JPWO2007088906A1 - 無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システム - Google Patents

Abstract

本発明に係る無線局は、互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムにおいて、中継局として用いられる無線局であって、送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する受信部と、受信部において受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する送信パラメータ推定部と、送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する送信パラメータ選択部と、受信部において受信された送信局からのパケットを、送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する送信部とを備える。

Description

本発明は、無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システムに関し、より特定的には、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伝送する無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システムに関する。

一般的に、無線通信においては、送信局から送信された電波が複数の伝送路（マルチパス）を経由して受信局に到来することにより、受信局において複数のパス素波が異なる時間に受信されるという状況が生じる。このような状況により、受信局ではマルチパスフェージングが生じてしまう。このため、従来の無線通信においては、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、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、耐マルチパス変調方式等がある。直交周波数分割多重方式は、パケットを、広い帯域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方式である。耐マルチパス変調方式は、伝送シンボル内に位相冗長や振幅冗長を加えることで耐マルチパス性を発揮させる方式である。なお、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、受信局で等化器を用いることによって、耐マルチパス性が発揮される。

スペクトル拡散方式には、さらに、直接拡散方式（ＤＳＳＳ；Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）や、周波数ホッピング方式（ＦＨＳＳ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）、タイムホッピング方式（ＴＨＳＳ；Ｔｉｍｅ Ｈｏｐｐｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）等がある。直接拡散方式は、拡散前のパケットより広い帯域の拡散符号をパケットに掛け合わせて伝送する方式である。周波数ホッピング方式は、パケットの伝送周波数を広い帯域に渡ってホップさせて伝送する方式である。タイムホッピング方式は、パケットを帯域の広いインパルス信号で拡散させて伝送する方式である。

耐マルチパス変調方式には、さらに、凸状の位相冗長を加えるＰＳＫ−ＶＰ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｖａｒｉｅｄ Ｐｈａｓｅ）方式（例えば非特許文献１）、振幅冗長を加えるＰＳＫ−ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式（例えば非特許文献２）、ＤＳＫ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式（例えば非特許文献３）等がある。シングルキャリア変調方式には、例えば、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式や、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｎｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式等がある。

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り、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ことができる。

また近年、複数の無線局が互いにパケットを中継し合うことによって無線伝送を行う無線伝送システム（マルチホップシステム）の研究が進められている。従来、この研究において、耐マルチパス性を有する変復調方式を用いた技術が提案されている（例えば、特許文献１など）。以下、図２０を参照して、従来の無線伝送システム９について説明する。図２０は、従来の無線伝送システム９の構成を示した図である。図２０において、無線伝送システム９は、送信局９１、中継局９２１〜９２４、および受信局９３により構成される。送信局９１は、最初にパケットを送信する無線局である。各中継局９２１〜９２４は、送信局９１が送信したパケットを受信局９３まで中継する無線局である。受信局９３は、送信局９１が送信したパケットの最終的な送信先の無線局である。各無線局は、耐マルチパス性を有する変復調方式としてＯＦＤＭ方式を用いている。パケットは、点線矢印が示すように、送信局９１から送信される。送信局９１から送信されたパケットは、各中継局９２１〜９２４においてそれぞれ受信される。各中継局９２１〜９２４は、実線矢印が示すように、受信したパケットを同時に送信する。各中継局９２１〜９２４から送信されたパケットは、受信局９３において受信される。このように、従来の無線伝送システム９では、各中継局９２１〜９２４がパケットを同時に送信することによって、パケット伝送に要する時間を短縮している。ここで、従来の無線伝送システム９に用いられる各無線局は、耐マルチパス性を有する変復調方式としてＯＦＤＭ方式を用いている。このため、受信局９３において、各中継局９２１〜９２４から同時に送信された各パケットの到来時間に差が生じても、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ことができる。
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

ここで、マルチパスを構成する複数のパス素波が受信局に到来する各時間の差（以下、到来時間差と称す）が適度な差である場合には、受信局においてダイバーシチ受信がなされることとなる。このダイバーシチ受信がなされることによって、伝送特性がさらに改善される。以下、このダイバーシチ受信による効果をパスダイバーシチ効果と称す。なお、耐マルチパス性を有する変復調方式として例えばＯＦＤＭ方式を用いた場合、パケットに設定したガード区間においてパス素波成分が吸収されるので、到来時間差の上限はガード区間長となる。また、到来時間差の下限は、複数のサブキャリアを含む周波数帯域幅の逆数程度の時間となる。

しかしながら、従来の無線伝送システム９では、パケットの伝送効率を向上させることのみを目的として提案された技術であり、パスダイバーシチ効果を得ることについては何ら考慮されていなかった。したがって、各無線局の設置状況によっては、パスダイバーシチ効果が得られないという問題があった。以下、パスダイバーシチ効果が得られない設置状況について考える。

パスダイバーシチ効果が得られない設置状況としては、受信局９３からほぼ同じ距離だけ離れた位置に各中継局９２１〜９２４が設置されているという状況が考えられる。この設置状況では、各中継局９２１〜９２４から同時に送信された各パケットの到来時間に差が生じても、各パケットの到来時間差が、複数のサブキャリアを含む周波数帯域幅の逆数程度の時間よりも短くなってしまう場合がある。つまり、各パケットの到来時間差が、パスダイバーシチ効果が得られる到来時間差の下限より短くなってしまう場合がある。したがって、この場合には、パスダイバーシチ効果が得られない。

また、受信局９３からほぼ同じ距離だけ離れた位置に各中継局９２１〜９２４が設置されている状況において、各中継局９２１〜９２４から送信された各パケットが受信局９３において同時に受信されても、各パケットが互いに逆位相の関係になってしまう場合がある。例えば、受信局９３において、中継局９２１から送信されたパケットと中継局９２２から送信されたパケットとが逆位相で同時に受信され、また、中継局９２３から送信されたパケットと中継局９２４から送信されたパケットとが逆位相で同時に受信される場合である。この場合、各パケットの到来時間差が０となり、マルチパスフェージングによる伝送特性の劣化は生じないが、パスダイバーシチ効果も得られない。さらに、中継局９２１から送信されたパケットと中継局９２２から送信されたパケットとが互いに打ち消しあい、また、中継局９２３から送信されたパケットと中継局９２４から送信されたパケットとが互いに打ち消しあってしまうので、受信局９３においてパケットを正しく復調することもできない。

このように、従来の無線伝送システム９では、各無線局の設置状況によっては、パスダイバーシチ効果が得られないという問題があり、さらに、受信局９３においてパケットを正しく復調することができないという問題もあった。

それ故、本発明の目的は、無線伝送システムに用いられる無線局であって、設置状況に関わらずパスダイバーシチ効果を発揮させることが可能な無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システムを提供することである。

本発明は、無線局に向けられており、上記課題を解決するために、本発明に係る無線局は、互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムにおいて、中継局として用いられる無線局であって、送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する受信部と、受信部において受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する送信パラメータ推定部と、送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する送信パラメータ選択部と、受信部において受信された送信局からのパケットを、送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する送信部とを備える。

なお、上記送信パラメータ推定部は、実施形態におけるシンボル波形／遅延量推定部２８に相当し、上記送信パラメータ選択部は、実施形態におけるシンボル波形／遅延量選択部２９に相当する。また、上記送信部は、実施形態における、送信パケット処理部２７、送信タイミング制御部３０、変調部３１、ＲＦ部２２、およびアンテナ２１に相当する。また、上記受信部は、実施形態における、復調部２３、ＲＦ部２２、およびアンテナ２１に相当する。

本発明によれば、送信パラメータ選択部は、他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択し、送信部は、選択した送信パラメータを用いて送信局からのパケットを送信する。これにより、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果が得られることとなる。このように、本発明によれば、中継局が他の中継局とは異なる送信パラメータを用いてパケットを送信することで、各中継局が受信局からほぼ同じ距離だけ離れた位置に設置されている状況であっても、パスダイバーシチ効果を得ることができる。つまり、本発明によれば、設置状況に関わらず、パスダイバーシチ効果を得ることができる。

より好ましくは、送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、送信パラメータ選択部は、予め記憶された複数の送信パラメータの中から、送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択するとよい。

より好ましくは、受信部は、複数の他の中継局からそれぞれ送信されたパケットを受信し、送信パラメータ推定部は、各他の中継局からのパケットに基づいて、各他の中継局が用いた送信パラメータをそれぞれ推定し、送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、送信パラメータ選択部は、複数の送信パラメータの全てが、送信パラメータ推定部において推定された各送信パラメータのいずれかに該当する場合、送信パラメータの選択処理を中止し、送信部は、送信パラメータ選択部において送信パラメータの選択処理が中止された場合、受信局に送信する処理を行わないとよい。これにより、必要以上のパケットを受信局に送信せずに済むこととなり、無線伝送システムにおいて消費電力を低減することができる。

より好ましくは、パケットの先頭部分には、プリアンブルが含まれており、プリアンブルの長さを示すプリアンブル長情報であって、互いに異なる長さを示す複数のプリアンブル長情報が予め記憶されており、当該複数のプリアンブル長情報の中から１つのプリアンブル長情報をランダムに選択するプリアンブル選択部をさらに備え、送信部は、送信局からのパケットを、プリアンブル選択部が選択したプリアンブル長情報が示す長さに応じたタイミングで送信するとよい。これにより、複数の中継局からそれぞれ送信されるタイミングが異なるタイミングとなる場合が生じるので、中継局は、自局よりも先に送信された他の中継局のパケットに基づいて、他の中継局が用いた送信パラメータを推定することができる。

さらに、複数のプリアンブル長情報が示す各長さは、所定範囲内のいずれかの長さであるとよい。これにより、必要以上に冗長なプリアンブルを含むパケットを送信しなくて済む。またさらに、プリアンブル長情報の数は、送信パラメータの種類数と同数、または、送信パラメータの種類数よりも多いとよい。これにより、パスダイバーシチ効果をより高めることができる。

また、より好ましくは、パケットの先頭部分には、プリアンブルが含まれており、プリアンブルのデータ列であって、互いに異なる複数のデータ列が予め記憶されており、当該複数のデータ列の中から１つのデータ列を選択するプリアンブル選択部をさらに備え、送信部は、送信局からのパケットに含まれるプリアンブルをプリアンブル選択部が選択したデータ列を有するプリアンブルに入れ替えて、当該プリアンブルを入れ替えた送信局からのパケットを送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信するとよい。これにより、パスダイバーシチ効果をより高めることができる。

また、より好ましくは、送信パラメータは、送信部から送信されるパケットが受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量、および、送信部が送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形のうちの少なくとも一方で構成されるとよい。

また、より好ましくは、送信パラメータ推定部は、受信部において受信された他の中継局からのパケットが示す波形と所定の波形との相関をとることによって、他の中継局が用いた送信パラメータを推定するとよい。波形で相関をとることにより、受信部で受信された複数のパケットが重畳した場合であっても、それぞれについての送信パラメータを正しく推定することができる。

また、より好ましくは、送信パラメータは、送信部が送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形で構成されており、送信パラメータ推定部は、受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力された場合、他の中継局が用いたシンボル波形が所定の波形に応じたシンボル波形であると推定するとよい。

また、より好ましくは、送信パラメータは、送信部から送信されるパケットが受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量で構成されており、送信パラメータ推定部は、受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力されるタイミングに基づいて、他の中継局が用いた遅延量を推定するとよい。

また、より好ましくは、送信パラメータは、送信部から送信されるパケットが受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量、および、送信部が送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形で構成されており、送信パラメータ推定部は、受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力された場合、他の中継局が用いたシンボル波形が所定の波形に応じたシンボル波形であると推定するとともに、ピークが出力されるタイミングに基づいて他の中継局が用いた遅延量を推定するとよい。

また、本発明は、無線伝送システムにも向けられており、上記課題を解決するために、本発明に係る無線伝送システムは、互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムであって、パケットを送信する送信局と、互いに異なる伝送路を構成し、送信局からのパケットを中継して受信局に送信する複数の中継局と、複数の中継局からそれぞれ送信されたパケットを受信する受信局とを備え、中継局の各々は、送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する第１の受信部と、第１の受信部において受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する第１の送信パラメータ推定部と、第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する第１の送信パラメータ選択部と、第１の受信部において受信された送信局からのパケットを、第１の送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する第１の送信部とを有する。

より好ましくは、送信局は、自局から送信されたパケットに基づいて複数の中継局のうちの少なくとも１つの中継局から送信されたパケットであって、送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する第２の受信部と、第２の受信部において受信された中継局からのパケットに基づいて、当該中継局が用いた送信パラメータを推定する第２の送信パラメータ推定部と、第２の送信パラメータ推定部において推定された中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する第２の送信パラメータ選択部と、自局から送信すべきパケットを、第２の送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する第２の送信部とを有するとよい。

さらに、第１の送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、第１の送信パラメータ選択部は、予め記憶された複数の送信パラメータの中から、第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択し、第２の送信パラメータ選択部には、第１の送信パラメータ選択部に予め記憶された複数の送信パラメータとは異なる送信パラメータであって、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、第２の送信パラメータ選択部は、予め記憶された複数の送信パラメータの中から、第２の送信パラメータ推定部において推定された中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択するとよい。

また、より好ましくは、第１の送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、第１の送信パラメータ選択部は、予め記憶された複数の送信パラメータの中から、第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択し、送信局には、第１の送信パラメータ選択部に予め記憶された複数の送信パラメータとは異なる所定の送信パラメータが予め記憶されており、送信局は、複数の中継局において用いられたパケットを送信した後、自局から送信すべきパケットを、予め記憶された所定の送信パラメータを用いて受信局にさらに送信するとよい。

また、本発明は、無線伝送方法にも向けられており、上記課題を解決するために、本発明に係る無線伝送方法は、互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムにおいて、中継局として用いられる無線局が行う無線伝送方法であって、送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する受信ステップと、受信ステップにおいて受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する送信パラメータ推定ステップと、送信パラメータ推定ステップにおいて推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する送信パラメータ選択ステップと、受信ステップにおいて受信された送信局からのパケットを、送信パラメータ選択ステップにおいて選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する送信ステップとを含む。

本発明によれば、設置状況に関わらずパスダイバーシチ効果を発揮させることが可能な無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システムを提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る無線伝送システム１の構成を示す図である。 図２は、パケットの構成例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る無線局の構成を示すブロック図である。 図４は、シンボル波形／遅延量推定部２８の詳細な構成を示すブロック図である。 図５は、（Ｅ）のシステムを適用した場合の変調部３１の構成を示す図である。 図６は、（Ｅ）のシステムを適用した場合の復調部２３の構成を示す図である。 図７は、第１の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャートである。 図８は、第１の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャートである。 図９は、第１の実施形態に係る各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。 図１０は、パスダイバーシチ効果が得られる確率の計算結果を示す図である。 図１１は、送信パラメータとプリアンブル波形を１対１に対応させる場合のシンボル波形／遅延量推定部２８ａの構成を示すブロック図である。 図１２は、第２の実施形態に係る無線伝送システム２の構成を示す図である。 図１３は、第２の実施形態に係る送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。 図１４は、第３の実施形態に係る無線局の構成を示す図である。 図１５は、第４の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャートである。 図１６は、第４の実施形態に係る送信局１１および各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。 図１７は、（Ｆ）のシステムを適用した場合の変調部３１の構成を示す図である。 図１８は、（Ｆ）のシステムを適用した場合のシンボル波形の位相遷移の一例を示す図である。 図１９は、（Ｆ）に示したパスダイバーシチのシステムを用いた場合の復調部２３の構成を示すブロック図である。 図２０は、従来の無線伝送システム９の構成を示した図である。

符号の説明

１１、１１ａ 送信局
１２１、１２２、１２３、１２４ 中継局
１３ 受信局
２３ 復調部
２４ 自局宛パケット判定部
２５ 自局宛パケット処理部
２６ プリアンブル選択部
２７ 送信パケット処理部
２８ シンボル波形／遅延量推定部
２９ シンボル波形／遅延量選択部
３０ 送信タイミング制御部
３１ 変調部
３２ アドレス判定
２３１ａ、２３１ｂ 相関部
２３２ａ 拡散符号Ｓ１保持部
２３２ｂ 拡散符号Ｓ２保持部
２３３ａ、２３３ｂ 検波部
２３４ａ、２３４ｂ 振幅／位相検出部
２３５ 合成部
２３６ 判定部
２３７ 遅延検波部
２３８ 検波後フィルタ
２３９ データ判定部
２８１ａ〜２８１ｄ 相関部
２８２ａ 参照波形Ｒ１保持部
２８２ｂ 参照波形Ｒ２保持部
２８２ｃ 参照波形ＲＡ保持部
２８２ｄ 参照波形ＲＢ保持部
２８２ｅ 参照波形ＲＣ保持部
２８２ｆ 参照波形ＲＤ保持部
２８３ｃ タイミング判定部
３１１ １次変調部
３１２ 読み出し制御部
３１３ 波形出力部
３１４ ２次変調部
３１５ 拡散符号制御部
３１６ 拡散部
３１７ Ｄ／Ａ変換器
３１８ａ 波形１生成部
３１８ｂ 波形２生成部
３１９ セレクタ

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。

なお、以下の各実施形態では、本発明に係る無線伝送システムが、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複数の無線局によって構成される場合について説明する。ここで、複数の無線局のうち、最初にパケットを送信する無線局を送信局と称す。また、送信局が送信したパケットの最終的な送信先である無線局を受信局と称す。また、送信局または受信局の通信エリア内に設置された無線局であり、送信局が送信したパケットを受信局まで中継する無線局を中継局と称す。

本発明に係る無線伝送システムの例としては、（Ａ）送信局においてスペクトル拡散方式（例えば、ＤＳＳＳ方式、ＦＨＳＳ方式、ＴＨＳＳ方式など）を用いてパケットが変調され、受信局においてスペクトル拡散方式を用いてパケットが復調されるシステム、（Ｂ）送信局においてＯＦＤＭ方式を用いてパケットが変調され、受信局においてＯＦＤＭ方式を用いてパケットが復調されるシステム、（Ｃ）送信局においてシンボル内に冗長波形を有する耐マルチパス変調方式（例えば、ＰＳＫ−ＶＰ方式、ＰＳＫ−ＲＺ方式、ＤＳＫ方式など）を用いてパケットが変調され、受信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パケットが復調されるシステム、（Ｄ）送信局においてシングルキャリア変調方式（例えば、ＰＳＫ方式、ＱＡＭ方式など）を用いてパケットが変調され、受信局においてタップ付き遅延線を用いた等化器を用いてパケットが復調されるシステム等がある。

さらに、本発明に係る無線伝送システムの例としては、上記（Ａ）および（Ｃ）のシステムの原理を応用したシステムも考えられる。具体的には、上記（Ａ）のシステムを応用したものとして、（Ｅ）複数の送信局の中には、異なる拡散符号（シンボル波形）で拡散する送信局が含まれており、受信局においてＲＡＫＥ受信を行う、つまり、受信局において、複数の拡散符号に対応する逆拡散を施した後、各々の拡散符号を含めてパス素波の合成を行い、パケットを復調するシステムが考えられる。また、上記（Ｃ）のシステムを応用したものとして、（Ｆ）複数の送信局の中には、異なる冗長波形（位相冗長波形や振幅冗長波形などのシンボル波形）を加える送信局が含まれており、受信局において、耐マルチパス変調方式に対応する復調方式を用いて各々の冗長波形も含めてパスの合成を自動的に行い、パケットを復調するシステムが考えられる。

上記（Ａ）〜（Ｆ）のシステムでは、複数の無線局が異なる遅延量をパケットに付加して送信することでパスダイバーシチ効果が得られる。このうち上記（Ｅ）および（Ｆ）のシステムでは、互いに相関の低い複数の異なるシンボル波形をさらに用いることで、より高いパスダイバーシチ効果が得られる。なお、上記（Ｅ）および（Ｆ）のシステムでは、遅延量を付加しなくても、送信側の複数の無線局が互いに相関の低いシンボル波形でデータ変調されたパケットを送信することでパスダイバーシチ効果が得られる。

なお、遅延量およびシンボル波形は、パケットを送信する際に用いられるパラメータであり、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るためのパラメータである。以下、遅延量およびシンボル波形などのパラメータを送信パラメータと称す。

なお、本発明に係る無線伝送システムは、上記（Ａ）〜（Ｆ）の例に限定されるものではなく、将来出現するシステムも、本発明の範囲に含まれる。

また、以下の各実施形態では、パスダイバーシチ効果が得られる到来時間差の下限を遅延分解能と称し、上限を遅延上限と称す。到来時間差の遅延分解能および遅延上限は、無線局に用いられる変復調方式の原理上定まる場合や、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がある。上記（Ａ）および（Ｅ）のシステムでは、遅延分解能は拡散符号の１チップ長に相当することとなる。また遅延上限は、拡散符号長未満の時間に相当することとなる。

上記（Ｂ）のシステムでは、遅延上限はガード区間が示す時間に相当し、遅延分解能は複数のサブキャリアを含む周波数帯域幅の逆数程度の時間に相当することとなる。ＯＦＤＭ方式を用いた場合、各パス素波の到来時間差がガード区間内であればシンボル間干渉が生じないという効果がある。また、ＯＦＤＭ方式では、通常、複数のサブキャリアにまたがって誤り訂正処理が施される。誤り訂正処理によって、一部のサブキャリアにおいてマルチパスフェージングによる誤りが生じても、受信信号を正確に復調することができる。このように、ＯＦＤＭ方式を用いた場合、ガード区間による効果と、広い周波数帯に渡って信号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が得られる。

上記（Ｃ）および（Ｆ）のシステムでは、遅延分解能はシンボル長の数分の１程度に相当し、遅延上限は１シンボル長未満の時間に相当することとなる。上記（Ｄ）のシステムでは、遅延分解能は１シンボル長に相当し、遅延上限はタップの数によって定まる時間に相当することとなる。

（第１の実施形態）
以下、本発明における第１の実施形態に係る無線伝送システム１について説明する。まず、図１を参照して、第１の実施形態に係る無線伝送システム１の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る無線伝送システム１の構成を示す図である。なお、本実施形態では、一例として、無線伝送システム１が上記（Ｅ）のシステムである場合について説明する。上記（Ｅ）のシステムは、スペクトル拡散方式の１つであるＤＳＳＳ方式の原理を用いたシステムである。また、上記（Ｅ）のシステムでは、送信パラメータとして、シンボル波形（拡散符号）および遅延量を用いることができる。なお、以下の説明では、各無線局間におけるパケットの伝搬時間は、到来時間差の遅延分解能に対して十分小さく、無視できるものとする。

図１において、無線伝送システム１は、送信局１１、各中継局１２１〜１２４、受信局１３によって構成される。送信局１１、各中継局１２１〜１２４、および受信局１３は、共通の構成を有している。送信局１１、各中継局１２１〜１２４、および受信局１３の構成については、後述する。図１において、点線矢印は、送信局１１が送信したパケットが、各中継局１２１〜１２４において受信されることを示している。また実線矢印は、各中継局１２１〜１２４が送信した各パケットが、受信局１３においてそれぞれ受信されることを示している。具体的にいえば、送信局１１は、図１の点線矢印が示すように、送信すべきパケットを送信パケットとして送信する。各中継局１２１〜１２４は、送信局１１から送信された送信パケットをそれぞれ受信する。各中継局１２１〜１２４は、送信局１１から送信パケットを受信すると、受信した送信パケットと同一のパケットを中継パケットとして生成する。各中継局１２１〜１２４は、図１の実線矢印が示すように、生成した中継パケットを送信する。受信局１３は、各中継局１２１〜１２４から送信された各中継パケットを受信する。このように、送信局１１から送信されたパケットは、最終的な送信先である受信局１３に到着するまで、各中継局１２１〜１２４を介して無線伝送されていく。つまり、パケットはマルチホップ伝送される。

なお、図１において、無線伝送システム１は、４つの中継局で構成されているが、中継局の数はこれに限らない。無線伝送システム１は、３つ以下、または、５つ以上の中継局で構成されていてもよい。

次に、図２を参照して、パケットの構成について説明する。図２は、パケットの構成例を示す図である。図２において、各パケットＰ１〜Ｐ４は、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４、ユニークワードＵＷ、送信元アドレス、宛先アドレス、情報データ、および、ＣＲＣにより構成される。

プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４は、所定のデータ列（「１０１０…」や「１１００…」等）が繰り返し配置された情報である。なお、ここでは、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４のデータ列は同じデータ列であるとする。つまり、ここでは、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４のデータ列は１種類であるとする。プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４は、一般的に、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）による利得の制御や、クロックの再生、周波数の補正等のために用いられる。さらに、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４は、他局の選択した送信パラメータを推定するためにも用いられる。プリアンブルＰＲ１はパケットＰ１の先頭部分に含まれている。プリアンブルＰＲ２はパケットＰ２の先頭部分に含まれている。プリアンブルＰＲ３はパケットＰ３の先頭部分に含まれている。プリアンブルＰＲ３はパケットＰ３の先頭部分に含まれている。プリアンブルＰＲ４はパケットＰ４の先頭部分に含まれている。また、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４は、長さが互いに異なっている。図２の例では、プリアンブルＰＲ１の長さが最も短く、プリアンブルＰＲ４の長さが最も長い。

ユニークワードＵＷは、パケット種別の判定や、パケットの同期のために用いられる情報である。送信元アドレスは、パケットの送信元である送信局１１のアドレスである。宛先アドレスは、パケットの最終的な送信先である受信局１３のアドレスである。情報データは、送信局１１から受信局１３に送信すべきデータの本体である。ＣＲＣは、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号である。ＣＲＣは、誤り検出のために用いられる。ユニークワードＵＷ以降のデータは、各パケットＰ１〜Ｐ４全てにおいて同一である。

次に、図３を参照して、第１の実施形態に係る無線局の構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係る無線局の構成を示すブロック図である。ここで、送信局１１、各中継局１２１〜１２４、および受信局１３は、それぞれ異なる処理を行うが、それぞれの構成は同じ構成であり、図３に示す構成となる。

図３において、本実施形態に係る無線局は、アンテナ２１、ＲＦ部２２、復調部２３、自局宛パケット判定部２４、自局宛パケット処理部２５、プリアンブル選択部２６、送信パケット処理部２７、シンボル波形／遅延量推定部２８、シンボル波形／遅延量選択部２９、送信タイミング制御部３０、および変調部３１により構成される。

ＲＦ部２２は、アンテナ２１が受信したＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号をベースバンド信号に周波数変換し、受信ベースバンド信号として出力する。また、ＲＦ部２２は、変調部３１から出力された変調ベースバンド信号をＲＦ帯の信号に周波数変換し、アンテナ２１に出力する。ＲＦ部２２から出力されたＲＦ帯の信号は、アンテナ２１から送信される。復調部２３は、ＲＦ部２２から出力された受信ベースバンド信号をディジタルデータに復調し、復調データとして出力する。

