专利名称：发送方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发送技术，特别是一种发送包形式的信号的发送方法与装置。
背景技术：
无线通信中，一般希望有效利用有限的频率资源。用来有效利用频率资源的技术之一，是自适应天线阵列技术。自适应天线阵列技术，控制多个天线分别发送接收的信号的振幅与相位，形成天线的指向性样式(pattern)。也即，具有自适应天线阵列的装置，分别变更多个天线所接收到的信号的振幅与相位，将变化过的多个接收信号分别相加，接收与该振幅及相位的变化量(以下称作“权”)所对应的指向性样式的天线所接收到的信号同等的信号。另外，通过对应于权的天线的指向性样式发送信号。
自适应天线阵列技术中，用来计算出权的处理之一例，是根据最小均方误差(MMSEMinimum Mean Square Error)法的方法。MMSE法中，作为给出权的最佳值的条件有维纳解，进而还已知有计算量比直接求出维纳解更少的递推公式。递推公式，例如使用RLS(Recursive Least Squares)算法或LMS(Least Mean Squares)算法等自适应算法。另外，为了实现数据的传输速度的高速化与传输品质的改善，有时对数据进行多载波调制，传输多载波信号(例如参照专利文献1)。
专利文献1特开平10-210099号公报在利用自适应天线阵列技术，用于使数据的传输速度高速化的技术中存在一种MIMO(Multiple Input Multiple Output)系统。该MIMO系统中，发送装置与接收装置分别具有多个天线，对各个天线设置1个信道。也即，对发送装置与接收装置之间的通信，设定出最大天线数的信道，提高数据传送速度。进而，如果将传输多载波信号的技术组合到这样的MIMO系统中，数据的传输速度便进一步高速化。另外，为了在接收装置中准确接收由发送装置所发送的信号，一般来说发送信号中包含有作为已知信号的前导码(preamble)。一般来说，前导码信号通过固定的样式来规定。但是，只要考虑到无线传输线路的特性以及包利用效率，变化前导码信号的样式，就能够对无线传输线路的特性等实现灵活的无线通信系统。
发明内容
本发明正是鉴于这种状况而提出的，其目的在于提供一种变化前导码信号的形式的发送方法与装置。
为解决上述问题，本发明的某一方案的发送装置具有存储部，其存储第1无线通信系统所规定的第1已知信号、以及与第1无线通信系统不同的第2无线通信系统所规定的第2已知信号；选择部，其选择开头部分设置有第2已知信号的包格式、以及第2已知信号的前级还设有第1已知信号的包格式中的任一个；以及，发送部，其通过选择部所选择的包格式传送信号。
通过采用该方案，由于切换第1已知信号的有无，因此能够在第2无线通信系统中，选择与第1无线通信系统之间的兼容性或包利用效率的提高。
本发明的另一方案也是一种发送装置。该装置具有存储部，其存储要传输高速反傅立叶变换过的信号的第1无线通信系统所规定的第1已知信号，以及要从多个天线并行传输高速反傅立叶变换过的信号的第2无线通信系统所规定的第2已知信号；选择部，其选择开头部分设置有第2已知信号的包格式、以及第2已知信号的前级还设有第1已知信号的包格式中的任一个；以及，发送部，其通过选择部所选择的包格式传送高速反傅立叶变换过的信号。
通过采用该方案，由于切换第1已知信号的有无，因此能够在第2无线通信系统中，选择与第1无线通信系统之间的兼容性或包利用效率的提高。
存储部中所存储的第2已知信号，可以对应于第2无线通信系统中要发送信号的天线的数目，规定有多种。由于对应于天线数目变更第2已知信号的样式，因此能够改善通信品质。
选择部，在选择开头部分中设有上述第2已知信号的包格式的情况下，如果要传输信号的天线数目为1个，可设置规定有多种的第2已知信号中的1个。这样即使天线数从多个变为1个，由于使用对应多个天线中的一个的第2已知信号，因此不需要向第1无线通信系统的切换。
选择部，可在选择第2已知信号的前级还设有第1已知信号的包格式的情况下，在第1已知信号与第2已知信号之间，设置表示设有第2已知信号的信息。由于在第1已知信号之后插入表示设有第2已知信号的信息，因此能够向第1无线通信系统的通信装置通知后级信号的内容。
还可具有监视部，其监视不对应第2无线通信系统但对应第1无线通信系统的通信装置的存在，选择部可根据监视部中的监视结果，选择包格式。由于根据无线通信系统的终端装置的有无来执行第1已知信号的有无的切换，因此即使执行切换也不会给其他通信装置带来影响。
本发明的另一方案也是一种发送装置。该装置具有发送部，其从多个天线并行发送以给定的包格式规定的信号；存储部，其存储要设置在包格式的开头部分的已知信号；以及，选择部，其在包格式的开头部分设置已知信号时，选择从多个天线在同一时刻发送已知信号的这种配置，与从多个天线在不同时刻发送已知信号的这种配置中的任一个。
通过采用该方案，由于变更要从多个天线发送的已知信号的配置，因此能够选择信号的传输品质与包的利用效率。
还可以具有导出要发送信号的无线传输线路的特性的导出部，选择部根据所导出的无线传输线路的特性，选择已知信号的配置。由于根据无线传输线路的品质执行要从多个天线发送的已知信号的构成的变更，因此能够选择适于无线传输线路的品质的已知信号的构成。
