Способ и устройство передачи сигналов

Способ и устройство передачи сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к технологиям передачи сигналов и, в частности, относится к способу и устройству для передачи сигналов в пакетном формате.

Предшествующий уровень техники

В области беспроводной связи обычно требуется эффективное использование ограниченных частотных ресурсов. Технология адаптивных антенных решеток является одной из технологий, реализующих эффективное использование частотных ресурсов. В технологии адаптивных антенных решеток амплитудой и фазой сигналов, передаваемых и принимаемых совокупностью антенн, соответственно, управляют так, чтобы формировать диаграмму направленности антенны. Другими словами, устройства, снабженные адаптивными антенными решетками, изменяют, соответственно, амплитуды и фазы сигналов, принимаемых совокупностью антенн, суммируют измененные таким образом принятые сигналы и принимают сигналы, эквивалентные сигналам, принятым антенной, имеющей диаграмму направленности, соответствующую изменению в амплитуде и фазе (далее именуемые “взвешивающими”). Сигналы передаются по диаграмме направленности антенны, соответствующей взвешивающим сигналам.

Одним примером обработки для вычисления взвешивающих сигналов в технологии адаптивных антенных решеток является обработка на основании метода MMSE (минимальной среднеквадратической ошибки). Согласно методу MMSE известно, что решение Винера является условием для оптимального значения веса. Также известна рекуррентная формула, объем вычислений которой меньше, чем необходимый для прямого решения винеровского решения. Для такой рекуррентной формулы используются адаптивные алгоритмы, например алгоритм RLS (рекурсивного метода наименьших квадратов) и алгоритм LMS (минимальной среднеквадратичной ошибки). С другой стороны, в целях реализации более высокой скорости передачи данных и повышения качества передачи в ряде случаев данные подвергают модуляции на множественных несущих и передают сигналы с несколькими несущими (см., например, патентный документ 1).

Патентный документ 1

Выложенная патентная заявка Японии № Hei10-210099.

Сущность изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

Существует система MIMO (много входов, много выходов) в качестве одной из технологий для повышения скорости передачи данных с использованием технологии адаптивных антенных решеток. Передающее устройство и приемное устройство в системе MIMO снабжены совокупностью антенн, и установлен канал, пригодный для каждой из антенн. Таким образом, с целью повышения скорости передачи данных установлен канал из вплоть до максимального количества антенн для связи между передающим устройством и приемным устройством. Кроме того, объединение системы MIMO с методом передачи сигналов с несколькими несущими позволяет повысить скорость передачи данных. С другой стороны, переданные сигналы обычно содержат преамбулы, которые представляют собой известные сигналы, чтобы сигналы, передаваемые от передающего устройства, можно было точно принимать. В общем случае, сигнал преамбулы задается фиксированным шаблоном. Тем не менее, если шаблон сигнала преамбулы изменяется с учетом характеристик радиоканала и эффективности использования пакета, можно реализовать систему беспроводной связи, которая будет гибкой в отношении характеристик радиоканала и т.п.

Настоящее изобретение было сделано ввиду вышеупомянутых обстоятельств и проблем, и его задачей является обеспечение способа и устройства для изменения формата сигнала преамбулы.

Подходы к решению проблем

Для решения вышеозначенных проблем передающее устройство, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, содержит: блок хранения, в котором хранится первый известный сигнал, заданный в первой системе беспроводной связи, и второй известный сигнал, заданный во второй системе беспроводной связи, которая отличается от первой системы беспроводной связи; блок выбора, который выбирает либо первый формат пакета, в котором второй известный сигнал располагается в его передней части, либо второй формат пакета, в котором первый известный сигнал дополнительно располагается перед вторым известным сигналом; и передатчик, который передает сигналы в формате пакета, выбранном блоком выбора.

Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения, производится переключение между наличием и отсутствием первого сигнала преамбулы, что позволяет выбирать улучшение совместимости с первой системой беспроводной связи и эффективность использования пакета во второй системе беспроводной связи.

