JP5015245B2 - 信号判定装置及び信号判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムなどの無線システムにおける周波数分割多重された信号の受信技術に関する。

近年、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and ElectronicsEngineers）８０２．１１規格に準拠した無線ＬＡＮの普及が進み、オフィスや家庭内で利用されるようになっている。
無線ＬＡＮでは無線通信機器のケーブル接続が不要であることから、無線ＬＡＮはバッテリ駆動による携帯型の無線通信機器による無線通信に適している。このようなバッテリ駆動による無線通信機器はより長時間の継続使用できることが望まれており、その低消費電力化が重要な課題となっている。

一方では、無線ＬＡＮの更なる伝送速度の高速化が求められており、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを用いてＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）チャネルを構成し、送受信間で空間分割により複数のパスを介して送信信号の多重伝送を行う手法が提案されている。
また、隣接する複数の周波数チャネルを結合して無線通信に用いるチャネル帯域を広げることによって、無線ＬＡＮにおける伝送速度の更なる高速化を図る他の手法も提案されている。

現在、上記の他の手法に関する規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格（以下、「１１ａ規格」と言う。）の上位規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格（以下、「１１ｎ規格」と言う。）の策定が進められている。
１１ｎ規格では、既存の１１ａ規格と同じＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing）方式が採用されている。

また、１１ｎ規格では、同じ周波数帯域を用いて通信を行う１１ａ規格に準拠した無線通信機器（以下、「１１ａ端末」と言う。）と１１ｎ規格に準拠した無線通信機器（以下、「１１ｎ端末」と言う。）との互換性を持たせるための図１（ｂ）に示すフレームフォーマットを使用できることが規定されている。但し、１１ｎ規格では、フレームフォーマットとして、図１（ｂ）のフレームフォーマット（以下、「１１ｎフォーマット」と言う。）の他に、例えば１１ａ規格で定義されている図１（ａ）のフレームフォーマット（以下、「１１ａフォーマット」と言う。）も使用できることが規定されている。

なお、ＳＴＳは「Short Training Symbol」を、ＬＴＳは「Long Training Symbol」を、ＳＩＧは「SIGNAL Symbol」を、ＤＡＴＡは「DATA Symbol」を意味する。また、ＨＴＳＩＧは「High ThroughputSIGNAL Symbol」を、ＨＴＳＴＳは「High Throughput Short TrainingSymbol」を、ＨＴＬＴＳは「High Throughput Long Training Symbol」を意味する。

１１ｎ規格において、ＭＩＭＯ多重により２つのストリームを多重して送信する場合、１１ｎ端末は、図１２に示すフレームフォーマット５０の送信信号を一のアンテナから送信し、フレームフォーマット６０の送信信号を他のアンテナから送信する。但し、図１２中のＣＳはサイクリックシフト（Cyclic Shift）を示す。サイクリックシフトとは、同一の送信信号を複数のアンテナから同時に送信する場合に、意図しないビームフォーミングを防ぐために、複数のアンテナから送信する送信信号に予め既知の時間差を付加して送信することである。

１１ｎ端末は、同一の送信信号を送信する１１ａパート（ＳＴＳ，ＬＴＳ，ＳＩＧ，ＨＴＳＩＧ）では２つの送信信号に時間差ＣＳ１を付加して送信し、ＭＩＭＯ多重を行う１１ｎパート（ＨＴＳＴＳ，ＨＴＬＴＳ，ＤＡＴＡ）では２つの送信信号に時間差ＣＳ１と異なる時間差ＣＳ２を付加して送信する。
このように、２つの送信信号に付加する時間差が１１ａパートと１１ｎパートとで異なるために、空間で多重された信号の振幅及び位相の特性は１１ａパートと１１ｎパートとの間で異なることになる。このため、１１ａパートの先頭で行われたゲイン調整、周波数同期及びシンボル同期などが１１ｎパートで最適とは限らず、１１ｎパートの先頭で再度ゲイン、周波数同期及びシンボル同期などの調整を行うことが望ましい。

例えば、１１ａフォーマットの信号と１１ｎフォーマットの信号とが混在する環境下において、１１ｎパートの先頭で再度ゲイン、周波数同期及びシンボル同期などの調整を行うためには、受信信号が１１ａフォーマットの信号か１１ｎフォーマットの信号かの種別を判定する必要がある。
上記判定を行う技術として、例えば、ＳＩＧに続くシンボルがＨＴＳＩＧであるか否かを判定することによって、受信信号が１１ａフォーマットの信号か１１ｎフォーマットの信号かの種別を判定する従来技術がある（例えば、特許文献１参照。）
上記の従来技術では、１１ｎ端末は、ＬＴＳに基づいて伝送路の伝送路特性を推定し、ＬＴＳに続くシンボルを構成するパイロットキャリアを伝送路特性の推定値に基づいて等化し、等化結果をデマッピングして送信データを復元する。そして、１１ｎ端末は、復元結果がＨＴＳＩＧのパイロットキャリアに関する既知のパターンと一致するか否かを判定することによって、ＳＩＧに続くシンボルがＨＴＳＩＧか否かを判定する。１１ｎ端末は、ＳＩＧに続くシンボルがＨＴＳＩＧであれば受信信号が１１ｎフォーマットの信号であると判定し、そうでなければ受信信号が１１ａフォーマットの信号であると判定する。
特許第３７５４４４１号公報

ところで、１１ｎパートでのゲインなどの再調整はＨＴＳＩＧに続く１１ｎパートの先頭にあるＨＴＳＴＳを用いて行われる。このため、ＨＴＳＩＧ受信後短時間に受信信号が１１ｎフォーマットの信号であると特定されることが望ましい。
しかしながら、上記の従来技術では、受信信号の種別の判定がパイロットキャリアに対する等化処理、デマッピング処理及び既知のパターンとの比較処理によって行われる。このため、受信信号の種別の特定がＨＴＳＩＧ受信後短時間のうちに終了するとは必ずしも言えない。

そこで、本発明は、受信信号の種別の判定を短時間で行うことが可能な信号判定装置及び信号判定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の信号判定装置は、複数のサブキャリアを周波数分割多重した受信信号の種別を判定する信号判定装置であって、前記受信信号をパイロットキャリアとデータキャリアとからなる前記複数のサブキャリアに分離するサブキャリア分離部と、前記受信信号が第１信号点配置に従って変調されたパイロットキャリアと当該第１信号点配置と所定の関係にある第２信号点配置に従って変調されたデータキャリアとを周波数分割多重した所定の種類の信号であるか否かの判定を、前記サブキャリア分離部の分離の結果得られるパイロットキャリアとデータキャリアとの関係に基づいて行う種別判定部と、を備える。

また、本発明の信号判定方法は、複数のサブキャリアを周波数分割多重した受信信号の種別を判定する信号判定方法であって、前記受信信号をパイロットキャリアとデータキャリアとからなる前記複数のサブキャリアに分離するサブキャリア分離ステップと、前記受信信号が第１信号点配置に従って変調されたパイロットキャリアと当該第１信号点配置と所定の関係にある第２信号点配置に従って変調されたデータキャリアとを周波数分割多重した所定の種類の信号であるか否かの判定を、前記サブキャリア分離ステップにおける分離の結果得られるパイロットキャリアとデータキャリアとの関係に基づいて行う種別判定ステップと、を有する。

上記の信号判定装置及び信号判定方法の夫々によれば、パイロットキャリアとデータキャリアとの関係に基づいて受信信号が所定の種類の信号であるか否かの判定が行われる。このように、受信信号の種別の判定にパイロットキャリアの等化処理、デマッピング処理及び既知のパターンとの比較処理を必要としないため、上記の信号判定装置及び信号判定方法によれば、受信信号の種別の判定を短時間に行うことが可能である。

上記の信号判定装置において、前記第１信号点配置及び前記第２信号点配置は夫々ＩＱ平面上に２つの信号点を有し、前記所定の関係は、前記第１信号点配置の２つの信号点を結ぶ直線と前記第２信号点配置の２つの信号点を結ぶ直線とが直交することでもよい。
上記の信号判定装置において、前記第１信号点配置の２つの信号点はＱ軸上にあり、前記第２信号点配置の２つの信号点はＩ軸上にあることでもよい。

これらによれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの規格に準拠した受信装置への信号判定装置の搭載を容易に行うことが可能である。
上記の信号判定装置において、前記種別判定部は、前記パイロットキャリアと前記データキャリアとに基づいて、前記パイロットキャリアと前記データキャリアとの位相差に係る位相差情報を検出する位相差情報検出部と、前記位相差情報検出部によって検出される位相差情報が、受信時の前記所定の種類の信号のパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差が満たすものとして予め定められた位相差の範囲に基づく所定の位相差条件を満たすか否かを判定することによって、前記受信信号が前記所定の種類の信号であるか否かを判定する判定部と、を備えてもよい。

これによれば、パイロットキャリアとデータキャリアとの関係としてパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差に係る位相差情報を用いるので、受信信号の種別の判定を短時間に且つ簡易な構成で行うことが可能である。
上記の信号判定装置において、前記位相差情報検出部は、前記位相差情報の検出に、前記パイロットキャリアと当該パイロットキャリアに隣接するデータキャリアのうちの少なくとも一方のデータキャリアとを用いるようにしてもよい。

隣接するサブキャリア間では伝送路の周波数特性の変化は通常小さい。
このことから、位相差情報の検出にパイロットキャリアと当該パイロットキャリアに隣接するデータキャリアとを用いることによって、送信時のパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差に係る位相差情報と差異が小さい位相差情報の検出が可能になる。
従って、上記の信号判定装置によれば、受信信号の種別の判定を高い精度で行うことが可能になる。

上記の信号判定装置において、前記パイロットキャリアがＮ（Ｎは２以上の整数）本ある場合に、前記位相差情報検出部は、Ｍ（２以上Ｎ以下の整数）本の前記パイロットキャリアの各々に対して前記位相差情報を検出し、前記判定部は、前記受信信号が前記所定の種類の信号であるか否かの判定を、前記位相差情報検出部によって検出される前記Ｍ個の位相差情報に基づいて行うようにしてもよい。

これによれば、受信信号の種別の判別に複数のパイロットキャリアに対する位相差情報を用いているため、その一部の位相差情報が正確に検出できなかった場合でも受信信号の種別の判別を正確に行うことができることがあり、受信信号の種別の判定精度の向上が期待できる。
上記の信号判定装置において、前記位相差情報検出部は、前記Ｍ本の前記パイロットキャリアの各々と当該パイロットキャリアに隣接するデータキャリアのうちの少なくとも一方のデータキャリアとを用いて前記位相差情報の検出を行うようにしてもよい。

隣接するサブキャリア間では伝送路の周波数特性の変化は通常小さい。
このことから、位相差情報の検出にパイロットキャリアと当該パイロットキャリアに隣接するデータキャリアとを用いることによって、送信時のパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差に係る位相差情報と差異が小さい位相差情報の検出が可能になる。
従って、上記の信号判定装置によれば、受信信号の種別の判定を高い精度で行うことが可能になる。

上記の信号判定装置において、前記パイロットキャリアがＮ（Ｎは２以上の整数）本ある場合に、前記位相差情報検出部は、１本の前記パイロットキャリアに対して前記位相差情報を検出し、前記判定部は、前記受信信号が前記所定の種類の信号であるか否かの判定を、前記位相差情報検出部によって検出される１個の位相差情報に基づいて行うようにしてもよい。

これによれば、１本のパイロットキャリアに対してのみ位相差情報が検出され、当該位相差情報に基づいて受信信号の種別の判定が行なわれるため、受信信号の種別の判定に係る処理の負荷が抑えられる。
上記の信号判定装置において、前記サブキャリア分離部からまず前記種別判定部による前記判定に用いられる前記パイロットキャリアと前記データキャリアとを読み出す読出制御部を更に備えるようにしてもよい。

これによれば、受信信号の種別の判定に用いられるパイロットキャリアとデータキャリアとがサブキャリア分離部から最初に読み出されるので、受信信号の種別の判定をより短時間に終了することが可能である。

以下、本発明の実施の形態に係る信号判定装置の機能を備える無線通信機器について図面を参照しつつ説明する。
但し、本実施の形態では、１１ｎ規格において必須の２つのフレームフォーマットを対象として説明する。なお、一つのフレームフォーマットは、レガシーモード（既存の１１ａ端末対応のレガシーモード）のフレームフォーマットである。もう一つは、ミックスドモード（１１ａ端末と１１ｎ端末とが混在するモード）のフレームフォーマットである。

≪フレームフォーマット≫
本実施の形態の無線通信機器が無線通信に用いる１１ｎ規格のフレームフォーマットについて図１を参照しつつ説明する。図１は１１ｎ規格のフレームフォーマットの一例を示す図である。
＜レガシーモードのフレームフォーマット＞
図１（ａ）に示すフレームフォーマットは、レガシーモードのフレームフォーマット（１１ａフォーマット）である。

１１ａフォーマット１０には、ＳＴＳの格納フィールド１１、ＬＴＳの格納フィールド１２、ＳＩＧの格納フィールド１３、及びＤＡＴＡの格納フィールド１４がある。
ＳＴＳは、信号の検出、自動ゲイン制御、キャリア周波数誤差の粗調整及びシンボルタイミングの検出などに利用される。
ＬＴＳは、キャリア周波数誤差の微調整及び伝送路特性の推定（基準振幅及び基準位相の推定）などに用いられる。

ＳＩＧは、パケット長及び伝送速度などの制御情報を持つ。但し、制御情報に含まれる伝送速度に応じてＤＡＴＡの変調方式及び符号化率が定まる。なお、ＤＡＴＡの変調方式として、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（QuadraturePhase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature AmplitudeModulation）、及び６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）がある。

ＤＡＴＡは、送信データに係るシンボルである。
＜ミックスドモードのフレームフォーマット＞
図１（ｂ）に示すフレームフォーマットは、ミックスドモードのフレームフォーマット（１１ｎフォーマット）である。
１１ｎフォーマット２０には、１１ａ端末用のＳＴＳの格納フィールド２１、ＬＴＳの格納フィールド２２及びＳＩＧの格納フィールド２３がある。但し、１１ｎフォーマットにおけるＳＩＧでは、制御情報に含まれる伝送速度の値は変調方式がＢＰＳＫで符号化率が１／２に対応した伝送速度の値である。

１１ｎフォーマット２０には、１１ｎ端末用のＨＴＳＩＧの格納フィールド２４、ＨＴＳＴＳの格納フィールド２５、ＨＴＬＴＳの格納フィールド２６及びＤＡＴＡの格納フィールド２７がある。
ＨＴＳＩＧは、ＭＩＭＯ多重されたストリーム数、パケット長及び伝送速度などの制御情報を持つ。

ＨＴＳＴＳは、自動ゲイン制御、キャリア周波数誤差の粗調整及びシンボルタイミングの検出などに利用される。
ＨＴＬＴＳは、キャリア周波数誤差の微調整及び伝送路特性の推定などに用いられる。
なお、ＨＴＳＴＳ以降の部分はＭＩＭＯ多重やチャネル結合によって高速化が図られており、１１ｎ端末はＨＴＳＴＳ以降の部分を復調できるが、１１ａ端末はＨＴＳＴＳ以降の部分を復調することができない。しかし、１１ｎフォーマットの信号を受信した１１ａ端末は、ＳＴＳ及びＬＴＳの検出によって復調を開始し、ＳＩＧを復調することによってパケット長を特定できる。このため、１１ａ端末は、ＨＴＳＴＳ以降の部分を復調できなくても復調誤りを起こした信号として処理可能である。このように、１１ａ規格の通信プロトコルと１１ｎ規格の通信プロトコルとは共存可能な通信プロトコルになっている。

≪ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡ≫
ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡを構成するサブキャリアの概要を説明した後に、ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡを構成するサブキャリアに割り当てられる信号点配置の詳細について説明する。
＜サブキャリアの概要＞
ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡの電力スペクトラムの一例を図２に示す。

但し、本実施の形態では、説明の便宜上、ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡを構成するサブキャリアの本数が３０本であるとして説明する。なお、１１ａフォーマットのＳＩＧ及びＤＡＴＡ、１１ｎフォーマットのＳＩＧ及びＨＴＳＩＧなどを構成するサブキャリアの実際の本数は５２本である。
また、各サブキャリアの区別を容易にするために、周波数の低いサブキャリアから順番にサブキャリア番号としてＳＣ_−１５，ＳＣ_−１４，ＳＣ_−１３，・・・，ＳＣ_−２，ＳＣ_−１，ＳＣ_１，ＳＣ_２，・・・，ＳＣ_１３，ＳＣ_１４，ＳＣ_１５を付与する。

ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡを構成する複数のサブキャリアのうちの受信側で既知のサブキャリア番号のサブキャリアには、受信側で既知の振幅と既知の位相とが送信側で割り当てられる。既知の振幅と既知の位相とが割り当てられたサブキャリアを「パイロットキャリア」と言う。
本実施の形態では、サブキャリアＳＣ_−１３，ＳＣ_−５，ＳＣ_５，ＳＣ_１３をパイロットキャリアとし、周波数の低いパイロットキャリアから順番にパイロットキャリア番号としてＰＣ_１，ＰＣ_２，ＰＣ_３，ＰＣ_４を付与する。なお、１１ａ規格及び１１ｎ規格ではＳＩＧなどを構成するパイロットキャリアの本数が４本であることから、本実施の形態ではパイロットキャリアの本数を４本としている。

パイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４以外のサブキャリアには、送信データに基づいて振幅と位相とが送信側で割り当てられる。送信データに基づいて振幅と位相とが割り当てられたサブキャリアを「データキャリア」と言う。
本実施の形態では、特に、パイロットキャリアＰＣ_１，ＰＣ_２，ＰＣ_３，ＰＣ_４に隣接するデータキャリアのうち周波数の低い方のデータキャリアであるサブキャリアＳＣ_−１４，ＳＣ_−６，ＳＣ_４，Ｓ_１２を「隣接キャリア」と呼ぶことにする。そして、周波数の低い隣接キャリアから順番に隣接キャリア番号としてＡＣ_１，ＡＣ_２，ＡＣ_３，ＡＣ_４を付与する。

＜信号点配置＞
以下、ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡの信号点配置について図３及び図４を参照しつつ説明する。図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はＩＱ平面における信号点配置を示し、各図において、横軸は同相（In Phase）成分に関するＩ軸であり、縦軸は直交（（Quadrature）成分に関するＱ軸である。なお、信号点の値は（Ｉ軸の値，Ｑ軸の値）として記述する。

図３（ａ）の信号点配置では信号点として（＋１，０）と（−１，０）とがある。
図３（ｂ）の信号点配置はＢＰＳＫに対応し、その信号点配置では信号点として（０，＋１）と（０，−１）とがある。
図４（ａ）の信号点配置はＱＰＳＫに対応し、図４（ｂ）の信号点配置は１６ＱＡＭに対応し、図４（ｃ）の信号点配置は６４ＱＡＭに対応する。

［ＳＩＧの信号点配置］
ＳＩＧでは、パイロットキャリアとデータキャリアとに係わらず、パイロットキャリアとデータキャリアとに対する振幅と位相との割り当てに図３（ａ）の信号点配置が利用される。
なお、ＳＩＧの４本のパイロットキャリアＰＣ_１，ＰＣ_２，ＰＣ_３，ＰＣ_４には、例えば、信号点（＋１，０），（＋１，０），（＋１，０），（−１，０）が割り当てられる。

［ＨＴＳＩＧの信号点配置］
ＨＴＳＩＧでは、パイロットキャリアに対する振幅と位相との割り当てに図３（ａ）の信号点配置が利用され、データキャリアに対する振幅と位相との割り当てに図３（ｂ）の信号点配置が利用される。
［ＤＡＴＡの信号点配置］
ＤＡＴＡでは、パイロットキャリアに対する振幅と位相との割り当てに図３（ａ）の信号点配置が利用される。

変調方式がＢＰＳＫのＤＡＴＡでは、データキャリアに対する振幅と位相との割り当てに図３（ｂ）の信号点配置が利用される。変調方式がＱＰＳＫのＤＡＴＡでは、データキャリアに対する振幅と位相との割り当てに図４（ａ）に示す信号点配置が利用される。変調方式が１６ＱＡＭのＤＡＴＡでは、データキャリアに対する振幅と位相との割り当てに図４（ｂ）に示す信号点配置が利用される。変調方式が６４ＱＡＭのＤＡＴＡでは、データキャリアに対する振幅と位相との割り当てに図４（ｃ）に示す信号点配置が利用される。

［信号点配置のまとめ］
パイロットキャリアの変調に関して、ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡの何れの場合も、同じ信号点配置、つまり、図３（ａ）に示す信号点配置が用いられる。
データキャリアの変調に関して、ＨＴＳＩＧでは、図３（ｂ）に示すＱ軸上にのみ信号点が配置された信号点配置が用いられる。

これに対して、ＳＩＧ及び変調方式がＢＰＳＫのＤＡＴＡでは、データキャリアの変調に関して、Ｑ軸上に信号点が配置されていない図３（ａ）の信号点配置が用いられる。また、変調方式がＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭのＤＡＴＡでは、データキャリアの変調に関して、Ｑ軸上に信号点が配置されていない図４（ａ），（ｂ），（ｃ）の信号点配置が用いられる。

［パイロットキャリアとデータキャリアとの位相差の概要］
以下では、説明の便宜上、位相差を0度以上３６０度未満の値で表示する。
ＨＴＳＩＧの場合、パイロットキャリアの変調に図３（ａ）の信号点配置が用いられ、データキャリアの変調に図３（ｂ）の信号点配置が用いられるため、変調時のパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差は９０度又は２７０度である。

ＳＩＧの場合、パイロットキャリア及びデータキャリアの双方の変調に図３（ａ）の信号点配置が用いられるので、変調時のパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差は０度又は１８０度である。
変調方式がＢＰＳＫのＤＡＴＡの場合、パイロットキャリア及びデータキャリアの双方の変調に図３（ａ）の信号点配置が用いられるので、変調時のパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差は０度又は１８０度である。

また、変調方式がＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭのＤＡＴＡの場合、パイロットキャリアの変調に図３（ａ）の信号点配置が用いられ、データキャリアの変調にＱ軸上に信号点が配置されていない図４（ａ），（ｂ），（ｃ）の信号点配置が用いられる。このため、変調時のパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差が９０度又は２７０度となることない。

上記の内容から明らかなように、変調時のＨＴＳＩＧのパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差は、変調時のＳＩＧ及びＤＡＴＡのパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差に一致することはない。
従って、パイロットキャリアとデータキャリアとの位相差を検出し、検出した位相差を用いることによって、シンボルがＨＴＳＩＧか、それ以外のシンボル（ＳＩＧ、ＤＡＴＡ）かの種別の判定を行うことが可能である。

以下に記載する無線通信機器は、シンボルの種別の判定に用いるパイロットキャリアとデータキャリアとの関係としてパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差を用い、パイロットキャリアとデータキャリアとの位相差に基づいてシンボルがＨＴＳＩＧであるか否かを判定する。
なお、シンボルの種別の判定において、ＨＴＳＩＧを適宜「第１種シンボル」と言い、ＨＴＳＩＧ以外のシンボル（ＳＩＧ，ＤＡＴＡ）を適宜「第２種シンボル」と言う。

≪無線通信機器の構成≫
以下、無線通信機器の構成について図５を参照しつつ説明する。図５は本実施の形態の無線通信機器の装置構成図である。
無線通信機器１００は、アンテナ１１０と、ＧＣＡ（Gain Control Amp）部１２０と、周波数変換部１３０と、ＡＧＣ（Auto Gain Control）部１４０と、ＡＦＣ（Auto FrequencyControl）部１５０と、タイミング検出部１６０と、ＦＦＴ部１７０と、読出制御部１８０と、種別判定部１９０と、等化部２００と、デマップ部２１０とを備える。

＜ＧＣＡ部１２０＞
ＧＣＡ部１２０は、ＡＧＣ部１４０によってゲインが制御され、アンテナ１１０によって受信されたＯＦＤＭ信号をゲインに応じて増幅し、増幅後のＯＦＤＭ信号を周波数変換部１３０へ出力する。
＜周波数変換部１３０＞
周波数変換部１３０は、ＧＣＡ部１２０から入力される増幅後のＯＦＤＭ信号を信号処理に適した周波数帯のＯＦＤＭ信号に変換し、変換により得られたＯＦＤＭ信号をＡＦＣ部１５０へ出力する。但し、信号処理に適した周波数帯として、ＩＦ（Intermediate Frequency）帯及びベースバンド帯などが挙げられる。