本发明的再另一方案是一种发送方法。该方法中，规定第1已知信号和第2已知信号，其中第1已知信号，由要使用多个载波传输信号的第1无线通信系统规定，第2已知信号，由使用与第1无线通信系统中用来传输信号的载波数相同的载波数，并且要从多个天线并行传输信号的第2无线通信系统规定，选择开头部分设置有第2已知信号的包格式，以及第2已知信号的前级还设有第1已知信号的包格式中的任一个，来传输信号。
本发明的另一方案也是一种发送方法。该方法包括存储第1无线通信系统中所规定的第1已知信号，以及与第1无线通信系统不同的第2无线通信系统所规定的第2已知信号的步骤；选择开头部分设置有第2已知信号的包格式，及第2已知信号的前级还设有第1已知信号的包格式中的任一个的步骤；以及，通过选择步骤所选择的包格式发送信号的步骤。
本发明的再另一方案也是一种发送方法。该方法包括存储要使用多个载波传输信号的第1无线通信系统所规定的第1已知信号，及使用与第1无线通信系统中用来传输信号的载波数相同的载波数，并且要从多个天线并行传输信号的第2无线通信系统所规定的第2已知信号的步骤；选择开头部分设置有第2已知信号的包格式，及第2已知信号的前级还设有第1已知信号的包格式中的任一个的步骤；以及，通过选择步骤所选择的包格式发送信号的步骤。
进行存储的步骤中所存储的第2已知信号，可对应于第2无线通信系统中要发送信号的天线的数目，规定有多种。进行选择的步骤，在选择开头部分中设有第2已知信号的包格式的情况下，如果要传输信号的天线数目变为1个，便设置规定有多种的第2已知信号中的一个。进行选择的步骤，在选择第2已知信号的前级还设有第1已知信号的包格式的情况下，在第1已知信号与第2已知信号之间，设置表示设有第2已知信号的信息。
还可以具有监视不对应第2无线通信系统但对应第1无线通信系统的通信装置的存在的监视步骤；进行选择的步骤，根据监视步骤中的监视结果，选择包格式。存储步骤中所存储的第2已知信号，可包含有信号的样式不同的多个部分；选择步骤，选择从多个天线在同一时刻分别传输多个部分中至少1个的这种第2已知信号的配置，与从多个天线在不同时刻分别传输多个部分中至少1个的这种第2已知信号的配置。还可以具有导出要传输信号的无线传输线路的特性的导出步骤，选择步骤，根据所导出的无线传输线路的特性，选择第2已知信号的配置。
本发明的再另一方案也是一种发送方法。该方法具有对要设置在要从多个天线并行发送的信号的包格式的开头部分中的已知信号，选择从多个天线在同一时刻发送已知信号的这种配置，与从多个天线在不同时刻发送已知信号的这种配置中的任一个。
本发明的再另一方案也是一种发送方法。该方法具有从多个天线并行发送以给定的包格式规定的信号的步骤；存储要设置在包格式的开头部分的已知信号的步骤；以及，在包格式的开头部分设置已知信号时，选择从多个天线在同一时刻发送已知信号的这种配置，与从多个天线在不同时刻发送已知信号的这种配置中的任一个的步骤。还可以具有导出要发送信号的无线传输线路的特性的步骤，选择步骤，根据所导出的无线传输线路的特性，选择已知信号的配置。
另外，以上构成要素的任意组合，及本发明的表现，可在方法、装置、系统、记录介质、计算机程序等之间进行变换，均可作为本发明的方式。
通过本发明，能够提供一种变换前导码信号的形式的发送方法与装置。
图1为表示本发明的实施例的多载波信号的频谱的图。
图2为表示本发明的实施例的包格式之构成的图。
图3为表示本发明的实施例的通信系统之概念的图。
图4为表示图3的发送装置之构成的图。
图5为表示图4的控制部之构成的图。
图6(a)-(b)为表示图5的选择部所选择的包格式的图。
图7(a)-(b)为表示图5的选择部所选择的LTS的格式的图。
图8为表示图5的选择部进行选择时所使用的关系，即发送用天线的数目与从发送用天线所发送的STS的样式之间的关系的图。
图9为表示图3的接收装置之构成的图。
图10为表示图9的第1无线部之构成的图。
图11为表示图10的相关部之构成的图。
图12为表示图9的第1处理部之构成的图。
图13为表示图3的发送装置中的发送处理之步骤的流程图。
图14为表示图3的发送装置中的发送处理之步骤的另一流程图。
图中10-发送装置，12-接收装置，14-发送用天线，16-接收用天线，20-数据分离部，22-调制部，24-无线部，26-控制部，28-纠错部，30-交错部，32-前导码添加部，34-IFFT部，36-GI部，38-正交调制部，40-频率变换部，42-放大部，100-通信系统，110-选择部，112-监视部，114-传输线路特性取得部，116-存储部。
具体实施例方式
在对本发明进行具体说明之前，先说明其概要。本发明的实施例，涉及一种具有多个天线的发送装置与具有多个天线的接收装置所构成的MIMO系统。另外，本实施例的MIMO系统，通过多载波、具体来说通过OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制方式传输信号，并且所传输的信号由包形式规定。包格式的开头部分中设有前导码(preamble)信号，接收到信号的接收装置，根据前导码信号执行AGC(Automatic Gain Control)的设定、时序同步、载波再生等。MIMO系统中，从发送装置的多个天线传输独立的信号，接收装置通过自适应阵列信号处理，分离所接收到的信号，解调出所期望的信号。
