する。そのため、ふたつの時間領域既知信号に対する相関処理の一部を共有化できる。

実施例４に係る送信装置１０、受信装置１２は、実施例１に係る図４の送信装置１０、図５の受信装置１２と同一のため、説明を省略する。本実施例では、一方の時間領域ＳＴＳの変動周期が、他方の時間領域ＳＴＳの変動周期の１／２になるような、ふたつの時間領域ＳＴＳがふたつの送信用アンテナ１４から送信されている。ここで、変動周期が長い方の時間領域ＳＴＳを「第１時間領域ＳＴＳ」と呼び、変動周期が短い方の時間領域ＳＴＳを「第２時間領域ＳＴＳ」と呼ぶ。さらに、ここでは、第２時間領域ＳＴＳの周期は、第１時間領域ＳＴＳの周期の１／２であるとする。

図１５は、実施例４に係る相関部７０の構成を示す。図１５は、図１３の相関部７０に対して、乗算部３１４と総称される第１乗算部３１４ａ、第２乗算部３１４ｂ、第３乗算部３１４ｃ、第４乗算部３１４ｄ、第５乗算部３１４ｅ、第６乗算部３１４ｆ、第７乗算部３１４ｇ、第８乗算部３１４ｈ、第９乗算部３１４ｉ、第１０乗算部３１４ｊ、第１１乗算部３１４ｋ、第１２乗算部３１４ｌ、第１３乗算部３１４ｍ、第１４乗算部３１４ｎ、第１５乗算部３１４ｏ、第１６乗算部３１４ｐ、加算部３１６と総称される第１加算部３１６ａ、第２加算部３１６ｂ、第３加算部３１６ｃ、第４加算部３１６ｄ、第５加算部３１６ｅ、第６加算部３１６ｆ、第７加算部３１６ｇ、第８加算部３１６ｈを含む。

Ｉ記憶部３０４とＱ記憶部３０６は、第１時間領域ＳＴＳを記憶する。ここで、第２相関同相値２１４と第２相関直交値２１６を出力するまでの処理は、図１３の第２相関同相値２１４と第２相関直交値２１６を出力するまでの処理と同一のため、省略する。

第１相関同相値２１０と第２相関直交値２１６を出力するまでの処理に関して、乗算部３１４は、遅延した第１ベースバンド受信信号２０２ａに対して、Ｉ記憶部３０４の値とＱ記憶部３０６の値を乗算する。しかしながら、Ｉ記憶部３０４のうち第１Ｉ記憶部３０４ａと第３Ｉ記憶部３０４ｃのみを使用する。すなわち、Ｉ記憶部３０４を使用して乗算を実行する乗算部３１４は、時系列の順に第２乗算部３１４ｂ、第６乗算部３１４ｆ、第１０乗算部３１４ｊ、第１４乗算部３１４ｎと並べられている。第２乗算部３１４ｂは第１Ｉ記憶部３０４ａを使用して乗算を行うが、第６乗算部３１４ｆは第２Ｉ記憶部３０４ｂでなく第３Ｉ記憶部３０４ｃを使用して乗算を実行する。すなわち、第１時間領域ＳＴＳに対する第２時間領域ＳＴＳの周期の比、ここでは１／２を逆数にした値、すなわち「２」のような整数ごとにＩ記憶部３０４の値を選択する。Ｑ記憶部３０６に関しても同様である。

本発明の実施例によれば、入力した信号を遅延させるための遅延部、参照信号を記憶する記憶部を複数の参照信号に対する処理で共有化できるので、回路規模を小さくできる。

（実施例５）
本発明の実施例５は、実施例３と同様に、受信装置における相関処理に関する。本実施例に係る複数の時間領域既知信号のうちの一方は、同相成分と直交成分のいずれかが０になり、さらに振幅が一定になるような波形である。さらに、時間領域既知信号のうちの他方は、一方の直交成分を反転させた値になっている。このような時間領域既知信号を受信した受信装置は、ふたつの時間領域既知信号に対する相関処理の一部を共有化できると共に、乗算も不要になる。

図１６は、実施例５に係る送信装置１０から送信される既知信号の波形を示す。ここでは、送信用アンテナ１４の数を３としており、第１送信用アンテナ１４ａに対応したＳＴＳはサブキャリア番号「−２４，−２０，−１２，−８，−４，４，８，１２，２０，２４」に配置されており、第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳはサブキャリア番号「−１６」に配置されており、第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳはサブキャリア番号「１６」に配置されている。図１６は、第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳに対する時間領域ＳＴＳを示す。一方、第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳに対する時間領域ＳＴＳは、図１６の直交成分を反転した波形になっている。

図１７は、実施例５に係る相関部７０の構成を示す。相関部７０は、図１３の相関部７０に対して、反転部３１８と総称される第１反転部３１８ａ、第２反転部３１８ｂ、第３反転部３１８ｃ、第４反転部３１８ｄ、第５反転部３１８ｅ、第６反転部３１８ｆを含む。
反転部３１８は、入力した信号の値を反転する。すなわち、正の値を負の値に変換し、負の値を正の値に変換する。
加算部３１２は、第１ベースバンド受信信号２０２ａ、Ｉ遅延部３００の出力信号、反転部３１８の出力信号を加算し、第１相関同相値２１０、第１相関直交値２１２、第２相関同相値２１４、第２相関直交値２１６を出力する。

本発明の実施例によれば、入力した信号を遅延させるための遅延部を複数の参照信号に対する処理で共有化でき、さらに相関処理における乗算部を削除できるので、回路規模を小さくできる。

（実施例６）
本発明の実施例６は、これまでの実施例と同様にＭＩＭＯシステムに関する。前述のごとく、ＭＩＭＯシステムでは、複数の送信用アンテナから独立した信号が送信される。これまでの実施例では、送信用アンテナの数を一定の値に固定していた。しかしながら、送信すべきデータの容量等に応じて送信用アンテナの数を変更する場合もありえる。すなわち、送信すべきデータの容量が小さい場合には送信用アンテナの数を少なくし、送信すべきデータの容量が大きい場合には送信用アンテナの数を多くすることである。送信装置が信号を送信する送信用アンテナの数を適宜変更する場合に、受信装置は正確にデータを受信するために変更された送信用アンテナの数を認識する必要がある。送信装置がデータを送信している送信用アンテナの数を所定の制御信号によって受信装置に通知しているとすれば、当該制御信号によって、データの伝送効率が低下する。そのため、制御信号がなくても、データが送信されている送信用アンテナの数を受信装置が認識できればよい。

本実施例に係る送信装置は、データを送信する送信用アンテナの数に応じて、ＳＴＳのパターンを変更し、受信装置は、変更されたＳＴＳのパターンを検出することによって、データを送信する送信用アンテナの数を認識する。すなわち、複数の送信用アンテナをひとつ（以下、「主アンテナ」という）と残り（以下、「副アンテナ」という）に分け、主アンテナから送信するＳＴＳのパターンを送信用アンテナの数に応じて変更する。また、主アンテナから送信されるＳＴＳのパターンの変更が正確に受信されるように、主アンテナから送信されるＳＴＳと副アンテナから送信されるＳＴＳで異なったサブキャリアを使用する。すなわち、これらの間の相互相関値が小さくなるようにそれぞれのＳＴＳを規定する。

本実施例に係る受信装置は、前述のごとく、主アンテナから送信されたＳＴＳのパターンを検出する。この検出は、受信した信号と予め記憶したＳＴＳパターンとの相関処理によってなされる。例えば、送信用アンテナの数が２と３の場合には、それぞれのＳＴＳのパターンに対応した相関部が必要になる。本実施例では、送信用アンテナの数が２と３の場合の主アンテナから送信されるＳＴＳのパターンが、実施例３のごとく互いに位相が反転した関係になるように規定する。そのため、受信装置は実施例３に記載した相関部を備えれば、主アンテナから送信されるＳＴＳのパターンの変化を検出可能である。さらに、それぞれのＳＴＳのパターンに対応した相関部を備える必要がなくなる。

実施例６に係る送信装置１０は、図４の送信装置１０と同じタイプである。送信装置１０は、図示しない決定部を備える。決定部は、所定の指示にもとづきＮ本の送信用アンテナ１４のうち、信号を送信すべき送信用アンテナ１４の数を決定する。ここで、所定の指示は任意のものでよく、例えば、通信システム１００でデータを伝送するアプリケーションの種類やデータ量に応じて、アプリケーションから受け付けてもよく、あるいは送信装置１０と受信装置１２の間の伝送路の品質を図示しない測定部が測定し、測定部が測定結果に応じた指示を決定部に入力してもよい。さらに、送信用アンテナ１４で決定された送信用アンテナ１４の本数に対応した変調部２２と無線部２４が動作して、信号を送信する。

