JP5176809B2 - 無線通信システム、通信装置、および、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、通信装置、および、プログラムに関し、特に、消費電力の低減に好適な無線通信システム、通信装置、および、プログラムに関する。

無線ＬＡＮ（Local Area Network：構内通信網）などの無線通信に用いられる２次変調方式として、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式が採用されている（例えば、IEEE802.11aなど）。

ＯＦＤＭを利用したパケット通信では、特定のサブキャリアに既知の信号を載せたショートトレーニングシンボルと全サブキャリアに既知の信号を載せたロングトレーニングシンボルが、同期信号（プリアンブル信号）として送信される。受信側では、このような同期信号に基づいてシンボルタイミング同期とキャリア同期がおこなわれる。そして、このような同期動作の後で、データ部に記録されているアドレス情報により、自己宛のパケットであるか判断している（例えば、特許文献１）。

特開２００３−２２４５３７号公報

このような、従来のＯＦＤＭによる通信では、パケットが送信されるたびに、全端末がシンボルタイミング同期、キャリア同期、アドレスの受信までをおこなう必要があった。つまり、自端末以外を宛先とするパケットが送信された場合であっても、同期動作後のアドレス受信までおこなうことになる。

ここで、同期動作については、パケットのプリアンブル信号として付加されている同期信号に基づいておこなうことができるが、同期後におこなうアドレスの受信は、プリアンブル信号に続くデータ部の復調動作を伴う。このため、送信されたパケットの宛先ではない端末にとっては、自己以外のアドレス情報を得るために復調動作をおこなうことになる。よって、このような復調動作を制限する制御ができれば、電力消費のさらなる低減を図ることができる。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、消費電力の低減を図ることのできる無線通信システム、通信装置、および、プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる無線通信システムは、
２次変調によって付加される同期信号で受信同期をおこなって無線通信する複数の通信装置を含む無線通信システムにおいて、
送信元の通信装置は、
送信先の通信装置に割り当てられている識別情報と対応づけられたパターンとなる同期信号を、当該識別情報に対応づけられている組み合わせの各サブキャリアに設定した変調信号を送信し、
前記送信先の通信装置は、
受信した前記変調信号の同期信号のパターン及び同期信号が配置されるサブキャリアの組み合わせが当該送信先の通信装置に割り当てられている識別情報と対応する場合に、前記変調信号の復調にかかる動作をおこなう、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点にかかる通信装置は、
２次変調によって付加される同期信号で受信同期をおこなって無線通信する通信装置において、
無線通信によって送信された変調信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した変調信号に含まれている同期信号のパターン及び同期信号が配置されるサブキャリアの組み合わせと、当該通信装置に割り当てられている識別情報に対応づけられている同期信号のパターン及び同期信号が配置されるサブキャリアの当該識別情報に対応づけられている組み合わせとが一致するか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって同期信号のパターン及び同期信号が配置されるサブキャリアの組み合わせが一致すると判別された場合、前記受信手段が受信した変調信号の復調にかかる動作をおこなう復調手段と、
を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点にかかるプログラムは、
２次変調によって付加される同期信号で受信同期をおこなって無線通信する通信装置を制御するコンピュータに、
前記通信装置に割り当てられている識別情報に対応する組み合わせの各サブキャリアの受信した同期信号を検出するためのマッチトフィルタのレジスタに、前記通信装置に割り当てられている識別情報に基づく係数を設定する機能、
を実現させることを特徴とする。

本発明によれば、通信装置の消費電力を低減することができる。

本発明にかかる実施形態を、図面を参照して以下に説明する。本実施形態では、本発明にかかる通信システムを、無線ＬＡＮシステムで実現する場合を例に説明する。

この場合の本実施形態にかかる無線ＬＡＮシステム１を、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる無線ＬＡＮシステム１の構成を模式的に示した図である。なお、本実施形態にかかる無線ＬＡＮシステム１は、例えば、IEEE802.11aなどのような、２次変調にＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式などのマルチキャリア伝送方式を採用した無線ＬＡＮシステムであるものとする。

この場合に送受信されるデータのフレーム構成を、図２を参照して説明する。図示するように、ＯＦＤＭ方式で伝送されるデータは、通常、受信同期に用いられる同期信号としての「プリアンブル」から始まり、物理レイヤのヘッダ情報を含んだ「SIGNAL」と実データの「データ」が続くフレーム構成となっている。

