JP4688812B2 - 無線伝送システム並びにそれに用いられる無線局及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線局がデータを送信する無線伝送システム並びにそれに用いられる無線局及び方法に関し、より特定的には、互いに近接する複数の無線局がデータを複局同時送信する無線伝送システム並びにそれに用いられる無線局及び方法に関する。

一般的に、無線通信において、送信された信号が複数の伝搬路を経由し、異なる伝搬時間で受信機へ到達することによって、マルチパスフェージングが生じる。マルチパスフェージングによる伝送特性の劣化を防止するために、耐マルチパス性を有する変復調方式が用いられている。

耐マルチパス性を有する変復調方式には、例えば、スペクトル拡散方式や、情報を広い周波数に渡って配置された多数のサブキャリアに分散させて伝送する直交周波数多重方式（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、伝送シンボル内に位相や振幅の冗長を加えることで耐マルチパス性を発揮させる、いわゆる耐マルチパス変調方式がある。

スペクトル拡散方式には、例えば、元の信号より広い帯域の拡散信号を掛け合わせる直接拡散方式（ＤＳＳＳ；Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）や、周波数を広い帯域に渡ってホップさせる周波数ホッピング方式（ＦＨＳＳ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）、帯域の広いインパルスで拡散するタイムホッピング方式（ＴＨＳＳ；Ｔｉｍｅ Ｈｏｐｐｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）がある。

耐マルチパス変調方式には、凸状の位相冗長を加えるＰＳＫ−ＶＰ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｖａｒｉｅｄ Ｐｈａｓｅ）方式（非特許文献１）、振幅冗長を加えるＰＳＫ−ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式（非特許文献２）がある。

また、通常のシングルキャリア変調方式を用いて無線通信した場合であっても、受信側で等化器を用いることによって、耐マルチパス性を持たせることができる。シングルキャリア変調方式を用いて無線通信し、受信側で等化器を用いる変復調方式も、耐マルチパス性を有する変復調方式である。

このような耐マルチパス性を有する変復調方式を用いて通信することによって、マルチパス波形歪みによる伝送特性の劣化を防止することができる。さらに、マルチパスを構成する各素波（遅延波）の受信機への到来時間差が適度にある場合、複数の遅延波をダイバーシチ受信（パスダイバーシチ受信）することによって、遅延波成分を分離合成することによって、伝送特性を積極的に改善することができる。

以下、パスダイバーシチによる効果が得られる到来時間差の下限値を遅延分解能と呼ぶ。また、パスダイバーシチによる効果が得られる到来時間差の上限値を遅延上限と呼ぶ。遅延分解能及び遅延上限は、用いられる変復調方式の原理上定まる場合もあり、また、変復調方式のパラメータや実装上の制約から定まる場合もある。

例えば、ＤＳＳＳ方式において、受信側で受信信号を複数遅延波成分（パス）に分離して合成（ＲＡＫＥ受信）し、パスダイバーシチ効果を得るための遅延分解能は、拡散符号の１チップ長に相当し、遅延上限は、拡散符号長に相当する。

また、ＯＦＤＭ方式の場合、信号に設定したガード区間で遅延波成分を吸収するために、遅延上限はガード時間に相当する。遅延波の伝搬時間差がガード区間以内であればシンボル間干渉が生じない、また、通常、複数のサブキャリアにまたがって誤り訂正処理を施すので、一部のサブキャリアがマルチパス歪みで誤りを生じても情報を再現することができる。一方、遅延分解能は、周波数帯域幅の逆数程度に相当する。このように、ＯＦＤＭ方式を用いる場合、ガード区間による効果と、広い周波数帯に渡って情報を散在させて回収することによる周波数ダイバーシチ効果とによって、パスダイバーシチ効果を得ることができる。

また、ＰＳＫ−ＶＰ方式やＰＳＫ−ＲＺ方式を用いる場合、遅延分解能はシンボル長の数分の１程度の時間に相当し、遅延上限は１シンボル長未満の時間に相当する。また、送信側がＰＳＫ方式やＱＡＭ方式等のシングルキャリア方式を用いる場合、受信側は、タップ付き遅延線を用いた等化器を利用して信号を復調する。この場合、遅延分解能は１シンボル長に相当し、遅延上限は、タップ数によって定まる時間に相当する。

以上のような耐マルチパス性を有する変復調方式を用いて、複数の基地局のアンテナから同一の信号を複局同時送信する際に人為的に信号を遅延させ、パスダイバーシチによる効果を得ることにより、伝送特性の積極的な改善や通信エリアの拡大等を図った無線伝送システムが、セルラー系や放送系の分野において提案されている。ただし、このような複局システムにおいても、各アンテナからの到来波の到来時間差が、上述の遅延分解能以上かつ遅延上限以下となる範囲を逸脱する地点では、パスダイバーシチによる効果を得ることができない。

それどころか、例えば、２つの局からの到来波の到来時間差が極端に短い場合、等電力の２つの遅延波が逆位相で同時に受信される地点では、信号が互いに打ち消しあってしまうため、伝送特性が大きく劣化してしまう。一方、２つの局からの到来波の到来時間差が遅延上限を越える地点においても、パスダイバーシチ効果が得られないばかりか、伝送特性が劣化してしまうことになる。そこで、従来の複局システムでは、上記の問題を生じさせないために、複局同時送信させる複数のアンテナ間の送信タイミングに適度な差を設け、パスダイバーシチによる効果を確実に発揮できるようにしている（例えば、特許文献１）。

図７５Ａは、特許文献１に記載の従来の複局同時送信システムの構成を示す図である。図７５Ａにおいて、基地局５０は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いて移動端末と通信する。遠隔アンテナシステム５２−１〜５２−ｎは、基地局と図示しない移動端末との間に介在し、基地局及び移動局間で送信される信号を中継する。遠隔アンテナシステム５２−１〜５２−ｎは、基地局５０から遠く離れた所定の位置に配置されている。遠隔アンテナシステム５２−１〜５２−ｎは、高利得アンテナ５４−１〜５４−ｎと、遅延素子５６−１〜５６−ｎと、遠隔アンテナ５８−１〜５８−ｎとを含む。

基地局５０から送信された信号は、高利得アンテナ５４−１〜５４−ｎで受信され、増幅された後、遅延素子５６−１〜５６−ｎで各々所定時間遅延され、遠隔アンテナ５８−１〜５８−ｎから送信される。このシステムでは、拡散符号の１チップ時間より若干大きい時間（τ）の倍数で各々異なる遅延時間となる遅延素子５６−１〜５６−ｎを各遠隔アンテナシステム５２−１〜５２−ｎに設けている。これにより、例えば遠隔アンテナ５８−１〜５８−５の各々がカバーするエリアを図７５ＢのＥ５８−１〜Ｅ５８−５のように形成した場合に、隣接するローカルアンテナから信号がほぼ等電力で到来するローカルアンテナからほぼ等距離のエリアオーバーラップ地点における到来波の到来時間差を適度な値（この場合には、τ〜３τ程度）にして、複局同時送信によるパスダイバーシチを確実に得ることができる。

一方で、近年、複数の無線局がお互いにデータを中継し合うことによって無線通信を行うマルチホップシステムが研究されている。図７６は、特許文献２に記載の従来の無線伝送システムの構成を示す図である。図７６において、無線伝送システムは、６つの無線局１７−１〜１７−６を備える。図７７は、図７６に示す各無線局が伝送するパケットの送信タイミングを模式的に示す図である。

まず、無線局１７−１は、ブロードキャスト用のパケットを送信する。無線局１７−１が送信したパケットを受信することができるのは、無線局１７−１の近傍に位置する無線局１７−２及び１７−３である。無線局１７−２及び１７−３は、パケットの受信が完了したタイミングから、所定の送信タイミングまで送信待ちし、同時にパケットを送信する。

次に、無線局１７−２及び１７−３が送信したパケットを受信することができるのは、無線局１７−４及び１７−５である。無線局１７−４及び１７−５も、パケットの受信が完了したタイミングから所定の送信タイミングまで送信待ちし、同時にパケットを送信する。そして、無線局１７−６が、無線局１７−４及び１７−５が送信したパケットを受信する。このように、特許文献２では、マルチホップシステムにおいて、耐マルチパス性を有する直交周波数多重方式（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いることによって、複数の無線局が同時に同じパケットを送信しても干渉が生じない。また、無線局１７−１から順に１局ずつ１７−２、１７−３、１７−４、１７−５、１７−６の順にマルチホップ伝送する場合に比べて、ブロードキャスト用のパケット伝送に要する時間を短縮することができるため、伝送効率を向上させることができる。

このように、特許文献２に記載の従来の無線伝送システムによれば、複数の無線局が耐マルチパス性を有する変復調方式を用いて、効率よくマルチホップ伝送することができる。
特許第３３２５８９０号明細書 特開２０００−１１５１８１号公報 Ｈ．タカイ（Ｈ．Ｔａｋａｉ），「ビーイーアール パフォーマンス オブ アンチマルチパス モジュレーション スキーム ピーエスケー・ブイピー アンド イッツ オプティマム フェーズウェーブフォーム（ＢＥＲ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ａｎｔｉ−Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ ＰＳＫ−ＶＰ ａｎｄ ｉｔｓ Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｈａｓｅ−Ｗａｖｅｆｏｒｍ）」，アイトリプルイー トランス・ブイイーエイチ・テクノロジー（ＩＥＥＥ，Ｔｒａｎｓ．Ｖｅｈ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．），Ｖｏｌ．ＶＴ−４２，１９９３年１１月，ｐ６２５−６３９ Ｓ．アリヤビスタクル（Ｓ．Ａｒｉｙａｖｉｓｉｔａｋｕｌ），Ｓ．ヨシダ（Ｓ．Ｙｏｓｈｉｄａ），Ｆ．イケガミ（Ｆ．Ｉｋｅｇａｍｉ），Ｋ．タナカ（Ｋ．Ｔａｎａｋａ），Ｔ．タケウチ（Ｔ．Ｔａｋｅｕｃｈｉ），「ア パワーエフィシェント リニア ディジタル モジュレータ アンド イッツ アプリケーション トゥー アン アンチマルチパス モジュレーション ピーエスケー・アールゼット スキーム（Ａ Ｐｏｗｅｒ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｌｉｎｅａｒ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ａｎ ａｎｔｉ−ｍｕｌｔｉｐａｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ＰＳＫ−ＲＺ ｓｃｈｅｍｅ）」，プロシーディングズ・オブ・アイトリプルイー・ビークラー・テクノロジー・カンファレンス・１９８７（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＩＥＥＥ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ １９８７）、１９８７年６月、ｐ６６−７１ Ｓ．アリヤビスタクル（Ｓ．Ａｒｉｙａｖｉｓｉｔａｋｕｌ），Ｓ．ヨシダ（Ｓ．Ｙｏｓｈｉｄａ），Ｆ．イケガミ（Ｆ．Ｉｋｅｇａｍｉ），Ｔ．タケウチ（Ｔ．Ｔａｋｅｕｃｈｉ），「ア ノベル アンチマルチパス モジュレーション テクニック ディーエスケー（Ａ Ｎｏｖｅｌ Ａｎｔｉ−Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ＤＳＫ）」，アイトリプルイー・トランス・コミュニケーション（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ），Ｖｏｌ．ＣＯＭ−３５，Ｎｏ．１２，１９８７年１２月，ｐ１２５２−１２６４

通常、マルチホップシステムは、互いに近接する無線局を用いて構築されるため、パケットを複局同時送信する無線局から受信局までの伝搬行路長は、どの局からもほぼ同一となる。したがって、特許文献２に記載の従来の無線伝送システムにおいても、複局同時送信する無線局（例えば、無線局１７−４及び１７−５）において、パケットを送信するタイミングに適度な差を設けていない場合、上述のように、２つの遅延波が逆位相であると互いに打ち消し合うため、パスダイバーシチによる効果を得ることができない。

しかしながら、特許文献２は、パケット伝送に要する時間を短縮し、伝送効率を高めることを目的としているため、パスダイバーシチ効果を確実に得ることについてはなんら考慮されていない。それ故、特許文献２には、無線局間に適度な送信タイミング差を確実に設ける方法についてはなんら述べられていない。

また、特許文献１に記載の従来の複局同時送信システムは、放送系やセルラー系の無線システムのように、信号の送信元が常に１つの基地局であり、基地局から送信された信号を複局同時送信するアンテナの配置や、伝送ルートが固定されているシステムを意図したものである。したがって、送信元となる無線局や信号を中継する無線局が移動することによって、複局同時送信する無線局の数（複局数）や、伝送ルートが変動したりする場合については、なんら考慮されていない。したがって、特許文献１に記載の従来の複局同時送信システムを、複局同時送信する無線局や伝送ルートが変動するマルチホップシステムに適用した場合、以下のような問題が生じる。

図７８Ａ〜７８Ｃは、特許文献１に記載の複局同時送信システムを、複局数や伝送ルートが変動するマルチホップシステムに適応した場合の問題点を説明するための図である。図７８Ａに示す無線局１７−１〜１７−ｎ（ｎ：１以上の自然数）は、図７８Ｂ又はＣに示すように、それぞれ通信エリアＥ１７−１〜１７−ｍ（ｍ：１以上ｎ以下の自然数）を形成する。

例えば、図７８Ａのように、ｎ個の無線局１７−１〜１７−ｎには、それぞれτの倍数の遅延時間が割り当てられており、無線局１７−１〜１７−ｎは、割り当てられた遅延時間をパケットに与えて中継伝送するものとする。遅延時間τは、遅延分解能以上の時間である。

例えば、各無線局１７−１〜１７−６が、図７８Ｂに示す位置関係にある場合、無線局１７−１が送信した中継伝送されるべきパケット（以下、ブロードキャストパケットと呼ぶ）は、無線局１７−２及び１７−３によって複局同時送信され、次いで、無線局１７−４及び１７−５によって再度複局同時送信される。この場合、無線局１７−２〜１７−５には、それぞれ２τ〜５τの遅延が設定されているため、複局同時送信時の各パスの到来時間差はτとなって、パスダイバーシチによる効果を得ることができる。

しかしながら、無線局の移動や交換などによって、無線局１７−１〜１７−５及び１７−ｍが、図７８Ｃの位置関係で存在する場合も起こり得る。この場合、無線局１７−２が送信したブロードキャストパケットは、無線局１７−１及び１７−５によって複局同時送信される。しかしながら、無線局１７−１に割り当てられた遅延時間τと、無線局１７−５に割り当てられた遅延時間５τとでは、４τの時間差があるため、４τが遅延上限を超える場合、パスダイバーシチによる効果を得ることができない。したがって、無線局１７−１及び１７−５から送信されてきたパケットを受信するはずの無線局１７−３及び１７−ｍは、ブロードキャストパケットを受信することができなくなってしまう。一方、４τが遅延上限以下である場合、無線局１７−３及び１７−ｍが送信するブロードキャストパケットは、時間差（ｍ−３）τで再度複局同時送信される。しかしながら、この場合においても、（ｍ−３）τが遅延上限を超える場合、やはりパスダイバーシチによる効果を得ることができず、無線局１７−４は、ブロードキャストパケットを受信することができない。

また、無線局の位置関係に関わらず、複局同時送信時に、上述のような遅延上限を越える問題を生じさせないために、例えば、無線局１７−１〜１７−ｋ（ｋ：１以上ｎ以下の自然数）に、遅延上限がｋτ以上（ｋ＋１）τ未満となるような変復調方式を用いて、パケットをマルチホップ伝送することが考えられる。この場合、図７９Ａに示すように、無線局ＩＤ番号がｍである無線局１７−ｍに対して、遅延時間ｊτ（ｊ：ｍをｋで割った余り）を割り当てることも考えられる。しかしながら、この場合にも、同じ遅延時間に設定される無線局が生じ得るため、例えば、図７９Ｂのように、パケットを複局同時送信する無線局１７−ａ及び無線局１７−ｂに同一の遅延時間が割り当てられていた場合、無線局１７−４及び１７−５に無線局１７−ａ及び無線局１７−ｂからの到来波が到来するタイミングが同一になってしまうため、パスダイバーシチによる効果を得ることができない。

上記の方法で設定できる遅延量の数は、遅延上限を遅延分解能で除した値程度に抑えられる。したがって、遅延上限が無限に大きいか、又は、遅延分解能が無限に小さい場合、上記のような問題は生じない。しかしながら、実際には、変復調方式のパラメータや実装上の制約から、遅延分解能と遅延上限とが変復調方式ごとに必ず存在するため、マルチホップシステムの複局同時送信に特許文献１に記載の従来の複局同時送信システムを適用すると、上述のように、パスダイバーシチ効果を得ることができない場合が生じてしまう。

それゆえに、本発明の目的は、近接して配置されている複数の無線局が同一データを伝送する複局同時送信システムにおいて、無線局の位置関係や、データを複局同時送信する無線局数が変化しても、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる無線伝送システム並びにそれらに用いられる無線局及び方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明の第１の局面は、データを無線によって複局同時送信することができる無線伝送システムである。無線伝送システムは、データを送受信するための複数の無線局を備えており、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成している。複数の無線局の内、少なくとも１つの無線局は、自局又は他局が送信する複局同時送信要求パケットに対する応答パケットに応じて、無線伝送システムにおいて複局同時送信が行われる際の基準タイミングからの複数の遅延量を決定する。複数の遅延量において、各遅延量の差は、所定の遅延分解能以上に設定されている。複数の遅延量の内、最大値と最小値との差は、所定の遅延上限以下に設定されている。

本発明の第１の局面によれば、複局同時送信する無線局に割り当てられる各遅延量は、データを複局同時送信する前に、複局同時送信要求パケットに対する応答パケットに応じて決定される。各遅延量は、それぞれの差が所定の遅延分解能以上となり、最大値と最小値との差が所定の遅延分解能以下となるように設定されている。したがって、複局同時送信可能な無線局の位置関係や数が変動したとしても、適度な到来時間差のマルチパスが発生した状態で、受信側の無線局にデータが到達することとなる。本発明の無線伝送システムは、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成しているので、適度な到来時間差のマルチパスが発生した状態において、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。

具体的には、所定の遅延分解能及び所定の遅延上限は、それぞれ、受信側の無線局が複数の遅延波をパスダイバーシチ受信することができる値に設定されている。

本発明のシステムを設計する場合、このような値は、パスダイバーシチのためのシステムをどのように構成するかによって容易に決定される。したがって、容易に、パスダイバーシチによる効果を得ることができる無線伝送システムを構築することが可能である。

一実施形態において、複数の無線局は、ある通信エリア内に存在する少なくとも１つの端末局を管理するための複数の管理局を含む。各管理局は、通信に先立ち、通信可能な状態を確立するためのネゴシエーションパケットとして、複局同時送信要求パケット及び応答パケットを送受信する。少なくとも１つの無線局は、複数の管理局の内、複局同時送信する管理局に対してデータを送信する送信元の管理局である。送信元の管理局は、ネゴシエーションパケットに基づいて、複局同時送信可能な管理局を認識し、認識した管理局によって複局同時送信される際の複数の遅延量を決定する遅延量決定部を含む。

これにより、無線伝送システムに存在する全ての管理局に遅延量決定部を設ける必要がない。したがって、遅延量決定部を有しない簡易な構成の管理局からも、適切なタイミングでデータを複局同時送信することができる。

一実施形態において、複数の無線局は、ある通信エリア内に存在する少なくとも１つの端末局を管理するための複数の管理局を含む。各管理局は、通信に先立ち、通信可能な状態を確立するためのネゴシエーションパケットとして、複局同時送信要求パケット及び応答パケットを送受信する。少なくとも１つの無線局は、複数の管理局の内、ネゴシエーションパケットに基づいて複局同時送信可能な管理局となった各管理局である。各管理局は、それぞれ、自局のデータに与える遅延量を決定する。

これにより、各管理局が独立して遅延量を決定するため、他の管理局に割り当てる遅延量を通知し合う必要がない。したがって、伝送効率の低下を防止することができる。

一実施形態において、無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、パケットを宛先の無線局に伝送するシステムである。複数の無線局は、送信元の無線局、パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含む。各無線局は、複局同時送信すべきパケットがある場合、他の無線局に対して複局同時送信することを要求する複局同時送信要求パケットをブロードキャストする同報通信部と、複局同時送信要求パケットを受信した場合、複局同時送信要求パケットに対する同報応答パケットを生成して送信する同報応答パケット生成送信部と、同報応答パケットを受信した場合、同報応答パケットに基づいて、複局同時送信が可能な無線局を決定する複局同時送信局決定部と、複局同時送信局決定部が決定した複局同時送信が可能な無線局によって複局同時送信されるパケットについて、複数の遅延量を決定する遅延量決定部と、自局が送信元の無線局である場合、複局同時送信すべきパケットの宛先の無線局からの同報応答パケットを受信したら、他の無線局に対して複局同時送信を取りやめることを通知する複局同時送信中止部とを含む。

これにより、中継する無線局を介さず送信元の無線局から直接宛先の無線局に複局同時送信すべきパケットが届いた場合、不必要な複局同時送信を行うことを防止することができる。なお、複局同時送信の中止は、例えば、他の無線局に複局同時送信を取りやめることを通知する複局同時送信中止パケットを送信することで実現される。あるいは、自局宛の遅延量が含まれる遅延量通知パケットを受信した無線局のみ複局同時送信することと予め定めておき、送信元の無線局が宛先の無線局からの応答パケットを受信した場合には、遅延量通知パケットを送信しないこととしておくことでも、複局同時送信の中止は実現される。

一実施形態において、無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、パケットを宛先の無線局に伝送するシステムである。複数の無線局は、送信元の無線局、パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含む。各無線局は、複局同時送信すべきパケットがある場合、他の無線局に対して複局同時送信することを要求する複局同時送信要求パケットをブロードキャストする同報通信部と、複局同時送信要求パケットを受信した場合、複局同時送信要求パケットに対する同報応答パケットを生成して送信する同報応答パケット生成送信部と、同報応答パケットを受信した場合、同報応答パケットに基づいて、複局同時送信が可能な無線局を決定する複局同時送信局決定部と、複局同時送信局決定部が決定した複局同時送信が可能な無線局によって複局同時送信されるパケットについて、複数の遅延量を決定する遅延量決定部と、自局が送信元の無線局である場合、複局同時送信すべきパケットの宛先の無線局からの同報応答パケットを受信した中継局から、宛先の無線局からの同報応答パケットを受信した旨の通知を受けたら、他の無線局に対して複局同時送信を取りやめることを通知する複局同時送信中止部とを含む。

これにより、宛先の無線局に複局同時送信すべきパケットが届いた場合、不必要な複局同時送信を行うことを防止することができる。

具体的には、複局同時送信要求パケットは、各無線局が使用する通信チャネルに関するチャネル情報パケットであるとよい。

これにより、チャネル情報パケットを、複局同時送信要求パケットの用途に使用することで、複局同時送信時のタイミング調整専用のパケットを送受信する手順を削減できる。したがって、各無線局に割り当てる遅延量を効率良く決定することができる。

一実施形態において、複数の無線局は、ある通信エリア内に存在する少なくとも１つの端末局を管理するための複数の管理局を含む。各管理局は、通信に先立ち、通信可能な状態を確立するためのネゴシエーションパケットとして、複局同時送信要求パケット及び応答パケットを送受信する。少なくとも１つの無線局は、複数の管理局のいずれかである。少なくとも１つの無線局は、ネゴシエーションパケットに基づいて、複局同時送信可能な管理局を認識し、認識した管理局によって複局同時送信される際の複数の遅延量を決定する遅延量決定部を含む。

これにより、データを複局同時送信する前に、管理局が共通の情報を送受信することを利用し、複局同時送信時における各管理局の送信タイミングを常に適切に決定することができる。したがって、複局同時送信が可能な管理局数が変化しても、複局同時送信時に適度な到来時間差のマルチパスを発生させることができるため、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。

一例として、複局同時送信要求パケットは、複局同時送信の可否に関わらず送信される送信要求パケットＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）であり、同報応答パケットは、送信要求パケットＲＴＳに対する応答パケットＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）であるとしてもよい。

このように、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格を用いた無線ＬＡＮシステムなどでパケットの衝突回避の用途に使用されているパケットを、複局同時送信のタイミング調整に使用することで、複局同時送信時のタイミング調整専用のパケットを送受信する手順を削減できる。したがって、各無線局に割り当てる遅延量を効率良く決定することができる。

他の例として、複局同時送信要求パケットは、複局同時送信すべきパケット又は複局同時送信すべきパケットの一部であるとしてもよい。

このように、複局同時送信すべきパケットそのものを複局同時送信要求パケットとして使用することで、複局同時送信時のタイミング調整専用のパケットを送受信する手順を削減できる。したがって、各無線局に割り当てる遅延量を効率良く決定することができる。

一実施形態において、無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、パケットを宛先の無線局に伝送するシステムである。複数の無線局は、送信元の無線局、パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含む。各無線局は、複局同時送信すべきパケットがある場合、他の無線局に対して複局同時送信することを要求する複局同時送信要求パケットをブロードキャストする同報通信部と、複局同時送信要求パケットを受信した場合、複局同時送信要求パケットに対する同報応答パケットを生成して送信する同報応答パケット生成送信部と、同報応答パケットを受信した場合、同報応答パケットに基づいて、複局同時送信が可能な無線局を決定する複局同時送信局決定部と、複局同時送信局決定部が決定した複局同時送信が可能な無線局によって複局同時送信されるパケットについて、複数の遅延量を決定する遅延量決定部と、送信元の無線局から複局同時送信要求パケットを受信した場合、自局が送信元の無線局から送信されるパケットを中継することができるか否かを判断する中継可否判断部とを含む。同報応答パケット生成送信部は、中継可否判断部の判断結果を含む同報応答パケットを生成して送信する。

これにより、無線局は、複局同時送信が可能な無線局の数を正確に把握することができる。したがって、複局同時送信が可能な無線局に適切な遅延量を割り当てることができるため、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。また、複局同時送信機能を有する無線局であっても、自局の電源容量の残量不足や負荷状況に応じて、複局同時送信に参加しないことも可能となるため、柔軟な複局同時送信システムを構築できる。

一実施形態において、無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、パケットを宛先の無線局に伝送するシステムである。複数の無線局は、送信元の無線局、パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含む。各無線局は、複局同時送信すべきパケットがある場合、他の無線局に対して複局同時送信することを要求する複局同時送信要求パケットをブロードキャストする同報通信部と、複局同時送信要求パケットを受信した場合、複局同時送信要求パケットに対する同報応答パケットを生成して送信する同報応答パケット生成送信部と、同報応答パケットを受信した場合、同報応答パケットに基づいて、複局同時送信が可能な無線局を決定する複局同時送信局決定部と、複局同時送信局決定部が決定した複局同時送信が可能な無線局によって複局同時送信されるパケットについて、複数の遅延量を決定する遅延量決定部と、送信元の無線局から複局同時送信要求パケットを受信した場合、自局が送信元の無線局から送信されるパケットを中継することができるか否かを判断する中継可否判断部とを含む。中継可否判断部によって中継送信可能であると判断された場合、同報応答パケット生成送信部は、同報応答パケットを生成して送信する。

これにより、無線局は、複局同時送信が可能な無線局の数を正確に把握することができる。したがって、複局同時送信が可能な無線局に適切な遅延量を割り当てることができるため、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。さらにまた、複局同時送信要求パケットを受信した全ての無線局が同報応答パケットを返送し、そのパケットの内容から複局同時送信が可能な無線局の数を把握する場合に比べ、中継送信可能な局のみが応答同報パケットを返送することで、同報応答パケットの衝突確率を低減できるため、より確実に複局同時送信が可能な無線局の数を把握することができる。

好ましくは、少なくとも１つの無線局は、複局同時送信可能な無線局の数に応じて、遅延量を決定するとよい。

これにより、複局同時送信が可能な無線局数に応じた最適な遅延量を決定することができる。したがって、複局同時送信が可能な無線局の数が変動しても、複局同時送信時に、複局数に応じた適度な到来時間差のマルチパスを発生させることができるため、パスダイバーシチによる効果を常に最大限に得ることができる。

好ましくは、少なくとも１つの無線局は、複局同時送信することができる無線局に対して、遅延量を通知するとよい。

これにより、無線伝送システムに存在する全ての無線局に遅延量決定手段を設ける必要がない。したがって、遅延量決定手段を有しない簡易な構成の無線局からも、適切なタイミングでパケットを複局同時送信することができる。

また、データを複局同時送信可能な無線局に送信した送信元の無線局は、複数の遅延量の内、自局に割り当てられている遅延量に基づいて、データを再送信してもよい。

これにより、送信元の無線局の他に、複局同時送信が可能な無線局が１つの場合でも、送信元の無線局がパケットを再送信するため、マルチパスを発生させて、パスダイバーシチによる効果を確実に発揮させることができる。

一実施形態において、複数の遅延量の内、データを複局同時送信可能な無線局に送信する送信元の無線局に対してデータを再送信する際に割り当てるべき遅延量は、送信元の無線局によって決定される。送信元の無線局は、自局以外の複局同時送信が可能な無線局の遅延量を０とし、データを割り当てられた遅延量に基づいて再送信する。

これにより、送信元の無線局からのパケットを中継する無線局が１つの場合でも、送信元の無線局がパケットを再送信するため、マルチパスを発生させて、パスダイバーシチによる効果を確実に発揮させることができる。また、送信元の無線局以外の複局同時送信が可能な無線局、すなわちパケットを中継する無線局は、自局宛の遅延量が含まれる遅延量通知パケットを受信しなかった場合、遅延量を０として複局同時送信することと予め定めておけば、中継する無線局に遅延量を通知する必要がないため、伝送効率の低下を抑制することができる。

好ましくは、少なくとも１つの無線局は、応答パケットを受信した順に、遅延量を決定するとよい。

これにより、応答パケットを送信した順序に基づいて、複局同時送信可能な無線局が自局に割り当てる遅延量をそれぞれ決定するため、遅延量を通知する手順が不要となる。したがって、伝送効率の低下を抑制することができる。

好ましくは、複局同時送信する無線局は、少なくとも１つの無線局によって決定された遅延量を記録するための遅延量記録テーブルを格納する格納部を含む。複局同時送信する無線局は、遅延量記録テーブルを参照して、自局に割り当てられている遅延量だけ遅延させたタイミングで、複局同時送信すべきデータを送信するとよい。

これにより、無線局は、遅延量が記録された遅延量記録テーブルを保持しているため、複局同時送信が可能な無線局に変動がない限り、遅延量を再度設定する必要がない。したがって、遅延量を通知するために必要な情報を送受信する回数を最低限に抑えることができるため、伝送効率の低下を抑制することができる。

一例として、遅延量記録テーブルには、自局に割り当てられた遅延量のみが記録されている。

これにより、複局同時送信可能な無線局数が増加しても、遅延量記録テーブルを格納するために必要なメモリ容量の増加を抑制することができる。

他の例として、遅延量記録テーブルには、複局同時送信する全ての無線局に割り当てられた遅延量が記録されている。

これにより、複局同時送信が可能な無線局に変動があった場合における遅延量の変更手順を予め決定しておくことによって、他局の遅延量を通知する場合に比べ、複局同時送信が可能な無線局に変動があった場合の変更手順を簡素化することができる。したがって、伝送効率の低下を抑制することができる。

一実施形態において、各無線局は、複局同時送信が可能な無線局に対して、複局同時送信すべきパケットを送信するパケット送信部と、複局同時送信が可能な場合、他の無線局が送信した複局同時送信すべきパケットを受信するパケット受信部と、遅延量だけ遅延させたタイミングをデータの送信タイミングとする送信タイミング制御部と、パケット受信部によって受信されたパケットを、送信タイミング制御部によって決定された送信タイミングに送信する複局同時送信部とを含む。