＜ＡＧＣ部１４０＞
ＡＧＣ部１４０は、周波数変換部１３０から出力されるＯＦＤＭ信号に含まれるＳＴＳ又はＨＴＳＴＳに基づいてＧＣＡ部１２０のゲインを制御する。
＜ＡＦＣ部１５０＞
ＡＦＣ部１５０は、周波数変換部１３０から出力されるＯＦＤＭ信号に含まれるＳＴＳ又はＨＴＳＴＳに基づいてキャリア周波数誤差の粗調整を行う。

また、ＡＦＣ部１５０は、周波数変換部１３０から出力されるＯＦＤＭ信号に含まれるＬＴＳ又はＨＴＬＴＳに基づいてキャリア周波数誤差の微調整を行う。
＜タイミング検出部１６０＞
タイミング検出部１６０は、ＡＦＣ部１５０によってキャリア周波数誤差の粗調整が施されたＯＦＤＭ信号に含まれるＳＴＳ又はＨＴＳＴＳに基づいてシンボルタイミング（ＦＦＴ部１７０がフーリエ変換するタイミング）を検出する。そして、タイミング検出部１６０は、検出したシンボルタイミングをＦＦＴ部１７０へ出力する。

＜ＦＦＴ部１７０＞
ＦＦＴ部１７０は、タイミング検出部１６０によって検出されたシンボルタイミングに従って、ＡＦＣ部１５０から入力されるＯＦＤＭ信号をシンボル単位でフーリエ変換することによって複数のサブキャリアに分離する。
但し、ＦＦＴ部１７０によってフーリエ変換されるシンボルは、ＬＴＳ、ＨＴＬＴＳ、ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡである。

＜読出制御部１８０＞
以下、読出制御部１８０によって読み出し制御が行われる対象のシンボルを適宜「読出シンボル」と言う。また、ＬＴＳ及びＨＴＬＴＳを適宜「トレーニングシンボル」と言い、ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡを適宜「情報シンボル」と言う。
読出制御部１８０は、ＦＦＴ部１７０によりフーリエ変換された読出シンボルの種類（トレーニングシンボル、情報シンボル）に応じて、ＦＦＴ部１７０によるフーリエ変換の結果得られた複数のサブキャリアをＦＦＴ部１７０から読み出す順番を制御する。

なお、送信側では、サブキャリアＳＣ_−１５、サブキャリアＳＣ_−１４、・・・、サブキャリアＳＣ_１４、サブキャリアＳＣ_１５の順番で送信データがマッピングされている。
［ＬＴＳ、ＨＴＬＴＳに関するサブキャリアの読出制御］
読出シンボルがトレーニングシンボル（ＬＴＳ，ＨＴＬＴＳ）の場合、読出制御部１８０は、周波数の低い順にＦＦＴ部１７０からサブキャリアを読み出す。

具体例で記載すると、読出制御部１８０は、図６に示すように、複数のサブキャリアの読み出しを、サブキャリアＳＣ_−１５、サブキャリアＳＣ_−１４、・・・、サブキャリアＳＣ_１４、サブキャリアＳＣ_１５の順番で行う。
読出シンボルがトレーニングシンボルの場合に上記のようにして複数のサブキャリアの読み出しを行うのは、次の理由による。

隣接するサブキャリア間では伝送路の周波数特性の変化が小さいため、周波数方向のフィルタ処理を複数のサブキャリアに施すことによって、周波数特性の測定誤差を小さくすることが可能である。
また、複数のサブキャリアを周波数順に読み出すことによって、周波数方向のフィルタ処理を容易に複数のサブキャリアに施すことが可能になる。

これらのことを踏まえ、読出シンボルが伝送路特性の推定に用いられるトレーニングシンボルの場合には、周波数方向のフィルタ処理を容易に行えるように、ＦＦＴ部１７０からの複数のサブキャリアの読み出しを周波数の低い順に行うようにしている。
但し、読出制御部１８０は、周波数の高い順にＦＦＴ部１７０からサブキャリアを読み出すようにしてもよく、この場合も周波数方向のフィルタ処理を容易に行うことが可能である。

なお、読出制御部１８０は複数のサブキャリアの読み出しを周波数の低い順或いは周波数の高い順に行う必要は必ずしもない。
［ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ、ＤＡＴＡに関するサブキャリアの読出制御］
読出シンボルが情報シンボル（ＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡ）の場合、読出制御部１８０は、ＦＦＴ部１７０からの複数のサブキャリアを次のようにして行う。

読出制御部１８０は、ＦＦＴ部１７０から、まずパイロットキャリアの全てを読み出し、続いて隣接キャリアの全てを読み出し、所定時間空けた後周波数の低い順にサブキャリア（パイロットキャリア及び隣接キャリアを含む。）を読み出す。
具体例で記載すると、図７に示すように、読出制御部１８０は、まず、４本のパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４を周波数の低い順にＦＦＴ部１７０から読み出す。

読出制御部１８０は、パイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４の全ての読み出しを終了した後、４本の隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を周波数の低い順にＦＦＴ部１７０から読み出す。
読出制御部１８０は、隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４の全ての読み出しを終了し、隣接キャリアＡＣ_４を読み出してから所定時間空けた後、サブキャリアＳＣ_−１５〜ＳＣ_１５を周波数の低い順にＦＦＴ部１７０から読み出す。

但し、上記の所定時間は、種別判定部１９０による後述する情報シンボルの種別の判定に必要な時間及びシンボル期間に基づいて定められる。例えば、所定時間として、種別判定部１９０による情報シンボルの種別の判定に必要な時間に所定量のマージンを付加した時間を用いることができる。
読出シンボルが情報シンボルの場合に上記のようにしてパイロットキャリア等の読み出しを行うのは、次の理由による。

後述するように、種別判定部１９０による情報シンボルの種別の判定処理には、パイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４と隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４とが用いられる。
また、例えばＨＴＳＩＧに続くＨＴＳＴＳを自動ゲイン制御などに有効活用するためには、情報シンボルがフーリエ変換された後できるだけ早期に情報シンボルの種別の判定処理を終了して、情報シンボルがＨＴＳＩＧであると特定できることが望ましい。

これらのことを踏まえ、情報シンボルの種別の判定処理を早期に開始して早期に終了できるように、読出制御部１８０はＦＦＴ部１７０から最初にパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４と隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４とを読み出すようにしている。
＜種別判定部１９０＞
種別判定部１９０は、情報シンボルを構成するパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４と隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４とを用いて、情報シンボルの種別の判定処理を行うものである。

種別判定部１９０は、パイロットキャリア抽出部１９１と、隣接キャリア抽出部１９２と、位相差検出部１９３と、判定部１９４とを備える。
［パイロットキャリア抽出部１９１］
パイロットキャリア抽出部１９１は、読出シンボルが情報シンボルである場合、読出制御部１８０による読出制御によってＦＦＴ部１７０から出力される出力キャリアの中からパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４を抽出し、抽出したパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４を保持する。

［隣接キャリア抽出部１９２］
隣接キャリア抽出部１９２は、読出シンボルが情報シンボルである場合、読出制御部１８０による読出制御によってＦＦＴ部１７０から出力される出力キャリアの中から隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を抽出し、抽出した隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を保持する。
［位相差検出部１９３］
位相差検出部１９３は、パイロットキャリア抽出部１９１からパイロットキャリアＰＣ_１を取得し、隣接キャリア抽出部１９２から隣接キャリアＡＣ_１を取得する。そして、位相差検出部１９３は、パイロットキャリアＰＣ_１と隣接キャリアＡＣ_１との位相差Δθ_１を検出し、検出した位相差Δθ_１を判定部１９４へ出力する。

位相差検出部１９３は、パイロットキャリア抽出部１９１からパイロットキャリアＰＣ_２を取得し、隣接キャリア抽出部１９２から隣接キャリアＡＣ_２を取得する。そして、位相差検出部１９３は、パイロットキャリアＰＣ_２と隣接キャリアＡＣ_２との位相差Δθ_２を検出し、検出した位相差Δθ_２を判定部１９４へ出力する。
位相差検出部１９３は、パイロットキャリア抽出部１９１からパイロットキャリアＰＣ_３を取得し、隣接キャリア抽出部１９２から隣接キャリアＡＣ_３を取得する。そして、位相差検出部１９３は、パイロットキャリアＰＣ_３と隣接キャリアＡＣ_３との位相差Δθ_３を検出し、検出した位相差Δθ_３を判定部１９４へ出力する。