プリアンブル付加部３２は、前述のごとく予めＳＴＳやＬＴＳを記憶しており、バースト信号の先頭部分にＳＴＳやＬＴＳを付加する。さらに、プリアンブル付加部３２は、決定部で決定された送信用アンテナ１４の数に応じて、予め記憶した複数種類のＳＴＳの中から所定のＳＴＳを選択する。例えば、主アンテナに対応した変調部２２に含まれたプリアンブル付加部３２は、主アンテナに対応したＳＴＳを選択する。さらに、主アンテナに対応したＳＴＳは、決定される可能性のある送信用アンテナ１４の数に応じて記憶されており、決定部で決定された送信用アンテナ１４の数に対応したＳＴＳを選択する。例えば、送信用アンテナ１４の数として「２」または「３」が決定されうる場合、プリアンブル付加部３２は、送信用アンテナ１４の数「２」に対応したＳＴＳと送信用アンテナ１４の数「３」に対応したＳＴＳを記憶している。さらに、決定部が送信用アンテナ１４の数を「２」に決定した場合は、プリアンブル付加部３２は、「２」に対応したＳＴＳを選択して、バースト信号に付加する。一方、副アンテナに対応したひとつ以上の変調部２２に含まれたプリアンブル付加部３２は、副アンテナに対応したＳＴＳを選択する。副アンテナが複数ある場合、それらに対応したＳＴＳのパターンは互いの干渉を小さくするように異なっているものとする。

図１８は、実施例６に係るデータを送信する送信用アンテナ１４の数と送信用アンテナ１４から送信されるＳＴＳのパターンの関係を示す。ここでは、図の縦の方向に送信用アンテナ１４の本数が示してあり、図の横方向に送信用アンテナ１４の本数に応じて、使用すべき送信用アンテナ１４およびそれに対応したＳＴＳを示している。すなわち、送信用アンテナ１４の数が「１」の場合、第１送信用アンテナ１４ａから前述のＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格で規定されたＳＴＳ（以下、「Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ」という）が送信される。また、送信用アンテナ１４の数が「２」の場合、第１送信用アンテナ１４ａから「ＳＴＳ１」が送信され、第２送信用アンテナ１４ｂから「ＳＴＳａ」が送信される。さらに、送信用アンテナ１４の数が「３」の場合、第１送信用アンテナ１４ａから「ＳＴＳ１」が送信され、第２送信用アンテナ１４ｂから「ＳＴＳ２」が送信され、第３送信用アンテナ１４ｃから「ＳＴＳｂ」が送信される。ここで、送信用アンテナ１４の数が「２」の場合の第２送信用アンテナ１４ｂ、送信用アンテナ１４の数が「３」の場合の第３送信用アンテナ１４ｃが主アンテナに相当し、それ以外が副アンテナに相当する。

さらに、これまでの説明に対応づけると、送信用アンテナ１４の数が「２」の場合の主アンテナに対応したＳＴＳが「ＳＴＳａ」であり、送信用アンテナ１４の数が「３」の場合の主アンテナに対応したＳＴＳが「ＳＴＳｂ」である。一方、送信用アンテナ１４の数が「２」の場合の副アンテナに対応したＳＴＳが「ＳＴＳ１」であり、送信用アンテナ１４の数が「３」の場合の副アンテナに対応したＳＴＳが「ＳＴＳ１」と「ＳＴＳ２」である。なお、説明の便宜のため、「ＳＴＳａ」と「ＳＴＳｂ」を「主アンテナ用ＳＴＳ」と総称し、「ＳＴＳ１」と「ＳＴＳ２」を「副アンテナ用ＳＴＳ」と総称する。なお、信号を送信する送信用アンテナ１４の数は、「２」または「３」として説明してきたが、これら以外の数であってもよい。

これらのＳＴＳとＬｅｇａｃｙ ＳＴＳとの関係について言及すれば、主アンテナ用ＳＴＳと副アンテナ用ＳＴＳにそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳで使用される１２サブキャリアのいずれかに対応するように規定されている。ここでは、主アンテナ用ＳＴＳと副アンテナ用ＳＴＳは、Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳの１２サブキャリアのうち、それぞれ互いに異なった６サブキャリアを使用する。このような規定により、主アンテナ用ＳＴＳと副アンテナ用ＳＴＳ間の相互相関値は、「０」になる。なお、主アンテナ用ＳＴＳが使用する６サブキャリアは、データを送信する送信用アンテナ１４の数によらずに一定であるとし、主アンテナ用ＳＴＳが使用する６サブキャリアは、データを送信する送信用アンテナ１４の数によらずに一定であるとする。そのため、副アンテナが複数ある場合、例えば、送信用アンテナ１４の数が「３」の場合、「ＳＴＳ１」と「ＳＴＳ２」は同じ６サブキャリアを使用する。

主アンテナ用ＳＴＳは、「ＳＴＳａ」と「ＳＴＳｂ」を含んでいるが、「ＳＴＳａ」と「ＳＴＳｂ」のパターンの違いによって、信号を送信している送信用アンテナ１４の本数を受信装置１２に知らしめる機能を有する。そのため、受信装置１２が受信した信号から「ＳＴＳａ」と「ＳＴＳｂ」を識別可能な程度に、これらのＳＴＳは異なっている必要がある。すなわち、主アンテナ用ＳＴＳは、信号を送信すべき送信用アンテナ１４の数が異なる場合に、異なった主アンテナ用ＳＴＳに規定されており、より具体的には「ＳＴＳａ」と「ＳＴＳｂ」間の相互相関特性を小さくする値によって規定されている。なお、これらの具体的な値は後述する。

一方、副アンテナ用ＳＴＳは、特に副アンテナが複数の場合、同一のサブキャリアを使用するので、これらの間の干渉が小さくなるようなパターンに「ＳＴＳ１」や「ＳＴＳ２」を規定する。副アンテナ用ＳＴＳは、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されている。以上より、信号の送信に使用する送信用アンテナ１４の数が増加しても主アンテナ用ＳＴＳのみに使用されるサブキャリアの数は、「６」のまま一定であるが、ひとつの副アンテナ用ＳＴＳのみに使用されるサブキャリアの数は、「０」にまで減少する。

図１９は、ＳＴＳａの波形を示し、図２０は、ＳＴＳｂの波形を示す。すなわちこれらは、信号を送信する送信用アンテナ１４の数が「２」と「３」の場合の主アンテナ用ＳＴＳの時間領域の値に相当する。主アンテナ用ＳＴＳは、時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数、すなわち「２」と「３」に対して、「ＳＴＳａ」の同相成分の値が「ＳＴＳｂ」の直交成分の値に等しく、「ＳＴＳａ」の直交成分の値が「ＳＴＳｂ」の同相成分の値に等しくなるように規定されている。一方、「ＳＴＳａ」は、周波数領域で以下のとおりに示される。

また、「ＳＴＳｂ」は、周波数領域で以下のとおりに示される。

図２１は、ＳＴＳ１の波形を示し、図２２は、ＳＴＳ２の波形を示す。すなわちこれらは、副アンテナ用ＳＴＳの時間領域の値に相当する。「ＳＴＳ１」は、周波数領域で以下のとおりに示される。

また、「ＳＴＳ２」は、周波数領域で以下のとおりに示される。

実施例６に係る受信装置１２、第１無線部５０ａ、第１処理部５２ａ、相関部７０は、図５の受信装置１２、図６の第１無線部５０ａ、図７の第１処理部５２ａ、図１３の相関部７０と同じタイプである。
無線部５０は、複数の送信用アンテナ１４からそれぞれ送信された信号を受信する。相関部７０は、受信した信号からＳＴＳを検出するが、ここでは特に主アンテナ用ＳＴＳについて検出する動作について説明する。相関部７０は、Ｉ記憶部３０４とＱ記憶部３０６に「ＳＴＳａ」の値を記憶している。受信した信号と記憶した値との相関を乗算部３０８と加算部３１０とで行い、受信した信号と「ＳＴＳａ」との相関値を第１相関同相値２１０と第１相関直交値２１２として出力し、受信した信号と「ＳＴＳｂ」との相関値を第２相関同相値２１４と第２相関直交値２１６として出力する。

図示しない推定部は、第１相関同相値２１０、第１相関直交値２１２、第２相関同相値２１４、第２相関直交値２１６を入力し、第１相関同相値２１０と第１相関直交値２１２から計算された大きさ（以下、「第１の大きさ」という）と第２相関同相値２１４と第２相関直交値２１６から計算された大きさ（以下、「第２の大きさ」という）を導出する。さらに推定部は、第１の大きさが第２の大きさよりも大きければ、送信された主アンテナ用ＳＴＳが「ＳＴＳａ」であると推定して、信号を送信している送信用アンテナ１４の数を「２」と決定する。一方、第１の大きさが第２の大きさよりも大きくなければ、送信された主アンテナ用ＳＴＳが「ＳＴＳｂ」であると推定して、信号を送信している送信用アンテナ１４の数を「３」と決定する。決定された送信用アンテナ１４の数に応じて、受信装置１２は復調のための設定を行う。すなわち、送信用アンテナ１４の数が「２」であれば第１復調部５４ａと第２復調部５４ｂを動作させ、送信用アンテナ１４の数が「３」であれば第１復調部５４ａから第３復調部５４ｃを動作させる。

図２３は、受信装置１２による受信動作の手順を示すフローチャートである。無線部５０は、信号を受信し、ＡＧＣ６６は、受信した信号に含まれたＳＴＳにもとづいてＡＧＣを設定する（Ｓ５０）。相関部７０での相関処理によってＳＴＳを検出する（Ｓ５２）、推定部は、検出したＳＴＳが「ＳＴＳａ」であれば（Ｓ５４のＹ）、２系列の信号の受信を決定し（Ｓ５６）、第１復調部５４ａと第２復調部５４ｂを動作させる。一方、推定部は、検出したＳＴＳが「ＳＴＳａ」でなく（Ｓ５４のＮ）、「ＳＴＳｂ」であれば、３系列の信号の受信を決定し（Ｓ５８）、第１復調部５４ａから第３復調部５４ｃを動作させる。処理部５２は、受信した信号に含まれたＬＴＳにもとづいて受信ウエイト信号２０６を導出することによって、アダプティブアレイ信号処理を開始する（Ｓ６０）。復調部５４は、データ結合部５６から出力された合成信号２０４に対して、復調を開始する（Ｓ６２）。