ＯＦＤＭ方式は、デジタル放送のような放送で用いられることもあり、このような場合は、同期確立に要する時間がある程度許容された「連続モード」が用いられるが、無線ＬＡＮの場合、送信側からのパケットの到来がいつになるか受信側では分からないため、短時間で同期確立をおこなうための「パケットモード」が採用される。このパケットモードでは、フレームの先頭に付加されたプリアンブルの同期信号によって、短時間での同期を実現している。

この同期信号（プリアンブル）は、図２に示すように、１０個のシンボル（ｔ１〜ｔ１０）から構成された「ショートトレーニングシンボル」と、ガードインターバル（ＧＩ）と２個のシンボル（Ｔ１、Ｔ２）から構成された「ロングトレーニングシンボル」によって構成されている。ショートトレーニングシンボルの各シンボルの信号長は０．８μｓであるため、ショートトレーニングシンボルの信号長は８μｓとなる。また、ロングトレーニングシンボルにおけるＧＩの信号長は１．６μｓ、２つのシンボルそれぞれの信号長は３．２μｓであるため、ロングトレーニングシンボルの信号長も８μｓとなる。よって、プリアンブル（同期信号）の信号長は１６μｓとなる。このようなショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルによって既知の固定パターンを表すことによって、短時間での受信同期を実現している。

ここで、ＯＦＤＭ方式は、複数のサブキャリア（周波数）にデータ信号を分散させ、並列に多重化して送信するマルチキャリア伝送方式である。ＯＦＤＭ方式を用いた無線ＬＡＮでは、通常、５２のサブキャリアを多重化している。この場合、プリアンブルでは、例えば、図３に示すような固定パターンとなるようショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルが設定されている。つまり、５２のサブキャリア（周波数）を多重化している場合、±２６の周波数に分散されたサブキャリアが多重化されていることになり、このうちの、１２のサブキャリアにショートトレーニングシンボルを設定し、５２すべてのサブキャリアにロングトレーニングシンボルを設定することで、既知の固定パターンを表している。

本実施形態にかかる無線ＬＡＮシステム１は、このようなデータ構成となるＯＦＤＭ方式で２次変調した変調信号（電波）を送受信することで通信をおこなうものであり、このような無線ＬＡＮシステム１は、図１に示すように、無線通信をおこなう２以上の通信装置１００から構成される。

この場合、無線ＬＡＮシステム１を構成している２以上の通信装置１００は、種々の形態をとりうる。つまり、通信装置１００は、例えば、無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）、無線ＬＡＮクライアント機能を内蔵した端末装置（例えば、携帯電話機やスマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：携帯情報端末）、パーソナルコンピュータ、など）、無線ＬＡＮカード（無線ＬＡＮモジュール）、その他無線ＬＡＮ機能を用いる種々の装置（例えば、デジタルカメラ、ゲーム機、産業用途の無線通信装置、など）、などとして具現化することができる。

これらのうち、無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）として機能する通信装置１００については、他の通信装置１００と無線通信をおこなうための構成の他、有線ＬＡＮなどの基幹回線ＮＷを介して通信するための構成を有していることとする。

本実施形態にかかる無線ＬＡＮシステム１においては、２以上の通信装置１００のうちの少なくとも１つが無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）として機能するものとし、他の通信装置１００は、無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）として機能している通信装置１００と無線通信をおこなうものとする（すなわち、インフラストラクチャモード）。なお、本実施形態にかかる無線ＬＡＮシステム１は、２次変調にＯＦＤＭを採用しているIEEE802.11aに準拠しているものとし、ＯＦＤＭのパケットモードで通信がおこなわれるものとする。

このように、本実施形態にかかる通信装置１００の形態は一に限られるものではないが、無線通信にかかる基本的な構成や機能については同一である。このような通信装置１００の構成を、図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施形態にかかる通信装置１００における無線通信にかかる構成を概略的に示すブロック図である。

図示するように、通信装置１００は、制御部１１０、記憶部１２０、無線通信部２００、などから構成されている。

制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）などの演算装置などから構成され、記憶部１２０に格納されているプログラムを実行することで種々の処理をおこない、通信装置１００の各部を制御する。

記憶部１２０は、例えば、フラッシュメモリなどのような不揮発性の半導体記憶装置などから構成され、制御部１１０が実行するプログラムを格納する他、処理に必要なデータや処理結果のデータなどを記憶する。