位相差検出部１９３は、パイロットキャリア抽出部１９１からパイロットキャリアＰＣ_４を取得し、隣接キャリア抽出部１９２から隣接キャリアＡＣ_４を取得する。そして、位相差検出部１９３は、パイロットキャリアＰＣ_４と隣接キャリアＡＣ_４との位相差Δθ_４を検出し、検出した位相差Δθ_４を判定部１９４へ出力する。
ここで、位相差検出部１９３による位相差の検出処理の一例について説明する。

位相差検出部１９３は、隣接キャリアとパイロットキャリアの複素共役とを乗算し、乗算の結果得られる乗算値の虚部（Ｙ）を当該乗算値の実部（Ｘ）で除算する。位相差検出部１９３はこの除算の結果得られる除算値（Ｙ／Ｘ）のアークタンジェントを演算する。この演算の結果得られる値（ａｒｃｔａｎ（Ｙ／Ｘ））が、パイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差である。

位相差の検出にパイロットキャリアと当該パイロットキャリアに隣接する隣接キャリアとを用いるのは、次の理由による。
隣接するサブキャリア間では伝送路の周波数特性の変化が小さい。このため、受信時のパイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差は、送信時のパイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差が支配的となって、伝送路の影響があったとしても送信時の位相差との差異が小さいと考えられる。このことを踏まえ、位相差の検出にパイロットキャリアと当該パイロットキャリアに隣接する隣接キャリアとを用いるようにしている。

［判定部１９４］
判定部１９４は、位相差検出部１９３から入力される位相差Δθ_１，Δθ_２，Δθ_３，Δθ_４に基づいて、情報シンボルが第１種シンボル（ＨＴＳＩＧ）であるか、第２種シンボル（ＳＩＧ、ＤＡＴＡ）であるかを判定する。
具体的には、判定部１９４は、位相差Δθ_１，Δθ_２，Δθ_３，Δθ_４の夫々が位相差条件を満たすか否かを判定する。但し、位相差条件は、受信時の第１種シンボルのパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差が満たすものとして予め定められた位相差の範囲に基づく所定の条件である。なお、位相差条件の一例について図８を参照して後述する。

判定部１９４は、位相差Δθ_１〜Δθ_４のうち位相差条件を満足する位相差の数が閾値ＴＨ（ＴＨは０より大きく４以下の値であり、例えば２）以上あれば、情報シンボルが第１種シンボルであると判定する。そして、判定部１９４は、情報シンボルが第１種シンボルであることを示す種別情報をデマップ部２１０へ出力し、再調整を指示するための再調整指示信号をＡＧＣ部１４０と、ＡＦＣ部１５０と、タイミング検出部１６０とへ出力する。

一方、判定部１９４は、位相差Δθ_１〜Δθ_４のうち位相差条件を満足する位相差の数が閾値ＴＨ未満であれば、情報シンボルが第２種シンボルであると判定し、情報シンボルが第２種シンボルであることを示す種別情報をデマップ部２１０へ出力する。
「位相差条件の一例」
判定部１９４が情報シンボルの種別の判定処理において用いる位相差条件の一例について図８を参照しつつ説明する。図８は、判定部１９４が情報シンボルの種別の判定処理において用いる位相差条件の一例を説明するための図である。但し、図８では、パイロットキャリアと位相差が０度である軸（以下、「同相軸」と言う。）を横軸に、パイロットキャリアと位相差が９０度である軸（以下、「直交軸」と言う。）を縦軸に表している。

送信時のＨＴＳＩＧでは、パイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差は９０度或いは２７０度である。
以下において、第２種シンボルのデータキャリアの振幅及び位相に割り当てられる可能性がある信号点のうち、信号点のＱ軸の値の絶対値を当該信号点のＩ軸の値の絶対値で除算した値が最大となる信号点を、「基準点」と言う。

本実施の形態では、第２種シンボルのデータキャリアの振幅及び位相に割り当てられる可能性がある信号点が図３（ａ）及び図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す信号点であり、この場合の基準点は図４（ｃ）の信号点Ｐ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０である。
図８中の位相差θ_１，θ_２，θ_３，θ_４は、信号点Ｐ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０の何れかに従って振幅及び位相が割り当てられた隣接キャリアのパイロットキャリアに対する位相差を示す。なお、例えば、信号点（１，０）が割り当てられたパイロットキャリアと信号点Ｐ１０が割り当てられた隣接キャリアとの位相差、及び信号点（−１，０）が割り当てられたパイロットキャリアと信号点Ｐ３０が割り当てられた隣接キャリアとの位相差は、位相差θ_１である。

図８中の位相差の閾値θ_ＴＨ１，θ_ＴＨ２，θ_ＴＨ３，θ_ＴＨ４は、情報シンボルが第１種シンボルであるか第２シンボルであるかを判定するための閾値である。
但し、閾値θ_ＴＨ１はθ_１より大きく９０度以下、閾値θ_ＴＨ２は９０度以上θ_２未満、閾値θ_ＴＨ３はθ_３より大きく２７０度以下、閾値θ_ＴＨ４は２７０度以上θ_４未満である。

例えば、９０−θ_１＝２（９０−θ_ＴＨ１）、θ_２−９０＝２（θ_ＴＨ２−９０）、２７０−θ_３＝２（２７０−θ_ＴＨ３）、θ_４−２７０＝２（θ_ＴＨ４−２７０）である。
上記の場合において、受信時の情報シンボルのパイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差が閾値θ_ＴＨ１以上閾値θ_ＴＨ２以下の第１位相差範囲と当該位相差が閾値θ_ＴＨ３以上閾値θ_ＴＨ４以下の第２位相差範囲とからなる位相差範囲に含まれる場合に、情報シンボルが第１種シンボルであると判定されるように、位相差条件は定められる。

＜等化部２００＞
読出シンボルがトレーニングシンボル（ＬＴＳ，ＨＴＬＴＳ）の場合、等化部２００は、読出制御部１８０による読出制御によってＦＦＴ部１７０から周波数の低い順に読み出された各サブキャリアＳＣ_−１５〜ＳＣ_１５毎に当該サブキャリアに係る伝送路特性を推定する。なお、等化部２００は、周波数方向のフィルタ処理を複数のサブキャリアに施してから、伝送路特性の推定を行うようにしてもよい。

読出シンボルが情報シンボル（ＳＩＧ，ＨＴＳＩＧ，ＤＡＴＡ）の場合、等化部２００は、トレーニングシンボルに基づいて推定された伝送路特性の推定結果に基づいて、読出制御部１８０による読出制御によってＦＦＴ部１７０から読み出された各サブキャリアＳＣ_−１５〜ＳＣ_１５を等化する。これによって各サブキャリアの送信時の振幅と位相とが再生され、等化部２００は再生された振幅と位相とをデマップ部２１０へ出力する。なお、等化部２００によって等化処理が施されるサブキャリアＳＣ_−１５〜ＳＣ_１５は隣接キャリアＡＣ_４が読み出されてから所定時間空けて読み出されるサブキャリアである（図７参照。）。

＜デマップ部２１０＞
デマップ部２１０は、等化部２００から入力される振幅と位相とを既知の信号点配置に従ってデマッピングを行い、これによって送信データを再生する。なお、再生された送信データはデマップ部２１０の後段の復号部（不図示）によって誤り訂正処理がなされる。
ここで、判定部１９４から入力された種別情報が第１種シンボルを示す場合、デマップ処理の対象はＨＴＳＩＧなので、デマップ部２１０はデマップ処理に図３（ｂ）の信号点配置を用いる。

判定部１９４から入力された種別情報が第２種シンボルを示す場合において、（１）対象のシンボルがＬＴＳに続くシンボルであるとき、及び、（２）ＢＰＳＫに対応した伝送速度を制御情報に持つＳＩＧに続くシンボルであるとき、デマップ処理の対象はＳＩＧ、及び、ＢＰＳＫ変調されたＤＡＴＡであるので、デマップ部２１０はデマップ処理に図３（ａ）の信号点配置を用いる。