另外，有时发送装置的周边存在不对应MIMO系统的接收装置(以下将不对应MIMO的系统称作“以往系统”)。以往系统与MIMO系统一样，通过OFDM调制方式传输信号，但与MIMO系统不同，在发送装置与接收装置之间设定1个信道来传送信号。这里，如果增加只对应MIMO系统的前导码信号，就能够减小MIMO系统中的包格式中的信号冗余度，但由于以往系统中无法识别这样的前导码信号，因此有时无法识别出信号的到来。这相当于如果以往系统使用CSMA，便无法正确执行载波侦听，从而判断为信号没有发送，会自行发送信号，因此信号冲突的发生概率增加。
与此相对，MIMO系统中，如果在只对应MIMO系统的前导码信号的前级添加对应以往系统的前导码信号，以往系统的接收装置便也能够识别出前导码信号，因此不易发生上述问题。但是，由于添加了对应两个系统的前导码信号，因此MIMO系统的包格式中的信号冗余度增大。所以，本实施例的发送装置中，如果周边存在对应以往系统的接收装置，便在包格式的开头添加对应以往系统的前导码信号，另外，如果周边不存在对应以往系统的接收装置，便不在包格式的开头添加对应以往系统的前导码信号。
图1中示出了本发明的实施例的多载波信号的频谱。这相当于以往系统所发送的多载波信号、与从MIMO系统的一个天线所发送的多载波信号。这里，设以往系统是以IEEE802.11a标准为准据的无线LAN(Local AreaNetwork)(以下将以IEEE802.11a为准据的无线LAN也称作“以往系统”)。OFDM方式中的多个载波中之一，一般称作子载波，而这里通过“子载波编号”来指定1个子载波。IEEE802.11a标准中如图所示，规定了从子载波编号“-26”到“26”这53个子载波。另外，子载波编号“0”为了降低基带信号中的直流成分的影响而设为空(NULL)。另外，各个子载波通过BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QSPK(Quadrature PhaseShift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM进行调制。
图2中示出了本发明的实施例的包格式之构成。相当于以往系统的通话信道。OFDM调制方式中，一般将傅立叶变换的大小(size)与保护间隔(guard interval)的符号(symbol)数的合计作为一个单位。将该一个单位在本实施例中设为OFDM符号。另外，以往系统中傅立叶变换的大小为64(以下，将一个FFT(Fast Fourier Transform)的点称作“FFT点”)，保护间隔的FFT点数为16，因此OFDM符号相当于80FFT点。
包信号，从开头起设置“4OFDM符号”的“前导码”、“1OFDM符号”的“信令(signal)”、以及任意长度的“数据”。前导码是为了在接收装置中进行AGC的设定、时序同步、载波再生等而发送的已知信号。信令是控制信号，“数据”是应当从发送装置传输给接收装置的信息。进而，如图所示，“4OFDM符号”的“前导码”，被分离为“2OFDM符号”的“STS(Short Training Sequence)”与“2OFDM符号”的LTS(Long TrainingSequence)。STS由10个信号的单位“t1”至“t10”构成，1个单位“t1”等为16FFT点。这样，STS将时域的单位设为16FFT点，而频域中，使用前述图1所示的53个子载波中的12个子载波。另外，STS尤其被用于AGC的设定、时序同步。另外，LTS由两个信号的单位“T1”和“T2”、及2倍长度的保护间隔“GI2”构成，一个单位“T1”等是64FFT点，“GI2”是32FFT点。LTS尤其用于载波再生。
图1所示的频域的信号，表示为S-26，26，下标表示子载波编号。如果使用这样的标记，以往系统的STS便如下所示。
S-26，26＝sqrt(13/6){0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0]“1+j”表示进行过QPSK调制的STS的信号点。
图3中示出了本发明的实施例的通信系统100的概念。通信系统100包含发送装置10、接收装置12。进而，发送装置10，具有总称为发送用天线14的第1发送用天线14a、第2发送用天线14b，接收装置12具有总称为接收用天线16的第1接收用天线16a、第2接收用天线16b。
发送装置10发送给定的信号，而从第1发送用天线14a与第2发送用天线14b发送不同的信号。接收装置12通过第1接收用天线16a与第2接收用天线16b，接收由第1发送用天线14a与第2发送用天线14b所发送的信号。进而，接收装置12通过自适应阵列信号处理，分离所接收到的信号，独立解调由第1发送用天线14a与第2发送用天线14b所发送的信号。这里，如果设第1发送用天线14a到第1接收用天线16a之间的传输线路特性为h11，第1发送用天线14a到第2接收用天线16b之间的传输线路特性为h12，第2发送用天线14b到第1接收用天线16a之间的传输线路特性为h21，第2发送用天线14b到第2接收用天线16b之间的传输线路特性为h22，则接收装置12通过自适应阵列信号处理，只让h11与h22有效，能够独立解调第1发送用天线14a与第2发送用天线14b所发送的信号。