これにより、予め各無線局が複局同時送信すべきデータとして保有しているデータ以外に、他の無線局から送信されてきたパケットに含まれるデータを適切なタイミングで複局同時送信することができる。

好ましくは、少なくとも１つの無線局は、複局同時送信が可能な無線局の数が最大有効ブランチ数よりも多い場合、複局同時送信が可能であると決定する無線局の数を最大有効ブランチ数以下にするとよい。

このように、複局同時送信する無線局の数を制限することによって、無線局に必要以上の負荷をかけることなく、効率良く複局同時送信を実施できる。

好ましくは、無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、パケットを宛先の無線局に伝送するシステムである。複数の無線局は、送信元の無線局、パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含む。各無線局は、複局同時送信すべきパケットがある場合、複局同時送信要求パケットに対する他の無線局が送信した応答パケットを最大有効ブランチ数よりも多く受信した場合、応答パケットを送信しない。

このように、同報応答パケットの送信を制限することによって、不要な同報応答パケットの送信を防止できる。したがって、無線局に必要以上の負荷をかけることなく、また他の無線システムへの干渉を抑えながら、効率良く複局同時送信を実施できる。

好ましくは、少なくとも１つの無線局は、複局同時送信が可能な管理局の数が最大有効ブランチ数よりも多い場合、決定する遅延量の数を最大有効ブランチ数以下にするとよい。

これにより、複局同時送信が可能な無線局の数が、パスダイバーシチによる効果に寄与する最大の有効ブランチ数よりも多い場合であっても、複局同時送信時に最大の有効ブランチ数に相当する数のタイミングに到来波を集中させて宛先の無線局で受信させることができる。したがって、無線伝送システムの最大有効ブランチ数に制限がある場合においても、パスダイバーシチ効果を確実に得ることができる。

また、本発明の第２の局面は、データを無線によって複局同時送信することができる無線伝送システムで用いられる無線局である。無線伝送システムは、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成している。本発明の無線局は、自局又は他局が送信する複局同時送信要求パケットに対する応答パケットを受信する応答パケット受信部と、応答パケット受信部によって応答パケットが受信されたのに応じて、無線伝送システムにおいて複局同時送信が行われる際の基準タイミングからの複数の遅延量を決定する遅延量決定部とを含む。複数の遅延量において、各遅延量の差は、所定の遅延分解能以上に設定されており、複数の遅延量の内、最大値と最小値との差は、所定の遅延上限以下に設定されている。

また、本発明の第３の局面は、データを無線によって複局同時送信することができる無線伝送システムで用いられる方法である。無線伝送システムは、データを送受信するための複数の無線局を備えており、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成している。当該方法において、複数の無線局の内、少なくとも１つの無線局によって、自局又は他局が送信する複局同時送信要求パケットに対する応答パケットに応じて、無線伝送システムにおいて複局同時送信が行われる際の基準タイミングからの複数の遅延量が決定される。複数の遅延量において、各遅延量の差は、所定の遅延分解能以上に設定されており、複数の遅延量の内、最大値と最小値との差は、所定の遅延上限以下に設定されている。

以上、本発明によれば、近接して配置されている複数の無線局が同一データを伝送する複局同時送信システムにおいて、無線局の位置関係や、データを複局同時送信する無線局数が変化しても、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる無線伝送システム並びにそれに用いられる無線局及び方法が提供される。

本発明のこれら及び他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本明細書において、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成している無線伝送システムのことを、耐マルチパス性を発揮する変復調方式を用いてデータを送受信することができるシステムと定義する。パスダイバーシチのためのシステムの例としては、（１）送信側の無線局においてスペクトル拡散方式（たとえば、ＤＳＳＳ方式、ＦＨＳＳ方式、ＴＨＳＳ方式）を用いてデータが変調され、受信側の無線局においてスペクトル拡散方式を用いてデータが復調されるシステム、（２）送信側の無線局においてＯＦＤＭ方式を用いてデータが変調され、受信側の無線局においてＯＦＤＭ方式を用いてデータが復調されるシステム、（３）送信側の無線局において耐マルチパス変調方式（たとえば、ＰＳＫ−ＶＰ方式、ＰＳＫ−ＲＺ方式、ＤＳＫ方式）を用いてデータが変調され、受信側の無線局において耐マルチパス変調方式に対応する復調方式を用いてデータが復調されるシステム、（４）送信側の無線局においてシングルキャリア変調方式（たとえば、ＰＳＫ方式、ＱＡＭ方式）を用いてデータが変調され、受信側の無線局において等化器を用いてデータが復調されるシステムを想定する。なお、本発明において、パスダイバーシチのためのシステムは、上記の例に限定されるものではなく、将来出現するパスダイバーシチのためのシステムも、本発明の範囲に含まれる。

（第１の実施形態）
図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る無線伝送システムの構成の一例を示す図である。図１Ａにおいて、無線伝送システムは、無線局である管理局１〜３と、無線局である端末局１０−１〜１０−ｎ、２０−１〜２０−ｎ及び３０−１〜３０−ｎとを備える。図１Ｂは、図１Ａに示す管理局１〜３及び端末局の位置関係を示す図である。

管理局１〜３は、それぞれ通信エリアＥ１〜Ｅ３を形成し、各通信エリア内に存在する端末局と無線を介して接続されている。管理局１〜３は、各通信エリア内に存在する端末局に対して、チャネル割り当てなどを行う。なお、通信エリアＥ１〜Ｅ３は、管理局１〜３が単局でパケットを送信する場合（単局送信）の通信エリアを示す。通信エリアＥ１には、端末局１０−１〜１０−ｎが存在し、通信エリアＥ２には、端末局２０−１〜２０−ｎが存在する。また、通信エリアＥ３には、端末局３０−１〜３０−ｎが存在する。なお、各端末局１０−１〜１０−ｎ、２０−１〜２０−ｎ及び３０−１〜３０−ｎを特に区別する必要がない場合、端末局１１と総称する。また、端末局と管理局とを特に区別する必要がない場合、無線局と総称する。

管理局１〜３及び端末局１１は、受信側において復調されることによって耐マルチパス性を発揮する変復調方式を用いてパケットを送受信する。

本実施形態では、耐マルチパス性を有する変復調方式として、ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いてデータを送信する場合を例に説明する。

管理局１〜３は、ネゴシエーション区間（以下、ネゴ区間と呼ぶ）において、システム間調停（以下、ネゴシエーションと呼ぶ）し、エリア間におけるチャネル干渉を回避する。ネゴ区間は、共通チャネル上に定期的に設けられている区間である。具体的には、管理局１〜３は、管理局１〜３間で共通に用いられる共通チャネルを用い、通信に先立ち、互いに自局エリアで使用するチャネル情報や、自局ＩＤ、自局が管理する端末局ＩＤ、システムを同期させるためのビーコン情報などの情報を含む通信可能な状態を確立するためのネゴシエーションパケット（以下、チャネル情報パケットと呼ぶ）を送受信する。なお、チャネル情報パケットは、上述したチャネル情報や自局ＩＤなどの情報を全て含んでいる必要はなく、１つの情報のみを含んでいてもよい。共通チャネルは、システムを制御するためのチャネルであり、一般的な無線伝送システムにおいて用いられるシステム制御用の共通チャネルと同様である。また、共通チャネルは、一般的なデータ伝送に用いられてもよい。チャネル情報パケットを受信した管理局は、チャネル情報パケットを正常に受信できたことを周囲に通知する応答パケットを生成し、チャネル情報パケットの送信元の管理局に送信する。なお、応答パケットはネゴ区間において送受信されるパケットであるので、ネゴシエーションパケットである。

なお、本実施形態では、管理局同士は、ＦＤＭＡシステムの周波数チャネルを用いて通信するものとして説明するが、ＴＤＭＡシステムのタイムスロット、ＣＤＭＡシステムなどの拡散コードを用いてもよい。

また、本実施形態では、管理局は、自局が管理する端末局同士が通信する場合に常に介在する集中制御局であるものとして説明する。ただし、管理局が有する機能はこれに限られず、例えば、管理局は他のシステムとのネゴシエーションや、他のシステムへのデータの中継のみを行い、同じ管理局下に存在する端末同士は管理局を介さずに通信することとしてもよい。また、管理局は、最初から決まっている必要はなく、例えば、１つの無線システムを構成する無線局（例えば、図１の無線局１０−１、無線局１０−ｎ、無線局１）のうち、管理局になり得る機能を有する無線局が管理局となることを宣言することで決めればよい。なお、１つの無線システム内に管理局になり得る機能を有する無線局が複数ある場合には、例えば、最初に管理局となることを宣言した無線局が管理局となればよい。

管理局１〜３は、自局が形成する通信エリア内に、新たにシステムを構築する管理局が発生し、パケットの中継送信が可能な管理局の数が２つ以上になると、パケットの複局同時送信が可能であると判断する。管理局１〜３は、他の管理局がパケットを中継送信する際にパケットに与えるべき遅延量を複数の候補値から選択して決定する。そして、管理局１〜３は、複局同時送信が可能な他の管理局に決定した遅延量を通知する。このとき、管理局１〜３が決定する複数の遅延量は、各遅延量の差が所定の遅延分解能以上になり、かつ、複数の遅延量の内の最大値と最小値との差が所定の遅延上限以下になるように設定されている。所定の遅延分解能及び所定の遅延上限は、それぞれ、受信側においてパスダイバーシチによる効果が得られる値、すなわち、受信側の無線局が複数の遅延波をパスダイバーシチ受信することができる値に設定されている。以下、管理局１〜３が、パケットを複局同時送信する他の管理局がパケットに与えるべき遅延量を通知するために生成して送信するパケットを、遅延量通知パケットと呼ぶ。

また、管理局１〜３は、他の管理局又は端末局から受信したパケットが中継送信する必要があるパケット（以下、ブロードキャストパケットと呼ぶ）である場合、ブロードキャストパケットを送信する基準となるタイミング（以下、基準タイミングと呼ぶ）から、他局から通知されてきた遅延量だけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとする。そして、管理局１〜３は、送信開始タイミングになると、ブロードキャストパケットを中継送信する。これにより、複局同時送信時に、任意の受信点において適度な到来時間差を持つマルチパスを発生させることができるため、ブロードキャストパケットを受信する無線局（以下、受信局と呼ぶ）において、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。

図２は、本システムにおいて送受信されるパケットの構成例を示す図である。図２に示すパケットは、プリアンブル（ＰＲ）と、ユニークワード（ＵＷ）と、パケット識別子と、宛先局アドレスと、送信元アドレスと、送信元管理局アドレスと、情報データと、ＣＲＣとからなる。

プリアンブルは、利得制御やクロック再生、周波数制御等のために用いられる。ユニークワードは、フレーム種別の判定や、フレーム同期に用いられる。送信元アドレスは、パケットの送信元である無線局のアドレスである。宛先局アドレスは、パケットの送信先である無線局のアドレスである。送信元管理局アドレスは、他の管理局に複局同時送信させるためのパケットを送信する管理局のアドレスが記録されるためのものである。本実施形態では、送信元管理局アドレスとして、送信元管理局のＩＤが記録されるものとして説明する。以下、複局同時送信が可能な管理局のうち、最も早くパケットを受信した管理局のＩＤを送信元管理局ＩＤと呼ぶ。情報データは、送信すべきデータの本体である。パケット識別子は、パケットを識別するために用いられる。ＣＲＣは、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号であって、誤り検出に用いられる。

図３Ａ及びＢは、本実施形態におけるマルチホップ伝送の一例を示す図である。図３Ａ及びＢにおいて、管理局１〜３は、パスダイバーシチ効果が発揮できる到来時間差（τ）に比べ、伝搬時間が無視できる程近傍に位置している。また、管理局１〜３は、互いの通信エリアの中に位置している。図４Ａ〜Ｃは、図３Ａにおいて送受信されるパケットの構成を示す図である。

図３Ａは、パケットの送信元である端末局１０−１が、端末局２０−ｎ宛てのブロードキャストパケットを送信した場合のパケットの流れを示す図である。端末局１０−１は、図４Ａに示すパケットを生成して送信する。ここで、パケット識別子は、０が中継不要パケット、１がブロードキャストパケット、２がチャネル情報パケット、３が応答パケット、４が遅延量通知パケットを示すものとする。この場合、端末局１０−１が生成するパケットの識別子には、当該パケットがブロードキャストパケットであることを示す「１」が記録される。また、宛先局アドレスには、パケットの宛先である端末局２０−ｎのアドレスが記録され、送信元アドレスには、端末局１０−１のアドレスが記録される。また、端末局１０−１がパケットを送信する時点では、パケットは、まだ管理局によって中継送信されていないため、送信元管理局アドレスには「０」が記録される。

管理局１は、端末局１０−１から送信されてきたパケットを受信すると、図４Ｂに示すブロードキャストパケットを生成して送信する。図４Ｂは、管理局１が送信するパケットの構成を示す図である。管理局１は、端末局１０−１から送信されてきたパケットの送信元管理局ＩＤを、自局のＩＤに書き換えて送信する。管理局２及び３は、管理局１から送信されてきたブロードキャストパケットを受信すると、当該ブロードキャストパケットを中継送信する。図４Ｃは、このとき管理局２及び３が送信するパケットの構成を示す図である。このように、１つの管理局（ここでは、管理局１）から送信されたブロードキャストパケットは、複数の管理局（ここでは、管理局２及び３）によって複局同時送信される。管理局２及び３が複局同時送信したブロードキャストパケットは、宛先局である端末局２０−ｎで受信される。

なお、システムによっては、端末局１０−１において、宛先局までパケットを伝送するために、中継が必要か否かを判断することができない場合がある。このような場合、端末局１０−１は、パケット識別子を「０」としてパケットを送信することとしてもよい。この場合、端末局１０−１からのパケットを受信した管理局１は、パケットに含まれる宛先局アドレスを認識して中継の要否を判定し、中継が必要な場合にパケット識別子を「１」に書き換えて中継伝送すればよい。

本実施形態に係る無線伝送システムでは、先に述べたネゴ区間において遅延量通知パケットを送信する。これにより、管理局２及び３がブロードキャストパケットを複局同時送信した場合に、任意の受信点に適度な到来時間差を持つマルチパスが到来する。したがって、パスダイバーシチ効果により、単局送信時に比べて、同じ伝送特性が得られる通信エリアを拡大することができる。管理局２及び３が複局同時送信する場合の通信エリアは、図３Ａに示す通信エリアＥ２３に相当する。このように、単局送信時の通信エリアＥ１〜Ｅ３に比べ、複局同時送信することによって、通信エリアを拡大することができる。したがって、図３Ａに示すように、宛先端末局２０−ｎが管理局２の単局エリアＥ２外に移動してしまった場合でも、端末局２０−ｎは、パケットを正常に受信することができる。

なお、本実施形態に係る無線伝送システムでは、図３Ｂに示すように、管理局１自身が送信元として送信したブロードキャストパケット（例えば、エリアＥ１で使用する、あるいは使用しようとしているチャネルの情報などを含むパケット）が、管理局２及び３によって、複局同時送信される場合もある。また、例えば、管理局１〜３が共有する情報を、管理局１〜３が所定の周期で複局同時送信する場合もある。共有する情報とは、例えば、各エリアで使用されるチャネルの情報や、各エリアに位置する端末局のＩＤ、システムを同期させるためのビーコン情報などである。

図３Ｂの場合も図３Ａと同様に、管理局１が送信したパケットは、管理局２及び３によって複局同時送信され、適度な到来時間差で管理局９で受信される。したがって、単局エリア外に他の無線システムを構築しようとする管理局９が発生した場合、当該他の無線システムを管理する管理局９が図３Ｂのように通信エリアＥ２３内に位置すれば、管理局９は、管理局１のチャネル情報などを正常に受信することができる。

図５は、管理局１の機能的構成例を示すブロック図である。図５に示すように、管理局１は、アンテナ３１、ＲＦ部３２、復調部３３、パケット判定部３４、自局パケット処理部３５、遅延量決定部３６、送信タイミング制御部３８、送信パケット処理部４０、変調部４１及びテーブル格納部４２を備える。なお、管理局２及び３も、管理局１と同様の構成を有する。

パケット判定部３４は、復調部３３によって復調された復調データ中に含まれるＣＲＣ符号などの誤り検出符号を用いて、パケットを正常に受信することができたか否かを判断する。パケットを正常受信できた場合、パケット判定部３４は、パケット中に含まれるパケット識別子と、宛先局アドレスと、送信元アドレスと、送信元管理局ＩＤとを解析する。

受信したパケットがチャネル情報パケットである場合、パケット判定部３４は、送信パケット処理部４０に、復調データ中に含まれる送信元アドレスを応答先の管理局のアドレスとして通知し、応答パケットを生成するよう指示する。また、パケット判定部３４は、応答パケットの送信開始タイミングを決定するよう送信タイミング制御部３８に通知する。

受信したパケットが応答パケットである場合、パケット判定部３４は、応答パケットに含まれる送信元アドレス（管理局ＩＤ）を周辺局情報として遅延量決定部３６に渡す。また、受信したパケットが遅延量通知パケットである場合、パケット判定部３４は、遅延量通知パケットを遅延量決定部３６に渡す。受信したパケットがブロードキャストパケットである場合、パケット判定部３４は、ブロードキャストパケットの受信が完了したことを示す受信完了信号を生成し、送信元管理局ＩＤ及びパケット識別子と共に受信完了信号を送信タイミング制御部３８に渡す。また、このとき、パケット判定部３４は、ブロードキャストパケット中のＵＷ以降のデータを中継データとして送信パケット処理部４０に渡し、中継送信するためのブロードキャストパケットを生成するよう指示する。また、受信したパケットが自局宛のパケットである場合、パケット判定部３４は、復調データを自局パケット処理部３５に渡す。

自局パケット処理部３５は、パケット判定部３４から受け取った自局宛パケットに対する処理を行う。

遅延量決定部３６は、後述する応答区間の終了時刻までに通知された周辺局情報を元に、自局が送信したブロードキャストパケットの中継送信が可能な管理局のＩＤ及び数を認識する。中継送信が可能な管理局数が複数の場合、すなわち、複局同時送信可能な管理局が存在する場合、遅延量決定部３６は、複局同時送信可能な管理局の数に応じて、各管理局に割り当てる遅延量を決定する。そして、遅延量決定部３６は、決定した遅延量を遅延量記録テーブル３７に記録すると共に、決定した遅延量を宛先アドレスと共に送信パケット処理部４０に渡す。また、遅延量決定部３６は、遅延量通知パケットを受け取ると、自局及び他局に割り当てられた遅延量を抽出して遅延量記録テーブル３７に記録する。

送信タイミング制御部３８は、基準タイミングと、遅延量記録テーブル３７に記録されている遅延量とに基づいて、ブロードキャストパケットを送信するタイミングを制御する。具体的には、送信タイミング制御部３８は、パケット判定部３４から受信完了信号を受け取ってから所定時間経過後を基準タイミングとし、当該基準タイミングから遅延量だけ遅延させたタイミングを、ブロードキャストパケットを中継送信する際の送信開始タイミングとする。そして、送信タイミング制御部３８は、送信開始タイミングになると、送信開始を指示するための送信開始信号を生成して変調部４１に渡す。また、送信タイミング制御部３８は、応答パケットの送信をパケット判定部３４から通知されると、所定の応答区間において、ランダムなタイミングで送信開始信号を生成し、変調部４１に渡す。

送信パケット処理部４０は、定期的に設けられたネゴ区間において、図示しない制御部から自局が管理する端末局ＩＤや自局エリアで使用するチャネル情報などを含む自局データを受け取り、自局データに所定のヘッダ（プリアンブルやユニークワード）やフッダ（ＣＲＣ符号など）を付加したチャネル情報パケットを生成し、保持する。また、送信パケット処理部４０は、遅延量決定部３６から遅延量及び宛先アドレスを受け取ると、宛先アドレスと遅延量に所定のヘッダやフッダを付加した遅延量通知パケットを生成し、保持する。また、送信パケット処理部４０は、パケット判定部３４から中継データを受け取ると、中継データに所定のヘッダを付加し、ブロードキャストパケットを生成し、保持する。また、送信パケット処理部４０は、パケット判定部３４から応答パケットを生成するよう指示を受けると、応答パケットを生成し、保持する。

テーブル格納部４２は、遅延量記録テーブル３７を格納する。遅延量記録テーブル３７には、他の管理局から通知された遅延量と、自局が送信元管理局となる場合に他の管理局に割り当てるべき遅延量とが記録される。

変調部４１は、送信パケット処理部４０によって生成されたパケット中の送信データで変調した変調ベースバンド信号を生成し、出力する。図６は、ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて通信する場合における変調部４１の構成を示すブロック図である。図６において、変調部４１は、読み出し制御部４５と、波形出力部４６と、Ｄ／Ａ変換器４７とを有する。

読み出し制御部４５は、ベースクロックで動作するカウンタで構成されている。読み出し制御部４５は、送信開始信号を受け取ると、カウンタ値に基づいて、送信データを読み出すためのデータ読み出しクロックと、変調波形のデータを読み出すためのアドレスを示すアドレス信号とを生成する。読み出し制御部４５は、生成したデータ読み出しクロックを送信パケット処理部４０に渡し、送信パケット処理部４０から読み出した送信データのビット列を内部に有するＬ段（Ｌは自然数）のシフトレジスタに入力し、Ｌビットのデータをアドレス信号として波形出力部４６に渡す。

送信パケット処理部４０は、受け取ったデータ読み出しクロックに同期して、送信データを読み出して変調部４１の読み出し制御部４５に渡す。

波形出力部４６は、受け取ったアドレス信号に基づいて、送信データに応じた変調波形データを内部の波形メモリから読み出す。具体的には、波形出力部４６は、送信データのあらゆるＬビットのパターンにより決まるＰＳＫ−ＶＰ変調信号のベースバンド波形を予め計算する。また、波形出力部４６は、波形データとして、前述のＬビットのパターンで表されるアドレスに格納している読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を有している。波形出力部４６は、アドレス信号で指定されたアドレスに格納されている波形データを変調波形データとして出力する。

Ｄ／Ａ変換器４７は、波形出力部４６から入力された変調波形データをアナログ信号に変換し、変調ベースバンド信号として出力する。

以上のように、変調部４１は、送信開始信号を受け取ると、変調波形を波形メモリから読み出すためのアドレス信号を生成する。これにより、変調ベースバンド信号を出力するタイミングは、送信開始信号を受け取ったタイミングに応じてベースクロック単位で変化する。また、ベースクロックは、通常、シンボル周波数（シンボル長の逆数）の数倍から十数倍の周波数が用いられることが多い。したがって、シンボル長の数分の１から十数分の１の単位で、変調ベースバンド信号を出力するタイミングを調整することができる。

なお、図６では、ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いる場合について説明したが、他の変調方式（例えば、ＰＳＫ−ＲＺ方式やＤＳＫ方式）を用いて信号を変調する場合、波形メモリに格納する変調波形のデータを変更すればよい。

ＲＦ部３２は、変調部４１から出力される変調ベースバンド信号を周波数変換し、アンテナ３１から無線信号として送信する。また、ＲＦ部３２は、アンテナ３１が受信したＲＦ帯の受信信号をベースバンド信号に変換し、受信ベースバンド信号として出力する。

復調部３３は、受信ベースバンド信号を復調し、復調データとして出力する。図７は、ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて通信する場合における復調部３３の構成を示すブロック図である。復調部３３は、検波部５１と、検波後フィルタ５２と、データ判定部５３とを含む。

検波部５１は、受信局１２のＲＦ部３２から出力されるベースバンド信号を検波する。検波後フィルタ５２は、検波信号を低域ろ波する。データ判定部５３は、検波後フィルタ５２から出力される信号を判定し、復調データを得る。

図８は、以上のように構成される管理局１〜３の動作の概要を示すシーケンス図である。まず、管理局１が送信するチャネル情報パケットは、管理局２及び３によって受信される。管理局２及び３は、管理局１に応答パケットを送信する。管理局１は、応答パケットを受信すると、管理局１が送信元管理局となるブロードキャストパケットを、管理局２及び３が複局同時送信する際の各管理局の遅延量を決定する。そして、管理局１は、決定した遅延量を通知するための遅延量通知パケットを生成して、管理局２及び３に送信する。このように、チャネル情報パケットは、複局同時送信を要求するための複局同時送信要求パケットと言える。

図９は、図５に示す管理局１の既存周辺管理局探索モードにおける動作を示すフローチャートである。管理局１は、電源投入時など、新たにシステムの構築を開始する際（既存周辺管理局探索モード時）、パケットの受信を所定時間待ち、中継送信が可能な管理局（以下、周辺管理局と呼ぶ）が存在するか否かを判断する。管理局１は、パケットの受信を所定時間待つための待機タイマーをリセットし（ステップＳ３１）、受信状態で待機する（ステップＳ３２）。

そして、所定時間が経過するまでの間に（ステップＳ３４においてＮｏ）、パケットを受信すると（ステップＳ３３においてＹｅｓ）、管理局１は、受信したパケットを復調する（ステップＳ３５）。具体的には、復調部３３は、アンテナ３１で受信され、ＲＦ部３２で周波数変換された受信ベースバンド信号を復調し、復調データとする。

パケット判定部３４は、復調データにＣＲＣチェックを施し、パケットを正常に受信できたか否かを判断する（ステップＳ３６）。パケットを正常に復調することができない場合、管理局１は、再び受信状態で待機する（ステップＳ３２）。一方、パケットを正常に復調することができた場合、パケット判定部３４は、受信したパケットのパケット識別子を参照し、チャネル情報パケットであるか否かを判断する（ステップＳ３７）。

パケットがチャネル情報パケットでない場合、管理局１は、再び受信状態で待機する（ステップＳ３２）。一方、パケットがチャネル情報パケットである場合、パケットの送信元アドレス（送信元ＩＤ）を認識し、遅延量決定部３６に渡す（ステップＳ３８）。遅延量決定部３６は、受け取った送信元ＩＤを、自局よりも以前から存在する周辺管理局のＩＤ（以下、既存周辺管理局ＩＤと呼ぶ）として保存する（ステップＳ３９）。

一方、ステップＳ３４において、所定時間が経過した場合、処理は図１０のステップＳ５１に進む。

図１０は、既存周辺管理局探索モードが終了した後の管理局１の動作を示すフローチャートである。管理局１において、遅延量決定部３６は、応答パケットの送信回数をゼロにし（ステップＳ５１）、既存周辺管理局数が応答パケット送信回数よりも多いか否かを判断する（ステップＳ５２）。既存管理局数が応答パケット送信回数よりも少ない場合、遅延量決定部３６は、チャネル情報パケットを生成するよう、送信パケット処理部４０に指示する。送信パケット処理部４０は、チャネル情報パケットを生成して変調部４１に渡す。変調部４１は、チャネル情報パケットから変調信号を生成し、ＲＦ部３２及びアンテナ３１を介して送信する（ステップＳ５３）。

そして、管理局１は、受信状態で待機し、他の管理局から応答パケットが送信されてくるのを待つ（ステップＳ５４）。管理局１は、応答区間が終了するまで（ステップＳ６１においてＮｏ）、パケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ５５）。パケットを受信し（ステップＳ５５においてＹｅｓ）、受信したパケットを正常に復調できた場合、パケット判定部３４は、受信したパケットが応答パケットであるか否かを判断する。受信したパケットが応答パケットである場合、遅延量決定部３６は、応答パケットに含まれる送信元ＩＤを周辺管理局ＩＤとして保存する（ステップＳ５６〜Ｓ６０）。ステップＳ５６〜Ｓ６０の動作は、図９に示すステップＳ３５〜Ｓ３９の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。

一方、ステップＳ６１において、応答区間が終了し、応答パケットの受信待ち時間が経過すると、遅延量決定部３６は、応答パケット送信回数をゼロにする（ステップＳ６２）。そして、遅延量決定部３６は、中継可能局数が２以上であるか否かを判断する（ステップＳ６３）。具体的には、遅延量決定部３６は、応答区間に応答があった周辺管理局の数（以下、中継可能局数と呼ぶ）を、応答区間に保存した周辺管理局ＩＤの数から判断する。中継可能局数が２つ未満であった場合（ステップＳ６３においてＮｏ）、管理局１は処理を終了する。

一方、中継可能局数が２つ以上であった場合（ステップＳ６３においてＹｅｓ）、遅延量決定部３６は、ブロードキャストパケットを中継可能な管理局に割り当てる遅延量を決定し、遅延量記録テーブル３７に記録するとともに、中継可能局のＩＤと、決定した遅延量とを送信パケット処理部４０に渡し、遅延量通知パケットを生成するよう指示する（ステップＳ６４）。

送信パケット処理部４０は、遅延量通知パケットを生成して変調部４１に渡す（ステップＳ６５）。変調部４１は、遅延量通知パケットから変調信号を生成し、ＲＦ部３２及びアンテナ３１を介して送信する（ステップＳ６６）。遅延量決定部３６は、応答区間に保存した周辺管理局ＩＤの数と、既存周辺管理局探索モード時に得た既存周辺管理局ＩＤの数とを比較して、自局よりも後に発生した管理局（後発周辺管理局）の数を認識し、後発周辺管理局の数が応答パケット送信回数よりも多いか否かを判断する（ステップＳ６７）。後発周辺管理局の数が応答パケット送信回数よりも少ない場合（ステップＳ６７においてＮｏ）、管理局１は、処理を終了する。一方、後発周辺管理局の数が応答パケット送信回数よりも多い場合（ステップＳ６７においてＹｅｓ）、管理局１は、図１２に示すステップＳ８１の動作に進む。

一方、ステップＳ５２において、既存周辺管理局数が応答パケット送信回数よりも多い場合、管理局１は、図１１に示すステップＳ８１の動作に進む。

図１１は、既存周辺管理局の数が応答パケットの送信回数よりも多い場合における管理局１の動作を示すフローチャートである。管理局１は、待機タイマーをリセットし（ステップＳ８１）、チャネル情報パケットの待ち時間が経過するまで（ステップＳ９４においてＮｏ）、パケットの受信を待つ（ステップＳ８２）。パケットを受信すると（ステップＳ８３においてＹｅｓ）、復調部３３がパケットを復調し（ステップＳ８４）、パケット判定部３４が復調データにＣＲＣチェックを施す。パケットを正常に受信できた場合（ステップＳ８３）、パケット判定部３４は、パケットのパケット識別子を参照し、受信したパケットがチャネル情報パケットであるか否かを判断する（ステップＳ８６）。受信したパケットがチャネル情報パケットでない場合、管理局１は再び待機状態に戻る（ステップＳ８２）。

一方、受信したパケットがチャネル情報パケットである場合、パケット判定部３４は、送信元管理局ＩＤを認識して（ステップＳ８７）、遅延量決定部３６に渡す。遅延量決定部３６は、受け取った送信元管理局ＩＤが既に保存している既存周辺管理局ＩＤと一致しているか否かを判断する（ステップＳ８８）。送信元管理局ＩＤが一致しない場合には再び受信待機状態に戻るが（ステップＳ８２）、送信元管理局ＩＤが一致した場合、遅延量決定部３６は、送信パケット処理部４０に応答パケットを生成するよう指示する。

送信パケット処理部４０は、応答パケットを生成して保存する（ステップＳ８９）。一方、送信タイミング制御部３８は、ランダムなタイミングで送信開始信号を生成し、変調部４１に渡す（ステップＳ９０）。変調部４１は、送信開始信号を受け取ると、応答パケットの送信データを読み出して変調信号を生成する。変調部４１によって生成された変調信号は、ＲＦ部３２及びアンテナ３１を介して無線信号として送信される（ステップＳ９１）。

そして、遅延量決定部３６は、応答パケット送信回数を１つ増加させる（ステップＳ９２）。そして、管理局１は、応答区間の終了時刻まで待機し（ステップＳ９３）、図１０に示すステップＳ５２の動作に戻る。