本発明の実施例によれば、送信装置が信号を送信するアンテナの数を受信装置に対して通知しなくても、受信装置は、送信装置が信号を送信するアンテナの数を認識できる。また、入力した信号を遅延させるための遅延部、参照信号を記憶する記憶部、相関処理における乗算部をふたつのＳＴＳに対する処理で共有化できるので、回路規模を小さくできる。

（実施例７）
本発明の実施例７は、実施例６と同様にＭＩＭＯシステムにおいて、送信装置がデータを送信する送信用アンテナの数に応じてＳＴＳのパターンを変更し、受信装置は変更されたＳＴＳのパターンを検出することによって、データを送信する送信用アンテナの数を認識する技術に関する。さらに、実施例６と同様に、主アンテナから送信されるＳＴＳのパターンに対して、データを送信する送信用アンテナの数に応じて所定の関係を持たせる。受信装置は、当該関係を利用して複数の相関値をひとつの相関部で検出する。実施例６では、前述の所定の関係が互いに位相が反転した関係であったのに対して、実施例７では、各成分の絶対値が交換されて、かつ符号が反転された関係に規定する。

図２４は、実施例７に係るデータを送信する送信用アンテナ１４の数と送信用アンテナ１４から送信されるＳＴＳのパターンの関係を示す。図１８と同様に、図の縦の方向に送信用アンテナ１４の本数が示してあり、図の横方向に送信用アンテナ１４の本数に応じて、使用する送信用アンテナ１４およびそれに対応したＳＴＳを示している。図２４は、信号を送信する送信用アンテナ１４の数「３」に対する第３送信用アンテナ１４ｃから送信するＳＴＳ、すなわち主アンテナ用ＳＴＳが「ＳＴＳｂ’」になっている。ここで、「ＳＴＳｂ’」は、周波数領域で以下のとおりに示される。

これ以外は、実施例６と同一であるので、説明を省略する。

図２５は、ＳＴＳｂ’の波形を示す。ＳＴＳｂ’は、ＳＴＳｂと符号が反転した関係にある。ＳＴＳｂ’は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数、すなわち「２」と「３」に対して、「ＳＴＳａ」の同相成分の絶対値が「ＳＴＳｂ’」の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、「ＳＴＳａ」の直交成分の絶対値が「ＳＴＳｂ’」の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されている。

図２６は、相関部７０の構成を示す。相関部７０は、図１３の相関部７０に対して反転部３２０と総称される第１反転部３２０ａ、第２反転部３２０ｂを含む。反転部３２０は、第３加算部３１２ｃ、第４加算部３１２ｄの加算結果の符号を反転する。すなわち、ＳＴＳｂに対して符号を反転させたＳＴＳｂ’と入力した信号との相関値を計算する。なお、これ以外の動作は図１３と同一であるので、説明を省略する。これらによって、遅延した複数の信号が有した同相成分の値と直交成分の値と、記憶した複数の参照信号が有した同相成分の値と直交成分の値との間の乗算を共通化し、当該乗算によって生成された複数の乗算結果を異なった組合せで加算するので、処理量を低減できる。

本発明の実施例によれば、送信装置が信号を送信するアンテナの数を受信装置に対して通知しなくても、受信装置は、送信装置が信号を送信するアンテナの数を認識できる。また、入力した信号を遅延させるための遅延部、参照信号を記憶する記憶部、相関処理における乗算部をふたつのＳＴＳに対する処理で共有化できるので、回路規模を小さくできる。また、主アンテナ用ＳＴＳのパターンを実施例６と異ならせても実現可能である。

（実施例８）
本発明の実施例８は、実施例６や７と同様にＭＩＭＯシステムにおいて、送信装置がデータを送信する送信用アンテナの数に応じてＳＴＳのパターンを変更し、受信装置は変更されたＳＴＳのパターンを検出することによって、データを送信する送信用アンテナの数を認識する技術に関する。実施例６や７では、データを送信する送信用アンテナの数を「２」や「３」といった複数の送信用アンテナの数の変更を対象にして説明した。しかしながら、実施例８では、データを送信する送信用アンテナの数を「１」から「３」、すなわち送信用アンテナの数がひとつである場合も対象にする。ここで、送信用アンテナの数がひとつの場合は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮであるとするので、それに対応したＳＴＳはＬｅｇａｃｙ ＳＴＳであるとする。送信装置は、データを送信する送信用アンテナの数に応じて、主アンテナからＬｅｇａｃｙ ＳＴＳ、ＳＴＳａ、ＳＴＳｂを送信する。なお、前述のごとく、Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳは１２サブキャリア、ＳＴＳａとＳＴＳｂは６サブキャリアを使用している。

一方、受信装置は、Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ、ＳＴＳａ、ＳＴＳｂにそれぞれ対応した相関部を有しており、それらが受信した信号との間で相関処理を行い、それぞれ相関値を出力する。さらに、それらの相関値の大きさを比較して、最も相関値の大きいＳＴＳに応じて送信アンテナの数を特定する。本実施例に係る受信装置は、Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳに対応した相関部として、１２サブキャリアのＬｅｇａｃｙ ＳＴＳに対応した値を保持しているのではなく、１２サブキャリアのＬｅｇａｃｙ ＳＴＳのうちでＳＴＳａやＳＴＳｂで使用された６サブキャリアを選択して、当該選択したサブキャリアに対応した値を保持している。

図２７は、実施例８に係る相関部７０の構成を示す。相関部７０は、Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ用相関部３３０、ＳＴＳａ用相関部３３２、ＳＴＳｂ用相関部３３４、選択部３３６を含む。なお、副アンテナに対応した相関部を備えていてもよいが、ここでは省略する。

ＳＴＳａ用相関部３３２は、ＳＴＳａを時間領域に変換した複数の信号を予め記憶しており、記憶した信号と受信した信号の相関値を計算する（以下、「２アンテナ用相関値」という）。ＳＴＳｂ用相関部３３４は、ＳＴＳｂを時間領域に変換した複数の信号を予め記憶しており、記憶した信号と受信した信号の相関値を計算する（以下、「３アンテナ用相関値」という）。なお、ここでは、ＳＴＳａ用相関部３３２とＳＴＳｂ用相関部３３４を別の構成として記載したが、実施例６のごとくひとつの相関部７０として構成されてもよい。

Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ用相関部３３０は、前述したＬｅｇａｃｙ ＳＴＳのうち、ＳＴＳａやＳＴＳｂで使用されているサブキャリアの信号のみを時間領域に変換した信号を予め記憶している。さらに、Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ用相関部３３０は、記憶した信号と受信した信号の相関値を計算する（以下、「１アンテナ用相関値」という）。

選択部３３６は、２アンテナ用相関値、３アンテナ用相関値、１アンテナ用相関値の大きさを比較して、最大の相関値を選択する。図示しない推定部は、選択した相関値に対応したデータを送信している送信用アンテナ１４の数を決定する。

本発明の実施例によれば、信号を送信している送信用アンテナの数が複数である場合に、主アンテナに対応したＳＴＳが使用すべきサブキャリアのみに対応した信号によって、相関値を計算するので、他のサブキャリアからの影響を除外できて、比較対象となるべき相関値の精度を向上できる。また、比較対象となるべき相関値の精度を向上できるので、信号を送信している送信用アンテナの数の推定精度を向上できる。また、以上のような相関部は、タイミングの検出などにも利用できる。

（実施例９）
本発明の実施例９は、本発明の実施例１と同様に、ＭＩＭＯシステムに適用するためのプリアンブル信号に関する。ここでは、特に、周波数選択性フェージング環境下においても、ＡＧＣによる利得制御の精度が高められるような、プリアンブル信号の配置に関する。ＭＩＭＯシステムが周波数選択性フェージングの影響を受ければ、信号の周波数帯域の中に、受信した信号の減衰が大きい部分と小さい部分がそれぞれ複数現れる。例えば、低い周波数から高い周波数にわたって、信号の減衰が大きい部分と小さい部分が所定の間隔で交互に出現する。これをＭＩＭＯにおけるマルチキャリアに対応させれば、低い周波数でのサブキャリアから高い周波数のサブキャリアにわたって、所定数のサブキャリアに対して信号の減衰が大きくなり、次に所定数のサブキャリアに対して信号の減衰が小さくなるということがランダムに繰り返される。

ＭＩＭＯシステムにおいて、前述のごとく、複数のアンテナからそれぞれ送信されるＳＴＳ間の相互相関は、小さい方が望ましい。相互相関が小さい場合であっても、それぞれのアンテナから送信されるＳＴＳがほぼ連続したサブキャリアを使用すれば、すなわちひとつのＳＴＳが使用するサブキャリアのうち、最大の周波数のサブキャリアと最小のサブキャリアの周波数との間の周波数の差が小さければ、受信したＳＴＳに対応したすべてのサブキャリアにおいて、信号強度が高くなる場合もあり得る。また、これと反対に、信号強度が低くなる場合もあり得る。このような状況でＡＧＣにおけるゲインの設定を行えば、ＳＴＳよりも使用するサブキャリア数の多いデータを受信した場合に、ゲインが適当な値でなく、受信した信号の品質が低下するおそれもある。なぜなら、サブキャリア数が多くなると、信号強度が高くなる場合と信号強度が低くなる場合を含むからである。