なお、信号点配置が決定された後にＦＦＴ部１７０からサブキャリアＳＣ_−１５〜ＳＣ_１５がＦＦＴ部１７０から読み出されて等化部２００を介してデマップ部２１０に入力されるので、信号点配置が決定されるまでのデータキャリアを保持するためのバッファが不要になる。
ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭに対応した伝送速度を制御情報に持つＳＩＧに続くシンボルである場合、デマップ部２１０はデマップ処理にＳＩＧに含まれる制御情報を基に決まる図４（ａ），（ｂ），（ｃ）の信号点配置を用いる。

≪無線通信機器の動作≫
＜ゲイン調整、周波数同期及びシンボル同期＞
図５の無線通信機器１００が行うゲイン調整、周波数同期及びシンボル同期の流れについて図９を参照しつつ説明する。図９は図５の無線通信機器１００が行うゲイン調整、周波数同期及びシンボル同期の流れを示すフローチャートである。

無線通信機器１００では、ＯＦＤＭ信号に含まれるＳＴＳに基づいて、ＡＧＣ部１４０によってＧＣＡ部１２０のゲイン制御が行われ、ＡＦＣ部１５０によってキャリア周波数誤差の粗調整が施され、タイミング検出部１６０によってシンボルタイミングの検出が行われる。続いて、無線通信機器１００では、ＯＦＤＭ信号に含まれるＬＴＳに基づいて、ＡＦＣ部１５０によってキャリア周波数誤差の微調整が施される（ステップＳ１０１）。

ＡＧＣ部１４０、ＡＦＣ部１５０及びタイミング検出部１６０は、判定部１９４から再調整指示信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
再調整指示信号が入力された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、無線通信機器１００は、ＨＴＳＴＳ及びＨＴＬＴＳに基づく処理を開始する。無線通信機器１００では、ＯＦＤＭ信号に含まれるＨＴＳＴＳに基づいて、ＡＧＣ部１４０によってＧＣＡ部１２０のゲイン制御が行われ、ＡＦＣ部１５０によってキャリア周波数誤差の粗調整が施され、タイミング検出部１６０によってシンボルタイミングの検出が行われる。続いて、無線通信機器１００では、ＯＦＤＭ信号に含まれるＨＴＬＴＳに基づいて、ＡＦＣ部１５０によってキャリア周波数誤差の微調整が施される（ステップＳ１０３）。

無線通信機器１００は、受信信号の受信が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。受信信号の受信が終了していなければ（Ｓ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０４の処理が行われる。一方、受信信号の受信が終了していれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、無線通信機器１００は次の信号の受信に備える。
再調整指示信号が入力されていない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、無線通信機器１００は、受信信号の受信が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。受信信号の受信が終了していなければ（Ｓ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理が行われる。一方、受信信号の受信が終了していれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、無線通信機器１００は次の信号の受信に備える。

＜シンボルの種別判定及び復調＞
以下、図５の無線通信機器１００が行うシンボルの種別の判定処理及び復調処理の流れについて図１０を参照しつつ説明する。図１０は図５の無線通信機器１００が行うシンボルの種別の判定処理及び復調処理の流れを示すフローチャートである。
ＦＦＴ部１７０は、入力されるシンボルをフーリエ変換することによって複数のサブキャリアに分離する（ステップＳ２０１）。

読出制御部１８０はＦＦＴ部１７０によってフーリエ変換されたシンボル（読出シンボル）が情報シンボル（ＳＩＧ，ＨＴＳＩＧ，ＤＡＴＡ）であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
なお、ＳＩＧに続くシンボル（ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡの何れか）までは１１ａフォーマットか１１ｎフォーマットかに係わらず、ＦＦＴ部１７０に入力されるシンボルの順番はトレーニングシンボル（ＬＴＳ）、情報シンボル（ＳＩＧ）、情報シンボル（ＨＴＳＩＧ，ＤＡＴＡの何れか）の順番である。また、ＨＴＳＴＳはＦＦＴ部１７０に入力されないとした場合、ＳＩＧに続くシンボルがＨＴＳＩＧであった場合、ＨＴＳＩＧに続いてＦＦＴ部１７０に入力されるシンボルの順番はトレーニングシンボル（ＨＴＬＴＳ）、情報シンボル（ＤＡＴＡ）の順番である。これを用いることによって、読出制御部１８０は読出シンボルが情報シンボルであるか否かの判定を行うことができる。

読出シンボルが情報シンボルでなければ、つまり、トレーニングシンボル（ＬＴＳ，ＨＴＬＴＳ）であれば（Ｓ２０２：ＮＯ）、読出制御部１８０は、図６に一例を示すように、ＦＦＴ部１７０から周波数の低い順にサブキャリアを読み出す（ステップＳ２０３）。そして、等化部２００は、読み出された複数のサブキャリアに基づいてサブキャリア毎の伝送路特性を推定する（ステップＳ２０４）。そして、ＦＦＴ部１７０などは次のシンボルに対する処理に備える。

読出シンボルが情報シンボルであれば（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、読出制御部１８０は、図７に一例を示すように、ＦＦＴ部１７０からパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４を読み出し、パイロットキャリア抽出部１９１はＦＦＴ部１７０から読み出されたパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４を抽出して保持する（ステップＳ２０５）。
読出制御部１８０はＦＦＴ部１７０から隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を読み出し、隣接キャリア抽出部１９２はＦＦＴ部１７０から読み出された隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を抽出して保持する（ステップＳ２０６）。

位相差検出部１９３は、パイロットキャリア抽出部１９１に保持されているパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４と隣接キャリア抽出部１９２に保持されている隣接キャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４との位相差Δθ_１〜Δθ_４を検出する（ステップＳ２０７）。
判定部１９４は、位相差検出部１９３によって検出された各位相差Δθ_１〜Δθ_４が位相差条件を満たすか判定する。そして、判定部１９４は、位相差条件を満たす位相差の数が閾値ＴＨ以上あるか否かを判定することによって読出シンボルが第１種シンボル（ＨＴＳＩＧ）であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。

位相差条件を満たす位相差の数が閾値ＴＨ以上ある場合に読出シンボルが第１種シンボルであると判定し（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、判定部１９４はＡＧＣ部１４０、ＡＦＣ部１５０及びタイミング検出部１６０に対して再調整指示信号を出力し（ステップＳ２０９）、続いてステップＳ２１０が行われる。なお、情報シンボルがＨＴＳＩＧであると判定された場合には、無線通信機器１００は受信中のＯＦＤＭ信号が１１ｎフォーマットの信号であると特定する。

位相差条件を満たす位相差の数が閾値ＴＨ未満である場合に読出シンボルが第２種シンボル（ＳＩＧ，ＤＡＴＡ）であると判定し（Ｓ２０８：ＮＯ）、ステップＳ２１０が行われる。
読出制御部１８０は全ての隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を読み出してから所定時間が経過したかを判定する（ステップＳ２１０）。所定時間が経過していなければ（Ｓ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２１０の処理が継続して行われる。一方、所定時間が経過していれば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、読出制御部１８０はＦＦＴ部１７０からサブキャリアキャリアＳＣ_−１５〜ＳＣ_１５を読み出す（ステップＳ２１１）。

等化部２００はＦＦＴ部１７０から読み出されたサブキャリアキャリアＳＣ_−１５〜ＳＣ_１５に対して等化処理を施し（ステップＳ２１２）、デマップ部２１０は等化部２００による等化処理により再生された振幅と位相とを用いたデマップ処理を行う（ステップＳ２１３）。そして、ＦＦＴ部１７０などは次のシンボルに対する処理に備える。
≪補足≫
本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、例えば、次のようなものであってもよい。

（１）上記の実施の形態では、全ての情報シンボル（ＳＩＧ，ＨＴＳＩＧ，ＤＡＴＡ）で情報シンボルの種別の判定処理が行われるようになっているが、図１（ａ）の１１ａフォーマットと１１ｎフォーマットとを対象とする場合にはＳＩＧに続くシンボルでのみ情報シンボルの種別の判定処理を行うようにしてもよい。また、ＳＩＧの制御情報のうちの伝送速度の値がＢＰＳＫに対応した伝送速度の値である場合にだけ、ＳＩＧに続くシンボルにおいて情報シンボルの種別の判定処理を行うようにしてもよい。なお、この場合、第１種シンボルにはＨＴＳＩＧがあり、第２種シンボルにはＢＰＳＫ変調されたＤＡＴＡのみがあることになるから、位相差条件として、例えば、４５度以上１３５度以下の位相差範囲と２２５度以上３１５度以下の位相差範囲とからなる位相差範囲を用いることができる。