一方、チャネル情報パケットの待ち時間が経過しても既存周辺管理局からのチャネル情報パケットを受信できなかった場合（ステップＳ９４においてＹｅｓ）、遅延量決定部３６は、保存している既存周辺管理局数を１つ減らす（ステップＳ９５）。そして、管理局１は、図１０に示すステップＳ５２の動作に戻る。

図１２は、後発周辺管理局の数が応答パケットの送信回数よりも多い場合における管理局１の動作を示すフローチャートである。図１２のステップＳ８８において、遅延量決定部３６は、受け取った送信元管理局ＩＤが既に保存している周辺管理局ＩＤと一致しているか否かを判断し、送信元管理局ＩＤが一致しない場合にはステップＳ８２に戻り、一致する場合には送信パケット処理部４０に応答パケットを生成するよう指示する。その他、図１２におけるステップＳ８１〜Ｓ９４の動作は、図１１と同一の符号を付したステップと同様であるため、説明を極力省略する。チャネル情報パケットの待ち時間が経過しても、既にＩＤを保存した周辺管理局からのチャネル情報パケットを受信できなかった場合（ステップＳ９４においてＹｅｓ）、遅延量決定部３６は、保存している後発周辺管理局数を１つ減らす（ステップＳ１０１）。そして、管理局１は、図１０に示すステップＳ６７の動作に戻る。以上、図９〜図１２のフローチャートを用いて、管理局１の動作について説明したが、管理局２及び３も管理局１と同様に動作する。

図１３は、図１０のステップＳ６６において送信された遅延量通知パケットを受信した管理局２の動作を示すフローチャートである。まず、遅延量決定部３６は、復調部３３によって復調され（ステップＳ１１１）、パケット判定部３４によって正常に受信できたと判断された（ステップＳ１１２においてＹｅｓ）パケットが、遅延量通知パケットであるか否かを判断する（ステップＳ１１３）。受信したパケットが遅延量通知パケットである場合、遅延量決定部３６は、パケットから遅延量を抽出し（ステップＳ１１４）、抽出した遅延量を遅延量記録テーブル３７に記録する（ステップＳ１１５）。なお、図１３において、管理局２の動作について説明したが、管理局１及び３も管理局２と同様に動作する。

図１４は、図１０〜図１３の動作によって、各管理局に割り当てるべき遅延量が決定した後における、パケット受信時の管理局１の動作を示すフローチャートである。管理局１において、復調部３３は、アンテナ３１によって受信され、ＲＦ部３２から出力される受信ベースバンド信号を復調し、復調データとする（ステップＳ１３１）。

パケット判定部３４は、復調データにＣＲＣチェックを施し、パケットを正常に受信できたか否かを判断する（ステップＳ１３２）。パケットを正常に復調することができない場合、管理局１は処理を終了する。一方、パケットを正常に復調することができた場合、パケット判定部３４は、受信したパケットのパケット識別子を参照し、中継不要なパケットであるか否かを判断する（ステップＳ１３３）。

受信したパケットが中継不要なパケットである場合、パケット判定部３４は、パケットの宛先アドレスを参照し、当該パケットが自局宛であるか否かを判断する（ステップＳ１３４）。パケットが自局宛でない場合、管理局１は処理を終了するが、パケットが自局宛である場合、パケット判定部３４は、復調データを自局パケット処理部３５に渡す。管理局１は、自局パケット処理部３５で復調データに対して所定の処理を行い（ステップＳ１３５）、処理を終了する。

一方、ステップＳ１３３において、受信したパケットが中継不要なパケットでない場合、パケット判定部３４は、パケット識別子を参照し、受信したパケットがブロードキャストパケットであるか否かを判断する（ステップＳ１３６）。受信したパケットがブロードキャストパケットでない場合、管理局１は処理を終了する。一方、受信したパケットがブロードキャストパケットである場合、パケット判定部３４は、受信完了信号を生成し、パケットの識別子と共に送信タイミング制御部３８に渡す（ステップＳ１３７）。

そして、パケット判定部３４は、パケットの送信元ＩＤを参照し、送信元管理局ＩＤがゼロであるか否かを判断する（ステップＳ１３８）。送信元管理局ＩＤがゼロでない場合、パケット判定部３４は、送信元管理局ＩＤを送信タイミング制御部３８に出力する（ステップＳ１４０）。一方、送信元管理局ＩＤがゼロである場合、パケット判定部３４は、送信元管理局ＩＤを自局ＩＤに変換し（ステップＳ１３９）、変換したＩＤを送信元管理局ＩＤとして送信タイミング制御部３８に出力する（ステップＳ１４０）。

また、パケット判定部３４は、復調データから図２のＵＷ以降のデータをペイロードデータとして抽出し、必要に応じてペイロードデータ中の送信元管理局ＩＤを自局ＩＤに変換したペイロードデータを中継データとして、送信パケット処理部４０に渡す（ステップＳ１４１）。送信パケット処理部４０は、所定のヘッダを付加してブロードキャストパケットを生成し、保存する（ステップＳ１４２）。

送信タイミング制御部３８は、受信完了信号を受け取ると、基準タイミングを決定する（ステップＳ１４３）。そして、遅延量決定部３６は、遅延量記録テーブル３７を参照し（ステップＳ１４４）、基準タイミングから、自局に割り当てられた遅延量だけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとして決定する（ステップＳ１４５）。送信タイミング制御部３８は、送信開始タイミングになると、送信開始信号を生成して変調部４１に渡す。

変調部４１は、送信開始信号を受け取ると、ブロードキャストパケットの送信データを読み出して変調信号を生成する。変調部４１によって生成された変調信号は、ＲＦ部３２及びアンテナ３１を介して無線信号として送信される（ステップＳ１４６）。

なお、図１４において、管理局１の動作について説明したが、管理局２及び３も管理局１と同様に動作する。また、ステップＳ１３９において、送信元管理局ＩＤを書き換えた場合、ブロードキャストパケットは単局送信されるため、送信タイミング制御部３８は、所定の基準タイミングを送信開始タイミングとして、送信開始信号を生成してもよい。

図１５Ａ〜Ｃは、一つの無線システムが発生してから図１に示すシステム構成になるまでのネゴシエーションの手順の一例を示す図である。図１６Ａ〜Ｃは、一つの無線システムが発生してから図１に示すシステム構成になるまでの管理局１〜３及び端末局１１の位置関係を示す図である。以下、図１５Ａ〜Ｃ及び図１６Ａ〜Ｃを参照して、図５に示す管理局１〜３がネゴシエーションし、各管理局に割り当てる遅延量を決定する手順について説明する。なお、図１５Ａ〜Ｃでは、既存周辺管理局探索モードにおいて管理局２及び３がチャネル情報パケットを受信する際の手順を示すパケットの図示を省略している。

まず、図１６Ａに示すように、無線伝送システムとして、管理局１の無線伝送システムしか存在しない場合、管理局１は、図１０に示した手順でネゴ区間にチャネル情報パケットを送信する（図１５Ａ）。

次に、図１６Ｂに示すように、管理局１の通信エリアＥ１内に、新たに無線伝送システムを構築して管理できる機能を有する管理局２が発生した場合、管理局２は、共通チャネルを所定期間観測し、図９に示す手順に従って既存周辺管理局を探索する。所定期間は、例えば、ネゴ区間の１周期時間以上である。その後、管理局２は、管理局１が送信したチャネル情報パケットを受信すると（図１５Ｂ：Ｂ−１１）、図１１に示す手順に従い、チャネル情報パケットを正常に受信できたことを周囲に通知するための応答パケットを生成して所定の応答区間に送信する（図１５Ｂ：Ｂ−１２）。

管理局１は、応答区間に、管理局２から送信されてきた応答パケットを受信し、図１０に示す手順で中継可能局数を認識する（図１５Ｂ：Ｂ−１２）。このとき、無線伝送システムに存在する管理局は、管理局１及び２の２つであるため、管理局１が応答区間内に受信する応答パケットは１つである。したがって、ブロードキャストパケットを中継送信する際に複局同時送信することはできないため、管理局１は、管理局２の送信タイミングを特に決めない。

この場合、管理局１から送信されたブロードキャストパケットは、管理局２で受信され、予めシステムで定めた所定の基準タイミング（Ｔ０）に、単純に単局で中継送信される。

管理局２は、管理局１から受信したチャネル情報パケットを元に、管理局１との干渉が生じないように、自局システムでの使用チャネルを決定する。そして、管理局２は、応答区間（Ｂ−１１，１２）終了後の所定時間後に、図１０に示す手順で、チャネル情報パケットを送信する（図１５Ｂ：Ｂ−２１）。管理局１は、図１２に示す手順に従い、管理局２が送信したチャネル情報パケットを受信すると（図１５Ｂ：Ｂ−２１）、応答区間に応答パケットを送信する（図１５Ｂ：Ｂ−２２）。管理局２は、応答区間に応答パケットを受信することによって（図１５Ｂ：Ｂ−２２）、管理局１が存在することを再認識する。その後、管理局１及び２は、定期的に設けられたネゴ区間においてチャネル情報パケット及び応答パケットを送受信する。

次に、図１６Ｂから図１６Ｃに示すように、管理局１及び２が形成する通信エリアＥ１及びＥ２内に、無線伝送システムを構築して管理できる機能を有する管理局３が新たに発生した場合について説明する。まず、管理局３は、共通チャネルを所定期間観測し、図９に示す手順に従って、既存周辺管理局を探索する。その後、管理局２及び３は、管理局１から送信されてきたチャネル情報パケットを受信する（図１５Ｃ：Ｃ−１１）。管理局３は、図１１に示す手順に従い、管理局１が送信したチャネル情報パケットに対する応答パケットを生成する。なお、この区間において、管理局２も応答パケットを作成する。応答区間において、管理局２及び３は、ランダムなタイミングで応答パケットを送信する（図１５Ｃ：Ｃ−１２）。

管理局１は、図１０に示す手順で、管理局２及び３が送信した応答パケットを応答区間に受信すると、管理局２及び３に割り当てる遅延量を決定し、遅延量記録テーブル３７に記録する。そして、応答区間終了直後から、他の管理局のチャネル情報パケットが送信されるまでの区間において、管理局１は、決定した遅延量を含む遅延量通知パケットを生成して各管理局２及び３に送信する（図１５Ｃ：Ｃ−１３）。

管理局２及び３は、図１３に示す手順で、管理局１が送信した遅延量通知パケットを受信すると、複局同時送信時における自局及び他局に割り当てられた遅延量を抽出し、遅延量記録テーブル３７に記録する（図１５Ｃ：Ｃ−１３）。

次に、管理局２が送信したチャネル情報パケットを管理局１及び３が、各々図１２及び図１１に示す手順で受信する（図１５Ｃ：Ｃ−２１）。そして、図１５ＣのＣ−２２及びＣ−２３において、図１５ＣのＣ−１２及びＣ−１３と同様の手順で、管理局２の送信パケットを複局中継送信する際の遅延量が、各管理局の遅延量記録テーブル３７に記録される。

次に、管理局１及び２は、管理局３から送信されてくるチャネル情報パケットを図１２に示す手順で受信する（図１５Ｃ：Ｃ−３１）。そして、図１５ＣのＣ−１２及びＣ−１３と同様の手順で、管理局３の送信パケットを複局中継送信する際の遅延量が、各管理局の遅延量記録テーブル３７に記録される（図１５Ｃ：Ｃ−３２及びＣ−３３）。その後、管理局１〜３は、定期的に設けられたネゴ区間においてチャネル情報パケット及び応答パケットを送受信する。

図１７Ａは、管理局１〜３が保持する遅延量記録テーブル３７の構成を示す図である。例えば、管理局１がパケットの送信元である場合、管理局２は、パケットを中継送信する際に、基準タイミングから遅延量τだけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとする。一方、管理局３は、パケットを中継送信する際に、基準タイミングから遅延量０だけ遅延させたタイミング、つまり、この場合には基準タイミングを送信開始タイミングとする。なお、遅延量τは、受信側において、パスダイバーシチ効果が得られる適度な値、すなわち、所定の遅延分解能以上、かつ所定の遅延上限以下の値である。このように、管理局１〜３の遅延量決定部３６は、複局同時送信可能な管理局を認識し、認識した管理局によって複局同時送信される際の複数の遅延量を決定し、他の管理局に通知する。当該他の管理局は、通知された遅延量を遅延量記録テーブルとして記憶する。

図１７Ｂは、図１６Ｂに示す位置関係において、管理局１が送信したブロードキャストパケットを管理局２のみが中継送信する場合のパケットの送受信タイミングを示す図である。管理局２は、パケットを中継送信する際、遅延量を与えることなくパケットを送信する。

図１７Ｃは、図１６Ｃに示す位置関係において、管理局１が送信したブロードキャストパケットを管理局２及び３が中継送信する場合のパケットの送受信タイミングを示す図である。管理局２及び３は、図１７Ａの遅延量記録テーブルに従ってブロードキャストパケットを複局同時送信する。

図１７Ｃに示すように、管理局２及び３は、管理局１から送信されてきたブロードキャストパケットを受信完了したタイミングから、所定時間（Ｔ１）後を基準タイミング（Ｔ０）とする。管理局２は、基準タイミングＴ０から遅延量“０”が経過したタイミング、つまり、基準タイミングＴ０に、ブロードキャストパケットを送信する。一方、管理局３は、基準タイミングから遅延量“τ”経過したタイミングを送信タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。管理局２及び３は、遅延量差τに比べて伝搬時間が無視できる程度近傍に位置しているので、２つの管理局から送信されたパケットは、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な送信時間差τに極めて近い値で受信局（例えば、管理局９）に到来する。したがって、受信局は、パスダイバーシチによる効果を最大限に発揮させてパケットを正常に受信することができる。

以上のように、本実施形態によれば、各管理局は、複局同時送信が行われる前にネゴシエーションし、複局同時送信時における各管理局の送信タイミングを決定する。送信タイミングの決定に用いられる複数の遅延量は、各遅延量の差が所定の遅延分解能以上であり、複数の遅延量の内の最大値と最小値との差が所定の遅延上限以下であるように設定されている。したがって、管理局が移動して位置関係が変化したり、複局同時送信する管理局の数が変化したとしても、各遅延量の差が所定の遅延分解能以上であり、最大値と最小値との差が所定の遅延上限以下であるので、複局同時送信されたデータは、パスダイバーシチによる効果を確実に発揮することができる到来時間差で、受信局で受信されることとなる。したがって、近接して配置されている複数の無線局が同一データを伝送する複局同時送信システムにおいて、無線局の位置関係や、データを複局同時送信する無線局数が変化しても、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる無線伝送システム並びにそれらに用いられる無線局及び方法が提供されることとなる。

なお、第１の実施形態において、管理局の内、最低限、少なくとも１つの管理局（たとえば、管理局１）が、自局又は他局が送信したチャネル情報パケットに対する応答パケットに応じて、無線伝送システムにおいて複局同時送信が行われる際の基準タイミングからの複数の遅延量を決定すれば、管理局１が送信元となるデータを管理局２及び３に複局同時送信させることができる。

なお、本実施形態では、各管理局が、ネゴシエーション区間においてチャネル情報パケットを伝送し、そのパケットに対する応答パケットを返すというような、複局同時送信の可否に関わらず存在する管理局間のやり取り領域が存在するシステムについて説明した。当該システムでは、一例として、チャネル情報パケットに対する応答パケットを返すという、図１５ＣのＣ−ｍ２（ｍ＝１，２，３）のチャネル情報確認区間を、自局が送信した際に、幾つの管理局が中継送信可能であるかを確認するための複局状況確認区間として利用していた。また、チャネル情報パケットに対する応答パケットを、複局状況を確認するための応答パケットとしても利用し、各管理局の複局送信時のタイミング決定するものとして説明した。ここで、ネゴシエーション区間内に複局送信できる管理局を探すための管理局探索パケットを送信し、そのパケットに対する応答パケットを返す領域を別に設け、上記した手順と同様にして複局送信時の各管理局の送信タイミングを適切に設定することももちろん可能である。但し、そのような方法に比べて、第１の実施形態は、各管理局がネゴシエーション区間において複局送信の可否に関わらず存在する管理局間のやり取りを複局送信のタイミング設定にも利用しているので、タイミング設定することによる伝送効率の低下が抑えられる。

なお、第１の実施形態では、互いの通信エリア内に位置する複数の管理局は、他の管理局から送信されたブロードキャストパケットを必ず中継送信するものとして説明していた。ここで、各管理局は、ブロードキャストパケットを受信できても自局の都合で中継送信できない状況が生じるものであってもよい。その場合には、上述した応答パケット中に、中継送信できるか否かを示す情報を含むこととすればよい。

なお、本実施形態では、互いに通信可能な管理局の数が３つである場合について説明したが、管理局の数が４つ以上になった場合にも、図１５Ｃに示したＣ−ｍ１、Ｃ−ｍ２、Ｃ−ｍ３（ｍ＝１，２，３）の手順を管理局の数だけ繰り返すことによって、各管理局の遅延量を決定することができる。

なお、本実施形態では、チャネル情報パケットを受信した各管理局は、応答区間において、ランダムなタイミングで応答パケットを送信していた。したがって、応答区間において、稀に応答パケットが衝突する場合がある。図１８は、応答パケットの衝突が生じる際のパケットの送受信タイミングを示す図である。図１８に示すように、Ｎ−ｍ２の応答区間において、複数の管理局が送信した応答パケットが衝突すると、パケットを正常受信できない場合が起こりうる。その場合、例えば、チャネル情報パケットを送信した管理局ｍが、図１８のＮ−ｍ３のように、応答区間終了直後に応答パケット再送要求パケットを送信し、管理局ｍに対して中継送信可能な管理局は、再度ランダムなタイミングで応答パケットを送信すればよい。チャネル情報パケットを送信した管理局がすべての中継送信可能な管理局の応答パケットを正常受信できるまでこの手順を繰り返すことにより、自局が送信したパケットを中継する全ての管理局に割り当てるべき遅延量を決定することができる。ただし、衝突が連続してネゴ区間内にすべての管理局のネゴシエーションが完了しなくなることを避けるため、応答パケットの再送回数には上限を設けることが望ましい。

なお、パスダイバーシチによる効果に寄与し得る有効なブランチ数には、上限がある。以下、この上限値を最大有効ブランチ数という。例えば、変復調方式としてＰＳＫ−ＶＰ方式を用いた場合、遅延分解能はシンボル長の数分の１程度、遅延上限は１シンボル時間未満の値であるため、受信局において分離できる到来波の数（遅延上限を遅延分解能で除した値以下の数）は、せいぜい３つ程度であり、最大有効ブランチ数は、２〜３程度に抑えられる。したがって、複局同時送信する管理局の数が、最大有効ブランチ数を超えるほど多い場合、ブランチ数に等しい複局数（上記の例では、３局）で確実に適度な到来時間差が生じるマルチパスを発生させた場合に比べ、パスダイバーシチ効果は上がらない。したがって、応答区間内に正常受信できた周辺の管理局からの応答パケットの数が、パスダイバーシチによる効果が得られる最大有効ブランチ数を超える場合、チャネル情報パケットを送信した管理局ｍは、応答区間での応答パケットの衝突が発生しても、応答パケット再送要求パケットを送信しないことが望ましい。この場合、管理局ｍは、正常受信できた周辺の管理局に対してのみ、遅延量を含む遅延量通知パケットを送信すればよい。このように、遅延量を決定する管理局は、複局同時送信が可能な管理局の数が最大有効ブランチ数よりも多い場合、複局同時送信が可能であると決定する無線局の数を最大有効ブランチ数以下にするとよい。なお、遅延量通知パケットを受信した管理局は、パケット内に自局に対する遅延量が存在しない場合、そのパケットを送信した管理局からブロードキャストパケットを受信しても中継伝送しないこととすればよい。

また、本実施形態では、管理局は、自局の通信エリア内に存在する端末局を管理するものとして説明したが、管理局は、端末局を管理する能力を有していればよく、必ずしも管理局が管理する対象の端末局が存在していなくてもよい。これは、例えば、管理局が新たに無線伝送システムを構築する過程で、管理局が形成する通信エリア内に、端末局が存在していない場合もあり得るためである。

また、複数の管理局によって複局同時送信されるデータ列は、必ずしも完全一致である必要はなく、複局同時送信することで伝送特性を向上させて、データ伝送の確実性を増したい部分が同一であればよい。

また、本実施形態では、変復調方式としてＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて通信する場合について説明したが、変復調方式としてＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合においても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

図１９は、ＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合における変調部４１ａの構成を示すブロック図である。図１９において、変調部４１ａは、読み出し制御部６１と、符号化部６２と、インタリーブ部６３と、多値変調マッピング部６４と、変換開始信号生成部６５と、時間領域変換部６６と、ガードインターバル付加部６７と、プリアンブル付加部６８と、Ｄ／Ａ変換部６９とを有する。

読み出し制御部６１の動作は、図６に示す読み出し制御部４５の動作と同様である。読み出し制御部６１は、生成した読み出しクロックを送信パケット処理部４０に出力して送信データを受け取り、これを符号化部６２に渡す。

符号化部６２は、例えば、畳み込み符号を用いて、誤り訂正のための符号化を行う。インタリーブ部６３は、符号化部６２によって符号化された信号にインタリーブ処理を施す。多値変調マッピング部６４は、インタリーブ処理が施された信号に、ＰＳＫやＱＡＭなどのディジタル変調方式によるシンボルマッピングを行い、周波数領域信号を生成する。

変換開始信号生成部６５は、送信タイミング制御部３８から送信開始信号を受け取ると、周波数領域信号を時間領域信号に変換するタイミングを示す変換開始信号を生成して時間領域変換部６６に渡す。

時間領域変換部６６は、変換開始信号を受け取ると、周波数領域信号を時間領域信号に変換してＯＦＤＭ信号とする。ガードインターバル付加部６７は、ＯＦＤＭのシンボルごとにガードインターバルを付加して、ＯＦＤＭ変調した信号を出力する。

プリアンブル付加部６８は、同期処理に用いるためのプリアンブルを信号に付加する。Ｄ／Ａ変換部６９は、プリアンブルが付加されたディジタルのＯＦＤＭ信号をアナログ信号に変換し、変調ベースバンド信号として出力する。

図２０は、図１９に示す変調部４１ａの主要部において生成される信号及び送信開始信号のタイミングを示す図である。

変調部４１ａにおいて、変換開始信号生成部６５は、送信タイミング制御部３８から送信開始信号を受け取ると、変換開始信号を生成する。時間領域変換部６６は、変換開始信号が示すタイミングに従って、周波数領域信号を時間領域信号に変換してＯＦＤＭシンボルを生成する。このように、変調部４１ａは、送信開始信号を受け取ると、送信データを変調する。

図２１は、ＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合における復調部３３ａの構成を示すブロック図である。図２１において、復調部３３ａは、同期回路部７１と、ガードインターバル除去部７２と、周波数領域変換部７３と、多値変調デマッピング部７４と、デインタリーブ部７５と、誤り訂正部７６とを有する。

同期回路部７１は、ＯＦＤＭシンボルに対するシンボル同期信号を生成し、復調部３３ａが有する他の部に出力する。シンボル同期信号は、各部における内部処理用のタイミングに用いられる。ガードインターバル除去部７２は、受信ベースバンド信号から各ＯＦＤＭシンボルに含まれるガード区間を除去する。

周波数領域変換部７３は、時間領域信号を周波数領域信号に変換する。多値変調デマッピング部７４は、周波数領域信号から多値変調のコンスタレーション上のデマッピング処理を行って判定データを得る。デインタリーブ部７５は、判定データにデインタリーブ処理を施す。誤り訂正部７６は、デインタリーブ処理されたデータに誤り訂正処理を施して、復調データを得る。誤り訂正処理に、例えばビタビ符号のような畳み込み符号が用いられている場合、ビタビ復号処理が行われる。

ＯＦＤＭ方式では、マルチパスの到来時間差がガード区間以内であればシンボル間干渉を起こさず、誤りを生じない。さらに、通常、複数キャリアにまたがって誤り訂正が行われる。したがって、スペクトル全体が落ち込むようなフラットフェージングより、スペクトルに複数のノッチが生じるような周波数選択性フェージングの方が、パスダイバーシチ効果を発揮する。ＯＦＤＭ方式では、遅延分解能は周波数帯域幅の逆数に相当し、遅延上限は、ガード区間長に相当する。したがって、図１９に示す変調部４１ａと、図２１に示す復調部３３ａとを用いる場合、各管理局の遅延量の差が上記の遅延分解能以上、かつ遅延上限以下となるように、遅延量を決定すればよい。

さらに、変調方式にＱＰＳＫ方式などのシングルキャリア方式を用い、復調方式に伝送路歪を補償する等化器を用いた場合も、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このとき、図６の変調部４１の構成において、波形出力部４６内の波形メモリに格納されている変調波形のみを使用するシングルキャリア方式の波形に置き換えるだけでよいため、変調部の構成は、図６を援用する。

図２２は、シングルキャリア方式を用いて通信する場合における復調部３３ｂの構成を示すブロック図である。図２２において、復調部３３ｂは、検波部９１と、等化器９２と、シンボル同期部９３と、データ判定部９４とを有する。等化器９２は、トランスバーサルフィルタ９５と、誤差検出部９７と、係数更新部９６とからなる。

検波部９１は、受信ベースバンド信号を検波する。等化器９２において、トランスバーサルフィルタ９５は、係数更新部９６から出力されるフィルタ係数に従って受信ベースバンド信号を等化し、等化信号として出力する。誤差検出部９７は、等化信号と、復調データとの誤差を検出する。係数更新部９６は、誤差検出部９７によって検出された誤差に基づいて、トランスバーサルフィルタのフィルタ係数を更新する。

シンボル同期部９３は、トランスバーサルフィルタ９５から出力された信号をクロック再生することによって、シンボルタイミングを再生する。データ判定部９４は、シンボルタイミングに従って等化後の信号をサンプリングし、復調データを得る。

データを復調するために等化器を用いる場合、遅延分解能は、シンボル長に相当し、遅延上限は、タップ数で決まる時間長に相当する。したがって、図６に示す変調部４１と、図２２に示す復調部３３ｂを用いる場合、各管理局の遅延量の差が上記の遅延分解能以上、かつ遅延上限以下となるように、遅延量を決定すればよい。

図２３は、ＤＳＳＳ方式を用いて通信する場合における変調部４１ｃの構成を示すブロック図である。図２３において、変調部４１ｃは、１次変調部１０１と、２次変調部１０２とを有する。１次変調部１０１は、読み出し制御部１０４と波形出力部１０５とからなる。２次変調部１０２は、拡散符号制御部１０６と、乗算器１０７とからなる。

１次変調部１０１において読み出し制御部１０４は、図６に示す読み出し制御部４５と同様に、送信開始信号を受けて読み出しクロックを生成し、生成した読み出しクロックを送信パケット処理部４０に出力して送信データを受け取り、送信データに基づくアドレス信号を波形出力部１０５に渡す。波形出力部１０５は、予め変調波形のデータを波形メモリに格納しておいて、アドレス信号に応じた変調波形のデータを読み出し、１次変調信号として出力する。

２次変調部１０２において、拡散符号制御部１０６は、送信開始信号を受け取ると、拡散信号を乗算器１０７に出力する。乗算器１０７は、１次変調信号を拡散信号で拡散する。Ｄ／Ａ変換器１０８は、拡散されたディジタル信号をアナログ信号に変換し、変調ベースバンド信号として出力する。以上のように、変調部４１ｃは、送信開始信号を受け取ると、信号の拡散変調を開始する。これにより、データに所定の遅延量を与えて送信することができる。

図２４は、ＤＳＳＳ方式を用いて通信する場合における復調部３３ｃの構成を示すブロック図である。図２４において、復調部３３ｃは、２つのフィンガー１１１−１、１１１−２と、合成部１１２と、符号判定部１１３とを有する。フィンガー１１１−１、１１１−２は、相関器１１４−１、１１４−２と、検波器１１５−１、１１５−２と、振幅位相検出部１１６−１、１１６−２とからなる。

相関器１１４−１、１１４−２は、受信した拡散信号を逆拡散し、逆拡散信号を生成する。検波器１１５−１、１１５−２は、逆拡散信号を検波し、検波信号を生成する。振幅位相検出部１１６−１、１１６−２は、検波信号から振幅と位相とを検出し、それぞれ振幅情報及び位相情報として出力する。

合成部１１２は、２系統の検波信号をそれぞれの振幅情報と位相情報をもとに合成し、合成信号を生成する。符号判定部１１３は、合成信号を符号判定して復調データを得る。

また、ＤＳＳＳ方式では、遅延分解能は、拡散符号の１チップ長に相当し、遅延上限は、拡散符号長に相当する。したがって、図２３に示す変調部４１ｃと、図２４に示す復調部３３ｃとを用いる場合、各管理局の遅延量の差が上記の遅延分解能以上、かつ遅延上限以下となるように、遅延量を決定すればよい。

このように、パスダイバーシチのためのシステムを構成する無線伝送システムに応じて、所定の遅延分解能及び所定の遅延上限は、異なる。しかし、パスダイバーシチのためのシステムの構成が決まれば、所定の遅延分解能及び所定の遅延上限を決めることができるので、本発明は、あらゆるパスダイバーシチのためのシステムに適用可能である。

（変形例）
第１の実施形態では、各管理局は、他の管理局から応答パケットを受信するたびに、遅延量通知パケットを毎回送信するものとして説明した。ここで、遅延量の送信は、新たに管理局が発生する際や、既存の管理局が消失する際にのみ行われてもよい。本変形例において、各管理局は、新たに管理局が発生する際や、既存の管理局が消失する際にのみ遅延量通知パケットを生成する。なお、管理局１〜３の構成は、第１の実施形態と同様であるため、図５を援用する。

図２５は、本変形例に係る管理局１の動作を示すフローチャートである。まず、管理局１は、他の管理局からチャネル情報パケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ１５１）。チャネル情報パケットを受信していない場合、管理局１は、所定の待ち時間が終了したか否かを判断し（ステップＳ１５５）、待ち時間が終了していない場合、ステップＳ１５１の動作に戻る。一方、待ち時間が終了している場合、管理局１は、ステップＳ１５６の動作に進む。

一方、ステップＳ１５１において、チャネル情報パケットを受信した場合、管理局１は、応答パケットを生成して送信する（ステップＳ１５２）。そして、管理局１は、遅延量通知パケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ１５３）。遅延量通知パケットを受信した場合、管理局１は、遅延量通知パケットから周辺管理局ＩＤと遅延量を抽出し、遅延量記録テーブル３７に記録して（ステップＳ１５４）、ステップＳ１５６の動作に進む。

管理局１は、チャネル情報パケットを送信するか否かを判断する（ステップＳ１５６）。ここで、遅延量記録テーブル３７に遅延量が記録されていない場合、ステップＳ１５６において、管理局１は、既存周辺管理局が１つ以下しかないとみなし、自局がチャネル情報パケットを送信すべきであると判断する。一方、遅延量記録テーブル３７に遅延量が記録されている場合、ステップＳ１５６において、管理局１は、既存周辺管理局が２つ以上あるとみなし、遅延量記録テーブル３７に記録されている全ての他の管理局からチャネル情報パケットを受信するまで、自局がチャネル情報パケットを送信しないと判断する。

チャネル情報パケットを送信すると判断した場合、管理局１は、チャネル情報パケットを生成して送信し（ステップＳ１５７）、応答パケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ１５８）。応答区間において、応答パケットを受信しない場合、管理局１は、ステップＳ１５１の動作に戻る。一方、応答パケットを受信した場合、管理局１は、受信した応答パケットの数から中継可能局数が２つ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１５９）。中継可能局数が２つ未満である場合、管理局１は、ステップＳ１５１の動作に戻る。