本実施例に係る複数のアンテナにそれぞれ対応したＳＴＳは、離散的に選択されたサブキャリアを所定数だけ使用している。例えば、サブキャリア番号で８番おきのサブキャリアを使用する。これによって、ＳＴＳのサブキャリア数がデータのサブキャリア数よりも少なくても、ＳＴＳは信号帯域を全体的に使用するので、周波数選択性フェージングの影響を局所的に受けるのでなく、全体的に受けることができる。また、相互相関を考慮して、複数のアンテナにそれぞれ対応したＳＴＳは、互いに異なったサブキャリアを使用している。さらに、ひとつのＳＴＳが使用しているサブキャリアのうち、最大の周波数のサブキャリアと最小のサブキャリアの周波数との間の周波数の差をバンド幅と定義すれば、複数のＳＴＳに対するバンド幅が同じになるように規定している。

複数のＳＴＳにおいて使用されるサブキャリアが、以上のように配置されれば、ＳＴＳにおいて使用されるサブキャリア数が、データにおいて使用されるサブキャリア数よりも少なくても、周波数選択性フェージング環境下において適当なゲインを導出できる。なお、以上のようなサブキャリアの配置は、実施例１等の説明と重複する部分もある。

実施例９に係る送信装置１０、受信装置１２は、実施例１に係る図４の送信装置１０、図５の受信装置１２と同一のため、説明を省略する。

図２８（ａ）−（ｄ）は、実施例９に係るサブキャリアに配置された既知信号の概要を示す図である。図２８（ａ）−（ｄ）は、図１と同様に信号のスペクトルを示しており、横軸がサブキャリア番号に対応し、縦軸が信号強度に対応している。また、実線が送信時におけるサブキャリアの信号を示し、点線が伝送路の伝達関数を示す。伝送路の伝達関数は、図示のごとく周波数選択性フェージングの影響を受けており、信号強度が高い部分もあれば、低い部分もある。ここで、伝達関数における信号強度が高い部分は、伝送路における信号の減衰が小さい部分に相当し、伝達関数における信号強度が低い部分は、伝送路における信号の減衰が大きい部分に相当する。なお、図１と異なって、ここでは、説明の簡略化のためにサブキャリア数を２０とする。また、送信装置１０は、第１送信用アンテナ１４ａと第２送信用アンテナ１４ｂのふたつの送信用アンテナ１４を使用し、それぞれの送信用アンテナ１４から送信されるＳＴＳは、４つのサブキャリアを使用する。

図２８（ａ）は、本実施例におけるサブキャリアの配置の比較対象となるべき第１送信用アンテナ１４ａから送信されるＳＴＳのサブキャリアの配置を示す。ここでは、サブキャリア番号が「１から４」のサブキャリアを使用している。図示のように送信装置１０から送信されたＳＴＳに対して、伝送路における信号の減衰が小さいので、受信装置１２が受信したＳＴＳの信号強度は、比較的大きくなる。

また、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）と同様の場合における第２送信用アンテナ１４ｂから送信されるＳＴＳのサブキャリアの配置を示す。ここでは、サブキャリア番号が「１７から２０」のサブキャリアを使用している。ここでも、図２８（ａ）と同様に、受信装置１２は、信号強度の比較的大きいＳＴＳを受信する。その結果、ＳＴＳが図２８（ａ）と（ｂ）のように配置されていれば、受信装置１２は、信号強度の比較的大きいＳＴＳにもとづいてＡＧＣ６６のゲインを設定するので、ゲインの値が小さくなる。

しかしながら、図示のごとく、サブキャリア番号が「４から１７」に対応した周波数領域では、伝送路における信号の減衰が大きくなっている。その結果、このような周波数領域のサブキャリアを使用したデータの信号強度は、ＳＴＳの場合よりも小さくなる。すなわち、ＳＴＳにもとづいて設定されたゲインの値は、伝達関数に対して適したゲインの値よりも小さくなり、そのために受信した信号に誤りが発生する場合もある。

図２８（ｃ）は、本実施例における第１送信用アンテナ１４ａから送信されるＳＴＳのサブキャリアの配置を示す。図示のごとく、ＳＴＳは、複数のサブキャリアの中から離散的に選択された所定数のサブキャリアを使用している。すなわち、２０のサブキャリアの中から、５つおきに選択された４つのサブキャリアを使用している。これに対応したサブキャリア番号は、「５」、「１０」、「１５」、「２０」である。また、バンド幅はサブキャリア数１５に相当した帯域である。

図２８（ｄ）は、図２８（ｃ）と同様の場合における第２送信用アンテナ１４ｂから送信されるＳＴＳのサブキャリアの配置を示す。図２８（ｄ）は、図２８（ｃ）と同様に２０のサブキャリアの中から、５つおきに選択された４つのサブキャリアを使用している。しかしながら、これに対応したサブキャリア番号は、「３」、「８」、「１３」、「１８」である。すなわち、第１送信用アンテナ１４ａから送信されたＳＴＳと第２送信用アンテナ１４ｂから送信されたＳＴＳは、互いに異なったサブキャリアを使用する。これは、これらのＳＴＳ間の相互相関を小さくするためである。一方、バンド幅は、第１送信用アンテナ１４ａから送信されたＳＴＳでのバンド幅と等しい。

図２８（ｃ）では、サブキャリア番号「５」と「２０」のサブキャリアに対する信号強度が大きくなり、サブキャリア番号「１０」と「１５」のサブキャリアに対する信号強度が小さくなる。また、図２８（ｄ）では、サブキャリア番号「３」と「１８」のサブキャリアに対する信号強度が大きくなり、サブキャリア番号「８」と「１３」のサブキャリアに対する信号強度が小さくなる。このようなサブキャリアの配置は、信号強度が大きくなるサブキャリアや信号強度が小さくなるサブキャリアを含んでおり、このことは周波数選択性フェージング環境下における伝達関数を定性的に反映している。そのため、図２８（ｃ）や（ｄ）のようなサブキャリアの配置によれば、ゲインの値は、伝達関数に対して適したゲインの値に近くなる。その結果、受信した信号に発生する誤りを低減できる。

ＭＩＭＯシステムの具体的なパラメータにもとづけば、例えばＳＴＳは次のようなサブキャリアに配置される。第１送信用アンテナ１４ａから送信されるＳＴＳは、サブキャリア番号「−２４」、「−１６」、「−８」、「４」、「１２」、「２０」のサブキャリアを使用し、第２送信用アンテナ１４ｂから送信されるＳＴＳは、サブキャリア番号「−２０」、「−１２」、「−４」、「８」、「１６」、「２４」のサブキャリアを使用する。また、これとは別に、実施例１の数１０で示されたような配置であってもよい。なお、このようなＳＴＳは、前述のごとくプリアンブル付加部３２に記憶されている。

本発明の実施例によれば、周波数選択性フェージング環境下においても、ゲインの推定精度を向上させるプリアンブル信号を提供できる。また、複数のアンテナにおけるプリアンブル信号間の相互相関を小さくできる。また、プリアンブルに使用するサブキャリア数は少ないので、時間領域における信号の周期を短くできる。また、そのためにゲインの推定を高速にできる。また、ゲインの推定を向上できるので、受信信号の品質を向上できる。

（実施例１０）
実施例１０は、ＭＩＭＯシステムにおける送信装置に関する。これまでの実施例において、送信装置は、複数の送信用アンテナのそれぞれから独立した信号を伝送していた。また、当該信号のそれぞれに対応するように、複数のＳＴＳがそれぞれ使用されていた。例えば、４本のアンテナのそれぞれから信号が伝送されることによって、４種類の信号が送信されていた。また、４種類の信号のそれぞれに対応するように４種類のＳＴＳが使用されていた。以下、４種類の信号のそれぞれを系列の信号といい、これまでは４種類の系列の信号に対応していた。以上の結果、これまでの実施例では、系列の信号の数と送信用アンテナの数が同一であった。

実施例１０では、系列の信号の数と送信用アンテナの数が異なっている。ここでは、系列の信号の数が、送信用アンテナの数よりも少ない場合を対象とする。例えば、系列の信号の数が「２」であり、送信用アンテナの数が「４」である。本実施例に係る送信装置は、複数の系列の信号にステアリング行列を乗算することによって、複数の系列の信号を複数の送信用アンテナのそれぞれに分散させる。さらに、送信装置は、複数の送信用アンテナのそれぞれから、分散された信号を送信する。

図２９は、実施例１０に係る送信装置１０の構成を示す。送信装置１０は、誤り訂正部２８、インターリーブ部３０、変調部１１０と総称される第１変調部１１０ａ、第２変調部１１０ｂ、プリアンブル付加部１１２と総称される第１プリアンブル付加部１１２ａ、第２プリアンブル付加部１１２ｂ、空間分散部１１４、無線部２４と総称される第１無線部２４ａ、第２無線部２４ｂ、第３無線部２４ｃ、第４無線部２４ｄ、送信用アンテナ１４と総称される第１送信用アンテナ１４ａ、第２送信用アンテナ１４ｂ、第３送信用アンテナ１４ｃ、第４送信用アンテナ１４ｄを含む。