这里，对以往系统的前导码信号，例如对将STS从图3的第1发送用天线14a与第2发送用天线14b分别发送出来的情况下的问题进行说明。如果设第1发送用天线14a所发送的信号为S1(t)，第2发送用天线14b所发送的信号为S2(t)，噪声为n1(t)与n2(t)，则第1接收用天线16a所接收到信号X1(t)，第2接收用天线16b所接收到信号X2(t)分别如下所示。
X1(t)＝h11S1(t)+h21S2(t)+n1(t)X2(t)＝h12S1(t)+h22S2(t)+n2(t)第1接收用天线16a所接收到的信号的16FFT单位下的强度，如下所示。
∑|X1(t)|2＝∑X1(t)X*1(t)＝∑{h11S1(t)+h21S2(t)+n1(t)]{h*11S*1(t)+h*21S*2(t)+n*1(t)]＝h11h*11∑S1(t)S*1(t)+h21h*21∑S2(t)S*2(t)+h11h*21∑S1(t)S*2(t)+h*11h21∑S*1(t)S2(t)+h11∑S1(t)n*1(t)+h21∑S2(t)n*1(t)+h*11∑S*1(t)n1(t)+h*21∑S*2(t)n1(t)+∑n1(t)n*1(t)这里，如果使用∑S*1(t)S2(t)＝Xc，∑S*i(t)nj(t)＝0，|nj(t)|2≈0的关系，强度便如下所示。
∑|X1(t)|2＝|h11|2+|h21|2+h11h*21X*c+h*11h21Xc＝|h11|2+|h21|2+2Re[h11h*21X*c]在所发送的信号S1(t)与S2(t)相同，并且h11＝-h21的情况下，由于所接收到的信号的强度变为0，因此接收装置12的AGC无法正确动作。进而，一般来说，由于数据区间中Xc减小至视为0的程度，因此数据区间的接收功率变为|h11|2+|h22|2。因此，数据区间与STS区间的接收功率之差，如公式4的右边第3项所示，为2Re[h11h*21X*c]。据此可以得知，在STS区间的Xc较大的情况下，STS区间的功率与数据区间的功率大为不同，因此AGC无法正常工作。因此，对于MIMO系统来说，需要与以往系统的STS不同的STS，并且它们之间的相互相关值最好较低。
接下来，对将适于前述的MIMO系统的STS等前导码信号添加在包格式的开头部分的情况下的问题进行说明。在从发送装置10发送添加有适于MIMO系统的前导码信号的包信号的情况下，接收装置12能够接收该包信号。另外，未图示的以往系统的接收装置，也能够接收添加适于MIMO系统的前导码信号的包信号。但是，接收装置所预先保持的以往系统中的前导码信号，与包信号中所添加的前导码信号不同，因此两者之间即使执行相关处理，相关值也不会大于给定值。其结果是，接收装置无法检测出包信号。另外，如果接收装置与发送装置一体构成通信装置，前述动作便相当于通信装置没有检测到包信号，因此通信装置会发送出信号。这相当于通信装置中没有正确执行载波侦听，因此容易发生信号的冲突。
图4中示出了发送装置10的构成。发送装置10具有数据分离部20、总称为调制部22的第1调制部22a、第2调制部22b、第N调制部22n、总称为无线部24的第1无线部24a、第2无线部24b、第N无线部24n、控制部26、以及第N发送用天线14n。另外，第1调制部22a，包含有纠错部28、交错部30、前导码添加部32、IFFT部34、GI部36、正交调制部38，第1无线部24a包含有频率变换部40与放大部42。
数据分离部20，对应于天线数分离要发送的数据。纠错部28，对数据进行用于纠错的编码。这里设进行卷积编码，其编码率从预先规定的值中选择。交错部30将卷积编码过的数据交错。前导码添加部32，在包信号的开头添加前导码信号。这里，前导码添加部32所添加的前导码信号规定有多种，根据来自控制部26的指示选择任一种，详细内容将在后面说明。
IFFT部34，以FFT点单位进行IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)，将使用了多个子载波载波的频域的信号变换成时域的信号。GI部36，给时域的数据添加保护间隔。如图2所示，给前导码信号与数据信号所添加的保护间隔不同。正交调制部38进行正交调制。频率变换部40，对正交调制过的信号进行频率变换，变换成无线频率的信号。放大部42是放大无线频率信号的功率放大器。最终从多个发送用天线14并行发送出信号。另外，本实施例中，设发送用天线14的指向性是无指向性，发送装置10不进行自适应阵列信号处理。控制部26控制发送装置10的时序等，或选择应当由前导码添加部32添加的前导码信号。
该构成在硬件上可以通过任意的计算机的CPU、存储器、以及其他的LSI来实现，软件上能够通过装载在存储器中的具有预约管理功能的程序等来实现，而这里说明的是它们结合起来所实现的功能模块。因此，本领域技术人员应该能够理解这些功能模块可以通过硬件、软件、或其组合等各种形式来实现。
图5中示出了控制部26之构成。控制部26包括选择部110、监视部112、传输线路特性取得部114、以及存储部116。
存储部116，存储以往系统中所规定的前导码信号、以及MIMO系统中所规定的前导码信号。如前所述，以往系统使用多个子载波传输信号，MIMO系统使用与以往系统的子载波数相同的子载波数，并从多个发送用天线14并行发送信号。进而，MIMO系统中所规定的前导码信号，对应于要发送信号的发送用天线14的数目规定有多种。关于规定出多种的前导码信号将在后面说明。MIMO系统的前导码信号也与图2所示的以往系统的前导码信号一样，规定为包含有STS与LTS。这里STS与LTS，其信号的样式不同。