自局宛パケット判定部２４は、復調部２３から出力された復調データからユニークワードを検出すると、パケットを受信したと判定する。また、自局宛パケット判定部２４は、復調データから検出されるＣＲＣを用いて、受信したパケットにＣＲＣチェックを施す。パケットに誤りがなかった場合、自局宛パケット判定部２４は、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する。受信完了信号は、送信タイミング制御部３０に出力される。また自局宛パケット判定部２４は、復調データから検出される宛先アドレスを用いて、受信したパケットが自局宛であるか否かを判定する。具体的には、自局宛パケット判定部２４は、宛先アドレスが自局のアドレスと一致するか否かを判定する。宛先アドレスが自局のアドレスと一致する場合、自局宛パケット判定部２４は、受信したパケットが自局宛のパケット（以下、自局宛パケットと称す）であると判定する。この場合、自局宛パケット判定部２４は、自局宛パケットを自局宛パケット処理部２５に出力する。一方、宛先アドレスが自局のアドレスと一致しない場合、自局宛パケット判定部２４は、受信したパケットが他局宛のパケット（以下、他局宛パケットと称す）であると判定する。この場合、自局宛パケット判定部２４は、他局宛パケットを送信パケット処理部２７に出力する。自局宛パケット処理部２５は、自局宛パケット判定部２４から出力された自局宛パケットに対し、所定の処理を行う。

このように、無線局において自局宛パケットが受信された場合に自局宛パケット判定部２４および自局宛パケット処理部２５で行われる一連の処理は、無線局が受信局１３として用いられた場合に行われる処理である。また、後述するように、外部から情報データが入力されてから送信パケットを送信するまでの一連の処理は、無線局が送信局１１として用いられた場合に行われる処理である。また、無線局において他局宛パケットが受信された場合に、他局宛パケットが受信されてから、中継パケットを送信するまでの一連の処理は、無線局が各中継局１２１〜１２４として用いられた場合に行われる処理である。なお、無線局が中継局として用いられた場合、他局宛パケットは、送信局１１から送信された送信パケットとなる。

プリアンブル選択部２６には、複数のプリアンブルの長さに関する情報が予め設定されている。以下、プリアンブルの長さをＰＲ長と称す。複数のＰＲ長は、互いに長さが異なっている。プリアンブル選択部２６は、複数のＰＲ長の中から、１つのＰＲ長をランダムに選択する。換言すれば、プリアンブル選択部２６は、複数のＰＲ長の中からどのＰＲ長を選択するかを等確率で選択する。プリアンブル選択部２６は、選択したＰＲ長を示すプリアンブル信号を生成し、送信パケット処理部２７および送信タイミング制御部３０に出力する。

なお、プリアンブル選択部２６がプリアンブル長を選択する際、必ずしも、複数のＰＲ長の中からどのＰＲ長を選択するかを等確率で選択する必要はない。異なる確率でＰＲ長を選択するようにしてもよい。ただし、以下では、プリアンブル選択部２６は、複数のＰＲ長の中からどのＰＲ長を選択するかを等確率で選択するものとして説明する。

送信パケット処理部２７は、外部から情報データが入力された場合、情報データに対し、任意のプリアンブル、ユニークワード、送信元アドレス、宛先アドレス、およびＣＲＣを付加して、送信パケットを生成する。なお、送信パケットに含まれる宛先アドレスは、図２で説明したように、パケットの最終的な送信先である受信局１３のアドレスである。送信パケットは、送信パケット処理部２７に保存される。送信パケット処理部２７は、自局宛パケット判定部２４から入力された他局宛パケットである送信パケットに含まれるプリアンブルを、プリアンブル信号が示すＰＲ長を有するプリアンブルに入れ替える。つまり、送信パケット処理部２７は、他局宛パケットのＰＲ長を、プリアンブル信号が示すＰＲ長に変える。プリアンブルが入れ替えられたパケットは、中継パケットとして送信パケット処理部２７に保存される。

シンボル波形／遅延量推定部２８は、受信ベースバンド信号に含まれる、他の無線局が送信したパケットのプリアンブルに基づいて、他の無線局が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。シンボル波形／遅延量推定部２８は、自局宛パケット処理部２５において受信完了信号が出力されたタイミングから推定終了タイミングまで、推定処理を行う。推定終了タイミングは、組み合わせの推定を終了するタイミングである。シンボル波形／遅延量推定部２８は、推定終了タイミングまで推定結果が得られた場合、推定した組み合わせを示す推定結果信号を生成する。生成された推定結果信号は、シンボル波形／遅延量選択部２９に出力される。シンボル波形／遅延量推定部２８の詳細については、後述する。

シンボル波形／遅延量選択部２９には、シンボル波形および遅延量からなる複数の組み合わせが予め記憶されている。複数の組み合わせは、互いに異なっている。シンボル波形／遅延量選択部２９は、推定結果信号が得られた場合には推定結果信号が示す組み合わせを除いた複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。推定結果信号が得られない場合には、シンボル波形／遅延量選択部２９は、複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。シンボル波形／遅延量決定部４９は、選択した組み合わせのシンボル波形を示すシンボル波形信号を生成する。シンボル波形信号は、変調部３１に出力される。また、シンボル波形／遅延量選択部２９は、選択した組み合わせの遅延量を示す遅延量信号を生成する。遅延量信号は、送信タイミング制御部３０に出力される。

送信タイミング制御部３０は、自局宛パケット判定部２４から出力された受信完了信号に基づいて、基準タイミングを決定する。ここで、基準タイミングとは、中継パケットの送信が開始する送信開始タイミングの基準となるタイミングをいう。ここでは、一例として、受信完了信号が入力された時点から、所定の待ち時間が経過したタイミングを基準タイミングとする。送信タイミング制御部３０は、決定した基準タイミングと、シンボル波形／遅延量選択部２９から出力された遅延量信号が示す遅延量と、プリアンブル選択部２６から出力されたプリアンブル信号が示すＰＲ長と、プリアンブル選択部２６が選択し得る複数のＰＲ長のうちの最も短いＰＲ長とを用いて、送信開始タイミングを決定する。送信開始タイミングは、遅延量信号が示す遅延量の分だけ、基準タイミングから遅延させたタイミングに対して、プリアンブル選択部２６が選択し得る最も短いＰＲ長とプリアンブル信号が示すＰＲ長との差分だけ早いタイミングである。送信タイミング制御部３０は、送信開始タイミングになった時点で、送信開始を指示するための送信開始信号を生成し、生成した送信開始信号を変調部３１に出力する。

変調部３１は、外部からの情報データに基づく送信パケットに対しては、外部からの指示に基づくタイミングに従って送信パケット処理部２７から読み出す。変調部３１は、読み出した送信パケットを、外部からの指示に基づくシンボル波形に従って変調し、変調ベースバンド信号として出力する。また、変調部３１は、送信開始信号が入力された場合、送信パケット処理部２７から中継パケットを読み出す。変調部３１は、読み出した中継パケットを、シンボル波形信号が示すシンボル波形に従って変調し、変調ベースバンド信号として出力する。変調ベースバンド信号は、ＲＦ部２２においてＲＦ帯の信号に周波数変換された後、アンテナ２１から送信される。

次に、図４を参照して、シンボル波形／遅延量推定部２８について詳細に説明する。なお、ここでは、送信パラメータとして、シンボル波形と遅延量の２つのパラメータを用いるとする。また、シンボル波形がｗ１とｗ２の２種類あり、遅延量が０とＴの２種類あるとする。この場合、シンボル波形と遅延量の組み合わせは２×２の４種類、つまり送信パラメータが４種類となり、最大有効ブランチ数は４となる。つまり、最大で４ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることが可能である。なお、最大有効ブランチ数とは、パスダイバーシチ効果に寄与し得る有効なブランチの最大数を意味する。また、本実施形態では、上記（Ｅ）のシステムを適用しているので、各遅延量差（Ｔ−０＝Ｔ）を１チップ長以上、かつ、拡散符号長未満とする。

図４は、シンボル波形／遅延量推定部２８の詳細な構成を示すブロック図である。図４において、シンボル波形／遅延量推定部２８は、相関部２８１ａおよび２８１ｂ、参照波形Ｒ１保持部２８２ａ、参照波形Ｒ２保持部２８２ｂ、および、タイミング判定部２８３ａおよび２８３ｂにより構成される。

参照波形Ｒ１保持部２８２ａは、シンボル波形ｗ１で変調されたプリアンブル部分の波形データを参照波形Ｒ１として保持している。参照波形２８２ｂは、シンボル波形ｗ２で変調されたプリアンブル部分の波形データを参照波形Ｒ２として保持している。受信ベースバンド信号は、相関部２８１ａおよび２８１ｂにそれぞれ入力される。相関部２８１ａは、受信ベースバンド信号と、参照波形Ｒ１保持部に保持されている参照波形Ｒ１との相互相関をとる。相関部２８１ａは、この相関結果と所定のしきい値とを比較することでピークを検出し、相関信号ｃ１として出力する。シンボル波形ｗ１で変調されたプリアンブルを含む中継パケットが受信された場合、相関信号ｃ１として、参照波形Ｒ１の長さに等しい周期のピークが出力される。また、シンボル波形ｗ１で変調されたプリアンブルを含む中継パケットが異なる時間で複数重畳して受信された場合、相関信号ｃ１として、各中継パケットに対応するピークがそれぞれ重畳して出力される。シンボル波形ｗ１以外のシンボル波形で変調されたプリアンブルを含む中継パケットが受信された場合、相関信号ｃ１として、ノイズのような信号が出力される。つまり、この場合、ピークは出力されない。同様に、相関部２８１ｂは、受信ベースバンド信号と、参照波形Ｒ２保持部に保持されている参照波形Ｒ２との相関をとり、最終的に相関信号ｃ２を出力する。

タイミング判定部２８３ａは、相関信号ｃ１と参照タイミングとを比較することで、シンボル波形ｗ１で変調された中継パケットの遅延量を推定する。ここで、参照タイミングとは、自局宛パケット処理部２５において受信完了信号が出力されたタイミングをトリガーとして、参照波形Ｒ１またはＲ２と等しい周期でカウントするカウンタによって生成されるタイミングである。なお、参照波形Ｒ１の周期は、参照波形Ｒ２の周期と同じである。また、上述したように、遅延量は２通り（０、Ｔ）だけ用いられるとした。したがって、タイミング判定部２８３ａは、相関信号ｃ１に含まれるピークと参照タイミングとを比較して、ピークが示す遅延量が０かＴかを判定する。より具体的な判定方法については後述する。タイミング判定部２８３ａは、遅延量が０であると判定した場合、その判定結果を推定結果信号ｄ１１として生成し出力する。またタイミング判定部２８３ａは、遅延量がＴであると判定した場合、その判定結果を推定結果信号ｄ１２として生成し出力する。

なお、推定結果信号ｄ１１およびｄ１２は、相関信号ｃ１に含まれるピークに基づいて判定された結果を示す信号である。したがって、例えば、推定結果信号ｄ１１が出力された場合、受信ベースバンド信号には、シンボル波形ｗ１で変調され、かつ、遅延量が０である中継パケットが含まれていることがわかる。また、推定結果信号ｄ１２が出力された場合、受信ベースバンド信号には、シンボル波形ｗ１で変調され、かつ、遅延量がＴである中継パケットが含まれていることがわかる。

同様に、タイミング判定部２８３ｂは、相関信号ｃ２と参照タイミングとを比較することで、シンボル波形ｗ２で変調された中継パケットの遅延量を推定する。具体的には、タイミング判定部２８３ｂは、相関信号ｃ２に含まれるピークと参照タイミングとを比較して、ピークが示す遅延量が０かＴかを判定する。タイミング判定部２８３ｂは、遅延量が０であると判定した場合、その判定結果を推定結果信号ｄ２１として生成し出力する。またタイミング判定部２８３ｂは、遅延量がＴであると判定した場合、その判定結果を推定結果信号ｄ２２として生成し出力する。

なお、シンボル波形／遅延量推定部２８は、自局宛パケット判定部２４において受信完了信号が出力されたタイミングから推定終了タイミングまで、推定処理を行う。ここで、推定終了タイミングは、プリアンブル選択部２６に予め設定された最も短いＰＲ長とプリアンブル選択部２６が選択したＰＲ長との時間差の分だけ、基準タイミングよりも早いタイミングである。ここでは、基準タイミングは、最も短いＰＲ長で、かつ、遅延量０で中継パケットを送信する場合において、送信を開始するタイミングとしている。シンボル波形／遅延量推定部２８は、基準タイミングや、各ＰＲ長を送信タイミング制御部３０から読み出すことによって、推定終了タイミングを決定する。また、シンボル波形／遅延量推定部２８は、受信完了信号が出力されたタイミングを送信タイミング制御部３０から読み出すことによって、受信完了信号が出力されたタイミングを、推定を開始するタイミングに決定する。

なお、タイミング判定部２８３ａおよび２８３ｂが出力する推定結果信号の数は、それぞれ、無線伝送システム１で用いられる遅延量の数に相当する。よって、無線伝送システム１において遅延量が３つ用いられる場合、タイミング判定部２８３ａが出力する推定結果信号の数は３本となり、タイミング判定部２８３ｂが出力する推定結果信号の数も３本となる。なお、この場合、各遅延量差を１チップ長以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差を、拡散符号長未満となるようにすればよい。

このように、図４に示すシンボル波形／遅延量推定部２８を用いた場合、シンボル波形と遅延量の推定を波形相関により行うので、複数の重畳したパケットそれぞれのシンボル波形と遅延量を推定することができる。なお、波形相関によってシンボル波形と遅延量の推定をする場合、推定するために必要な受信ベースバンド信号のプリアンブルの長さは、最低１シンボル長程度と短くて済む。したがって、図２に示すパケットＰ１〜Ｐ４の各ＰＲ長の差分を短くできるので、伝送効率を低下させなくてもよいという効果がある。また、図４に示すシンボル波形／遅延量推定部２８は、シンボル波形が２種類ある場合について説明したが、３種類以上のシンボル波形を用いてもよい。この場合、図４に示すシンボル波形／遅延量推定部２８は、相関部、参照波形保持部、タイミング判定部をシンボル波形の種類数だけ有していればよい。

次に、図５および図６を参照して、変調部３１および復調部２３の構成について詳細に説明する。本実施形態では、無線伝送システム１として、上記（Ｅ）で示したシステムを適用するとした。よって、図５には、上記（Ｅ）のシステムを適用した場合の変調部３１の構成を示す。図６には、上記（Ｅ）のシステムを適用した場合の復調部２３の構成を示す。

図５において、変調部３１は、大略的に、１次変調部３１１、２次変調部３１４、Ｄ／Ａ変換器３１７により構成される。１次変調部３１１は、読み出し制御部３１２および波形出力部３１３により構成される。２次変調部３１４は、拡散符号制御部３１５および拡散部３１６により構成される。

読み出し制御部３１２は、ベースクロックで動作するカウンタで構成される。読み出し制御部３１２は、送信タイミング制御部３０から送信開始信号が入力されると、カウンタ値に基づいて、中継パケットを読み出すための読み出しクロックを生成する。読み出し制御部３１２は、生成した読み出しクロックを送信パケット処理部２７に出力する。送信パケット処理部２７は、入力された読み出しクロックにしたがって、中継パケットを読み出し、変調部３１の読み出し制御部３１２に出力する。読み出し制御部３１２は、送信パケット処理部２７から中継パケットを読み出すと、中継パケットに対して必要に応じて差動符号化を行う。その後、読み出し制御部３１２は、波形出力部３１３の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を生成し、生成したアドレス信号を波形出力部３１３に出力する。波形出力部３１３は、波形メモリを有している。波形メモリには、予め変調波形のデータが格納されている。波形出力部３１３は、アドレス信号に応じた変調波形のデータを波形メモリから読み出し、読み出した変調波形のデータを１次変調信号として出力する。拡散符号制御部３１５は、シンボル波形／遅延量選択部２９から出力されたシンボル波形信号に応じた拡散符号を生成する。拡散部３１６は、１次変調信号を、拡散符号制御部３１５で生成された拡散符号で拡散する。Ｄ／Ａ変換器３１７は、拡散された１次変調信号をディジタル信号から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、図５に示す変調部３１は、送信開始信号を受け取ると、シンボル波形／遅延量選択部２９において決定されたシンボル波形に応じた拡散符号で中継パケットを変調する。また、図５に示す変調部３１は、シンボル波形／遅延量選択部２９において決定された遅延量を中継パケットに付加して送信することができる。なお、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、変調部３１は、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。その結果、中継パケットに対して、シンボル波形／遅延量選択部２９において決定された遅延量を付加して送信することができる。

なお、外部からの情報データに基づく送信パケットに対しては、変調部３１は、外部からの指示に基づくタイミングで送信パケット処理部２７から読み出す。送信パケット処理部２７は、読み出した送信パケットを、外部からの指示に基づくシンボル波形で変調し、変調ベースバンド信号として出力する。読み出し制御部３１２は、外部からの指示に基づくタイミングで、カウンタ値に基づいて、中継パケットを読み出すための読み出しクロックを生成する。読み出し制御部３１２は、生成した読み出しクロックを送信パケット処理部２７に出力する。送信パケット処理部２７は、入力された読み出しクロックにしたがって、送信パケットを読み出し、変調部３１の読み出し制御部３１２に出力する。読み出し制御部３１２は、送信パケット処理部２７から送信パケットを読み出すと、送信パケットに対して必要に応じて差動符号化を行う。その後、読み出し制御部３１２は、波形出力部３１３の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を生成し、生成したアドレス信号を波形出力部３１３に出力する。波形出力部３１３は、アドレス信号に応じた変調波形のデータを波形メモリから読み出し、読み出した変調波形のデータを１次変調信号として出力する。拡散符号制御部３１５は、外部からの指示に基づくシンボル波形に応じた拡散符号を生成する。拡散部３１６は、１次変調信号を、拡散符号制御部３１５で生成された拡散符号で拡散する。Ｄ／Ａ変換器３１７は、拡散された１次変調信号をディジタル信号から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６において、復調部２３は、相関部２３１ａおよび２３１ｂ、拡散符号Ｓ１保持部２３２ａ、拡散符号Ｓ２保持部２３２ｂ、検波部２３３ａおよび２３３ｂ、振幅／位相検出部２３４ａおよび２３４ｂ、合成部２３５、および、判定部２３６により構成される。

受信ベースバンド信号は、相関部２３１ａおよび２３１ｂにそれぞれ入力される。相関部２３１ａは、受信ベースバンド信号と、拡散符号Ｓ１保持部２３２ａに保持された拡散符号Ｓ１との相関をとることで、受信ベースバンド信号を逆拡散する。逆拡散された受信ベースバンド信号は、逆拡散信号として検波部２３３ａに出力される。検波部２３３ａは、相関部２３１ａから出力された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２３４ａは、検波部２３３ａにおいて生成された検波信号から振幅と位相とを検出し、それぞれを振幅情報および位相情報として出力する。同様に、相関部２３１ｂは、受信ベースバンド信号と、拡散符号Ｓ２保持部２３２ｂに保持された拡散符号Ｓ２との相関をとることで、受信ベースバンド信号を逆拡散する。逆拡散された受信ベースバンド信号は、逆拡散信号として検波部２３３ｂに出力される。検波部２３３ｂは、相関部２３１ｂから出力された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２３４ｂは、検波部２３３ｂにおいて生成された検波信号から振幅と位相とを検出し、それぞれを振幅情報および位相情報として出力する。

合成部２３５は、検出部２３４ａおよび２３４ｂから出力された各検波信号を、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。判定部２３６は、合成信号を符号判定する。判定部２３６において符号判定された信号は、復調データとして自局宛パケット判定部２４に出力される。

このように、図６に示す復調部２３は、受信ベースバンド信号と、複数の拡散符号の各々との相関をとることで、各無線局から送信されたパケットが重畳した信号（パス）を分離、合成することができる。これにより、パスダイバーシチ効果が得られる。また、図６に示す復調部２３は、拡散符号が２種類ある場合について説明したが、３種類以上の拡散符号を用いてもよい。この場合、図６に示す復調部２３は、相関部、拡散符号保持部、検波部、および振幅／位相検出部をシンボル波形の種類数だけ有していればよい。

次に、図７および図８を参照して、第１の実施形態に係る無線局の動作について説明する。図７および図８は、第１の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャートである。

図７において、送信パケット処理部２７は、外部から情報データが入力された否かを判断する（ステップＳ１１）。情報データが入力されたと判断した場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、送信パケット処理部２７は、情報データに任意のプリアンブル等を付加して送信パケットを生成し、生成した送信パケットを保存する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の次にステップＳ１３において、変調部３１は、送信パケット処理部２７から送信パケットを読み出し、外部からの指示に基づくシンボル波形で変調し、変調ベースバンド信号として出力する。また変調ベースバンド信号は、ＲＦ部２２においてＲＦ帯の信号に周波数変換された後、アンテナ２１から送信される。以上のステップＳ１１〜Ｓ１３の処理は、無線局が送信局１１として用いられた場合に行われる処理である。

一方、情報データが入力されなかったと判断された場合（ステップＳ１１でＮｏ）において、他の無線局から送信されたパケットがアンテナ２１で受信されると、復調部２３は、受信されたパケットを復調し、復調データを出力する（ステップＳ１４）。自局宛パケット判定部２４は、復調データから検出されるＣＲＣを用いて、パケットの受信が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。パケットの受信が完了したと判定した場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、自局宛パケット判定部２４は、復調データから検出される宛先アドレスを用いて、受信されたパケットが自局宛パケットであるか否かを判定する（ステップＳ１６）。なお、この場合においてさらに、自局宛パケット判定部２４は、パケットの受信が完了したことを示す受信完了信号を送信タイミング制御部３０に出力する。受信されたパケットが自局宛パケットである判断された場合（ステップＳ１６でＹｅｓ）、自局宛パケット処理部２５は、自局宛パケットに対して所定の処理を行う（ステップＳ１７）。以上のステップＳ１４〜Ｓ１７の処理は、無線局が受信局１３として用いられた場合に行われる処理である。一方、受信されたパケットが他局宛パケットである判断された場合（ステップＳ１６でＮｏ）、処理はＡを介して図８のステップＳ１８に進む。なお、この場合、他局宛とは受信局１３宛を意味するので、ステップＳ１８以降の処理は、無線局が各中継局１２１〜１２４として用いられた場合のみに行われる処理である。したがって、以上のステップＳ１４〜Ｓ１６、Ｓ１８〜Ｓ２９の処理は、無線局が各中継局１２１〜１２４として用いられた場合に行われる処理である。

図８において、送信タイミング制御部３０は、自局宛パケット判定部２４から出力された受信完了信号に基づいて、基準タイミングを決定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の次に、プリアンブル選択部２６は、予め設定された複数のＰＲ長の中から、１つのＰＲ長をランダムに選択する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９の次に、送信パケット処理部２７は、他局宛パケットである送信パケットに含まれるプリアンブルを、ステップＳ１９で選択されたＰＲ長を有するプリアンブルに入れ替えることで、中継パケットを生成し、生成した中継パケットを保存する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の次に、シンボル波形／遅延量選択部２９は、ステップＳ２０で選択されたＰＲ長が最も長いＰＲ長であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、ＰＲ長が最も長い場合、送信開始タイミングが各中継局１２１〜１２４の中で最も早いタイミングとなる。つまり、最も長いＰＲ長を選択した中継局は、最初に中継パケットを送信する。よって、ステップＳ２１においてＰＲ長が最も長いＰＲ長であると判断された場合、他の中継局からは中継パケットが受信されないので、シンボル波形／遅延量推定部２８は、他の中継局が選択したシンボル波形および遅延量の推定処理を行わない。つまり、シンボル波形／遅延量推定部２８から推定結果信号が得られない。よって、この場合、シンボル波形／遅延量選択部２９は、シンボル波形および遅延量からなる複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する（ステップＳ２２）。一方、ステップＳ２１においてＰＲ長が最も長いＰＲ長ではないと判断された場合、他の中継局からは中継パケットが受信される可能性があるので、シンボル波形／遅延量推定部２８は、他の中継局が選択したシンボル波形および遅延量の推定処理を行う。つまり、シンボル波形／遅延量推定部２８から推定結果信号が得られる可能性がある。よって、この場合、処理は、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、シンボル波形／遅延量推定部２８は、受信ベースバンド信号に含まれる、他の中継局が送信した中継パケットのプリアンブルに基づいて、他の中継局が選択したシンボル波形と遅延量を推定する。ステップＳ２３の次に、シンボル波形／遅延量推定部２８は、推定終了タイミングになったか否かを判断する（ステップＳ２４）。推定終了タイミングになったと判断された場合（ステップＳ２４でＹｅｓ）、シンボル波形／遅延量推定部２８は、推定結果が得られたか否かを判断する（ステップＳ２５）。つまり、シンボル波形／遅延量推定部２８は、推定結果信号を生成することができたか否かを判断する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において推定結果が得られた場合、シンボル波形／遅延量選択部２９は、推定結果信号が示す他の中継局が選択した組み合わせを除いた複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する（ステップＳ２６）。なお、シンボル波形及び遅延量の組み合わせとは異なる選択可能な組み合わせが複数存在する場合、シンボル波形／遅延量選択部２９は、その中からランダムに１つの組み合わせを選択すればよい。一方、ステップＳ２５において推定結果が得られなかった場合、処理はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、シンボル波形／遅延量選択部２９は、シンボル波形及び遅延量の組み合わせをランダムに選択する。

ステップＳ２２およびＳ２６の次に、送信タイミング制御部３０は、基準タイミングと、ステップＳ１９で選択されたＰＲ長と、ステップＳ２２およびＳ２６で選択された遅延量と、プリアンブル選択部２６が選択し得る複数のＰＲ長のうちの最も短いＰＲ長と用いて、送信開始タイミングを決定する（ステップＳ２７）。ここで、送信開始タイミングは、上述したように、選択した遅延量の分だけ基準タイミングから遅延させたタイミングに対して、プリアンブル選択部２６が選択し得る最も短いＰＲ長と自局が選択したＰＲ長との差分だけ早いタイミングとした。このような送信開始タイミングを決定することで、プリアンブル以降のデータに対して、ステップＳ２２またはＳ２６で選択された遅延量を付加することができる。ステップＳ２７の次に、送信タイミング制御部３０は、送信開始タイミングになったか否かを判断する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８において送信開始タイミングになったと判断された場合、変調部３１は、ステップＳ２０で保存された中継パケットを送信パケット処理部２７から読み出し、ステップＳ２２またはＳ２６で選択されたシンボル波形で変調し、変調ベースバンド信号として出力する。変調ベースバンド信号は、ＲＦ部２２においてＲＦ帯の信号に周波数変換された後、アンテナ２１から送信される（ステップＳ２９）。

以上のステップにより、無線局が中継局である場合、最も長いＰＲ長を選択した中継局が最初に送信を開始し、次に長いプリアンブルを選択した中継局から順に、送信を開始していく。また、送信開始タイミングを決定することで、プリアンブル以降のデータに対して、選択可能な遅延量を付加することができる。これにより、受信局ではパスダイバーシチ効果が得られ、受信したパケットを誤り無く復調することができる。また、最も長いＰＲ長を選択した中継局は、最初に中継パケットを送信することとなる。したがって、最も長いＰＲ長以外を選択した中継局は、他の中継局が最初に送信した中継パケットのプリアンブルに基づいて、他の中継局が選択しているシンボル波形及び遅延量の組み合わせを推定することができる。これにより、最も長いＰＲ長以外を選択した中継局は、他の中継局が選択しているシンボル波形及び遅延量の組み合わせとは異なる組み合わせを選択することができる。その結果、最大有効ブランチ数に近いパスダイバーシチ効果が得られる。

