JP4239828B2 - 受信装置および受信方法、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、受信装置および受信方法、並びにプログラムに関し、特に、２つのアンテナのいずれかを介して電波を受信する場合において、アンテナの制御を容易、かつ最適にできるようにした受信装置および受信方法、並びにプログラムに関する。

従来のダイバーシティアンテナを制御する無線LAN（Local Area Network）装置を、図１を参照して説明する。

無線LAN装置１０は、パーソナルコンピュータに内蔵されているホスト通信制御部１１と接続されている。無線LAN装置１０には、アンテナ２１、アンテナ２２、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ２３、送受信切り換え用スイッチ２４、ＲＦ（Radio Frequency）／ＩＦ（Intermediate Frequency）デバイス２５、ベースバンドプロセッサ２６、およびメディアアクセスコントローラ２７が設けられている。

ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ２３は、各受信パケットにおいて、受信パケットのプリアンブル信号期間中に、アンテナ２１とアンテナ２２を切り換え、それぞれのアンテナを介してプリアンブル信号を受信する。

ＲＦ／ＩＦデバイス２５は、各アンテナで受信した信号のうち、所定の周波数帯域の成分からなるＲＦ信号を取得するとともに、ＲＦ信号を増幅、周波数変換、および帯域制限することで、ＩＦレベル検波信号を取得し、ベースバンドプロセッサ２６に供給する。ベースバンドプロセッサ２６は、各アンテナのＩＦレベル（信号強度）を比較して、よりレベルの高いアンテナを選択するよう、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ２３を制御する。これにより、受信パケットのプリアンブル信号期間後には、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ２３により切り換えられた側のアンテナによりデータが受信される。

このように、無線LAN装置１０が、２本のアンテナにおける受信パケットの信号強度を判断することで、ＩＦレベルのより高いアンテナでパケットを受信するようにしている。

また、例えば、特許文献１には、OFDM（直交波周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing））の高周波信号を、OFDM構成する各搬送波の信号に分離する回路を２組設け、この２組の回路から出力される信号のうち、振幅の大きい信号が合成回路で選択されることが開示されている。

特開２０００−４１０２０号公報

しかしながら、図１に示される無線LAN装置１０では、受信パケットごとに２つのアンテナで信号強度を確認しているため、アンテナを切り換える為の高速なスイッチを使用する必要があり、その制御も定常的に高速にする必要があるため、制御デバイスに大きな負荷がかかるという課題があった。

また、例えば、OFDM変調であるIEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers ）802.11aやIEEE802.11ｇのデータ部以外の長さ（プリアンブル長＋ヘッダの長さ）は１６μｓであり、データ部以外の長さ（プリアンブル長＋ヘッダの長さ）が１９２μｓあるCCK（Complementary Code Keying）変調であるIEEE802.11ｂと比較して、非常に短くなっている。IEEE802.11aのように、プリアンブル長が短い場合、図１に示される無線LAN装置１０および特許文献１に開示されている方法では、プリアンブル信号期間中に両方のアンテナのレベルを確認することが困難である。

さらに、図１に示される無線LAN装置１０および特許文献１に開示されている方法では、常に受信レベルの高い信号を選択するようにしているが、受信レベルがある程度以上高くなった場合、ＲＦ／ＩＦデバイス２５に内蔵されるLNA（Low Noise Amplifier）などの受信回路に歪みが生じ、結果としてパケットエラーが生じてしまう恐れがある。すなわち、通信を行う相手側の無線LAN装置が近距離にある場合には、必ずしも受信レベルの高いアンテナを選択することがよいとは限らない。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ダイバーシティアンテナを、容易かつ最適に制御できるようにするものである。

本発明の受信装置は、第１のアンテナまたは第２のアンテナの一方を介して受信された電波に含まれるプリアンブルフィールドとＳＩＧＮＡＬフィールドとデータフィールドから成るパケットを処理対象として、一方のアンテナに対する受信レベル、および処理対象に格納されている、電波を送信する送信装置によって設定された電波の伝送速度を示す伝送レートに関するビット情報を取得する取得手段と、複数の伝送レートごとに、パケットのエラーが略０％になる受信レベルの範囲を記憶する記憶手段と、処理対象についての、伝送レートに対応する、記憶手段に記憶されている受信レベルの範囲、および受信レベルに基づいて、一方のアンテナを他方のアンテナに切り換えるか否かを判定する判定手段と、判定手段により他方のアンテナに切り換えると判定された場合、処理対象のデータフィールドの受信終了タイミングと、処理対象の次に受信されるパケットのプリアンブルフィールドの受信開始タイミングとの間の所定の期間で、電波を他方のアンテナを介して受信するように、アンテナの切り換えを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

判定手段は、受信レベルが範囲内である場合、他方のアンテナに切り換えないと判定し、受信レベルが範囲内でない場合、他方のアンテナに切り換えると判定するものとすることができる。取得手段は、パケットのそれぞれを処理対象とし、PLCPプリアンブルフィールドをプリアンブルフィールドをとし、PLCPヘッダをＳＩＧＮＡＬフィールドとし、PSDUをデータフィールドとするパケットであって、第１のアンテナまたは第２のアンテナの一方を介して受信された電波に含まれるパケットも、さらに処理対象とすることができる。

制御手段により他方のアンテナに切り換えが制御された場合、取得手段は、他方のアンテナを介して受信された電波に含まれるプリアンブルフィールドとＳＩＧＮＡＬフィールドとデータフィールドから成るパケットを新たな処理対象として、他方のアンテナに対する受信レベル、および新たな処理対象に格納されている、伝送速度を示す伝送レートに関するビット情報を取得し、判定手段は、他方のアンテナに対する受信レベルが範囲内でない場合、かつ、一方のアンテナに対する受信レベルが他方のアンテナに対する受信レベルより範囲に近いとき、一方のアンテナに切り換えると判定し、一方のアンテナに対する受信レベルが他方のアンテナに対する受信レベルより範囲に近くないとき、一方のアンテナに切り換えないと判定するものとすることができる。

判定手段により一方のアンテナを他方のアンテナに切り換えると判定された場合、送信装置に、送信する電波の伝送レートを下げるよう要求する要求手段をさらに備えるものとすることができる。
要求手段により伝送レートを下げるように要求した後、伝送レートが下げられた場合に、判定手段によってさらに判定を行うことができる。

本発明の受信方法およびプログラムは、上述した本発明の受信装置に対応する方法およびプログラムである。

本発明においては、第１のアンテナまたは第２のアンテナの一方を介して受信された電波に含まれるプリアンブルフィールドとＳＩＧＮＡＬフィールドとデータフィールドから成るパケットを処理対象として、一方のアンテナに対する受信レベル、および処理対象に格納されている、電波を送信する送信装置によって設定された電波の伝送速度を示す伝送レートに関するビット情報が取得され、処理対象について、取得された伝送レートに対応する、パケットのエラーが略０％になる受信レベルの範囲および受信レベルに基づいて、一方のアンテナを他方のアンテナに切り換えるか否かが判定され、他方のアンテナに切り換えると判定された場合、処理対象のデータフィールドの受信終了タイミングと、該処理対象の次に受信されるパケットのプリアンブルフィールドの受信開始タイミングとの間の所定の期間で、電波を他方のアンテナを介して受信するように、アンテナの切り換えが制御される。

本発明によれば、２つのアンテナのうち一方を介して電波を受信する場合において、アンテナの制御を容易にすることができる。特に、本発明によれば、２つのアンテナのうち、一方を介して電波を受信する場合に、アンテナを最適に制御することができる。また、コストを抑えることができる。

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図２は、本発明を適用した通信システムの全体の構成例を示す図である。

この通信システム１００は、ベースステーション１２１と表示装置１３１により構成されている。

ベースステーション１２１は、図３を用いて後述する無線通信部１９３を有しており、表示装置１３１と無線により通信することができるようになされている。また、ベースステーション１２１には、テレビジョン放送受信アンテナ１２２が接続されている。そのため、ベースステーション１２１は、選局するチャンネルを指定する情報が表示装置１３１から送信されてくることに応じて、番組信号を抽出することができ、抽出した番組信号を、ディジタル変換し、例えば、MPEG(Moving Picture Experts Group)２フォーマットで圧縮した後、無線を介して表示装置１３１に送信する。