监视部112，监视不对应MIMO系统而对应以往系统的通信装置的存在。这里，发送装置10与未图示的接收装置一体构成通信装置，例如构成对应MIMO系统的基站装置。接收装置在所接收到的信号中，检索从以往系统的通信装置所接收到的信号。也即，判断所接收到的包信号的包格式是否相当于图2所示的以往系统的包格式。监视部112，在给定的期间内接收装置没有检测到以往系统中规定的包信号的情况下，判断为不存在对应以往系统的通信装置。另外，在给定的期间内接收装置检测到了以往系统中规定的包信号的情况下，判断为存在对应以往系统的通信装置。
传输线路特性取得部114，导出与接收装置12之间的无线传输线路的特性。无线传输线路的特性通过给定的方法进行测量。一种方法是图3的接收装置12进行测定，另一方法是包含有发送装置10的通信装置进行测定。前者相当于从发送装置10向接收装置12的无线传输线路的特性，后者相当于从接收装置12向发送装置10的无线传输线路的特性。另外，前者的情况下，包含有接收装置12的通信装置，向包含有发送装置10的通信装置通知测定结果。这里，无线传输线路的特性，包括接收功率、延迟概观(delay profile)、延迟扩展(delay spread)、错误率等。
选择部110根据监视部112中的监视结果，选择包格式。这里包格式规定有两种。图6(a)-(b)，示出了选择部110所选择的包格式。图6(a)为开头部分设有对应MIMO系统的前导码信号的包格式(以下称作“专用格式”)。这里，设从发送用天线14中的第1发送用天线14a与第2发送用天线14b发送信号，第1发送用天线14a所发送的信号的包格式表示在上级，第2发送用天线14b所发送的信号的包格式表示在下级。从第1发送用天线14a发送“STS1”与“LTS1”作为前导码信号，从第2发送用天线14b发送“STSa”与“LTSa”作为前导码信号。这里，“STS1”与“STSa”，以及“LTS1”与“LTSa”，是样式彼此不同的信号。关于这些信号将在后面详细说明。
图6(b)为在对应MIMO系统的前导码信号的前级进一步设有对应以往系统的前导码信号的包格式(以下称作“混合格式”)。这里，将对应以往系统的前导码信号的STS与LTS，分别表示为“以往用STS”与“以往用LTS”。另外，以往用STS的样式如图2所示。另外，对应MIMO系统的前导码信号的部分，与图6(a)相同。这里，对应以往系统的前导码信号与对应MIMO系统的前导码信号之间，设有信令。信令中，包含有表示设置了对应MIMO系统的前导码信号的信息。因此，即使以往系统的通信装置接收到该包信号，也可以根据信令的内容丢弃该包信号。另外，表示设有前导码信号的信息，可以是包信号的长度，也即只要能够判断任何信号在某个时间持续即可。
专用格式中，由于冗余的信号成分较少，因此能够提高包的利用率。另外，混合格式中，由于添加有对应以往系统的包信号，因此可由对应以往系统的通信装置检测出来。如果监视部112没有检测到对应以往系统的通信装置，选择部110便选择专用格式，如果监视部112检测到了对应以往系统的通信装置，选择部110便选择混合格式。
进而，选择部110根据传输路线特性取得部114所导出的无线传输线路的特性，选择LTS的配置。图7(a)-(b)中示出了选择部110所选择的LTS的格式。虽然图7(a)-(b)中记载的是专用格式，但也可以是混合格式，这种情况下，MIMO系统的前导码信号的部分如图所示。图7(a)为在同一时刻从多个发送用天线14分别传输LTS的情况(以下，将这种格式称作“连续格式”)，从第1发送用天线14a发送“LTS1”，从第2发送用天线14b发送“LTSa”。图7(b)为在不同时刻从多个发送用天线14分别传输LTS的情况(以下，将这种格式称作“分离格式”)，如图所示，“LTS1”与“LTSa”的发送时刻错开。
连续格式中，由于冗余信号成分较少，因此能够提高包的利用效率。另外，分离格式中，由于在不同时刻发送“LTS1”与“LTSa”，因此降低了信号间的干扰，从而使得后述的接收装置12所进行的传输线路特性的推定、及应答矢量、权矢量的推定变得正确，提高了通信品质。如果传输线路特性取得部114所取得的无线传输线路的特性，例如错误率没有差到超过阈值，选择部110便选择连续格式，如果错误率恶化得超过了阈值，选择部110便选择分离格式。
图8为选择部110进行选择时所使用的关系，表示发送用天线的数目与从发送用天线所发送的STS的样式的关系。另外，关于LTS这里虽然省略了说明，但也同样进行选择。这里，图的纵向上示出了发送用天线14的根数，图的横向上，对应于发送用天线14的根数，示出了应当使用的发送用天线14以及与其对应的STS。也即，在发送用天线14的数目为“1”的情况下，从第1发送用天线14a发送以往用STS。另外，选择部110，在专用格式的情况下，如果应当传输信号的发送用天线14的数目变为1个，则可以发送MIMO系统中规定的“STS1”。通过这样，能够省略往对应以往系统的前导码信号的切换。
另外，在发送用天线14的数目为“2”的情况下，从第1发送用天线14a发送“STS1”，从第2发送用天线14b发送“STSa”。进而，在发送用天线14的数目为“3”的情况下，从第1发送用天线14a发送“STS1”，从第2发送用天线14b发送“STS2”，从第3发送用天线14c发送“STSb”。这里，为了解决前述的问题，“STS1”、“STSa”、“STS2”、“STSb”，被用相互相关值较小的值规定。