無線通信部２００は、通信装置１００における無線通信動作をおこなうための構成である。本実施形態にかかる無線通信部２００の構成を、図５を参照して説明する。図５は、無線通信部２００の構成を示すブロック図である。

本実施形態にかかる通信装置１は、上述したように、無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ）や無線ＬＡＮクライアントであるため、無線通信によって送受信をおこなう。よって、図５に示すように、無線通信部２００は、送信部３００と受信部４００から構成されており、送受信の双方に用いられるアンテナ２１０と、アンテナ２１０を送信部３００と受信部４００が共用するためのアンテナスイッチ２２０を含む。

送信部３００は、図５に示すように、直列並列変換部３１０、サブキャリア変調部３２０、ＩＦＦＴ部３３０、並列直列変換部３４０、ＲＦ部３５０、などから構成される。

直列並列変換部３１０は、ＯＦＤＭ方式によって並列に多重化するため、インターリーブ処理によるビットの並び換えをおこなうことで、送信対象データのデータ列を、サブキャリア数（例えば、５２）に分割した並列データに変換する。

サブキャリア変調部３２０は、サブキャリア数分の変調回路などから構成され、分割されたサブキャリア毎に変調（１次変調）をおこなう。このとき、各サブキャリアのフレーム処理がおこなわれ、同期信号となるプリアンブルが付加される。本実施形態では、このような同期信号の付加を、制御部１１０による制御によっておこなうことで、従来、既知の固定パターンのみであった同期信号のパターンを、受信対象となる通信装置を特定する識別情報（例えば、アドレス）などに応じたパターンにする。

ＩＦＦＴ部３３０は、逆高速フーリエ変換（Inversed Fast Fourier Transform：ＩＦＦＴ）をおこなう回路であり、サブキャリア変調部３２０によって変調されたサブキャリアを逆高速フーリエ変換することで、複数のサブキャリア変調信号を合成したマルチキャリア信号を生成する。

並列直列変換部３４０は、ＩＦＦＴ部３３０によって生成されたマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入した上でシンボル整形などをおこなった後、ＤＡＣ（Digital-Analog Converter：デジタル−アナログ変換器）によってアナログ信号に変換する。

ＲＦ部３５０は、変換されたアナログ信号を高周波無線信号（ＲＦ信号（ＲＦ：Radio Frequency））に変換する。ＲＦ部３５０は、例えば、中間周波数発振器や直交変調回路などによって中間周波数の無線信号に変換した後、無線周波数発振器やＨＰＡ（High Power Amplifier：高出力増幅器）などによって無線周波数（ＲＦ）の信号に変換し、アンテナ２１０から送信する。

このような構成により、通信装置１００が送信側となるとき、送信対象データがＯＦＤＭ方式で２次変調されて送信される。

次に受信部４００の構成を説明する。図５に示すように、受信部４００は、ＲＦ部４１０、同期処理部４２０、並列直列変換部４３０、ＦＦＴ部４４０、復調部４５０、などから構成される。

ＲＦ部４１０は、他の通信装置１００から送信され、アンテナ２１０で受信した高周波無線信号（ＲＦ信号（ＲＦ：Radio Frequency））を処理するものであり、例えば、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音アンプ）などの高周波増幅回路や、無線周波数発振器、ＡＧＣ（Automatic Gain Control：自動利得制御）、などから構成され、受信したＲＦ信号の受信レベルを補正する。

同期処理部４２０は、入力された変調信号における同期信号に基づいて、受信同期動作をおこなう。本実施形態では、送信されたＯＦＤＭ信号の同期信号として、受信側の装置を特定する識別情報（例えば、アドレス）に対応したパターンの同期信号が付加されているものとし、同期処理部４２０による受信同期動作時に、同期信号に基づいて、自己宛のパケットであるか否かを峻別する。このような動作をおこなう同期処理部４２０の構成を、図６を参照して説明する。

図６は、本実施形態にかかる同期処理部４２０の構成を示すブロック図である。図示するように、同期処理部４２０は、直交検波部４２１、ローカル発振器４２２、ＡＤＣ４２３、ＡＦＣ４２４、タイミング検出部５００、などから構成される。