送信された番組データは、表示装置１３１において、伸長処理、および再生処理が施された後、番組の映像がLCD（Liquid Crystal Display）１３４に表示され、音声がスピーカ１３５−１，１３５−２に出力される。これにより、ユーザは、表示装置１３１を保持した状態で、操作部１３２の各種の操作ボタン、またはタッチペン１３３を利用してチャンネルなどを指定することができるとともに、自由に移動して、テレビジョン番組を視聴することができる。

また、ユーザは、表示装置１３１を利用して、電子メールを送受信したり、記憶媒体としてのメモリカード１３７をメモリカードスロット１３６に装着し、メモリカード１３７に記憶されている静止画像をLCD１３４に表示させることもできる。

さらに、ユーザは、操作部１３２に設けられているインデックス表示ボタンを操作することで、例えば、表示させるテレビジョン番組を変更したり、各種の機能（テレビジョン番組閲覧機能、Web（World Wide Web）ページ閲覧機能、電子メール機能など）を切り換えるためのインデックスパネルをLCD１３４に表示させることができる。

図３は、図２のベースステーション１２１の構成例を示すブロック図である。

CPU（Central Processing Unit）１８１は、ROM（Read Only Memory）１８３に記憶されている制御プログラムをRAM（Random Access Memory）１８４に展開し、入力部１８６から入力された指示、および無線通信部１９３を介して表示装置１３１から送信されてきた指示に応じて、バス１８２を介して接続されている各部の動作を制御する。

フラッシュメモリ１８５は、不揮発性のメモリであり、様々なデータが記憶される。入力部１８６は、マウスやキーボードからなり、ユーザからの入力に対応する信号をCPU１８１に出力する。

ネットワークインターフェース１８７は、例えば、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）モデムや、LAN (Local Area Network)カード等で構成され、インターネットなどの各種のネットワークとの間の通信インターフェースとして機能する。

CPU１８１は、ネットワークインターフェース１８７を介して取得したHTMLファイルや、インターネットを介してダウンロードした情報などを、切替スイッチ１９０に供給する。

選局部１８８は、CPU１８１からの指示に基づいて、テレビジョン放送受信アンテナ１２２で受信されたテレビジョン放送波から、所定の番組信号を抽出する。抽出された番組信号は、信号処理部１８９に供給され、復調処理や増幅処理、およびアナログディジタル変換処理などが施された後、切替スイッチ１９０に供給される。

切替スイッチ１９０は、端子１９０−１または１９０−２のうちのいずれかを選択し、圧縮処理部１９１に供給するデータを選択する。例えば、表示装置１３１（ユーザ）によりテレビジョン番組の再生が要求されている場合、切替スイッチ１９０は、CPU１８１からの指示に基づいて、信号処理部１８９から供給されてきたテレビジョン番組データを圧縮処理部１９１に供給する。一方、例えば、Webページの表示が要求されている場合、切替スイッチ１９０は、バス１８２を介して供給されてきたHTMLファイルを圧縮処理部１９１に供給する。

圧縮処理部１９１は、切替スイッチ１９０から供給されてきたテレビジョン番組データ、およびHTMLファイルなどを所定の方式により圧縮処理し、得られたデータを送信バッファ１９２に供給する。送信バッファ１９２は、CPU１８１からの指示のタイミングに応じて、圧縮処理部１９１から供給されてきたデータを無線通信部１９３に供給する。

無線通信部１９３は、送信バッファ１９２から供給されてきたデータに対して変調処理、およびディジタルアナログ変換処理などを施すことにより得られた信号を、例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronics
Engineers)802.11ａに準拠した無線方式により、表示装置１３１に対して送信する。

また、無線通信部１９３は、無線を介して表示装置１３１から取得した、例えば、アクセスするWebサーバのURL（Uniform Resource Locator）などの信号に対し、復調処理、アナログディジタル変換処理などを施すことにより得られたデータを、バス１８２を介してCPU１８１に通知する。

図４は、図２の表示装置１３１の構成例を示すブロック図である。

CPU２１１は、バス２１２を介して操作部１３２から供給されてきた信号、またはタッチパネル２１６から供給されてきた信号に基づいて、ROM２１３に記憶されている制御プログラムをRAM２１４に展開し、表示装置１３１の全体の動作を制御する。

フラッシュメモリ２１５には、例えば、ユーザがブックマークに登録したWebサイトのアドレス情報や、上述したサイトボタンが操作されたときにアクセスするWebサイトのアドレス情報などの各種の情報が記憶される。

タッチパネル２１６は、LCD１３４に積層されており、ユーザがタッチペン１３３で入力したとき、その入力位置を検出し、検出した位置情報をCPU２１１に通知する。

メモリカードドライブ２１７は、CPU２１１からの指示に基づいて、メモリカードスロット１３６に挿入されるメモリカード１３７に対し、各種のデータを読み書きする。例えば、メモリカードドライブ２１７は、メモリカード１３７に記憶されているサイトボタン情報を読み出し、それをフラッシュメモリ２１５等に供給する。

操作部１３２は、各種のボタンから構成されており、ユーザから入力された各種の入力情報をCPU２１１に通知する。

無線通信部２１８は、CPU２１１から供給されてきた信号を、無線を介してベースステーション１２１に送信する。また、無線通信部２１８は、ベースステーション１２１から送信されてきた信号を受信し、アナログ信号を増幅、復調、およびアナログディジタル変換処理などを施した後、得られたディジタルデータを受信バッファ２２１に供給する。

受信バッファ２２１は、受信処理部１２０から供給されてきたデータを所定のタイミングで伸長処理部２２２に出力する。

そして、伸長処理部２２２は、受信バッファ２２１から供給されてきたデータが圧縮されている場合、それを伸長処理し、ディジタルアナログ変換することにより得られた画像信号を画像信号処理部２２３に出力し、音声信号を音声信号処理部２２４に出力する。

画像信号処理部２２３は、例えば、伸長処理部２２２から供給されてきた画像信号をLCD１３４に表示する。一方、音声信号処理部２２４は、伸長処理部２２２から供給されてきた音声信号をスピーカ１３５−１および１３５−２に出力する。以上のような構成により、例えば、MPEG２に基づいて圧縮された状態で、ベースステーション１２１から無線を介して送信されてきたテレビジョン番組信号が再生処理され、ユーザに提示される。

また、バス２１２には、必要に応じてドライブ２１９が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどによりなるリムーバブルメディア２２０が適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じてフラッシュメモリ２１５にインストールされる。

図５は、図４の無線通信部２１８と、無線通信部２１８を制御するホスト通信制御部３０１の構成例を示すブロック図である。

無線通信部２１８は、表示装置１３１のCPU２１１の機能を示すホスト通信制御部３０１により制御される。

無線通信部２１８には、アンテナ３１１、アンテナ３１２、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ３１３、送受信切り換え用スイッチ３１４、ＲＦ（Radio Frequency）／ＩＦ（Intermediate Frequency）デバイス３１５、ベースバンドプロセッサ３１６、およびメディアアクセスコントローラ３１７が設けられている。

アンテナ３１１およびアンテナ３１２は、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５からの制御に基づいて、電波を受信したり、送信する。ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ３１３は、アンテナ３１１とアンテナ３１２のいずれかを、ベースバンドプロセッサ３１６からの制御に基づいて選択する。送受信切り換え用スイッチ３１４は、信号の受信または送信のいずれかを、ベースバンドプロセッサ３１６からの制御に基づいて選択する。

パケット信号を受信する場合、アンテナ３１１およびアンテナ３１２により受信された電波のうち、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ３１３により選択されたアンテナ（図５の例の場合、アンテナ３１１）により受信された電波に基づく信号が、送受信切り換え用スイッチ３１４を介して、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５に供給される。

ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、高周波帯域の信号のうち、所定の周波数帯域の成分のみを通過させ、所定の周波数帯域の成分からなるＲＦ信号を取得し、内蔵されるLNAを用いて所定の利得で増幅し、増幅した信号を内蔵するミキサによりＩＦ信号へとダウンコンバートする。また、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、ＩＦ信号をさらにベースバンド復調し、これを受信ＩＱ信号として、ベースバンドプロセッサ３１６に供給する。また、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５の内部には、ＩＦレベル検波回路が内蔵されており、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、このＩＦレベル検波回路を用いて、ＩＦレベル検波信号を検出し、ベースバンドプロセッサ３１６に供給する。

ベースバンドプロセッサ３１６は、制御プログラムを実行し、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５から供給された信号を処理し、無線通信部２１８全体を制御する。ベースバンドプロセッサ３１６は、受信ＩＱ信号を受信データとしてメディアアクセスコントローラ３１７に供給する。また、ベースバンドプロセッサ３１６は、受信ＩＱ信号から、送信側のベースステーション１２１により設定された電波の伝送速度を示す伝送レートを取得するとともに、ＩＦレベル検波信号に基づいて受信された電波の受信信号レベル（受信レベル）を取得し、これらを、状態情報（状態信号）としてメディアアクセスコントローラ３１７に供給する。送信側のベースステーション１２１が、送信するパケットの伝送速度を示す伝送レートをパケットに格納しているので、ベースバンドプロセッサ３１６は、この伝送レートを取得する。また、受信信号レベルは、受信した電波の周波数振幅に比例している。具体的には、振幅が大きい場合、すなわち送信側と受信側が近接している場合に受信信号レベルが大きく、振幅が小さい場合、すなわち送信側と受信側が離れている場合に受信信号レベルが小さくなる。

ベースバンドプロセッサ３１６は、さらに、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ３１３への制御信号に基づいて、現在選択されているアンテナ（図５の例の場合、アンテナ３１１）を示す情報を設定情報としてメディアアクセスコントローラ３１７に供給する。このように、ベースバンドプロセッサ３１６から、受信データ、状態情報、および設定情報が、メディアアクセスコントローラ３１７に供給される。

メディアアクセスコントローラ３１７は、ベースバンドプロセッサ３１６から供給された情報（受信データ、状態情報、および設定情報）を、ホスト通信制御部３０１に供給する。

ホスト通信制御部３０１には、取得部３３０、アンテナ切り換え判定部３３１、Ack（ACKnowledgement）処理部３３２、テーブル記憶部３３３、およびアンテナ制御部３３４が設けられている。取得部３３０は、ホスト通信制御部３０１に供給された情報を取得し、アンテナ切り換え判定部３３１に供給する。アンテナ切り換え判定部３３１は、取得部３３０から供給された情報に基づいて、アンテナの切り換えを行うか否かを判定する。アンテナ制御部３３４は、アンテナの切り換えを制御する。例えば、アンテナ制御部３３４は、現在選択されているアンテナを表わす設定情報とアンテナ切り換え判定部３３１による判定結果に基づいて、アンテナの切り換えを制御する制御信号を出力したり、アンテナを維持するよう制御する制御信号を出力する。Ack処理部３３２は、受信データ（１つのパケット）を正確に（エラーせずに）受信し終えた場合に、送信側の装置（本実施の形態の場合、ベースステーション１２１）にAckを送信する処理を実行する。テーブル記憶部３３３には、図６に示されるようなテーブル３８０が記憶されている。

図６においては、複数の所定の伝送レートに対する、最小値と最大値が記載されており、この最小値と最大値は、パケットエラーレートが０％になる範囲を示すものである。具体的には、受信したパケットの伝送レートが５４Mbpsである場合、−８０ｄＢｍから−３０ｄＢｍの範囲（−８０ｄＢｍ以上−３０ｄＢｍ以下）のパケットエラーレートは０％であり、伝送レートが３６Mbpsである場合、−９０ｄＢから−２０ｄＢｍの範囲（−９０ｄＢ以上−２０ｄＢｍ以下）のパケットエラーレートは０％であることを示している。すなわち、テーブル記憶部３３３は、伝送レートごとに、パケットエラーレートが０％になる範囲をテーブルとして記憶している。なお、図６の例の場合、５４Mbpsと３６Mbpsの２個のテーブルしか記憶されていないが、実際には、送信側のベースステーション１２１により送信可能な全ての伝送レート（例えば、４８，２４，１８，１２，９，６Mbpsに対するテーブルが記憶されている。また、パケットエラーレートが０％の範囲は、実験的または経験的に求められるものであり、適宜、出荷時にメーカ側によって設定される。なお、本実施の形態では、パケットエラーレートが０％としたが、パケットエラーレートが略０％であってもよい。

アンテナ切り換え判定部３３１は、ホスト通信制御部３０１に供給された状態情報と、テーブル記憶部３８０に記憶されているパケットエラーレートが０％の範囲に基づいて、アンテナの切換が必要であるか否かを選択する。具体的には、アンテナ切り換え判定部３３１は、伝送レート（状態情報に含まれる伝送レート）に対するテーブル（例えば、伝送レートが５４Mbpsである場合、５４Mbpsのパケットエラーレートが０％の範囲）と、選択されたアンテナを介して受信された電波に対する受信信号レベル（状態情報に含まれる受信信号レベル）とを比較することで、アンテナの切り換えが必要であるか否かを判定する。すなわち、アンテナ切り換え判定部３３１は、アンテナを介して受信された電波に対する受信信号レベルが、パケットエラーレートが０％になる範囲内に入っている場合、アンテナの切り換えが必要でないと判定し、受信信号レベルが、パケットエラーレートが０％になる範囲内に入っていない場合、アンテナの切り替えが必要であると判定する。アンテナ制御部３３４は、アンテナ切り換え判定部３３１の判定結果と、現在選択されているアンテナの情報である設定情報に基づいて、アンテナ切り換え制御信号をメディアアクセスコントローラ３１７に供給する。

メディアアクセスコントローラ３１７は、アンテナ切り換え制御信号をベースバンドプロセッサ３１６に供給し、ベースバンドプロセッサ３１６は、アンテナ切り換え制御信号に基づいて、アンテナ切り換え用スイッチ３１３を制御し、アンテナを他のアンテナ（図５の例の場合、アンテナ３１２）に切り換える。これにより、次のパケット（パケット信号に対応する電波）は、アンテナ３１２を介して受信され、上述した経路と同じ経路で、情報がホスト通信制御部３０１に供給される。

なお、ベースステーション１２１の無線通信部１９３とそれを制御する処理部の構成は、図５の表示装置１３１の無線通信部２１８と同一であるため、その説明は省略する。そして、以下においては、無線通信部１９３の構成としても引用する。

次に、図７のフローチャートを参照して、ベースステーション１２１におけるパケット送信処理を説明する。本実施の形態においては、ベースステーション１２１をデータ送信側、表示装置１３１をデータ受信側として説明する。なおこの処理は、ベースステーション１２１に、所定のデータを送信する指令がユーザから（例えば、表示装置１３１を介して）入力されたとき開始される。

ステップＳ１１において、ベースステーション１２１の無線通信部１９３は、CPU１８１からの制御に基づいて、所定のデータを含むパケットを生成し、送信する。具体的には、送信するパケット（データ）に対して変調処理、およびディジタルアナログ変換処理などを施すことにより得られた信号を、例えば、IEEE802.11ａに準拠した無線方式により、表示装置１３１に対して送信する。このパケットの構成については、図８を用いて後述するが、このパケットには、無線通信部１９３により設定される、送信する電波の伝送レートを表わすデータが含まれている。

これに対して、表示装置１３１は、パケットを受信し終えると、パケットの受信が完了したことを示すAckをベースステーション１２１に送信し、パケットエラーが生じたり、パケットエラーやロスが出た場合（パケットを正しく受信できなかった場合）、Ackを送信しない。なお、この処理の詳細は、図１０乃至図１３を参照して後述する。

そこで、ステップＳ１２において、ベースステーション１２１の無線通信部１９３のAck処理部３３２は、Ackを受信したか否かを判定する。Ackを受信していないと判定された場合、ステップＳ１３において、ベースステーション１２１の無線通信部１９３は、伝送レートを下げるように設定する。具体的には、Ackが受信されなかった場合、受信側の装置（本実施の形態においては、表示装置１３１）が、現在の伝送レートに対応しきれなかったことを示しているので、ベースステーション１２１の無線通信部１９３は、次にパケットを送信する場合には、伝送レートを下げて送信するよう設定する。