进而具有的功能是，根据发送用天线14的数目为“2”的情况下的第2发送用天线14b所发送的“STSa”，与发送用天线14的数目为“3”的情况下的第3发送用天线14c所发送的“STSb”之间的样式的差异，而使得接收装置12得知正在发送信号的发送用天线14的根数。为此，让这STS不同，其程度为可根据接收装置12所接收到的信号识别出“STSa”与“STSb”。也即，“STSa”与“STSb”间的相互相关值，被规定得较小。
另外，发送用天线14的数目由控制部26决定。控制部26，对应于传输线路特性取得部114所取得的无线传输线路的特性，决定发送用天线14的数目。也即，如果无线传输线路的特性较好，便增加发送用天线14的数目。另外，控制部26，还可以根据应当发送的信息的容量，决定发送用天线14的数目。例如，如果要发送的信息的容量较大，便增加发送用天线14的数目。
图9中示出了接收装置12的构成。接收装置12，具有第N接收用天线16n；总称为无线部50的第1无线部50a、第2无线部50b、第N无线部50n；总称为处理部52的第1处理部52a、第2处理部52b、第N处理部52n；总称为解调部54的第1解调部54a、第2解调部54b、第N解调部54n；数据结合部56；控制部58。另外，信号包括总称为无线接收信号200的第1无线接收信号200a、第2无线接收信号200b、第N无线接收信号200n；总称为基带接收信号202的第1基带接收信号202a、第2基带接收信号202b、第N基带接收信号202n；总称为合成信号204的第1合成信号204a、第2合成信号204b、第N合成信号204n。
无线部50，进行从无线频率的无线接收信号200到基带的基带接收信号202间的频率变换处理、放大处理、AD变换处理等。这里，设无线接收信号200的无线频率对应5GHz带。进而为了时序检测还进行相关处理。处理部52对基带接收信号202进行自适应阵列信号处理，输出相当于所发送的多个信号的合成信号204。解调部54对合成信号204进行解调。进而，还执行保护间隔的去除、FFT、解交错、解码。进而，数据结合部56，对应于图4的数据分离部20，将从解调部54所分别输出的信号结合起来。控制部58控制接收装置12的时序等。
图10中示出了第1无线部50a的构成。第1无线部50a，包含LNA部60、频率变换部62、正交检波部64、AGC66、AD变换部68、相关部70。
LNA部60对第1无线接收信号200a进行放大。频率变换部62，对作为处理对象的信号，进行无线频率的5GHz带与中间频率间的频率变换。AGC66，为了让信号的振幅为AD变换部68的动态范围内的振幅，而自动控制增益。另外，AGC66的初始设定中，使用所接收到的信号中的STS进行控制，使得STS的强度接近预先规定的值。AD变换部68将模拟信号变换成数字信号。正交检波部64正交检波出中间频率的信号，生成基带的数字信号，作为第1基带接收信号202a输出。另外，一般来说基带信号包含有同相成分与正交成分这两种成分，因此应当通过两个信号线来表示，但这里为了图的明了性而通过1个信号线来表示基带信号。以下也一样。
相关部70，为了从第1基带接收信号202a检测出STS，而通过第1基带接收信号202a与预先存储的STS执行相关处理，输出相关值。MIMO系统中，由于STS通过接收用天线14的一个单位设定，因此相关部70对多个STS分别执行相关处理，输出多个相关值。相关值，通过未图示的信号线，输入给图9的控制部58。控制部58，根据从多个相关部70所输入的多个相关值，判断包信号的接收开始，并通知给处理部52、解调部54等。另外，为了解调多个信号，决定对各个信号的处理部52与解调部54的分配，并通知处理部52、解调部54等。
图11示出了相关部70的构成。相关部70，包含以往STS用相关部330、STSa用相关部332、STSb用相关部334、以及选择部336。
STSa用相关部332，预先存储有将STSa变换至时域的信号系列，计算出所存储的信号系列与所接收到的信号系列的相关值(以下称作“2天线用相关值”)。STSb用相关部334，预先存储有将STSb变换至时域的信号系列，计算出所存储的信号系列与所接收到的信号系列的相关值(以下称作“3天线用相关值”)。
以往STS用相关部330，预先存储有将上述以往用STS变换至时域的信号系列，或将以往用STS的一部分子载波变换至时域的信号系列。进而，以往STS用相关部330，计算出所存储的信号系列与所接收到的信号的相关值(以下称作“1天线用相关值”)。另外，以往STS用相关部330所存储的信号系列，可以是对应MIMO系统的STS，例如相当于图8的STS1。
选择部336比较2天线用相关值、3天线用相关值、以及1天线用相关值的大小，选择最大的相关值。未图示的推定部根据所选择的相关值，决定发送数据的发送用天线14的数目。也即，如果2天线用相关值较大，便决定发送用天线14的数目为“2”，如果3天线用相关值较大，便决定发送用天线14的数目为“3”，如果1天线用相关值较大，便决定发送用天线14的数目为“1”。