次に、図９を参照して、第１の実施形態に係る各中継局１２１〜１２４の処理例について説明する。図９は、第１の実施形態に係る各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。図９には、送信局１１が送信した送信パケットおよび各中継局１２１〜１２４が送信した中継パケットのタイミングと、各中継局１２１〜１２４が参照する参照タイミングと、各中継局１２２〜１２４における相関信号とが示されている。図９の例では、中継局１２１が最も長いＰＲ長（図２のＰＲ４の長さに相当）を選択している。中継局１２２は２番目に長いＰＲ長（図２のＰＲ３の長さに相当）を選択している。中継局１２３は３番目に長いＰＲ長（図２のＰＲ２の長さに相当）を選択している。中継局１２４は最も短いＰＲ長（図２のＰＲ１の長さに相当）を選択している。また図９の例では、送信パラメータとして、２通りのシンボル波形（ｗ１、ｗ２）と、２通りの遅延量（０、Ｔ）とから得られる組み合わせの中から１つの組み合わせが選択されるとする。ここでは、中継局１２１が（シンボル波形ｗ１、遅延量０）を選択し、中継局１２２が（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）を選択し、中継局１２３が（シンボル波形ｗ２、遅延量０）を選択し、中継局１２４が（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ）を選択する場合を考える。また図９の例では、説明を簡単にするために、各プリアンブル（ＰＲ）にハッチングが描かれている。斜線状のハッチングは、プリアンブルがシンボル波形ｗ１で変調されていることを示している。格子状のハッチングは、プリアンブルがシンボル波形ｗ２で変調されていることを示している。

ここで、上述した、受信完了信号が入力されたタイミング、基準タイミング、推定終了タイミング、送信開始タイミング、参照タイミングについて、図９の例を用いて再度説明する。図９に示すｔ１は、受信完了信号が入力されたタイミング、つまり、送信局１１から送信された送信パケットの受信が完了したタイミングである。また図９に示す基準タイミングは、受信完了信号が入力された時点（ｔ１）から、所定の待ち時間が経過したタイミングである。また図９に示すｔ２は、中継局１２２における推定終了タイミングである。ｔ３は、中継局１２３における推定終了タイミングである。ｔ４は、中継局１２４における推定終了タイミングである。例えば、推定終了タイミングｔ２は、中継局１２２が選択し得る最も短いＰＲ長（中継局１２４のＰＲ長）と中継局１２２が選択したＰＲ長との時間差の分だけ、基準タイミングよりも早いタイミングである。また例えば、推定終了タイミングｔ４は、中継局１２４が選択し得る最も短いＰＲ長（中継局１２４のＰＲ長）と中継局１２４が選択したＰＲ長との時間差の分だけ、基準タイミングよりも早いタイミングである。よって、推定終了タイミングｔ４は、基準タイミングと一致することとなる。このように、推定終了タイミングは、選択したＰＲ長に応じて変わるタイミングであり、選択したＰＲ長が短いほど推定終了タイミングは遅くなる。

また図９において、各中継パケットの先頭の時間は、送信開始タイミングを示している。ここで、例えば、中継局１２２の中継パケットには遅延量Ｔが付加されている。この場合、送信開始タイミングは、中継局１２２で選択された遅延量Ｔの分だけ、基準タイミングから遅延させたタイミングに対して、中継局１２２で選択し得る最も短いＰＲ長（中継局１２４のＰＲ長）と中継局１２２で選択されたＰＲ長との差分だけ早いタイミングである。よって、中継局１２２の送信開始タイミングは、図９に示す推定終了タイミングｔ２よりも遅延量Ｔだけ遅れたタイミングとなる。また例えば、中継局１２４では遅延量が０であるので、中継局１２４の中継パケットには遅延量が付加されていない。この場合、送信開始タイミングは、図９に示すように、基準タイミングと一致することとなる。このように推定終了タイミングは、遅延量が０およびＴのいずれであっても、送信開始タイミングより遅くなることはない。これにより、推定終了タイミングまでにシンボル波形及び遅延量の推定が終了することにより、選択された遅延量を付加した送信を正常に行うことができる。

また、図９に示す参照タイミングは、ｔ１をトリガーとして、参照波形Ｒ１またはＲ２と同じ周期でカウントするカウンタによって生成されるタイミングである。参照タイミングは、各中継局１２１〜１２４においてそれぞれ生成される。なお、送信局１１から各中継局１２１〜１２４までの伝搬時間がほぼ同じであれば、各中継局１２１〜１２４が生成する参照タイミングは、ほぼ一致する。

次に、図９の例を用いて、各中継局１２１〜１２４がどのように送信パラメータの推定を行うかについて説明する。最も長いＰＲ長を選択した中継局１２１は、図９に示すように、送信開始タイミングが各中継局１２１〜１２４の中で最も早いタイミングとなる。つまり、中継局１２１は、最初に中継パケットを送信する。よって、中継局１２１は、他の中継局１２２〜１２４から中継パケットを受信することができないので、相関信号（図９では図示せず）においてもピークが生じない。その結果、中継局１２１は、他の中継局１２２〜１２４が選択したシンボル波形および遅延量を推定することができない。このため、中継局１２１は、シンボル波形および遅延量からなる複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。図９では、中継局１２１は、（シンボル波形ｗ１、遅延量０）を選択している。

中継局１２２は、中継局１２１の送信したプリアンブルを受信する。中継局１２２は、受信した中継局１２１のプリアンブルに基づいて、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。中継局１２２は、ｔ１から推定終了タイミングｔ２まで推定を行う。

まず、中継局１２２におけるシンボル波形の推定について説明する。図９に示す中継局１２２の相関信号ｃ１は、シンボル波形ｗ１で変調されたプリアンブルに対してピークが出力される信号である。中継局１２２の相関信号ｃ２は、シンボル波形ｗ２で変調されたプリアンブルに対してピークが出力される信号である。また、中継局１２１の送信したプリアンブルはシンボル波形ｗ１で変調されている。ここで、中継局１２２においては、相関信号ｃ１のみピークが出力される。これにより、中継局１２２は、中継局１２１が選択したシンボル波形がｗ１であると推定できる。

ここで、遅延量の推定方法について詳細に説明する。相関信号（ｃ１およびｃ２）のピークが出力されるタイミングの周期は、参照波形Ｒ１またはＲ２の周期と一致する。参照波形Ｒ１またはＲ２の周期は、通常、送信パラメータとして選択可能な遅延量よりも大きくなる。よって、相関信号のピークが出力されるタイミングの周期も、送信パラメータとして選択可能な遅延量よりも大きくなる。例えば、変復調方式としてＤＳＳＳ方式を用いた場合、送信パラメータとして選択可能な遅延量は拡散符号の１チップ以上の長さ、かつ、拡散符号長未満の長さである。一方、参照波形Ｒ１またはＲ２の１周期は、通常、１拡散符号長（１シンボル長）以上である。ここで、参照波形Ｒ１またはＲ２の周期は、相関信号のピークが出力されるタイミングの周期と一致する。よって、相関信号のピークが出力されるタイミングの周期は、１拡散符号長（１シンボル長）以上となり、送信パラメータとして選択可能な遅延量よりも大きくなる。その結果、例えば、遅延量として０で送信された中継パケットを受信した場合のピークが出力されるタイミングと、遅延量としてＴで送信されたパケットを受信した場合のピークが出力されるタイミングとを比較したとき、各タイミングの時間差はピークの１周期よりも大きくならない。このため、各タイミングの時間差を遅延量Ｔとして推定することができる。なお、相関信号のピークが示す遅延量が１種類しかない場合、遅延量を求めるためのタイミングが必要となる。そこで、図９の例では、参照タイミングを用いている。また、図９に示す参照タイミングは、遅延量として０で送信された中継パケットを受信した場合の相関信号のピークと同位相となるように設定されている。したがって、図９の例では、遅延量が０の場合、相関信号のピークが出力されるタイミングと、参照タイミングとが同じタイミングとなる。また、遅延量がＴの場合、相関信号のピークが出力されるいずれか１つのタイミングと、そのいずれか１つのタイミングよりも早く、かつ、最も近い参照タイミングとの時間差がＴとなる。また、図９の例では、参照タイミングの周期が、送信パラメータとして選択可能な最大の遅延量（この場合はＴ）の２倍になるようにしている。このようにすることで、クロックのジッタ等の原因によって相関信号のピークのタイミングが揺らいだ場合にも、遅延量の推定を正しく行うことができる。

中継局１２２は、上記推定方法を用いて、相関信号ｃ１、ｃ２を元に遅延量を推定する。中継局１２２において、相関信号ｃ１のピークが出力されるタイミングは、参照タイミングと同位相となっている。よって、中継局１２２は、中継局１２１が選択した遅延量が０であることを推定できる。以上より、中継局１２２は、中継局１２１によって選択された組み合わせが（シンボル波形ｗ１、遅延量０）であると推定することができる。そして、中継局１２２は、中継局１２１とは異なる組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。図９の例では、中継局１２２は、（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）を選択している。

中継局１２３は、中継局１２１および１２２の送信したプリアンブルをそれぞれ受信する。中継局１２３は、受信した中継局１２１および１２２のプリアンブルに基づいて、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。中継局１２２は、ｔ１から推定終了タイミングｔ３まで推定を行う。図９では、中継局１２３の相関信号ｃ１のみにピークが出力されている。これにより、中継局１２３は、中継局１２１および１２２が選択したシンボル波形がともにｗ１であると推定できる。また、中継局１２３の相関信号ｃ１には、参照タイミングと同位相のピーク（実線）が出力されている。これにより、中継局１２３は、遅延量０が選択されていると推定することができる。さらに、中継局１２３の相関信号ｃ１には、参照タイミングに対してＴだけ遅れたピーク（点線）が出力されている。これにより、中継局１２３は、遅延量Ｔが選択されていると推定することができる。以上より、中継局１２３は、中継局１２１および１２２によって選択された組み合わせが（シンボル波形ｗ１、遅延量０）と（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）であると推定することができる。そして、中継局１２３は、推定した組み合わせとは異なる組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。図９の例では、中継局１２３は、（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ）を選択している。

中継局１２４は、中継局１２１〜１２３の送信したプリアンブルをそれぞれ受信する。中継局１２４は、受信した中継局１２１〜１２３のプリアンブルに基づいて、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。中継局１２４は、ｔ１から推定終了タイミングｔ４まで推定を行う。図９では、中継局１２４の相関信号ｃ１およびｃ２にピークが出力されている。これにより、中継局１２４は、中継局１２１〜１２３が選択したシンボル波形がｗ１とｗ２であると推定できる。また、中継局１２４の相関信号ｃ１には、参照タイミングと同位相のピーク（実線）が出力されている。これにより、中継局１２４は、シンボル波形ｗ１において、遅延量０が選択されていると推定することができる。さらに、中継局１２４の相関信号ｃ１には、参照タイミングに対してＴだけ遅れたピーク（点線）が出力されている。これにより、中継局１２４は、シンボル波形ｗ１において、遅延量Ｔが選択されていると推定することができる。また、中継局１２４の相関信号ｃ２には、参照タイミングに対してＴだけ遅れたピーク（実線）が出力されている。これにより、中継局１２４は、シンボル波形ｗ２において、遅延量Ｔが選択されていると推定することができる。以上より、中継局１２４は、中継局１２１〜１２３によって選択された組み合わせが（シンボル波形ｗ１、遅延量０）、（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）、（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ）であると推定することができる。そして、中継局１２４は、推定した組み合わせとは異なる組み合わせ（シンボル波形ｗ２、遅延量０）を選択する。

このように、各中継局１２１〜１２４が互いに異なるプリアンブルを選択した場合には、各中継局１２１〜１２４は、互いに異なる組み合わせを選択することができる。これにより、確実に４ブランチのパスダイバーシチ効果が得られる。なお、仮に、図９において、中継局１２３と中継局１２４が同じ長さのプリアンブル（例えば、最も短いプリアンブル）を選択したとする。この場合、中継局１２３および中継局１２４は、中継局１２１および中継局１２２が選択した組み合わせを推定する。また、中継局１２３および中継局１２４は、推定した組み合わせとは異なる組み合わせの中から、ランダムに組み合わせを選択する。したがって、中継局１２３と中継局１２４が同じ長さのプリアンブルを選択した場合であっても、４ブランチのパスダイバーシチ効果を得られる可能性がある。

なお、図９の例では、参照タイミングを用いて遅延量を推定したが、これに限定されない。遅延量０か遅延量Ｔかは、送信局からのパケットを受信完了したタイミングｔ１と相関信号のピークが出力されるタイミングとの時間差を測定することで推定することができる。例えば、相関信号のピークが出力されるタイミングとｔ１との時間差を、当該相関信号のピークが出力されるタイミングの周期で除算する。この除算した結果のうち、割り切れない数（余り）が遅延量に応じた値となる。よって、この余りを求めることで、遅延量を推定することができる。

また、図９の例では、参照タイミングの位相は遅延量０の場合の相関信号と同位相になるようにしてあるが、これに限定されない。それぞれの遅延量に対して、相関信号のピークが出力されるタイミングと参照タイミングとの位相関係をあらかじめ把握しておけば、参照タイミングの位相は、遅延量０の場合の相関信号と同位相にする必要はない。

次に、図１０を参照して、パスダイバーシチ効果が得られる確率の計算結果を示す。なお、図１０において、一番左の列は、各中継局１２１〜１２４が選択する各ＰＲ長の選択パターンを、８通りに場合分けした列である。（ａ）の列は、（１）〜（８）の各パターンとなる確率を求めた列である。（ｂ）〜（ｅ）の各列は、（１）〜（８）の各パターンとなった場合に、１〜４ブランチのパスダイバーシチ効果が得られる確率をそれぞれ求めたものである。一番下の行の平均確率は、（ａ）列と（ｂ）〜（ｅ）列の確率を乗算して平均化したものである。また図１０では、例えば、最大有効ブランチ数が４（例えば、２通りのシンボル波形と、２通りの遅延量とから選択される場合の最大有効ブランチ数）、ＰＲ長が４種類、中継局が４局の場合に、パスダイバーシチ効果が得られる確率を計算している。

（１）は、全ての中継局１２１〜１２４が同じＰＲ長を選択したパターンを示す。ここで、４局が同じＰＲ長を選択するパターンは、４通りある。また、（１）において、各ＰＲ長は同じ長さであるので、各中継局１２１〜１２４は中継パケットを同時に送信する。このため、各中継局１２１〜１２４は、送信パラメータの推定を行うことができないので、ランダムに送信パラメータの組み合わせを決定する。よって、送信パラメータの組み合わせの選択パターンについて、起こりうるパターンは４^４通り（２５６通り）である。よって、（１）となる確率は、（１）の（ａ）の欄に示すように、４／２５６（＝１／６４）となる。また（１）の場合において、（ｂ）の１ブランチとなる確率は１／６４であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は２１／６４であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は９／１６であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は３／３２である。例えば（ｂ）において、１種類の送信パラメータの組み合わせを各中継局１２１〜１２４が選択するパターンは１通りであり、送信パラメータが４つある。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は、４／２５６（＝１／６４）となる。また（ｃ）において、２種類の送信パラメータを各中継局１２１〜１２４が選択するパターンは、全部で１４通りである。よって、（ｃ）の２ブランチとなる確率は、６×１４／２５６＝２１／６４となる。

（２）は、中継局１２１〜１２４のうち、３局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、長ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を残りの１局が選択した場合のパターンを示す。（２）となる確率は、（２）の（ａ）の欄に示すように、３／３２となる。（２）の場合、短ＰＲを選択した１局が、他の３局が選択した送信パラメータを推定できるので、必ず２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は１／６４であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は９／１６であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は３／８である。

（３）は、中継局１２１〜１２４のうち、２局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、長ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を残りの２局が選択した場合のパターンを示す。（３）となる確率は、（３）の（ａ）の欄に示すように、９／６４となる。（３）の場合、短ＰＲを選択した２局が、他の２局が選択した送信パラメータを推定できるので、必ず２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は１／１２であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は１３／２４であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は３／８である。

（４）は、中継局１２１〜１２４のうち、１局がＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、長ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を残りの３局が選択した場合のパターンを示す。（４）となる確率は、（４）の（ａ）の欄に示すように、３／３２となる。（４）の場合、短ＰＲを選択した３局が、他の１局が選択した送信パラメータを推定できるので、必ず２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は１／９であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は２／３であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は２／９である。

（５）は、中継局１２１〜１２４のうち、２局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、他の１局が長ＰＲより短いＰＲ長（中ＰＲ）を選択し、残りの１局が中ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を選択した場合のパターンを示す。（５）となる確率は、（５）の（ａ）の欄に示すように、３／１６となる。（５）の場合、中ＰＲを選択した１局が、長ＰＲを選択した２局の送信パラメータを推定できる。また、短ＰＲを選択した１局が、長ＰＲを選択した２局と中ＰＲを選択した１局の送信パラメータを推定できる。これにより、（５）の場合、必ず３ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は０であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は１／４であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は３／４である。

（６）は、中継局１２１〜１２４のうち、１局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、他の２局が長ＰＲより短いＰＲ長（中ＰＲ）を選択し、残りの１局が中ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を選択した場合のパターンを示す。（６）となる確率は、（６）の（ａ）の欄に示すように、３／１６となる。また、（６）の場合、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は０であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は１／３であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は２／３である。また、（７）は、中継局１２１〜１２４のうち、１局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、他の１局が長ＰＲより短いＰＲ長（中ＰＲ）を選択し、残りの２局が中ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を選択した場合のパターンを示す。（７）となる確率は、（７）の（ａ）の欄に示すように、３／１６となる。また、（７）の場合、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は０であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は１／２であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は１／２である。また、（８）は、各中継局１２１〜１２４が互いに異なるＰＲ長を選択したパターンを示す。（８）となる確率は、（８）の（ａ）の欄に示すように、３／３２となる。（８）の場合、各中継局１２１〜１２４が互いに異なるＰＲ長を選択しているので、必ず４ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。

また、図１０に示す平均確率において、例えば、最大有効ブランチ数に等しい４ブランチのパスダイバーシチ効果が得られる確率は、「３４６１／６１４４＝０．５６３３・・・」となる。つまり、半分以上の確率で最大有効ブランチ数に等しいパスダイバーシチ効果が得られることがわかる。また、２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる確率は、「４０７／１２２８８＋４１３／１０２４＋３４６１／６１４４＝０．９９９７・・・」と高い確率となる。したがって、本実施形態に係る無線伝送システム１では、ほぼ確実に２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られるといえる。

以上のように、本実施形態では、各中継局１２１〜１２４が異なる長さのＰＲ長を選択するように処理を行っている。これにより、例えば、中継局１２１が選択したＰＲ長が中継局１２２の選択したＰＲ長よりも長い場合、中継局１２２は、中継パケットを送信するまでの間に、中継局１２１の中継パケットを受信することができる。そして、中継局１２２は、中継局１２１の中継パケットのプリアンブルに基づいて、中継局１２１が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定し、推定した組み合わせとは異なる組み合わせを選択することができる。これにより、本実施形態によれば、各中継局１２１〜１２４が互いに異なるシンボル波形と遅延量の組み合わせで中継パケットを送信する確率を高めることができる。その結果、受信局１３においてパスダイバーシチ効果を得ることが可能となる。また、本実施形態によれば、最大有効ブランチ数に等しいパスダイバーシチ効果を得る可能性を向上させることができ、無線伝送システム１の有するパスダイバーシチ効果を最大限に発揮することができる。

なお、上述では、プリアンブル選択部２６が選択するＰＲ長は、図２に示すように、予め決められた４種類の長さ（プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４の長さ）の中から選択されるとしたが、ＰＲ長の種類は４種類に限られない。ＰＲ長の種類は、３種類以下でもよいし、５種類以上でもよい。各中継局１２１〜１２４がより多くの、長さの異なるＰＲ長を選択できるようにすることで、各中継局１２１〜１２４が選択するＰＲ長が互いに異なる確率が高くなる。これにより、他の中継局が選択した送信パラメータと異なる送信パラメータを選択する確率が高くなり、最大有効ブランチ数に等しいパスダイバーシチ効果を得る可能性が向上する。また、プリアンブル選択部２６が選択するＰＲ長を極端に長くすると、情報データではないプリアンブル部分が増大することになるので、伝送効率が低下する。したがって、ＰＲ長の上限値は適切な長さに設定するのがよい。また、プリアンブル選択部２６が選択するＰＲ長は、あらかじめ決められた範囲内でランダムに選択してもよい。例えば、最短のＰＲ長を３２シンボル長、最長のＰＲ長を６４シンボル長とした場合、プリアンブル選択部２６は、シンボル長単位で任意のＰＲ長（３２、３３、３４、〜、６３、６４の中の任意のＰＲ長）を選択することになる。

なお、上述では、プリアンブルのデータ列が１種類であるとした。したがって、上述では、１種類のプリアンブルのデータ列を２種類のシンボル波形ｗ１およびｗ２で変調することで、２種類のプリアンブルの波形が得られていた。つまり、シンボル波形の種類数と、プリアンブルの波形の種類数とが１対１の関係にあった。これに対し、送信パラメータの種類数とプリアンブル波形の種類数を１対１に対応させてもよい。つまり、上述では送信パラメータが４種類（（シンボル波形ｗ１、遅延量０）、（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）、（シンボル波形ｗ２、遅延量０）、（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ））ある例を示したが、それぞれの送信パラメータに対して４種類のプリアンブル波形を対応させてもよい。プリアンブルの波形を４種類にするには、プリアンブルのデータ列を１種類とし、シンボル波形の種類を４種類とする方法と、プリアンブルのデータ列を２種類とし、シンボル波形の種類を２種類とする方法がある。例えば、プリアンブルのデータ列を「１０１０…」と「１１００…」の２種類を用意しておき、それぞれのデータ列をシンボル波形ｗ１、ｗ２で変調する。これにより、４種類の異なるプリアンブル波形を生成することができる。ここでは、４種類のプリアンブル波形をプリアンブル波形ｐｗＡ〜ｐｗＤとする。また、プリアンブル波形ｐｗＡおよびｐｗＢは、シンボル波形ｗ１に基づく波形とし、プリアンブル波形ｐｗＣおよびｐｗＤは、シンボル波形ｗ２に基づく波形とする。なお、プリアンブルのデータ列を２種類とする場合、プリアンブル選択部２６がＰＲ長を選択するとともに、プリアンブルのデータ列についても選択するようにすればよい。このとき、送信パケット処理部２７は、他局宛パケットである送信パケットに含まれるプリアンブルのデータ列を、プリアンブル選択部２６が選択したデータ列を有するプリアンブルに入れ替える。

このようにして得られた４種類のプリアンブル波形ｐｗＡ〜ｐｗＤを、それぞれ４種類の送信パラメータ（シンボル波形ｗ１、遅延量０）、（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）、（シンボル波形ｗ２、遅延量０）、（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ）と１対１に対応付けておく。例えば、送信パラメータとして（シンボル波形ｗ１、遅延量０）を選択した場合には、プリアンブル波形ｐｗＡをもつプリアンブルでパケットを生成し、プリアンブルより後ろの部分については、シンボル波形ｗ１でデータを変調する。

ここで、送信パラメータとプリアンブル波形を１対１に対応させる場合、図４に示したシンボル波形／遅延量推定部２８の構成は図１１に示すシンボル波形／遅延量推定部２８ａの構成になる。図１１は、送信パラメータとプリアンブル波形を１対１に対応させる場合のシンボル波形／遅延量推定部２８ａの構成を示すブロック図である。図１１において、シンボル波形／遅延量推定部２８ａは、相関部２８１ａ〜２８１ｄ、参照波形ＲＡ保持部２８２ｃ、参照波形ＲＢ保持部２８２ｄ、参照波形ＲＣ保持部２８２ｅ、参照波形ＲＤ保持部２８２ｆ、および、タイミング判定部２８３ｃにより構成される。相関部２８１ａ〜２８１ｄは、図４に示した相関部２８１ａ、２８１ｂと同じ機能を有する。参照波形ＲＡ保持部２８２ｃは、プリアンブル波形ｐｗＡの波形データを参照波形ＲＡとして保持している。参照波形ＲＢ保持部２８２ｄは、プリアンブル波形ｐｗＢの波形データを参照波形ＲＢとして保持している。参照波形ＲＣ保持部２８２ｅは、プリアンブル波形ｐｗＣの波形データを参照波形ＲＣとして保持している。参照波形ＲＤ保持部２８２ｆは、プリアンブル波形ｐｗＤの波形データを参照波形ＲＤとして保持している。タイミング判定部２８３ｃは、各相関部２８１ａ〜２８１ｄから出力される相関信号ｃ１〜ｃ４を元に推定結果信号を出力する。どの相関信号ｃ１〜ｃ４にピークが出力されたかで、どの送信パラメータが他の中継局に選択されたかを判断することができる。

上述のように、送信パラメータのうちのシンボル波形と、プリアンブル波形とが１対１に対応する場合、実質的には、２つの相関信号ｃ１およびｃ２それぞれに対してピークが出力されるか否かと、相関信号ｃ１およびｃ２にピークが出力されるタイミングとによって、シンボル波形と遅延量を推定していた。これに対し、送信パラメータとプリアンブル波形が１対１に対応する場合、４つの相関信号ｃ１〜ｃ４それぞれにピークが出力されるか否かのみで、シンボル波形と遅延量を推定することができる。これにより、２つの相関信号ｃ１およびｃ２を用いて推定する場合に比べて、推定の精度を上げることができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明における第２の実施形態に係る無線伝送システム２について説明する。第１の実施形態では、送信局１１が最初に送信パケットを送信した後は、各中継局１２１〜１２４のみが中継パケットを送信していた。これに対し、本実施形態では、各中継局１２１〜１２４が中継パケットを送信する際に、送信局１１も中継パケットを送信することを特徴とする。なお、第１の実施形態に係る送信局１１と区別するために、本実施形態に係る送信局の参照符号を１１ａとしている。

図１２は、第２の実施形態に係る無線伝送システム２の構成を示す図である。図１２に示す無線伝送システム２の構成は、図１に示した構成に対し、送信局１１が送信局１１ａに入れ代わった点で異なる構成である。それ以外の構成については、図１に示した構成と同様であるため、図１と同様の符号を付し、説明を省略する。図１２において、点線矢印は、送信局１１ａが１回目に送信した送信パケットが、各中継局１２１〜１２４において受信されることを示している。また実線矢印は、各中継局１２１〜１２４が中継パケットを送信すると共に、送信局１１ａも中継パケットを再送することを示している。つまり、送信局１１ａは、送信パケットを送信する場合と、中継パケットを送信する場合の２回、送信処理を行っている。

送信局１１ａは、送信パケットを送信した後、中継パケットを送信するための基準タイミングを算出する。基準タイミングは、送信パケットを送信したタイミングに、各中継局１２１〜１２４までの伝搬時間および所定の待ち時間を加算したタイミングとなる。本実施形態では、送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４の間の伝搬時間は無視できる程度に小さいものとして説明する。したがって、送信局１１ａは、送信パケットを送信したタイミングから所定の待ち時間経過後を基準タイミングとして算出する。なお、所定の待ち時間は、各中継局１２１〜１２４が基準タイミングを決定するための所定時間に等しいものとする。送信局１１ａは、中継パケットを送信する際、各中継局１２１〜１２４と同様に、複数のＰＲ長の中から１つのＰＲ長をランダムに選択する。そして、送信局１１ａは、各中継局１２１〜１２４が送信した中継パケットに基づいて、各中継局１２１〜１２４が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。そして、送信局１１ａは、推定されたシンボル波形と遅延量の組み合わせとは異なる組み合わせを選択する。