ステップＳ１４において、無線通信部１９３は、CPU１８１からの制御に基づいて、ステップＳ１１の処理で送信したパケットを再送信する。送信側の無線通信部１９３においてAckが受信されなかった場合、送信側の無線通信部１９３がステップＳ１１の処理で送信したパケットを、受信側の表示装置１３１で受信していないことを示しているので、ステップＳ１４では、ステップＳ１１で送信したパケットと同じパケットであって、伝送レートを表わすデータのみが異なるパケット（すなわちデータ部は同一であるパケット）を、伝送レートを下げて再送信する。表示装置１３１に対して送信する。

ステップＳ１２において、Ackを受信したと判定された場合、またはステップＳ１４の処理の後、ステップＳ１５において、全てのパケットを送信し終えたか否かを判定する。また送信するパケットが残っている（全てのパケットを送信し終えていない）と判定された場合、処理はステップＳ１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。すなわち、次のパケットが送信される。ステップＳ１５において、全てのパケットを送信し終えたと判定された場合、処理は終了される。

図７の処理により、送信側のベースステーション１２１は、パケットを送信し、受信側の表示装置１３１からAckが送信されてこない（戻ってこない）場合、伝送レートを下げるようにしたので、受信側の表示装置１３１の受信能力に応じた伝送レートでパケットを送信することができる。すなわち、受信側の表示装置１３１は、Ackを返信しないことで、送信側のベースステーション１２１に対して、伝送レートを下げるよう要求することができる。

なお、実際には、１つ目のパケットを送信してから１つ目のパケットに対応するAckが戻って来る前に、２つ目のパケットを送信することになる。例えば、１番目のパケットと２番目のパケットを送信した後に、１番目のパケットに対応するAckが戻って来なかった場合、再度１番目のパケットを送信する。

また、図７の例では、伝送レートを下げる条件として、１回Ackが戻って来ない場合としたが、あらかじめ設定された所定の回数だけAckが戻ってこない場合や、あらかじめ設定された回数だけ連続してAckが戻ってこない場合などとしてもよい。

ここで、図７のステップＳ１１の処理で送信されるパケットのフレーム構成の例を、図８に示す。図８は、IEEE802.11aに規定されるフレーム構成の例を示す図である。

図８に示されるように、フレームは、「PLCPプリアンブル」、「SIGNAL」、および「データ」の各フィールドから構成される。「PLCPプリアンブル」フィールドは、既知の固定パターン信号、すなわち、無線パケット信号の受信同期処理に必要な１６μｓの固定波形信号である。「SIGNAL」フィールドは、伝送速度（RATE）やデータ長（LENGTH）の情報を格納するために用いられる、１つのOFDMのシンボルである。「データ」フィールドは、実際のデータを格納するために用いられる。

「PLCPプリアンブル」は、「ショート・プリアンブル」と「ロング・プリアンブル」により構成される。「ショート・プリアンブル」は、主にタイミング検出のためのAFC（自動周波数制御（Automatic Frequency Control））に利用され、ロング・プリアンブルは、主にAFC微調整のためのチャネル推定に利用される。ショート・プリアンブルは、１０個のシンボルにより構成され、その長さは、１０（ｔ１乃至ｔ１０）×０．８＝８μｓである。また、ロング・プリアンブルは、ＧＩ（Guard Interval）と２個のシンボルにより構成され、その長さは、１．６（ＧＩ）＋３．２×２（Ｔ１，Ｔ２）＝８μｓである。すなわち、PLCPプリアンブル（以下、プリアンブルと称する）の長さは１８μｓである。

「SIGNAL」フィールドは、伝送速度を示す４ビットの「RATE」フィールド、１ビットの「予約」フィールド、データ部のオクテット長を格納する１２ビットの「LENGTH」フィールド、１ビットの「パリティ」フィールド、および、畳み込み符号化を終端するための符号ビットを格納する６ビットの「Tail」フィールドにより構成されている。なお、「LENGTH」フィールドは、拘束長が７である場合、６ビットが必要である。この「SIGNAL」フィールドは、OFDMの方式により符号化され、BPSK,ｒ＝１／２とされる。また、「SIGNAL」フィールドの長さは、０．８（ＧＩ）＋３．２（SIGNAL）＝４μｓである。

「データ」フィールドは、１６ビットの「SERVICE」フィールド、物理レイヤが伝送するデータ本体が格納される「PSDU（PLCP Service Data Unit）」フィールド、６ビットの「Tail」フィールド、および「パディング・ビット」フィールドにより構成されている。データは、０．８（ＧＩ）＋３．２（データ１）＝４μｓごとに分割される。

PLCPヘッダは、「SIGNAL」フィールドと、「データ」フィールドの先頭の「SERVICE」フィールドに格納される。なお、情報を受け取ったことを示す制御信号Ackは、「SERVICE」フィールドの後ろの「PSDU」に格納される。

このように、ステップＳ１１で送信されるパケットには、伝送レート（「RATE」フィールドに格納される）が含まれている。そして、ステップＳ１４で再送信されるパケットは、その前のステップＳ１３で伝送レートが下げられているので、「RATE」フィールドのみが異なるデータであって、それ以外はステップＳ１１で送信されたパケットと同じパケットとなる。

次に、図９のフローチャートを参照して、図７のパケット送信処理に対応する、図５の無線通信部２１８における表示装置１３１におけるパケット受信処理を説明する。なお、この処理は、ユーザにより所定の情報を受信するよう指令されたとき開始される。

ステップＳ５１において、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、現在選択されているアンテナ（例えば、アンテナ３１１）を介して受信される電波に対応する信号を受信する。例えば、アンテナ３１１は、ベースステーション１２１から送信された電波を受信し、受信した電波に対応する信号を、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ３１３に供給する。ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ３１３は、ベースバンドプロセッサ３１６から供給されたアンテナ切り換え制御信号に基づいてアンテナ３１１を選択しているので、アンテナ３１１からの信号は、送受信切り換え用スイッチ３１４を介してＲＦ／ＩＦデバイス３１５に供給される。ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、アンテナ３１１またはアンテナ３１２のいずれか一方のアンテナを介して受信された電波に対応する信号を受信する。

例えば、図７のステップＳ１１の処理の繰り返しにより送信されたパケットは、受信側の表示装置１３１においては、図１１に示されるように受信される。

図１１において、横軸は時間ｔを示している。Ｐ＃ｎ（なお、ｎ＝１，２，３）は図８の「プリアンブル（PLCPプリアンブル）」に対応し、Ｓ＃ｎ（ｎ＝１，２，３）は「SIGNAL」に対応し、Ｄ＃ｎは「データ」に対応する。＃の後に付された数字は、それぞれ受信するパケットの順番に対応している。すなわち、時刻ｔ１乃至時刻ｔ３において受信されるＰ＃１，Ｓ＃１，およびＤ＃１が１番目に受信されるパケット＃１であり、時刻ｔ４乃至時刻ｔ７において受信されるＰ＃２，Ｓ＃２，およびＤ＃２が２番目に受信されるパケット＃２であり、時刻ｔ８乃至時刻ｔ１１において受信されるＰ＃３，Ｓ＃３，およびＤ＃３が３番目に受信されるパケット＃３である。１回目のステップＳ５１では、図１１のパケット＃１が受信される。

図９に戻って、ステップＳ５２において、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、受信した信号からＲＦ信号を取得するとともに、ＲＦ信号をＩＦ信号に変換する。具体的には、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、受信した高周波帯域の信号のうち、所定の周波数帯域の成分のみを通過させ、所定の周波数帯域の成分からなるＲＦ信号を取得するとともに、内蔵されるLNAを用いて所定の利得で増幅し、増幅した信号を内蔵するミキサによりＩＦ信号へとダウンコンバートすることで、ＩＦ信号に変換する。

ステップＳ５３において、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、ＩＦ信号をベースバンド復調し、これを受信ＩＱ信号として、ベースバンドプロセッサ３１６に供給する。