一方、中継可能局数が２つ以上である場合、管理局１は、自局が送信元管理局となった場合における他の管理局の遅延量を決定済みであるか否かを判断する（ステップＳ１６０）。他の管理局の遅延量が決定済みである場合、管理局１は、遅延量記録テーブルに記録している管理局ＩＤと、ステップＳ１５８で受信した応答パケットの送信元ＩＤから得た中継可能局のＩＤとが一致するか否かを判断する（ステップＳ１６１）。ＩＤが一致する場合、管理局１は、処理を終了するが、ＩＤが一致しない場合、管理局１は、遅延量通知パケットを生成して、他の管理局に送信する（ステップＳ１６２）。また、ステップＳ１６０において、他の管理局の遅延量が決定済みでない場合にも、同様に、ステップＳ１６２において、遅延量通知パケットを生成する。

以上のように、本変形例によれば、管理局は、中継可能局数が２以上であっても、他の管理局の遅延量をまだ決定していない場合、又は、応答パケットの送信元の管理局のＩＤが、遅延量記録テーブルに記録されているＩＤと異なる場合にのみ遅延量通知パケットを生成して送信する。すなわち、他の管理局の遅延量が最初に決定された場合と、周辺管理局の増減又は入れ替えが発生し、記録していた周辺管理局のＩＤと受信した応答パケットの送信元ＩＤとが異なった場合にのみ、遅延量通知パケットが送信されることとなる。第１の実施形態では、ネゴシエーション区間内に図１５ＣのＣ−１３、Ｃ−２３、Ｃ−３３のように、遅延量通知パケットを伝送するための領域を用意する必要があるため、複局同時送信時における遅延量を決定することによる伝送効率の低下が若干生じる。しかしながら、本変形例によれば、ネゴシエーション区間内に遅延量通知パケットを伝送するための領域を毎回設ける必要がないため、第１の実施形態に比べ、伝送効率の低下が抑えられる。

（第２の実施形態）
本実施形態に係る無線伝送システムは、管理局がパケットを送信した後、他の管理局がパケットを中継送信する際に、送信元局である管理局も再度同じパケットを送信する点で、第１の実施形態と相違する。

図２６Ａ及びＢは、第２の実施形態におけるマルチホップ伝送の一例を示す図である。図２６Ａ及びＢに示すように、送信元管理局である管理局１は、管理局２及び３に中継送信すべきパケットを送信した後、当該パケットを宛先局に再送信する。なお、本実施形態に係る無線伝送システム及び管理局の構成は、第１の実施形態と同様であるため、それぞれ図１Ａ，Ｂ及び図５を援用する。

本実施形態において、パケットを中継送信する管理局は、ブロードキャストパケットを受信完了したタイミングから所定時間経過後を基準タイミングとする。また、パケットの送信元管理局である管理局は、パケットをいったん送信したタイミングから所定時間経過後を基準タイミングとする。この２つの基準タイミングは、一致しているものとして説明する。

図２７Ａ〜Ｃは、第２の実施形態に係る管理局が行うネゴシエーションの手順の一例を示す図である。システム構成の移行は、第１の実施形態と同様の例を用いて説明するため、図１６Ａ〜Ｃを援用する。

以下、図１６Ａ〜Ｃ及び図２７Ａ〜Ｃを参照して、本実施形態における管理局１〜３がネゴシエーションし、複局同時送信時における各管理局の遅延量を決定するまでの各管理局の動作及び手順について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

まず、図１６Ａに示すように、管理局１のシステムしか存在しない場合における管理局１の動作は、第１の実施形態と同様である。

第２の実施形態に係る管理局１〜３の動作が第１の実施形態と異なるのは、図１０に示すフローチャートにおけるステップＳ６３の動作である。第２の実施形態に係る管理局１〜３は、ステップＳ６３において、中継可能局数が１以上であるか否かを判断する。そして、中継可能局数が１以上である場合、ステップＳ６４以降の動作に進み、遅延量通知パケットを生成して送信する。それ以外の動作は、第１の実施形態と同様であるため、図１０〜図１４を援用する。

次に、図１６Ａの状態から図１６Ｂの状態にシステム構成が移行した場合、新たにシステムを構築する管理局２は、管理局１が送信したチャネル情報パケットを受信すると、応答パケットを生成し、応答区間に応答パケットを送信する（図２７Ｂ：Ｂ−１２）。管理局１は、応答区間の終了時刻までに通知された周辺局情報を元に、自局の送信パケットを中継送信できる管理局の数が１であることを認識する。

第１の実施形態では、中継送信が可能な管理局が１つである場合、他の管理局に割り当てる遅延量を決定しない。本実施形態では、送信元管理局である管理局がパケットを再送信するため、中継送信が可能な管理局が１つであっても、中継送信時に複局同時送信することができる。したがって、管理局１において、遅延量決定部３６は、管理局２の遅延量を基準タイミングから適度にずらした値（τ）に決定し、遅延量記録テーブル３７に記録するとともに送信パケット処理部４０に通知する。また、このとき、遅延量決定部３６は、自局に割り当てる遅延量も決定する。

そして、管理局１は、応答区間終了直後から管理局２のチャネル情報パケットが送信されるまでの区間において、決定した遅延量を含む遅延量通知パケットを管理局２に送信する（図２７Ｂ：Ｂ−１３）。この点が、第１の実施形態と相違する。本実施形態では、図１６Ｂの状態で、すでに図１５Ｃの動作、手順を行い、複局同時送信時に、各管理局がパケットに与えるべき遅延量を決定する。図２７ＢのＢ−１３以降の動作、手順については、複局同時送信時に、自局に割り当てる遅延量をも決定し、その値も含んだ遅延量通知パケットを図２７ＢのＢ−１３、Ｂ−２３で送信すること以外は、第１の実施形態の図１５ＣのＣ−１３以降の動作、手順と同じであるため、詳細な説明は省略する。

次に、図１６Ｂの状態から図１６Ｃの状態にシステム構成が移行した場合についても、複局同時送信時の送信タイミングとして送信元管理局自身に割り当てる遅延量も決定すること以外は、第１の実施形態（図２７Ｃ）と同様であるため、説明を省略する。

図２８Ａは、図１６Ｂに示す位置関係にある管理局１及び２が、図２７Ｂに示す手順で遅延量を設定した場合における遅延量記録テーブルの一例を示す図である。管理局１及び２は、図２８Ａに示す遅延量記録テーブルを参照して、他局がパケットを中継送信する際にパケットに与えるべき遅延量を決定する。例えば、管理局１がパケットの送信元管理局である場合、管理局２は、管理局１から受信したパケットを中継送信する際に、基準タイミング（Ｔ０）に対してτだけ遅延させたタイミングで送信する。

図２８Ｂは、図２８Ｃに示す位置関係にある管理局１、２及び９において、ブロードキャストパケットが管理局１から送信され、管理局２で中継されて管理局９に到達するまでのパケットの送信タイミングを示す図である。ここで、管理局１及び２は、図２８Ａの遅延量記録テーブルを保持しているものとする。

図２８Ｂに示すように、管理局２は、管理局１から送信されてきたブロードキャストパケットを受信すると、第１の実施形態と同様の手順で送信開始タイミングを決定する。管理局１は、ブロードキャストパケットを送信したタイミングから所定時間（Ｔ１）後を基準タイミング（Ｔ０）とし、その時刻を送信タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。管理局１と管理局２とは、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な時間差τに比べて伝搬時間が無視できる程度近傍に位置している。よって、管理局９は、パスダイバーシチによる効果が得られる適度な送信時間差τに極めて近い値の到来時間差で、２つの管理局から送信されたパケットを受信する。したがって、管理局９は、パスダイバーシチによる効果を最大限に得ることができる。

図２９Ａは、図１６Ｃに示す位置関係にある管理局１〜３が、図２７Ｃに示す手順によって遅延量を設定した場合における遅延量記録テーブルの一例を示す図である。なお、本実施形態において、無線伝送システムは、パスダイバーシチによる効果に寄与する最大の有効ブランチ数が３であるシステム（例えば、変復調方式としてスペクトル拡散方式を用いて、送信側において拡散符号長が４チップである拡散符号でスペクトル拡散して生成した変調信号を、受信側において３フィンガーでＲＡＫＥ受信を行うシステム）として説明する。

図２９Ａにおいて、遅延量τは、遅延上限以下であり、遅延量τ／２は、遅延分解能以上である。例えば、変復調方式にスペクトル拡散方式を用いるシステムの場合、遅延上限は、拡散符号長以下の値に相当し、遅延分解能は、拡散符号の１チップ長以上に相当する。

図２９Ｂは、図２６Ｂに示す位置関係にある管理局１〜３が、図２９Ａに示す遅延量記録テーブルに従って、ブロードキャストパケットを複局同時送信する際のタイミングを示す図である。

図２９Ｂに示すように、管理局２及び３は、管理局１から送信されてきたブロードキャストパケットを受信完了したタイミングから所定時間（Ｔ１）後を基準タイミング（Ｔ０）とする。管理局２は、基準タイミングから遅延量τだけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。一方、管理局３は、基準タイミングから遅延量τ／２だけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。

ブロードキャストパケットの送信元である管理局１は、ブロードキャストパケットを送信したタイミングから所定時間後を基準タイミング（Ｔ０）とする。管理局１は、基準タイミングを送信開始タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。管理局１と管理局２と管理局３とは、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な時間差τ／２に比べて伝搬時間が無視できる程近傍に位置しているので、３つの管理局から送信されたパケットは、どの２つをとっても、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な送信時間差τ／２又はτに極めて近い値で管理局９に到来する。したがって、管理局９は、パスダイバーシチによる効果を最大限に得ることができる。

以上のように、本実施形態によれば、複局同時送信可能な管理局として決定された各管理局は、自局のデータに与える遅延量も決定し、送信元管理局がブロードキャストパケットを再送信するので、中継送信が可能な管理局が１つしかない場合であっても、適度な時間差を設けて複局同時送信することができ、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。また、中継送信が可能な管理局の数がパスダイバーシチによる効果に寄与する最大の有効ブランチ数よりも少ない場合にも、第１の実施形態に係る無線伝送システムに比べて、大きなパスダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、互いに通信可能な管理局が３局の場合について述べたが、４局以上になった場合にも、図２７Ｃに示したＣ−ｍ１、Ｃ−ｍ２、Ｃ−ｍ３（ｍ＝１，２，３）の手順を局数分繰り返すことにより、各管理局に対して複局同時送信時の適切な遅延量を確実に設定することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る無線伝送システムは、中継伝送時に複局同時送信が可能な場合の送信元管理局が中継送信するパケットに与える遅延量を、予め基準タイミング（Ｔ０）から適度にずらした値に決めている点で、第２の実施形態と相違する。それ以外の、無線伝送システム及び管理局の構成、システム間におけるチャネル情報のネゴシエーションの手順は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。

図３０Ａは、一つの無線システムが発生した図１６Ａのシステム構成から図１６Ｂのシステム構成になるまでの第３の実施形態におけるネゴシエーションの手順の一例を示す図である。本実施形態に係る管理局は、Ｂ−１３、Ｂ−２３の区間において、遅延量通知パケットを送信しない点で、図２７Ｂ（第２の実施形態）と相違する。

各管理局は、ブロードキャストパケットを他局によって中継送信させる際、自局（送信元管理局）がパケットを再送するときに、パケットに与える遅延量を予め保持している。例えば、各管理局は、自局がパケットの送信元管理局となる場合、基準タイミング（Ｔ０）から適度な遅延量（τ）だけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとする。したがって、図３０Ａに示すように、管理局１は、周辺管理局数が１つである場合、遅延量通知パケットを生成しない。

遅延量通知パケットを受信しない管理局２は、ブロードキャストパケットを中継送信する際、ブロードキャストパケットに遅延量を与えないで送信する。つまり、管理局２は、予め定められた基準タイミング（Ｔ０）を中継送信時の送信開始タイミングとする。したがって、管理局２がブロードキャストパケットを中継送信し、管理局１がパケットを再送信した場合、管理局９に到達するパケットには、τの到来時間差がある。

図３０Ｂは、図１６Ｂに示す位置関係にある管理局１及び２が、図３０Ａに示す手順によって遅延量を決定した場合における遅延量記録テーブルの一例を示す図である。管理局１及び２がブロードキャストパケットを再送信する際に、パケットに与えるべき遅延量は予め設定されている。したがって、ブロードキャストパケットを中継送信可能な管理局が１つしかない場合、遅延量通知パケットを送信しなくても、図３０Ｂに示す遅延量記録テーブルを各管理局が決定して保持することができる。

図３０Ｃは、図１６Ｃに示す位置関係にある管理局１が送信したブロードキャストパケットを管理局２が中継送信する場合におけるパケットの送受信タイミングを示す図である。図３０Ｃに示すように、２つの管理局から送信されたパケットは、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な送信時間差τに極めて近い値で管理局９に到来する。したがって、管理局９は、パスダイバーシチ効果を最大限に発揮させてパケットを正常に受信することができる。

以上のように、本実施形態によれば、パケットの中継送信が可能な管理局が送信元を含む２つである場合、遅延量通知パケットを送信することなく、送信元の管理局が自局のパケットに与える遅延量を基準タイミングから適度にずらした値に決定し、他の管理局に遅延量を与えることなく基準タイミングに送信元局と共に中継送信させる。したがって、遅延量通知パケットを送受信するための区間を用意する必要がないため、第２の実施形態の方法に比べ、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

なお、本実施形態では、管理局の数が２つである場合について説明した。ここで、管理局の数が３つ以上であり、かつ、受信局において、パスダイバーシチによる効果が得られる最大ブランチ数が２つしかない場合にも本実施形態は有用である。図３１Ａは、受信局において、パスダイバーシチによる効果が得られる最大ブランチ数が２つである場合に、３つ以上の管理局がパケットを複局同時送信する際のパケットの送受信タイミングを示す図である。図３１Ｂは、図３１Ａに示すタイミングでブロードキャストパケットを送受信する管理局が保持するテーブルの一例を示す図である。図３１Ｂにおいて、送信元管理局となる各管理局に割り当てられる遅延量はτである。一方、他の管理局から送信されてきたパケットを中継送信する管理局に割り当てられる遅延量は０である。この場合にも、各管理局は、他の管理局に遅延量通知パケットを送信することなく、各管理局がパケットに与える遅延量を最適に決定することができる。したがって、遅延量通知パケットを送受信するための区間を用意する必要がないため、第２の実施形態の方法に比べ、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

なお、パスダイバーシチによる効果に寄与する最大の有効ブランチ数が３つ以上の場合、パスダイバーシチによる効果を最大限に得るためには、送信元管理局以外の管理局も、適度に送信開始タイミングをずらす必要がある。この場合、第２の実施形態における図２７Ｃの手順と同様に、遅延量通知パケットを送信し、例えば、図３２Ａに示す遅延量記録テーブルを各管理局に持たせることとすればよい。ただし、本実施形態では、送信元管理局に割り当てられる遅延量は予めτに定めているため、遅延量通知パケットは、送信元管理局の遅延量を示すデータを含む必要がない。したがって、第２の実施形態に比べ、遅延量通知パケット長を若干短くすることができる。よって、図２７ＣのＣ−１３やＣ−２３に示す、遅延量通知パケットを送信するための区間を若干短くすることができる。したがって、パスダイバーシチによる効果に寄与する最大の有効ブランチ数が３つ以上の場合でも、第２の実施形態に比べて、伝送効率の低下を抑えながら、パスダイバーシチによる効果を最大限に得ることができる。

（第４の実施形態）
第１の実施形態において、チャネル情報パケットに対する応答パケットを受信するのは、チャネル情報パケットの送信元の管理局のみであった。これに対し、第４の実施形態では、チャネル情報パケットの送信元以外の管理局も、他の管理局が送信した応答パケットを受信する。それ以外の無線伝送システムの構成及び管理局のブロック構成、システム間のチャネル情報のネゴシエーション手順は第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

以下、図１６Ａ〜Ｃ及び図３３Ａ〜Ｃを参照して、本実施形態に係る管理局１〜３がネゴシエーションを行って、複局同時送信時に各管理局がパケットに与える遅延量を決定する手順について、第１の実施形態との違いを中心に説明する。

図３３Ａ〜Ｃは、一つの無線伝送システムが発生してから、図１Ａ及びＢに示すシステム構成になるまでのネゴシエーションの手順の一例を示す図である。図３３Ａ〜Ｃは、図１６Ａ〜Ｃに対応しており、管理局におけるパケットの送受信タイミングを示す。まず、図１６Ａ又はＢに示すシステム構成である場合の管理局１〜３の動作は、第１の実施形態と同様である。

次に、図１６Ｂの状態から図１６Ｃの状態にシステム構成が移行した場合について説明する。新たにシステムを構築する管理局３は、管理局１から送信されてきたチャネル情報パケットを受信すると、応答パケットを生成し、ランダムなタイミングで送信する（図３３ＣのＣ−１１）。また、この応答区間において、管理局２も応答パケットを生成し、ランダムなタイミングで送信する。

管理局１は、管理局２及び３から送信されてきた応答パケットを受信する。また、この応答区間において、管理局２は、管理局３が送信した応答パケットを受信し、管理局３は、管理局２が送信した応答パケットを受信する。これが、第１の実施形態との相違点である。

これにより、管理局２において、遅延量決定部３６は、管理局３からのチャネル情報パケットを受信することなく、管理局３を周辺管理局として認識することができる。また、管理局３においても同様に、管理局１のみならず管理局２も周辺管理局として記憶することができる。

このように、管理局２又は３は、管理局１が送信したチャネル情報パケットに対して、もう一方の他の管理局３又は２が送信した応答パケットを受信することにより、管理局１が送信したブロードキャストパケットを中継送信できる管理局の数が自局を含めて２であることを認識する。そして、各管理局は、管理局１が送信元管理局となった場合に、各管理局に割り当てる遅延量を決定する。なお、各管理局は、同一の管理局に対して決定する遅延量が異なる値にならないようにするため、予め定めた遅延量決定規則に従って、各管理局に割り当てる遅延量を決定する。

次に、管理局１及び３は、管理局２から送信されてきたチャネル情報パケットを受信する（図３３Ｃ：Ｃ−２１）。そして、図３３ＣのＣ−１２と同様の手順で、各管理局は、管理局２の送信パケットを中継送信する際の遅延量を決定し、遅延量記録テーブル３７に記録する（図３３Ｃ：Ｃ−２２及びＣ−２３）。

このように、各管理局は、個々に遅延量を決定する。したがって、第１の実施形態（図１５Ｃ：Ｃ−１３）のように、遅延量通知パケットを送信するための領域を用意する必要がないため、伝送効率の低下を抑制することができる。

なお、本実施形態では、遅延量決定規則として、応答区間の終了時刻までに通知された周辺局情報から得られる中継送信できる管理局の数と、パスダイバーシチによる効果に寄与する最大の有効ブランチ数とに応じて予め定めた基準タイミングに対する複数の遅延量の候補のうちから、応答パケットを先に送信した順に小さい方の値を管理局に与えることとする。

例えば、パスダイバーシチによる効果に寄与する最大有効ブランチ数が４である場合、遅延量として、中継送信時の複局数が２局の場合には０、τの２種類、複局数が３局の場合には０、τ／２、τの３種類、複局数が４局以上の場合には０、τ／３、２τ／３、τの４種類を、応答パケットを先に送信した順に小さい方の値を管理局に与えることとする。この遅延量決定規則に従えば、図３３Ｃのように、管理局１のチャネル情報パケットに対して管理局２，３が順に応答パケットを返し、管理局２のチャネル情報パケットに対して管理局１，３が順に応答パケットを返し、管理局３のチャネル情報パケットに対して管理局１，２が順に応答パケットを返した場合、第１の実施形態の場合と同じく、図１７Ａの遅延量記録テーブルが各管理局で保持されることになる。なお、ここでは、遅延量τは遅延上限以下、遅延量τ／３は遅延分解能以上であるものとする。なお、遅延量決定規則として、これに限らず、例えば、応答パケットを先に送信した順に大きい方の値を管理局に与えるようにしてもよいし、応答パケットを送信した管理局のＩＤ番号の順に小さい方の値を管理局に与えるようにしてもよい。

なお、本実施形態では、互いに通信可能な管理局が３局の場合について述べたが、４局以上になった場合にも、図３３Ｃに示したＣ−ｍ１、Ｃ−ｍ２（ｍ＝１，２，３）の手順を局数分繰り返すことにより、各管理局における複局同時送信時の適切な遅延量を確実に設定することができる。

なお、上記第１〜第４の実施形態において、ネゴ区間は、共通チャネル上に定期的に設けられるものとしたが、新たに管理局が発生する際や既存の管理局が消失する際にのみその管理局が既存の管理局に対してネゴシエーション要求を出して、設けられるものであってもよい。いずれにせよ、ネゴシエーションは管理局数が変化する際、すなわち複局数が変化する際には必ず行われるものであるため、本発明によれば、複局数が変化しても複局同時送信時に適度な到来時間差のマルチパスを発生できるため、パスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

また、上記第１〜第４の実施形態において、共通チャネルは、予め１つのチャネルが定められているものとし、新たに発生した管理局は、まず共通チャネルを観測するものとして説明したが、共通チャネルは、予め１つのチャネルに定められている必要はない。例えば、最初に存在する管理局が、複数の通信チャネルのうちの１つを、後に発生する他の管理局とネゴシエーションするための共通チャネルとして専用に定めてもよいし、自局の端末との通信に使用する通信チャネルと共通チャネルを共用させてもよい。なお、その場合、管理局は、まず共通チャネルが複数の通信チャネルのうちのどのチャネルであるかを認識するためのチャネル探索を周辺管理局の探索と併せて行えばよい。

なお、第１〜第４の実施形態では、基準タイミング（Ｔ０）は、管理局がブロードキャストパケットを受信完了したタイミングから所定時間経過後のタイミングであるものとして説明した。ここで、管理局が、パケットに含まれるユニークワードを検出したタイミングから所定時間経過後を基準タイミング（Ｔ０）としてもよい。また、管理局間の同期をとるためのビーコン信号を用いて、ビーコン信号を受信完了したタイミングから所定時間経過後を基準タイミング（Ｔ０）としてもよい。又は、各管理局が電波時計から得られる時刻情報などから基準タイミングを得てもよいし、各管理局がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を有し、ＧＰＳ信号に含まれる時刻情報から基準タイミングを得てもよい。

なお、第１〜第４の実施形態では、複局同時送信を行う各管理局が保持する遅延量記録テーブル３７には、図１７Ａ、図２９Ａ、図３２Ａに示すように、全ての管理局に割り当てられた遅延量の遅延量が記録されていた。ここで、各管理局は、自局に割り当てられた遅延量のみを遅延量記録テーブルに記録することとしてもよい。図３２Ｂは、自局に割り当てられた遅延量のみを各管理局が記録する場合における遅延量記録テーブルの一例を示す図である。例えば、図３２Ａに示すように、各管理局に割り当てられる遅延量が決定された場合、各管理局が保持する遅延量記録テーブルは、図３２Ｂに示すものとなる。

これにより、遅延量記録テーブルを格納するために必要なメモリの容量を小さくすることができる。したがって、複局同時送信可能な局数が増加した場合であっても、遅延量記録テーブルを格納するために必要なメモリの容量の増加を抑制することができる。

なお、管理局のメモリ容量に余裕がある場合、遅延量記録テーブルとして、第１〜第４の実施形態で遅延量記録テーブルの一例として挙げたように、図１７Ａ、図２９Ａ、図３２Ａのようなすべての管理局の遅延量を記録した同一の遅延量記録テーブルを各管理局に持たせることが望ましい。なぜなら、無線システムを構成する管理局の数が図３４Ａから図３４Ｂに示すように減少した場合でも、残存する管理局のタイミング変更規則を予め決めておけば、第１〜第３の実施形態で説明した遅延量通知パケットの伝送を行わずに各管理局の送信タイミングを適切に決めることができるので、遅延量通知パケットを送るための領域を必要とせずに、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができるからである。このことについて以下説明する。

図３４Ａに示す４つの管理局が存在するシステム構成から管理局が１つ減り、図３４Ｂに示すシステム構成となった場合を例に説明する。なお、図３４Ａ及びＢのシステムにおいて、パスダイバーシチによる効果に寄与する最大の有効ブランチ数は３つである場合を例に説明する。また、図３４Ａのシステム構成時に、各管理局は、図３５Ａに示す遅延量記録テーブルを保持しているものとする。

遅延量記録テーブル中の値τはパスダイバーシチ効果が発揮できる上限値を越えない値（例えば、変復調方式にスペクトル拡散方式を用いた場合、拡散符号長未満の値）であり、τ／２はパスダイバーシチ効果が発揮できる下限値を割らない値（例えば、変復調方式にスペクトル拡散方式を用いた場合、拡散符号の１チップ時間を越える値）である。

このシステムにおいて、管理局数が減少した時のタイミング変更規則を、例えば次のように予め決めておく。
（１）システムに残存する管理局数が、パスダイバーシチによる効果に寄与し得る有効なブランチの最大数（以下、最大有効ブランチ数と呼ぶ）以上の場合
システムから消失した管理局と同一の遅延量が割り当てられた管理局が存在する場合、各管理局に割り当てた遅延量を変更しない。
システムから消失した管理局と同一の遅延量が割り当てられた管理局が存在しない場合、システムに残存する管理局のうち、同一の遅延量が割り当てられた管理局が存在する。したがって、同一の遅延量が割り当てられた管理局のうち、管理局ＩＤが大きい管理局に割り当てる遅延量を、システムから消失した管理局に割り当てられていた遅延量に変更する。
（２）システムに残存する管理局数が、最大有効ブランチ数未満の場合
残存する管理局のうち、同一の遅延量が割り当てられている管理局が存在する場合、同一の遅延量が割り当てられた管理局のうち、管理局ＩＤが大きい管理局に割り当てる遅延量を、システムから消失した管理局に割り当てられていた遅延量に変更する。
残存する管理局のうち、同一の遅延量が割り当てられている管理局が存在しない場合、各管理局に割り当てた遅延量を変更しない。

上記規則（１）及び（２）に従えば、例えば、図３４Ａから図３４Ｂのように管理局数が４から３に減少した場合でも、各管理局が独立して同じ遅延量記録テーブル（管理局１が消失して減少した場合は図３５Ｂ、管理局２が消失して減少した場合は図３５Ｃ、管理局３が消失して減少した場合は図３５Ｄ、管理局４が消滅して減少した場合は図３５Ｅ）に変更することができる。

なお、管理局の数が、最大有効ブランチ数よりも多い場合、図３５Ａに示すように、遅延量の候補値の数を、最大有効ブランチ数に等しい数又は最大有効ブランチ数よりも小さい数にすることが望ましい。これは、以下に示すような理由による。

最大有効ブランチ数は、遅延上限を遅延分解能で除した値以下になるが、遅延上限が遅延分解能に近接すると、これがごく小さな値になる。このような場合、闇雲に複局数を増やすと、以下のような問題が生じ得る。

例えば、最大有効ブランチ数が２の場合、遅延分解能だけ離れた到来遅延を有する２つの遅延波の間の到来時間に、さらに３つ目の遅延波が到来すると、３波目は元の２波の両方に重畳され、受信機でのパス分解後も共通して残留することとなって、パスダイバーシチにおけるブランチ（枝）間の相関を増し、劣化を生じてしまう。したがって、遅延上限が遅延分解能に近くなり、パスダイバーシチによる効果に寄与する最大有効ブランチ数が少数に限られるような場合においては、闇雲に複局送信を行う局数を増やすことによって、かえって特性の劣化が生じる場合が発生し得る。

遅延上限が遅延分解能に近くなり、最大有効ブランチ数が少数に限られるような場合について、背景技術の説明で挙げた各々の変復調方式に対して、さらに詳述すると以下のようになる。

ＤＳＳＳ方式を用いる場合、遅延上限は拡散符号長に相当するため、拡散符号長が短くなり、遅延分解能に相当する拡散チップ長に近づくと、最大有効ブランチ数が少数になる。例えば、拡散符号長が４チップ長であって、拡散率が４倍、すなわち、１シンボルが４チップの拡散符号で拡散されている場合、遅延分解能は１チップ長以上、遅延上限は４チップ長未満となるため、最大有効ブランチ数は高々４つ程度になる。ＦＨＳＳ方式を用いる場合、遅延分解能は拡散帯域幅、遅延上限はホップシーケンス長に相当する。したがって、拡散帯域幅が狭く、ホップシーケンス長が短い場合、最大有効ブランチ数が少数に限られる。

また、ＴＨＳＳ方式を用いる場合、遅延分解能はパルス幅、遅延上限はパルスシーケンス長に相当する。したがって、パルス幅が広く、パルスシーケンス長が短い場合、最大有効ブランチ数が小数に限られる。同様に、ＯＦＤＭ方式では、遅延分解能はサブキャリアが分散配置された周波数帯域幅に相当し、遅延上限はガード区間長によって定まる。したがって、周波数帯域幅が狭く、ガード区間が短い場合、最大有効ブランチ数が少数に限られる。ＰＳＫ−ＶＰ方式やＰＳＫ−ＲＺ方式を用いる場合、原理的に、遅延上限がシンボル長を越えられないため、元々、遅延分解能と遅延上限が近接している。したがって、最大有効ブランチ数が少数に限られる。

また、等化器を用いる場合、遅延分解能はシンボル長、遅延上限は等化フィルタのタップ長で決まる。したがって、シンボル長に比べ、フィルタタップの時間長が短い場合、同様のケースとなる。なお、等化器においては、タップ数は回路規模を大きく左右するため、回路規模の制約から遅延上限が制限される場合が多い。

ＰＳＫ−ＶＰ方式の特性評価結果を基に、最大有効ブランチ数が少数に限られる場合に、先に述べた特性の劣化が生じる例について具体的に説明する。図３６は、ＢＴ積（スペクトル帯域幅とシンボル時間との積）を１．５としたＱＰＳＫ−ＶＰ方式の２波の到来時間差に対するビット誤り率特性を示す図である。横軸は到来時間差をシンボル長Ｔで規格化した値を示し、縦軸はビット誤り率を示している。なお、伝送路はＥｂ／Ｎｏ＝２５ｄＢの２波ライスフェージング環境である。図３６より、遅延量が０．２シンボル長から０．７シンボル長の範囲でパスダイバーシチによる効果が発揮されて、図３６の到来時間差が０（単局送信時に相当）の場合に比べ、大幅な特性改善が得られることが分かる。つまり、この場合、遅延分解能は０．２シンボル長程度、遅延上限は０．７シンボル長程度である。したがって、この場合、最大有効ブランチ数は、２〜３程度のごく少数となる。

図３７は、上記のＱＰＳＫ−ＶＰ方式における２受信波と３受信波の場合のビット誤り率特性を示す図であり、図３８は、図３７における２受信波と３受信波の時間関係を示している。なお、各受信波はライスフェージング波で、３受信波は、２受信波の場合にさらに中間の時間位置に３波目を挿入した伝送路モデルである。図３７に示すように、受信波が２波である場合に比べ、２波の間に３波目が挿入された場合のビット誤り率が劣化していることがわかる。このように、最大有効ブランチ数が少数（この例では２）に限られる場合には、最大有効ブランチ数を越える複数の到来波が異なるタイミングで受信機に到来すると、ある到来波（この例では２波の間に位置する３波目の波）の成分と、その両側の時間軸上にある２波の成分とが完全に分離しきれず、両側の２波に３波目の成分が共通に残留してしまい、両側の２波間の相関を高めることとなって、パスダイバーシチによる効果が十分に発揮できなくなり、特性の劣化を招くことが確認できる。

したがって、遅延波成分を分離できる遅延分解能と遅延上限とが有意に接近し、パスダイバーシチ効果に寄与する最大有効ブランチ数が少数に限られる場合、最大有効ブランチ数を越える数の管理局から不用意に複局送信させるとかえって伝送特性の劣化を招くことがあり得る。