直交検波部４２１は、中間周波数発振器であるローカル発振器４２２からの発振信号に基づき、入力されたＲＦ信号を中間周波数の無線信号に変換してＡＤＣ４２３に出力する。

ＡＤＣ４２３は、アナログ−デジタル変換器（Analog-Digital Converter：ＡＤＣ）であり、入力された中間周波数信号をデジタルデータに変換してＡＦＣ４２４とタイミング検出部５００に出力する。

ＡＦＣ４２４は、自動周波数制御（Automatic Frequency Control：ＡＦＣ）をおこなう回路であり、タイミング検出部５００でのタイミング検出動作に基づいて、送信側と受信側の無線周波数の差を補正する動作（キャリア周波数同期）をおこなう。ＡＦＣ４２４は、プリアンブルにおける繰り返し信号区間の相関に基づいて平均位相回転量を検出することでキャリア周波数誤差を求め、キャリア周波数同期をおこなう。

タイミング検出部５００は、デジタルデータに変換されたプリアンブルの同期信号から、ＯＦＤＭシンボルのタイミングを検出するシンボルタイミング同期をおこなう。本実施形態では、タイミング検出部５００によるシンボルタイミング同期の際に、同期信号のパターンに基づいて、受信したパケットの宛先が自己宛であるかの峻別がなされる。このような動作をおこなう、本実施形態にかかるタイミング検出部５００を、図７を参照して説明する。

まず、図７（ａ）を参照して、タイミング検出部５００の構成を説明する。図７（ａ）は、本実施形態にかかるタイミング検出部５００の構成を示すブロック図である。図示するように、本実施形態にかかるタイミング検出部５００は、マッチトフィルタ５１０、シンボルタイミング検出部５２０、などから構成される。

マッチトフィルタ５１０は、入力されたＯＦＤＭ信号の時間軸での各サンプル値をタップ係数に用いてピーク値を出力することで、プリアンブル信号の繰り返し信号区間でのピーク信号を検出する。ＯＦＤＭの場合、上述したように、ショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルによってプリアンブルが構成されており、ショートトレーニングシンボルが繰り返し信号区間となる。よって、ショートトレーニングシンボル受信時に繰り返し検出される相関ピーク信号がロングトレーニングシンボル受信時に消失することを利用してタイミング検出がおこなわれる。つまり、プリアンブルがマッチトフィルタに入力されると、図７（ｂ）に示すような、ショートトレーニングシンボルの各シンボル間でのピーク部分が顕在化した信号が出力される。

このような、マッチトフィルタを用いたタイミング検出は従来おこなわれている。従来のマッチトフィルタの構成を図８（ａ）に示す。一般的なマッチトフィルタにおいては、受信したＯＦＤＭ信号（Ｒ_０〜Ｒ_Ｎ−１）をレジスタとし、マルチパスや雑音などの影響を受けていないＯＦＤＭ信号を記憶したタップ係数（Ｍ_０〜Ｍ_Ｎ−１）との乗算をサンプル毎におこない、その乗算結果を加算して出力する構成となっている。ＯＦＤＭ信号は時間軸方向の各サンプルとは相関が無いため、受信したＯＦＤＭ信号の各サンプル値と各タップ係数に保持された信号が一致した場合にのみ、鋭いピーク値が出力される。

通常のＯＦＤＭ信号では、ショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルによって既知の固定パターンとなっているため、タップ係数に既知の値を記憶させておくことで、タイミング同期に必要なピーク検出をおこなうことができる。

本実施形態では、固定パターンであったショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルによる位相を、受信側のアドレスに応じて変えることで、受信側での同期処理の段階で自己宛のパケットであるか峻別できるようにする。このような動作を実現するために、本実施形態では、図８（ｂ）に示すような構成のマッチトフィルタ５１０を用いる。

すなわち、従来のマッチトフィルタでは、図８（ａ）に示すように、受信信号のみをレジスタとしていたが、本実施形態にかかるマッチトフィルタ５１０では、図８（ｂ）に示すように、受信信号のレジスタ５１１だけでなく、タップ係数のレジスタ５１２も用意することで、可変のタップ係数によってタイミング検出をおこなえるようにする。この場合、レジスタ５１２には、制御部１１０によってタップ係数が設定される。

この場合、通信装置１００に割り当てられているアドレスに対応する受信信号をタップ係数として設定することで、当該アドレスに対応するパターンの同期信号が入力された場合のみ、マッチトフィルタ５１０はピーク信号を含んだ同期信号をシンボルタイミング検出部５２０に出力する。