ステップＳ５４において、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５は、内蔵するＩＦレベル検波回路を用いてＩＦレベル検波信号を検出し、ベースバンドプロセッサ３１６に供給する。ステップＳ５３およびステップＳ５４の処理により、ベースバンドプロセッサ３１６には、受信ＩＱ信号とＩＦレベル検波信号が供給されることになる。

ステップＳ５５において、ベースバンドプロセッサ３１６は、受信ＩＱ信号に基づいて、伝送レートを取得する。具体的には、図８の「RATE」フィールドに格納されている伝送速度を、伝送レートとして取得する。ベースバンドプロセッサ３１６は、例えば、５４Mbpsの伝送レートを取得する。

ステップＳ５６において、ベースバンドプロセッサ３１６は、ＩＦレベル検波信号に基づいて、受信信号レベルを取得する。

ステップＳ５７において、ベースバンドプロセッサ３１６は、伝送レートと受信信号レベルを状態情報としてメディアアクセスコントローラ３１７に供給し、ステップＳ５８において、ＩＱ信号を受信データとしてメディアアクセスコントローラ３１７に供給する。

ステップＳ５９において、ベースバンドプロセッサ３１６は現在選択されているアンテナ（図５の例の場合、アンテナ３１１）の設定情報をメディアアクセスコントローラ３１７に供給する。

ステップＳ６０において、メディアアクセスコントローラ３１６は、受信データ、状態情報、および設定情報をホスト通信制御部３０１に供給する。

これに対して、ホスト通信制御部３０１は、受信データ、状態情報、および設定情報を受け付け、これらの情報に基づいて、アンテナの切り換えを行うか否かを判定し、アンテナの切り換えを行うと判定した場合、アンテナ切り換え制御信号をメディアアクセスコントローラ３１７に出力し、アンテナの切り換えを行わないと判定した場合、アンテナ維持制御信号をメディアアクセスコントローラ３１７に出力してくる（後述する図１２および図１３の処理）。

そこで、ステップＳ６１において、メディアアクセスコントローラ３１７は、ホスト通信制御部３０１からアンテナ切り換え制御信号が供給されたか否かを判定する。アンテナ切り換え制御信号が供給されたと判定された場合、ステップＳ６２において、メディアアクセスコントローラ３１７は、アンテナ切り換え制御信号を取得する

ステップＳ６３において、メディアアクセスコントローラ３１７は、アンテナ切り換え制御信号をベースバンドプロセッサ３１６に供給する。

ステップＳ６４において、ベースバンドプロセッサ３１６は、アンテナ切り換え制御信号に基づいて、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ３１３を切り換える。具体的には、ベースバンドプロセッサ３１６は、ダイバーシティアンテナ切り換え用スイッチ３１３を切り換えて、現在のアンテナ３１１からアンテナ３１２へと切り換える。これにより、これ以降は、アンテナ３１２により受信された電波に基づく信号が、ＲＦ／ＩＦデバイス３１５に供給されることになる。

ステップＳ６１において、アンテナ切り換え制御信号が供給されていない、すなわち、アンテナ維持制御信号が供給されたと判定された場合、ステップＳ６５において、メディアアクセスコントローラ３１７は、アンテナ維持制御信号を取得する。

また、ホスト通信制御部３０１は、アンテナ切り換えを行わないと判定した場合であって、図１１のパケット＃１（データＤ＃１）を正確に（エラーすることなく）受信した場合、受信したことを示すAckを無線通信部２１８に供給してくる。

そこで、メディアアクセスコントローラ３１７は、ステップＳ６６において、ホスト通信制御部３０１からAckが供給されたか否かを判定し、供給されたと判定した場合、ステップＳ６７において、Ackを、アンテナ３１１を介して送信する。これにより、送信側のベースステーション１２１は、受信側の表示装置１３１が正しくパケットを受信したことを確認することができる。

ステップＳ６４の処理の後、ステップＳ６７の処理の後、またはステップＳ６６において、Ackが供給されていないと判定された場合、処理は終了される。

図９および図１０の処理により、２つのアンテナ３１１およびアンテナ３１２のうち、いずれか一方のアンテナにより１つのパケットが受信され、受信されたパケットに対して各種の処理が行われた後、ホスト通信制御部３０１からの制御信号に基づいて、アンテナ切り換え用スイッチ３１３が切り換えられる。

次に、図１２のフローチャートを参照して、図５のホスト通信制御部３０１におけるアンテナ切り換え判定処理を説明する。この処理は、図１０のステップＳ６０の処理により、メディアアクセスコントローラ３１７により受信データ、状態情報、および設定情報が、ホスト通信制御部３０１に供給されたとき開始される。

ステップＳ１０１において、ホスト通信制御部３０１の取得部３３０は、メディアアクセスコントローラ３１７から受信データ、状態情報、および設定情報を取得する。取得部３３０は、状態情報、すなわち、伝送レートと受信レベルをアンテナ切り換え判定部３３１に供給する。

ステップＳ１０２において、アンテナ切り換え判定部３３１は、状態情報に含まれる伝送レートに対応するテーブルを、テーブル記憶部３３３から取得する。例えば、伝送レートが５４Mbpsである場合、図６に示される、−８０ｄＢｍから−３０ｄＢｍの範囲（−８０ｄＢｍ以上−３０ｄＢｍ以下）のパケットエラーレートが０％である、という情報を取得する。

ステップＳ１０３において、アンテナ切り換え判定部３３１は、状態情報に含まれる受信信号レベルが、ステップＳ１０２で取得したパケットエラー０％の範囲にあるか否かを判定する。例えば、ステップＳ１０２の処理で取得されたパケットエラー０％の範囲が、図１４に示される場合、アンテナ切り換え判定部３３１は、状態情報に含まれる受信信号レベルが、−８０ｄＢｍ以上−３０ｄＢｍ以下の範囲にあるか否かを判定する。すなわち、アンテナ切り換え判定部３３１は、受信信号レベルが−５０ｄＢｍである場合、パケットエラー０％の範囲にあると判定し、受信信号レベルが−２０ｄＢｍである場合、パケットエラー０％の範囲にないと判定することで、アンテナを切り換えるか否かを判定する。なお、図１４において、横軸は受信レベル（dBm）であり、縦軸はエラー比率（PER（パケットエラーレート））である。

ステップＳ１０３において、受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲にあると判定された場合、ステップＳ１０４において、アンテナ制御部３３４は、アンテナ維持制御信号を無線通信部２１８（メディアアクセスコントローラ３１７）に出力する。具体的には、ステップＳ１０１の処理で取得した設定情報に、現在選択されているアンテナ３１１の情報が含まれているので、アンテナ制御部３３４は、アンテナ３１１を選択するような制御信号を生成し、出力する。無線通信部２１８は、これを受信し（図１０のステップＳ６５の処理）、アンテナを維持する。なお、本実施の形態では、アンテナを維持する場合（アンテナを切り換えない場合）に、アンテナ制御部３３４がアンテナ維持制御信号を送信するようにしているが、勿論、何も送信しないことで、アンテナを維持するようにしてもよい。

ステップＳ１０５において、ホスト通信制御部３０１は、受信データに基づく処理を実行する。すなわち、ホスト通信制御部３０１は、受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲にあるので、そのパケットの受信データ（取得部３３０により取得された受信データ）に基づく処理を実行する。具体的には、表示装置１３１において各種の処理が行われるが、その詳細は省略する。

ステップＳ１０６において、Ack処理部３３２は、データを受信したことを示すAckをメディアアクセスコントローラ３１７に出力する。これに対し、無線通信部２１８の各部は、Ackを、現在選択されているアンテナ（例えば、アンテナ３１１）を介して送信側のベースステーション１２１に送信する（図１０のステップＳ６６およびステップＳ６７の処理）。送信側のベースステーション１２１は、これを受信し、上述したように、伝送レートを調整する（図７のステップＳ１２およびステップＳ１３の処理）。その後、処理は終了される。