誤り訂正部２８、インターリーブ部３０は、図４の誤り訂正部２８、インターリーブ部３０と同様に、畳込み符号化、インターリーブをそれぞれ実行する。しかしながら、図４の誤り訂正部２８、インターリーブ部３０は、データ分離部２０によって分離されたデータに対して処理を行っているのに対し、ここでは、分離する前の信号に対して処理を行っている。なお、図４が、図２９のような構成であってもよい。インターリーブ部３０は、データを複数の系列に分離してから出力する。ここでは、ふたつの系列に分離する。ふたつの系列のデータは、互いに独立したデータといえる。

変調部１１０は、ふたつの系列のデータのそれぞれに対して、変調を実行する。プリアンブル付加部１１２は、変調されたデータに対してプリアンブルを付加する。そのため、プリアンブル付加部１１２は、複数の系列のデータのそれぞれに対応した複数のＳＴＳであって、かつ所定の期間で送信すべき複数のＳＴＳをそれぞれ記憶する。ここで、プリアンブル付加部１１２に記憶されたＳＴＳは、これまでの実施例と同様である。すなわち、複数の系列のデータのうちのひとつに対応したＳＴＳは、複数の系列のデータのうちの他の系列のデータに対応したＳＴＳに対して、少なくとも一部が異なったキャリアを使用する。ここで、データとＳＴＳ等との組み合わせをひとつの単位として、「信号」という。なお、データとＳＴＳとのいずれかも信号といい、区別せずに使用する。最終的に、ふたつのプリアンブル付加部１１２から、ふたつの系列の信号が並列に出力される。なお、プリアンブル付加部１１２から出力される信号のバーストフォーマットは、図８（ａ）−（ｃ）のように規定されていてもよい。

空間分散部１１４は、ふたつの系列の信号を入力し、これにステアリング行列を乗算することによって、送信用アンテナ１４の数の信号を生成する。すなわち、送信用アンテナ１４は、複数の系列の信号にステアリング行列を乗算することによって、複数の系列の信号の数よりも多い数の信号であって、かつ送信用アンテナ１４の数の信号を生成する。空間分散部１１４は、乗算を実行する前に、入力した系列の信号の次数を送信用アンテナ１４の数まで拡張する。入力した系列の信号は、「２」であり、ここでは、「Ｎｉｎ」によって代表させる。そのため、入力した系列の信号は、「Ｎｉｎ×１」のベクトルによって示される。また、送信用アンテナ１４の数は、「４」であり、ここでは、「Ｎｏｕｔ」によって代表させる。空間分散部１１４は、入力した系列の信号の次数をＮｉｎからＮｏｕｔに拡張させる。すなわち、「Ｎｉｎ×１」のベクトルを「Ｎｏｕｔ×１」のベクトルに拡張させる。その際、Ｎｉｎ＋１行目からＮｏｕｔ行目までの成分に「０」を挿入する。

また、ステアリング行列Ｓは、次のように示される。

ステアリング行列は、「Ｎｏｕｔ×Ｎｏｕｔ」の行列である。ここで、ｌは、サブキャリア番号を示しており、ステアリング行列による乗算は、サブキャリアを単位にして実行される。さらに、Ｃは、以下のように示され、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｄｅｌａｙ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）のために使用される。

ここで、δは、シフト量を示す。Ｗは、直交行列であり、「Ｎｏｕｔ×Ｎｏｕｔ」の行列である。直交行列の一例は、ウォルシュ行列である。

無線部２４は、送信用アンテナ１４と同一の数だけ設けられる。無線部２４は、図４での無線部２４にＩＦＦＴ部３４、ＧＩ部３６、直交変調部３８を含んだ構成となる。なお、空間分散部１１４は、図示しないＩＦＦＴ部３４の後段に設けられてもよい。最終的に、無線部２４は、送信用アンテナ１４の数まで拡散された信号を送信する。

プリアンブル付加部１１２に記憶された複数のＳＴＳは、実施例１の図９（ａ）−（ｂ）と同様に規定されてもよい。すなわち、複数のＳＴＳのそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用する。また、複数のＳＴＳのそれぞれは、複数のキャリアの中から離散的に選択された所定数のキャリアを使用する。また、複数のＳＴＳでは、ＳＴＳのそれぞれに使用されるべきキャリアの数が等しくなるように規定されている。さらに、複数のＳＴＳに使用される複数のキャリアは、送信されるべき複数のキャリアの中の一部に予め規定されており、複数のＳＴＳは、当該予め規定された複数のキャリアの中から選択した少なくともひとつのキャリアを使用する。これらの詳細は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

また、プリアンブル付加部１１２に記憶されたＳＴＳは、実施例２と同様に規定されてもよい。すなわち、複数のＳＴＳのうち、複数の系列の信号のうちのひとつに対応したＳＴＳの自己相関特性が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応したＳＴＳの自己相関特性よりも高くなるように規定されている。また、複数のＳＴＳのうち、複数の系列の信号のうちのひとつに対応したＳＴＳに使用されるべきキャリアの数が、複数の系列の信号のうちの他の系列に対応したＳＴＳに使用されるべきキャリアの数より多くなるように規定されている。これらの詳細は、実施例２と同様であるので、説明を省略する。

また、プリアンブル付加部１１２に記憶されたＳＴＳは、実施例３の図１２（ａ）−（ｂ）と同様に規定されてよい。すなわち、複数のＳＴＳでは、複数の系列の信号のうちのひとつに対応したＳＴＳの波形の同相成分の値が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応したＳＴＳの波形の直交成分の値に等しく、かつ複数の系列の信号のうちのひとつに対応したＳＴＳの波形の直交成分の値が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応したＳＴＳの波形の同相成分の値に等しくなるように規定されている。この詳細は、実施例３と同様であるので、説明を省略する。

また、プリアンブル付加部１１２に記憶されたＳＴＳは、実施例９の図２８（ｃ）−（ｄ）と同様に規定されてもよい。すなわち、複数のＳＴＳのそれぞれでは、離散的に選択された所定数のキャリアのうち、最も周波数の高いキャリアと最も周波数の低いキャリアとの周波数の差が互いに等しくなるように規定されている。また、複数のＳＴＳのそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用する。これらの詳細は、実施例９と同様であるので、説明を省略する。

本発明の実施例によれば、予め定められた複数のサブキャリアの中で、複数のＳＴＳに互いに異なったサブキャリアを使用させるので、複数のＳＴＳ間の相互相関を小さくできる。また、複数のＳＴＳ間の相互相関が小さいので、受信装置による複数のＳＴＳの検出精度を向上させることができる。また、複数のＳＴＳ間の相互相関が小さいので、受信装置によるＡＧＣの設定の精度を向上させることができる。また、複数の系列の信号を複数の送信用アンテナから送信する場合に、複数の送信用アンテナの数を複数の系列の信号の数よりも多くすることによって、ひとつの送信用アンテナから送信される信号の強度を低減できる。また、ひとつの送信用アンテナから送信される信号の強度を低減するので、送信される信号に対して、パワーアンプによる歪みを小さくできる。また、オープンループの送信ダイバーシチを実行できる。

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から１０において、参照信号として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格で定められたＳＴＳを対象にした。しかしながらこれに限らず例えば、他の信号であってもよい。つまり、複数のサブキャリアに配置されて送信される既知信号であればよい。

本発明の実施例９において、送信装置１０が記憶した複数のＳＴＳは、互いに異なったサブキャリアを使用している。しかしながらこれに限らず例えば、一部が重なったサブキャリア、あるいはすべて重なったサブキャリアを使用してもよい。その場合は、複数のＳＴＳ間の相互相関が大きくなる可能性があるので、相互相関を小さくするようなＳＴＳのパターンを使用する方が望ましい。本変形例によれば、実施例２による効果を得られる。つまり、バンド幅がある程度広ければよい。

本発明の実施例９において、送信装置１０が記憶した複数のＳＴＳは、バンド幅が等しくなるように規定されている。しかしながらこれに限らず例えば、バンド幅が異なった値になるように規定されていてもよい。本変形例によれば、送信用アンテナ１４の数を多くした場合であっても本発明を適用できる。つまり、バンド幅がある程度広ければよい。

本発明の実施例７において、送信装置１０が、使用すべき送信用アンテナ１４の数に応じてＳＴＳのパターンを変更し、受信装置１２は変更されたＳＴＳのパターンを検出することによって、使用されている送信用アンテナ１４の数を認識している。さらに、主アンテナから送信されるＳＴＳのパターンに対して、データを送信する送信用アンテナ１４の数に応じて所定の関係が与えられる。特に、所定の関係は、各成分の絶対値が交換され、かつ符号が反転された関係に規定されている。しかしながらこれに限らず例えば、所定の関係が、複数の送信用アンテナ１４のそれぞれに対して規定されていてもよい。すなわち、プリアンブル付加部３２に記憶した複数のＳＴＳでは、複数の送信用アンテナ１４のうちのひとつに対応したＳＴＳの波形の同相成分の絶対値が、複数の送信用アンテナ１４のうちの他の送信用アンテナ１４に対応したＳＴＳの波形の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されている。

また、複数の送信用アンテナ１４のうちのひとつに対応したＳＴＳの波形の直交成分の絶対値が、複数の送信用アンテナ１４のうちの他の送信用アンテナ１４に対応したＳＴＳの波形の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されている。実施例３と対応させれば、複数の送信用アンテナ１４のうちのひとつに対応したＳＴＳの波形が第２送信用アンテナ１４ｂに対応したＳＴＳの波形に相当し、複数の送信用アンテナ１４のうちの他の送信用アンテナ１４に対応したＳＴＳの波形が第３送信用アンテナ１４ｃに対応したＳＴＳの波形に相当する。