シンボルタイミング検出部５２０は、マッチトフィルタ５１０からの出力で示されているピーク位置に基づいて、シンボルタイミングの検出をおこなう。上述したように、ＯＦＤＭにおいては、ショートシンボル受信時にピーク値が現れるが、ロングトレーニングシンボル受信時にはピーク値が現れないよう信号設計がなされているので、マッチトフィルタ５１０の出力信号でのピーク信号が出現しないことを検出することで、ショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルのタイミング検出をおこなうことができる。

ここで、本実施形態にかかるマッチトフィルタ５１０では、上述したように、自己のアドレスに対応したパターンとなっている同期信号が入力された場合にのみピーク信号が顕在化した信号を出力しているので、自己宛のパケットについての同期信号を処理した場合にのみシンボルタイミング検出がおこなわれることになる。すなわち、自己宛ではないパケットを受信した場合には、同期処理の段階においてシンボルタイミング検出がなされないため、同期処理より後段には受信信号が送出されないことになる。

つまり、自己に割り当てられているアドレスに対応した同期信号パターンを示すタップ係数をマッチトフィルタ５１０に設定することにより、受信同期時の同期信号処理の段階で、自己宛のパケットであるかが峻別されることになる。ここで、自己宛のパケットを受信した場合、シンボルタイミング検出部５２０によってシンボルタイミングが検出され、受信信号が後段の並列直列変換部４３０に出力される。

この場合に受信信号を処理する並列直列変換部４３０以降の構成を、図５を参照して説明する。

並列直列変換部４３０は、シンボルタイミング検出部５２０によって検出されたシンボルタイミングを用いて、受信したＯＦＤＭ信号からガードインターバルを除去する。

ＦＦＴ部４４０は、ガードインターバルが除去されたＯＦＤＭ信号を高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）することで、複数のサブキャリアが多重化されたＯＦＤＭ信号をサブキャリアに分波する。

復調部４５０は、分波されたサブキャリア毎に変調信号（１次変調）を復調する。この復調動作の前後には、チャネル等化やデインタリーブ処理、ビタビ復号などがおこなわれ、復号データとして制御部１１０に出力される。

このように、本実施形態にかかる通信装置１００では、送信時におけるプリアンブル付加時に、受信対象のアドレスに対応するパターンの同期信号を設定し、このような同期信号が付加された変調信号を受信した通信装置１００では、自己宛のパケットが多重化されたＯＦＤＭ信号を受信した場合のみ、同期処理より後段の処理がおこなわれる。すなわち、自己宛以外のパケットを受信した場合には、ガードインターバル除去、フーリエ変換によるサブキャリアへの分波、復調動作などといった復調にかかる各処理がおこなわれないので、通信装置１００の消費電力の低減を図ることができる。

このような動作は、無線通信部２００の動作を制御部１１０が制御することで実現される。この場合に、制御部１１０によって実現される機能を、図９を参照して説明する。図９は、記憶部１２０に格納されているプログラムを制御部１１０が実行することで実現される機能を示す機能ブロック図である。

図示するように、制御部１１０は、パターン取得部１１１、同期信号設定部１１２、係数設定部１１３、などとして機能する。

パターン取得部１１１は、送信時に受信側のアドレスを指定したＯＦＤＭ信号を送信する場合、および、受信時に自己宛のパケットであるか峻別して電力消費の低減を図る場合に必要となる、アドレスと同期信号パターンとの対応関係を示す情報を記憶部１２０から取得する。

本実施形態で例示しているような無線ＬＡＮシステムの場合、アクセスポイントとして機能する通信装置１００（ＡＰ）と、これと通信する通信装置１００によって構成されるが（図１参照）、このように通信相手が特定されている無線通信システムにおいては、各通信装置１００において、アドレスと同期信号パターンを対応づけた情報を予め共有しておくことで、上述した動作が可能となる。

この場合、図１０に示すような対応テーブルを、無線ＬＡＮシステム１を構成している各通信装置１００の記憶部１２０に格納しておく。この対応テーブルは、図１０に示すように、通信装置１００に割り当てられるアドレス毎に、ロングトレーニングシンボルに対する位相としてショートトレーニングシンボルが設定されるサブキャリアの組み合わせが対応づけられたものである。つまり、従来は既知の固定パターンであったショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルの位相を、複数のアドレスに応じた複数のパターンに拡張してアドレスと対応づけたものである。