したがって、遅延量の候補値の数を最大有効ブランチ数に等しい数以下にすることにより、最大有効ブランチ数に相当する数のタイミングに到来波を集中して受信することができる。これにより、最大有効ブランチ数に制限がある場合においても、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。

また、管理局の数が、最大有効ブランチ数より多い場合、複局同時送信が可能であっても、複局同時送信をさせない管理局を設けることとしてもよい。図３９Ａは、受信局における最大ブランチ数が３つである場合に、各管理局が保持する遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、図３９Ａに示すように、管理局１〜３がパケットの送信元管理局となる場合、管理局４は、ブロードキャストパケットを複局同時送信しない。一方、管理局４がパケットの送信元管理局となる場合、管理局３がブロードキャストパケットを複局同時送信しない。このように、複局同時送信が可能であっても、複局同時送信させない管理局（図３９Ａにおける遅延量「−」で表されている管理局）を設けるようにしてもよい。

なお、複局同時送信が可能であっても複局同時送信させない管理局を設けるには、例えば、ある管理局が遅延量通知パケットを送信する際に、一部の管理局に対しては、遅延量を含まない遅延量通知パケットを生成して送信すればよい。そして、遅延量を含まない遅延量通知パケットを受信した管理局は、当該遅延量通知パケットの送信元の管理局からブロードキャストパケットを受信した場合、ブロードキャストパケットを中継送信しないこととすればよい。このように、複局同時送信する管理局の数を制限することによって、管理局にかかる負荷を増大させることなく、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。

また、上記のように、闇雲に複局数が増えることを制限し、例えば、管理局の数が、最大有効ブランチ数より多い場合、最大ブランチ数に等しい複局数で送信させることとしたシステムでは、例えば、次のように、管理局数が減少した際のタイミング変更規則を予め決めておく。
（３）システムに残存する管理局数が、最大有効ブランチ数以上の場合
システムに残存する管理局のうち、複局同時送信能力を持ちながらそれまで複局同時送信に参加していなかった管理局の中で最も管理局ＩＤの大きい管理局が、減少した管理局のうち、最も管理局ＩＤの大きい管理局と同じタイミングに変更する。

上記規則（３）に従えば、例えば、図３４Ａに示すシステム構成である各管理局が、図３９Ａに示す遅延量記録テーブルを保持している場合、図３４Ｂに示すように、管理局の数が４つから３つに減少しても、各管理局が独立して自局が保持する遅延量記録テーブルを変更することができる。

図３９Ｂは、管理局１が消失した場合の遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、複局同時送信時の遅延量として、管理局４にゼロが割り当てられる。図３９Ｃは、管理局２が消失した場合の遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、複局同時送信時の遅延量として、管理局２に割り当てられていた遅延量が管理局４に割り当てられる。図３９Ｄは、管理局３が消失した場合の遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、複局同時送信時の遅延量として、管理局３に割り当てられていた遅延量が管理局４に割り当てられる。図３９Ｅは、管理局４が消失した場合の遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、複局同時送信時の遅延量として、管理局１〜３に割り当てられた遅延量は変更されない。

このように、各管理局は、複局同時送信できる全ての管理局の遅延量を記憶する遅延量記録テーブルを保持し、複局数などの複局状況が変化した際の送信タイミング変更手順を予め決めておく。これにより、初期のネゴシエーション時の送信タイミング設定手順に比べ、複局状況が変化した場合であっても、簡素な手順で複局同時送信を行い得る管理局の送信タイミングを再設定することができる。したがって、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

また、本実施形態では、チャネル情報パケットの送信を、無線伝送システムに存在する管理局数分繰り返すことによって、複局同時送信する際の遅延量を決定していた。ここで、最初に送信されたチャネル情報パケットと、当該チャネル情報パケットに対して送信される応答パケットとの数に基づいて遅延量を決定することとしてもよい。

図４０は、一度のチャネル情報パケットの送信によって、各管理局が複局同時送信時にパケットに与えるべき遅延量を決定する際の管理局１〜３の動作を示すシーケンス図である。管理局２及び３は、管理局１が送信したチャネル情報パケットを受信すると、応答パケットを生成して送信する。管理局１は、管理局２及び３が送信した応答パケットを受信する。また、管理局２は、管理局３が送信した応答パケットを受信し、管理局３は、管理局２が送信した応答パケットを受信する。管理局１〜３は、受信したチャネル情報パケット及び応答パケットの合計数がブロードキャストパケットを中継送信する際に、複局同時送信できる管理局数であると判断する。そして、管理局１〜３は、前述した所定の規則に従い、自局が複局同時送信する際に、パケットに与えるべき遅延量を決定する。このように、一度のチャネル情報パケットの送信で、各管理局が遅延量を決定することとすれば、遅延量を決定するための手順をより簡易なものとすることができる。

（実施例）
最後に、上記した第１〜第４の実施形態のいずれかの無線伝送方法を用いてパスダイバーシチ効果を確実に発揮させる無線伝送システムの具体例について説明する。一例として、管理局の変復調方式にＱＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて、無線区間の伝送速度を２Ｍｂｐｓとして宅内などの近距離で通信を行う場合について説明する。

宅内において１つの局から電波を送信した場合、電波が室内の壁や天井などで反射することでマルチパスが生じ、送信局が見通し外（例えば、隣室など）に位置する場合、送受信間の距離がほぼ同じ付近の受信電力分布は、一般的に、レイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）分布を示すことが知られている。また、宅内伝送では、一般的に部屋の大きさが数ｍ四方程度と小さいため、１局で送信した時に生じるマルチパスが受信局へ到達する際の時間差のばらつき（以下、遅延分散と呼ぶ）は、数ｎｓ〜１０ｎｓ程度となることが知られている。

図４１Ａは、ＰＳＫ−ＶＰ方式の２波レイリーフェージング環境下（１波毎の遅延分散は０）における２波間の時間差τとビットエラーレート（ＢＥＲ）との関係を評価したシミュレーション結果を示す図である（非特許文献１の図９）。横軸は、シンボル時間で正規化された２波の到来時間差を示し、縦軸は、ビット誤り率を示す。φｍは、シンボル内に加える冗長位相の最大位相遷移量を示す。

図４１Ａより、φｍとして適切な値を選択することで、到来時間差が０．１〜０．８シンボルの間で、伝搬時間差＝０の場合に比べてビット誤り率特性を大幅に改善できることがわかる。

図４１Ｂは、１波毎は遅延分散０で独立にレイリーフェージングする波が受信局に、１波のみ到来する場合（Ａ）、適度な時間差で２波到来する場合（Ｂ）、適度な時間差で３波到来する場合（Ｃ）のＱＰＳＫ−ＶＰ方式の受信信号強度とＢＥＲとの関係を示すシミュレーション結果を示す図である（非特許文献１の図１２）。ＰＳＫ−ＶＰ方式のマルチパス環境下におけるＢＥＲ特性は、波形整形方法や帯域制限具合により異なるが、例えば、非特許文献１に示された波形整形方法や帯域制限の条件（Ｐａｒａｂｏｌｉｃ、φｍ＝π、Ｇａｕｓｓ、ＢＴ＝１．３）を用いた場合、図４１Ｂに示すように、１波すなわち１局がパケットを送信する場合に比べ、複局同時送信することで、パスダイバーシチによる効果が得られ、ＢＥＲ特性が大幅に改善されることが分かる。

また、図４１Ａ及びＢに示すシミュレーション結果より、図１７Ａ、図２９Ａ、図３２Ａにおけるτの値を、例えば、複局数が２局の場合にはτ＝０．５シンボル程度、３局以上の場合には、τ＝０．４シンボル程度とすればよいことが分かる。

上述した宅内伝搬環境下における１局毎の遅延分散値（数ｎｓ〜１０ｎｓ程度）は、本実施例の伝送速度（２Ｍｂｐｓ）に対するシンボル時間長（１μｓ）に比べると、極めて小さい。したがって、例えば、上述した条件のＱＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて、部屋間などの近距離で無線通信する場合、図４１Ａ及びＢに示すシミュレーション結果とほぼ同様のＢＥＲ特性を得ることができると考えられる。

図４２Ａは、宅内に管理局を配置した場合における管理局１〜３の位置関係を示す図である。図４２Ａに示すように、宅内に４ｍ四方の部屋が６つあり、各部屋の中央付近に、管理局１〜４が配置されているとする。このとき、管理局１〜３から管理局４までの伝搬距離の差（高々４ｍ）に対する伝搬時間差は、せいぜい十数ｎｓである。この伝搬時間差は、シンボル時間長（１μｓ）に比べて極めて小さい。したがって、中継送信時に複局同時送信する管理局の遅延量を上述した手順で決定する際に、２つの管理局（例えば、送信元局が管理局１の場合は管理局２，３）の送信タイミングの時間差τを０．２シンボル（２００ｎｓ）〜０．８シンボル（８００ｎｓ）以内とすることで、２ブランチ相当のパスダイバーシチ効果を発揮することができる。また、中継送信時に、複局同時送信する管理局が３局である場合、例えば、遅延量τを０．５シンボル程度として、図３２Ａに示すのような遅延量記録テーブルを管理局に保持して複局同時送信すれば、３ブランチ相当のパスダイバーシチ効果を発揮できる。

例えば、通信エリアの所要品質をＢＥＲ＝１０^-5とすると、図４１Ｂの結果から単局送信時（Ａ）に比べ、２局の複局同時送信時（Ｂ）で約２０ｄＢ、３局の複局同時送信時（Ｃ）で約２３ｄＢのパスダイバーシチ利得が得られることが分かる。この利得による通信エリアの拡大効果を、説明の簡単のために仮に伝搬損失を自由空間損失で考え算出すると、単局送信時に比べ、２局の複局同時送信時で約１０倍、３局の複局同時送信時で約１４倍のエリア拡大が見込める。実際には、伝搬損失として、壁等による透過損失が加わるため、ここまでの拡大は見込めないが、それでも、本実施例の方法を用いて適切な時間差τを設けて中継伝送時に複局同時送信することにより、単局送信時に比べ、数倍のエリア拡大が見込める。

したがって、単局送信時の通信エリアを例えば半径１０ｍ程度として管理局の送信電力を決めた場合、図４２Ａに示したようなサイズ程度の家屋であれば、中継送信時に複局同時送信することにより、宅内全域にブロードキャストパケットを伝送することができる。また、家屋が比較的近接している場合には、図４２Ｂに示すように、Ａ宅の無線システムで使用しているチャネル情報などを含むブロードキャストパケットを隣家にまで到達させることができるため、隣接する家屋で各々構成している無線システム間でのチャネル干渉を回避することも可能となる。

なお、以上説明した第１〜第４の実施形態では、変復調方式として、ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いるものとして説明した。ここで、変復調方式は、耐マルチパス性を有する変復調方式であればよいため、ＰＳＫ−ＶＰ方式には限られない。例えば、ＰＳＫ−ＲＺ方式や、ＤＳＳＳ方式等のスペクトル拡散方式、ＯＦＤＭ方式、又は、伝送シンボル内に加える位相変化の方向に情報をのせることで耐マルチパス性を発揮させるＤＳＫ（Ｄｏｕｂｌｅ
Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式（遅延上限は０．５ビット未満）を用いても構わないし、復調部に等化器を用いても構わない。ＤＳＫ方式については、非特許文献３に詳しく記載されている。

各変復調方式について、各管理局間の送信タイミングの差が遅延分解能以上遅延上限以下となるように各管理局の複局同時送信時の送信タイミングを、複局同時送信が行われる以前に各管理局がネゴシエーションすることを利用して決定することより、複局数が変化しても複局同時送信時に適度な到来時間差のマルチパスを発生できるため、パスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

また、第１〜第４の実施形態において、各管理局は、パケットを送信するものとして説明した。ここで、各管理局が送信する情報はパケットに限られず、例えば、管理局同士が長期に渡って同一の情報を送信する場合においても、本発明を適用することができる。

なお、背景技術の項で述べたように、各変復調方式の遅延分解能と遅延上限は、ＰＳＫ−ＲＺ方式の場合はシンボル長の数分の１、１シンボル未満、ＤＳＫ方式の場合はシンボル長の数分の１、０．５シンボル未満、ＤＳＳＳ方式の場合は１チップ時間、拡散符号長、ＯＦＤＭ方式の場合は周波数帯域幅の逆数、ガード区間長、等化器を用いる場合はシンボル時間、タップ数で決まる時間長である。

（第５の実施形態）
図４３Ａは、本発明の第５の実施形態に係る無線伝送システムの構成の一例を示す図である。図４３Ａにおいて、無線伝送システムは、無線局１−１〜１−ｎ及び２−１〜２−ｎを備える。図４３Ｂは、図４３Ａに示す各無線局が単独で電波を送信（以下、単局送信と呼ぶ）した場合にその電波が所定の誤り率で正しく受信できる範囲（通信エリア）と、各無線局の位置関係とを示す図である。各無線局１−ｍ、２−ｍ（ｍは１以上ｎ以下の自然数）は、単独で通信できる通信エリアＥ１−ｍ、Ｅ２−ｍを各々有している。

各無線局は、それぞれ自局の通信エリア内に存在する無線局と無線を介して接続されている。各無線局は、他の無線局との通信時に対等分散型のネットワークを構成する。各無線局は、特定の無線局と直接通信できる場合、他の無線局を介さずに直接通信する。

なお、無線局は、自局の通信エリアで使用する通信チャネルを決定し、自局通信エリア内に存在する無線局に対して、自局の通信エリアで使用する通信チャネルの情報を報知する管理局として動作してもよい。図４４Ａは、図４３Ａに示す無線局１−１及び２−１が管理局として動作する場合の無線伝送システムの構成を示す図である。無線局１−１は、自局通信エリアＥ１−１内に存在する無線局１−２及び１−ｎに対して、通信エリアＥ１−１で使用するチャネル情報を報知する。これにより、通信エリアＥ１−１内に存在する無線局１−１〜１−ｎは、同じ通信チャネルを用いて通信を行う一つのグループを構成する。また、無線局２−１は、無線局１−１と同様に、通信エリアＥ２−１内で管理局として動作することによって、通信エリアＥ２−１内に存在する無線局２−１〜２−ｎも、一つのグループを構成する。無線局３−１は、無線局１−１と同様に、通信エリアＥ３−１内で管理局として動作することによって、通信エリアＥ３−１内に存在する無線局３−１〜３−ｎも、一つのグループを構成する。図４４Ｂは、図４４Ａに示す無線局の位置関係を示す図である。

無線局がグループの管理局として動作する場合、グループの管理局として動作する無線局と、他の無線局とは、セルラー系のシステムを構成する基地局と無線局とのような関係にはない。管理局として動作する無線局と他の無線局とは、通信時において、対等分散型のネットワークを構成する。つまり、管理局として動作する無線局ｋ−１（ｋは１〜３の自然数）は、自グループで使用する通信チャネルを決定する機能を備えるが、それ以外の機能に関して無線局ｋ−２〜ｋ−ｎとの区別はない。無線局ｋ−１〜ｋ−ｎは、直接通信できる場合、他の無線局を介さずに通信する。また、管理局は最初から決まっている必要はない。例えば、一つのグループを構成する無線局ｋ−１〜ｋ−ｎのうち管理局になり得る機能を有する無線局が、管理局となることを宣言することで決められる。なお、一つのグループ内に管理局になり得る機能を有する無線局が複数ある場合には、最初に管理局となることを宣言した無線局が管理局となればよい。

複数のグループを構成する無線局同士は、複数のグループ間で共通に用いられる共通チャネルを用い、互いに自局グループ内で使用するチャネル情報や、自局グループ内の無線局ＩＤ、グループ間あるいはグループ内での同期をとるためのビーコン情報などの情報を含むパケット（以下、チャネル情報パケットと呼ぶ）を周囲の無線局に報知しあう。これによって、複数のグループを構成する無線局同士は、異なるグループ間で発生する通信チャネルの干渉の防止や、異なるグループに属する無線局間の通信を可能にしている。

本実施形態に係る無線伝送システムは、図４４Ｂに示すように無線局が複数のグループを構成しており、グループ内の任意の無線局が管理局として動作しているものとして説明する。また、本実施形態では、通信チャネル及び共通チャネルは、ＦＤＭＡシステムの周波数チャネルを意味するものとして説明する。但し、上記チャネルは、これに限るものではなく、ＴＤＭＡシステムのタイムスロット、ＣＤＭＡシステムなどの拡散コードなどにより区別されるものであってもよい。

無線局ｋ−１〜ｋ−ｎは、耐マルチパス性を有する変復調方式を用いてパケットを送受信する。本実施形態では、耐マルチパス性を有する変復調方式として、ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて送信する場合を例に説明する。

図４５は、本システムにおいて送受信されるパケットの構成例を示す図である。図４５に示すパケットは、プリアンブル（ＰＲ）と、ユニークワード（ＵＷ）と、パケット識別子と、宛先局アドレスと、送信元アドレスと、中継回数識別子と、情報データと、ＣＲＣとからなる。

プリアンブルは、利得制御やクロック再生、周波数制御等のために用いられる。ユニークワードは、パケット同期に用いられる。パケット識別子は、パケットを識別するために用いられる。宛先局アドレスは、パケットの送信先である無線局のアドレスを示すものである。送信元アドレスは、パケットの送信元である無線局のアドレスを示すものである。中継回数識別子は、パケットが送信される時点におけるそのパケットの中継された回数を示すものである。情報データは、送信すべきデータの本体である。ＣＲＣは、ＣＲＣ符号であって、誤り検出に用いられる。なお、本実施の形態では、ユニークワードとパケット識別子とを別々に設けているが、パケットの種別に対応した複数のユニークワードを用意して、パケット同期とパケット種別の識別を同時に行うことももちろん可能である。

図４６Ａ及び４６Ｂは、特許文献２に記載の従来の無線伝送システムと本実施形態における無線伝送システムとの違いを説明するための図である。図４６Ａは、特許文献２に記載の従来の無線伝送システムの構成図である。図４６Ｂは、本実施形態における無線伝送システムの構成図である。図４６Ａ及び４６Ｂにおいて、無線局１−２及び１−ｎは、パスダイバーシチ効果が発揮できる到来時間差（τ）に比べ、伝搬時間が無視できる程近傍に位置している。図４６Ａ及び４６Ｂにおいて、無線局１−１と無線局２−１とは、互いの通信エリア内に存在していないため、直接通信を行うことができない。無線局１−１から無線局２−１にパケットを送信する場合、無線局１−２及び１−ｎがパケットの中継送信を行う。図４６Ａ及び４６Ｂは、無線局１−２及び１−ｎの中継送信時に、無線局２−１へ複局同時送信する様子の一例を示している。なお、以下の説明では、中継送信が必要なパケットをブロードキャストパケットと呼ぶ。

図４６Ａに示す特許文献２に記載の従来の無線伝送システムの場合、無線局１−２及び１−ｎは、殆ど同時、すなわち遅延分解能未満の時間差でブロードキャストパケットを中継送信する。このため、従来の無線伝送システムは、パスダイバーシチによる効果が得られない。したがって、無線局１−２及び１−ｎが中継送信を行っても、無線局１−２及び１−ｎの単局送信時の通信エリアＥ１−２〜Ｅ１−ｎ外に存在する無線局２−１〜２−ｎは、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットを正常に受信することができない。

一方、図４６Ｂに示す本実施形態における無線伝送システムの場合、無線局１−１は、ブロードキャストパケットを無線局１−２及び１−ｎに送信する。また、無線局１−１は、ネゴシエーション区間（ネゴ区間）において、無線局１−２及び１−ｎが適切な時間差で複局同時送信を行うことができるように、遅延量を無線局１−２及び１−ｎにそれぞれ通知する。各遅延量の差が所定の遅延分解能以上に設定され、最大値と最小値との差が所定の遅延上限以下に設定されるように、当該複数の遅延量は、決定されている。遅延分解能及び遅延上限は、パスダイバーシチのための各システムに応じて、決定される。以下、複局同時送信を行うために適切な送信タイミングを決定する手順をネゴシエーションと呼ぶ。無線局１−２及び１−ｎは、ブロードキャストパケットを中継送信する基準となるタイミング（基準タイミング）から、無線局１−１から通知された遅延量だけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとして、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットの複局同時送信する。なお、無線局１−１は、上述した遅延量を無線局１−２及び１−ｎに与えるために遅延量情報を含むパケット（遅延量通知パケット）を生成し、送信する。

無線局１−１が無線局１−２及び１−ｎに与える遅延量の差は、受信側においてパスダイバーシチによる効果が得られる適度な値、すなわち、所定の遅延分解能以上かつ所定の遅延上限以下である。したがって、無線局１−２及び無線局１−ｎは、中継送信時において、無線局１−２及び１−ｎが単局送信した場合のそれぞれの通信エリアＥ１−２及びＥ１−ｎより通信エリアを拡大できる。よって、無線局１−２及び１−ｎの単局送信時の通信エリアＥ１−２及びＥ１−ｎ外に存在する無線局２−１〜２−ｎは、ブロードキャストパケットを正常に受信することができる。なお、図４６Ｂにおいて、Ｅ１−２，１−ｎは、パスダイバーシチによる効果が得られる適切な時間差で無線局１−２及び１−ｎが複局同時送信を行った際に確保される通信エリアを示している。

図４７Ａ及び４７Ｂは、図４６Ｂに示す無線伝送システムにおいて送受信されるパケットの構成を示す図である。図４６Ｂにおいて、無線局１−１は、図４７Ａに示すパケットを生成して、無線局１−２及び無線局１−ｎに送信する。ここで、パケット識別子は、０が中継不要パケット、１がブロードキャストパケット、２がチャネル情報パケット、３が応答パケット、４が遅延量通知パケットを示すものとする。応答パケットとは、ブロードキャストパケットを正常に受信できたことを周囲に通知するためのパケットである。応答パケットは、ブロードキャストパケットに対する応答であるので、同報応答パケットともいう。

例えば、無線局１−１が生成するパケットの識別子には、当該パケットがブロードキャストパケットであることを示す「１」が記録される。また、宛先局アドレスには、パケットの宛先である無線局２−１のアドレスが記録され、送信元アドレスには、無線局１−１のアドレスが記録される。また、無線局１−１がパケットを送信する時点では、パケットはまだ中継送信されていないため、中継回数識別子には「０」が記録される。

無線局１−２及び１−ｎは、無線局１−１が送信した図４７Ａに示すパケットを受信すると、図４７Ｂに示すブロードキャストパケットを生成して送信する。図４７Ｂは、無線局１−２及び１−ｎが送信するパケットの構成を示す図である。図４７Ｂに示すように無線局１−２及び１−ｎは、受信したブロードキャストパケットの中継回数識別子を、「１」に書き換えて送信する。このように、１つの無線局（図４６Ｂの場合、無線局１−１）から送信されたブロードキャストパケットは、複数の無線局（図４６Ｂの場合、無線局１−２及び１−ｎ）によって複局同時送信される。

なお、本実施形態の無線伝送システムでは、中継回数識別子の最大値（最大中継回数）を所定回数に決めている。そして、無線局は、図４７Ａ又は４７Ｂに示すパケットを受信した場合、パケットに含まれる中継回数識別子と所定の最大中継回数とを比較して、中継送信を行うか決定する。例えば、最大中継回数を１回として、各無線局が最大中継回数を予め保持しておけば、無線局２−２及び２−ｎは、中継局１−２及び１−ｎからのブロードキャストパケットを受信してもさらに中継することはない。したがって、図４６Ｂに示す無線伝送システムでは、宛先局である無線局２−１でパケットが正常受信された後に、無駄にそのパケットが中継送信されなくて済む。なお、最大中継回数は、所定回数に決められていなくてもよい。例えば、図４７Ａ及び／又は４７Ｂに示すパケットに、最大中継回数を保持する領域を別に設けて、パケットの重要度に応じて最大中継回数を設定してもよい。

なお、システムによっては、送信元の無線局において宛先局までパケットを伝送するために、中継が必要か否か分からない場合がある。このような場合、パケット識別子「０」と「１」との区別をなくし、応答パケットや遅延量通知パケット以外のもの、すなわちパケット識別子が「３」又は「４」以外のものは、全てブロードキャストパケットとして扱ってもよい。

図４８は、無線局１−１の構成例を示すブロック図である。図４８に示すように、無線局１−１は、アンテナ３１、ＲＦ部３２、復調部３３、パケット判定部３４、自局パケット処理部３５、遅延量決定部３６、送信タイミング制御部３８、送信パケット処理部４０、変調部４１及びテーブル格納部４２を備える。なお、他の無線局も、無線局１−１と同様の構成を有する。

パケット判定部３４は、復調部３３によって復調された受信データ中に含まれるＣＲＣ符号などの誤り検出符号を用いて、パケットを正常に受信することができたか否かを判断する。パケットを正常受信できた場合、パケット判定部３４は、パケット中に含まれるパケット識別子と、宛先局アドレスと、送信元アドレスと、送信元無線局ＩＤとを解析する。

受信したパケットがブロードキャストパケットである場合、パケット判定部３４は、送信パケット処理部４０に、受信したデータ中に含まれる送信元アドレスを応答先の無線局のアドレスとして通知し、応答パケットを生成するよう指示する。また、パケット判定部３４は、応答パケットの送信開始タイミングを決定するよう送信タイミング制御部３８に通知する。さらに、パケット判定部３４は、ブロードキャストパケットの受信が完了したことを示す受信完了信号を生成して、送信元アドレス、パケット識別子、及び受信完了信号を送信タイミング制御部３８に渡す。また、このとき、パケット判定部３４は、ブロードキャストパケット中のＵＷ以降のデータを中継データとして送信パケット処理部４０に渡し、中継送信するためのブロードキャストパケットを生成するよう指示する。

受信したパケットがチャネル情報パケットである場合、パケット判定部３４は、受信データ中に含まれる送信元アドレスと、送信元局がグループ内で使用しているチャネルと、中継回数識別子に格納された中継回数とを認識する。中継回数が最大中継回数以上の場合、パケット判定部３４は、受信したパケットが自局の所属し得るエリア外の局から送信されたものと判断する。一方、中継回数が最大中継回数以下の場合、パケット判定部３４は、受信されたパケットは自局が所属し得るエリアのグループの無線局から送信されたものと判断する。そして、パケット判定部３４は、送信元アドレスと、グループ内で使用するチャネルの情報とを、図示しない通信制御部に渡す。

受信したパケットが応答パケットである場合、パケット判定部３４は、応答パケットに含まれる送信元アドレスを周辺局情報として遅延量決定部３６に渡す。

また、受信したパケットが遅延量通知パケットである場合、パケット判定部３４は、遅延量通知パケットを遅延量決定部３６に渡す。

また、受信したパケットが自局宛のパケットである場合、パケット判定部３４は、受信データを自局パケット処理部３５に渡す。自局パケット処理部３５は、パケット判定部３４から受け取った自局宛パケットに対する処理を行う。

遅延量決定部３６は、後述する応答区間の終了時刻までに通知された周辺局情報を元に、自局が送信したブロードキャストパケットの中継送信が可能な無線局のＩＤ及び数を認識する。中継送信が可能な無線局数が複数の場合、遅延量決定部３６は、各無線局に割り当てる遅延量を決定する。そして、遅延量決定部３６は、決定した遅延量を遅延量記録テーブル３７に記録すると共に、決定した遅延量及び宛先アドレスを送信パケット処理部４０に渡す。また、遅延量決定部３６は、遅延量通知パケットを受け取ると、自局及び他局に割り当てられた遅延量を抽出して遅延量記録テーブル３７に記録する。

通信制御部（図示せず）は、チャネル情報パケットを受信した場合、パケット判定部３４から送信元アドレスとチャネル情報とを受け取る。通信制御部は、送信元アドレスを自局が参加するグループの管理局のアドレスとして保存すると共に、チャネル情報を保存する。また、通信制御部は、自局が現在中継可能な状態であるか否かを示す中継可否信号を、送信タイミング制御部３８に渡す。なお、通信制御部は、中継送信ができない場合にのみ中継可否信号を送信タイミング制御部３８に渡してもよいし、中継送信が可能な場合にのみ中継可否信号を送信タイミング制御部３８に渡してもよい。

送信タイミング制御部３８は、自局が中継可能な場合、基準タイミングと、遅延量記録テーブル３７に記録されている遅延量とに基づいて、ブロードキャストパケットを送信するタイミングを制御する。具体的には、送信タイミング制御部３８は、パケット判定部３４から受信完了信号を受け取ってから所定時間経過後を基準タイミングとし、当該基準タイミングから遅延量記録テーブル３７に記録されている自局に割り当てられた遅延量だけ遅延させたタイミングを、ブロードキャストパケットを中継送信する際の送信開始タイミングとする。そして、送信タイミング制御部３８は、送信開始タイミングになると、送信開始を指示するための送信開始信号を生成して変調部４１に渡す。また、送信タイミング制御部３８は、応答パケットの送信をパケット判定部３４から通知されると、所定の応答区間において、ランダムなタイミングで送信開始信号を生成し、変調部４１に渡す。

送信パケット処理部４０は、自局が送信元となる場合には、図示しない制御部から自局から他の無線局に対して伝えたい情報を自局データとして受け取り、自局データに所定のヘッダ（プリアンブルやユニークワードなど）やフッダ（ＣＲＣ符号など）を付加したブロードキャストパケットあるいは中継不要パケットを生成し、保持する。また、送信パケット処理部４０は、遅延量決定部３６から遅延量及び宛先アドレスを受け取ると、宛先アドレスと遅延量に所定のヘッダやフッダを付加した遅延量通知パケットを生成し、保持する。また、送信パケット処理部４０は、パケット判定部３４から中継データを受け取ると、中継データに所定のヘッダを付加し、ブロードキャストパケットを生成し、保持する。また、送信パケット処理部４０は、パケット判定部３４から応答パケットを生成するよう指示を受けると、応答パケットを生成し、保持する。

テーブル格納部４２は、遅延量記録テーブル３７を格納する。遅延量記録テーブル３７には、他の無線局から通知された遅延量と、自局が送信元無線局となる場合に他の無線局に割り当てるべき遅延量とが記録される。

変調部４１は、送信パケット処理部４０によって生成されたパケット中の送信データで変調した変調ベースバンド信号を生成し、出力する。ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて通信する場合における変調部４１の構成は、図６に示す構成と同様である。また、復調部３３の構成は、図７に示す構成と同様である。

図４９は、以上のように構成される無線局の動作の概要を示すシーケンス図である。まず、無線局１−１が送信するブロードキャストパケットは、無線局１−２及び１−ｎによって受信される。無線局１−２及び１−ｎは、無線局１−１に応答パケットを送信する。無線局１−１は、応答パケットを受信すると、無線局１−１が送信元無線局となるブロードキャストパケットを無線局１−２及び１−ｎが複局同時送信する際の各無線局の遅延量を決定する。そして、無線局１−１は、決定した遅延量を通知するための遅延量通知パケットを生成して、無線局１−２及び１−ｎに送信する。

図５０〜図５３は、図４８に示す無線局の動作を示すフローチャートである。無線局は、電源投入時など、新たなグループへの参加や新たなグループの構築を開始する際（既存管理局探索モード）、パケットの受信を所定時間待ち、所定のエリア内にグループを構成する管理局が存在するか否かを判断する。無線局は、管理局が存在した場合にはその管理局が管理するグループへ参加し、管理局が存在しない場合には自局が新たなグループの管理局となる。図５０のフローチャートでそのときの無線局の動作について説明する。なお、以下に示すフローチャートは、無線局１−１の動作であるとして説明する。