さらに以上の変形例が実施例１０に適用されてもよい。すなわち、プリアンブル付加部１１２に記憶したＳＴＳでは、複数の系列の信号のうちのひとつに対応したＳＴＳの波形の同相成分の絶対値が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応したＳＴＳの波形の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されている。また、複数の系列の信号のうちのひとつに対応したＳＴＳの波形の直交成分の絶対値が、複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応したＳＴＳの波形の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されている。本変形例によれば、複数の送信用アンテナ１４のそれぞれに対応したＳＴＳ間の相関を小さくできる。

実施例３から７に記載された発明の特徴は、次の項目によって規定されてもよい。
（項目３−１）
複数の参照信号を時間軸上に配列した系列に対して、当該系列の中の複数の参照信号の値をそれぞれ変えた形で、複数の系列が予め定義されており、前記複数の系列を合成した信号を逐次入力する入力部と、
前記入力した信号を連続して遅延する複数の遅延部と、
前記複数の系列のうちのひとつに相当した複数の参照信号をそれぞれ記憶する複数の記憶部と、
前記遅延した複数の信号の値と前記記憶した複数の参照信号の値にもとづいて、相関処理を実行し、前記入力した信号と前記複数の系列間における複数の相関値をそれぞれ出力する相関処理部とを備え、
前記入力部に入力した信号に含まれた複数の系列は、所定の関係を有しており、
前記相関処理部は、前記所定の関係に応じた乗算と加算の組合せによって、前記相関処理を実行することを特徴とする相関器。

（項目３−２）
前記入力部に入力した信号と複数の参照信号は、同相成分と直交成分を有しており、前記複数の系列が有した所定の関係は、複数の系列のうちの一方に含まれた参照信号の同相成分の値が、他方に含まれた参照信号の直交成分の値に等しく、かつ一方に含まれた参照信号の直交成分の値が、他方に含まれた参照信号の同相成分の値に等しくなるべき関係であり、
前記相関処理部は、前記遅延した複数の信号が有した同相成分の値と直交成分の値と、前記記憶した複数の参照信号が有した同相成分の値と直交成分の値との間の乗算を共通化し、当該乗算によって生成された複数の乗算結果を異なった組合せで加算することを特徴とする項目（３−１）に記載の相関器。

（項目３−３）
前記相関処理部は、前記信号が有した同相成分の値と前記参照信号が有した同相成分の値との積算結果を第１値とし、前記信号が有した直交成分の値と前記参照信号が有した直交成分の値との積算結果を第２値とし、前記信号が有した同相成分の値と前記参照信号が有した直交成分の値との積算結果を第３値とし、前記信号が有した直交成分の値と前記参照信号が有した同相成分の値との積算結果を第４値とした場合に、相関処理として、前記ふたつの系列の一方に対して、第１値と第２値の和と、第４値と第３値の差を計算し、前記ふたつの系列の他方に対して、第３値と第４値の和と、第２値と第１値の差を計算することを特徴とする項目（３−２）に記載の相関器。

（項目６−１）
前記入力部に入力されるべき信号は、送信側の複数のアンテナからアンテナの数を変えられながら送信されており、かつ当該複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、信号が送信されるアンテナの数に応じて前記主アンテナから送信されるべき系列は、信号が送信される所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の同相成分の値が、別のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の直交成分の値に等しく、所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の直交成分の値が、別のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の同相成分の値に等しくなるべき関係であり、
前記記憶部は、前記主アンテナから送信されるべき系列のうち、信号が送信される所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた複数の参照信号を記憶し、
前記複数の相関値にもとづいて、信号が送信されるアンテナ数を決定する決定部をさらに備えることを特徴とする項目（３−２）または（３−３）に記載の相関器。

（項目７−１）
前記入力部に入力した信号と複数の参照信号は、同相成分と直交成分を有しており、前記複数の系列が有した所定の関係は、複数の系列のうちの一方に含まれた参照信号の同相成分の絶対値が、他方に含まれた参照信号の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、かつ一方に含まれた参照信号の直交成分の絶対値が、他方に含まれた参照信号の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するべき関係であり、
前記相関処理部は、前記遅延した複数の信号が有した同相成分の値と直交成分の値と、前記記憶した複数の参照信号が有した同相成分の値と直交成分の値との間の乗算を共通化し、当該乗算によって生成された複数の乗算結果を異なった組合せで加算することを特徴とする項目（３−１）に記載の相関器。

（項目７−２）
前記相関処理部は、前記信号が有した同相成分の値と前記参照信号が有した同相成分の値との積算結果を第１値とし、前記信号が有した直交成分の値と前記参照信号が有した直交成分の値との積算結果を第２値とし、前記信号が有した同相成分の値と前記参照信号が有した直交成分の値との積算結果を第３値とし、前記信号が有した直交成分の値と前記参照信号が有した同相成分の値との積算結果を第４値とした場合に、相関処理として、前記ふたつの系列の一方に対して、第１値と第２値の和と、第４値と第３値の差を計算し、前記ふたつの系列の他方に対して、第３値と第４値の和から符号を反転した値と、第２値と第１値の差から符号を反転した値を計算することを特徴とする項目（７−１）に記載の相関器。

（項目７−３）
前記入力部に入力されるべき信号は、送信側の複数のアンテナからアンテナの数を変えられながら送信されており、かつ当該複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、信号が送信されるアンテナの数に応じて前記主アンテナから送信されるべき系列は、信号が送信される所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の同相成分の絶対値が、別のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、かつ所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の直交成分の絶対値が、別のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するべき関係であり、
前記記憶部は、前記主アンテナから送信されるべき系列のうち、信号が送信される所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた複数の参照信号を記憶し、
前記複数の相関値にもとづいて、信号が送信されるアンテナ数を決定する決定部をさらに備えることを特徴とする項目（７−１）または項目（７−２）に記載の相関器。

（項目４−１）
前記入力部で入力した信号に含まれた複数の系列は、それぞれの値が所定の周期で変動するように定義されており、前記複数の系列が有した所定の関係は、前記複数の系列の中のひとつを基準にした場合に、当該基準にした系列は、基準にした系列以外の系列の周期に対して整数倍になるべき関係を有しており、
前記複数の記憶部は、前記基準にした系列に相当した複数の参照信号をそれぞれ記憶し、
前記相関処理部は、前記基準にした系列以外の系列に対して、前記基準にした系列の周期との差異に応じて、前記記憶した複数の参照信号のうちの一部を選択し、当該選択した参照信号と前記遅延した複数の入力信号との間で乗算を実行することを特徴とする項目（３−１）に記載の相関器。

（項目５−１）
前記入力部に入力した信号と複数の参照信号は、同相成分と直交成分を有しており、前記複数の系列が有した所定の関係は、共に参照信号の同相成分あるいは直交成分の一方のみが所定の値を有する関係であり、
前記記憶部は、前記複数の参照信号に対応した形で、前記遅延した信号の値の正負を反転するための情報をそれぞれ記憶しており、
前記相関処理部は、前記相関処理として、前記情報にもとづいて反転させた信号と、前記遅延した信号を加算することを特徴とする項目（３−１）に記載の相関器。

（項目３−４）
複数の参照信号を時間軸上に配列した系列に対して、当該系列の中の複数の参照信号をそれぞれ変えた形で、複数の系列が予め定義されており、前記複数の系列を合成した信号を逐次入力する入力部と、
前記入力した信号を連続して遅延する複数の遅延部と、
前記複数の系列のうちのひとつに相当した複数の参照信号をそれぞれ記憶する複数の記憶部と、
前記遅延した複数の信号の値と前記記憶した複数の参照信号の値にもとづいて、相関処理を実行し、前記入力した信号と前記複数の系列間における複数の相関値をそれぞれ出力する相関処理部と、
前記複数の相関値にもとづいて前記入力した信号のタイミングを検出する制御部を備え、
前記入力部に入力した信号に含まれた複数の系列は、所定の関係を有しており、
前記相関処理部は、前記所定の関係に応じた乗算と加算の組合せによって、前記相関処理を実行することを特徴とする受信装置。

（項目３−５）
前記入力部に入力した信号と複数の参照信号は、同相成分と直交成分を有しており、前記複数の系列が有した所定の関係は、複数の系列のうちの一方に含まれた参照信号の同相成分の値が、他方に含まれた参照信号の直交成分の値に等しく、かつ一方に含まれた参照信号の直交成分の値が、他方に含まれた参照信号の同相成分の値に等しくなるべき関係であり、
前記相関処理部は、前記遅延した複数の信号が有した同相成分の値と直交成分の値と、前記記憶した複数の参照信号が有した同相成分の値と直交成分の値との間の乗算を共通化し、当該乗算によって生成された複数の乗算結果を異なった組合せで加算することを特徴とする項目（３−４）に記載の受信装置。

（項目３−６）
前記相関処理部は、前記信号が有した同相成分の値と前記参照信号が有した同相成分の値との積算結果を第１値とし、前記信号が有した直交成分の値と前記参照信号が有した直交成分の値との積算結果を第２値とし、前記信号が有した同相成分の値と前記参照信号が有した直交成分の値との積算結果を第３値とし、前記信号が有した直交成分の値と前記参照信号が有した同相成分の値との積算結果を第４値とした場合に、相関処理として、前記ふたつの系列の一方に対して、第１値と第２値の和と、第４値と第３値の差を計算し、前記ふたつの系列の他方に対して、第３値と第４値の和と、第２値と第１値の差を計算することを特徴とする項目（３−５）に記載の受信装置。