図１０に例示した対応テーブルでは、５２のサブキャリアを用いるＯＦＤＭ信号において、ショートトレーニングシンボルに用いる１２のサブキャリアが５２のサブキャリアのうちのどのサブキャリアを用いるかによって、８つの異なるアドレスを表した場合を示している。なお、同期信号パターンと対応づけられるアドレスは、各通信装置１００に一意に割り当てられたものである必要はなく、複数の通信装置１００によって構成されるグループを示すアドレスなどであってもよい。

パターン取得部１１１は、当該通信装置１００が送信側となる場合には、受信対象となる通信装置１００に割り当てられているアドレスに対応する同期信号パターン（ショートトレーニングシンボルが設定されるサブキャリアの組み合わせ）を記憶部１２０から取得し、当該通信装置１００が受信側となる場合には、当該通信装置１００に割り当てられているアドレスに対応する同期信号パターン（ショートトレーニングシンボルが設定されるサブキャリアの組み合わせ）を記憶部１２０から取得する。

同期信号設定部１１２は、当該通信装置１００が送信側となる場合に、パターン取得部１１１が取得した同期信号パターンを送信部３００のサブキャリア変調部３２０に設定することで、パケットの宛先となる通信装置１００のアドレスを示す同期信号パターンを付加させる。

係数設定部１１３は、当該通信装置１００が受信側となる場合に、パターン取得部１１１が取得した同期信号パターンを示すタップ係数をタイミング検出部５００のマッチトフィルタ５１０に設定することで、自己宛のパケットを受信した場合にのみシンボルタイミング検出がおこなわれるようにする。

制御部１１０によって実現されるこのような機能によっておこなわれる処理を説明する。

まず、通信装置１００が送信動作をおこなう場合に実行される「アドレス指定処理」を、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。この処理は、制御部１１０が送信対象データを送信部３００の直列並列変換部３１０に入力して送信動作をおこなう際に実行される。

処理が開始されると、制御部１１０は、通常の通信動作に基づき、送信するパケットが、受信側のアドレスを指定する対象となっているパケットであるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。

ここで、例えば、ブロードキャスト送信するパケットなどのような、受信側の通信装置１００を指定しないパケットを送信する場合、アドレス指定の対象ではないので（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、本処理を終了し、通常の送信動作によって送信をおこなう。

一方、受信側の通信装置１００を指定するパケットを送信する場合、アドレス指定の対象となるパケットであるので（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、パターン取得部１１１が記憶部１２０の対応テーブルにアクセスし、送信先の通信装置１００のアドレスに対応する同期信号パターンを取得する（ステップＳ１０２）。

この場合、パターン取得部１１１は、取得した同期信号パターンを示す情報を同期信号設定部１１２に通知する。同期信号設定部１１２は、通知された同期信号パターン（ショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルの位相パターン）のプリアンブルが付加されるようサブキャリア変調部３２０に設定して（ステップＳ１０３）、処理を終了する。

このような処理により、受信側のアドレスに対応する同期信号パターンが付加されたＯＦＤＭ信号（変調信号）が送信される。

次に、通信装置１００が受信側となる場合に実行される「消費電力低減処理」を、図１２に示すフローチャートを参照して説明する。この処理は、通信装置１００の起動時などに実行される。

処理が開始されると、制御部１１０は、当該通信装置１００にアドレスが割り当てられているか判別する（ステップＳ２０１）。この場合、図１０に示すような対応テーブルが記憶部１２０に格納されているかを判別することなどにより、無線ＬＡＮシステム１を構成する通信装置１００で互いに認識され得るアドレスが割り当てられているか判別する。

当該通信装置１００にアドレスが割り当てられていない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、同期信号のパターンによって自己宛のパケットであるか峻別する動作をおこなうことができないので、本処理を終了し、通常の受信動作をおこなう。

一方、当該通信装置１００にアドレスが割り当てられている場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、パターン取得部１１１は、記憶部１２０の対応テーブルにアクセスし、当該通信装置１００に割り当てられているアドレスに対応する同期信号パターンを取得する（ステップＳ２０２）。

この場合、パターン取得部１１１は、取得した同期信号パターンを示す情報から、当該同期信号を示すタップ係数を生成し、マッチトフィルタ５１０のレジスタ５１２に設定して（ステップＳ２０３）、処理を終了する。