（２）上記の実施の形態では、信号のフレームフォーマットが図１（ａ）に示す１１ａフォーマットと図１（ｂ）に示す１１ｎフォーマットの何れかであるとしているが、これに限られるものではない。例えば、信号のフレームフォーマットとして、１１ａフォーマットと１１ｎフォーマットとの他に、図１１に示すグリーンフィールドモード（１１ｎ端末専用の高効率のモード）のフレームフォーマット（以下、「ＨＴフォーマット」と言う。）があってもよい。

ＨＴフォーマット３０には、ＳＴＳの格納フィールド３１、ＨＴＬＴＳの格納フィールド３２、ＨＴＳＩＧの格納フィールド３３、ＨＴＬＴＳの格納フィールド３４及びＤＡＴＡの格納フィールド３５がある。
なお、格納フィールド１２，２２，３２に続く格納フィールドに格納されたシンボルが情報シンボルの種別の判定処理において第１種シンボル（ＨＴＳＩＧ）であると判定された場合にＨＴフォーマットと判定でき、ＨＴＳＩＧ以外のシンボルと判定された場合に１１ａフォーマット及び１１ｎフォーマットの何れかであると判定できる。

（３）上記の実施の形態では、情報シンボルの種別の判定処理にパイロットキャリアと隣接キャリアとの関係としてパイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差を用いているが、これに限られるものではなく、パイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差以外の両者の関係を用いてもよい。
例えば、パイロットキャリアと隣接キャリアとの関係として、パイロットキャリアの複素共役と隣接キャリアとの乗算値の虚部を当該乗算値の実部で除算した除算値を用いてもよく、パイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差を表すベクトル（以下、「位相差ベクトル」と言う。）を用いてもよい。なお、これらは、パイロットキャリアと隣接キャリアとの位相差に係る位相差情報と見ることもできる。

例えば、第１種シンボルにはＨＴＳＩＧのみがあり、第２種シンボルにはＳＩＧ及びＢＰＳＫ変調されたＤＡＴＡのみがある場合に、位相差検出部１９３は隣接キャリアとパイロットキャリアの複素共役とを乗算した値（位相差ベクトルに相当）を検出する。この場合、位相差条件として例えば乗算値の虚部の絶対値が当該乗算値の実部の絶対値より大きいことを用いることができる。そして、判定部１９４は、隣接キャリアとパイロットキャリアの複素共役との乗算値の虚部の絶対値が当該乗算値の実部の絶対値より大きい場合に位相差ベクトルが位相差条件を満たすと判定する。

（４）上記の実施の形態では、パイロットキャリアに隣接するデータキャリアのうち周波数が低い方のデータキャリアを位相差の検出に用いているが、位相差の検出に用いるデータキャリアはこれに限られるものではなく、例えば次のようなものであってもよい。
位相差の検出にパイロットキャリアに隣接するデータキャリアのうち周波数が高い方のデータキャリアを用いてもよく、隣接するデータキャリアの双方を用いてもよい。但し、位相差の検出にパイロットキャリアに隣接するデータキャリアの双方（以下、一方を「第１隣接キャリア」、他方を「第２隣接キャリア」と言う。）を用いる場合、例えば、位相差検出部１９３はパイロットキャリアと第１隣接キャリアとの位相差を検出し、パイロットキャリアと第２隣接キャリアとの位相差を検出し、２つの位相差の平均値（以下、「平均位相差」と言う。）を情報シンボルの種別の判定に用いる位相差として算出する。そして、判定部１９４は、平均位相差が位相差条件を満たすか否かを判定するようにすればよい。或いは、位相差検出部１９３は第１隣接キャリアと第２隣接キャリアとの平均値（以下、「平均隣接キャリア」と言う。）を求め、情報シンボルの種別の判定に用いる位相差としてパイロットキャリアと平均隣接キャリアとの位相差を検出するようにすればよい。

また、位相差の検出にパイロットキャリアに隣接するデータキャリア以外のデータキャリアを用いてもよい。
さらに、位相差の検出にパイロットキャリアに隣接するデータキャリアの少なくとも一方を含む複数のデータキャリアを用いてもよく、パイロットキャリアに隣接するデータキャリアを含まない複数のデータキャリアを用いてもよい。

（５）上記の実施の形態では、種別判定部１９０は情報シンボルの種別の判定処理に情報シンボルを構成する４本の全てのパイロットキャリアを用いているが、これに限られるものではなく、例えば、次のようなものであってもよい。
情報シンボルに含まれるパイロットキャリアの本数がＮ（Ｎは２以上の整数）の場合、種別判定部１９０は情報シンボルの種別の判定処理にＭ（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）本のパイロットキャリアを用いるようにしてもよい。この場合、例えば、位相差検出部１９３は、Ｍ本のパイロットキャリアの各々と当該パイロットキャリアに隣接する隣接キャリアとの位相差を検出する。そして、判定部１９４はＭ個の位相差の夫々について位相差が位相差条件を満たすか否かを判定し、位相差条件を満たす位相差の数が所定の閾値（閾値は０より大きくＭ以下の値であり、例えばＭ／２）以上あるかを判定することによって、情報シンボルが第１種シンボル（ＨＴＳＩＧ）であるか否かの判定を行う。

情報シンボルに含まれるパイロットキャリアの本数がＮ（Ｎは２以上の整数）の場合、種別判定部１９０は情報シンボルの種別の判定処理に１本のパイロットキャリアを用いるようにしてもよい。この場合、例えば、位相差検出部１９３は、１本のパイロットキャリアと当該パイロットキャリアに隣接する隣接キャリアとの位相差を検出する。そして、判定部１９４は検出された１個の位相差が位相差条件を満たすか否かを判定することによって情報シンボルが第１種シンボル（ＨＴＳＩＧ）であるか否かの判定を行う。

なお、情報シンボルの種別の判定処理に用いるパイロットキャリアの本数が少ないほど情報シンボルの種別の判定処理に係る処理負荷が小さくなるという利点がある。また、情報シンボルの種別の判定処理に用いるパイロットキャリアの本数が多いほど情報シンボルの種別の判定精度が高くなるという利点がある。
（６）上記の実施の形態では、情報シンボルを構成するサブキャリアに含まれるパイロットキャリアの本数が４本の場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、情報シンボルを構成するサブキャリアに含まれるパイロットキャリアの本数が１本〜３本又は５本以上あってもよい。

（７）上記の実施の形態では、判定部１９４は位相差条件を満たす位相差の数に基づいて情報シンボルが第１種シンボル（ＨＴＳＩＧ）であるか否かを判定しているが、これに限られるものではなく、例えば、次のようなものであってもよい。
判定部１９４は、位相差検出部１９３によって検出された位相差Δθ_１〜Δθ_４の平均値を求め、平均値が位相差条件を満たすか否かを判定する。そして、判定部１９４は、平均値が位相差条件を満たす場合に情報シンボルが第１種シンボル（ＨＴＳＩＧ）と判定し、平均値が位相差条件を満たさない場合に情報シンボルが第２種シンボル（ＳＩＧ、ＤＡＴＡ）と判定する。

（８）上記の実施の形態の情報シンボルの種別の判定処理は、ＨＴＳＩＧが第１種シンボルであり、ＳＩＧ及びＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ変調されたＤＡＴＡが第２種シンボルである場合にのみ適用できるものではない。
例えば、本実施の形態の情報シンボルの種別の判定処理は、変調時の第１種シンボルのパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差と、変調時の第２種シンボルのパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差とが一致しない関係にある第１種シンボルと第２種シンボルとであれば適用可能である。

一例を挙げると、図３（ａ）に示す信号点配置に従って変調が施されたパイロットキャリアと図４（ａ）に示す信号点配置に従って変調が施されたデータキャリアとを周波数分割多重されたＯＦＤＭシンボルを第１種シンボルとし、図３（ａ）に示す信号点配置に従って変調が施されたパイロットキャリアとデータキャリアとを周波数分割多重されたＯＦＤＭシンボルを第２種シンボルとするような場合である。

（９）上記の実施の形態の情報シンボルの種別の判定処理は、第１種シンボルか第２種シンボルかの判定にのみ適用できるものではなく、パイロットキャリアとデータキャリアとの位相差が互いに異なる３種類以上のシンボルの種別に適用することができる。
（１０）上記の実施の形態では、読出制御部１８０はＦＦＴ部１７０からパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４を全て読み出した後に隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を読み出しているが、これに限られるものではなく、例えば、ＦＦＴ部１７０からパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４と隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４とを交互に読み出すようにしてもよい。