無線局１−１は、パケットの受信を所定時間待つための待機タイマーをリセットし（ステップＳ２３１）、受信状態で待機する（ステップＳ２３２）。そして、無線局１−１は、所定時間が経過するまでの間に（ステップＳ２３４においてＮｏ）、パケットを受信すると（ステップＳ２３３においてＹｅｓ）、受信したパケットを復調する（ステップＳ２３５）。具体的には、復調部３３は、アンテナ３１で受信され、ＲＦ部３２で周波数変換された受信ベースバンド信号を復調し、復調データとする。

パケット判定部３４は、復調データにＣＲＣチェックを施し、パケットを正常に受信できたか否かを判断する（ステップＳ２３６）。パケットを正常に復調することができない場合、無線局１−１は、再び受信状態で待機する（ステップＳ２３２）。一方、パケットを正常に復調することができた場合、パケット判定部３４は、受信したパケットのパケット識別子を参照し、チャネル情報パケットであるか否かを判断する（ステップＳ２３７）。

受信したパケットがチャネル情報パケットでない場合、無線局１−１は、再び受信状態で待機する（ステップＳ２３２）。一方、受信したパケットがブロードキャストパケットである場合、パケット判定部３４は、受信したパケットの送信元アドレス（送信元ＩＤ）と、送信元局がグループ内で使用しているチャネルと、パケットが中継送信された回数（中継回数）とを認識する（ステップＳ２３８）。中継回数が最大中継回数より大きい場合、無線局１−１は、受信したパケットが、自局が所属しうるエリアの外の局から送信されたものと判断し、再び受信状態で待機する（ステップＳ２３２）。一方、中継回数が最大中継回数以下の場合（ステップＳ２３９においてＹｅｓ）、無線局１−１は、受信したパケットが、自局が所属し得るエリアのグループの無線局から送信されたものと判断する。そしてパケット判定部３４は、自局が参加するグループの管理局ＩＤとして送信元ＩＤと、グループ内で使用するチャネルの情報とを、図示しない通信制御部に渡す。そして、通信制御部は、それらを保存する（ステップＳ２４０）。そして、処理は図１１のステップＳ２５１に進む。

一方、ステップＳ２３４において、所定時間が経過した場合、無線局１−１は、自局が新たなグループの管理局となることとし（ステップＳ２４１）、グループ内で使用する使用チャネルを決定する（ステップＳ２４２）。そして、処理は図１１のステップＳ２５１に進む。

図５１は、既存管理局探索モードが終了した後の無線局１−１の動作を示すフローチャートである。無線局１−１は、受信状態で待機して（ステップＳ２５１）、パケットを受信しない状態（ステップＳ２５２においてＮｏ）が所定時間続いた場合（ステップＳ２５３においてＹｅｓ）、チャネルが使用可能であることを確認する。無線局１−１は、自局が送信元として送信したいパケットがない場合（ステップＳ２５４においてＮｏ）、受信状態でさらに待機する。一方、無線局１−１は、自局に送信元として送信したい情報（チャネル情報パケット、中継送信中止パケット、ブロードキャストパケットのうちいずれかのパケット）がある場合（ステップＳ２５４においてＹｅｓ）、情報パケットを送信パケット処理部４０で生成し（ステップＳ２５５）、送信タイミング制御部３８は送信開始タイミング信号を変調部４１に出力し、送信パケット処理部４０は情報パケットの送信データを変調部４１に渡す。変調部４１は、情報パケットの送信データから変調信号を生成し、ＲＦ部３２及びアンテナ３１を介して送信する（ステップＳ２５６）。

そして、無線局１−１は、受信状態で他の無線局から応答パケットが送信されてくるのを待つ（ステップＳ２５７）。無線局１−１は、応答区間が終了するまでの間（ステップＳ２５９においてＮｏ）、応答パケットを正常受信したか否かを判断する（ステップＳ２５８）。応答パケットを正常に復調できた場合（ステップＳ２５８においてＹｅｓ）、無線局１−１は、応答パケットの送信元の無線局が情報パケットの宛先の無線局であるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。応答パケットの送信元の無線局が情報パケットの宛先局でない場合、パケット判定部３４で送信元ＩＤを認識して遅延量決定部３６に渡し、遅延量決定部３６は応答パケットに含まれる送信元ＩＤを自局が送信したパケットを中継送信してもらえる無線局のＩＤ（中継局ＩＤ）として保存する（ステップＳ２６１）。なお、応答パケットを送信する無線局は、中継が可能であるか否かを判断し、判断結果を応答パケットに含ませて、当該応答パケットを送信してもよい。これにより、応答パケットを受信した無線局は、応答パケットを送信した無線局による中継が可能であるか否かを判断することができる。無線局１−１は、応答区間が終了するまでこの動作を繰り返す。応答パケットの送信元の無線局が情報パケットの宛先局であった場合、無線局１−１は、中継送信を取りやめることを通知する中継送信中止パケットを生成する（ステップＳ２６２）。無線局１−１は、中継送信中止パケットを変調して送信し（ステップＳ２６６）、ステップＳ２５１の受信待機状態に戻る。

一方、ステップＳ２５９において、応答区間が終了し、応答パケットの受信待ち時間が経過すると、遅延量決定部３６は、中継可能局数が２以上であるか否かを判断する（ステップＳ２６３）。具体的には、遅延量決定部３６は、応答区間に応答があった周辺無線局の数（以下、中継可能局数と呼ぶ）を、応答区間に保存した中継局ＩＤの数から判断する。中継可能局数が２つ未満であった場合、無線局１−１は処理を終了する（ステップＳ２６３においてＮｏ）。

一方、中継可能局数が２つ以上であった場合（ステップＳ２６３においてＹｅｓ）、遅延量決定部３６は、ブロードキャストパケットを中継局から複局送信する際の中継局に割り当てる遅延量を決定し、遅延量記録テーブル３７に記録する（ステップＳ２６４）とともに、中継局ＩＤと中継局毎に決定した遅延量とを送信パケット処理部４０に渡し、遅延量通知パケットを生成するよう指示する。

送信パケット処理部４０は、遅延量決定部３６からの指示に従い、遅延量通知パケットを生成して（ステップＳ２６５）、変調部４１に渡す。変調部４１は、遅延量通知パケットから変調信号を生成し、ＲＦ部３２及びアンテナ３１を介して送信する（ステップＳ２６６）。

一方、ステップＳ２５１〜Ｓ２５３の受信待機中にパケットを受信した場合（ステップＳ２５２においてＹｅｓ）、無線局１−１は、受信したパケットを復調し（ステップＳ２６７）、パケット判定部３４で正常受信できたか否かを判定する（ステップＳ２６８）。正常に受信しなかった場合、再度ステップＳ２５１に進む。正常に受信できた場合、図５２のステップＳ２７１に進む。

図５２及び図５３は、図５１の受信待機状態（ステップＳ２５１〜Ｓ２５３）において何らかのパケットを正常受信した場合（図５１のステップＳ２６８においてＹｅｓ）の、無線局１−１の動作を示すフローチャートである。無線局１−１は、受信したパケットが自局に宛てられたパケットである場合（ステップＳ２７１におけるＹｅｓ）、自局パケット処理部３５において所定の処理を施し（ステップＳ２７２）、ステップＳ２７３に進む。一方、受信したパケットが自局に宛てられたパケットでない場合（ステップＳ２７１におけるＮｏ）、そのままブロードキャストパケット、すなわち中継が必要なパケット、であるか否かを判断する（ステップＳ２７３）。

受信したパケットがブロードキャストパケットでない場合（ステップＳ２７３においてＮｏ）、無線局１−１は再度ステップＳ２５１に進み受信状態で待機する。受信したパケットがブロードキャストパケットである場合（ステップＳ２７３においてＹｅｓ）、送信タイミング制御部３８は、通信制御部（図示せず）から渡された中継可否信号を用いて、中継送信が可能であるか否か判断する（ステップＳ２７４）。中継送信ができない場合、無線局１−１は、図５１に示すステップＳ２５１に戻る。中継送信が可能な場合、無線局１−１は、ステップＳ２７５に進む。

無線局１−１は、パケット処理部３４でパケットに含まれる中継回数を認識し、中継回数が既に最大中継回数に達している場合（ステップＳ２７５におけるＮｏ）、再度ステップＳ２５１に進み受信状態で待機する。中継回数が既に最大中継回数に達していない場合（ステップＳ２７５におけるＹｅｓ）、パケット判定部３４は、受信完了信号を生成し、パケットの識別子と共に送信タイミング制御部３８に渡す（ステップＳ２７６）。また、パケット判定部３４は、送信元無線局ＩＤを認識して送信パケット処理部４０に渡し、応答パケットを生成するよう指示する。送信パケット処理部４０は、応答パケットを生成して保存する（ステップＳ２７７）。

送信タイミング制御部３８は、受信完了信号を基にランダムなタイミングで送信開始信号を生成し、変調部４１に渡す。変調部４１は、送信開始信号を受け取ると、応答パケットの送信データを読み出して変調信号を生成する。変調部４１によって生成された変調信号は、ＲＦ部３２及びアンテナ３１を介して無線信号として送信される（ステップＳ２７８）。

さらに、パケット判定部３４は、復調データから図４５のＵＷ以降のデータをペイロードデータとして抽出し、ペイロードデータ中の中継回数を１ふやしたペイロードデータを中継データとして、送信パケット処理部４０に渡す（ステップＳ２７９）。送信パケット処理部４０は、中継データに所定のヘッダを付加してブロードキャストパケットを生成し、保存する（ステップＳ２８０）。さらに、送信タイミング制御部３８は、受信完了信号を基に、基準タイミングを決定する（ステップＳ２８１）。

ステップＳ２８２以降の無線局１−１の処理は、図５３を用いて説明する。ステップＳ２８１において、送信タイミング制御部３８が基準タイミングを決定した後、無線局１−１は、所定の時間、ブロードキャストパケットの送信元無線局から遅延量通知パケットが報知されるのを待つ（ステップＳ２８２〜Ｓ２８４）。

所定時間内に遅延量通知パケットを正常受信した場合（ステップＳ２８３におけるＹｅｓ）、遅延量決定部３６は、パケット判定部３４から遅延量通知パケットのペイロード部分を受け取り遅延量を抽出し、抽出した遅延量を遅延量記録テーブル３７に記録する（ステップＳ２８５）。そして、送信タイミング制御部３８は、遅延量記録テーブル３７を参照し、基準タイミングから、自局に割り当てられた遅延量だけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとして決定する（ステップＳ２８６）。一方、所定時間内に遅延量通知パケットを正常受信しなかった場合（ステップＳ２８３におけるＮｏ）、送信タイミング制御部３８は、図５２に示すステップＳ２８１で決定した基準タイミングを送信開始タイミングとして決定する（ステップＳ２８７）。送信タイミング制御部３８は、送信開始タイミングになると、送信開始信号を生成して変調部４１に渡す（ステップＳ２８８におけるＹｅｓ）。

変調部４１は、送信開始信号を受け取ると、ブロードキャストパケットの送信データを読み出して変調信号を生成する。変調部４１によって生成された変調信号は、ＲＦ部３２及びアンテナ３１を介して無線信号として送信される（ステップＳ２８９）。その後、無線局１−１は、再度ステップ５１に進み受信状態で待機する。

以上、図５０〜図５３のフローチャートを用いて、無線局１−１の動作について説明したが、上記した無線局の動作はすべての無線局で共通する。

図５４Ａ〜５４Ｃは、一つの無線局１−１が発生してから、その無線局１−１がグループを構成し、図４３Ａ〜４３Ｂに示すグループ構成となり、無線局１−１から送信されたブロードキャストパケットが中継送信時に適度な時間差で複局同時送信されるまでの手順の一例を示す図である。図５５Ａ〜５５Ｃは、一つの無線局１−１が発生してから、その無線局１−１がグループを構成し、図１に示すグループ構成になるまでの無線局１−１〜１−ｎの位置関係を示す図である。以下、図５４Ａ〜５４Ｃ及び図５５Ａ〜５５Ｃを参照して、図４８に示す無線局１−１〜１−ｎがネゴシエーションし、中継送信時に各無線局に割り当てる遅延量を決定して、適度なタイミングで複局同時送信される手順について説明する。なお、図５４Ａ〜５４Ｃでは、チャネル情報パケットが中継伝送されるものとして説明する。すなわち、チャネル情報パケットをブロードキャストパケットとして説明する。

まず、図５４Ａ及び図５５Ａに示すように、無線局１−１の周辺に他の無線局がなく、無線局１−１において所定の時間にチャネル情報パケットが受信されない場合、無線局１−１はチャネル情報パケットを送信元局として送信し、自局が管理局となることを宣言する。なお、本実施形態の無線システムでは、ある無線局ｋからブロードキャストパケット（チャネル情報パケットを含む）が送信されると、そのパケットの送信開始時点からそのパケットの中継伝送が完了されるまでの所定の時間が、そのパケットを送信元局として送信した無線局ｋのパケットを伝送するための区間（無線局ｋ伝送区間）として割り当てられる。

次に、図５５Ｂに示すように、無線局１−１の通信エリアＥ１−１内に、新たに無線局１−２が発生した場合、無線局１−２は、共通チャネルを所定期間観測して図５０に示した手順に従って既存周辺管理局の探索をする。所定期間は、例えば、チャネル情報パケットが周期的に送信される場合には、その１周期時間以上とればよい。その後、無線局１−２は、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットを受信すると（図５４Ｂ：Ｂ−１１）、図５１に示した手順にしたがって、ブロードキャストパケットを正常に受信できたことを周囲に通知するための応答パケットを生成して所定の応答区間に送信する（図５４Ｂ：Ｂ−１２）。

無線局１−１は、応答区間に、無線局１−２から送信されてきた応答パケットを受信し、図５０に示した手順で中継可能局数を認識する（図５４Ｂ：Ｂ−１２）。このとき、自グループに存在する無線局は、無線局１−１及び１−２の２つであるため、無線局１−１が応答区間内に受信する応答パケットは１つである。したがって、ブロードキャストパケットを中継送信する際に複局同時送信することはできないため、無線局１−１は、無線局１−２に遅延量を割り当てない（図５４Ｂ：Ｂ−１３）。

この場合、無線局１−１から送信されたブロードキャストパケットは、予めシステムで定めた所定の基準タイミング（Ｔ０）に、単純に無線局１−２から単局で中継送信される（図５４Ｂ：Ｂ−１４）。

次に、図５５Ｂから図５５Ｃに示すように、無線局１−１及び１−２が形成するグループに、新たに無線局１−ｎが発生した場合について説明する。まず、無線局１−ｎは、共通チャネルを所定期間観測して、図５０に示した手順に従って既存周辺管理局の探索をする。その後、無線局１−２及び１−ｎは、無線局１−１から送信されてきたブロードキャストパケットを受信する（図５４Ｃ：Ｃ−１１）と、図５２に示した手順にしたがって、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットに対する応答パケットを生成し、応答区間において、ランダムなタイミングで応答パケットを送信する（図５４Ｃ：Ｃ−１２）。

無線局１−１は、図５１に示した手順で、無線局１−２及び１−ｎが送信した応答パケットを応答区間に受信すると、無線局１−２及び１−ｎに割り当てる遅延量を決定し、遅延量記録テーブル３７に記録する。そして、応答区間終了直後から所定時間内に、無線局１−１は、決定した遅延量を含む遅延量通知パケットを生成して無線局１−２及び１−ｎに送信する（図５４Ｃ：Ｃ−１３）。このように、ブロードキャストパケット（本実施形態では、チャネル情報パケット）は、複局同時送信を要求するための複局同時送信要求パケットと言える。

無線局１−２及び１−ｎは、図５３に示した手順で、無線局１−１が送信した遅延量通知パケットを受信すると、複局同時送信時における自局及び他局に割り当てられた遅延量を抽出し、遅延量記録テーブル３７に記録する（図５４Ｃ：Ｃ−１３）。

そして、無線局１−１から送信されたブロードキャストパケットは、予めシステムで定められた基準タイミング（Ｔ０）から各々自局に割り当てられた遅延量だけ遅延させたタイミングで複局同時送信される（図５４Ｃ：Ｃ−１４）。

図５６Ａは、無線局１−２及び１−ｎが保持する遅延量記録テーブル３７の構成を示す図である。例えば、無線局１−１がパケットの送信元である場合、無線局１−ｎは、パケットを中継送信する際に、基準タイミングから遅延量τだけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとする。一方、無線局１−２は、パケットを中継送信する際に、基準タイミングから遅延量０だけ遅延させたタイミング、つまり、この場合には基準タイミングを送信開始タイミングとする。なお、遅延量τは、受信側において、パスダイバーシチ効果が得られる適度な値、すなわち、所定の遅延分解能以上、かつ所定の遅延上限以下の値である。

図５６Ｂは、図５５Ｂに示す位置関係において、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットを無線局１−２のみが中継送信する場合のパケットの送受信タイミングを示す図である。無線局１−２は、パケットを中継送信する際、遅延量を与えることなくパケットを送信する。

図５６Ｃは、図５５Ｃに示す位置関係において、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットを無線局１−２及び１−ｎが中継送信する場合のパケットの送受信タイミングを示す図である。無線局１−２及び１−ｎは、図５６Ａの遅延量記録テーブルに従ってブロードキャストパケットを複局同時送信する。

図５６Ｃに示すように、無線局１−２及び１−ｎは、無線局１−１から送信されてきたブロードキャストパケットを受信完了したタイミングから、所定時間（Ｔ１）後を基準タイミング（Ｔ０）とする。無線局１−２は、基準タイミングＴ０から遅延量“０”が経過したタイミング、つまり、基準タイミングＴ０に、ブロードキャストパケットを送信する。一方、無線局１−ｎは、基準タイミングから遅延量“τ”経過したタイミングを送信タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。無線局１−２及び１−ｎは、遅延量差τに比べて伝搬時間が無視できる程度近傍に位置しているので、２つの無線局から送信されたパケットは、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な送信時間差τに極めて近い値で受信局（例えば無線局９）に到来する。したがって、受信局は、パスダイバーシチによる効果を最大限に発揮させてパケットを正常に受信することができる。

以上のように、本実施形態によれば、各無線局は、複局同時送信が行われる前にネゴシエーション区間（ネゴ区間）を設けて、パケットを受信した無線局からのネゴ区間における応答を基に、複局同時送信時における各無線局の送信タイミングを決定する。これにより、複局数が変化しても、複局同時送信時に適度な到来時間差のマルチパスを確実に発生できるため、受信局においてパスダイバーシチによる効果を確実に発揮させることができる。

なお、本実施形態では、各無線局は、応答区間に受信した応答パケットの数から、中継送信が可能な無線局の数を把握していた。ここで、ネゴ区間内において、複局同時送信できる無線局を探すための専用のパケット（複局状況確認パケット）を送信する領域を別に設けて、そのパケットに対する応答パケットを返すこととしてもよい。この場合においても、上記した手順と同様に、各無線局に割り当てる遅延量を適切に設定することができる。しかしながら、この場合には無線局探索パケットを送信しなければならない。これに対し、本実施形態では、複局同時送信できる無線局を把握するための応答パケットを得る際に、無線局が送受信するブロードキャストパケットを利用しているので、伝送効率を低下させることなく、遅延量を設定することができる。

なお、無線システムによっては、パケット長の長い情報パケットを送信する前に、無線局同士がパケット長の短いパケットを送受信し合って事前にネゴシエーションを行うことにより、情報パケットを送信しても大丈夫かどうかを確認した後に、情報パケットを送信するものがある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格のＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）／ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を用いた無線ＬＡＮシステムなどがそれに当たる。このようなシステムでは、第１の実施形態のように送信元局がブロードキャストパケットを送信した後に応答区間を設ける必要はなく、もともと存在するネゴ区間を使って、本実施形態と同様の手順で複局送信時の各中継可能局の遅延量を決定すればよい。例えば、上述の無線ＬＡＮシステムに本実施形態の手順を適用する場合、複局同時送信要求パケットとしてＲＴＳを送信した送信元無線局１−１に対して、応答パケットとしてそのＲＴＳを受信した中継能力を有する無線局１−２〜１−ｎがＣＴＳに自局の無線局ＩＤを含ませてそれを応答パケットとして返送し、無線局１−１が無線局１−２〜１−ｎに対する複局送信時の各遅延量を決定すればよい。但し、この場合にも、複数の無線局から返送されたＣＴＳが衝突してしまい無線局１−１で正常受信できなくなることを避けるため、ＣＴＳを返送するタイミングは各無線局でずらす必要がある。

応答パケットの返送タイミングのずらし方としては、第１の実施形態のように各無線局がランダムに返送タイミングを決める方法もあるが、スロッテッドアロハ方式のように応答区間を複数の返送区間に区切り、各無線局が返送区間をランダムに選択して返送してもよい。また、各無線局が互いの無線局ＩＤを事前に認識している場合には、無線局ＩＤ番号の小さい順あるいは大きい順など無線局ＩＤ番号に従う所定の規則を予め定めておき、複数の無線局がその規則に従って返送すればよい。このようにすれば、応答パケットが衝突することを極力避けることができる。

なお、第１の実施形態では、互いの通信できるエリア内に位置する複数の無線局は、ブロードキャストパケットを受信した際に、ブロードキャストパケットの中継送信の可否を判断して、中継送信不可の場合には応答パケットを返さないものとして説明した。しかし、中継送信できない無線局は、中継送信の可否を示す情報を含めた応答パケットを送信してもよい。

なお、第１の実施形態では、チャネル情報パケットは共通チャネル上で周期的に送信されるものとした。ここで、チャネル情報パケットは、共通チャネル上で不定期に送信されるものであってもよい。例えば、新たにグループに参加しようとする無線局やグループから抜けようとする無線局がチャネル情報パケットの送信要求パケットを送信し、管理局は、送信要求パケットを受信した所定時間後にチャネル情報パケットを送信するようにしてもよい。この場合にも、新たにグループに参加しようとする無線局は、送信要求パケットを送信したのち、図５０の手順で所定時間、既存管理局の探索を行うことで、自局が管理局としてグループを構成すべきか、既存グループに参加すべきかの判断ができる。

なお、第１の実施形態では、チャネル情報パケットが共通チャネル上で中継伝送されるものとして、すなわち、チャネル情報パケットをブロードキャストパケットとして説明した。ここで、ブロードキャストパケットは、チャネル情報パケットに限らず、通信チャネル上で伝送される一般的な情報パケットであってももちろんよい。この場合にも、図５４Ｂ及び５４Ｃの各区間を通信チャネル上に設けて、同一グループの各無線局が上述した図５１〜図５３の手順で、複局同時送信時における各無線局の送信タイミングを適切に決定できる。但し、宛先局が他の通信チャネルを用いている無線局である場合には、複局送信時（図５４：Ｃ−１４）には、各無線局は、宛先局のグループが使用するチャネルを用いてブロードキャストパケットを複局送信する。

なお、本実施形態では、中継可能な無線局の数が２つまでである場合について説明したが、中継可能な無線局の数が３つ以上になった場合にも、図５４Ｃに示したＣ−１１〜Ｃ−１４の手順で、適切な送信タイミングを設定し、中継送信時に複局同時送信を行って確実にパスダイバーシチによる効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、ブロードキャストパケットを受信した各無線局は、応答区間において、ランダムなタイミングで応答パケットを送信していた。したがって、応答区間において、稀に応答パケットが衝突する場合がある。図５７は、応答パケットの衝突が生じた際のパケットの送受信タイミングを示す図である。なお、図５７では、無線局１−１が管理するグループにｎ個の中継送信可能な無線局が存在し、無線局１−ｍが送信したブロードキャストパケットを他のｎ−１個の無線局が複局同時送信を行って中継送信するまでの手順も示している。図５７に示すように、ｎ−ｍ２の応答区間において、複数の無線局が送信した応答パケットが衝突すると、パケットを正常受信できない場合が起こりうる。その場合、例えば、ブロードキャストパケットを送信した無線局１−ｍが、図５７のｍ２ＮＧのように、応答区間終了直後に応答パケット再送要求パケットを送信し、無線局１−ｍに対して中継送信可能局な無線局は、ｎ−ｍ２ｂのように応答区間を再度設けて再度ランダムなタイミングで応答パケットを送信すればよい。ブロードキャストパケットを送信した無線局１−ｍが他のすべての中継送信可能な無線局の応答パケットを正常受信できるまでこの手順を繰り返すことにより、自局が送信したパケットを中継する全ての無線局に割り当てるべき遅延量を決定することができる。ただし、衝突が連続して所定の無線局１−ｍ伝送区間内に中継送信が完了しなくなることを避けるため、応答区間の再設定回数には上限を設けることが望ましい。

なお、パスダイバーシチによる効果に寄与し得る有効なブランチの最大数（最大有効ブランチ数）には上限がある。例えば、変復調方式としてＰＳＫ−ＶＰ方式を用いた場合、遅延分解能はシンボル長の数分の１程度、遅延上限は１シンボル時間未満の値であるため、受信局において分離できる到来波の数（遅延上限を遅延分解能で除した値以下の数）はせいぜい３つ程度であり、最大有効ブランチ数は２〜３程度に抑えられる。したがって、最大有効ブランチ数を超えるほど複局同時送信する無線局の数が存在しても、最大有効ブランチ数に等しい複局数（上記の例では、３局）で確実に適度な到来時間差が生じるマルチパスを発生させた場合以上のパスダイバーシチ効果は得られない。したがって、図５７において、応答区間内に正常受信できた周辺の無線局からの応答パケットの数が、最大有効ブランチ数を超えた場合、ブロードキャストパケットを送信した無線局１−ｍは、応答区間での応答パケットの衝突が発生しても、応答区間を再設定せずに、正常受信できた周辺の無線局に対してのみ、遅延量を含む遅延量通知パケットを送信することが望ましい。なお、遅延量通知パケットを受信した無線局は、パケット内に自局に対する遅延量が存在しない場合、そのパケットを送信した無線局からブロードキャストパケットを受信しても中継伝送しないこととすればよい。

また、複数の無線局によって複局同時送信されるデータ列は、必ずしも完全一致である必要はなく、複局同時送信することで伝送特性を向上させて、データ伝送の確実性を増したい部分が同一であればよい。

また、本実施形態では、変復調方式としてＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて通信する場合について説明したが、変復調方式としてＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合においても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。ＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合における変調部の構成は、図１９に示す構成と同様である。また、ＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合における変調部の主要部において生成される信号及び送信開始信号のタイミングは、図２０に示すタイミングと同様である。さらに、ＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合における復調部の構成は、図２１に示す構成と同様である。

さらに、変調方式にＱＰＳＫ方式などのシングルキャリア方式を用い、復調方式に伝送路歪を補償する等化器を用いた場合も、第１の実施形態と同様であり、変調部の構成は、図６の変調部４１の構成において、波形出力部４６内の波形メモリに格納されている変調波形のみを使用するシングルキャリア方式の波形に置き換えるだけでよく、復調部の構成は、図２２を援用する。

ＤＳＳＳ方式を用いて通信する場合における変調部は、図２３に示す構成と同様であり、復調部の構成は、図２４に示す構成と同様である。

（変形例１）
第５の実施形態では、各無線局は、他の無線局から応答パケットを受信するたびに、遅延量通知パケットを毎回送信するものとして説明した。ここで、遅延量の決定及び遅延量通知パケットの送信は、新たに無線局が発生する際や、既存の無線局が消失する際にのみ行われてもよい。本変形例において、各無線局は、新たにグループ内に無線局が発生した際や、グループ内の既存の無線局が消失する際にのみ遅延量通知パケットを生成する。なお、新たにグループ内に無線局が発生したことは、例えば、新たにグループ内に発生した無線局がチャネル情報パケットを受信した直後に応答パケットを送信し、既存の無線局がその応答パケットを受信することで認識できる。また、グループ内の既存の無線局が消失することは、例えば、グループから消失しようとする無線局がチャネル情報パケットを受信した直後に、所定時間後にグループから抜けることを示す「グループ離脱通知パケット」を送信し、既存の無線局がその応答パケットを受信することで認識できる。

以上のように、本変形例によれば、無線局ｋ伝送区間内にネゴ区間を毎回設ける必要がないため、複局送信時の適切なタイミングを設けるための手順を設けることによる伝送効率の低下を抑制することができる。

（変形例２）
複局同時送信すべきパケットの宛先の無線局からの同報応答パケットを受信した中継局は、同報応答パケットを受信した旨の通知を送信元の無線局に送信してもよい。この場合、送信元の無線局は、当該通知を受けたら、他の前記無線局に対して複局同時送信を取りやめることを通知するとよい。当該通知のために、送信元の無線局は、複局同時送信中止部を含むとよい。

（第６の実施形態）
本実施形態に係る無線伝送システムは、無線局がパケットを送信した後、他の無線局がパケットを中継送信する際に、送信元局である無線局も再度同じパケットを送信する点で、第５の実施形態と相違する。

図５８は、第２の実施形態における中継伝送の一例を示す図である。図５８に示すように、送信元無線局である無線局１−１は、無線局１−２及び１−ｎに中継送信すべきパケットを送信し（図５８の太点線）、その後、無線局１−２及び１−ｎが中継送信する際に、当該パケットを宛先局に再送信する（図５８の太線）。なお、本実施形態に係る無線伝送システム及び無線局の構成は、第５の実施形態と同様であるため、それぞれ図４３Ａ、４３Ｂ及び図４８を援用する。

本実施形態において、パケットを中継送信する無線局は、ブロードキャストパケットを受信完了したタイミングから所定時間経過後を基準タイミングとする。また、パケットの送信元無線局である無線局は、パケットをいったん送信したタイミングから所定時間経過後を基準タイミングとする。この２つの基準タイミングは、一致しているものとして説明する。

図５９Ａ〜５９Ｃは、一つの無線局１−１が発生してから、その無線局１−１がグループを構成し、図１に示すグループ構成となり、無線局１−１から送信されたブロードキャストパケットが中継送信時に適度な時間差で複局同時送信されるまでの第６の実施形態に係る手順の手順の一例を示す図である。グループ構成の移行は、第５の実施形態と同様の例を用いて説明するため、図５５Ａ〜５５Ｃを援用する。

以下、図５５Ａ〜５５Ｃ及び図５９Ａ〜５９Ｃを参照して、本実施形態における無線局がネゴシエーションし、複局同時送信時における各無線局の遅延量を決定するまでの各無線局の動作及び手順について、第５の実施形態との相違点を中心に説明する。

まず、図５５Ａに示すように、無線局１−１しかグループに存在しない場合における無線局１−１の動作は、第５の実施形態と同様である。

第６の実施形態に係る無線局の動作が第５の実施形態と異なるのは、図５１に示すフローチャートにおけるステップＳ２６３の動作である。第６の実施形態に係る無線局は、ステップＳ２６３において、中継可能局数が１以上であるか否かを判断する。そして、中継可能局数が１以上である場合、ステップＳ２６４以降の動作に進み、遅延量通知パケットを生成して送信する。それ以外の動作は、第５の実施形態と同様であるため、図５０〜図５３を援用する。

次に、図５５Ａの状態から図５５Ｂの状態にグループ構成が移行した場合、新たにグループに加わった無線局１−２は、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットを受信すると、応答パケットを生成し、応答区間に応答パケットを送信する（図５９Ｂ：Ｂ−１２）。無線局１−１は、応答区間の終了時刻までに通知された応答パケットを基に、自局の送信パケットを中継送信できる無線局の数が１であることを認識する。

第５の実施形態では、中継送信が可能な無線局が１つである場合、他の無線局に割り当てる遅延量を決定しなかった。本実施形態では、送信元無線局である無線局１−１がパケットを再送信するため、中継送信が可能な無線局が１つであっても、中継送信時に複局同時送信することができる。したがって、無線局１−１において、遅延量決定部３６は、無線局１−２の遅延量を基準タイミングから適度にずらした値（τ）に決定し、遅延量記録テーブル３７に記録するとともに送信パケット処理部４０に通知する。また、このとき、遅延量決定部３６は、自局に割り当てる遅延量をも決定する。