Другой предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также относится к передающему устройству. Это устройство содержит: блок хранения, в котором хранится первый известный сигнал, заданный в первой системе беспроводной связи, которая должна передавать сигналы с использованием совокупности несущих, и второй известный сигнал, заданный во второй системе беспроводной связи, которая должна передавать сигналы от совокупности антенн параллельно, с использованием такого же количества несущих для передачи сигналов, что и в первой системе беспроводной связи; блок выбора, который выбирает либо первый формат пакета, в котором второй известный сигнал располагается в его передней части, либо второй формат пакета, в котором первый известный сигнал дополнительно располагается перед вторым известным сигналом; и передатчик, который передает сигналы в формате пакета, выбранном блоком выбора.

Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения, производится переключение между наличием и отсутствием первого сигнала преамбулы, что позволяет выбирать улучшение совместимости с первой системой беспроводной связи и эффективность использования пакета во второй системе беспроводной связи.

Второй известный сигнал, хранящийся в блоке хранения, можно задать в совокупности видов в соответствии с количеством антенн, которые должны передавать сигналы во второй системе беспроводной связи. Поскольку шаблон второго известного сигнала изменяется в соответствии с количеством антенн, качество связи можно повысить.

Если формат пакета, в котором второй известный сигнал располагается в его передней части, выбран, и количество антенн для передачи сигналов равно единице, блок выбора может назначить один из вторых известных сигналов, в которых задана совокупность видов. Даже если количество антенн оказывается одним из множественного числа, используется второй известный сигнал, соответствующий одному из совокупности антенн. Таким образом, переключения на первую систему беспроводной связи больше не требуется.

Когда второй формат пакета, в котором первый известный сигнал дополнительно располагается перед вторым известным сигналом, выбран, блок выбора может назначать информацию, указывающую, что второй известный сигнал размещен между первым известным сигналом и вторым известным сигналом. После того как информация, указывающая, что второй известный сигнал размещен после первого известного сигнала, вставлена, содержимое такого последующего сигнала можно переносить на устройство связи первой системы беспроводной связи.

Передающее устройство может дополнительно содержать блок мониторинга, который отслеживает наличие устройства связи, которое несовместимо со второй системой беспроводной связи и совместимо с первой системой беспроводной связи, в котором блок выбора может выбирать формат пакета на основании результата мониторинга, полученного от блока мониторинга. Переключение между наличием и отсутствием первого известного сигнала производится на основании наличия или отсутствия какого-либо оконечного устройства первой системы беспроводной связи. Поэтому, даже при осуществлении переключения, на другое устройство связи не оказывается никакого неблагоприятного воздействия.

Еще один предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также относится к передающему устройству. Это устройство содержит: передатчик, который передает сигналы, заданные в заранее определенном формате пакета, параллельно от совокупности антенн; блок хранения, в котором хранится известный сигнал, подлежащий размещению в передней части формата (структуры) пакета; и блок выбора, который выбирает, во время размещения известного сигнала в передней части формата пакета, либо первое назначение, в котором известный сигнал передается в одном и том же режиме хронирования от совокупности антенн, или второе назначение, в котором известный сигнал передается в разных режимах хронирования от совокупности антенн.

Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения, назначение сигнала преамбулы, подлежащего передаче от совокупности антенн, изменяется. Таким образом, можно выбирать качество передачи сигналов и эффективность использования пакета.

Передающее устройство может дополнительно содержать блок вывода, который выводит характеристики радиоканала, по которому должны передаваться сигналы, в котором блок выбора может выбирать назначение известного сигнала на основании характеристик радиоканала, выведенных блоком вывода. Структура сигналов преамбулы, подлежащих передаче от совокупности антенн, изменяется на основании качества радиоканала, что позволяет выбирать структуру преамбулы, пригодную для используемого радиоканала.