（項目６−２）
前記入力部に入力されるべき信号は、送信側の複数のアンテナからアンテナの数を変えられながら送信されており、かつ当該複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、信号が送信されるアンテナの数に応じて前記主アンテナから送信されるべき系列は、信号が送信される所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の同相成分の値が、別のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の直交成分の値に等しく、所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の直交成分の値が、別のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の同相成分の値に等しくなるべき関係であり、
前記記憶部は、前記主アンテナから送信されるべき系列のうち、信号が送信される所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた複数の参照信号を記憶し、
前記複数の相関値にもとづいて、信号が送信されるアンテナ数を決定する決定部をさらに備えることを特徴とする項目（３−５）または項目（３−６）に記載の受信装置。

（項目７−４）
前記入力部に入力した信号と複数の参照信号は、同相成分と直交成分を有しており、前記複数の系列が有した所定の関係は、複数の系列のうちの一方に含まれた参照信号の同相成分の絶対値が、他方に含まれた参照信号の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、かつ一方に含まれた参照信号の直交成分の絶対値が、他方に含まれた参照信号の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するべき関係であり、
前記相関処理部は、前記遅延した複数の信号が有した同相成分の値と直交成分の値と、前記記憶した複数の参照信号が有した同相成分の値と直交成分の値との間の乗算を共通化し、当該乗算によって生成された複数の乗算結果を異なった組合せで加算することを特徴とする項目（３−４）に記載の受信装置。

（項目７−５）
前記相関処理部は、前記信号が有した同相成分の値と前記参照信号が有した同相成分の値との積算結果を第１値とし、前記信号が有した直交成分の値と前記参照信号が有した直交成分の値との積算結果を第２値とし、前記信号が有した同相成分の値と前記参照信号が有した直交成分の値との積算結果を第３値とし、前記信号が有した直交成分の値と前記参照信号が有した同相成分の値との積算結果を第４値とした場合に、相関処理として、前記ふたつの系列の一方に対して、第１値と第２値の和と、第４値と第３値の差を計算し、前記ふたつの系列の他方に対して、第３値と第４値の和から符号を反転した値と、第２値と第１値の差から符号を反転した値を計算することを特徴とする項目（７−４）に記載の受信装置。

（項目７−６）
前記入力部に入力されるべき信号は、送信側の複数のアンテナからアンテナの数を変えられながら送信されており、かつ当該複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、信号が送信されるアンテナの数に応じて前記主アンテナから送信されるべき系列は、信号が送信される所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の同相成分の絶対値が、別のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の直交成分の値が、別のアンテナの数に対応した系列に含まれた参照信号の同相成分の値に等しく、さらに符号が反転するべき関係であり、
前記記憶部は、前記主アンテナから送信されるべき系列のうち、信号が送信される所定のアンテナの数に対応した系列に含まれた複数の参照信号を記憶し、
前記複数の相関値にもとづいて、信号が送信されるアンテナ数を決定する決定部をさらに備えることを特徴とする項目（７−４）または項目（７−５）に記載の受信装置。

実施例１に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す図である。 実施例１に係る通信システムの概念を示す図である。 実施例１に係るバーストフォーマットの構成を示す図である。 図２の送信装置の構成を示す図である。 図２の受信装置の構成を示す図である。 図５の第１無線部の構成を示す図である。 図５の第１処理部の構成を示す図である。 図８（ａ）−（ｃ）は、実施例１に係るバーストフォーマットの構成を示す図である。 図９（ａ）−（ｂ）は、図４の送信装置から送信される既知信号の波形を示す図である。 図１０（ａ）−（ｃ）は、図２の送信装置から送信される既知信号の波形を示す図である。 図５の受信装置による受信動作の手順を示すフローチャートである。 図１２（ａ）−（ｂ）は、実施例３に係る送信装置から送信される既知信号の波形を示す図である。 実施例３に係る相関部の構成を示す図である。 図１４（ａ）−（ｂ）は、実施例３に係る送信装置から送信される既知信号の波形を示す図である。 実施例４に係る相関部の構成を示す図である。 実施例５に係る送信装置から送信される既知信号の波形を示す図である。 実施例５に係る相関部の構成を示す図である。 実施例６に係るデータを送信する送信用アンテナの数と送信用アンテナから送信されるＳＴＳのパターンの関係を示す図である。 図１８のＳＴＳａの波形を示す図である。 図１８のＳＴＳｂの波形を示す図である。 図１８のＳＴＳ１の波形を示す図である。 図１８のＳＴＳ２の波形を示す図である。 実施例６に係る受信装置による受信動作の手順を示すフローチャートである。 実施例７に係るデータを送信する送信用アンテナの数と送信用アンテナから送信されるＳＴＳのパターンの関係を示す図である。 図２４のＳＴＳｂ’の波形を示す図である。 実施例７に係る相関部の構成を示す図である。 実施例８に係る相関部の構成を示す図である。 図２８（ａ）−（ｄ）は、実施例９に係るサブキャリアに配置された既知信号の概要を示す図である。 実施例１０に係る送信装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 送信装置、 １２ 受信装置、 １４ 送信用アンテナ、 １６ 受信用アンテナ、 ２０ データ分離部、 ２２ 変調部、 ２４ 無線部、 ２６ 制御部、 ２８ 誤り訂正部、 ３０ インターリーブ部、 ３２ プリアンブル付加部、 ３４ ＩＦＦＴ部、 ３６ ＧＩ部、 ３８ 直交変調部、 ４０ 周波数変換部、 ４２ 増幅部、 ５０ 無線部、 ５２ 処理部、 ５４ 復調部、 ５６ データ結合部、 ５８ 制御部、 ６０ ＬＮＡ部、 ６２ 周波数変換部、 ６４ 直交検波部、 ６６ ＡＧＣ、 ６８ ＡＤ変換部、 ７０ 相関部、 ８０ 合成部、 ８２ 受信応答ベクトル計算部、 ８４ 参照信号記憶部、 ８６ 乗算部、 ８８ 加算部、 １００ 通信システム、 ２００ 無線受信信号、 ２０２ ベースバンド受信信号、 ２０４ 合成信号、 ２０６ 受信ウエイト信号、 ２０８ 参照信号、 ２１０ 第１相関同相値、 ２１２ 第１相関直交値、 ２１４ 第２相関同相値、 ２１６ 第２相関直交値、 ３００ Ｉ遅延部、 ３０２ Ｑ遅延部、 ３０４ Ｉ記憶部、 ３０６ Ｑ記憶部、 ３０８ 乗算部、 ３１０ 加算部、 ３１２ 加算部、 ３１４ 乗算部、 ３１６ 加算部、 ３１８ 反転部、 ３２０ 反転部、 ３３０ Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＳ用相関部、 ３３２ ＳＴＳａ用相関部、 ３３４ ＳＴＳｂ用相関部、 ３３６ 選択部。

Claims (42)