ステップＳ１０３において、受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲にないと判定された場合、ステップＳ１０７において、アンテナ制御部３３４は、アンテナを切り換えるよう制御する制御信号を無線通信部２１８（メディアアクセスコントローラ３１７）に出力する。具体的には、ステップＳ１０１の処理で取得した設定情報に、現在選択されているアンテナ３１１の情報が含まれているので、アンテナ制御部３３４は、アンテナ３１２を選択するような制御信号を生成し、出力する。無線通信部２１８のメディアアクセスコントローラ３１７は、これを受信し、ベースバンドプロセッサ３１６に供給する。ベースバンドプロセッサ３１６は、アンテナ切り換え制御信号による制御に基づいて、アンテナ切り換え用スイッチ３１３を切り換える（図１０のステップＳ６２乃至ステップＳ６４の処理）。これにより、例えば、一方のアンテナ３１１から他方のアンテナ３１２にスイッチが切り換えられる。

このアンテナが切り換えられるタイミングは、図１１の時間Ｔ１（時刻ｔ３から時刻ｔ４の時間）とされる。すなわち、１番目のパケット＃１は、アンテナ３１１により受信され、アンテナを切り換えると判定された場合、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間のタイミングで、アンテナ３１２に切り換えられ、２番目のパケット＃２は、アンテナ３１２により受信される。すなわち、１つのパケットは、１つのアンテナによってのみ受信されることになる。

ステップＳ１０８において、アンテナ切り換え判定部３３１は、次のパケットが受信されたか否かを判定し、受信されたと判定するまで待機する。具体的には、ベースステーション１２１による図７の処理により、１番目のパケット＃１のAckが受信できなかったため、２番目のパケット＃２（図１１）の伝送レートが下げられて送信され（例えば、図７のステップＳ１４）、無線通信部２１８による図９および図１０の処理により、アンテナ３１２を介して取得されたパケット＃２の受信データ、状態情報、および設定情報がホスト通信制御部３０１に供給される。すなわち、アンテナ切り換え判定部３３１は、図１１の時刻ｔ７になるまで待機する。このように、ホスト通信制御部３０１は、Ackを送信側のベースステーション１２１に返していないため、ベースステーション１２１は、パケット＃２の伝送レートを下げて送信する。すなわち、Ack処理部３３２は、ベースステーション１２１への伝送レートを下げるよう要求することができる。

ステップＳ１０８において、次のパケット（例えば、パケット＃２）が受信されたと判定された場合、ステップＳ１０９において、取得部３３０は、メディアアクセスコントローラ３１７から切り換えられたアンテナ３１２に対応する受信データ、状態情報、および設定情報を取得する。すなわち、上述したステップＳ１０１で取得された受信データ、状態情報、および設定情報に対応するアンテナとは異なるアンテナに対応する受信データ、状態情報、および設定情報が取得される。取得部３３０は取得した状態情報をアンテナ切り換え判定部３３１に供給する。

ステップＳ１１０において、アンテナ切り換え判定部３３１は、状態情報に含まれる伝送レートに対応するテーブルを、テーブル記憶部３３３から取得する。上述したように、送信側のベースステーション１２１は、Ackを受信しなかった場合に、次のパケットの伝送レートを下げて送信するため、このときの伝送レートは、ステップＳ１０１の処理で取得された状態情報に含まれる伝送レートより低いものとなる（または低くなる可能性がある）。例えば、伝送レートが３６Mbpsである場合、アンテナ切り換え判定部３３１は、図６に示される、−９０ｄＢｍから−２０ｄＢｍの範囲（−９０ｄＢｍ以上−２０ｄＢｍ以下）のパケットエラーが０％である、という情報を取得する。なお、実際には、Ackがベースステーション１２１に戻るまでと、ベースステーション１２１から次のパケットが送信されるタイミングが異なっているが、基本的には、このような処理が行われる。

ステップＳ１１１において、アンテナ切り換え判定部３３１は、状態情報に含まれる受信信号レベルが、ステップＳ１１０で取得したパケットエラー０％の範囲にあるか否かを判定する。具体的には、状態情報に含まれる受信信号レベルが、−９０ｄＢｍ以上−２０ｄＢｍ以下の範囲にあるか否かを判定する。すなわち、アンテナ切り換え判定部３３１は、受信信号レベルが−５０ｄＢｍである場合、パケットエラー０％の範囲にあると判定し、受信信号レベルが−１０ｄＢｍである場合、パケットエラー０％の範囲にないと判定する。ここで、伝送レートが５４Mbpsである場合と３６Mbpsである場合の、パケットエラー０％の範囲を表わす図を図１５に示す。

なお、図１４において、横軸は受信レベル（dBm）であり、縦軸はエラー比率（PER（パケットエラーレート））である。図１５の実線は、伝送レートが５４Mbpsである場合のパケットエラー０％の範囲を表わしており、破線は伝送レートが３６Mbpsである場合のパケットエラー０％の範囲を表わしている。図１５に示されるように、伝送レートが５４Mbpsである場合と、３６Mbpsである場合を比較すると、３６Mbpsの方がパケットエラー０％の範囲が広いことがわかる。このことは、伝送レートが低くなることで、受信側のパケットエラーの確率が低くなることを示している。すなわち、ベースステーション１２１が、図７の処理において、Ackが受信されない場合に伝送レートを下げるのは、パケットエラー０％の範囲が広がるからである。すなわち、１番目のパケット＃１の受信信号レベルが−２５ｄＢｍであり、伝送レートが５４Mbpsであった場合、パケットエラー０％の範囲にないと判定されるが、２番目のパケット＃２の受信信号レベルが−２５ｄＢｍであり、伝送レートが３６Mbpsであった場合、パケットエラー０％の範囲にあると判定される。換言すると、パケットエラー０％の範囲にあると判定される確率が減少し、パケットエラー０％の範囲にあると判定される確率が大きくなる。

図１３に戻って、ステップＳ１１１において、受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲にないと判定された場合、ステップＳ１１２において、アンテナ切り換え判定部３３１は、アンテナを切り換えた後の受信信号レベルの方が、パケットエラー０％の範囲に近いか否かを判定する。例えば、アンテナ３１２に切り換えた後の受信信号レベル（ステップＳ１０９で取得された状態情報に含まれる受信信号レベル）の方が、切り換える前のアンテナ３１２の受信信号レベル（ステップＳ１０１で取得された状態情報に含まれる受信信号レベル）よりパケットエラー０％の範囲に近いか否かが判定される。上述した処理により、アンテナ３１１とアンテナ３１２の両方で、受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲にないと判定されているが、２つのうちいずれの受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲に近いか否かが判定される。例えば、アンテナ３１１に対応する受信信号レベルが−１００ｄＢｍであり、アンテナ３１２に対応する受信信号レベルが−９５ｄＢｍである場合、アンテナ３１２がパケットエラー０％の範囲に近いと判定される（パケットエラー０％の範囲は、−９０ｄＢｍ以上−２０ｄＢｍ以下であるので、−９０ｄＢｍに近いのは、アンテナ３１２であると判定される）。

ステップＳ１１２において、アンテナを切り換えた後の受信レベルの方が、パケットエラー０％の範囲に近いと判定された場合、ステップＳ１１３において、アンテナ制御部３３４は、アンテナ維持制御信号を無線通信部２１８に出力する。

ステップＳ１１２において、アンテナを切り換えた後の受信レベルの方が、パケットエラー０％の範囲に近くない、すなわち、アンテナを切り換える前の受信レベルの方が、パケットエラー０％の範囲に近いと判定された場合、ステップＳ１１４において、アンテナ制御部３３４は、アンテナ切り換え制御信号を無線通信部２１８に出力する。具体的には、ステップＳ１０９の処理で取得した設定情報に、現在選択されているアンテナ３１２の情報が含まれているので、アンテナ制御部３３４は、アンテナ３１１を選択するような制御信号を生成し、出力する。

無線通信部２１８のメディアアクセスコントローラ３１７は、これを受信し、ベースバンドプロセッサ３１６に供給する。ベースバンドプロセッサ３１６は、アンテナ切り換え制御信号による制御に基づいて、アンテナ切り換え用スイッチ３１３を切り換える（図１０のステップＳ６２乃至ステップＳ６４の処理）。これにより、例えば、アンテナ３１２からアンテナ３１１にスイッチが切り換えられる。