图12中示出了第1处理部52a的构成。第1处理部52a具有合成部80、接收应答矢量计算部82、参考信号存储部84。合成部80，具有总称为乘法部86的第1乘法部86a、第2乘法部86b、第N乘法部86n、以及加法部88。另外，信号具有总称为接收权信号206的第1接收权信号206a、第2接收权信号206b、第N接收权信号206n、以及参考信号208。
参考信号存储部84存储LTS1等。另外，设还对应于以往STS用相关部330所选择的STS，选择LTS。
接收应答矢量计算部82，根据基带接收信号202、参考信号208，计算出接收权信号206作为接收信号对发送信号的接收应答特性。接收权信号206的计算方法是任意的，而作为一例如下所示，根据相关处理来执行。另外，设接收权信号206与参考信号208，除了从第1处理部52a内之外，通过未图示的信号线，还从第2处理部52b等输入。如果将第1基带接收信号202a表示为x1(t)，第2基带接收信号202b表示为x2(t)，对应第1发送用天线14a的参考信号208表示为S1(t)，对应第2发送用天线14b的参考信号208表示为S2(t)，则x1(t)与x2(t)通过下式来表示。
X1(t)＝h11S1(t)+h21S2(t)X2(t)＝h12S1(t)+h22S2(t)这里，忽略噪声。第1相关矩阵R1，以E作为总体平均，通过下式来表示。
R1=E[x1S1*]E[x1S2*]E[x2S1*]E[x2S2*]]]>参考信号208间的第2相关矩阵R2，也通过下式计算出来。
R2=E[S1S1*]E[S1S2*]E[S2S1*]E[S2S2*]]]>最终，将第2相关矩阵R2的逆矩阵与第1相关矩阵R1相乘，求出通过下式所表示的接收权信号206。
h11h21h12h22=R1R2-1]]>另外，接收权信号206还可以通过LMS算法等自适应算法导出。
乘法部86，用接收权信号206对基带接收信号202加权，加法部88将乘法部86的输出相加，输出合成信号204。
图13为表示发送装置10中的发送处理的步骤的流程图。监视部12，对是否存在对应以往系统的通信装置进行监视。如果存在对应以往系统的通信装置(S10的Y)，选择部110便选择混合格式(S12)。另外，如果不存在对应以往系统的通信装置(S10的N)，选择部110便选择专用格式(S14)。进而，选择部110，从存储部116中选择对应发送用天线14的数目的STS与LTS(S16)，并设置在所选择的格式内。发送装置10发送出包信号(S18)。
图14为表示发送装置10中的发送处理的步骤的另一流程图。传输线路特性取得部114，取得无线传输线路的特性，例如错误率。如果无线传输线路的特性良好(S50的Y)，也即如果错误率低于阈值，选择部110便选择连续格式(S52)。另外，如果无线传输线路的特性不好(S50的N)，选择部110便选择分离格式(S54)。进而，选择部110，从存储部116中选择对应发送用天线14的数目的STS与LTS(S56)，并设置在所选择的格式内。发送装置10发送包信号(S58)。
通过本发明的实施例，由于将以往系统中的前导码信号添加到包信号的开头部分中，因此使得以往系统的通信装置能够接收包信号。另外，能够维持与以往系统的兼容性。另外，能够使以往系统的通信装置得知包信号的存在。另外，由于能够防止由以往系统的通信装置实施的信号的发送，因此能够改善信号的冲突概率。另外，由于切换以往系统的前导码信号的有无，因此能够选择与以往系统的兼容性或包利用效率的提高。另外，由于将以往系统的前导码信号的有无的切换，根据以往系统的终端装置的有无来执行，因此不会给其他通信装置带来影响。
另外，由于对应于天线数目变更前导码信号的样式，因此能够改善通信品质。另外，即使天线数从多个变为1个，由于使用对应多个天线中的1个的前导码信号，因此不需要往以往系统切换。另外，由于在以往系统的前导码信号之后插入有信令，因此能够向以往系统的通信装置通知后级的信号的内容。另外，由于变更要从多个天线发送的前导码信号的构成，因此能够选择信号的传送品质与包的利用效率。由于将要从多个天线发送的前导码信号的构成的变更，根据无线传输线路的品质进行，因此能够选择适于无线传输线路的品质的前导码的构成。
以上，根据实施方式对本发明进行了说明。该实施方式仅仅是例示，本领域技术人员，应当理解其各个构成要素以及各个处理过程的组合可以有各种变形例，另外这些变形例也包括在本发明的范围内。
本发明的实施例中，例示了以IEEE802.11a标准为准据的无线LAN作为以往系统。但并不仅限于此，例如也可以是其他通信系统。进而，通信系统100，以MIMO系统为例进行了说明，但也可以是其他通信系统。另外也可以不传输多载波信号。根据本变形例，能够在各种各样的通信系统100中使用本发明。也即，只要以往系统与通信系统100，具有为同一无线频率之类的某种的兼容性即可。
通过本发明，能够提供一种变换前导码信号的形式的发送方法与装置。
权利要求
1.一种发送装置，其特征在于，具有存储部，其存储第1无线通信系统所规定的第1已知信号、以及与上述第1无线通信系统不同的第2无线通信系统所规定的第2已知信号；选择部，其选择开头部分设置有上述第2已知信号的包格式、以及上述第2已知信号的前级还设有上述第1已知信号的包格式中的任一个；以及，发送部，其通过上述选择部所选择的包格式传送信号。