図１３は、第２の実施形態に係る送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。図９に示した処理の概要とは、送信局１１ａが中継パケットを送信している点と、参照タイミングや各相関信号を省略している点だけが異なる。よって、各中継局１２１〜１２４の処理については説明を省略する。図１３において、送信局１１ａは、２番目に短いプリアンブル長を選択している。したがって、送信局１１ａは、中継局１２１の送信した中継パケットのプリアンブル（ＰＲ）部分から、中継局１２１が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。そして、送信局１１ａは、中継局１２１とは異なるシンボル波形と遅延量の組み合わせ（図１３では、シンボル波形ｗ２、遅延量０）を選択し、選択した組み合わせに基づいて中継パケットを生成する。送信局１１ａは、自身が決定した再送信開始タイミングで、生成した中継パケットを送信する。再送信開始タイミングの決定方法は、各中継局１２１〜１２４の送信開始タイミングと同様の方法を用いる。

以上のように、本実施形態によれば、各中継局１２１〜１２４が中継パケットを送信する際に、送信局１１ａも中継パケットを送信する。これにより、中継パケットを送信する無線局の数が増加することとなり、より高い確率でパスダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、図１３において、中継局１２４は、最も短いプリアンブル長を選択している。したがって、中継局１２４は、送信局１１ａおよび中継局１２１〜１２３が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。このとき、図１３に示すように、送信局１１ａおよび中継局１２１〜１２３によって、全てのシンボル波形と遅延量の組み合わせが選択されている。したがって、中継局１２４は、推定処理によって全てのシンボル波形と遅延量の組み合わせが選択されていることを認識する。このとき、中継局１２４は、ランダムにシンボル波形と遅延量の組み合わせを１つ選択してもよい。あるいは、中継局１２４は、全てのシンボル波形と遅延量の組み合わせが選択されていることを認識した場合、中継パケットの送信を行わないようにしてもよい。この場合の具体的な処理としては、中継局１２４において、シンボル波形／遅延量選択部２９は、予め記憶された複数の組み合わせの全てが、シンボル波形／遅延量推定部２８において推定された組み合わせのいずれかに該当する場合、選択処理を中止する。このとき、シンボル波形／遅延量選択部２９は、変調部３１に選択中止信号を出力する。変調部３１は、選択中止信号が入力された場合、送信タイミング制御部３０から送信開始信号が入力されても、変調処理を行わないように動作する。送信局１１ａおよび中継局１２１〜１２３の４局で送信した中継パケットによって、すでに最大有効ブランチ数（＝４）に等しいパスダイバーシチ効果が得られているので、中継局１２４が中継パケットを送信しなくても、パスダイバーシチ効果の大きさにはさほど影響はない。ただし、中継局１２４が中継パケットを送信することで、受信局１３における受信電力は増大する。このため、中継局１２４が中継パケットを送信することで、受信電力の増大による伝送特性が改善されるという効果がある。一方で、中継局１２４が中継パケットを送信することを中止する場合、中継局１２４の消費電力を低減できるという効果がある。

（第３の実施形態）
以下、本発明における第３の実施形態に係る無線伝送システム３について説明する。第２の実施形態では、送信局１１ａは、送信パケットと中継パケットを送信していた。これに対し、本実施形態では、送信局１１ａは、中継パケットを送信する際に、各中継局１２１〜１２４が選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせとは異なるシンボル波形と遅延量の組み合わせを選択して中継パケットを送信することを特徴とする。なお、本実施形態に係る無線伝送システム３の構成は、第２の実施形態と同様であるため、図１２を援用する。また、各中継局１２１〜１２４および受信局１３の動作は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

送信局１１ａは、送信パケットを送信した後、再送信開始タイミングで中継パケットを送信する。再送信開始タイミングは、基準タイミングから、選択した遅延量だけ遅延させたタイミングである。このとき、送信局１１ａは、各中継局１２１〜１２４が選択可能なシンボル波形と遅延量の組み合わせとは異なるシンボル波形と遅延量の組み合わせを選択し、選択した組み合わせに基づいて中継パケットを生成する。送信局１１ａは、自身が決定した再送信開始タイミングで、生成した中継パケットを送信する。

ここで、シンボル波形と遅延量の組み合わせが、２種類のシンボル波形ｗ１、ｗ２と、２種類の遅延量０、Ｔとからなる場合を例に説明する。例えば、送信局１１ａが選択可能なシンボル波形と遅延量の組み合わせを、シンボル波形ｗ１と遅延量０と設定しておく。また、各中継局１２１〜１２４が選択可能なシンボル波形と遅延量の組み合わせを、シンボル波形ｗ１と遅延量Ｔ、シンボル波形ｗ２と遅延量０、シンボル波形ｗ２と遅延量Ｔの３つと設定しておく。つまり、送信局１１ａでは、シンボル波形ｗ１と遅延量０の組み合わせが選択され、各中継局１２１〜１２４ではシンボル波形ｗ１と遅延量Ｔ、シンボル波形ｗ２と遅延量０、シンボル波形ｗ２と遅延量Ｔの３つの組み合わせのうちの少なくとも１つが選択されることとなる。したがって、本実施形態では、確実に２ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることができる。なお、この場合、送信局１１ａでは、予め設定された組み合わせ（シンボル波形ｗ１と遅延量０）を用いて、中継パケットを受信局１３に送信することとなる。つまり、この場合、送信局１１ａでは、各中継局１２１〜１２４が選択した組み合わせを推定する必要がない。また、送信局１１ａが中継パケットを送信する際には、長いプリアンブルを用いて送信する必要がない。これは、送信局１１ａが選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを、各中継局１２１〜１２４に推定させる必要が無いからである。したがって、送信局１１ａは、最も短いＰＲ長を選択してもよい。この場合、送信局１１ａの中継パケットは、各中継局１２１〜１２４の中継パケットよりも遅いタイミングで送信されることとなる。これにより、各中継局１２１〜１２４の送信パラメータの推定に与える影響を少なくすることができる。

以上のように、本実施形態では、送信局１１ａが中継パケットを送信する場合に、送信局１１ａが選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせと、各中継局１２１〜１２４が選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせとを予め分けておく。これにより、本実施形態では、確実に２ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることができる。さらに、送信局１１ａが選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせを１つに限定しておけば、各中継局１２１〜１２４が選択できる送信パラメータが増えることとなる。これにより、パスダイバーシチ効果が得られる確率をさらに高めることができる。

なお、上述では、一例として、送信局１１ａが所定の組み合わせを１つ選択する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４が選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせを、シンボル波形で分けておいてもよいし、遅延量で分けておいてもよい。前者の場合、送信局１１ａは所定のシンボル波形を選択し、各中継局１２１〜１２４は送信局１１ａが選択するシンボル波形以外のシンボル波形を選択するように設定しておく。また遅延量については、送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４は、どれでも選択できるように設定しておく。この場合、送信局１１ａと各中継局１２１〜１２４とは、互いに同じ遅延量を選択する可能性はあるが、必ず異なるシンボル波形を選択できる。これにより、確実に２ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることができる。また、後者の場合、送信局１１ａは所定の遅延量を選択し、各中継局１２１〜１２４は送信局１１ａが選択する遅延量以外の遅延量を選択するように設定しておく。またシンボル波形については、送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４は、どれでも選択できるように設定しておく。この場合、送信局１１ａと各中継局１２１〜１２４とは、互いに同じシンボル波形を選択する可能性はあるが、必ず異なる遅延量を選択できる。これにより、確実に２ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
以下、本発明における第４の実施形態に係る無線伝送システム４について説明する。第１の実施形態では、各中継局１２１〜１２４は、他の中継局から送信された中継パケットが入力される度に、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定していた。これに対し、本実施形態では、各中継局１２１〜１２４は、自局が受信した送信パケットを送信した送信局１１が過去に受信した送信局と同じである場合、推定を行わずに、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを用いることを特徴とする。

図１４は、第３の実施形態に係る無線局の構成を示す図である。図１４に示す無線局の構成は、図３に示した無線局の構成に対し、自局宛パケット判定部２４がアドレス判定部３２に入れ代わった点で異なる構成である。それ以外の構成については、図３に示した構成と同様であるため、図３と同一の符号を付し、説明を省略する。なお、処理については、シンボル波形／遅延量選択部２９およびプリアンブル選択部２６の処理が図３に示した無線局の処理と異なる。

アドレス判定部３２は、図１に示した自局宛パケット判定部２４の処理に加えて、さらに、受信中の送信パケットから送信元アドレスを検出する。そして、アドレス判定部３２は、検出した送信元アドレスをシンボル波形／遅延量選択部２９に出力する。シンボル波形／遅延量選択部２９には、過去に受信した送信局１１を示す送信元アドレスと、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせとが対応付けされた対応情報がさらに記憶されている。シンボル波形／遅延量選択部２９は、対応情報を参照して、アドレス判定部３２で検出された送信元アドレスが過去に受信した送信局１１と一致するか否かを判断する。検出された送信元アドレスが過去に受信した送信局１１と一致する場合、シンボル波形／遅延量選択部２９は、対応情報を参照して、検出された送信元アドレスと対応するシンボル波形と遅延量の組み合わせを選択する。なお、対応情報は、過去に受信した送信局１１を示す送信元アドレスと、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせとの対応を少なくとも１つ含む情報であればよい。また、シンボル波形／遅延量選択部２９は、送信パケットを受信する度に対応情報を更新するようにしてもよい。また、シンボル波形／遅延量選択部２９は、第１の実施形態におけるシンボル波形／遅延量選択部２９に対し、対応情報がさらに記憶される点と、対応情報を用いた処理をさらに行う点で異なる。

次に、図１５を参照して、第４の実施形態に係る無線局の動作について説明する。図１５は、第４の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャートである。なお、図１５に示すＡは、図７に示したＡに接続されるものである。図１５に示すＡより前の処理は、図７に示した処理と同様である。図７において、受信されたパケットが他局宛パケットである判断された場合（ステップＳ１６でＮｏ）、処理はＡを介して図１５のステップＳ３０に進む。図１５において、シンボル波形／遅延量選択部２９は、対応情報を参照して、アドレス判定部３２で検出された送信元アドレスが過去に受信した送信局１１と一致するか否かを判断する（ステップＳ３０）。検出された送信元アドレスが過去に中継した送信局１１と一致する場合（ステップＳ３０でＹｅｓ）、シンボル波形／遅延量選択部２９は、対応情報を参照して、検出された送信元アドレスと対応するシンボル波形と遅延量の組み合わせを選択する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１の次に、送信タイミング制御部３０は、自局宛パケット判定部２４から出力された受信完了信号に基づいて、基準タイミングを決定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２の次に、プリアンブル選択部２６は、所定のＰＲ長を選択する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の次に、送信パケット処理部２７は、他局宛パケットである送信パケットに含まれるプリアンブルを、ステップＳ３３で選択されたＰＲ長を有するプリアンブルに入れ替えることで、中継パケットを生成し、生成した中継パケットを保存する（ステップＳ３４）。

一方、検出された送信元アドレスが過去に受信した送信局１１と一致しない場合（ステップＳ３０でＮｏ）、処理はステップＳ１８に進む。ステップＳ１８〜Ｓ２６は、図８に示したステップＳ１８〜Ｓ２６と同じ処理であるため、説明を省略する。ステップＳ３４の次に、送信タイミング制御部３０は、基準タイミングと、ステップＳ３３で選択されたＰＲ長と、ステップＳ３１、Ｓ２２、またはＳ２６で選択された遅延量と、プリアンブル選択部２６が選択し得る複数のＰＲ長のうちの最も短いＰＲ長と用いて、送信開始タイミングを決定する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５の次に、送信タイミング制御部３０は、送信開始タイミングになったか否かを判断する（ステップＳ３６）。ステップＳ３６において送信開始タイミングになったと判断された場合、変調部３１は、ステップＳ２０またはＳ３４で保存された中継パケットを送信パケット処理部２７から読み出し、ステップＳ３１、Ｓ２２、またはＳ２６で選択されたシンボル波形で変調し、変調ベースバンド信号として出力する。変調ベースバンド信号は、ＲＦ部２２においてＲＦ帯の信号に周波数変換された後、アンテナ２１から送信される（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の次に、シンボル波形／遅延量選択部２９は、ステップＳ２６で選択されたシンボル波形および遅延量を記憶する（ステップＳ３８）。

なお、ステップＳ３３で選択された所定のＰＲ長は、いずれの長さであってもよい。例えば、図２に示したプリアンブル長の中で最も短いプリアンブル長を選択した場合、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する場合に比べて、送信局１１から受信局１３までの中継時間を短縮することができる。

次に、図１６を参照して、第４の実施形態に係る送信局１１および各中継局１２１〜１２４の処理例について説明する。図１６は、第４の実施形態に係る送信局１１および各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。図１６において、送信パケットＣ１は、送信局１１から１回目に送信された送信パケットである。送信パケットＣ２は、送信局１１から２回目に送信された送信パケットである。ここで、送信パケットＣ１が送信された場合の処理は、図９で説明した処理と同様であるため、説明を省略する。２回目に送信局１１から送信パケットＣ２が送信された場合、各中継局１２１〜１２４は、前回受信した送信局１１から送信パケットが送信されたことを認識する。各中継局１２１〜１２４は、シンボル波形と遅延量の組み合わせの推定を行わずに、前回選択した組み合わせに従って中継パケットを送信する。図１６では、中継局１２１はシンボル波形ｗ１と遅延量０を選択し、中継局１２２はシンボル波形ｗ１と遅延量Ｔを選択し、中継局１２３はシンボル波形ｗ２と遅延量Ｔを選択し、中継局１２４はシンボル波形ｗ２と遅延量０を選択する。さらに、各中継局１２１〜１２４は、選択可能なＰＲ長のうち、最も短いＰＲ長を選択している。

以上のように、本実施形態によれば、シンボル波形／遅延量選択部２９には、過去に受信した送信局１１を示す送信元アドレスと、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせとが対応付けされた対応情報が記憶されている。これにより、各中継局１２１〜１２４は、自局が受信した送信パケットを送信した送信局１１が過去に受信した送信局と同じである場合、推定を行わずに、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを用いることができる。

なお、上述した各実施形態においては、送信パラメータが、２種類のシンボル波形（シンボル波形ｗ１、ｗ２）と２種類の遅延量（遅延量０、Ｔ）とで構成される場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、送信パラメータは、３種類以上のシンボル波形と３種類以上の遅延量とで構成されてもよい。一般的に、送信パラメータがｋ種類のシンボル波形と、ｍ種類の遅延量とで構成される場合には、最大有効ブランチ数は（ｋ×ｍ）になる。なお、パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータは、複数種類のシンボル波形と、１種類の遅延量とで構成されてもよい。この場合、パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータは、複数種類のシンボル波形のみとなる。なお、パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータは、１種類のシンボル波形と、複数種類の遅延量とで構成されてもよい。この場合、パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータは、複数種類の遅延量のみとなる。パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータとして複数種類のシンボル波形を用いる場合には、互いに相関の低いシンボル波形を用いればよい。また、複数種類の遅延量を用いる場合には、各遅延量の差が遅延分解能以上となり、かつ、最大の遅延量と最小の遅延量との差が遅延上限以下となるように遅延量を設定すればよい。

なお、上述した各実施形態においては、上記（Ｅ）のシステムを適用した場合を例に説明したが、これ以外のシステムを用いてもよい。これ以外のシステムを適用する場合には、適用するシステムに応じた変調部３１と復調部２３を用いればよい。このため、変調部３１と復調部２３以外の構成は図３に示す無線局の構成をそのまま援用することができる。例えば、上記（Ｅ）に示したシステムは、上記（Ａ）に示したスペクトル拡散方式の１つであるＤＳＳＳ方式の原理を利用したシステムである。このため、ＤＳＳＳ方式の拡散方法、および逆拡散方法を変えることで、同じスペクトル拡散方式である、ＦＨＳＳ方式、ＴＨＳＳ方式へも適用することが可能である。

また、送信パラメータとして遅延量のみを用いる場合、上記（Ｂ）のシステムを適用することも可能である。ＯＦＤＭ方式を用いる場合、各遅延量差を複数のサブキャリアを含む周波数帯域幅の逆数以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差をガード区間長未満となるようにすればよい。また、上記（Ｃ）のシステムを適用することも可能である。ＰＳＫ−ＶＰ方式、ＰＳＫ−ＲＺ方式を用いる場合、各遅延量差を遅延分解能であるシンボル長の数分の１以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差を１シンボル長未満となるように、中継局が選択できる遅延量を設定すればよい。また、ＤＳＫ方式を用いる場合、各遅延量差を遅延分解能であるシンボル長の数分の１以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差を０．５シンボル長未満となるようにすればよい。また、上記（Ｄ）のシステムを適用することも可能である。等化器を用いる場合、各遅延量差を１シンボル長以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差をタップ数で決まる遅延上限以下となるようにすればよい。

なお、上記（Ｆ）のシステムを適用することも可能である。上記（Ｆ）のシステムを適用した場合の変調部３１の構成を図１７に示す。図１７は、上記（Ｆ）のシステムに適用した場合の変調部３１の詳細な構成を示すブロック図である。図１７において、変調部３１は、読み出し制御部３１２と、波形１生成部３１８ａ、波形２生成部３１８ｂ、セレクタ３１９、およびＤ／Ａ変換器３１７により構成される。なお、波形生成部の数は、無線伝送システムで用いられるシンボル波形の数に対応する。

読み出し制御部３１２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３１２は、送信開始信号を受け取ると、カウンタ値に基づいて、送信パケットまたは中継パケットを読み出すためのデータ読み出しクロックを生成する。読み出し制御部３１２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２７に渡す。送信パケット処理部２７は、受け取ったデータ読み出しクロックにしたがって、送信パケットまたは中継パケットを読み出して変調部３１の読み出し制御部３１２に渡す。読み出し制御部３１２は、送信パケット処理部２７から送信パケットまたは中継パケットを受け取ると、送信パケットまたは中継パケットに対して差動符号化を行う。そして、読み出し制御部３１２は、波形生成部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を生成する。アドレス信号は、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂに出力される。

波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂは、送信パケットまたは中継パケットに応じたシンボル波形のデータを、入力されたアドレス信号に基づいて波形メモリから読み出す。これにより、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂは、差動符号化したデータに対して位相変調した、変調ベースバンド信号を生成する。なお、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂの波形メモリには、予め、それぞれ別々のシンボル波形のデータが格納されている。波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂに格納するシンボル波形のデータについては、後で詳述する。セレクタ３１９は、シンボル波形／遅延量選択部２９から出力されたシンボル波形選択信号にしたがって、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂが出力する信号のうち、いずれかを選択してＤ／Ａ変換器３１７へ出力する。Ｄ／Ａ変換器３１７は、セレクタ３１９から出力される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１８は、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂが記憶するシンボル波形の位相遷移の一例を示した模式図である。例えば、波形１生成部３１８ａが任意のシンボルとして記憶するシンボル波形ｗ１の位相遷移は、図１８における実線で示されるようになる。１シンボル長Ｔにおいて、シンボル波形ｗ１の位相遷移は、位相について時間方向に増加傾向にある。また、シンボル波形ｗ１において、位相の時間変化量は非負であり、かつ、位相の時間変化量の絶対値は、シンボル波形の前半は減少傾向にあり、後半は増加傾向にある。また例えば、波形２生成部３１８ｂが任意のシンボルとして記憶するシンボル波形ｗ２の移相遷移は、図１８における点線で示されるようになる。１シンボル長Ｔにおいて、シンボル波形ｗ２の移相遷移は、位相について時間方向に減少傾向にある。また、位相の時間変化量は非正であり、かつ、位相の時間変化量の絶対値はシンボル波形の前半は減少傾向にあり、後半は増加傾向にある。なお、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂが記憶するシンボル波形としては、互いに相関の低いシンボル波形であれば、この２つに限られない。また、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂが３つ以上の互いに相関の低いシンボル波形を記憶して用いることも可能である。

以上のように、図１７に示す変調部３１は、送信開始信号を受け取ってから、シンボル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。また、図１７に示す変調部３１は、複数の波形生成部（波形１生成部３１８ａ、波形２生成部３１８ｂ）を備えることで、シンボル波形選択信号に応じて、所望のシンボル波形で変調された変調ベースバンド信号を生成することができる。

図１９は、上記（Ｆ）に示したパスダイバーシチのシステムを用いた場合の復調部２３の構成を示すブロック図である。図１９に示す復調部２３は、遅延検波部２３７、検波後フィルタ２３８、データ判定部２３９により構成される。遅延検波部２３７は、受信ベースバンド信号を遅延検波する。検波後フィルタ２３８は遅延検波した信号を合成し、検波信号を出力する。データ判定部２３９は、検波信号を判定して復調データを出力する。複数の送信局から互いに異なる位相冗長波形で変調された信号が送信された場合に、図１９に示す復調部２３で復調することで、正しく復調できる理由を以下に説明する。受信局には、複数の異なる位相冗長波形が重なった信号が入力される。このとき、隣接するシンボルでも同様の重なった信号が得られ、隣接するシンボル間の位相関係は維持される。これにより、この信号に対し、遅延検波を行うことで、隣接するシンボル間の位相差を検出することができる。遅延検波後の信号は、異なる位相冗長波形の重なりによってシンボル内で変動しているが、符号が反転することはない。よって、検波後フィルタ２３８で遅延検波後の信号を合成することで、シンボル内での信号の変動は無くなる。その結果、データ判定部２３９で極性を判定することで復調することができる。このように、図１９に示す復調部２３により、異なる位相冗長波形が重なった信号を正しく復調することができる。

また、フェージング環境下においては、複数の送信局から互いに異なる位相冗長波形で変調された信号が、それぞれ異なるフェージングを受けて、受信される。同位相で重なった場合は信号が強め合い、逆位相で重なった場合には信号が弱め合うので、元の位相冗長波形とは全く別の波形となる。ただし、異なる位相冗長が加わった波形が重なるので、１シンボル内全てにおいて逆位相となって信号が弱め合うことはない。つまり、１シンボル内に必ず同位相または同位相付近になる期間がある。これにより、遅延検波により復調することで正しく復調でき、パスダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、上述した各実施形態では、基準タイミングは、パケットの受信が完了したことを示す受信完了信号に基づいて決定されていたが、基準タイミングを決定する方法はこれに限られない。基準タイミングは、例えば、パケット中のユニークワードが検出された時点を基準にして決定されてもよい。また、無線局間で同期をとるためのビーコン局が存在する場合には、ビーコン局から送信されるビーコンに基づいて、基準タイミングが決定されてもよい。また、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号に含まれる時刻情報や、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が決定されてもよい。

なお、上述した各実施形態では、送信開始タイミングは、送信タイミング制御部３０によって決定されていた。また、送信タイミング制御部３０は、基準タイミング、選択したＰＲ長、選択した遅延量に基づいて、送信開始タイミングを決定していた。この送信開始タイミングを決定することにより、各無線局がパケットを送信するタイミングを所望のタイミングに設定できる。しかしながら、各無線局が送信するタイミングを設定する方法は、これに限定されない。別の方法として、例えば、変調部３１が出力する変調ベースバンド信号に遅延を付加することで、各無線局が送信するタイミングを設定してもよい。

なお、上述した各実施形態に係る無線局を構成す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、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパー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、専用回路また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することが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、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、半導体技術の進歩また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（バイオ技術への適応等）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。

本発明は、無線伝送システムに用いられる無線局であって、設置状況に関わらずパスダイバーシチ効果を発揮させることが可能な無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システム等として有用である。

本発明は、無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システムに関し、より特定的には、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伝送する無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システムに関する。

一般的に、無線通信においては、送信局から送信された電波が複数の伝送路（マルチパス）を経由して受信局に到来することにより、受信局において複数のパス素波が異なる時間に受信されるという状況が生じる。このような状況により、受信局ではマルチパスフェージングが生じてしまう。このため、従来の無線通信においては、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、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、耐マルチパス変調方式等がある。直交周波数分割多重方式は、パケットを、広い帯域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方式である。耐マルチパス変調方式は、伝送シンボル内に位相冗長や振幅冗長を加えることで耐マルチパス性を発揮させる方式である。なお、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、受信局で等化器を用いることによって、耐マルチパス性が発揮される。

スペクトル拡散方式には、さらに、直接拡散方式（ＤＳＳＳ；Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）や、周波数ホッピング方式（ＦＨＳＳ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）、タイムホッピング方式（ＴＨＳＳ；Ｔｉｍｅ Ｈｏｐｐｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）等がある。直接拡散方式は、拡散前のパケットより広い帯域の拡散符号をパケットに掛け合わせて伝送する方式である。周波数ホッピング方式は、パケットの伝送周波数を広い帯域に渡ってホップさせて伝送する方式である。タイムホッピング方式は、パケットを帯域の広いインパルス信号で拡散させて伝送する方式である。

耐マルチパス変調方式には、さらに、凸状の位相冗長を加えるＰＳＫ−ＶＰ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｖａｒｉｅｄ Ｐｈａｓｅ）方式（例えば非特許文献１）、振幅冗長を加えるＰＳＫ−ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式（例えば非特許文献２）、ＤＳＫ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式（例えば非特許文献３）等がある。シングルキャリア変調方式には、例えば、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式や、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式等がある。

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り、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ことができる。

また近年、複数の無線局が互いにパケットを中継し合うことによって無線伝送を行う無線伝送システム（マルチホップシステム）の研究が進められている。従来、この研究において、耐マルチパス性を有する変復調方式を用いた技術が提案されている（例えば、特許文献１など）。以下、図２０を参照して、従来の無線伝送システム９について説明する。図２０は、従来の無線伝送システム９の構成を示した図である。図２０において、無線伝送システム９は、送信局９１、中継局９２１〜９２４、および受信局９３により構成される。送信局９１は、最初にパケットを送信する無線局である。各中継局９２１〜９２４は、送信局９１が送信したパケットを受信局９３まで中継する無線局である。受信局９３は、送信局９１が送信したパケットの最終的な送信先の無線局である。各無線局は、耐マルチパス性を有する変復調方式としてＯＦＤＭ方式を用いている。パケットは、点線矢印が示すように、送信局９１から送信される。送信局９１から送信されたパケットは、各中継局９２１〜９２４においてそれぞれ受信される。各中継局９２１〜９２４は、実線矢印が示すように、受信したパケットを同時に送信する。各中継局９２１〜９２４から送信されたパケットは、受信局９３において受信される。このように、従来の無線伝送システム９では、各中継局９２１〜９２４がパケットを同時に送信することによって、パケット伝送に要する時間を短縮している。ここで、従来の無線伝送システム９に用いられる各無線局は、耐マルチパス性を有する変復調方式としてＯＦＤＭ方式を用いている。このため、受信局９３において、各中継局９２１〜９２４から同時に送信された各パケットの到来時間に差が生じても、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ことができる。
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

ここで、マルチパスを構成する複数のパス素波が受信局に到来する各時間の差（以下、到来時間差と称す）が適度な差である場合には、受信局においてダイバーシチ受信がなされることとなる。このダイバーシチ受信がなされることによって、伝送特性がさらに改善される。以下、このダイバーシチ受信による効果をパスダイバーシチ効果と称す。なお、耐マルチパス性を有する変復調方式として例えばＯＦＤＭ方式を用いた場合、パケットに設定したガード区間においてパス素波成分が吸収されるので、到来時間差の上限はガード区間長となる。また、到来時間差の下限は、複数のサブキャリアを含む周波数帯域幅の逆数程度の時間となる。