このアンテナが切り換えられるタイミングは、いまの例の場合、図１１の時間Ｔ２（時刻ｔ７から時刻ｔ８の時間）とされる。すなわち、２番目のパケット＃２は、アンテナ３１２により受信され、アンテナを切り換えると判定された場合（ステップＳ１１２でＮＯと判定された場合）、時刻ｔ７から時刻ｔ８までの間のタイミングで、アンテナ３１１に再び切り換えられ、３番目のパケット＃３は、アンテナ３１１により受信される。すなわち、パケット＃１とパケット＃２がそれぞれアンテナ３１１とアンテナ３１２により受信され、いずれのアンテナもパケットエラー０％の範囲から外れている場合、より、パケットエラー０％の範囲に近いアンテナに切り換えられる。

ステップＳ１０８において、アンテナ切り換え判定部３３１は、次のパケットが受信されたか否かを判定し、受信されたと判定するまで待機する。すなわち、図１１の時刻ｔ１１になるまで待機する。

ステップＳ１１３またはステップＳ１１４の処理の後、処理はステップＳ１０８に戻り、それ以降の処理が繰り返される。

ステップＳ１１１において、受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲にあると判定された場合、ステップＳ１１５において、アンテナ制御部３３４は、アンテナ維持制御信号を無線通信部２１８（メディアアクセスコントローラ３１７）に出力する。無線通信部２１８は、これを受信する（図１０のステップＳ６５の処理）。

ステップＳ１１６において、ホスト通信制御部３０１は、受信データに基づく処理を実行する。すなわち、ホスト通信制御部３０１は、受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲にあるので、そのパケットの受信データに基づく処理を実行する。

ステップＳ１１７において、Ack処理部３３２は、データを受信したことを示すAckをメディアアクセスコントローラ３１７に出力する。これに対し、無線通信部２１８の各部は、Ackを、現在選択されているアンテナ（例えば、アンテナ３１２）を介して送信側のベースステーション１２１に送信する（図１０のステップＳ６６およびステップＳ６７の処理）。そして、送信側のベースステーション１２１は、これを受信し、上述したように、伝送レートを調整する（図７のステップＳ１２およびステップＳ１３の処理）。その後、処理は終了される。

ここで、図７、図９、図１０、図１２、および図１３の処理をまとめると、以下のようになる。

無線通信部２１８は、ベースステーション１２１から送信される電波を一方のアンテナを介して受信し、パケットに含まれる受信データ、状態情報、および設定情報を取得する。ホスト通信制御部３０１は、複数の伝送レートごとに基づくパケットエラー０％の範囲が記述されたテーブルに基づいて、そのアンテナの受信信号レートが、対応する伝送レートのパケットエラー０％の範囲内であるか否かを判定する。パケットエラー０％の範囲内である場合、アンテナは切り換えられることなく、次のパケットが受信される。パケットエラー０％の範囲外である場合、ホスト通信制御部３０１は、アンテナ切り換え制御信号を出力し、無線通信部２１８は、他方のアンテナでベースステーション１２１からの電波を受信し、パケットに含まれる受信データ、状態情報、および設定情報を取得する。このとき、ベースステーション１２１は、表示装置１３１からAckが送信されてこなかったため、伝送レートを下げて電波を送信している。

ホスト通信制御部３０１は、受信したパケットに対する伝送レートに基づくパケットエラー０％の範囲が記述されたテーブルに基づいて、そのアンテナの受信信号レートが、パケットエラー０％の範囲内であるか否かを判定する。パケットエラー０％の範囲内である場合、アンテナは切り換えられることなく、次のパケットが受信される。パケットエラー０％の範囲外である場合、最初に受信したアンテナと、次に受信したアンテナのうち、どちらで受信した電波に対する受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲に近いか否かが判定される。そして、パケットエラー０％の範囲外であっても、パケットエラー０％の範囲に近い方のアンテナが選択され、そのアンテナで受信が行われる。送信側のベースステーション１２１は、受信側の表示装置１３１からAckが返信されない場合、伝送レートを順次下げて電波を送信することと、無線通信部２１８ではパケットエラー０％の範囲に近い方のアンテナにより電波が受信されること、また、一般的には、パケットエラー０％の範囲に近い方のアンテナの方が先にパケットエラー０％の範囲に入ると予測されることから、ホスト通信制御部３０１は効率よくアンテナ切り換え用スイッチ３１３を切り換えることができる。

すなわち、ホスト通信制御部３０１は、一方のアンテナにより受信された受信信号のレベルが、パケットエラー０％の範囲にある場合には、仮に他方のアンテナの受信信号レベルが高かったとしても、他方のアンテナの受信信号レベルを確認することなく、一方のアンテナを維持し、パケットエラー０％の範囲外であった場合には、アンテナを他方に切り換え、受信信号レベルを確認する。

そして、一方のアンテナ３１１と他方のアンテナ３１２のうち、どちらのアンテナによる受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲に近いかによりアンテナの切り換えの有無が判定され、切り換えた他方のアンテナ３１２の方がパケットエラー０％の範囲に近い場合には、そのままアンテナ３１２が維持され、切り換え前の一方のアンテナ３１１の方がパケットエラー０％の範囲に近い場合には、アンテナ３１１に切り換えられる。アンテナ３１１は既にパケットエラー０％の範囲外であるが、Ackまたはホスト通信制御部３０１側からの制御信号によって、送信側で伝送レートが下げられる（送信側が判断するか、または、ホスト通信制御部３０１からの制御信号によるレートダウン要求により送信側が制御される。このことは、伝送レートが低い方がパケットエラーレート０％の範囲が広がる（図１５参照）ためである。

なお、以上の例では、本発明をIEEE802.11aに準拠した無線方式に適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、IEEE802.11ｂに準拠した無線方式においても適用することができる。

IEEE802.11ｂに規定されるフレーム構成の例を図１６に示す。

図１６に示されるように、フレームは、１４４ビットの「PLCPプリアンブル」、４８ビットの「PLCPヘッダ」、および「PSDU」の各フィールドを含む、PLCPプロトコルデータ単位の「PPDU」により構成されている。「PLCPプリアンブル」フィールドは、同期処理をするための信号を格納する１２８ビットの「SYNC」フィールド、およびフレーム開始、物理層に依存した有効フレームの先頭を示す１６ビットの「SFD」により構成され、「PLCPヘッダ」は、データ部の伝送速度を示すフィールドである８ビットの「SIGNAL」フィールド、高速変調方式（CCK,PBCC）を識別するフィールドである８ビットの「SERVICE」フィールド、データ部を送信するための時間を格納する１６ビットの「LENGTH」フィールド、および巡回冗長検査、誤り検出方式の１つである１６ビットの「CRC」フィールドにより構成される。「PSDU」フィールドには、例えば、１MbpsのDBPSK（差動２相位相変調）のデータが格納される。図１６においては、「PLCPプリアンブル」フィールドと「PLCPヘッダ」を合わせてロング・プリアンブルと称し、ロング・プリアンブルの長さは１９２μｓである。このようなフレーム構成であっても、本発明は適用することができる。

以上により、受信パケット１個につき、選択された一方のアンテナのみで受信するようにしたので、受信パケットごとに２つのアンテナで受信信号レベルを確認する必要が無くなり、アンテナを制御するデバイスの負荷を低減することができる。すなわち、ダイバーシティアンテナを容易、かつ最適に制御することができる。

また、常に、受信信号レベルの高いアンテナを選択するわけではなく、受信信号レベルがパケットエラー０％の範囲であれば、アンテナの切り換えを行わないようにしたので、受信信号レベルがある程度以上高くなった場合においても、受信側に歪みが生じるのを防ぐことができる。すなわち、パケットエラーを防止することができる。

さらに、受信パケットごとに片方の（１個の）アンテナで受信信号と伝送レートを確認し、その伝送レートに対応するパケットエラーが０％の範囲外である場合のみ、他方のアンテナに切り換え、受信信号レベルを確認するようにしたので、アンテナ切り換え用スイッチ３１３を１つの受信パケットを受信する間に切り換えるほど高速化する必要がなくなり、よって、コストを抑えることができる。

また、アンテナ切り換え用スイッチ３１３の制御も、パケットごとに両方のアンテナで受信する場合に較べて高速性が問われないため、制御デバイスへの負荷を抑えることができる。これらの結果から部品選定の幅も広がり、製造コストを低下させることができる。