そして、応答区間終了直後から所定時間内に、無線局１−１は、決定した遅延量を含む遅延量通知パケットを生成して無線局１−２に送信する（図５９Ｂ：Ｂ−１３）。この点が、第５の実施形態と相違する。本実施形態では、図５５Ｂの状態で、すでに図５４Ｃの動作、手順を行い、複局同時送信時に、各無線局がパケットに与えるべき遅延量を決定する。図５９ＢのＢ−１３以降の動作、手順については、複局同時送信時に、自局に割り当てる遅延量をも決定し、その値も含んだ遅延量通知パケットを図５９ＢのＢ−１３で送信すること以外は、第５の実施形態の図５４ＣのＣ−１３以降の動作、手順と同じであるため、詳細な説明は省略する。

次に、図５５Ｂの状態から図５５Ｃの状態にグループ構成が移行した場合についても、複局同時送信時の送信タイミングとして送信元無線局自身に割り当てる遅延量も決定すること以外は、第１の実施形態（図５４Ｃ）と同様であるため、説明を省略する。

図６０Ａは、図５５Ｂに示す位置関係にある無線局１−１及び１−２が、図５９Ｂに示す手順で遅延量を設定した場合における遅延量記録テーブルの一例を示す図である。無線局１−１及び１−２は、図６０Ａに示す遅延量記録テーブルを参照して、他局がパケットを中継送信する際にパケットに与えるべき遅延量を決定する。例えば、無線局１−１がパケットの送信元無線局である場合、無線局１−２は、無線局１−１から受信したパケットを中継送信する際に、基準タイミング（Ｔ０）に対してτだけ遅延させたタイミングで送信する。

図６０Ｂは、図５５Ｂに示す位置関係にある無線局１−１、１−２及び図示しない無線局９において、ブロードキャストパケットが無線局１−１から送信され、無線局１−２で中継されて無線局９に到達するまでのパケットの送信タイミングを示す図である。ここで、無線局１−１及び１−２は、図６０Ａの遅延量記録テーブルを保持しているものとする。

図６０Ｂに示すように、無線局１−２は、無線局１−１から送信されてきた遅延量通知パケットを受信すると、第１の実施形態と同様の手順で送信開始タイミングを決定する。無線局１−１は、ブロードキャストパケットを送信したタイミングから所定時間後を基準タイミング（Ｔ０）とし、その時刻を送信タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。無線局１−１と無線局１−２とは、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な時間差τに比べて伝搬時間が無視できる程度近傍に位置している。よって、無線局９は、パスダイバーシチによる効果が得られる適度な送信時間差τに極めて近い値の到来時間差で、２つの無線局から送信されたパケットを受信する。したがって、無線局９は、パスダイバーシチによる効果を最大限に得ることができる。

図６１Ａは、図５９Ｃに示す手順によって遅延量を設定した場合における、図５５Ｃに示す位置関係にある無線局１−１〜１−ｎの遅延量記録テーブルの一例を示す図である。なお、本実施形態において、無線システムは、最大有効ブランチ数が３であるもの（例えば、変復調方式としてスペクトル拡散方式を用いて、送信側において拡散符号長が４チップである拡散符号でスペクトル拡散して生成した変調信号を、受信側において３フィンガーでＲＡＫＥ受信を行うもの）として説明する。

図６１Ａにおいて、遅延量τは、遅延上限以下であり、遅延量τ／２は、遅延分解能以上である。例えば、変復調方式にスペクトル拡散方式を用いるシステムの場合、遅延上限は、拡散符号長以下の値に相当し、遅延分解能は、拡散符号の１チップ長以上に相当する。

図６１Ｂは、図５８に示す位置関係にある無線局１−１〜１−ｎが、図６１Ａに示す遅延量記録テーブルに従って、ブロードキャストパケットを複局同時送信する際のタイミングを示す図である。

図６１Ｂに示すように、無線局１−２〜１−ｎは、無線局１−１から送信されてきたブロードキャストパケットを受信完了したタイミングから所定時間（Ｔ１）後を基準タイミング（Ｔ０）とする。無線局１−２は、基準タイミングから遅延量τだけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。一方、無線局１−ｎは、基準タイミングから遅延量τ／２だけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。

ブロードキャストパケットの送信元である無線局１−１は、ブロードキャストパケットを送信したタイミングから所定時間後を基準タイミング（Ｔ０）とし、その時刻を送信タイミングとしてブロードキャストパケットを送信する。無線局１−２〜１−ｎは、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な時間差τ／２に比べて伝搬時間が無視できる程近傍に互いに位置しているので、３つの無線局から送信されたパケットは、どの２つをとっても、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な送信時間差τ／２又はτに極めて近い値で無線局９に到来する。したがって、無線局９は、パスダイバーシチによる効果を最大限に得ることができる。

以上のように、本実施形態によれば、送信元無線局がブロードキャストパケットを再送信するので、中継送信が可能な無線局が１つしかない場合であっても、適度な時間差を設けて複局同時送信することができ、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。また、中継送信が可能な無線局の数が最大有効ブランチ数に比べて少ない場合には、第５の実施形態の無線システムに比べて大きなパスダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、互いに通信可能な無線局が３局の場合について述べたが、４局以上になった場合にも、図５９Ｃに示したＣ−１１〜Ｃ−１４の手順で各無線局に対して複局同時送信時の適切な遅延量を確実に設定することができる。

なお、第５の実施形態と同様に、本実施形態においても、通信に先立って情報パケットを送信しても大丈夫かどうかを確認するためのネゴシエーションパケット（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格のＲＴＳ／ＣＴＳ）を送受信するシステムでは、ネゴシエーションパケットを複局状況確認パケットと応答パケットとしても用いることが可能である。

なお、このようなシステムにおいて、第５の実施形態では、応答パケットを返送する無線局ＩＤ（返送無線局ＩＤ）を応答パケットに含ませるものとした。したがって、複数の応答パケットが返送された場合、各応答パケットは、返送無線局ＩＤの挿入部分の値が異なる。そのため、パケットの衝突ができるだけ生じないようなランダムなタイミングで、各無線局は応答パケットを返送するものとした。本実施形態においても、もちろん同じように、各応答パケットは互いに異なる値を含むものとして、各無線局から応答パケットをランダムなタイミングで返送させてもよい。ここで、本実施形態においては、応答パケットは全ての無線局で全く同じものとして、すなわち応答パケットに返送無線局ＩＤを含めずに、各無線局から応答パケットをほぼ同時に返送させてもよい。すなわち、各無線局からの応答パケットの送信時にも複局同時送信するものとしてもよい。この場合、応答パケットを受信しても、中継可能局数は認識できないが、中継送信可能な無線局が少なくとも１つ以上周辺に存在することは認識できる。本実施形態においては、送信元局には中継可能局とは異なる遅延量を設け、送信元局と中継可能局とが適度な送信時間差で共にブロードキャストパケットの複局同時送信を行う。したがって、この場合にも、２ブランチ相当のパスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。

（第７の実施形態）
第７の実施形態に係る無線伝送システムは、送信元無線局に対して予め遅延量を定めており、基準タイミング（Ｔ０）とは異なるタイミングで、中継伝送時に送信元局がパケットを再送信する点で、第６の実施形態と相違する。それ以外の、無線伝送システム、無線局の構成、及び遅延量決定手順は、第５の実施形態及び第６の実施形態と同様である。

図６２Ａは、一つの無線局１−１が発生してから、その無線局１−１がグループを構成し、図５５Ｂに示すグループ構成となり、無線局１−１から送信されたブロードキャストパケットが中継送信時に適度な時間差で複局同時送信されるまでの第７の実施形態における手順の一例を示す図である。本実施形態に係る無線局は、図６２ＢのＢ−１３の区間において、遅延量通知パケットを送信しない点で、図５９Ｂ（第５の実施形態）の無線局と相違する。

各無線局は、ブロードキャストパケットを他局によって中継送信される際、自局（送信元無線局）がパケットを再送するときに、パケットに与える遅延量を予め保持している。例えば、各無線局は、自局がパケットの送信元無線局となる場合、基準タイミング（Ｔ０）から適度な遅延量（τ）だけ遅延させたタイミングを送信開始タイミングとする。したがって、図６２Ａに示すように、無線局１−１は、中継可能局数が１つである場合、遅延量通知パケットを生成しない。

遅延量通知パケットを受信しない無線局１−２は、ブロードキャストパケットを中継送信する際、ブロードキャストパケットに遅延量を与えないで送信する。つまり、無線局１−２は、予め定められた基準タイミング（Ｔ０）を中継送信時の送信開始タイミングとする。したがって、無線局１−２がブロードキャストパケットを中継送信し、無線局１−１がパケットを再送信した場合、任意の受信点に到達するパケットには、τの到来時間差がある。

図６２Ｂは、図５５Ｂに示す位置関係にある無線局１−１及び１−２が、図６２Ａに示す手順によって遅延量を設定した場合における遅延量記録テーブルの一例を示す図である。各無線局１−１及び１−２がブロードキャストパケットを再送信する際に、パケットに与えるべき遅延量は予め設定されている。したがって、ブロードキャストパケットを中継送信可能な無線局が１つしかない場合、遅延量通知パケットを送信しなくても、図６２Ｂに示す遅延量記録テーブルを各無線局が保持することができる。

図６２Ｃは、図５５Ｂに示す位置関係にある無線局１−１が送信したブロードキャストパケットを無線局１−２が中継送信する場合におけるパケットの送受信タイミングを示す図である。無線局９は、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットの宛先局である。図６２Ｃに示すように、２つの無線局から送信されたパケットは、パスダイバーシチ効果が発揮できる適度な送信時間差τに極めて近い値で図示しない無線局９に到来する。したがって、無線局９は、パスダイバーシチ効果を最大限に発揮させてパケットを正常に受信することができる。

以上のように、本実施形態によれば、パケットの中継送信が可能な無線局が２つである場合、遅延量通知パケットを送信することなく、各無線局がパケットに与える遅延量を設定することができる。したがって、遅延量通知パケットを送受信するための区間を用意する必要がないため、第６の実施形態の方法に比べ、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

なお、本実施形態では、無線局の数が２つである場合について説明した。ここで、無線局の数が３つ以上であり、最大有効ブランチ数が２つしかない場合にも本実施形態は有用である。図６３Ａは、最大有効ブランチ数が２つである場合に、３つ以上の無線局がパケットを複局同時送信する際のパケットの送受信タイミングを示す図である。図６３Ｂは、図６３Ａに示すタイミングでブロードキャストパケットを送受信する無線局が保持するテーブルの一例を示す図である。図６３Ｂにおいて、送信元無線局に割り当てられる遅延量はτである。一方、他の無線局から送信されてきたパケットを中継送信する無線局に割り当てられる遅延量は０である。この場合にも、送信元無線局が他の無線局（中継局）に遅延量通知パケットを送信することなく、各無線局は、各無線局がパケットに与える遅延量を最適に設定することができる。したがって、遅延量通知パケットを送受信するための区間を用意する必要がないため、第６の実施形態の方法に比べ、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

なお、最大有効ブランチ数が３つ以上の場合、パスダイバーシチによる効果を最大限に得るためには、送信元無線局以外の無線局も、適度に送信開始タイミングをずらす必要がある。この場合、第２の実施形態における図５９Ｃの手順と同様に、遅延量通知パケットを送信し、例えば、図６４Ａに示す遅延量記録テーブルを各無線局に持たせることとすればよい。ただし、本実施形態では、送信元無線局に割り当てられる遅延量は予めτに定めているため、遅延量通知パケットは、送信元無線局の遅延量を示すデータを含む必要がない。したがって、第６の実施形態に比べ、遅延量通知パケット長を若干短くすることができる。よって、図５９ＣのＣ−１３に示す、遅延量通知パケットを送信するための区間を若干短くすることができる。したがって、最大有効ブランチ数が３つ以上の場合でも、第２の実施形態に比べて、伝送効率の低下を抑えながら、パスダイバーシチによる効果を最大限に得ることができる。

（第８の実施形態）
第５の実施形態において、ブロードキャストパケットに対する応答パケットを受信するのは、ブロードキャストパケットの送信元の無線局のみであった。これに対し、第８の実施形態では、ブロードキャストパケットの送信元以外の無線局も、他の無線局が送信した応答パケットを受信する。それ以外の無線伝送システムの構成及び無線局のブロック構成、システム間のチャネル情報のネゴシエーション手順は第５の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

以下、図５５Ａ〜５５Ｃ及び図６５Ａ〜６５Ｃを参照して、本実施形態に係る無線局１−１〜１−ｎがネゴシエーションを行って、複局同時送信時に各無線局がパケットに与える遅延量を決定する手順について、第５の実施形態との違いを中心に説明する。

図６５Ａ〜６５Ｃは、一つの無線局１−１が発生してから、その無線局１−１がグループを構成し、図１に示すグループ構成となり、無線局１−１から送信されたブロードキャストパケットが中継送信時に適度な時間差で複局同時送信されるまでの第４の実施形態に係る手順の一例を示す図である。図６５Ａ〜６５Ｃは、図５５Ａ〜５５Ｃにそれぞれ対応しており、無線局におけるパケットの送受信タイミングを示す。まず、図５５Ａ又は５５Ｂに示すグループ構成である場合の無線局１−１及び１−２の動作は、第５の実施形態と同様である。但し、図５４Ｂと図６５Ｂを比較すれば分かるように、遅延量を決定し、各無線局がその遅延量を遅延量記録テーブル３７に記録するための図６５Ｂに示す区間が、これまでに示した第５〜第７の実施形態に比べて極めて短くできる。この理由については後述する。

次に、図５５Ｂの状態から図５５Ｃの状態にグループ構成が移行した場合について説明する。まず、無線局１−ｎは、第１の実施形態と同様に共通チャネルを所定期間観測して図５０に示した手順に従って既存周辺管理局の探索をする。その後、無線局１−２及び１−ｎは、無線局１−１から送信されてきたブロードキャストパケットを受信する（図６５Ｃ：Ｃ−１１）と、図５２に示した手順にしたがって、自局がそのパケットを中継することが出来る状態にあれば、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットに対する応答パケットを生成し、応答区間において、ランダムなタイミングで応答パケットを送信する（図６５Ｃ：Ｃ−１２）。

無線局１−１は、無線局１−２及び１−ｎから送信されてきた応答パケットを受信する。また、この応答区間において、無線局１−２も、無線局１−ｎが送信した応答パケットを受信し、無線局１−ｎも、無線局１−２が送信した応答パケットを受信する。これが、第５の実施形態との相違点である。

これにより、無線局１−２において、遅延量決定部３６は、無線局１−１から遅延量通知パケットを受信しなくても、無線局１−ｎを無線局１−１の中継可能局として認識することができる。また、無線局１−ｎにおいても同様に、無線局１−２を無線局１−１の中継可能局として認識することができる。

このように、無線局１−２は、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットに対して他の無線局１−ｎが送信した応答パケットを受信し、応答パケット中に含まれる送信元ＩＤ（周辺局情報）から無線局１−１が送信したブロードキャストパケットを他の無線局１−ｎが中継送信できることを認識し、複局同時送信する中継可能局数が自局を含めて２であることを認識する。同様に、無線局１−ｎも、他の無線局１−２が送信した応答パケットを受信することにより、無線局１−１が送信したブロードキャストパケットを他の無線局１−２が中継送信できることを認識し、複局同時送信する中継可能局数が自局を含めて２であることを認識する。そして、各無線局は、無線局１−１のブロードキャストパケットを中継送信する際の各無線局に割り当てる遅延量を決定する。なお、各無線局は、同一の無線局に対して決定する遅延量が異なる値にならないようにするため、予め定めた遅延量決定規則に従って、各無線局に割り当てる遅延量を決定する。

このように、各無線局は、個々に遅延量を決定する。したがって、第５の実施形態（図５４Ｃ：Ｃ−１３）のように、遅延量通知パケットを送信するための領域を用意する必要がないため、遅延量決定のための時間を極めて短くすることができる。したがって、第５の実施形態に比べて、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

本実施形態では、遅延量決定規則として、最大有効ブランチ数と、応答区間の終了時刻までに通知された周辺局情報から得た中継可能局数とに応じて予め定めた複数の遅延量の候補値から、応答パケットを先に送信した順に小さい方の値を無線局に与えることとする。なお、本実施形態では、無線通信システムに用いる変復調方式のパラメータや無線局の実装上の制約で定まる最大有効ブランチ数は、既知であるものとする。

例えば、最大有効ブランチ数が４の場合には、遅延量として、中継送信時の複局数が２局の場合には０、τの２種類、複局数が３局の場合には０、τ／２、τの３種類、複局数が４局以上の場合には０、τ／３、２τ／３、τの４種類を、応答パケットを先に送信した順に小さい方の値を無線局に与えることとする。この遅延量決定規則に従えば、図６５Ｃのように、無線局１−１のブロードキャストパケットに対して無線局１−２，１−ｎが順に応答パケットを返した場合、第１の実施形態の場合と同じく、図５６Ａの遅延量記録テーブルが各無線局で保持されることになる。なお、ここでは、遅延量τは遅延上限以下、遅延量τ／３は遅延分解能以上であるものとする。なお、遅延量決定規則としては、これに限らず、例えば、応答パケットを先に送信した順に大きい方の値を無線局に与えるようにしてもよいし、応答パケットを送信した無線局のＩＤ番号の順に小さい方の値を無線局に与えるようにしてもよい。

なお、本実施形態では、互いに通信可能な無線局が３局の場合について述べたが、４局以上になった場合にも、各無線局は、図６５Ｃに示したＣ−１２の応答区間で他の無線局が送信した応答パケットを受信して、Ｃ−１３の区間で所定の規則にしたがって各無線局に対して複局同時送信時の適切な遅延量を確実に設定することができる。

なお、上記第５〜第８の実施形態において、ネゴ区間は、ブロードキャストパケット伝送時に毎回設けられるものとした。ここで、ネゴ区間は、毎回設けられず、不定期に設けられてもよい。この場合には、例えば、同じグループに新たに無線局が参加する際や、グループから無線局が消失する際や、今まで中継送信可能状態にあった無線局が中継送信不可能となった場合や、その逆の場合に、それらの無線局が既存の無線局に対してネゴシエーションを再度実施することを要求するためのネゴシエーション要求パケットを送信し、ネゴシエーション要求パケットが送信された後、各無線局が初めてブロードキャストパケットを送信元局として送信する際にのみ、ネゴ区間を設ければよい。いずれにせよ、ネゴシエーションは無線局数が変化する際、すなわち複局数が変化する際には必ず行われるものであるため、本発明によれば、複局数が変化しても複局同時送信時に適度な到来時間差のマルチパスを発生できるため、パスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

また、上記第５〜第８の実施形態において、共通チャネルは予め一つのチャネルが定められているものとし、新たに発生した無線局は先ず共通チャネルを観測するものとしたが、共通チャネルは、予め一つのチャネルに定められている必要はない。例えば、最初に存在する無線局が、複数の通信チャネルのうち一つを、後に発生する他の無線局とネゴシエーションするための共通チャネルとして専用に定めてもよいし、自局の端末との通信に使用する通信チャネルと共通チャネルを共用させてもよい。なお、その場合、無線局は、先ず、共通チャネルが複数の通信チャネルのうち、どのチャネルであるかを認識するためのチャネル探索を周辺管理局探索と併せて行えばよい。

なお、第５〜第８の実施形態では、基準タイミング（Ｔ０）は、無線局がブロードキャストパケットを受信完了したタイミングから所定時間経過後のタイミングであるものとして説明した。ここで、無線局が、パケットに含まれるユニークワードを検出したタイミングから所定時間経過後を基準タイミング（Ｔ０）としてもよい。また、無線局間の同期をとるためのビーコン信号を用いて、ビーコン信号を受信完了したタイミングから所定時間経過後を基準タイミング（Ｔ０）としてもよい。又は、各無線局が電波時計から得られる時刻情報などから基準タイミングを得てもよいし、各無線局がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を有し、ＧＰＳ信号に含まれる時刻情報から基準タイミングを得てもよい。

なお、第５〜第８の実施形態では、複局同時送信を行う各無線局が保持する遅延量記録テーブル３７には、図５６Ａ、図６１Ａ、図６４Ａに示すように、全ての無線局に割り当てられた遅延量の遅延量が記録されていた。ここで、各無線局は、自局に割り当てられた遅延量のみを遅延量記録テーブルに記録することとしてもよい。図６４Ｂは、自局に割り当てられた遅延量のみを各無線局が記録する場合における遅延量記録テーブルの一例を示す図である。例えば、図６４Ａに示すように、各無線局に割り当てられる遅延量が決定された場合、各無線局が保持する遅延量記録テーブルは、図６４Ｂに示すものとなる。

これにより、遅延量記録テーブルを格納するために必要なメモリの容量を小さくすることができる。したがって、複局同時送信可能な局数が増加した場合であっても、遅延量記録テーブルを格納するために必要なメモリの容量の増加を抑制することができる。

なお、無線局のメモリ容量に余裕がある場合、遅延量記録テーブルとして、第１〜第４の実施形態で遅延量記録テーブルの一例として挙げたように、図５６Ａ、図６１Ａ、図６４Ａのようなすべての無線局の遅延量を記録した同一の遅延量記録テーブルを各無線局に持たせることが望ましい。なぜなら、無線システムを構成する無線局の数が図６６Ａから図６６Ｂのように減少した場合でも、残存する無線局のタイミング変更規則を予め決めておけば、第５〜第７の実施形態で説明した遅延量通知パケットの伝送を行わずに各無線局の送信タイミングを適切に決めることができるので、遅延量通知パケットを送るための領域を必要とせずに、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができるからである。このことについて以下説明する。

図６６Ａに示す４つの無線局が存在するグループ構成から無線局が１つ減り、図６６Ｂに示すグループ構成となった場合を例に説明する。なお、図６６Ａ及び６６Ｂのシステムにおいて、最大有効ブランチ数は３つである場合を例に説明する。また、図６６Ａのグループ構成時に、各無線局は、図６７Ａに示す遅延量記録テーブルを保持しているものとする。

遅延量記録テーブル中の値τはパスダイバーシチ効果が発揮できる上限値（遅延上限）以下の値（例えば、変復調方式にスペクトル拡散方式を用いた場合、拡散符号長以下の値）であり、τ／２はパスダイバーシチ効果が発揮できる下限値（遅延分解能）を割らない値（例えば、変復調方式にスペクトル拡散方式を用いた場合、拡散符号の１チップ時間以上の値）である。

このグループにおいて、無線局数が減少した時のタイミング変更規則を、例えば次のように予め決めておく。
（１）グループに残存する無線局数が、最大有効ブランチ数以上の場合
グループから消失した無線局と同一の遅延量が割り当てられた無線局が存在する場合、各無線局に割り当てた遅延量を変更しない。
グループから消失した無線局と同一の遅延量が割り当てられた無線局が存在しない場合、グループに残存する無線局のうち、同一の遅延量が割り当てられた無線局が存在する。したがって、同一の遅延量が割り当てられた無線局のうち、無線局ＩＤが大きい無線局に割り当てる遅延量を、グループから消失した無線局に割り当てられていた遅延量に変更する。
（２）グループに残存する無線局数が最大有効ブランチ数未満の場合
残存する無線局のうち、同一の遅延量が割り当てられている無線局が存在する場合、同一の遅延量が割り当てられた無線局のうち、無線局ＩＤが大きい無線局に割り当てる遅延量を、グループから消失した無線局に割り当てられていた遅延量に変更する。
残存する無線局のうち、同一の遅延量が割り当てられている無線局が存在しない場合、各無線局に割り当てた遅延量を変更しない。

上記規則（１）及び（２）に従えば、例えば、図６６Ａから図６６Ｂのように無線局数が４から３に減少した場合でも、各無線局が独立して同じ遅延量記録テーブル（無線局１−１が消失して減少した場合は図６７Ｂ、無線局１−２が消失して減少した場合は図６７Ｃ、無線局１−３が消失して減少した場合は図６７Ｄ、無線局１−ｎが消滅して減少した場合は図６７Ｅ）に変更することができる。

なお、無線局の数が、最大有効ブランチ数よりも多い場合、図６７Ａに示すように、遅延量の候補値の数を、最大有効ブランチ数に等しい数又は最大有効ブランチ数よりも小さい数にすることが望ましい。その理由は、第１の実施形態と同様である。

また、無線局の数が、最大有効ブランチ数より多い場合、複局同時送信が可能であっても、複局同時送信をさせない無線局を設けることとしてもよい。図６８Ａは、受信局における最大有効ブランチ数が３つである場合に、各無線局が保持する遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、図６８Ａに示すように、無線局１−１〜１−３がブロードキャストパケットの送信元局となる場合、無線局１−ｎは、ブロードキャストパケットを複局同時送信しない。一方、無線局１−ｎがブロードキャストパケットの送信元局となる場合、無線局１−３がブロードキャストパケットを複局同時送信しない。このように、複局同時送信が可能であっても、複局同時送信させない無線局（図６８Ａにおける遅延量「−」で表されている無線局）を設けるようにしてもよい。

なお、複局同時送信が可能であっても複局同時送信させない無線局を設けるには、例えば、ある無線局が遅延量通知パケットを送信する際に、一部の無線局に対しては、遅延量を含まない遅延量通知パケットを生成して送信すればよい。そして、遅延量を含まない遅延量通知パケットを受信した無線局は、当該遅延量通知パケットの送信元の無線局からブロードキャストパケットを受信した場合、ブロードキャストパケットを中継送信しないこととすればよい。このように、複局同時送信する無線局の数を制限することによって、無線局にかかる負荷を増大させることなく、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。

なお、複局同時送信要求パケットを送信した無線局以外の他の無線局が、他の無線局が送信した応答パケットを最大有効ブランチ数よりも多く受信した場合、応答パケットを最大有効ブランチ数よりも多く受信した無線局は、応答パケットを送信しないとしてもよい。これにより、無駄な応答パケットが送信されるのを防止することができると共に、複局同時送信する無線局の数を制限することによって、無線局にかかる負荷を増大させることなく、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができる。

また、上記のように、闇雲に複局数が増えることを制限し、例えば、無線局の数が、最大有効ブランチ数より多い場合、最大有効ブランチ数に等しい複局数で送信させることとしたシステムでは、例えば、次のように、無線局数が減少した際のタイミング変更規則を予め決めておく。
（３）システムに残存する無線局数が、最大有効ブランチ数以上の場合
システムに残存する無線局のうち、複局同時送信能力を持ちながらそれまで複局同時送信に参加していなかった無線局の中で最も無線局ＩＤの大きい無線局が、減少した無線局のうち、最も無線局ＩＤの大きい無線局と同じタイミングに変更する。

上記規則（３）に従えば、例えば、図６６Ａに示すシステム構成である各無線局が、図６８Ａに示す遅延量記録テーブルを保持している場合、図６６Ｂに示すように、無線局の数が４つから３つに減少しても、各無線局が独立して自局が保持する遅延量記録テーブルを変更することができる。

図６８Ｂは、無線局１−１消失時に、上記規則にしたがって図６８Ａから変更された遅延量記録テーブルを示す図である。無線局１−１存在時には、無線局１−２及び１−３が送信元局の際のブロードキャストパケットを複局同時送信する場合に、無線局１−１は基準タイミングから遅延量ゼロのタイミングで送信していた。したがって、上記規則にしたがえば、図６８Ｂに示すように、複局同時送信時の遅延量として、無線局１−ｎにゼロが割り当てられる。図６８Ｃは、無線局１−２が消失した場合の遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、複局同時送信時の遅延量として、無線局１−２に割り当てられていた遅延量が無線局１−ｎに割り当てられる。図６８Ｄは、無線局１−３が消失した場合の遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、複局同時送信時の遅延量として、無線局１−３に割り当てられていた遅延量が無線局１−ｎに割り当てられる。図６８Ｅは、無線局１−ｎが消失した場合の遅延量記録テーブルの一例を示す図である。この場合、複局同時送信時の遅延量として、無線局１−１〜１−３に割り当てられた遅延量は変更されない。

このように、各無線局は、複局同時送信できる全ての無線局の遅延量を記憶する遅延量記録テーブルを保持し、複局数などの複局状況が変化した際の送信タイミング変更手順を予め決めておく。これにより、残存する各無線局は応答パケットや遅延量通知パケットを送信せずとも適切な遅延量を設定できる。したがって、複局状況が変化した場合であっても、第５〜第８の実施形態の遅延量設定手順で示したネゴ区間を設けなくてもよく、伝送効率の低下を抑えながら、最大限のパスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

また、本実施形態では、図６８Ａの遅延量記録テーブルから分かるように、送信元局毎に、各無線局の複局同時送信時の遅延量を決定している。すなわち、ある無線局が送信元局として初めてブロードキャストパケットを送信した際には、上述した第５〜第８の実施形態の遅延量設定手順のいずれかで必ず遅延量設定が行われるものとしている。ここで、グループ内の複局状況変更後にはじめてブロードキャストパケットが送信された時のみ、あるいはグループ内の複局状況変更後にはじめてチャネル情報パケットが送信された時のみ、当該パケットと当該パケットに対して送信される応答パケットとの数と無線局ＩＤに基づいて遅延量を決定することとして、送信元局に依らず、各無線局の複局同時送信時の遅延量を決定してもよい。

図６９は、一度のチャネル情報パケットの送信によって、各無線局が複局同時送信時にパケットに与えるべき遅延量を決定する際の無線局１−１〜１−ｎの動作を示すシーケンス図である。無線局１−２及び１−ｎは、無線局１−１が送信したチャネル情報パケットを受信すると、応答パケットを生成して送信する。無線局１−１は、無線局１−２及び１−ｎが送信した応答パケットを受信する。また、無線局１−２も無線局１−ｎが送信した応答パケットを受信し、無線局１−ｎも無線局１−２が送信した応答パケットを受信する。無線局１−１〜１−ｎは、受信したチャネル情報パケット及び応答パケットの合計数がブロードキャストパケットを中継送信する際に、複局同時送信できる無線局数であると判断する。そして、無線局１−１〜１−ｎは、前述した所定の規則に従い、自局が複局同時送信する際に、パケットに与えるべき遅延量を決定する。このように、一度のチャネル情報パケットの送信で、各無線局が遅延量を決定することとすれば、遅延量を決定するための手順をより簡易なものとすることができる。

なお、上記第５〜第８の実施形態では、各無線局が送信するブロードキャストパケットのパケット長は全て同じとし、このパケットの送信開始タイミングすなわちパケットの先頭位置を、各無線局の間で所定の手順によって割り当てられた遅延量だけ調整することにより、パスダイバーシチ効果を確実に発揮できるものとした。しかし、パケットの送信タイミングの調整位置は、これに限られない。例えば、各無線局によって、複局送信時のブロードキャストパケットのプリアンブル長が異なる場合などには、パスダイバーシチ効果によりデータ伝送の確実性を増したい部分が、所定の遅延量だけに調整されるようにすればよい。例えば、上記のように各無線局でパケットのプリアンブル長が異なる場合、パケット中のユニークワードの送信タイミングを予め定めた基準のタイミングから所定の遅延量だけ各無線局で調整して送信すればよい。

（実施例）
最後に、上記した第５〜第８の実施形態のいずれかの無線伝送方法を用いてパスダイバーシチ効果を確実に発揮させる無線伝送システムの具体例について説明する。一例として、無線局の変復調方式にＱＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて、無線区間の伝送速度を２Ｍｂｐｓとして宅内などの近距離で通信を行う場合について説明する。

宅内において１つの局から電波を送信した場合、電波が室内の壁や天井などで反射することでマルチパスが生じ、送信局が見通し外（例えば、隣室など）に位置する場合、送受信間の距離がほぼ同じ付近の受信電力分布は、一般的に、レイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）分布を示すことが知られている。また、宅内伝送では、一般的に部屋の大きさが数ｍ四方程度と小さいため、１局で送信した時に生じるマルチパスが受信局へ到達する際の時間差のばらつき（以下、遅延分散と呼ぶ）は、数ｎｓ〜１０ｎｓ程度となることが知られている。