しかしながら、従来の無線伝送システム９では、パケットの伝送効率を向上させることのみを目的として提案された技術であり、パスダイバーシチ効果を得ることについては何ら考慮されていなかった。したがって、各無線局の設置状況によっては、パスダイバーシチ効果が得られないという問題があった。以下、パスダイバーシチ効果が得られない設置状況について考える。

パスダイバーシチ効果が得られない設置状況としては、受信局９３からほぼ同じ距離だけ離れた位置に各中継局９２１〜９２４が設置されているという状況が考えられる。この設置状況では、各中継局９２１〜９２４から同時に送信された各パケットの到来時間に差が生じても、各パケットの到来時間差が、複数のサブキャリアを含む周波数帯域幅の逆数程度の時間よりも短くなってしまう場合がある。つまり、各パケットの到来時間差が、パスダイバーシチ効果が得られる到来時間差の下限より短くなってしまう場合がある。したがって、この場合には、パスダイバーシチ効果が得られない。

また、受信局９３からほぼ同じ距離だけ離れた位置に各中継局９２１〜９２４が設置されている状況において、各中継局９２１〜９２４から送信された各パケットが受信局９３において同時に受信されても、各パケットが互いに逆位相の関係になってしまう場合がある。例えば、受信局９３において、中継局９２１から送信されたパケットと中継局９２２から送信されたパケットとが逆位相で同時に受信され、また、中継局９２３から送信されたパケットと中継局９２４から送信されたパケットとが逆位相で同時に受信される場合である。この場合、各パケットの到来時間差が０となり、マルチパスフェージングによる伝送特性の劣化は生じないが、パスダイバーシチ効果も得られない。さらに、中継局９２１から送信されたパケットと中継局９２２から送信されたパケットとが互いに打ち消しあい、また、中継局９２３から送信されたパケットと中継局９２４から送信されたパケットとが互いに打ち消しあってしまうので、受信局９３においてパケットを正しく復調することもできない。

このように、従来の無線伝送システム９では、各無線局の設置状況によっては、パスダイバーシチ効果が得られないという問題があり、さらに、受信局９３においてパケットを正しく復調することができないという問題もあった。

それ故、本発明の目的は、無線伝送システムに用いられる無線局であって、設置状況に関わらずパスダイバーシチ効果を発揮させることが可能な無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システムを提供することである。

本発明は、無線局に向けられており、上記課題を解決するために、本発明に係る無線局は、互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムにおいて、中継局として用いられる無線局であって、送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する受信部と、受信部において受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する送信パラメータ推定部と、送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する送信パラメータ選択部と、受信部において受信された送信局からのパケットを、送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する送信部とを備える。

なお、上記送信パラメータ推定部は、実施形態におけるシンボル波形／遅延量推定部２８に相当し、上記送信パラメータ選択部は、実施形態におけるシンボル波形／遅延量選択部２９に相当する。また、上記送信部は、実施形態における、送信パケット処理部２７、送信タイミング制御部３０、変調部３１、ＲＦ部２２、およびアンテナ２１に相当する。また、上記受信部は、実施形態における、復調部２３、ＲＦ部２２、およびアンテナ２１に相当する。

本発明によれば、送信パラメータ選択部は、他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択し、送信部は、選択した送信パラメータを用いて送信局からのパケットを送信する。これにより、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果が得られることとなる。このように、本発明によれば、中継局が他の中継局とは異なる送信パラメータを用いてパケットを送信することで、各中継局が受信局からほぼ同じ距離だけ離れた位置に設置されている状況であっても、パスダイバーシチ効果を得ることができる。つまり、本発明によれば、設置状況に関わらず、パスダイバーシチ効果を得ることができる。

より好ましくは、送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、送信パラメータ選択部は、予め記憶された複数の送信パラメータの中から、送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択するとよい。

より好ましくは、受信部は、複数の他の中継局からそれぞれ送信されたパケットを受信し、送信パラメータ推定部は、各他の中継局からのパケットに基づいて、各他の中継局が用いた送信パラメータをそれぞれ推定し、送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、送信パラメータ選択部は、複数の送信パラメータの全てが、送信パラメータ推定部において推定された各送信パラメータのいずれかに該当する場合、送信パラメータの選択処理を中止し、送信部は、送信パラメータ選択部において送信パラメータの選択処理が中止された場合、受信局に送信する処理を行わないとよい。これにより、必要以上のパケットを受信局に送信せずに済むこととなり、無線伝送システムにおいて消費電力を低減することができる。

より好ましくは、パケットの先頭部分には、プリアンブルが含まれており、プリアンブルの長さを示すプリアンブル長情報であって、互いに異なる長さを示す複数のプリアンブル長情報が予め記憶されており、当該複数のプリアンブル長情報の中から１つのプリアンブル長情報をランダムに選択するプリアンブル選択部をさらに備え、送信部は、送信局からのパケットを、プリアンブル選択部が選択したプリアンブル長情報が示す長さに応じたタイミングで送信するとよい。これにより、複数の中継局からそれぞれ送信されるタイミングが異なるタイミングとなる場合が生じるので、中継局は、自局よりも先に送信された他の中継局のパケットに基づいて、他の中継局が用いた送信パラメータを推定することができる。

さらに、複数のプリアンブル長情報が示す各長さは、所定範囲内のいずれかの長さであるとよい。これにより、必要以上に冗長なプリアンブルを含むパケットを送信しなくて済む。またさらに、プリアンブル長情報の数は、送信パラメータの種類数と同数、または、送信パラメータの種類数よりも多いとよい。これにより、パスダイバーシチ効果をより高めることができる。

また、より好ましくは、パケットの先頭部分には、プリアンブルが含まれており、プリアンブルのデータ列であって、互いに異なる複数のデータ列が予め記憶されており、当該複数のデータ列の中から１つのデータ列を選択するプリアンブル選択部をさらに備え、送信部は、送信局からのパケットに含まれるプリアンブルをプリアンブル選択部が選択したデータ列を有するプリアンブルに入れ替えて、当該プリアンブルを入れ替えた送信局からのパケットを送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信するとよい。これにより、パスダイバーシチ効果をより高めることができる。

また、より好ましくは、送信パラメータは、送信部から送信されるパケットが受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量、および、送信部が送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形のうちの少なくとも一方で構成されるとよい。

また、より好ましくは、送信パラメータ推定部は、受信部において受信された他の中継局からのパケットが示す波形と所定の波形との相関をとることによって、他の中継局が用いた送信パラメータを推定するとよい。波形で相関をとることにより、受信部で受信された複数のパケットが重畳した場合であっても、それぞれについての送信パラメータを正しく推定することができる。

また、より好ましくは、送信パラメータは、送信部が送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形で構成されており、送信パラメータ推定部は、受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力された場合、他の中継局が用いたシンボル波形が所定の波形に応じたシンボル波形であると推定するとよい。

また、より好ましくは、送信パラメータは、送信部から送信されるパケットが受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量で構成されており、送信パラメータ推定部は、受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力されるタイミングに基づいて、他の中継局が用いた遅延量を推定するとよい。

また、より好ましくは、送信パラメータは、送信部から送信されるパケットが受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量、および、送信部が送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形で構成されており、送信パラメータ推定部は、受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力された場合、他の中継局が用いたシンボル波形が所定の波形に応じたシンボル波形であると推定するとともに、ピークが出力されるタイミングに基づいて他の中継局が用いた遅延量を推定するとよい。

また、本発明は、無線伝送システムにも向けられており、上記課題を解決するために、本発明に係る無線伝送システムは、互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムであって、パケットを送信する送信局と、互いに異なる伝送路を構成し、送信局からのパケットを中継して受信局に送信する複数の中継局と、複数の中継局からそれぞれ送信されたパケットを受信する受信局とを備え、中継局の各々は、送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する第１の受信部と、第１の受信部において受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する第１の送信パラメータ推定部と、第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する第１の送信パラメータ選択部と、第１の受信部において受信された送信局からのパケットを、第１の送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する第１の送信部とを有する。

より好ましくは、送信局は、自局から送信されたパケットに基づいて複数の中継局のうちの少なくとも１つの中継局から送信されたパケットであって、送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する第２の受信部と、第２の受信部において受信された中継局からのパケットに基づいて、当該中継局が用いた送信パラメータを推定する第２の送信パラメータ推定部と、第２の送信パラメータ推定部において推定された中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する第２の送信パラメータ選択部と、自局から送信すべきパケットを、第２の送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する第２の送信部とを有するとよい。

さらに、第１の送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、第１の送信パラメータ選択部は、予め記憶された複数の送信パラメータの中から、第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択し、第２の送信パラメータ選択部には、第１の送信パラメータ選択部に予め記憶された複数の送信パラメータとは異なる送信パラメータであって、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、第２の送信パラメータ選択部は、予め記憶された複数の送信パラメータの中から、第２の送信パラメータ推定部において推定された中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択するとよい。

また、より好ましくは、第１の送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、第１の送信パラメータ選択部は、予め記憶された複数の送信パラメータの中から、第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択し、送信局には、第１の送信パラメータ選択部に予め記憶された複数の送信パラメータとは異なる所定の送信パラメータが予め記憶されており、送信局は、複数の中継局において用いられたパケットを送信した後、自局から送信すべきパケットを、予め記憶された所定の送信パラメータを用いて受信局にさらに送信するとよい。

また、本発明は、無線伝送方法にも向けられており、上記課題を解決するために、本発明に係る無線伝送方法は、互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムにおいて、中継局として用いられる無線局が行う無線伝送方法であって、送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する受信ステップと、受信ステップにおいて受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する送信パラメータ推定ステップと、送信パラメータ推定ステップにおいて推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する送信パラメータ選択ステップと、受信ステップにおいて受信された送信局からのパケットを、送信パラメータ選択ステップにおいて選択された送信パラメータを用いて受信局に送信する送信ステップとを含む。

本発明によれば、設置状況に関わらずパスダイバーシチ効果を発揮させることが可能な無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システムを提供することができる。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。

なお、以下の各実施形態では、本発明に係る無線伝送システムが、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複数の無線局によって構成される場合について説明する。ここで、複数の無線局のうち、最初にパケットを送信する無線局を送信局と称す。また、送信局が送信したパケットの最終的な送信先である無線局を受信局と称す。また、送信局または受信局の通信エリア内に設置された無線局であり、送信局が送信したパケットを受信局まで中継する無線局を中継局と称す。

本発明に係る無線伝送システムの例としては、（Ａ）送信局においてスペクトル拡散方式（例えば、ＤＳＳＳ方式、ＦＨＳＳ方式、ＴＨＳＳ方式など）を用いてパケットが変調され、受信局においてスペクトル拡散方式を用いてパケットが復調されるシステム、（Ｂ）送信局においてＯＦＤＭ方式を用いてパケットが変調され、受信局においてＯＦＤＭ方式を用いてパケットが復調されるシステム、（Ｃ）送信局においてシンボル内に冗長波形を有する耐マルチパス変調方式（例えば、ＰＳＫ−ＶＰ方式、ＰＳＫ−ＲＺ方式、ＤＳＫ方式など）を用いてパケットが変調され、受信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パケットが復調されるシステム、（Ｄ）送信局においてシングルキャリア変調方式（例えば、ＰＳＫ方式、ＱＡＭ方式など）を用いてパケットが変調され、受信局においてタップ付き遅延線を用いた等化器を用いてパケットが復調されるシステム等がある。

さらに、本発明に係る無線伝送システムの例としては、上記（Ａ）および（Ｃ）のシステムの原理を応用したシステムも考えられる。具体的には、上記（Ａ）のシステムを応用したものとして、（Ｅ）複数の送信局の中には、異なる拡散符号（シンボル波形）で拡散する送信局が含まれており、受信局においてＲＡＫＥ受信を行う、つまり、受信局において、複数の拡散符号に対応する逆拡散を施した後、各々の拡散符号を含めてパス素波の合成を行い、パケットを復調するシステムが考えられる。また、上記（Ｃ）のシステムを応用したものとして、（Ｆ）複数の送信局の中には、異なる冗長波形（位相冗長波形や振幅冗長波形などのシンボル波形）を加える送信局が含まれており、受信局において、耐マルチパス変調方式に対応する復調方式を用いて各々の冗長波形も含めてパスの合成を自動的に行い、パケットを復調するシステムが考えられる。

上記（Ａ）〜（Ｆ）のシステムでは、複数の無線局が異なる遅延量をパケットに付加して送信することでパスダイバーシチ効果が得られる。このうち上記（Ｅ）および（Ｆ）のシステムでは、互いに相関の低い複数の異なるシンボル波形をさらに用いることで、より高いパスダイバーシチ効果が得られる。なお、上記（Ｅ）および（Ｆ）のシステムでは、遅延量を付加しなくても、送信側の複数の無線局が互いに相関の低いシンボル波形でデータ変調されたパケットを送信することでパスダイバーシチ効果が得られる。

なお、遅延量およびシンボル波形は、パケットを送信する際に用いられるパラメータであり、無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るためのパラメータである。以下、遅延量およびシンボル波形などのパラメータを送信パラメータと称す。

なお、本発明に係る無線伝送システムは、上記（Ａ）〜（Ｆ）の例に限定されるものではなく、将来出現するシステムも、本発明の範囲に含まれる。

また、以下の各実施形態では、パスダイバーシチ効果が得られる到来時間差の下限を遅延分解能と称し、上限を遅延上限と称す。到来時間差の遅延分解能および遅延上限は、無線局に用いられる変復調方式の原理上定まる場合や、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がある。上記（Ａ）および（Ｅ）のシステムでは、遅延分解能は拡散符号の１チップ長に相当することとなる。また遅延上限は、拡散符号長未満の時間に相当することとなる。

上記（Ｂ）のシステムでは、遅延上限はガード区間が示す時間に相当し、遅延分解能は複数のサブキャリアを含む周波数帯域幅の逆数程度の時間に相当することとなる。ＯＦＤＭ方式を用いた場合、各パス素波の到来時間差がガード区間内であればシンボル間干渉が生じないという効果がある。また、ＯＦＤＭ方式では、通常、複数のサブキャリアにまたがって誤り訂正処理が施される。誤り訂正処理によって、一部のサブキャリアにおいてマルチパスフェージングによる誤りが生じても、受信信号を正確に復調することができる。このように、ＯＦＤＭ方式を用いた場合、ガード区間による効果と、広い周波数帯に渡って信号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が得られる。

上記（Ｃ）および（Ｆ）のシステムでは、遅延分解能はシンボル長の数分の１程度に相当し、遅延上限は１シンボル長未満の時間に相当することとなる。上記（Ｄ）のシステムでは、遅延分解能は１シンボル長に相当し、遅延上限はタップの数によって定まる時間に相当することとなる。

（第１の実施形態）
以下、本発明における第１の実施形態に係る無線伝送システム１について説明する。まず、図１を参照して、第１の実施形態に係る無線伝送システム１の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る無線伝送システム１の構成を示す図である。なお、本実施形態では、一例として、無線伝送システム１が上記（Ｅ）のシステムである場合について説明する。上記（Ｅ）のシステムは、スペクトル拡散方式の１つであるＤＳＳＳ方式の原理を用いたシステムである。また、上記（Ｅ）のシステムでは、送信パラメータとして、シンボル波形（拡散符号）および遅延量を用いることができる。なお、以下の説明では、各無線局間におけるパケットの伝搬時間は、到来時間差の遅延分解能に対して十分小さく、無視できるものとする。

図１において、無線伝送システム１は、送信局１１、各中継局１２１〜１２４、受信局１３によって構成される。送信局１１、各中継局１２１〜１２４、および受信局１３は、共通の構成を有している。送信局１１、各中継局１２１〜１２４、および受信局１３の構成については、後述する。図１において、点線矢印は、送信局１１が送信したパケットが、各中継局１２１〜１２４において受信されることを示している。また実線矢印は、各中継局１２１〜１２４が送信した各パケットが、受信局１３においてそれぞれ受信されることを示している。具体的にいえば、送信局１１は、図１の点線矢印が示すように、送信すべきパケットを送信パケットとして送信する。各中継局１２１〜１２４は、送信局１１から送信された送信パケットをそれぞれ受信する。各中継局１２１〜１２４は、送信局１１から送信パケットを受信すると、受信した送信パケットと同一のパケットを中継パケットとして生成する。各中継局１２１〜１２４は、図１の実線矢印が示すように、生成した中継パケットを送信する。受信局１３は、各中継局１２１〜１２４から送信された各中継パケットを受信する。このように、送信局１１から送信されたパケットは、最終的な送信先である受信局１３に到着するまで、各中継局１２１〜１２４を介して無線伝送されていく。つまり、パケットはマルチホップ伝送される。

なお、図１において、無線伝送システム１は、４つの中継局で構成されているが、中継局の数はこれに限らない。無線伝送システム１は、３つ以下、または、５つ以上の中継局で構成されていてもよい。

次に、図２を参照して、パケットの構成について説明する。図２は、パケットの構成例を示す図である。図２において、各パケットＰ１〜Ｐ４は、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４、ユニークワードＵＷ、送信元アドレス、宛先アドレス、情報データ、および、ＣＲＣにより構成される。

プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４は、所定のデータ列（「１０１０…」や「１１００…」等）が繰り返し配置された情報である。なお、ここでは、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４のデータ列は同じデータ列であるとする。つまり、ここでは、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４のデータ列は１種類であるとする。プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４は、一般的に、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）による利得の制御や、クロックの再生、周波数の補正等のために用いられる。さらに、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４は、他局の選択した送信パラメータを推定するためにも用いられる。プリアンブルＰＲ１はパケットＰ１の先頭部分に含まれている。プリアンブルＰＲ２はパケットＰ２の先頭部分に含まれている。プリアンブルＰＲ３はパケットＰ３の先頭部分に含まれている。プリアンブルＰＲ４はパケットＰ４の先頭部分に含まれている。また、プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４は、長さが互いに異なっている。図２の例では、プリアンブルＰＲ１の長さが最も短く、プリアンブルＰＲ４の長さが最も長い。

ユニークワードＵＷは、パケット種別の判定や、パケットの同期のために用いられる情報である。送信元アドレスは、パケットの送信元である送信局１１のアドレスである。宛先アドレスは、パケットの最終的な送信先である受信局１３のアドレスである。情報データは、送信局１１から受信局１３に送信すべきデータの本体である。ＣＲＣは、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号である。ＣＲＣは、誤り検出のために用いられる。ユニークワードＵＷ以降のデータは、各パケットＰ１〜Ｐ４全てにおいて同一である。

次に、図３を参照して、第１の実施形態に係る無線局の構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係る無線局の構成を示すブロック図である。ここで、送信局１１、各中継局１２１〜１２４、および受信局１３は、それぞれ異なる処理を行うが、それぞれの構成は同じ構成であり、図３に示す構成となる。

図３において、本実施形態に係る無線局は、アンテナ２１、ＲＦ部２２、復調部２３、自局宛パケット判定部２４、自局宛パケット処理部２５、プリアンブル選択部２６、送信パケット処理部２７、シンボル波形／遅延量推定部２８、シンボル波形／遅延量選択部２９、送信タイミング制御部３０、および変調部３１により構成される。

ＲＦ部２２は、アンテナ２１が受信したＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号をベースバンド信号に周波数変換し、受信ベースバンド信号として出力する。また、ＲＦ部２２は、変調部３１から出力された変調ベースバンド信号をＲＦ帯の信号に周波数変換し、アンテナ２１に出力する。ＲＦ部２２から出力されたＲＦ帯の信号は、アンテナ２１から送信される。復調部２３は、ＲＦ部２２から出力された受信ベースバンド信号をディジタルデータに復調し、復調データとして出力する。

自局宛パケット判定部２４は、復調部２３から出力された復調データからユニークワードを検出すると、パケットを受信したと判定する。また、自局宛パケット判定部２４は、復調データから検出されるＣＲＣを用いて、受信したパケットにＣＲＣチェックを施す。パケットに誤りがなかった場合、自局宛パケット判定部２４は、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する。受信完了信号は、送信タイミング制御部３０に出力される。また自局宛パケット判定部２４は、復調データから検出される宛先アドレスを用いて、受信したパケットが自局宛であるか否かを判定する。具体的には、自局宛パケット判定部２４は、宛先アドレスが自局のアドレスと一致するか否かを判定する。宛先アドレスが自局のアドレスと一致する場合、自局宛パケット判定部２４は、受信したパケットが自局宛のパケット（以下、自局宛パケットと称す）であると判定する。この場合、自局宛パケット判定部２４は、自局宛パケットを自局宛パケット処理部２５に出力する。一方、宛先アドレスが自局のアドレスと一致しない場合、自局宛パケット判定部２４は、受信したパケットが他局宛のパケット（以下、他局宛パケットと称す）であると判定する。この場合、自局宛パケット判定部２４は、他局宛パケットを送信パケット処理部２７に出力する。自局宛パケット処理部２５は、自局宛パケット判定部２４から出力された自局宛パケットに対し、所定の処理を行う。

このように、無線局において自局宛パケットが受信された場合に自局宛パケット判定部２４および自局宛パケット処理部２５で行われる一連の処理は、無線局が受信局１３として用いられた場合に行われる処理である。また、後述するように、外部から情報データが入力されてから送信パケットを送信するまでの一連の処理は、無線局が送信局１１として用いられた場合に行われる処理である。また、無線局において他局宛パケットが受信された場合に、他局宛パケットが受信されてから、中継パケットを送信するまでの一連の処理は、無線局が各中継局１２１〜１２４として用いられた場合に行われる処理である。なお、無線局が中継局として用いられた場合、他局宛パケットは、送信局１１から送信された送信パケットとなる。

プリアンブル選択部２６には、複数のプリアンブルの長さに関する情報が予め設定されている。以下、プリアンブルの長さをＰＲ長と称す。複数のＰＲ長は、互いに長さが異なっている。プリアンブル選択部２６は、複数のＰＲ長の中から、１つのＰＲ長をランダムに選択する。換言すれば、プリアンブル選択部２６は、複数のＰＲ長の中からどのＰＲ長を選択するかを等確率で選択する。プリアンブル選択部２６は、選択したＰＲ長を示すプリアンブル信号を生成し、送信パケット処理部２７および送信タイミング制御部３０に出力する。

なお、プリアンブル選択部２６がプリアンブル長を選択する際、必ずしも、複数のＰＲ長の中からどのＰＲ長を選択するかを等確率で選択する必要はない。異なる確率でＰＲ長を選択するようにしてもよい。ただし、以下では、プリアンブル選択部２６は、複数のＰＲ長の中からどのＰＲ長を選択するかを等確率で選択するものとして説明する。

送信パケット処理部２７は、外部から情報データが入力された場合、情報データに対し、任意のプリアンブル、ユニークワード、送信元アドレス、宛先アドレス、およびＣＲＣを付加して、送信パケットを生成する。なお、送信パケットに含まれる宛先アドレスは、図２で説明したように、パケットの最終的な送信先である受信局１３のアドレスである。送信パケットは、送信パケット処理部２７に保存される。送信パケット処理部２７は、自局宛パケット判定部２４から入力された他局宛パケットである送信パケットに含まれるプリアンブルを、プリアンブル信号が示すＰＲ長を有するプリアンブルに入れ替える。つまり、送信パケット処理部２７は、他局宛パケットのＰＲ長を、プリアンブル信号が示すＰＲ長に変える。プリアンブルが入れ替えられたパケットは、中継パケットとして送信パケット処理部２７に保存される。

シンボル波形／遅延量推定部２８は、受信ベースバンド信号に含まれる、他の無線局が送信したパケットのプリアンブルに基づいて、他の無線局が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。シンボル波形／遅延量推定部２８は、自局宛パケット判定部２４において受信完了信号が出力されたタイミングから推定終了タイミングまで、推定処理を行う。推定終了タイミングは、組み合わせの推定を終了するタイミングである。シンボル波形／遅延量推定部２８は、推定終了タイミングまで推定結果が得られた場合、推定した組み合わせを示す推定結果信号を生成する。生成された推定結果信号は、シンボル波形／遅延量選択部２９に出力される。シンボル波形／遅延量推定部２８の詳細については、後述する。

シンボル波形／遅延量選択部２９には、シンボル波形および遅延量からなる複数の組み合わせが予め記憶されている。複数の組み合わせは、互いに異なっている。シンボル波形／遅延量選択部２９は、推定結果信号が得られた場合には推定結果信号が示す組み合わせを除いた複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。推定結果信号が得られない場合には、シンボル波形／遅延量選択部２９は、複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。シンボル波形／遅延量選択部２９は、選択した組み合わせのシンボル波形を示すシンボル波形信号を生成する。シンボル波形信号は、変調部３１に出力される。また、シンボル波形／遅延量選択部２９は、選択した組み合わせの遅延量を示す遅延量信号を生成する。遅延量信号は、送信タイミング制御部３０に出力される。

送信タイミング制御部３０は、自局宛パケット判定部２４から出力された受信完了信号に基づいて、基準タイミングを決定する。ここで、基準タイミングとは、中継パケットの送信が開始する送信開始タイミングの基準となるタイミングをいう。ここでは、一例として、受信完了信号が入力された時点から、所定の待ち時間が経過したタイミングを基準タイミングとする。送信タイミング制御部３０は、決定した基準タイミングと、シンボル波形／遅延量選択部２９から出力された遅延量信号が示す遅延量と、プリアンブル選択部２６から出力されたプリアンブル信号が示すＰＲ長と、プリアンブル選択部２６が選択し得る複数のＰＲ長のうちの最も短いＰＲ長とを用いて、送信開始タイミングを決定する。送信開始タイミングは、遅延量信号が示す遅延量の分だけ、基準タイミングから遅延させたタイミングに対して、プリアンブル選択部２６が選択し得る最も短いＰＲ長とプリアンブル信号が示すＰＲ長との差分だけ早いタイミングである。送信タイミング制御部３０は、送信開始タイミングになった時点で、送信開始を指示するための送信開始信号を生成し、生成した送信開始信号を変調部３１に出力する。

変調部３１は、外部からの情報データに基づく送信パケットに対しては、外部からの指示に基づくタイミングに従って送信パケット処理部２７から読み出す。変調部３１は、読み出した送信パケットを、外部からの指示に基づくシンボル波形に従って変調し、変調ベースバンド信号として出力する。また、変調部３１は、送信開始信号が入力された場合、送信パケット処理部２７から中継パケットを読み出す。変調部３１は、読み出した中継パケットを、シンボル波形信号が示すシンボル波形に従って変調し、変調ベースバンド信号として出力する。変調ベースバンド信号は、ＲＦ部２２においてＲＦ帯の信号に周波数変換された後、アンテナ２１から送信される。

次に、図４を参照して、シンボル波形／遅延量推定部２８について詳細に説明する。なお、ここでは、送信パラメータとして、シンボル波形と遅延量の２つのパラメータを用いるとする。また、シンボル波形がｗ１とｗ２の２種類あり、遅延量が０とＴの２種類あるとする。この場合、シンボル波形と遅延量の組み合わせは２×２の４種類、つまり送信パラメータが４種類となり、最大有効ブランチ数は４となる。つまり、最大で４ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることが可能である。なお、最大有効ブランチ数とは、パスダイバーシチ効果に寄与し得る有効なブランチの最大数を意味する。また、本実施形態では、上記（Ｅ）のシステムを適用しているので、各遅延量差（Ｔ−０＝Ｔ）を１チップ長以上、かつ、拡散符号長未満とする。