このような処理により、受信側のアドレスに対応する同期信号パターンを示すタップ係数がマッチトフィルタ５１０のレジスタ５１２に設定されるので、当該同期信号パターンが付加された変調信号を受信した場合のみ、シンボルタイミング検出をおこなうことのできるピーク値を含んだ信号がマッチトフィルタ５１０から出力される。すなわち、受信したパケットが自己宛であるか否かが同期処理の段階で峻別され、自己宛の場合のみ、同期処理後におこなわれる復調にかかる各処理が実行され、自己宛でない場合にはこれらの処理が実行されない。これにより、受信動作時の消費電力が低減される。

以上説明したように、本発明を上記実施形態の如く適用することで、無線通信装置の消費電力を低減することができる。

すなわち、ＯＦＤＭなどのようなプリアンブルに設定された同期信号によって高速な同期確立を図る方式の無線通信であれば、宛先のアドレスを示す同期信号パターンを適宜設定するだけでよいので、消費電力の低減を容易に実現することができる。

この場合において、任意に設定可能なタップ係数のレジスタをもつマッチトフィルタを用いることで、自己宛のパケットであるか同期確立時に峻別することができるので、極めて簡易な構成で消費電力の低減を図ることができる。

上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、本発明にかかる無線通信システムを無線ＬＡＮシステムによって実現した場合を例示したが、プリアンブルとして付加される同期信号を用いて同期確立する無線通信をおこなうものであれば、無線ＬＡＮに限られず、任意の無線通信システムに本発明を適用して消費電力の低減を図ることができる。

また、上記実施形態では、２次変調方式としてＯＦＤＭが用いられる場合を例示したが、複数種類のパターンを示すことができる同期信号がプリアンブルとして付加されるものであればよく、変調方式がＯＦＤＭに限られるものではない。

なお、上記実施形態では、マッチトフィルタ５１０でタップ係数が設定されるレジスタが１つである場合を例示したが、複数のタップ係数を設定できる複数のレジスタを備えるマッチトフィルタとしてもよい。このような構成によれば、１つの通信装置１００に複数のアドレスを指定し、指定されたアドレスのいずれかを宛先としたパケットを受信した場合にのみ、その復調動作をおこなうようにすることができる。これにより、例えば、ブロードキャストメッセージなどのような、自己のアドレスではないが自己も受信対象として含まれるようなアドレスが設定されたパケットについても受信することができる。この場合、上記実施形態で説明した「アドレス指定処理」において、ブロードキャストアドレスなどについてもアドレス指定対象として処理すればよい。

なお、上記実施形態では、任意のタップ係数を設定可能なマッチトフィルタを用いることで自己宛のパケットであるか峻別できるようにしたが、プリアンブルとして付加された同期信号のパターンに基づいて峻別するのであれば、マッチトフィルタ以外の方法によって受信信号の復調動作を制御してもよい。例えば、制御部１１０による論理的処理により、受信した同期信号のパターンと、対応テーブルに記録されているパターンとのマッチング処理をおこなうことなどによって峻別するようにしてもよい。この場合、制御部１１０が受信部４００全体の動作を制御することで、峻別結果に応じた復調動作となるよう制御して消費電力の低減を図ってもよい。

なお、上記実施形態で例示した通信装置１００のように、同期確立時に自己宛のパケットであるか峻別できる機能を予め備えた受信装置として提供できることはもとより、上述した制御部１１０が実行したプログラムと同様のプログラムを既存の通信装置に適用することで、本発明にかかる通信装置として機能させてもよい。

このようなプログラムを通信装置に適用する方法は任意であり、例えば、インターネットなどの通信媒体を介して取得したプログラムを通信装置に適用することができる他、記録媒体からの読み出しが可能な通信装置であれば、対応する記録媒体にプログラムを記録して適用することもできる。