（１１）上記の実施の形態では、読出制御部１８０は隣接キャリアの読み出しが終了した後に全てのサブキャリアＳＣ_−１５〜ＳＣ_１５を周波数の低い順で読み出しているが、これに限られるものではない。読出制御部１８０は、例えば、サブキャリアを周波数の高い順でＦＦＴ部１７０から読み出してもよく、また、サブキャリアを任意の順でＦＦＴ部１７０から読み出してもよい。また、読出制御部１８０は、パイロットキャリアを除くデータキャリアのみを読み出すようにしてもよく、また、パイロットキャリアと隣接キャリアとを除くデータキャリアのみを読み出すようにしてもよい。

（１２）上記の実施の形態では、パイロットキャリア抽出部１９１及び隣接キャリア抽出部１９２は夫々抽出したパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４及び隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を保持するようにしているが、これに限られるものではなく、例えば次のようにしてもよい。
パイロットキャリア抽出部１９１は抽出したパイロットキャリアＰＣ_１〜ＰＣ_４を保持する。そして、隣接キャリア抽出部１９２は隣接キャリアＡＣ_１〜ＡＣ_４を抽出する毎に抽出した隣接キャリアを保持することなく位相差検出部１９３へ出力すると共に、抽出した隣接キャリアに対応するパイロットキャリアをパイロットキャリア抽出部１９１から読み出して、位相差検出部１９３へ出力するようにしてもよい。

（１３）上記の実施の形態では、ＯＦＤＭシンボルをサブキャリアへ分離する手段としてフーリエ変換を用いているが、これに限られるものではなく、ウェーブレット変換及びフィルタバンクなどＯＦＤＭシンボルをサブキャリアへ分離することが可能な手段であればよい。
（１４）上記の実施の形態では、受信信号がＯＦＤＭ信号の場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、受信信号がＯＦＤＭ信号以外の周波数分割多重した信号であってもよい。

（１５）上記の実施の形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格を対象として説明しているが、上記の実施の形態はＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格にのみ適用可能であるものではない。
（１６）上記の各実施の形態の無線通信機器は、典型的には集積回路であるＬＳＩ(Large ScaleIntegration)として実現されてよい。各回路を個別に１チップとしてもよいし、全ての回路又は一部の回路を含むように１チップ化されてもよい。

ここでは、ＬＳＩとして記載したが、集積度の違いにより、ＩＣ(Integrated Circuit)、システムＬＳＩ、スーパＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本発明は、複数のフレームフォーマットが混在する無線システムの受信装置に利用することができる。

本発明の実施の形態において用いられるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格のフレームフォーマットの一例を示す図。 図１のＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡの電力スペクトラムの一例を示す図。 図１のＳＩＧ、ＨＴＳＩＧ及びＤＡＴＡの信号点配置を説明するための図。 図１のＤＡＴＡの信号点配置を説明するための図。 本発明の実施の形態の無線通信機器の装置構成図。 図５の読出制御部によるトレーニングシンボルに関するサブキャリアの読み出し制御を説明するための図。 図５の読出制御部による情報シンボルに関するサブキャリアの読み出し制御を説明するための図。 図５の判定部が用いる位相差条件を説明するための図。 図５の無線通信機器が行うゲイン調整、周波数同期及びシンボル同期の流れを示すフローチャート。 図５の無線通信機器が行うシンボルの種別の判定処理及び復調処理の流れを示すフローチャート。 ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の他のフレームフォーマットの一例を示す図。 ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格における課題を説明するためのＭＩＭＯ多重において送信されるフレームフォーマットの一例を示す図。

符号の説明

１００ 無線通信機器
１１０ アンテナ
１２０ ＧＣＡ部
１３０ 周波数変換部
１４０ ＡＧＣ部
１５０ ＡＦＣ部
１６０ タイミング検出部
１７０ ＦＦＴ部
１８０ 読出制御部
１９０ 種別判定部
１９１ パイロットキャリア抽出部
１９２ 隣接キャリア抽出部
１９３ 位相差検出部
１９４ 判定部
２００ 等化部
２１０ デマップ部

Claims (10)

1. 複数のサブキャリアを周波数分割多重した受信信号の種別を判定する信号判定装置であって、
   前記受信信号をパイロットキャリアとデータキャリアとからなる前記複数のサブキャリアに分離するサブキャリア分離部と、
   前記受信信号が第１信号点配置に従って変調されたパイロットキャリアと当該第１信号点配置と所定の関係にある第２信号点配置に従って変調されたデータキャリアとを周波数分割多重した所定の種類の信号であるか否かの判定を、前記サブキャリア分離部の分離の結果得られるパイロットキャリアとデータキャリアとの関係に基づいて行う種別判定部と、
   を備えることを特徴とする信号判定装置。
2. 前記第１信号点配置及び前記第２信号点配置は夫々ＩＱ平面上に２つの信号点を有し、
   前記所定の関係は、前記第１信号点配置の２つの信号点を結ぶ直線と前記第２信号点配置の２つの信号点を結ぶ直線とが直交することである
   ことを特徴とする請求項１記載の信号判定装置。
3. 前記第１信号点配置の２つの信号点はＱ軸上にあり、前記第２信号点配置の２つの信号点はＩ軸上にある
   ことを特徴とする請求項２記載の信号判定装置。
4. 前記種別判定部は、
   前記パイロットキャリアと前記データキャリアとに基づいて、前記パイロットキャリアと前記データキャリアとの位相差に係る位相差情報を検出する位相差情報検出部と、
   前記位相差情報検出部によって検出される位相差情報が、受信時の前記所定の種類の信号のパイロットキャリアとデータキャリアとの位相差が満たすものとして予め定められた位相差の範囲に基づく所定の位相差条件を満たすか否かを判定することによって、前記受信信号が前記所定の種類の信号であるか否かを判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の信号判定装置。
5. 前記位相差情報検出部は、前記位相差情報の検出に、前記パイロットキャリアと当該パイロットキャリアに隣接するデータキャリアのうちの少なくとも一方のデータキャリアとを用いる
   ことを特徴とする請求項４記載の信号判定装置。
6. 前記パイロットキャリアがＮ（Ｎは２以上の整数）本ある場合に、
   前記位相差情報検出部は、Ｍ（２以上Ｎ以下の整数）本の前記パイロットキャリアの各々に対して前記位相差情報を検出し、
   前記判定部は、前記受信信号が前記所定の種類の信号であるか否かの判定を、前記位相差情報検出部によって検出される前記Ｍ個の位相差情報に基づいて行う
   ことを特徴とする請求項４記載の信号判定装置。
7. 前記位相差情報検出部は、前記Ｍ本の前記パイロットキャリアの各々と当該パイロットキャリアに隣接するデータキャリアのうちの少なくとも一方のデータキャリアとを用いて前記位相差情報の検出を行う
   ことを特徴とする請求項６記載の信号判定装置。
8. 前記パイロットキャリアがＮ（Ｎは２以上の整数）本ある場合に、
   前記位相差情報検出部は、１本の前記パイロットキャリアに対して前記位相差情報を検出し、
   前記判定部は、前記受信信号が前記所定の種類の信号であるか否かの判定を、前記位相差情報検出部によって検出される１個の位相差情報に基づいて行う
   ことを特徴とする請求項４記載の信号判定装置。
9. 前記サブキャリア分離部からまず前記種別判定部による前記判定に用いられる前記パイロットキャリアと前記データキャリアとを読み出す読出制御部
   を更に備えることを特徴とする請求項１記載の信号判定装置。
10. 複数のサブキャリアを周波数分割多重した受信信号の種別を判定する信号判定方法であって、
    前記受信信号をパイロットキャリアとデータキャリアとからなる前記複数のサブキャリアに分離するサブキャリア分離ステップと、
    前記受信信号が第１信号点配置に従って変調されたパイロットキャリアと当該第１信号点配置と所定の関係にある第２信号点配置に従って変調されたデータキャリアとを周波数分割多重した所定の種類の信号であるか否かの判定を、前記サブキャリア分離ステップにおける分離の結果得られるパイロットキャリアとデータキャリアとの関係に基づいて行う種別判定ステップと、
    を有することを特徴とする信号判定方法。

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