図４は、シンボル波形／遅延量推定部２８の詳細な構成を示すブロック図である。図４において、シンボル波形／遅延量推定部２８は、相関部２８１ａおよび２８１ｂ、参照波形Ｒ１保持部２８２ａ、参照波形Ｒ２保持部２８２ｂ、および、タイミング判定部２８３ａおよび２８３ｂにより構成される。

参照波形Ｒ１保持部２８２ａは、シンボル波形ｗ１で変調されたプリアンブル部分の波形データを参照波形Ｒ１として保持している。参照波形Ｒ２保持部２８２ｂは、シンボル波形ｗ２で変調されたプリアンブル部分の波形データを参照波形Ｒ２として保持している。受信ベースバンド信号は、相関部２８１ａおよび２８１ｂにそれぞれ入力される。相関部２８１ａは、受信ベースバンド信号と、参照波形Ｒ１保持部に保持されている参照波形Ｒ１との相互相関をとる。相関部２８１ａは、この相関結果と所定のしきい値とを比較することでピークを検出し、相関信号ｃ１として出力する。シンボル波形ｗ１で変調されたプリアンブルを含む中継パケットが受信された場合、相関信号ｃ１として、参照波形Ｒ１の長さに等しい周期のピークが出力される。また、シンボル波形ｗ１で変調されたプリアンブルを含む中継パケットが異なる時間で複数重畳して受信された場合、相関信号ｃ１として、各中継パケットに対応するピークがそれぞれ重畳して出力される。シンボル波形ｗ１以外のシンボル波形で変調されたプリアンブルを含む中継パケットが受信された場合、相関信号ｃ１として、ノイズのような信号が出力される。つまり、この場合、ピークは出力されない。同様に、相関部２８１ｂは、受信ベースバンド信号と、参照波形Ｒ２保持部に保持されている参照波形Ｒ２との相関をとり、最終的に相関信号ｃ２を出力する。

タイミング判定部２８３ａは、相関信号ｃ１と参照タイミングとを比較することで、シンボル波形ｗ１で変調された中継パケットの遅延量を推定する。ここで、参照タイミングとは、自局宛パケット判定部２４において受信完了信号が出力されたタイミングをトリガーとして、参照波形Ｒ１またはＲ２と等しい周期でカウントするカウンタによって生成されるタイミングである。なお、参照波形Ｒ１の周期は、参照波形Ｒ２の周期と同じである。また、上述したように、遅延量は２通り（０、Ｔ）だけ用いられるとした。したがって、タイミング判定部２８３ａは、相関信号ｃ１に含まれるピークと参照タイミングとを比較して、ピークが示す遅延量が０かＴかを判定する。より具体的な判定方法については後述する。タイミング判定部２８３ａは、遅延量が０であると判定した場合、その判定結果を推定結果信号ｄ１１として生成し出力する。またタイミング判定部２８３ａは、遅延量がＴであると判定した場合、その判定結果を推定結果信号ｄ１２として生成し出力する。

なお、推定結果信号ｄ１１およびｄ１２は、相関信号ｃ１に含まれるピークに基づいて判定された結果を示す信号である。したがって、例えば、推定結果信号ｄ１１が出力された場合、受信ベースバンド信号には、シンボル波形ｗ１で変調され、かつ、遅延量が０である中継パケットが含まれていることがわかる。また、推定結果信号ｄ１２が出力された場合、受信ベースバンド信号には、シンボル波形ｗ１で変調され、かつ、遅延量がＴである中継パケットが含まれていることがわかる。

同様に、タイミング判定部２８３ｂは、相関信号ｃ２と参照タイミングとを比較することで、シンボル波形ｗ２で変調された中継パケットの遅延量を推定する。具体的には、タイミング判定部２８３ｂは、相関信号ｃ２に含まれるピークと参照タイミングとを比較して、ピークが示す遅延量が０かＴかを判定する。タイミング判定部２８３ｂは、遅延量が０であると判定した場合、その判定結果を推定結果信号ｄ２１として生成し出力する。またタイミング判定部２８３ｂは、遅延量がＴであると判定した場合、その判定結果を推定結果信号ｄ２２として生成し出力する。

なお、シンボル波形／遅延量推定部２８は、自局宛パケット判定部２４において受信完了信号が出力されたタイミングから推定終了タイミングまで、推定処理を行う。ここで、推定終了タイミングは、プリアンブル選択部２６に予め設定された最も短いＰＲ長とプリアンブル選択部２６が選択したＰＲ長との時間差の分だけ、基準タイミングよりも早いタイミングである。ここでは、基準タイミングは、最も短いＰＲ長で、かつ、遅延量０で中継パケットを送信する場合において、送信を開始するタイミングとしている。シンボル波形／遅延量推定部２８は、基準タイミングや、各ＰＲ長を送信タイミング制御部３０から読み出すことによって、推定終了タイミングを決定する。また、シンボル波形／遅延量推定部２８は、受信完了信号が出力されたタイミングを送信タイミング制御部３０から読み出すことによって、受信完了信号が出力されたタイミングを、推定を開始するタイミングに決定する。

なお、タイミング判定部２８３ａおよび２８３ｂが出力する推定結果信号の数は、それぞれ、無線伝送システム１で用いられる遅延量の数に相当する。よって、無線伝送システム１において遅延量が３つ用いられる場合、タイミング判定部２８３ａが出力する推定結果信号の数は３本となり、タイミング判定部２８３ｂが出力する推定結果信号の数も３本となる。なお、この場合、各遅延量差を１チップ長以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差を、拡散符号長未満となるようにすればよい。

このように、図４に示すシンボル波形／遅延量推定部２８を用いた場合、シンボル波形と遅延量の推定を波形相関により行うので、複数の重畳したパケットそれぞれのシンボル波形と遅延量を推定することができる。なお、波形相関によってシンボル波形と遅延量の推定をする場合、推定するために必要な受信ベースバンド信号のプリアンブルの長さは、最低１シンボル長程度と短くて済む。したがって、図２に示すパケットＰ１〜Ｐ４の各ＰＲ長の差分を短くできるので、伝送効率を低下させなくてもよいという効果がある。また、図４に示すシンボル波形／遅延量推定部２８は、シンボル波形が２種類ある場合について説明したが、３種類以上のシンボル波形を用いてもよい。この場合、図４に示すシンボル波形／遅延量推定部２８は、相関部、参照波形保持部、タイミング判定部をシンボル波形の種類数だけ有していればよい。

次に、図５および図６を参照して、変調部３１および復調部２３の構成について詳細に説明する。本実施形態では、無線伝送システム１として、上記（Ｅ）で示したシステムを適用するとした。よって、図５には、上記（Ｅ）のシステムを適用した場合の変調部３１の構成を示す。図６には、上記（Ｅ）のシステムを適用した場合の復調部２３の構成を示す。

図５において、変調部３１は、大略的に、１次変調部３１１、２次変調部３１４、Ｄ／Ａ変換器３１７により構成される。１次変調部３１１は、読み出し制御部３１２および波形出力部３１３により構成される。２次変調部３１４は、拡散符号制御部３１５および拡散部３１６により構成される。

読み出し制御部３１２は、ベースクロックで動作するカウンタで構成される。読み出し制御部３１２は、送信タイミング制御部３０から送信開始信号が入力されると、カウンタ値に基づいて、中継パケットを読み出すための読み出しクロックを生成する。読み出し制御部３１２は、生成した読み出しクロックを送信パケット処理部２７に出力する。送信パケット処理部２７は、入力された読み出しクロックにしたがって、中継パケットを読み出し、変調部３１の読み出し制御部３１２に出力する。読み出し制御部３１２は、送信パケット処理部２７から中継パケットを読み出すと、中継パケットに対して必要に応じて差動符号化を行う。その後、読み出し制御部３１２は、波形出力部３１３の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を生成し、生成したアドレス信号を波形出力部３１３に出力する。波形出力部３１３は、波形メモリを有している。波形メモリには、予め変調波形のデータが格納されている。波形出力部３１３は、アドレス信号に応じた変調波形のデータを波形メモリから読み出し、読み出した変調波形のデータを１次変調信号として出力する。拡散符号制御部３１５は、シンボル波形／遅延量選択部２９から出力されたシンボル波形信号に応じた拡散符号を生成する。拡散部３１６は、１次変調信号を、拡散符号制御部３１５で生成された拡散符号で拡散する。Ｄ／Ａ変換器３１７は、拡散された１次変調信号をディジタル信号から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、図５に示す変調部３１は、送信開始信号を受け取ると、シンボル波形／遅延量選択部２９において決定されたシンボル波形に応じた拡散符号で中継パケットを変調する。また、図５に示す変調部３１は、シンボル波形／遅延量選択部２９において決定された遅延量を中継パケットに付加して送信することができる。なお、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、変調部３１は、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。その結果、中継パケットに対して、シンボル波形／遅延量選択部２９において決定された遅延量を付加して送信することができる。

なお、外部からの情報データに基づく送信パケットに対しては、変調部３１は、外部からの指示に基づくタイミングで送信パケット処理部２７から読み出す。変調部３１は、読み出した送信パケットを、外部からの指示に基づくシンボル波形で変調し、変調ベースバンド信号として出力する。読み出し制御部３１２は、外部からの指示に基づくタイミングで、カウンタ値に基づいて、送信パケットを読み出すための読み出しクロックを生成する。読み出し制御部３１２は、生成した読み出しクロックを送信パケット処理部２７に出力する。送信パケット処理部２７は、入力された読み出しクロックにしたがって、送信パケットを読み出し、変調部３１の読み出し制御部３１２に出力する。読み出し制御部３１２は、送信パケット処理部２７から送信パケットを読み出すと、送信パケットに対して必要に応じて差動符号化を行う。その後、読み出し制御部３１２は、波形出力部３１３の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を生成し、生成したアドレス信号を波形出力部３１３に出力する。波形出力部３１３は、アドレス信号に応じた変調波形のデータを波形メモリから読み出し、読み出した変調波形のデータを１次変調信号として出力する。拡散符号制御部３１５は、外部からの指示に基づくシンボル波形に応じた拡散符号を生成する。拡散部３１６は、１次変調信号を、拡散符号制御部３１５で生成された拡散符号で拡散する。Ｄ／Ａ変換器３１７は、拡散された１次変調信号をディジタル信号から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６において、復調部２３は、相関部２３１ａおよび２３１ｂ、拡散符号Ｓ１保持部２３２ａ、拡散符号Ｓ２保持部２３２ｂ、検波部２３３ａおよび２３３ｂ、振幅／位相検出部２３４ａおよび２３４ｂ、合成部２３５、および、判定部２３６により構成される。

受信ベースバンド信号は、相関部２３１ａおよび２３１ｂにそれぞれ入力される。相関部２３１ａは、受信ベースバンド信号と、拡散符号Ｓ１保持部２３２ａに保持された拡散符号Ｓ１との相関をとることで、受信ベースバンド信号を逆拡散する。逆拡散された受信ベースバンド信号は、逆拡散信号として検波部２３３ａに出力される。検波部２３３ａは、相関部２３１ａから出力された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２３４ａは、検波部２３３ａにおいて生成された検波信号から振幅と位相とを検出し、それぞれを振幅情報および位相情報として出力する。同様に、相関部２３１ｂは、受信ベースバンド信号と、拡散符号Ｓ２保持部２３２ｂに保持された拡散符号Ｓ２との相関をとることで、受信ベースバンド信号を逆拡散する。逆拡散された受信ベースバンド信号は、逆拡散信号として検波部２３３ｂに出力される。検波部２３３ｂは、相関部２３１ｂから出力された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２３４ｂは、検波部２３３ｂにおいて生成された検波信号から振幅と位相とを検出し、それぞれを振幅情報および位相情報として出力する。

合成部２３５は、振幅／位相検出部２３４ａおよび２３４ｂから出力された各検波信号を、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。判定部２３６は、合成信号を符号判定する。判定部２３６において符号判定された信号は、復調データとして自局宛パケット判定部２４に出力される。

このように、図６に示す復調部２３は、受信ベースバンド信号と、複数の拡散符号の各々との相関をとることで、各無線局から送信されたパケットが重畳した信号（パス）を分離、合成することができる。これにより、パスダイバーシチ効果が得られる。また、図６に示す復調部２３は、拡散符号が２種類ある場合について説明したが、３種類以上の拡散符号を用いてもよい。この場合、図６に示す復調部２３は、相関部、拡散符号保持部、検波部、および振幅／位相検出部を拡散符号の種類数だけ有していればよい。

次に、図７および図８を参照して、第１の実施形態に係る無線局の動作について説明する。図７および図８は、第１の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャートである。

図７において、送信パケット処理部２７は、外部から情報データが入力された否かを判断する（ステップＳ１１）。情報データが入力されたと判断した場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、送信パケット処理部２７は、情報データに任意のプリアンブル等を付加して送信パケットを生成し、生成した送信パケットを保存する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の次にステップＳ１３において、変調部３１は、送信パケット処理部２７から送信パケットを読み出し、外部からの指示に基づくシンボル波形で変調し、変調ベースバンド信号として出力する。また変調ベースバンド信号は、ＲＦ部２２においてＲＦ帯の信号に周波数変換された後、アンテナ２１から送信される。以上のステップＳ１１〜Ｓ１３の処理は、無線局が送信局１１として用いられた場合に行われる処理である。

一方、情報データが入力されなかったと判断された場合（ステップＳ１１でＮｏ）において、他の無線局から送信されたパケットがアンテナ２１で受信されると、復調部２３は、受信されたパケットを復調し、復調データを出力する（ステップＳ１４）。自局宛パケット判定部２４は、復調データから検出されるＣＲＣを用いて、パケットの受信が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。パケットの受信が完了したと判定した場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、自局宛パケット判定部２４は、復調データから検出される宛先アドレスを用いて、受信されたパケットが自局宛パケットであるか否かを判定する（ステップＳ１６）。なお、この場合においてさらに、自局宛パケット判定部２４は、パケットの受信が完了したことを示す受信完了信号を送信タイミング制御部３０に出力する。受信されたパケットが自局宛パケットである判断された場合（ステップＳ１６でＹｅｓ）、自局宛パケット処理部２５は、自局宛パケットに対して所定の処理を行う（ステップＳ１７）。以上のステップＳ１４〜Ｓ１７の処理は、無線局が受信局１３として用いられた場合に行われる処理である。一方、受信されたパケットが他局宛パケットである判断された場合（ステップＳ１６でＮｏ）、処理はＡを介して図８のステップＳ１８に進む。なお、この場合、他局宛とは受信局１３宛を意味するので、ステップＳ１８以降の処理は、無線局が各中継局１２１〜１２４として用いられた場合のみに行われる処理である。したがって、以上のステップＳ１４〜Ｓ１６、Ｓ１８〜Ｓ２９の処理は、無線局が各中継局１２１〜１２４として用いられた場合に行われる処理である。

図８において、送信タイミング制御部３０は、自局宛パケット判定部２４から出力された受信完了信号に基づいて、基準タイミングを決定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の次に、プリアンブル選択部２６は、予め設定された複数のＰＲ長の中から、１つのＰＲ長をランダムに選択する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９の次に、送信パケット処理部２７は、他局宛パケットである送信パケットに含まれるプリアンブルを、ステップＳ１９で選択されたＰＲ長を有するプリアンブルに入れ替えることで、中継パケットを生成し、生成した中継パケットを保存する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の次に、シンボル波形／遅延量選択部２９は、ステップＳ１９で選択されたＰＲ長が最も長いＰＲ長であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、ＰＲ長が最も長い場合、送信開始タイミングが各中継局１２１〜１２４の中で最も早いタイミングとなる。つまり、最も長いＰＲ長を選択した中継局は、最初に中継パケットを送信する。よって、ステップＳ２１においてＰＲ長が最も長いＰＲ長であると判断された場合、他の中継局からは中継パケットが受信されないので、シンボル波形／遅延量推定部２８は、他の中継局が選択したシンボル波形および遅延量の推定処理を行わない。つまり、シンボル波形／遅延量推定部２８から推定結果信号が得られない。よって、この場合、シンボル波形／遅延量選択部２９は、シンボル波形および遅延量からなる複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する（ステップＳ２２）。一方、ステップＳ２１においてＰＲ長が最も長いＰＲ長ではないと判断された場合、他の中継局からは中継パケットが受信される可能性があるので、シンボル波形／遅延量推定部２８は、他の中継局が選択したシンボル波形および遅延量の推定処理を行う。つまり、シンボル波形／遅延量推定部２８から推定結果信号が得られる可能性がある。よって、この場合、処理は、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、シンボル波形／遅延量推定部２８は、受信ベースバンド信号に含まれる、他の中継局が送信した中継パケットのプリアンブルに基づいて、他の中継局が選択したシンボル波形と遅延量を推定する。ステップＳ２３の次に、シンボル波形／遅延量推定部２８は、推定終了タイミングになったか否かを判断する（ステップＳ２４）。推定終了タイミングになったと判断された場合（ステップＳ２４でＹｅｓ）、シンボル波形／遅延量推定部２８は、推定結果が得られたか否かを判断する（ステップＳ２５）。つまり、シンボル波形／遅延量推定部２８は、推定結果信号を生成することができたか否かを判断する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において推定結果が得られた場合、シンボル波形／遅延量選択部２９は、推定結果信号が示す他の中継局が選択した組み合わせを除いた複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する（ステップＳ２６）。なお、シンボル波形及び遅延量の組み合わせとは異なる選択可能な組み合わせが複数存在する場合、シンボル波形／遅延量選択部２９は、その中からランダムに１つの組み合わせを選択すればよい。一方、ステップＳ２５において推定結果が得られなかった場合、処理はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、シンボル波形／遅延量選択部２９は、シンボル波形及び遅延量の組み合わせをランダムに選択する。

ステップＳ２２およびＳ２６の次に、送信タイミング制御部３０は、基準タイミングと、ステップＳ１９で選択されたＰＲ長と、ステップＳ２２およびＳ２６で選択された遅延量と、プリアンブル選択部２６が選択し得る複数のＰＲ長のうちの最も短いＰＲ長と用いて、送信開始タイミングを決定する（ステップＳ２７）。ここで、送信開始タイミングは、上述したように、選択した遅延量の分だけ基準タイミングから遅延させたタイミングに対して、プリアンブル選択部２６が選択し得る最も短いＰＲ長と自局が選択したＰＲ長との差分だけ早いタイミングとした。このような送信開始タイミングを決定することで、プリアンブル以降のデータに対して、ステップＳ２２またはＳ２６で選択された遅延量を付加することができる。ステップＳ２７の次に、送信タイミング制御部３０は、送信開始タイミングになったか否かを判断する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８において送信開始タイミングになったと判断された場合、変調部３１は、ステップＳ２０で保存された中継パケットを送信パケット処理部２７から読み出し、ステップＳ２２またはＳ２６で選択されたシンボル波形で変調し、変調ベースバンド信号として出力する。変調ベースバンド信号は、ＲＦ部２２においてＲＦ帯の信号に周波数変換された後、アンテナ２１から送信される（ステップＳ２９）。

以上のステップにより、無線局が中継局である場合、最も長いＰＲ長を選択した中継局が最初に送信を開始し、次に長いプリアンブルを選択した中継局から順に、送信を開始していく。また、送信開始タイミングを決定することで、プリアンブル以降のデータに対して、選択可能な遅延量を付加することができる。これにより、受信局ではパスダイバーシチ効果が得られ、受信したパケットを誤り無く復調することができる。また、最も長いＰＲ長を選択した中継局は、最初に中継パケットを送信することとなる。したがって、最も長いＰＲ長以外を選択した中継局は、他の中継局が最初に送信した中継パケットのプリアンブルに基づいて、他の中継局が選択しているシンボル波形及び遅延量の組み合わせを推定することができる。これにより、最も長いＰＲ長以外を選択した中継局は、他の中継局が選択しているシンボル波形及び遅延量の組み合わせとは異なる組み合わせを選択することができる。その結果、最大有効ブランチ数に近いパスダイバーシチ効果が得られる。

次に、図９を参照して、第１の実施形態に係る各中継局１２１〜１２４の処理例について説明する。図９は、第１の実施形態に係る各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。図９には、送信局１１が送信した送信パケットおよび各中継局１２１〜１２４が送信した中継パケットのタイミングと、各中継局１２１〜１２４が参照する参照タイミングと、各中継局１２２〜１２４における相関信号とが示されている。図９の例では、中継局１２１が最も長いＰＲ長（図２のＰＲ４の長さに相当）を選択している。中継局１２２は２番目に長いＰＲ長（図２のＰＲ３の長さに相当）を選択している。中継局１２３は３番目に長いＰＲ長（図２のＰＲ２の長さに相当）を選択している。中継局１２４は最も短いＰＲ長（図２のＰＲ１の長さに相当）を選択している。また図９の例では、送信パラメータとして、２通りのシンボル波形（ｗ１、ｗ２）と、２通りの遅延量（０、Ｔ）とから得られる組み合わせの中から１つの組み合わせが選択されるとする。ここでは、中継局１２１が（シンボル波形ｗ１、遅延量０）を選択し、中継局１２２が（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）を選択し、中継局１２３が（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ）を選択し、中継局１２４が（シンボル波形ｗ２、遅延量０）を選択する場合を考える。また図９の例では、説明を簡単にするために、各プリアンブル（ＰＲ）にハッチングが描かれている。斜線状のハッチングは、プリアンブルがシンボル波形ｗ１で変調されていることを示している。格子状のハッチングは、プリアンブルがシンボル波形ｗ２で変調されていることを示している。

ここで、上述した、受信完了信号が入力されたタイミング、基準タイミング、推定終了タイミング、送信開始タイミング、参照タイミングについて、図９の例を用いて再度説明する。図９に示すｔ１は、受信完了信号が入力されたタイミング、つまり、送信局１１から送信された送信パケットの受信が完了したタイミングである。また図９に示す基準タイミングは、受信完了信号が入力された時点（ｔ１）から、所定の待ち時間が経過したタイミングである。また図９に示すｔ２は、中継局１２２における推定終了タイミングである。ｔ３は、中継局１２３における推定終了タイミングである。ｔ４は、中継局１２４における推定終了タイミングである。例えば、推定終了タイミングｔ２は、中継局１２２が選択し得る最も短いＰＲ長（中継局１２４のＰＲ長）と中継局１２２が選択したＰＲ長との時間差の分だけ、基準タイミングよりも早いタイミングである。また例えば、推定終了タイミングｔ４は、中継局１２４が選択し得る最も短いＰＲ長（中継局１２４のＰＲ長）と中継局１２４が選択したＰＲ長との時間差の分だけ、基準タイミングよりも早いタイミングである。よって、推定終了タイミングｔ４は、基準タイミングと一致することとなる。このように、推定終了タイミングは、選択したＰＲ長に応じて変わるタイミングであり、選択したＰＲ長が短いほど推定終了タイミングは遅くなる。

また図９において、各中継パケットの先頭の時間は、送信開始タイミングを示している。ここで、例えば、中継局１２２の中継パケットには遅延量Ｔが付加されている。この場合、送信開始タイミングは、中継局１２２で選択された遅延量Ｔの分だけ、基準タイミングから遅延させたタイミングに対して、中継局１２２で選択し得る最も短いＰＲ長（中継局１２４のＰＲ長）と中継局１２２で選択されたＰＲ長との差分だけ早いタイミングである。よって、中継局１２２の送信開始タイミングは、図９に示す推定終了タイミングｔ２よりも遅延量Ｔだけ遅れたタイミングとなる。また例えば、中継局１２４では遅延量が０であるので、中継局１２４の中継パケットには遅延量が付加されていない。この場合、送信開始タイミングは、図９に示すように、基準タイミングと一致することとなる。このように推定終了タイミングは、遅延量が０およびＴのいずれであっても、送信開始タイミングより遅くなることはない。これにより、推定終了タイミングまでにシンボル波形及び遅延量の推定が終了することにより、選択された遅延量を付加した送信を正常に行うことができる。

また、図９に示す参照タイミングは、ｔ１をトリガーとして、参照波形Ｒ１またはＲ２と同じ周期でカウントするカウンタによって生成されるタイミングである。参照タイミングは、各中継局１２１〜１２４においてそれぞれ生成される。なお、送信局１１から各中継局１２１〜１２４までの伝搬時間がほぼ同じであれば、各中継局１２１〜１２４が生成する参照タイミングは、ほぼ一致する。

次に、図９の例を用いて、各中継局１２１〜１２４がどのように送信パラメータの推定を行うかについて説明する。最も長いＰＲ長を選択した中継局１２１は、図９に示すように、送信開始タイミングが各中継局１２１〜１２４の中で最も早いタイミングとなる。つまり、中継局１２１は、最初に中継パケットを送信する。よって、中継局１２１は、他の中継局１２２〜１２４から中継パケットを受信することができないので、相関信号（図９では図示せず）においてもピークが生じない。その結果、中継局１２１は、他の中継局１２２〜１２４が選択したシンボル波形および遅延量を推定することができない。このため、中継局１２１は、シンボル波形および遅延量からなる複数の組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。図９では、中継局１２１は、（シンボル波形ｗ１、遅延量０）を選択している。

中継局１２２は、中継局１２１の送信したプリアンブルを受信する。中継局１２２は、受信した中継局１２１のプリアンブルに基づいて、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。中継局１２２は、ｔ１から推定終了タイミングｔ２まで推定を行う。

まず、中継局１２２におけるシンボル波形の推定について説明する。図９に示す中継局１２２の相関信号ｃ１は、シンボル波形ｗ１で変調されたプリアンブルに対してピークが出力される信号である。中継局１２２の相関信号ｃ２は、シンボル波形ｗ２で変調されたプリアンブルに対してピークが出力される信号である。また、中継局１２１の送信したプリアンブルはシンボル波形ｗ１で変調されている。ここで、中継局１２２においては、相関信号ｃ１のみピークが出力される。これにより、中継局１２２は、中継局１２１が選択したシンボル波形がｗ１であると推定できる。

ここで、遅延量の推定方法について詳細に説明する。相関信号（ｃ１およびｃ２）のピークが出力されるタイミングの周期は、参照波形Ｒ１またはＲ２の周期と一致する。参照波形Ｒ１またはＲ２の周期は、通常、送信パラメータとして選択可能な遅延量よりも大きくなる。よって、相関信号のピークが出力されるタイミングの周期も、送信パラメータとして選択可能な遅延量よりも大きくなる。例えば、変復調方式としてＤＳＳＳ方式を用いた場合、送信パラメータとして選択可能な遅延量は拡散符号の１チップ以上の長さ、かつ、拡散符号長未満の長さである。一方、参照波形Ｒ１またはＲ２の１周期は、通常、１拡散符号長（１シンボル長）以上である。ここで、参照波形Ｒ１またはＲ２の周期は、相関信号のピークが出力されるタイミングの周期と一致する。よって、相関信号のピークが出力されるタイミングの周期は、１拡散符号長（１シンボル長）以上となり、送信パラメータとして選択可能な遅延量よりも大きくなる。その結果、例えば、遅延量として０で送信された中継パケットを受信した場合のピークが出力されるタイミングと、遅延量としてＴで送信されたパケットを受信した場合のピークが出力されるタイミングとを比較したとき、各タイミングの時間差はピークの１周期よりも大きくならない。このため、各タイミングの時間差を遅延量Ｔとして推定することができる。なお、相関信号のピークが示す遅延量が１種類しかない場合、遅延量を求めるためのタイミングが必要となる。そこで、図９の例では、参照タイミングを用いている。また、図９に示す参照タイミングは、遅延量として０で送信された中継パケットを受信した場合の相関信号のピークと同位相となるように設定されている。したがって、図９の例では、遅延量が０の場合、相関信号のピークが出力されるタイミングと、参照タイミングとが同じタイミングとなる。また、遅延量がＴの場合、相関信号のピークが出力されるいずれか１つのタイミングと、そのいずれか１つのタイミングよりも早く、かつ、最も近い参照タイミングとの時間差がＴとなる。また、図９の例では、参照タイミングの周期が、送信パラメータとして選択可能な最大の遅延量（この場合はＴ）の２倍になるようにしている。このようにすることで、クロックのジッタ等の原因によって相関信号のピークのタイミングが揺らいだ場合にも、遅延量の推定を正しく行うことができる。