1. 複数のアンテナと、
   前記複数のアンテナを介して、複数のキャリアを使用した信号を送信する送信部と、
   前記複数のアンテナのそれぞれに対応し、かつ前記送信部から所定の期間で送信すべき複数の既知信号をそれぞれ記憶する記憶部とを備え、
   前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号は、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用することを特徴とする送信装置。
2. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の自己相関特性が、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の自己相関特性よりも高くなるように規定されていること特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記複数のアンテナの数は、３以上であり、
   前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号と前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した残りの既知信号のそれぞれとの間の相互相関特性が、前記他のアンテナに対応した残りの既知信号のそれぞれの間の相互相関特性よりも低くなるように規定されていることを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
4. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号は、前記送信部から送信されるべき複数のキャリアの中で、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数を第１値とし、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数を第２値とした場合に、前記第１値が前記第２値よりも大きくなるように規定されていることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
5. 前記複数のアンテナの数は、３以上であり、
   前記記憶部に記憶した複数の既知信号に対して、前記第２値は、前記他のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号だけに使用されたキャリアの数とすることを特徴とする請求項４に記載の送信装置。
6. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号に対して、前記第２値がゼロであることを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
7. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
8. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、複数のキャリアの中から離散的に選択された所定数のキャリアを使用していることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
9. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、前記離散的に選択された所定数のキャリアのうち、最も周波数の高いキャリアと最も周波数の低いキャリアとの周波数の差が互いに等しくなるように規定されていることを特徴とする請求項８に記載の送信装置。
10. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用することを特徴とする請求項８または９に記載の送信装置。
11. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号は、当該既知信号のそれぞれに使用されるべきキャリアの数が等しくなるように規定されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の送信装置。
12. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数が、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数より多いことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の送信装置。
13. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号に使用される複数のキャリアは、前記送信部から送信されるべき複数のキャリアの中の一部に予め規定されており、前記記憶部に記憶した複数の既知信号は、当該予め規定された複数のキャリアの中から選択した少なくともひとつのキャリアを使用することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の送信装置。
14. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号は、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の値が、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の直交成分の値に等しく、かつ前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の値が、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の同相成分の値に等しくなるように規定されていることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
15. 前記複数のアンテナのうち、信号を送信すべきアンテナの数を決定する決定部とをさらに備え、
    前記送信部は、前記決定したアンテナの数に応じたアンテナを介して信号を送信し、
    前記記憶部は、信号を送信すべきアンテナのうちのひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、前記主アンテナに対応した既知信号だけに使用されるキャリアの数が、前記副アンテナのひとつに対応した既知信号だけに使用されるキャリアの数以上になるように、前記記憶した複数の既知信号を規定し、かつ前記主アンテナに対応した既知信号は、前記決定したアンテナの数にかかわらず使用すべき複数のキャリアが同一にされつつ、前記決定したアンテナの数に応じて異なった既知信号の値によって規定されていることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
16. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記主アンテナに対応した既知信号と前記副アンテナに対応した既知信号は、互いに異なったキャリアを使用することを特徴とする請求項１５に記載の送信装置。
17. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記主アンテナに対応した既知信号は、信号を送信すべきアンテナの数が異なる場合に、前記主アンテナに対応した既知信号間の相互相関特性を小さくする値によって規定されていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の送信装置。
18. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記主アンテナに対応した既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値に等しく、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の値に等しくなるように規定されていることを特徴とする請求項１５から１７のいずれかに記載の送信装置。
19. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記主アンテナに対応した既知信号は時間領域において同相成分と直交成分を有しており、かつ信号を送信すべきアンテナの２種類の数に対して、１種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、１種類目の既知信号の時間領域における直交成分の絶対値が２種類目の既知信号の時間領域における同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されていることを特徴とする請求項１５から１７のいずれかに記載の送信装置。
20. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記副アンテナに対応した既知信号は、互いに相互相関特性を小さくする値によって規定されていることを特徴とする請求項１５から１９のいずれかに記載の送信装置。
21. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記主アンテナに対応した既知信号と前記副アンテナに対応した既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されていることを特徴とする請求項１５から２０のいずれかに記載の送信装置。
22. 複数のアンテナから複数のキャリアを使用した信号を送信する場合のうち、所定の期間にわたって前記複数のアンテナにそれぞれ対応した複数の既知信号を送信しており、前記複数のアンテナのうちのひとつから送信される既知信号は、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナから送信される既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用することを特徴とする送信方法。
23. 複数のアンテナから複数のキャリアを使用した信号を送信するステップと、
    前記複数のアンテナにそれぞれ対応した複数の既知信号をメモリに記憶するステップと、
    所定の期間にわたって、前記メモリに記憶した複数の既知信号を複数のアンテナから無線ネットワークへ送信するステップとを備え、
    前記メモリに記憶するステップは、前記メモリに記憶した複数の既知信号のうち、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号を、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用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。
24. 送信側の複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、前記送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号を受信する受信部と、
    前記受信した信号から、前記主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号を検出する検出部と、
    前記検出した既知信号の値に応じて、送信側の主アンテナと副アンテナを含んだ複数のアンテナのうちで信号を送信しているアンテナの数を推定する推定部と、
    前記推定したアンテナの数に応じて、前記受信した信号を処理する処理部とを備え、
    前記受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号は、信号を送信しているアンテナの数に応じて異なった値で規定されており、
    前記推定部は、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号の値と信号を送信しているアンテナの数の関係を予め記憶しており、当該関係に前記検出した既知信号の値を対応させて、前記信号を送信しているアンテナの数を推定することを特徴とする受信装置。
25. 前記受信部で受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信されるべき既知信号と副アンテナから送信されるべき既知信号にそれぞれ使用すべき複数のキャリアは、ひとつのアンテナから既知信号を送信する場合に使用される複数のキャリアのいずれかに対応するように規定されており、かつ主アンテナから送信されるべき既知信号は、信号を送信しているアンテナの数にかかわらず複数の同一のキャリアを使用し、
    前記検出部は、前記主アンテナから送信される既知信号に使用される複数のキャリアを対象として、前記主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号あるいはひとつのアンテナから送信される場合の既知信号を検出することを特徴とする請求項２４に記載の受信装置。
26. 送信側の複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合であって、かつ主アンテナから送信される信号に含まれる既知信号が信号を送信しているアンテナの数に応じて異なった値で規定されている場合に、前記送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号を受信し、前記受信した信号から、前記主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号を検出し、前記検出した既知信号の値に応じて、送信側の主アンテナと副アンテナを含んだアンテナのうちで信号を送信しているアンテナの数を推定することを特徴とする受信方法。
27. 送信側の複数のアンテナのうち、ひとつを主アンテナとし、残りを副アンテナとした場合に、前記送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号を無線ネットワークを介して受信するステップと、
    前記受信した信号から、前記主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号を検出してメモリに記憶するステップと、
    前記記憶した既知信号の値に応じて、送信側の主アンテナと副アンテナを含んだ複数のアンテナのうちで信号を送信しているアンテナの数を推定するステップと、
    前記推定したアンテナの数に応じて、前記受信した信号を処理するステップとを備え、
    前記受信するステップで受信すべき送信側の複数のアンテナからそれぞれ送信された複数の信号のうち、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号は、信号を送信しているアンテナの数に応じて異なった値で規定されており、
    前記推定するステップは、主アンテナから送信された信号に含まれた既知信号の値と信号を送信しているアンテナの数の関係を予めメモリに記憶しており、当該メモリに記憶した関係に前記記憶した既知信号の値を対応させて、前記信号を送信しているアンテナの数を推定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。
28. 複数のアンテナを有した送信装置と、
    前記送信装置から送信された信号を複数のアンテナで受信する受信装置とを備え、
    前記送信装置は、
    前記複数のアンテナを介して、複数のキャリアを使用した信号を送信する送信部と、
    前記複数のアンテナのそれぞれに対応し、かつ前記送信部から所定の期間で送信すべき複数の既知信号をそれぞれ記憶する記憶部とを含み、
    前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号は、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号に対して、既知信号の少なくとも一部が異なったキャリアを使用することを特徴とする通信システム。
29. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号では、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値が、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、前記複数のアンテナのうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値が、前記複数のアンテナのうちの他のアンテナに対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されていることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
30. 複数の系列の信号を出力する出力部と、
    前記複数の系列の信号のそれぞれに対応した複数の既知信号であって、かつ前記複数の系列の信号のそれぞれのうち、所定の期間に含まれる複数の既知信号をそれぞれ記憶する記憶部とを備え、
    前記出力部から出力される複数の系列の信号は、複数のキャリアをそれぞれ使用しており、
    前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号は、前記複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号に対して、少なくとも一部が異なったキャリアを使用することを特徴とする送信装置。
31. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の自己相関特性が、前記複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の自己相関特性よりも高くなるように規定されていること特徴とする請求項３０に記載の送信装置。
32. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用することを特徴とする請求項３０に記載の送信装置。
33. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、複数のキャリアの中から離散的に選択された所定数のキャリアを使用していることを特徴とする請求項３０に記載の送信装置。
34. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれでは、前記離散的に選択された所定数のキャリアのうち、最も周波数の高いキャリアと最も周波数の低いキャリアとの周波数の差が互いに等しくなるように規定されていることを特徴とする請求項３０に記載の送信装置。
35. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のそれぞれは、互いに異なったキャリアを使用することを特徴とする請求項３３または３４に記載の送信装置。
36. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号では、当該既知信号のそれぞれに使用されるべきキャリアの数が等しくなるように規定されていることを特徴とする請求項３０から３５のいずれかに記載の送信装置。
37. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号のうち、前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数が、前記複数の系列の信号のうちの他の系列に対応した既知信号に使用されるべきキャリアの数より多いことを特徴とする請求項３０から３５のいずれかに記載の送信装置。
38. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号に使用される複数のキャリアは、前記出力部から出力されるべき複数のキャリアの中の一部に予め規定されており、前記記憶部に記憶した複数の既知信号は、当該予め規定された複数のキャリアの中から選択した少なくともひとつのキャリアを使用することを特徴とする請求項３０から３７のいずれかに記載の送信装置。
39. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号では、前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の値が、前記複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の波形の直交成分の値に等しく、かつ前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の値が、前記複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の波形の同相成分の値に等しくなるように規定されていることを特徴とする請求項３０に記載の送信装置。
40. 前記記憶部に記憶した複数の既知信号では、前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値が、前記複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転し、前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号の波形の直交成分の絶対値が、前記複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号の波形の同相成分の絶対値に等しく、さらに符号が反転するように規定されていることを特徴とする請求項３０に記載の送信装置。
41. 複数の系列の信号のそれぞれに対応した複数の既知信号が記憶されたメモリから複数の既知信号を取得し、取得した複数の既知信号を所定の期間に含ませながら、複数の系列の信号を出力する送信方法であって、
    出力される複数の系列の信号は、複数のキャリアをそれぞれ使用しており、記憶された複数の既知信号のうち、前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号は、前記複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号に対して、少なくとも一部が異なったキャリアを使用することを特徴とする送信方法。
42. 複数の系列の信号のそれぞれに対応した複数の既知信号をそれぞれ記憶したメモリから複数の既知信号を取得するステップと、
    取得した複数の既知信号を所定の期間に含ませながら、複数の系列の信号を出力するステップとを備え、
    前記出力するステップにおいて出力される複数の系列の信号は、複数のキャリアをそれぞれ使用しており、
    前記取得するステップでのメモリに記憶された複数の既知信号のうち、前記複数の系列の信号のうちのひとつに対応した既知信号は、前記複数の系列の信号のうちの他の系列の信号に対応した既知信号に対して、少なくとも一部が異なったキャリアを使用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。

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