さらに、プリアンブル信号が短い信号においても、そのプリアンブル信号間に片方のアンテナのみで受信信号レベルを確認すればよいため、プリアンブル信号の長さをきにすることなく、ダイバーシティアンテナを採用することができる。

なお、以上の例では、送信側のベースステーション１２１において、受信側からのAckに基づいて、伝送レートを下げるようにしたが、受信側が、伝送レートを下げる必要があると判断した場合に、伝送レートを下げるための指令を、送信側に送信するようにしてもよい。すなわち、Ackを受信側の表示装置１３１からの伝送レートを下げる要求と捉えることができる。

さらに、以上の例では、ダイバーシティアンテナを制御する無線通信部２１８に適用した場合について説明したが、これに限らず、ダイバーシティアンテナを制御する受信装置や通信装置であれば何でもよい。また、送信側のベースステーション１２１においても、ダイバーシティアンテナを制御する無線通信部１９３を備える送信装置であれば何でもよい。

上述した一連の処理は、ソフトウエアにより実行させることもできるし、ハードウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。

この記録媒体は、図４に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されているリムーバブルメディア２２０よりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM２１３やフラッシュメモリ２１５が含まれるハードディスクなどで構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録される制御プログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

従来のダイバーシティアンテナを制御する無線LAN装置を説明する図である。 本発明を適用した通信システムの全体の構成例を示す図である。 図２のベースステーションの構成例を示すブロック図である。 図２の表示装置の構成例を示すブロック図である。 表示装置の無線通信部とホスト通信制御部の構成例を示すブロック図である。 図５のテーブル記憶部に記憶されるテーブルを説明する図である。 ベースステーションにおけるパケット送信処理を説明するフローチャートである。 IEEE802.11aに規定されるフレーム構成の例を示す図である。 無線通信部におけるパケット受信処理を説明するフローチャートである。 無線通信部におけるパケット受信処理を説明するフローチャートである。 パケット受信の流れを説明する図である。 ホスト通信制御部におけるアンテナ切り換え判定処理を説明するフローチャートである。 ホスト通信制御部におけるアンテナ切り換え判定処理を説明するフローチャートである。 パケットエラーの範囲を説明する図である。 パケットエラーの範囲を説明する図である。 IEEE802.11bに規定されるフレーム構成の例を示す図である。

符号の説明

１９３ 無線通信部， ２１８ 無線通信部， ３０１ ホスト通信制御部， ３１１，３１２ アンテナ， ３１３ アンテナ切り換え用スイッチ， ３１５ ＲＦ／ＩＦデバイス， ３１６ ベースバンドプロセッサ， ３１７ メディアアクセスコントローラ， ３３１ アンテナ切り換え判定部， ３３２ Ack処理部， ３３３ テーブル記憶部

Claims (7)

1. 第１のアンテナまたは第２のアンテナを介して電波を受信する受信装置において、
   前記第１のアンテナまたは第２のアンテナの一方を介して受信された前記電波に含まれるプリアンブルフィールドとＳＩＧＮＡＬフィールドとデータフィールドから成るパケットを処理対象として、前記一方のアンテナに対する受信レベル、および前記処理対象に格納されている、前記電波を送信する送信装置によって設定された前記電波の伝送速度を示す伝送レートに関するビット情報を取得する取得手段と、
   複数の伝送レートごとに、パケットのエラーが略０％になる受信レベルの範囲を記憶する記憶手段と、
   前記処理対象についての、前記伝送レートに対応する、前記記憶手段に記憶されている受信レベルの範囲、および前記受信レベルに基づいて、前記一方のアンテナを他方のアンテナに切り換えるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記他方のアンテナに切り換えると判定された場合、前記処理対象のデータフィールドの受信終了タイミングと、該処理対象の次に受信されるパケットのプリアンブルフィールドの受信開始タイミングとの間の所定の期間で、前記電波を前記他方のアンテナを介して受信するように、前記アンテナの切り換えを制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする受信装置。
2. 前記判定手段は、前記受信レベルが前記範囲内である場合、前記他方のアンテナに切り換えないと判定し、前記受信レベルが前記範囲内でない場合、前記他方のアンテナに切り換えると判定し、
   前記取得手段は、
   前記パケットのそれぞれを前記処理対象とし、
   PLCPプリアンブルフィールドを前記プリアンブルフィールドをとし、PLCPヘッダを前記ＳＩＧＮＡＬフィールドとし、PSDUを前記データフィールドとするパケットであって、前記第１のアンテナまたは第２のアンテナの一方を介して受信された前記電波に含まれるパケットも、さらに前記処理対象とする
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記制御手段により前記他方のアンテナに切り換えが制御された場合、
   前記取得手段は、前記他方のアンテナを介して受信された前記電波に含まれるプリアンブルフィールドとＳＩＧＮＡＬフィールドとデータフィールドから成るパケットを新たな処理対象として、前記他方のアンテナに対する受信レベル、および前記新たな処理対象に格納されている、伝送速度を示す伝送レートに関するビット情報を取得し、
   前記判定手段は、前記他方のアンテナに対する前記受信レベルが前記範囲内でない場合、かつ、前記一方のアンテナに対する前記受信レベルが前記他方のアンテナに対する前記受信レベルより前記範囲に近いとき、前記一方のアンテナに切り換えると判定し、前記一方のアンテナに対する前記受信レベルが前記他方のアンテナに対する前記受信レベルより前記範囲に近くないとき、前記一方のアンテナに切り換えないと判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
4. 前記判定手段により前記一方のアンテナを他方のアンテナに切り換えると判定された場合、前記送信装置に、送信する前記電波の伝送レートを下げるよう要求する要求手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
5. 前記要求手段により前記伝送レートを下げるように要求した後、伝送レートが下げられた場合に、前記判定手段によってさらに判定を行う
   ことを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
6. 第１のアンテナまたは第２のアンテナを介して電波を受信する受信装置の受信方法において、
   前記第１のアンテナまたは第２のアンテナの一方を介して受信された前記電波に含まれるプリアンブルフィールドとＳＩＧＮＡＬフィールドとデータフィールドから成るパケットを処理対象として、前記一方のアンテナに対する受信レベル、および前記処理対象に格納されている、前記電波を送信する送信装置によって設定された前記電波の伝送速度を示す伝送レートに関するビット情報を取得する取得ステップと、
   記憶されている、前記処理対象についての、前記伝送レートに対応する、パケットのエラーが略０％になる受信レベルの範囲、および前記受信レベルに基づいて、前記一方のアンテナを他方のアンテナに切り換えるか否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップの処理により前記他方のアンテナに切り換えると判定された場合、前記処理対象のデータフィールドの受信終了タイミングと、該処理対象の次に受信されるパケットのプリアンブルフィールドの受信開始タイミングとの間の所定の期間で、前記電波を前記他方のアンテナを介して受信するように、前記アンテナの切り換えを制御する制御ステップと
   を含むことを特徴とする受信方法。
7. 第１のアンテナまたは第２のアンテナを介して電波を受信する処理を制御するプログラムであって、
   前記第１のアンテナまたは第２のアンテナの一方を介して受信された前記電波に含まれるプリアンブルフィールドとＳＩＧＮＡＬフィールドとデータフィールドから成るパケットを処理対象として、前記一方のアンテナに対する受信レベル、および前記処理対象に格納されている、前記電波を送信する送信装置によって設定された前記電波の伝送速度を示す伝送レートに関するビット情報を取得する取得ステップと、
   記憶されている、前記処理対象についての、前記伝送レートに対応する、パケットのエラーが略０％になる受信レベルの範囲、および前記受信レベルに基づいて、前記一方のアンテナを他方のアンテナに切り換えるか否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップの処理により前記他方のアンテナに切り換えると判定された場合、前記処理対象のデータフィールドの受信終了タイミングと、該処理対象の次に受信されたパケットのプリアンブルフィールドの受信開始タイミングとの間の所定の期間で、前記電波を前記他方のアンテナを介して受信するように、前記アンテナの切り換えを制御する制御ステップと
   を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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