中継局１２２は、上記推定方法を用いて、相関信号ｃ１、ｃ２を元に遅延量を推定する。中継局１２２において、相関信号ｃ１のピークが出力されるタイミングは、参照タイミングと同位相となっている。よって、中継局１２２は、中継局１２１が選択した遅延量が０であることを推定できる。以上より、中継局１２２は、中継局１２１によって選択された組み合わせが（シンボル波形ｗ１、遅延量０）であると推定することができる。そして、中継局１２２は、中継局１２１とは異なる組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。図９の例では、中継局１２２は、（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）を選択している。

中継局１２３は、中継局１２１および１２２の送信したプリアンブルをそれぞれ受信する。中継局１２３は、受信した中継局１２１および１２２のプリアンブルに基づいて、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。中継局１２３は、ｔ１から推定終了タイミングｔ３まで推定を行う。図９では、中継局１２３の相関信号ｃ１のみにピークが出力されている。これにより、中継局１２３は、中継局１２１および１２２が選択したシンボル波形がともにｗ１であると推定できる。また、中継局１２３の相関信号ｃ１には、参照タイミングと同位相のピーク（実線）が出力されている。これにより、中継局１２３は、遅延量０が選択されていると推定することができる。さらに、中継局１２３の相関信号ｃ１には、参照タイミングに対してＴだけ遅れたピーク（点線）が出力されている。これにより、中継局１２３は、遅延量Ｔが選択されていると推定することができる。以上より、中継局１２３は、中継局１２１および１２２によって選択された組み合わせが（シンボル波形ｗ１、遅延量０）と（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）であると推定することができる。そして、中継局１２３は、推定した組み合わせとは異なる組み合わせの中から、１つの組み合わせをランダムに選択する。図９の例では、中継局１２３は、（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ）を選択している。

中継局１２４は、中継局１２１〜１２３の送信したプリアンブルをそれぞれ受信する。中継局１２４は、受信した中継局１２１〜１２３のプリアンブルに基づいて、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。中継局１２４は、ｔ１から推定終了タイミングｔ４まで推定を行う。図９では、中継局１２４の相関信号ｃ１およびｃ２にピークが出力されている。これにより、中継局１２４は、中継局１２１〜１２３が選択したシンボル波形がｗ１とｗ２であると推定できる。また、中継局１２４の相関信号ｃ１には、参照タイミングと同位相のピーク（実線）が出力されている。これにより、中継局１２４は、シンボル波形ｗ１において、遅延量０が選択されていると推定することができる。さらに、中継局１２４の相関信号ｃ１には、参照タイミングに対してＴだけ遅れたピーク（点線）が出力されている。これにより、中継局１２４は、シンボル波形ｗ１において、遅延量Ｔが選択されていると推定することができる。また、中継局１２４の相関信号ｃ２には、参照タイミングに対してＴだけ遅れたピーク（実線）が出力されている。これにより、中継局１２４は、シンボル波形ｗ２において、遅延量Ｔが選択されていると推定することができる。以上より、中継局１２４は、中継局１２１〜１２３によって選択された組み合わせが（シンボル波形ｗ１、遅延量０）、（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）、（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ）であると推定することができる。そして、中継局１２４は、推定した組み合わせとは異なる組み合わせ（シンボル波形ｗ２、遅延量０）を選択する。

このように、各中継局１２１〜１２４が互いに異なるプリアンブルを選択した場合には、各中継局１２１〜１２４は、互いに異なる組み合わせを選択することができる。これにより、確実に４ブランチのパスダイバーシチ効果が得られる。なお、仮に、図９において、中継局１２３と中継局１２４が同じ長さのプリアンブル（例えば、最も短いプリアンブル）を選択したとする。この場合、中継局１２３および中継局１２４は、中継局１２１および中継局１２２が選択した組み合わせを推定する。また、中継局１２３および中継局１２４は、推定した組み合わせとは異なる組み合わせの中から、ランダムに組み合わせを選択する。したがって、中継局１２３と中継局１２４が同じ長さのプリアンブルを選択した場合であっても、４ブランチのパスダイバーシチ効果を得られる可能性がある。

なお、図９の例では、参照タイミングを用いて遅延量を推定したが、これに限定されない。遅延量０か遅延量Ｔかは、送信局からのパケットを受信完了したタイミングｔ１と相関信号のピークが出力されるタイミングとの時間差を測定することで推定することができる。例えば、相関信号のピークが出力されるタイミングとｔ１との時間差を、当該相関信号のピークが出力されるタイミングの周期で除算する。この除算した結果のうち、割り切れない数（余り）が遅延量に応じた値となる。よって、この余りを求めることで、遅延量を推定することができる。

また、図９の例では、参照タイミングの位相は遅延量０の場合の相関信号と同位相になるようにしてあるが、これに限定されない。それぞれの遅延量に対して、相関信号のピークが出力されるタイミングと参照タイミングとの位相関係をあらかじめ把握しておけば、参照タイミングの位相は、遅延量０の場合の相関信号と同位相にする必要はない。

次に、図１０を参照して、パスダイバーシチ効果が得られる確率の計算結果を示す。なお、図１０において、一番左の列は、各中継局１２１〜１２４が選択する各ＰＲ長の選択パターンを、８通りに場合分けした列である。（ａ）の列は、（１）〜（８）の各パターンとなる確率を求めた列である。（ｂ）〜（ｅ）の各列は、（１）〜（８）の各パターンとなった場合に、１〜４ブランチのパスダイバーシチ効果が得られる確率をそれぞれ求めたものである。一番下の行の平均確率は、（ａ）列と（ｂ）〜（ｅ）列の確率を乗算して平均化したものである。また図１０では、例えば、最大有効ブランチ数が４（例えば、２通りのシンボル波形と、２通りの遅延量とから選択される場合の最大有効ブランチ数）、ＰＲ長が４種類、中継局が４局の場合に、パスダイバーシチ効果が得られる確率を計算している。

（１）は、全ての中継局１２１〜１２４が同じＰＲ長を選択したパターンを示す。ここで、４局が同じＰＲ長を選択するパターンは、４通りある。また、（１）において、各ＰＲ長は同じ長さであるので、各中継局１２１〜１２４は中継パケットを同時に送信する。このため、各中継局１２１〜１２４は、送信パラメータの推定を行うことができないので、ランダムに送信パラメータの組み合わせを決定する。よって、送信パラメータの組み合わせの選択パターンについて、起こりうるパターンは４⁴通り（２５６通り）である。よって、（１）となる確率は、（１）の（ａ）の欄に示すように、４／２５６（＝１／６４）となる。また（１）の場合において、（ｂ）の１ブランチとなる確率は１／６４であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は２１／６４であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は９／１６であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は３／３２である。例えば（ｂ）において、１種類の送信パラメータの組み合わせを各中継局１２１〜１２４が選択するパターンは１通りであり、送信パラメータが４つある。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は、４／２５６（＝１／６４）となる。また（ｃ）において、２種類の送信パラメータを各中継局１２１〜１２４が選択するパターンは、全部で１４通りである。よって、（ｃ）の２ブランチとなる確率は、６×１４／２５６＝２１／６４となる。

（２）は、中継局１２１〜１２４のうち、３局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、長ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を残りの１局が選択した場合のパターンを示す。（２）となる確率は、（２）の（ａ）の欄に示すように、３／３２となる。（２）の場合、短ＰＲを選択した１局が、他の３局が選択した送信パラメータを推定できるので、必ず２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は１／６４であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は９／１６であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は３／８である。

（３）は、中継局１２１〜１２４のうち、２局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、長ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を残りの２局が選択した場合のパターンを示す。（３）となる確率は、（３）の（ａ）の欄に示すように、９／６４となる。（３）の場合、短ＰＲを選択した２局が、他の２局が選択した送信パラメータを推定できるので、必ず２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は１／１２であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は１３／２４であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は３／８である。

（４）は、中継局１２１〜１２４のうち、１局がＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、長ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を残りの３局が選択した場合のパターンを示す。（４）となる確率は、（４）の（ａ）の欄に示すように、３／３２となる。（４）の場合、短ＰＲを選択した３局が、他の１局が選択した送信パラメータを推定できるので、必ず２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は１／９であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は２／３であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は２／９である。

（５）は、中継局１２１〜１２４のうち、２局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、他の１局が長ＰＲより短いＰＲ長（中ＰＲ）を選択し、残りの１局が中ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を選択した場合のパターンを示す。（５）となる確率は、（５）の（ａ）の欄に示すように、３／１６となる。（５）の場合、中ＰＲを選択した１局が、長ＰＲを選択した２局の送信パラメータを推定できる。また、短ＰＲを選択した１局が、長ＰＲを選択した２局と中ＰＲを選択した１局の送信パラメータを推定できる。これにより、（５）の場合、必ず３ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。よって、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は０であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は１／４であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は３／４である。

（６）は、中継局１２１〜１２４のうち、１局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、他の２局が長ＰＲより短いＰＲ長（中ＰＲ）を選択し、残りの１局が中ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を選択した場合のパターンを示す。（６）となる確率は、（６）の（ａ）の欄に示すように、３／１６となる。また、（６）の場合、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は０であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は１／３であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は２／３である。また、（７）は、中継局１２１〜１２４のうち、１局が同じＰＲ長（長ＰＲ）を選択し、他の１局が長ＰＲより短いＰＲ長（中ＰＲ）を選択し、残りの２局が中ＰＲより短いＰＲ長（短ＰＲ）を選択した場合のパターンを示す。（７）となる確率は、（７）の（ａ）の欄に示すように、３／１６となる。また、（７）の場合、（ｂ）の１ブランチとなる確率は０であり、（ｃ）の２ブランチとなる確率は０であり、（ｄ）の３ブランチとなる確率は１／２であり、（ｅ）の４ブランチとなる確率は１／２である。また、（８）は、各中継局１２１〜１２４が互いに異なるＰＲ長を選択したパターンを示す。（８）となる確率は、（８）の（ａ）の欄に示すように、３／３２となる。（８）の場合、各中継局１２１〜１２４が互いに異なるＰＲ長を選択しているので、必ず４ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる。

また、図１０に示す平均確率において、例えば、最大有効ブランチ数に等しい４ブランチのパスダイバーシチ効果が得られる確率は、「３４６１／６１４４＝０．５６３３・・・」となる。つまり、半分以上の確率で最大有効ブランチ数に等しいパスダイバーシチ効果が得られることがわかる。また、２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られる確率は、「４０７／１２２８８＋４１３／１０２４＋３４６１／６１４４＝０．９９９７・・・」と高い確率となる。したがって、本実施形態に係る無線伝送システム１では、ほぼ確実に２ブランチ以上のパスダイバーシチ効果が得られるといえる。

以上のように、本実施形態では、各中継局１２１〜１２４が異なる長さのＰＲ長を選択するように処理を行っている。これにより、例えば、中継局１２１が選択したＰＲ長が中継局１２２の選択したＰＲ長よりも長い場合、中継局１２２は、中継パケットを送信するまでの間に、中継局１２１の中継パケットを受信することができる。そして、中継局１２２は、中継局１２１の中継パケットのプリアンブルに基づいて、中継局１２１が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定し、推定した組み合わせとは異なる組み合わせを選択することができる。これにより、本実施形態によれば、各中継局１２１〜１２４が互いに異なるシンボル波形と遅延量の組み合わせで中継パケットを送信する確率を高めることができる。その結果、受信局１３においてパスダイバーシチ効果を得ることが可能となる。また、本実施形態によれば、最大有効ブランチ数に等しいパスダイバーシチ効果を得る可能性を向上させることができ、無線伝送システム１の有するパスダイバーシチ効果を最大限に発揮することができる。

なお、上述では、プリアンブル選択部２６が選択するＰＲ長は、図２に示すように、予め決められた４種類の長さ（プリアンブルＰＲ１〜ＰＲ４の長さ）の中から選択されるとしたが、ＰＲ長の種類は４種類に限られない。ＰＲ長の種類は、３種類以下でもよいし、５種類以上でもよい。各中継局１２１〜１２４がより多くの、長さの異なるＰＲ長を選択できるようにすることで、各中継局１２１〜１２４が選択するＰＲ長が互いに異なる確率が高くなる。これにより、他の中継局が選択した送信パラメータと異なる送信パラメータを選択する確率が高くなり、最大有効ブランチ数に等しいパスダイバーシチ効果を得る可能性が向上する。また、プリアンブル選択部２６が選択するＰＲ長を極端に長くすると、情報データではないプリアンブル部分が増大することになるので、伝送効率が低下する。したがって、ＰＲ長の上限値は適切な長さに設定するのがよい。また、プリアンブル選択部２６が選択するＰＲ長は、あらかじめ決められた範囲内でランダムに選択してもよい。例えば、最短のＰＲ長を３２シンボル長、最長のＰＲ長を６４シンボル長とした場合、プリアンブル選択部２６は、シンボル長単位で任意のＰＲ長（３２、３３、３４、〜、６３、６４の中の任意のＰＲ長）を選択することになる。

なお、上述では、プリアンブルのデータ列が１種類であるとした。したがって、上述では、１種類のプリアンブルのデータ列を２種類のシンボル波形ｗ１およびｗ２で変調することで、２種類のプリアンブルの波形が得られていた。つまり、シンボル波形の種類数と、プリアンブルの波形の種類数とが１対１の関係にあった。これに対し、送信パラメータの種類数とプリアンブル波形の種類数を１対１に対応させてもよい。つまり、上述では送信パラメータが４種類（（シンボル波形ｗ１、遅延量０）、（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）、（シンボル波形ｗ２、遅延量０）、（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ））ある例を示したが、それぞれの送信パラメータに対して４種類のプリアンブル波形を対応させてもよい。プリアンブルの波形を４種類にするには、プリアンブルのデータ列を１種類とし、シンボル波形の種類を４種類とする方法と、プリアンブルのデータ列を２種類とし、シンボル波形の種類を２種類とする方法がある。例えば、プリアンブルのデータ列を「１０１０…」と「１１００…」の２種類を用意しておき、それぞれのデータ列をシンボル波形ｗ１、ｗ２で変調する。これにより、４種類の異なるプリアンブル波形を生成することができる。ここでは、４種類のプリアンブル波形をプリアンブル波形ｐｗＡ〜ｐｗＤとする。また、プリアンブル波形ｐｗＡおよびｐｗＢは、シンボル波形ｗ１に基づく波形とし、プリアンブル波形ｐｗＣおよびｐｗＤは、シンボル波形ｗ２に基づく波形とする。なお、プリアンブルのデータ列を２種類とする場合、プリアンブル選択部２６がＰＲ長を選択するとともに、プリアンブルのデータ列についても選択するようにすればよい。このとき、送信パケット処理部２７は、他局宛パケットである送信パケットに含まれるプリアンブルのデータ列を、プリアンブル選択部２６が選択したデータ列を有するプリアンブルに入れ替える。

このようにして得られた４種類のプリアンブル波形ｐｗＡ〜ｐｗＤを、それぞれ４種類の送信パラメータ（シンボル波形ｗ１、遅延量０）、（シンボル波形ｗ１、遅延量Ｔ）、（シンボル波形ｗ２、遅延量０）、（シンボル波形ｗ２、遅延量Ｔ）と１対１に対応付けておく。例えば、送信パラメータとして（シンボル波形ｗ１、遅延量０）を選択した場合には、プリアンブル波形ｐｗＡをもつプリアンブルでパケットを生成し、プリアンブルより後ろの部分については、シンボル波形ｗ１でデータを変調する。

ここで、送信パラメータとプリアンブル波形を１対１に対応させる場合、図４に示したシンボル波形／遅延量推定部２８の構成は図１１に示すシンボル波形／遅延量推定部２８ａの構成になる。図１１は、送信パラメータとプリアンブル波形を１対１に対応させる場合のシンボル波形／遅延量推定部２８ａの構成を示すブロック図である。図１１において、シンボル波形／遅延量推定部２８ａは、相関部２８１ａ〜２８１ｄ、参照波形ＲＡ保持部２８２ｃ、参照波形ＲＢ保持部２８２ｄ、参照波形ＲＣ保持部２８２ｅ、参照波形ＲＤ保持部２８２ｆ、および、タイミング判定部２８３ｃにより構成される。相関部２８１ａ〜２８１ｄは、図４に示した相関部２８１ａ、２８１ｂと同じ機能を有する。参照波形ＲＡ保持部２８２ｃは、プリアンブル波形ｐｗＡの波形データを参照波形ＲＡとして保持している。参照波形ＲＢ保持部２８２ｄは、プリアンブル波形ｐｗＢの波形データを参照波形ＲＢとして保持している。参照波形ＲＣ保持部２８２ｅは、プリアンブル波形ｐｗＣの波形データを参照波形ＲＣとして保持している。参照波形ＲＤ保持部２８２ｆは、プリアンブル波形ｐｗＤの波形データを参照波形ＲＤとして保持している。タイミング判定部２８３ｃは、各相関部２８１ａ〜２８１ｄから出力される相関信号ｃ１〜ｃ４を元に推定結果信号を出力する。どの相関信号ｃ１〜ｃ４にピークが出力されたかで、どの送信パラメータが他の中継局に選択されたかを判断することができる。

上述のように、送信パラメータのうちのシンボル波形と、プリアンブル波形とが１対１に対応する場合、実質的には、２つの相関信号ｃ１およびｃ２それぞれに対してピークが出力されるか否かと、相関信号ｃ１およびｃ２にピークが出力されるタイミングとによって、シンボル波形と遅延量を推定していた。これに対し、送信パラメータとプリアンブル波形が１対１に対応する場合、４つの相関信号ｃ１〜ｃ４それぞれにピークが出力されるか否かのみで、シンボル波形と遅延量を推定することができる。これにより、２つの相関信号ｃ１およびｃ２を用いて推定する場合に比べて、推定の精度を上げることができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明における第２の実施形態に係る無線伝送システム２について説明する。第１の実施形態では、送信局１１が最初に送信パケットを送信した後は、各中継局１２１〜１２４のみが中継パケットを送信していた。これに対し、本実施形態では、各中継局１２１〜１２４が中継パケットを送信する際に、送信局１１も中継パケットを送信することを特徴とする。なお、第１の実施形態に係る送信局１１と区別するために、本実施形態に係る送信局の参照符号を１１ａとしている。

図１２は、第２の実施形態に係る無線伝送システム２の構成を示す図である。図１２に示す無線伝送システム２の構成は、図１に示した構成に対し、送信局１１が送信局１１ａに入れ代わった点で異なる構成である。それ以外の構成については、図１に示した構成と同様であるため、図１と同様の符号を付し、説明を省略する。図１２において、点線矢印は、送信局１１ａが１回目に送信した送信パケットが、各中継局１２１〜１２４において受信されることを示している。また実線矢印は、各中継局１２１〜１２４が中継パケットを送信すると共に、送信局１１ａも中継パケットを再送することを示している。つまり、送信局１１ａは、送信パケットを送信する場合と、中継パケットを送信する場合の２回、送信処理を行っている。

送信局１１ａは、送信パケットを送信した後、中継パケットを送信するための基準タイミングを算出する。基準タイミングは、送信パケットを送信したタイミングに、各中継局１２１〜１２４までの伝搬時間および所定の待ち時間を加算したタイミングとなる。本実施形態では、送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４の間の伝搬時間は無視できる程度に小さいものとして説明する。したがって、送信局１１ａは、送信パケットを送信したタイミングから所定の待ち時間経過後を基準タイミングとして算出する。なお、所定の待ち時間は、各中継局１２１〜１２４が基準タイミングを決定するための所定時間に等しいものとする。送信局１１ａは、中継パケットを送信する際、各中継局１２１〜１２４と同様に、複数のＰＲ長の中から１つのＰＲ長をランダムに選択する。そして、送信局１１ａは、各中継局１２１〜１２４が送信した中継パケットに基づいて、各中継局１２１〜１２４が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。そして、送信局１１ａは、推定されたシンボル波形と遅延量の組み合わせとは異なる組み合わせを選択する。

図１３は、第２の実施形態に係る送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。図９に示した処理の概要とは、送信局１１ａが中継パケットを送信している点と、参照タイミングや各相関信号を省略している点だけが異なる。よって、各中継局１２１〜１２４の処理については説明を省略する。図１３において、送信局１１ａは、２番目に長いプリアンブル長を選択している。したがって、送信局１１ａは、中継局１２１の送信した中継パケットのプリアンブル（ＰＲ）部分から、中継局１２１が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。そして、送信局１１ａは、中継局１２１とは異なるシンボル波形と遅延量の組み合わせ（図１３では、シンボル波形ｗ２、遅延量０）を選択し、選択した組み合わせに基づいて中継パケットを生成する。送信局１１ａは、自身が決定した再送信開始タイミングで、生成した中継パケットを送信する。再送信開始タイミングの決定方法は、各中継局１２１〜１２４の送信開始タイミングと同様の方法を用いる。

以上のように、本実施形態によれば、各中継局１２１〜１２４が中継パケットを送信する際に、送信局１１ａも中継パケットを送信する。これにより、中継パケットを送信する無線局の数が増加することとなり、より高い確率でパスダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、図１３において、中継局１２４は、最も短いプリアンブル長を選択している。したがって、中継局１２４は、送信局１１ａおよび中継局１２１〜１２３が選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する。このとき、図１３に示すように、送信局１１ａおよび中継局１２１〜１２３によって、全てのシンボル波形と遅延量の組み合わせが選択されている。したがって、中継局１２４は、推定処理によって全てのシンボル波形と遅延量の組み合わせが選択されていることを認識する。このとき、中継局１２４は、ランダムにシンボル波形と遅延量の組み合わせを１つ選択してもよい。あるいは、中継局１２４は、全てのシンボル波形と遅延量の組み合わせが選択されていることを認識した場合、中継パケットの送信を行わないようにしてもよい。この場合の具体的な処理としては、中継局１２４において、シンボル波形／遅延量選択部２９は、予め記憶された複数の組み合わせの全てが、シンボル波形／遅延量推定部２８において推定された組み合わせのいずれかに該当する場合、選択処理を中止する。このとき、シンボル波形／遅延量選択部２９は、変調部３１に選択中止信号を出力する。変調部３１は、選択中止信号が入力された場合、送信タイミング制御部３０から送信開始信号が入力されても、変調処理を行わないように動作する。送信局１１ａおよび中継局１２１〜１２３の４局で送信した中継パケットによって、すでに最大有効ブランチ数（＝４）に等しいパスダイバーシチ効果が得られているので、中継局１２４が中継パケットを送信しなくても、パスダイバーシチ効果の大きさにはさほど影響はない。ただし、中継局１２４が中継パケットを送信することで、受信局１３における受信電力は増大する。このため、中継局１２４が中継パケットを送信することで、受信電力の増大による伝送特性が改善されるという効果がある。一方で、中継局１２４が中継パケットを送信することを中止する場合、中継局１２４の消費電力を低減できるという効果がある。

（第３の実施形態）
以下、本発明における第３の実施形態に係る無線伝送システム３について説明する。第２の実施形態では、送信局１１ａは、送信パケットと中継パケットを送信していた。これに対し、本実施形態では、送信局１１ａは、中継パケットを送信する際に、各中継局１２１〜１２４が選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせとは異なるシンボル波形と遅延量の組み合わせを選択して中継パケットを送信することを特徴とする。なお、本実施形態に係る無線伝送システム３の構成は、第２の実施形態と同様であるため、図１２を援用する。また、各中継局１２１〜１２４および受信局１３の動作は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

送信局１１ａは、送信パケットを送信した後、再送信開始タイミングで中継パケットを送信する。再送信開始タイミングは、基準タイミングから、選択した遅延量だけ遅延させたタイミングである。このとき、送信局１１ａは、各中継局１２１〜１２４が選択可能なシンボル波形と遅延量の組み合わせとは異なるシンボル波形と遅延量の組み合わせを選択し、選択した組み合わせに基づいて中継パケットを生成する。送信局１１ａは、自身が決定した再送信開始タイミングで、生成した中継パケットを送信する。

ここで、シンボル波形と遅延量の組み合わせが、２種類のシンボル波形ｗ１、ｗ２と、２種類の遅延量０、Ｔとからなる場合を例に説明する。例えば、送信局１１ａが選択可能なシンボル波形と遅延量の組み合わせを、シンボル波形ｗ１と遅延量０と設定しておく。また、各中継局１２１〜１２４が選択可能なシンボル波形と遅延量の組み合わせを、シンボル波形ｗ１と遅延量Ｔ、シンボル波形ｗ２と遅延量０、シンボル波形ｗ２と遅延量Ｔの３つと設定しておく。つまり、送信局１１ａでは、シンボル波形ｗ１と遅延量０の組み合わせが選択され、各中継局１２１〜１２４ではシンボル波形ｗ１と遅延量Ｔ、シンボル波形ｗ２と遅延量０、シンボル波形ｗ２と遅延量Ｔの３つの組み合わせのうちの少なくとも１つが選択されることとなる。したがって、本実施形態では、確実に２ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることができる。なお、この場合、送信局１１ａでは、予め設定された組み合わせ（シンボル波形ｗ１と遅延量０）を用いて、中継パケットを受信局１３に送信することとなる。つまり、この場合、送信局１１ａでは、各中継局１２１〜１２４が選択した組み合わせを推定する必要がない。また、送信局１１ａが中継パケットを送信する際には、長いプリアンブルを用いて送信する必要がない。これは、送信局１１ａが選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを、各中継局１２１〜１２４に推定させる必要が無いからである。したがって、送信局１１ａは、最も短いＰＲ長を選択してもよい。この場合、送信局１１ａの中継パケットは、各中継局１２１〜１２４の中継パケットよりも遅いタイミングで送信されることとなる。これにより、各中継局１２１〜１２４の送信パラメータの推定に与える影響を少なくすることができる。

以上のように、本実施形態では、送信局１１ａが中継パケットを送信する場合に、送信局１１ａが選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせと、各中継局１２１〜１２４が選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせとを予め分けておく。これにより、本実施形態では、確実に２ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることができる。さらに、送信局１１ａが選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせを１つに限定しておけば、各中継局１２１〜１２４が選択できる送信パラメータが増えることとなる。これにより、パスダイバーシチ効果が得られる確率をさらに高めることができる。