本発明の実施形態にかかる無線ＬＡＮシステムの構成を示す図である。 図１に示す無線ＬＡＮシステムが採用する変調方式のフレーム構成の例を示す図である。 図２に示すプリアンブル（同期信号）を構成しているショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルの構成例を示す図である。 図１に示す通信装置の構成を示すブロック図である。 図４に示す無線通信部の構成を示すブロック図である。 図５に示す同期処理部の構成を示すブロック図である。 図６に示すタイミング検出部を説明するための図であり、（ａ）は、タイミング検出部の構成を示し、（ｂ）は、（ａ）に示したマッチトフィルタからの出力信号の例を示す。 マッチトフィルタの構成を説明するための図であり、（ａ）は、従来のマッチトフィルタの構成を示し、（ｂ）は、図７（ａ）に示した本実施形態にかかるマッチトフィルタの構成を示す。 図４に示す制御部によって実現される機能を示す機能ブロック図である。 図４に示す記憶部に格納されている対応テーブルの例を示す図である。 本発明の実施形態にかかる「アドレス指定処理」を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態にかかる「消費電力低減処理」を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…無線ＬＡＮシステム、ＮＷ…基幹回線、１００…通信装置、１１０…制御部、１１１…パターン取得部、１１２…同期信号設定部、１１３…係数設定部、
１２０…記憶部、２００…無線通信部、２１０…アンテナ、２２０…アンテナスイッチ、３００…送信部、３１０…直列並列変換部、３２０…サブキャリア変調部、３３０…ＩＦＦＴ部、３４０…並列直列変換部、３５０…ＲＦ部、４００…受信部、４１０…ＲＦ部、４２０…同期処理部、４２１…直交検波部、４２２…ローカル発振器、４２３…ＡＤＣ、４２４…ＡＦＣ、４３０…並列直列変換部、４４０…ＦＦＴ部、４５０…復調部、５００…タイミング検出部、５１０…マッチトフィルタ、５１１…レジスタ、５１２…レジスタ、５２０…シンボルタイミング検出部

Claims (8)

1. ２次変調によって付加される同期信号で受信同期をおこなって無線通信する複数の通信装置を含む無線通信システムにおいて、
   送信元の通信装置は、
   送信先の通信装置に割り当てられている識別情報と対応づけられたパターンとなる同期信号を、当該識別情報に対応づけられている組み合わせの各サブキャリアに設定した変調信号を送信し、
   前記送信先の通信装置は、
   受信した前記変調信号の同期信号のパターン及び同期信号が配置されるサブキャリアの組み合わせが当該送信先の通信装置に割り当てられている識別情報と対応する場合に、前記変調信号の復調にかかる動作をおこなう、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. ２次変調によって付加される同期信号で受信同期をおこなって無線通信する通信装置において、
   無線通信によって送信された変調信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した変調信号に含まれている同期信号のパターン及び同期信号が配置されるサブキャリアの組み合わせと、当該通信装置に割り当てられている識別情報に対応づけられている同期信号のパターン及び同期信号が配置されるサブキャリアの当該識別情報に対応づけられている組み合わせとが一致するか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段によって同期信号のパターン及び同期信号が配置されるサブキャリアの組み合わせが一致すると判別された場合、前記受信手段が受信した変調信号の復調にかかる動作をおこなう復調手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
3. 前記判別手段は、当該通信装置に割り当てられている識別情報に対応する同期信号を係数とする１以上のレジスタを含むマッチトフィルタから構成される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 当該通信装置に割り当てられている識別情報に基づいて、前記マッチトフィルタのレジスタに係数を設定する係数設定手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
5. 前記同期信号は、直交周波数分割多重方式による２次変調で付加されるトレーニングシンボルであり、
   前記係数設定手段は、前記識別情報に対応づけられた、ショートトレーニングシンボルとロングトレーニングシンボルの位相パターンを示す係数を設定する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. 複数のサブキャリアを含んだ変調信号を送信する送信手段をさらに備え、
   前記送信手段は、送信先の装置に割り当てられている識別情報に対応したパターンとなる同期信号を、当該識別情報に対応づけられている組み合わせの各サブキャリアに付加して送信する、
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. ２次変調によって付加される同期信号で受信同期をおこなって無線通信する通信装置を制御するコンピュータに、
   前記通信装置に割り当てられている識別情報に対応する組み合わせの各サブキャリアの受信した同期信号を検出するためのマッチトフィルタのレジスタに、前記通信装置に割り当てられている識別情報に基づく係数を設定する機能、
   を実現させることを特徴とするプログラム。
8. 前記コンピュータに、
   送信する変調信号に、送信先の装置に割り当てられている識別情報に対応するパターンの同期信号を、当該識別情報に対応する組み合わせの各サブキャリアに付加させる機能、
   をさらに実現させることを特徴とする請求項７に記載のプログラム。

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