2.一种发送装置，其特征在于，具有存储部，其存储要传输高速反傅立叶变换过的信号的第1无线通信系统所规定的第1已知信号，以及要从多个天线并行传输高速反傅立叶变换过的信号的第2无线通信系统所规定的第2已知信号；选择部，其选择开头部分设置有上述第2已知信号的包格式、以及上述第2已知信号的前级还设有上述第1已知信号的包格式中的任一个；以及，发送部，其通过上述选择部所选择的包格式传送高速反傅立叶变换过的信号。
3.一种发送装置，其特征在于，具有存储部，其存储要使用多个载波传输信号的第1无线通信系统所规定的第1已知信号，以及使用与上述第1无线通信系统中用来传输信号的载波数相同的载波数，并且要从多个天线并行传输信号的第2无线通信系统所规定的第2已知信号；选择部，其选择开头部分设置有上述第2已知信号的包格式，以及上述第2已知信号的前级还设有上述第1已知信号的包格式中的任一个；以及，发送部，其通过上述选择部所选择的包格式传送信号。
4.如权利要求2或3所述的发送装置，其特征在于上述存储部中所存储的第2已知信号，对应于上述第2无线通信系统中要发送信号的天线的数目，规定有多种。
5.如权利要求4所述的发送装置，其特征在于上述选择部，在选择开头部分中设有上述第2已知信号的包格式的情况下，如果要传输信号的天线数目为1个，设置规定有多种的第2已知信号中的一个。
6.如权利要求2～5中的任一项所述的发送装置，其特征在于上述选择部，在选择上述第2已知信号的前级还设有上述第1已知信号的包格式的情况下，在上述第1已知信号与上述第2已知信号之间，设置表示设有上述第2已知信号的信息。
7.如权利要求2～6中的任一项所述的发送装置，其特征在于还具有监视部，其监视不对应上述第2无线通信系统但对应上述第1无线通信系统的通信装置的存在，上述选择部根据上述监视部中的监视结果，选择包格式。
8.如权利要求2～7中的任一项所述的发送装置，其特征在于上述存储部中所存储的第2已知信号，包含有信号的样式不同的多个部分；上述选择部，选择在同一时刻从多个天线分别传输上述多个部分的至少1个的这种上述第2已知信号的配置、以及在不同时刻从多个天线分别传输上述多个部分的至少1个的这种上述第2已知信号的配置。
9.如权利要求8所述的发送装置，其特征在于还具有导出部，导出要传输信号的无线传输线路的特性，上述选择部，根据所导出的无线传输线路的特性，选择上述第2已知信号的配置。
10.如权利要求2或3所述的发送装置，其特征在于上述选择部，选择第2已知信号被在多个天线中在同一时刻设置的包格式，与第2已知信号被在多个天线中在不同时刻设置的包格式中的任一个。
11.一种发送装置，其特征在于，具有发送部，其从多个天线并行发送以给定的包格式规定的信号；存储部，其存储要设置在包格式的开头部分的已知信号；以及，选择部，其在包格式的开头部分设置已知信号时，选择从多个天线在同一时刻发送已知信号的这种配置，与从多个天线在不同时刻发送已知信号的这种配置中的任一个。
12.一种发送装置，其特征在于，具有发送部，其从多个天线并行发送以给定的包格式规定的信号；存储部，其存储要设置在包格式的开头部分的多种已知信号；第1选择部，其从上述存储部中所存储的多种已知信号中，选择已知信号；以及，第2选择部，其在包格式的开头部分中设置上述第1选择部所选择的已知信号时，选择多个天线中在同一时刻设置所选择的已知信号的配置，与多个天线中在不同时刻设置所选择的已知信号的配置中的任一个。
13.一种发送装置，其特征在于，具有发送部，其从多个天线并行发送以给定的包格式规定的信号；存储部，其存储要设置在包格式的开头部分的多种已知信号；以及，选择部，其在包格式的开头部分中设置已知信号时，选择将不同样式的已知信号设置在多个天线中的包格式，与将发送时序错开的已知信号设置在多个天线中的包各种中的任一个。
14.如权利要求11～13中的任一项所述的发送装置，其特征在于还具有导出部，导出要发送信号的无线传输线路的特性，上述选择部，根据所导出的无线传输线路的特性，选择已知信号的配置。
15.一种发送方法，其特征在于规定第1已知信号和第2已知信号，其中第1已知信号，由要使用多个载波传输信号的第1无线通信系统规定，第2已知信号，由使用与上述第1无线通信系统中用来传输信号的载波数相同的载波数，并且要从多个天线并行传输信号的第2无线通信系统规定，选择开头部分设置有上述第2已知信号的包格式，以及上述第2已知信号的前级还设有上述第1已知信号的包格式中的任一个，来传输信号。
16.一种发送方法，其特征在于对要设置在要从多个天线并行发送的信号的包格式的开头部分中的已知信号，选择从多个天线在同一时刻发送已知信号的这种配置，及从多个天线在不同时刻发送已知信号的这种配置中的任一个。
全文摘要
切换MIMO系统的前导码的构成。存储部(116)，存储以往系统所规定的前导码信号、与MIMO系统所规定的前导码信号。监视部(112)，监视不对应MIMO系统但对应以往系统的通信装置的存在。传输线路特性取得部(114)，导出与接收装置之间的无线传输线路的特性。选择部(110)根据监视部(112)中的监视结果，选择包格式。进而选择部(110)根据传输线路特性取得部(114)所导出的无线传输线路的特性，选择LTS的配置。
文档编号H04J11/00GK1977484SQ20058002182
公开日2007年6月6日 申请日期2005年6月23日 优先权日2004年6月28日
发明者中尾正悟, 田中靖浩, 东田宣男 申请人:三洋电机株式会社, 株式会社恩梯梯数据三洋系统