ＰＳＫ−ＶＰ方式の２波レイリーフェージング環境下（１波毎の遅延分散は０）における２波間の時間差τとビットエラーレート（ＢＥＲ）との関係を評価したシミュレーション結果は、図４１Ａと同様である。

図４１Ａより、φｍとして適切な値を選択することで、到来時間差が０．１〜０．８シンボルの間で、伝搬時間差＝０の場合に比べてビット誤り率特性を大幅に改善できることがわかる。

１波毎に遅延分散０で独立にレイリーフェージングする波が受信局に、１波のみ到来する場合（Ａ）、適度な時間差で２波到来する場合（Ｂ）、適度な時間差で３波到来する場合（Ｃ）のＱＰＳＫ−ＶＰ方式の相対受信信号強度とＢＥＲとの関係を示すシミュレーション結果は、図４１Ｂと同様である。ＰＳＫ−ＶＰ方式のマルチパス環境下におけるＢＥＲ特性は、波形整形方法や帯域制限具合により異なるが、例えば、非特許文献１に示された波形整形方法や帯域制限の条件（Ｐａｒａｂｏｌｉｃ、φｍ＝π、Ｇａｕｓｓ、ＢＴ＝１．３）を用いた場合、図４１Ｂに示すように、１波すなわち１局がパケットを送信する場合に比べ、複局同時送信することで、パスダイバーシチによる効果が得られ、ＢＥＲ特性が大幅に改善されることが分かる。

また、これらのシミュレーション結果より、図５６Ａ、図６１Ａ、図６４Ａにおけるτの値を、例えば、複局数が２局の場合にはτ＝０．５シンボル程度、３局以上の場合には、τを０．４シンボル程度とすればよいことが分かる。

上述した宅内伝搬環境下における１局毎の遅延分散値（数ｎｓ〜１０ｎｓ程度）は、本実施例の伝送速度（２Ｍｂｐｓ）に対するシンボル時間長（１μｓ）に比べると、極めて小さい。したがって、例えば、上述した条件のＱＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて、部屋間などの近距離で無線通信する場合、図３６に示すシミュレーション結果とほぼ同等のＢＥＲ特性を得ることができると考えられる。

図７０Ａは、宅内に無線局を配置した場合における無線局１−１〜１−ｎの位置関係を示す図である。図７０Ａに示すように、宅内に４ｍ四方の部屋が６つあり、各部屋の中央付近に、無線局１−１〜１−ｎが配置されているとする。このとき、任意のある無線局（例えば、無線局１−ｎ）までの他の無線局（例えば、無線局１−１〜１−３）からの伝搬距離の差（高々４ｍ）に対する伝搬時間差は、せいぜい十数ｎｓである。この伝搬時間差は、シンボル時間長（１μｓ）に比べて極めて小さい。したがって、中継送信時に複局同時送信する無線局の遅延量を上述した手順で決定する際に、２つの無線局（例えば、送信元局が無線局１−１の場合は無線局１−２及び１−３）の送信タイミングの時間差τを０．２シンボル（２００ｎｓ）〜０．８シンボル（８００ｎｓ）以内とすることで、２ブランチ相当のパスダイバーシチ効果を発揮することができる。また、中継送信時に、複局同時送信する無線局が３局である場合、例えば、遅延量τを０．５シンボル程度として、図６４Ａに示すような遅延量記録テーブルを無線局に保持して複局同時送信すれば、３ブランチ相当のパスダイバーシチ効果を発揮できる。

例えば、通信エリアの所要品質をＢＥＲ＝１０^-5とすると、図４１Ｂの結果から単局送信時（Ａ）に比べ、２局の複局同時送信時（Ｂ）で約２０ｄＢ、３局の複局同時送信時（Ｃ）で約２３ｄＢのパスダイバーシチ利得が得られることが分かる。この利得による通信エリアの拡大効果を、説明の簡単のために仮に伝搬損失を自由空間損失で考え算出すると、単局送信時に比べ、２局の複局同時送信時で約１０倍、３局の複局同時送信時で約１４倍のエリア拡大が見込める。実際には、伝搬損失として、壁等による透過損失等が加わるため、ここまでの拡大は見込めないが、それでも、上記した第５〜第８の実施形態のいずれかの方法を用いて、適切な時間差τを設けて中継伝送時に複局同時送信することにより、単局送信時に比べ、数倍のエリア拡大が見込める。

例えば、単局送信時の通信エリアを半径１０ｍ程度として無線局の送信電力を決めた場合、中継送信時に複局同時送信することにより、通信エリアを少なくとも２０ｍ〜３０ｍ程度に拡大できる。したがって、図７０Ａに示したようなサイズ程度の家屋であれば、宅内全域にブロードキャストパケットを伝送することができる。また、家屋が比較的近接している場合には、図７０Ｂに示すように、Ａ宅のある無線グループ１で使用しているチャネル情報などを含むブロードキャストパケットを無線グループ１の管理局（例えば、無線局１−１）が送信し、当該パケットを管理局周辺の同グループの無線局（例えば、無線局１−２及び１−３）が複局同時送信することにより、当該パケットを隣家にまで到達させることができるため、隣接する家屋で各々構成している無線グループ間でのチャネル干渉を回避することも可能となる。

なお、以上説明した第５〜第８の実施形態では、変復調方式として、ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いるものとして説明した。ここで、変復調方式は、耐マルチパス性を有する変復調方式であればよいため、ＰＳＫ−ＶＰ方式には限られない。例えば、ＤＳＳＳ方式等のスペクトル拡散方式や、ＯＦＤＭ方式、ＰＳＫ−ＲＺ方式、又は、伝送シンボル内に加える位相変化の方向に情報をのせることで耐マルチパス性を発揮させるＤＳＫ（Ｄｏｕｂｌｅ
Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式（遅延上限は０．５ビット未満）を用いても構わないし、復調部に等化器を用いても構わない。ＤＳＫ方式については、非特許文献３に詳しく記載されている。

各変復調方式について、各無線局間の送信タイミングの差が遅延分解能以上遅延上限以下となるように各無線局の複局同時送信時の送信タイミングを、複局同時送信が行われる以前に各無線局が何らかのパケットのやり取り（ネゴシエーション）を行うことを利用して決定することより、複局数が変化しても複局同時送信時に適度な到来時間差のマルチパスを発生できるため、パスダイバーシチ効果を確実に発揮させることができる。

なお、背景技術の項で述べたように、各変復調方式の遅延分解能と遅延上限は、ＰＳＫ−ＲＺ方式の場合はシンボル長の数分の１、１シンボル未満、ＤＳＫ方式の場合はシンボル長の数分の１、０．５シンボル未満、ＤＳＳＳ方式の場合は１チップ時間、拡散符号長、ＯＦＤＭ方式の場合は周波数帯域幅の逆数、ガード区間長、等化器を用いる場合はシンボル時間、タップ数で決まる時間長である。

また、第５〜第８の実施形態において、各無線局は、パケットを複局同時送信するものとして説明した。ここで、各無線局が複局同時送信する情報はパケットに限られず、例えば、無線局同士が長期に渡って同一の情報を送信する場合においても、本発明を適用することができる。

なお、第１〜第８の実施形態において、無線局は、送信開始信号を出力するタイミングを制御することによって、アンテナから送信されるパケットの送信タイミングを制御していたが、別の方法として、図７１に示すように、直接、変調ベースバンド信号を出力するタイミングを制御してもよい。

図７１は、変調部が変調ベースバンド信号に遅延を与える場合における管理局１の構成を示すブロック図である。図７１に示す管理局１は、図５及び図４８に示す無線局と比較すると、遅延量決定部３６が出力する遅延量信号を変調部４１ｆが受け取る点で相違する。それ以外の構成は図５及び図４８と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。

図７２は、図７１に示す変調部４１ｆの構成を示すブロック図である。図７２に示す変調部４１ｆは、遅延付加部４８をさらに備える点で、図６に示す第１の実施形態に係る変調部４１と相違する。その他の構成要素は、図６と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。

図７３は、図７２に示す遅延付加部４８の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図７３において、遅延付加部４８は、遅延部４９１と、セレクタ４９２とを有し、入力された信号を所定の遅延量だけ遅延させて出力する。遅延部４９１は、シフトレジスタにより構成されており、波形出力部４６から得られる信号を所定時間Ｔだけ遅延させる。セレクタ４９２は、遅延部４９１から出力される信号、又は波形出力部４６から出力される信号を選択して出力する。セレクタ４９２は、遅延付加部４８により決定された遅延量信号に従い、いずれの信号を選択するかを決定する。例えば、遅延量信号が“Ｔ”を示す場合、セレクタ４９２は、遅延部４９１から出力される信号を選択する。一方、遅延量信号が“０”を示す場合、セレクタ４９２は、波形出力部４６から得られる信号を選択する。そして、セレクタ４９２は、選択した信号をＤ／Ａ変換器４７へ出力する。このように、変調ベースバンド信号を直接遅延させることにより、パケットの送信タイミングを制御することができる。

なお、図７３では、遅延付加部４８において選択される遅延量の候補値が２つである場合を例に説明したが、遅延量の候補値は３つ以上であってもよい。

また、図７２では、ディジタル回路上で信号を遅延させる場合を例に説明したが、アナログ回路上で信号を遅延させてもよい。その場合、Ｄ／Ａ変換器４７の後段に遅延付加部４８を設けるとよい。

さらに、読み出し制御部と波形出力部との間に遅延付加部を設け、読み出し制御部から出力されるアドレス信号に所定の遅延量を付加することとしてもよい。図７４は、遅延付加部が、読み出し制御部と波形出力部との間に設けられた場合における変調部４１ｇの構成を示すブロック図である。

変調部４１ｇが有する遅延付加部４８ｇは、遅延量決定部３６により決定された遅延量信号に従い、アドレス信号を遅延させて波形出力部４６へ入力する。なお、遅延付加部４８ｇの構成及び動作は、図７２に示す遅延付加部４８と同様であるため、説明を省略する。このように、図７４に示す構成を実現した場合であっても、第１〜第８の実施形態と同様に、アンテナ３１から送信するパケットの送信タイミングを制御することができる。また、複数の無線局が基準タイミングから所定の遅延量を付加してデータを送信する方法であれば、以上説明した例に限られない。

なお、第１〜第８の実施形態における無線伝送システムでは、以下の点が共通する。当該無線伝送システムは、データを無線によって複局同時送信することができる。当該無線伝送システムは、データを送受信するための複数の無線局を備えている。当該無線伝送システムは、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成している。当該複数の無線局の内、少なくとも１つの無線局は、自局又は他局が送信する複局同時送信要求パケットに対する応答パケットに応じて、無線伝送システムにおいて複局同時送信が行われる際の基準タイミングからの複数の遅延量を決定する。複数の遅延量において、各遅延量の差は、所定の遅延分解能以上に設定されている。複数の遅延量の内、最大値と最小値との差は、所定の遅延上限以下に設定されている。

なお、各実施形態で説明した遅延量決定部や送信タイミング制御部などの無線局が備える各機能ブロックは、典型的には、集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

なお、各実施形態で説明した動作を実現することができるのであれば、図面に示した機能ブロック以外の機能ブロック及び／又は手段によって本発明の無線局を構成してもよいことは言うまでもない。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明は、近接して配置されている複数の無線局が同一データを伝送する複局同時送信システムにおいて、無線局の位置関係や、データを複局同時送信する無線局数が変化しても、パスダイバーシチによる効果を確実に得ることができ、無線通信等の分野に有用である。

本発明の第１〜第４の実施形態における無線伝送システム構成の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における無線伝送システム構成の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態において送信されるパケットの構成の一例を示す図 本発明の第１の実施形態におけるマルチホップ伝送方法を示す図 本発明の第１の実施形態におけるマルチホップ伝送方法を示す図 図３Ａに示す位置関係にある端末局及び管理局が送信するパケットの構成を示す図 図３Ａに示す位置関係にある端末局及び管理局が送信するパケットの構成を示す図 図３Ａに示す位置関係にある端末局及び管理局が送信するパケットの構成を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局の構成例を示すブロック図 ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて通信する場合における変調部４１の構成を示すブロック図 ＰＳＫ−ＶＰ方式を用いて通信する場合における復調部３３の構成を示すブロック図 管理局１の動作の概要を示すシーケンス図 既存周辺管理局探索モードにおける管理局１の動作を示すフローチャート 既存周辺管理局探索モードが終了した後の管理局１の動作を示すフローチャート 既存周辺管理局の数が応答パケットの送信回数よりも多い場合における管理局１の動作を示すフローチャート 後発周辺管理局の数が応答パケットの送信回数よりも多い場合における管理局１の動作を示すフローチャート 図１０のステップＳ６６において送信された遅延量通知パケットを受信した管理局２の動作を示すフローチャート 図１０〜図１３の動作によって、各管理局に割り当てるべき遅延量が決定した後における、パケット受信時の管理局１の動作を示すフローチャート 本発明の第１の実施形態における管理局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第１の実施形態における管理局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第１の実施形態における管理局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における無線伝送システム構成の移行の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における無線伝送システム構成の移行の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における無線伝送システム構成の移行の一例を示す図 本発明の第１の実施形態における管理局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第１の実施形態におけるパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第１の実施形態における複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における応答パケット衝突時の管理局の動作、遅延量決定手順を示す図 ＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合における変調部４１ａの構成を示すブロック図 図１９に示す変調部４１ａの主要部において生成される信号及び送信開始信号のタイミングを示す図 ＯＦＤＭ方式を用いて通信する場合における復調部３３ａの構成を示すブロック図 シングルキャリア方式を用いて通信する場合における復調部３３ｂの構成を示すブロック図 ＤＳＳＳ方式を用いて通信する場合における変調部４１ｃの構成を示すブロック図 ＤＳＳＳ方式を用いて通信する場合における復調部３３ｃの構成を示すブロック図 第１の実施形態の変形例に係る管理局１の動作を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態におけるマルチホップ伝送方法を示す図 本発明の第２の実施形態におけるマルチホップ伝送方法を示す図 本発明の第２の実施形態における管理局の動作、遅延量決定手順を示す図 本発明の第２の実施形態における管理局の動作、遅延量決定手順を示す図 本発明の第２の実施形態における管理局の動作、遅延量決定手順を示す図 本発明の第２の実施形態における管理局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第２の実施形態における管理局の複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第２の実施形態における管理局の複局同時送信の様子の一例を示す図 本発明の第２の実施形態における管理局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第２の実施形態における管理局の複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第３の実施形態における管理局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第３の実施形態における管理局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第３の実施形態における管理局の複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第３の実施形態における管理局の複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第３の実施形態における管理局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第４の実施形態における管理局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第４の実施形態における管理局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第４の実施形態における管理局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における無線伝送システム構成の移行の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における無線伝送システム構成の移行の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 ＱＰＳＫ−ＶＰ方式を用いた場合における２波の到来時間差に対するビット誤り率特性を示す図 ＱＰＳＫ−ＶＰ方式における２受信波と３受信波の場合のビット誤り率特性を示す図 図３７における２受信波と３受信波の時間関係を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第１〜第４の実施形態における管理局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第４の実施形態における管理局の動作の概要を示すシーケンス図 ＰＳＫ−ＶＰ方式の耐マルチパス特性の一例を示す図 ＰＳＫ−ＶＰ方式の耐マルチパス特性の一例を示す図 本発明の具体的な適用例を示す図 本発明の具体的な適用例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送システムの構成の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送システムの構成の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送システムの構成の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送システムの構成の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態において送信されるパケットの構成を示す図 従来の無線伝送システムと本実施形態における無線伝送システムとの違いを説明するための図 従来の無線伝送システムと本実施形態における無線伝送システムとの違いを説明するための図 図４６Ｂに示す位置関係にある無線局が送信するパケットの構成を示す図 図４６Ｂに示す位置関係にある無線局が送信するパケットの構成を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局の構成例を示すブロック図 無線局の動作の概要を示すシーケンス図 周辺無線局探索モードにおける無線局１−１の動作を示すフローチャート 周辺無線局探索モードが終了した後の無線局１−１の動作を示すフローチャート 受信待機状態時に何らかのパケットを受信した場合の無線局１−１の動作を示すフローチャート 受信待機状態時に何らかのパケットを受信した場合の無線局１−１の動作を示すフローチャート 本発明の第５の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第５の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第５の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送グループ構成の移行の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送グループ構成の移行の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送グループ構成の移行の一例を示す図 本発明の第５の実施形態における無線局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第５の実施形態における無線局の複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第５の実施形態における無線局の複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における応答パケット衝突時の無線局の動作、遅延量決定手順を示す図 本発明の第６の実施形態における中継伝送方法の一例を示す図 本発明の第６の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第６の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第６の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第６の実施形態における無線局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第６の実施形態における無線局の複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第６の実施形態における無線局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第６の実施形態における無線局の複局同時送信時のパケット送信タイミングの一例を示す図 本発明の第７の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第７の実施形態における無線局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第７の実施形態における複局同時送信時のパケット送信タイミングを示す図 最大有効ブランチ数を超える数の無線局が複局同時送信する際のパケット送信タイミングの一例を示す図 最大有効ブランチ数を超える数の無線局が複局同時送信する際の無線局の遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態におけるの遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態におけるの遅延量記録テーブルの一例を示す図 本発明の第８の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第８の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第８の実施形態における無線局の動作及び遅延量決定手順を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送グループ構成の移行の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線伝送グループ構成の移行の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第５〜第８の実施形態における無線局数が減少した時の遅延量記録テーブルの変更方法の一例を示す図 本発明の第８の実施形態における無線局の動作の概要を示すシーケンス図 本発明の具体的な適用例を示す図 本発明の具体的な適用例を示す図 変調部が変調ベースバンド信号に遅延を与える場合における無線局の構成を示すブロック図 図７１に示す変調部４１ｆの構成を示すブロック図 図７２に示す遅延付加部４８の詳細な構成の一例を示すブロック図 遅延付加部が、読み出し制御部と波形出力部との間に設けられた場合における変調部４１ｇの構成を示すブロック図 特許文献１に記載の従来の複局同時送信システムの構成を示す図 特許文献１に記載の従来の複局同時送信システムの構成を示す図 特許文献２に記載の従来の無線伝送システムの構成を示す図 図７６に示す各無線局が伝送するパケットの送信タイミングを模式的に示す図 従来技術を用いてマルチホップシステムで複局同時送信した時の課題の説明図 従来技術を用いてマルチホップシステムで複局同時送信した時の課題の説明図 従来技術を用いてマルチホップシステムで複局同時送信した時の課題の説明図 従来技術を用いてマルチホップシステムで複局同時送信した時の課題の説明図 従来技術を用いてマルチホップシステムで複局同時送信した時の課題の説明図

符号の説明

１〜４、９ 管理局
１０−１、１０−ｎ、２０−１、２０−ｎ、３０−１、３０−ｎ 端末局
１−１、１−２、１−ｎ、２−１、２−２、２−ｎ 無線局
３１ アンテナ
３２ ＲＦ部
３３ 復調部
３４ パケット判定部
３５ 自局パケット処理部
３６ 遅延量決定部
３７ 遅延量記録テーブル
３８ 送信タイミング制御部
４０ 送信パケット処理部
４１ 変調部
４２ テーブル格納部
１０、１７−１ 送信元無線局
１１〜１４、１７−２〜１７−５ 中継無線局
２１、１７−６ 宛先無線局

Claims (26)

1. データを無線によって複局同時送信することができる無線伝送システムであって、
   前記無線伝送システムは、前記データを送受信するための複数の無線局を備えており、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成しており、
   前記複数の無線局の内、少なくとも１つの無線局は、自局又は他局が送信する複局同時送信要求パケットに対する応答パケットに応じて、前記無線伝送システムにおいて複局同時送信が行われる際の基準タイミングからの複数の遅延量を決定し、
   前記複数の遅延量において、各遅延量の差は、所定の遅延分解能以上に設定されており、
   前記複数の遅延量の内、最大値と最小値との差は、所定の遅延上限以下に設定されていることを特徴とする、無線伝送システム。
2. 前記所定の遅延分解能及び前記所定の遅延上限は、それぞれ、前記受信側の無線局が複数の遅延波をパスダイバーシチ受信することができる値に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
3. 前記複数の無線局は、ある通信エリア内に存在する少なくとも１つの端末局を管理するための複数の管理局を含み、
   各前記管理局は、通信に先立ち、通信可能な状態を確立するためのネゴシエーションパケットとして、前記複局同時送信要求パケット及び前記応答パケットを送受信し、
   前記少なくとも１つの無線局は、前記複数の管理局の内、複局同時送信する管理局に対して前記データを送信する送信元の管理局であり、
   前記送信元の管理局は、前記ネゴシエーションパケットに基づいて、複局同時送信可能な管理局を認識し、認識した前記管理局によって複局同時送信される際の前記複数の遅延量を決定する遅延量決定部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
4. 前記複数の無線局は、ある通信エリア内に存在する少なくとも１つの端末局を管理するための複数の管理局を含み、
   各前記管理局は、通信に先立ち、通信可能な状態を確立するためのネゴシエーションパケットとして、前記複局同時送信要求パケット及び前記応答パケットを送受信し、
   前記少なくとも１つの無線局は、前記複数の管理局の内、前記ネゴシエーションパケットに基づいて複局同時送信可能な管理局となった各前記管理局であり、
   各前記管理局は、それぞれ、自局のデータに与える前記遅延量を決定することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
5. 前記無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、前記パケットを宛先の無線局に伝送するシステムであり、
   前記複数の無線局は、前記送信元の無線局、前記パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含み、
   各前記無線局は、
   複局同時送信すべき前記パケットがある場合、他の前記無線局に対して複局同時送信することを要求する前記複局同時送信要求パケットをブロードキャストする同報通信部と、
   前記複局同時送信要求パケットを受信した場合、前記複局同時送信要求パケットに対する同報応答パケットを生成して送信する同報応答パケット生成送信部と、
   前記同報応答パケットを受信した場合、前記同報応答パケットに基づいて、複局同時送信が可能な前記無線局を決定する複局同時送信局決定部と、
   前記複局同時送信局決定部が決定した複局同時送信が可能な無線局によって複局同時送信される前記パケットについて、前記複数の遅延量を決定する遅延量決定部と、
   自局が前記送信元の無線局である場合、前記複局同時送信すべき前記パケットの前記宛先の無線局からの前記同報応答パケットを受信したら、他の前記無線局に対して複局同時送信を取りやめることを通知する複局同時送信中止部とを含む、請求項１に記載の無線伝送システム。
6. 前記無線伝送システムは、送信元の無線局からの前記パケットを他の無線局に中継させ、前記パケットを宛先の無線局に伝送するシステムであり、
   前記複数の無線局は、前記送信元の無線局、前記パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含み、
   各前記無線局は、
   複局同時送信すべき前記パケットがある場合、他の前記無線局に対して複局同時送信することを要求する前記複局同時送信要求パケットをブロードキャストする同報通信部と、
   前記複局同時送信要求パケットを受信した場合、前記複局同時送信要求パケットに対する同報応答パケットを生成して送信する同報応答パケット生成送信部と、
   前記同報応答パケットを受信した場合、前記同報応答パケットに基づいて、複局同時送信が可能な前記無線局を決定する複局同時送信局決定部と、
   前記複局同時送信局決定部が決定した複局同時送信が可能な無線局によって複局同時送信される前記パケットについて、前記複数の遅延量を決定する遅延量決定部と、
   自局が前記送信元の無線局である場合、前記複局同時送信すべき前記パケットの前記宛先の無線局からの前記同報応答パケットを受信した中継局から、前記宛先の無線局からの前記同報応答パケットを受信した旨の通知を受けたら、他の前記無線局に対して複局同時送信を取りやめることを通知する複局同時送信中止部とを含む、請求項１に記載の無線伝送システム。
7. 前記複局同時送信要求パケットは、各前記無線局が使用する通信チャネルに関するチャネル情報パケットであることを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
8. 前記複数の無線局は、ある通信エリア内に存在する少なくとも１つの端末局を管理するための複数の管理局を含み、
   各前記管理局は、通信に先立ち、通信可能な状態を確立するためのネゴシエーションパケットとして、前記複局同時送信要求パケット及び前記応答パケットを送受信し、
   前記少なくとも１つの無線局は、前記複数の管理局のいずれかであり、
   前記少なくとも１つの無線局は、前記ネゴシエーションパケットに基づいて、複局同時送信可能な管理局を認識し、認識した前記管理局によって複局同時送信される際の前記複数の遅延量を決定する遅延量決定部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
9. 前記複局同時送信要求パケットは、複局同時送信の可否に関わらず送信される送信要求パケットＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）であり、
   前記同報応答パケットは、前記送信要求パケットＲＴＳに対する応答パケットＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）であることを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
10. 前記複局同時送信要求パケットは、前記複局同時送信すべきパケット又は前記複局同時送信すべきパケットの一部であることを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
11. 前記無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、前記パケットを宛先の無線局に伝送するシステムであり、
    前記複数の無線局は、前記送信元の無線局、前記パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含み、
    各前記無線局は、
    複局同時送信すべき前記パケットがある場合、他の前記無線局に対して複局同時送信することを要求する前記複局同時送信要求パケットをブロードキャストする同報通信部と、
    前記複局同時送信要求パケットを受信した場合、前記複局同時送信要求パケットに対する同報応答パケットを生成して送信する同報応答パケット生成送信部と、
    前記同報応答パケットを受信した場合、前記同報応答パケットに基づいて、複局同時送信が可能な前記無線局を決定する複局同時送信局決定部と、
    前記複局同時送信局決定部が決定した複局同時送信が可能な無線局によって複局同時送信される前記パケットについて、前記複数の遅延量を決定する遅延量決定部と、
    前記送信元の無線局から前記複局同時送信要求パケットを受信した場合、自局が前記送信元の無線局から送信されるパケットを中継することができるか否かを判断する中継可否判断部とを含み、
    前記同報応答パケット生成送信部は、前記中継可否判断部の判断結果を含む前記同報応答パケットを生成して送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
12. 前記無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、前記パケットを宛先の無線局に伝送するシステムであり、
    前記複数の無線局は、前記送信元の無線局、前記パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含み、
    各前記無線局は、
    複局同時送信すべき前記パケットがある場合、他の前記無線局に対して複局同時送信することを要求する前記複局同時送信要求パケットをブロードキャストする同報通信部と、
    前記複局同時送信要求パケットを受信した場合、前記複局同時送信要求パケットに対する同報応答パケットを生成して送信する同報応答パケット生成送信部と、
    前記同報応答パケットを受信した場合、前記同報応答パケットに基づいて、複局同時送信が可能な前記無線局を決定する複局同時送信局決定部と、
    前記複局同時送信局決定部が決定した複局同時送信が可能な無線局によって複局同時送信される前記パケットについて、前記複数の遅延量を決定する遅延量決定部と、
    前記送信元の無線局から前記複局同時送信要求パケットを受信した場合、自局が前記送信元の無線局から送信されるパケットを中継することができるか否かを判断する中継可否判断部とを含み、
    前記中継可否判断部によって中継送信可能であると判断された場合、前記同報応答パケット生成送信部は、前記同報応答パケットを生成して送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
13. 前記少なくとも１つの無線局は、複局同時送信可能な無線局の数に応じて、前記遅延量を決定することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
14. 前記少なくとも１つの無線局は、複局同時送信することができる無線局に対して、前記遅延量を通知することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
15. 前記データを複局同時送信可能な無線局に送信した送信元の無線局は、前記複数の遅延量の内、自局に割り当てられている遅延量に基づいて、前記データを再送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
16. 前記複数の遅延量の内、前記データを複局同時送信可能な無線局に送信する送信元の無線局に対して前記データを再送信する際に割り当てるべき遅延量は、前記送信元の無線局によって決定され、
    前記送信元の無線局は、自局以外の複局同時送信が可能な無線局の遅延量を０とし、前記データを割り当てられた遅延量に基づいて再送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
17. 前記少なくとも１つの無線局は、前記応答パケットを受信した順に、前記遅延量を決定することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
18. 複局同時送信する無線局は、前記少なくとも１つの無線局によって決定された前記遅延量を記録するための遅延量記録テーブルを格納する格納部を含み、
    前記複局同時送信する無線局は、前記遅延量記録テーブルを参照して、自局に割り当てられている遅延量だけ遅延させたタイミングで、複局同時送信すべき前記データを送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
19. 前記遅延量記録テーブルには、自局に割り当てられた遅延量のみが記録されていることを特徴とする、請求項１８に記載の無線伝送システム。
20. 前記遅延量記録テーブルには、複局同時送信する全ての前記無線局に割り当てられた遅延量が記録されていることを特徴とする、請求項１８に記載の無線伝送システム。
21. 各前記無線局は、
    複局同時送信が可能な無線局に対して、複局同時送信すべきパケットを送信するパケット送信部と、
    複局同時送信が可能な場合、他の前記無線局が送信した複局同時送信すべきパケットを受信するパケット受信部と、
    前記遅延量だけ遅延させたタイミングを前記データの送信タイミングとする送信タイミング制御部と、
    前記パケット受信部によって受信された前記パケットを、前記送信タイミング制御部によって決定された送信タイミングに送信する複局同時送信部とを含む、請求項１に記載の無線伝送システム。
22. 前記少なくとも１つの無線局は、複局同時送信が可能な無線局の数が最大有効ブランチ数よりも多い場合、複局同時送信が可能であると決定する無線局の数を前記最大有効ブランチ数以下にすることを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
23. 前記無線伝送システムは、送信元の無線局からのパケットを他の無線局に中継させ、前記パケットを宛先の無線局に伝送するシステムであり、
    前記複数の無線局は、前記送信元の無線局、前記パケットを中継する無線局及び宛先の無線局を含み、
    各前記無線局は、
    複局同時送信すべきパケットがある場合、前記複局同時送信要求パケットに対する他の前記無線局が送信した前記応答パケットを最大有効ブランチ数よりも多く受信した場合、前記応答パケットを送信しないことを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
24. 前記少なくとも１つの無線局は、複局同時送信が可能な管理局の数が最大有効ブランチ数よりも多い場合、決定する前記遅延量の数を前記最大有効ブランチ数以下にすることを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送システム。
25. データを無線によって複局同時送信することができる無線伝送システムで用いられる無線局であって、
    前記無線伝送システムは、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成しており、
    自局又は他局が送信する複局同時送信要求パケットに対する応答パケットを受信する応答パケット受信部と、
    前記応答パケット受信部によって前記応答パケットが受信されたのに応じて、前記無線伝送システムにおいて複局同時送信が行われる際の基準タイミングからの複数の遅延量を決定する遅延量決定部とを含み、
    前記複数の遅延量において、各遅延量の差は、所定の遅延分解能以上に設定されており、
    前記複数の遅延量の内、最大値と最小値との差は、所定の遅延上限以下に設定されていることを特徴とする、無線局。
26. データを無線によって複局同時送信することができる無線伝送システムで用いられる方法であって、
    前記無線伝送システムは、前記データを送受信するための複数の無線局を備えており、送信側の無線局とマルチパス伝送路と受信側の無線局とによってパスダイバーシチのためのシステムを構成しており、
    前記複数の無線局の内、少なくとも１つの無線局によって、自局又は他局が送信する複局同時送信要求パケットに対する応答パケットに応じて、前記無線伝送システムにおいて複局同時送信が行われる際の基準タイミングからの複数の遅延量が決定され、
    前記複数の遅延量において、各遅延量の差は、所定の遅延分解能以上に設定されており、
    前記複数の遅延量の内、最大値と最小値との差は、所定の遅延上限以下に設定されていることを特徴とする、方法。

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