なお、上述では、一例として、送信局１１ａが所定の組み合わせを１つ選択する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４が選択できるシンボル波形と遅延量の組み合わせを、シンボル波形で分けておいてもよいし、遅延量で分けておいてもよい。前者の場合、送信局１１ａは所定のシンボル波形を選択し、各中継局１２１〜１２４は送信局１１ａが選択するシンボル波形以外のシンボル波形を選択するように設定しておく。また遅延量については、送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４は、どれでも選択できるように設定しておく。この場合、送信局１１ａと各中継局１２１〜１２４とは、互いに同じ遅延量を選択する可能性はあるが、必ず異なるシンボル波形を選択できる。これにより、確実に２ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることができる。また、後者の場合、送信局１１ａは所定の遅延量を選択し、各中継局１２１〜１２４は送信局１１ａが選択する遅延量以外の遅延量を選択するように設定しておく。またシンボル波形については、送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４は、どれでも選択できるように設定しておく。この場合、送信局１１ａと各中継局１２１〜１２４とは、互いに同じシンボル波形を選択する可能性はあるが、必ず異なる遅延量を選択できる。これにより、確実に２ブランチのパスダイバーシチ効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
以下、本発明における第４の実施形態に係る無線伝送システム４について説明する。第１の実施形態では、各中継局１２１〜１２４は、他の中継局から送信された中継パケットが入力される度に、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定していた。これに対し、本実施形態では、各中継局１２１〜１２４は、自局が受信した送信パケットを送信した送信局１１が過去に受信した送信局と同じである場合、推定を行わずに、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを用いることを特徴とする。

図１４は、第４の実施形態に係る無線局の構成を示す図である。図１４に示す無線局の構成は、図３に示した無線局の構成に対し、自局宛パケット判定部２４がアドレス判定部３２に入れ代わった点で異なる構成である。それ以外の構成については、図３に示した構成と同様であるため、図３と同一の符号を付し、説明を省略する。なお、処理については、シンボル波形／遅延量選択部２９およびプリアンブル選択部２６の処理が図３に示した無線局の処理と異なる。

アドレス判定部３２は、図１に示した自局宛パケット判定部２４の処理に加えて、さらに、受信中の送信パケットから送信元アドレスを検出する。そして、アドレス判定部３２は、検出した送信元アドレスをシンボル波形／遅延量選択部２９に出力する。シンボル波形／遅延量選択部２９には、過去に受信した送信局１１を示す送信元アドレスと、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせとが対応付けされた対応情報がさらに記憶されている。シンボル波形／遅延量選択部２９は、対応情報を参照して、アドレス判定部３２で検出された送信元アドレスが過去に受信した送信局１１と一致するか否かを判断する。検出された送信元アドレスが過去に受信した送信局１１と一致する場合、シンボル波形／遅延量選択部２９は、対応情報を参照して、検出された送信元アドレスと対応するシンボル波形と遅延量の組み合わせを選択する。なお、対応情報は、過去に受信した送信局１１を示す送信元アドレスと、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせとの対応を少なくとも１つ含む情報であればよい。また、シンボル波形／遅延量選択部２９は、送信パケットを受信する度に対応情報を更新するようにしてもよい。また、シンボル波形／遅延量選択部２９は、第１の実施形態におけるシンボル波形／遅延量選択部２９に対し、対応情報がさらに記憶される点と、対応情報を用いた処理をさらに行う点で異なる。

次に、図１５を参照して、第４の実施形態に係る無線局の動作について説明する。図１５は、第４の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャートである。なお、図１５に示すＡは、図７に示したＡに接続されるものである。図１５に示すＡより前の処理は、図７に示した処理と同様である。図７において、受信されたパケットが他局宛パケットである判断された場合（ステップＳ１６でＮｏ）、処理はＡを介して図１５のステップＳ３０に進む。図１５において、シンボル波形／遅延量選択部２９は、対応情報を参照して、アドレス判定部３２で検出された送信元アドレスが過去に受信した送信局１１と一致するか否かを判断する（ステップＳ３０）。検出された送信元アドレスが過去に中継した送信局１１と一致する場合（ステップＳ３０でＹｅｓ）、シンボル波形／遅延量選択部２９は、対応情報を参照して、検出された送信元アドレスと対応するシンボル波形と遅延量の組み合わせを選択する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１の次に、送信タイミング制御部３０は、アドレス判定部３２から出力された受信完了信号に基づいて、基準タイミングを決定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２の次に、プリアンブル選択部２６は、所定のＰＲ長を選択する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の次に、送信パケット処理部２７は、他局宛パケットである送信パケットに含まれるプリアンブルを、ステップＳ３３で選択されたＰＲ長を有するプリアンブルに入れ替えることで、中継パケットを生成し、生成した中継パケットを保存する（ステップＳ３４）。

一方、検出された送信元アドレスが過去に受信した送信局１１と一致しない場合（ステップＳ３０でＮｏ）、処理はステップＳ１８に進む。ステップＳ１８〜Ｓ２６は、図８に示したステップＳ１８〜Ｓ２６と同じ処理であるため、説明を省略する。ステップＳ３４の次に、送信タイミング制御部３０は、基準タイミングと、ステップＳ３３で選択されたＰＲ長と、ステップＳ３１、Ｓ２２、またはＳ２６で選択された遅延量と、プリアンブル選択部２６が選択し得る複数のＰＲ長のうちの最も短いＰＲ長と用いて、送信開始タイミングを決定する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５の次に、送信タイミング制御部３０は、送信開始タイミングになったか否かを判断する（ステップＳ３６）。ステップＳ３６において送信開始タイミングになったと判断された場合、変調部３１は、ステップＳ２０またはＳ３４で保存された中継パケットを送信パケット処理部２７から読み出し、ステップＳ３１、Ｓ２２、またはＳ２６で選択されたシンボル波形で変調し、変調ベースバンド信号として出力する。変調ベースバンド信号は、ＲＦ部２２においてＲＦ帯の信号に周波数変換された後、アンテナ２１から送信される（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の次に、シンボル波形／遅延量選択部２９は、ステップＳ２６で選択されたシンボル波形および遅延量を記憶する（ステップＳ３８）。

なお、ステップＳ３３で選択された所定のＰＲ長は、いずれの長さであってもよい。例えば、図２に示したプリアンブル長の中で最も短いプリアンブル長を選択した場合、シンボル波形と遅延量の組み合わせを推定する場合に比べて、送信局１１から受信局１３までの中継時間を短縮することができる。

次に、図１６を参照して、第４の実施形態に係る送信局１１および各中継局１２１〜１２４の処理例について説明する。図１６は、第４の実施形態に係る送信局１１および各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図である。図１６において、送信パケットＣ１は、送信局１１から１回目に送信された送信パケットである。送信パケットＣ２は、送信局１１から２回目に送信された送信パケットである。ここで、送信パケットＣ１が送信された場合の処理は、図９で説明した処理と同様であるため、説明を省略する。２回目に送信局１１から送信パケットＣ２が送信された場合、各中継局１２１〜１２４は、前回受信した送信局１１から送信パケットが送信されたことを認識する。各中継局１２１〜１２４は、シンボル波形と遅延量の組み合わせの推定を行わずに、前回選択した組み合わせに従って中継パケットを送信する。図１６では、中継局１２１はシンボル波形ｗ１と遅延量０を選択し、中継局１２２はシンボル波形ｗ１と遅延量Ｔを選択し、中継局１２３はシンボル波形ｗ２と遅延量Ｔを選択し、中継局１２４はシンボル波形ｗ２と遅延量０を選択する。さらに、各中継局１２１〜１２４は、選択可能なＰＲ長のうち、最も短いＰＲ長を選択している。

以上のように、本実施形態によれば、シンボル波形／遅延量選択部２９には、過去に受信した送信局１１を示す送信元アドレスと、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせとが対応付けされた対応情報が記憶されている。これにより、各中継局１２１〜１２４は、自局が受信した送信パケットを送信した送信局１１が過去に受信した送信局と同じである場合、推定を行わずに、そのときに選択したシンボル波形と遅延量の組み合わせを用いることができる。

なお、上述した各実施形態においては、送信パラメータが、２種類のシンボル波形（シンボル波形ｗ１、ｗ２）と２種類の遅延量（遅延量０、Ｔ）とで構成される場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、送信パラメータは、３種類以上のシンボル波形と３種類以上の遅延量とで構成されてもよい。一般的に、送信パラメータがｋ種類のシンボル波形と、ｍ種類の遅延量とで構成される場合には、最大有効ブランチ数は（ｋ×ｍ）になる。なお、パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータは、複数種類のシンボル波形と、１種類の遅延量とで構成されてもよい。この場合、パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータは、複数種類のシンボル波形のみとなる。なお、パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータは、１種類のシンボル波形と、複数種類の遅延量とで構成されてもよい。この場合、パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータは、複数種類の遅延量のみとなる。パスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータとして複数種類のシンボル波形を用いる場合には、互いに相関の低いシンボル波形を用いればよい。また、複数種類の遅延量を用いる場合には、各遅延量の差が遅延分解能以上となり、かつ、最大の遅延量と最小の遅延量との差が遅延上限以下となるように遅延量を設定すればよい。

なお、上述した各実施形態においては、上記（Ｅ）のシステムを適用した場合を例に説明したが、これ以外のシステムを用いてもよい。これ以外のシステムを適用する場合には、適用するシステムに応じた変調部３１と復調部２３を用いればよい。このため、変調部３１と復調部２３以外の構成は図３に示す無線局の構成をそのまま援用することができる。例えば、上記（Ｅ）に示したシステムは、上記（Ａ）に示したスペクトル拡散方式の１つであるＤＳＳＳ方式の原理を利用したシステムである。このため、ＤＳＳＳ方式の拡散方法、および逆拡散方法を変えることで、同じスペクトル拡散方式である、ＦＨＳＳ方式、ＴＨＳＳ方式へも適用することが可能である。

また、送信パラメータとして遅延量のみを用いる場合、上記（Ｂ）のシステムを適用することも可能である。ＯＦＤＭ方式を用いる場合、各遅延量差を複数のサブキャリアを含む周波数帯域幅の逆数以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差をガード区間長未満となるようにすればよい。また、上記（Ｃ）のシステムを適用することも可能である。ＰＳＫ−ＶＰ方式、ＰＳＫ−ＲＺ方式を用いる場合、各遅延量差を遅延分解能であるシンボル長の数分の１以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差を１シンボル長未満となるように、中継局が選択できる遅延量を設定すればよい。また、ＤＳＫ方式を用いる場合、各遅延量差を遅延分解能であるシンボル長の数分の１以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差を０．５シンボル長未満となるようにすればよい。また、上記（Ｄ）のシステムを適用することも可能である。等化器を用いる場合、各遅延量差を１シンボル長以上とし、かつ、最大遅延量と最小遅延量との差をタップ数で決まる遅延上限以下となるようにすればよい。

なお、上記（Ｆ）のシステムを適用することも可能である。上記（Ｆ）のシステムを適用した場合の変調部３１の構成を図１７に示す。図１７は、上記（Ｆ）のシステムに適用した場合の変調部３１の詳細な構成を示すブロック図である。図１７において、変調部３１は、読み出し制御部３１２と、波形１生成部３１８ａ、波形２生成部３１８ｂ、セレクタ３１９、およびＤ／Ａ変換器３１７により構成される。なお、波形生成部の数は、無線伝送システムで用いられるシンボル波形の数に対応する。

読み出し制御部３１２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３１２は、送信開始信号を受け取ると、カウンタ値に基づいて、送信パケットまたは中継パケットを読み出すためのデータ読み出しクロックを生成する。読み出し制御部３１２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２７に渡す。送信パケット処理部２７は、受け取ったデータ読み出しクロックにしたがって、送信パケットまたは中継パケットを読み出して変調部３１の読み出し制御部３１２に渡す。読み出し制御部３１２は、送信パケット処理部２７から送信パケットまたは中継パケットを受け取ると、送信パケットまたは中継パケットに対して差動符号化を行う。そして、読み出し制御部３１２は、波形生成部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を生成する。アドレス信号は、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂに出力される。

波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂは、送信パケットまたは中継パケットに応じたシンボル波形のデータを、入力されたアドレス信号に基づいて波形メモリから読み出す。これにより、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂは、差動符号化したデータに対して位相変調した、変調ベースバンド信号を生成する。なお、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂの波形メモリには、予め、それぞれ別々のシンボル波形のデータが格納されている。波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂに格納するシンボル波形のデータについては、後で詳述する。セレクタ３１９は、シンボル波形／遅延量選択部２９から出力されたシンボル波形選択信号にしたがって、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂが出力する信号のうち、いずれかを選択してＤ／Ａ変換器３１７へ出力する。Ｄ／Ａ変換器３１７は、セレクタ３１９から出力される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１８は、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂが記憶するシンボル波形の位相遷移の一例を示した模式図である。例えば、波形１生成部３１８ａが任意のシンボルとして記憶するシンボル波形ｗ１の位相遷移は、図１８における実線で示されるようになる。１シンボル長Ｔにおいて、シンボル波形ｗ１の位相遷移は、位相について時間方向に増加傾向にある。また、シンボル波形ｗ１において、位相の時間変化量は非負であり、かつ、位相の時間変化量の絶対値は、シンボル波形の前半は減少傾向にあり、後半は増加傾向にある。また例えば、波形２生成部３１８ｂが任意のシンボルとして記憶するシンボル波形ｗ２の移相遷移は、図１８における点線で示されるようになる。１シンボル長Ｔにおいて、シンボル波形ｗ２の移相遷移は、位相について時間方向に減少傾向にある。また、位相の時間変化量は非正であり、かつ、位相の時間変化量の絶対値はシンボル波形の前半は減少傾向にあり、後半は増加傾向にある。なお、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂが記憶するシンボル波形としては、互いに相関の低いシンボル波形であれば、この２つに限られない。また、波形１生成部３１８ａおよび波形２生成部３１８ｂが３つ以上の互いに相関の低いシンボル波形を記憶して用いることも可能である。

以上のように、図１７に示す変調部３１は、送信開始信号を受け取ってから、シンボル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。また、図１７に示す変調部３１は、複数の波形生成部（波形１生成部３１８ａ、波形２生成部３１８ｂ）を備えることで、シンボル波形選択信号に応じて、所望のシンボル波形で変調された変調ベースバンド信号を生成することができる。

図１９は、上記（Ｆ）に示したパスダイバーシチのシステムを用いた場合の復調部２３の構成を示すブロック図である。図１９に示す復調部２３は、遅延検波部２３７、検波後フィルタ２３８、データ判定部２３９により構成される。遅延検波部２３７は、受信ベースバンド信号を遅延検波する。検波後フィルタ２３８は遅延検波した信号を合成し、検波信号を出力する。データ判定部２３９は、検波信号を判定して復調データを出力する。複数の送信局から互いに異なる位相冗長波形で変調された信号が送信された場合に、図１９に示す復調部２３で復調することで、正しく復調できる理由を以下に説明する。受信局には、複数の異なる位相冗長波形が重なった信号が入力される。このとき、隣接するシンボルでも同様の重なった信号が得られ、隣接するシンボル間の位相関係は維持される。これにより、この信号に対し、遅延検波を行うことで、隣接するシンボル間の位相差を検出することができる。遅延検波後の信号は、異なる位相冗長波形の重なりによってシンボル内で変動しているが、符号が反転することはない。よって、検波後フィルタ２３８で遅延検波後の信号を合成することで、シンボル内での信号の変動は無くなる。その結果、データ判定部２３９で極性を判定することで復調することができる。このように、図１９に示す復調部２３により、異なる位相冗長波形が重なった信号を正しく復調することができる。

また、フェージング環境下においては、複数の送信局から互いに異なる位相冗長波形で変調された信号が、それぞれ異なるフェージングを受けて、受信される。同位相で重なった場合は信号が強め合い、逆位相で重なった場合には信号が弱め合うので、元の位相冗長波形とは全く別の波形となる。ただし、異なる位相冗長が加わった波形が重なるので、１シンボル内全てにおいて逆位相となって信号が弱め合うことはない。つまり、１シンボル内に必ず同位相または同位相付近になる期間がある。これにより、遅延検波により復調することで正しく復調でき、パスダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、上述した各実施形態では、基準タイミングは、パケットの受信が完了したことを示す受信完了信号に基づいて決定されていたが、基準タイミングを決定する方法はこれに限られない。基準タイミングは、例えば、パケット中のユニークワードが検出された時点を基準にして決定されてもよい。また、無線局間で同期をとるためのビーコン局が存在する場合には、ビーコン局から送信されるビーコンに基づいて、基準タイミングが決定されてもよい。また、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号に含まれる時刻情報や、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が決定されてもよい。

なお、上述した各実施形態では、送信開始タイミングは、送信タイミング制御部３０によって決定されていた。また、送信タイミング制御部３０は、基準タイミング、選択したＰＲ長、選択した遅延量に基づいて、送信開始タイミングを決定していた。この送信開始タイミングを決定することにより、各無線局がパケットを送信するタイミングを所望のタイミングに設定できる。しかしながら、各無線局が送信するタイミングを設定する方法は、これに限定されない。別の方法として、例えば、変調部３１が出力する変調ベースバンド信号に遅延を付加することで、各無線局が送信するタイミングを設定してもよい。

なお、上述した各実施形態に係る無線局を構成す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、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパー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、専用回路また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することが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、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、半導体技術の進歩また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（バイオ技術への適応等）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。

本発明は、無線伝送システムに用いられる無線局であって、設置状況に関わらずパスダイバーシチ効果を発揮させることが可能な無線局、当該無線局の無線伝送方法、および、当該無線局を用いた無線伝送システム等として有用である。

第１の実施形態に係る無線伝送システム１の構成を示す図 パケットの構成例を示す図 第１の実施形態に係る無線局の構成を示すブロック図 シンボル波形／遅延量推定部２８の詳細な構成を示すブロック図 （Ｅ）のシステムを適用した場合の変調部３１の構成を示す図 （Ｅ）のシステムを適用した場合の復調部２３の構成を示す図 第１の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャート 第１の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャート 第１の実施形態に係る各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図 パスダイバーシチ効果が得られる確率の計算結果を示す図 送信パラメータとプリアンブル波形を１対１に対応させる場合のシンボル波形／遅延量推定部２８ａの構成を示すブロック図 第２の実施形態に係る無線伝送システム２の構成を示す図 第２の実施形態に係る送信局１１ａおよび各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図 第４の実施形態に係る無線局の構成を示す図 第４の実施形態に係る無線局の動作を示すフローチャート 第４の実施形態に係る送信局１１および各中継局１２１〜１２４の処理の概要を示した図 （Ｆ）のシステムを適用した場合の変調部３１の構成を示す図 （Ｆ）のシステムを適用した場合のシンボル波形の位相遷移の一例を示す図 （Ｆ）に示したパスダイバーシチのシステムを用いた場合の復調部２３の構成を示すブロック図 従来の無線伝送システム９の構成を示した図

符号の説明

１１、１１ａ 送信局
１２１、１２２、１２３、１２４ 中継局
１３ 受信局
２３ 復調部
２４ 自局宛パケット判定部
２５ 自局宛パケット処理部
２６ プリアンブル選択部
２７ 送信パケット処理部
２８ シンボル波形／遅延量推定部
２９ シンボル波形／遅延量選択部
３０ 送信タイミング制御部
３１ 変調部
３２ アドレス判定部
２３１ａ、２３１ｂ 相関部
２３２ａ 拡散符号Ｓ１保持部
２３２ｂ 拡散符号Ｓ２保持部
２３３ａ、２３３ｂ 検波部
２３４ａ、２３４ｂ 振幅／位相検出部
２３５ 合成部
２３６ 判定部
２３７ 遅延検波部
２３８ 検波後フィルタ
２３９ データ判定部
２８１ａ〜２８１ｄ 相関部
２８２ａ 参照波形Ｒ１保持部
２８２ｂ 参照波形Ｒ２保持部
２８２ｃ 参照波形ＲＡ保持部
２８２ｄ 参照波形ＲＢ保持部
２８２ｅ 参照波形ＲＣ保持部
２８２ｆ 参照波形ＲＤ保持部
２８３ｃ タイミング判定部
３１１ １次変調部
３１２ 読み出し制御部
３１３ 波形出力部
３１４ ２次変調部
３１５ 拡散符号制御部
３１６ 拡散部
３１７ Ｄ／Ａ変換器
３１８ａ 波形１生成部
３１８ｂ 波形２生成部
３１９ セレクタ

Claims (17)

1. 互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムにおいて、中継局として用いられる無線局であって、
   前記送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、前記送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、前記無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する受信部と、
   前記受信部において受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する送信パラメータ推定部と、
   前記送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する送信パラメータ選択部と、
   前記受信部において受信された送信局からのパケットを、前記送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて前記受信局に送信する送信部とを備える、無線局。
2. 前記送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、
   前記送信パラメータ選択部は、予め記憶された前記複数の送信パラメータの中から、前記送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する、請求項１に記載の無線局。
3. 前記受信部は、複数の前記他の中継局からそれぞれ送信されたパケットを受信し、
   前記送信パラメータ推定部は、各前記他の中継局からのパケットに基づいて、各前記他の中継局が用いた送信パラメータをそれぞれ推定し、
   前記送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、
   前記送信パラメータ選択部は、前記複数の送信パラメータの全てが、前記送信パラメータ推定部において推定された各送信パラメータのいずれかに該当する場合、前記送信パラメータの選択処理を中止し、
   前記送信部は、前記送信パラメータ選択部において送信パラメータの選択処理が中止された場合、前記受信局に送信する処理を行わないことを特徴とする、請求項１に記載の無線局。
4. 前記パケットの先頭部分には、プリアンブルが含まれており、
   前記プリアンブルの長さを示すプリアンブル長情報であって、互いに異なる長さを示す複数のプリアンブル長情報が予め記憶されており、当該複数のプリアンブル長情報の中から１つのプリアンブル長情報をランダムに選択するプリアンブル選択部をさらに備え、
   前記送信部は、前記送信局からのパケットを、前記プリアンブル選択部が選択したプリアンブル長情報が示す長さに応じたタイミングで送信する、請求項１に記載の無線局。
5. 前記複数のプリアンブル長情報が示す各長さは、所定範囲内のいずれかの長さであることを特徴とする、請求項４に記載の無線局。
6. 前記プリアンブル長情報の数は、前記送信パラメータの種類数と同数、または、前記送信パラメータの種類数よりも多いことを特徴とする、請求項４に記載の無線局。
7. 前記パケットの先頭部分には、プリアンブルが含まれており、
   前記プリアンブルのデータ列であって、互いに異なる複数のデータ列が予め記憶されており、当該複数のデータ列の中から１つのデータ列を選択するプリアンブル選択部をさらに備え、
   前記送信部は、前記送信局からのパケットに含まれるプリアンブルを前記プリアンブル選択部が選択したデータ列を有するプリアンブルに入れ替えて、当該プリアンブルを入れ替えた前記送信局からのパケットを前記送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて前記受信局に送信する、請求項１に記載の無線局。
8. 前記送信パラメータは、前記送信部から送信されるパケットが前記受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量、および、前記送信部が前記送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形のうちの少なくとも一方で構成される、請求項１に記載の無線局。
9. 前記送信パラメータ推定部は、前記受信部において受信された他の中継局からのパケットが示す波形と所定の波形との相関をとることによって、前記他の中継局が用いた送信パラメータを推定する、請求項１に記載の無線局。
10. 前記送信パラメータは、前記送信部が前記送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形で構成されており、
    前記送信パラメータ推定部は、前記受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力された場合、前記他の中継局が用いたシンボル波形が前記所定の波形に応じたシンボル波形であると推定する、請求項９に記載の無線局。
11. 前記送信パラメータは、前記送信部から送信されるパケットが前記受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量で構成されており、
    前記送信パラメータ推定部は、前記受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力されるタイミングに基づいて、前記他の中継局が用いた遅延量を推定する、請求項９に記載の無線局。
12. 前記送信パラメータは、前記送信部から送信されるパケットが前記受信局に受信されるべきタイミングを遅延させるための遅延量、および、前記送信部が前記送信局からのパケットを変調するためのシンボル波形で構成されており、
    前記送信パラメータ推定部は、前記受信部において受信された他の中継局からのパケットの波形と所定の波形との相関をとった結果を示す相関信号を生成し、当該相関信号に所定の閾値以上のピークが出力された場合、前記他の中継局が用いたシンボル波形が前記所定の波形に応じたシンボル波形であると推定するとともに、前記ピークが出力されるタイミングに基づいて前記他の中継局が用いた遅延量を推定する、請求項９に記載の無線局。
13. 互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムであって、
    前記パケットを送信する前記送信局と、
    互いに異なる伝送路を構成し、前記送信局からのパケットを中継して前記受信局に送信する前記複数の中継局と、
    前記複数の中継局からそれぞれ送信されたパケットを受信する前記受信局とを備え、
    前記中継局の各々は、
    前記送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、前記送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、前記無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する第１の受信部と、
    前記第１の受信部において受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する第１の送信パラメータ推定部と、
    前記第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する第１の送信パラメータ選択部と、
    前記第１の受信部において受信された送信局からのパケットを、前記第１の送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて前記受信局に送信する第１の送信部とを有する、無線伝送システム。
14. 前記送信局は、
    自局から送信されたパケットに基づいて前記複数の中継局のうちの少なくとも１つの中継局から送信されたパケットであって、前記送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する第２の受信部と、
    前記第２の受信部において受信された中継局からのパケットに基づいて、当該中継局が用いた送信パラメータを推定する第２の送信パラメータ推定部と、
    前記第２の送信パラメータ推定部において推定された中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する第２の送信パラメータ選択部と、
    自局から送信すべきパケットを、前記第２の送信パラメータ選択部において選択された送信パラメータを用いて前記受信局に送信する第２の送信部とを有する、請求項１３に記載の無線伝送システム。
15. 前記第１の送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、
    前記第１の送信パラメータ選択部は、予め記憶された前記複数の送信パラメータの中から、前記第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択し、
    前記第２の送信パラメータ選択部には、前記第１の送信パラメータ選択部に予め記憶された複数の送信パラメータとは異なる送信パラメータであって、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、
    前記第２の送信パラメータ選択部は、予め記憶された前記複数の送信パラメータの中から、前記第２の送信パラメータ推定部において推定された中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する、請求項１４に記載の無線伝送システム。
16. 前記第１の送信パラメータ選択部には、互いに異なる複数の送信パラメータが予め記憶されており、
    前記第１の送信パラメータ選択部は、予め記憶された前記複数の送信パラメータの中から、前記第１の送信パラメータ推定部において推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択し、
    前記送信局には、前記第１の送信パラメータ選択部に予め記憶された複数の送信パラメータとは異なる所定の送信パラメータが予め記憶されており、
    前記送信局は、前記複数の中継局において用いられたパケットを送信した後、自局から送信すべきパケットを、予め記憶された前記所定の送信パラメータを用いて前記受信局にさらに送信する、請求項１３に記載の無線伝送システム。
17. 互いに異なる伝送路を構成する複数の中継局を介して、送信局から送信されたパケットを受信局に伝送する無線伝送システムにおいて、中継局として用いられる無線局が行う無線伝送方法であって、
    前記送信局から送信されたパケットを受信し、かつ、前記送信局から送信されたパケットに基づいて他の中継局から送信されたパケットであって、前記無線伝送システムにおいてパスダイバーシチ効果を得るための送信パラメータを用いて自局より先に送信されたパケットを受信する受信ステップと、
    前記受信ステップにおいて受信された他の中継局からのパケットに基づいて、当該他の中継局が用いた送信パラメータを推定する送信パラメータ推定ステップと、
    前記送信パラメータ推定ステップにおいて推定された他の中継局が用いた送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する送信パラメータ選択ステップと、
    前記受信ステップにおいて受信された送信局からのパケットを、前記送信パラメータ選択ステップにおいて選択された送信パラメータを用いて前記受信局に送信する送信ステップとを含む、無線伝送方法。

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