Еще один предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу передачи. Этот способ отличается тем, что указывают первый известный сигнал, заданный в первой системе беспроводной связи, которая должна передавать сигналы с использованием совокупности несущих, указывают второй известный сигнал, заданный во второй системе беспроводной связи, которая должна передавать сигналы параллельно от совокупности антенн с использованием количества несущих, равного количеству несущих, посредством которых нужно передавать сигналы, и передают сигналы, выбирая либо первый формат пакета, в котором второй известный сигнал размещен в передней части, либо второй формат пакета, в котором первый известный сигнал дополнительно располагается перед вторым известным сигналом.

Еще один предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также относится к способу передачи. Этот способ содержит этапы, на которых: сохраняют первый известный сигнал, заданный в первой системе беспроводной связи, и второй известный сигнал, заданный во второй системе беспроводной связи, которая отличается от первой системы беспроводной связи; выбирают либо первый формат пакета, в котором второй известный сигнал располагается в его передней части, либо второй формат пакета, в котором первый известный сигнал дополнительно располагается перед вторым известным сигналом; и передают сигналы в формате пакета, выбранном на этапе выбора.

Еще один предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также относится к способу передачи. Этот способ содержит этапы, на которых: сохраняют первый известный сигнал, заданный в первой системе беспроводной связи, которая должна передавать сигналы с использованием совокупности несущих, и второй известный сигнал, заданный во второй системе беспроводной связи, которая должна передавать сигналы от совокупности антенн параллельно, с использованием такого же количества несущих для передачи сигналов, что и в первой системе беспроводной связи; выбирают либо первый формат пакета, в котором второй известный сигнал располагается в его передней части, либо второй формат пакета, в котором первый известный сигнал дополнительно располагается перед вторым известным сигналом; и передают сигналы в формате пакета, выбранном на этапе выбора.

Второй известный сигнал, сохраненный на этапе сохранения, можно задать в совокупности видов в соответствии с количеством антенн, которые должны передавать сигналы во второй системе беспроводной связи. Если формат пакета, в котором второй известный сигнал располагается в его передней части, выбран, и количество антенн для передачи сигналов равно единице, на этапе выбора можно назначить один из вторых известных сигналов, в которых задана совокупность видов. Когда второй формат пакета, в котором первый известный сигнал дополнительно располагается перед вторым известным сигналом, выбран, на этапе выбора можно назначать информацию, указывающую, что второй известный сигнал размещен между первым известным сигналом и вторым известным сигналом.

Способ передачи может дополнительно содержать этап отслеживания наличия устройства связи, которое несовместимо со второй системой беспроводной связи и совместимо с первой системой беспроводной связи, в котором на этапе выбора можно выбирать формат пакета на основании результата мониторинга, полученного на этапе отслеживания. Второй сигнал, сохраненный на этапе сохранения, может иметь совокупность частей, шаблоны сигнала которых отличаются друг от друга, и на этапе выбора можно выбирать либо первое назначение второго известного сигнала, в котором, по меньшей мере, одна из совокупности частей передается, соответственно, в одном и том же режиме хронирования от совокупности антенн, либо второе назначение второго известного сигнала, в котором, по меньшей мере, одна из совокупности частей передается, соответственно, в разных режимах хронирования от совокупности антенн. Способ может дополнительно содержать этап вывода характеристик радиоканала, по которому должны передаваться сигналы, в котором на этапе выбора можно выбирать назначение известного сигнала на основании характеристик радиоканала, выведенных на этапе вывода.

Еще один предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также относится к способу передачи. Согласно этому способу, выбирают либо первое назначение, в котором известный сигнал передается в одном и том же режиме хронирования от совокупности антенн, либо второе назначение, в котором известный сигнал передается в разных режимах хронирования от совокупности антенн, чтобы известный сигнал размещался в передней части формата пакета сигнала, подлежащего передаче параллельно от совокупности антенн.

Еще один предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также относится к способу передачи. Этот способ содержит этапы, на которых: передают сигналы, заданные в заранее определенном формате пакета, параллельно от совокупности антенн; сохраняют известный сигнал, подлежащий размещению в передней части формата пакета; и выбирают, во время размещения известного сигнала в передней части формата пакета, либо первое назначение, в котором известный сигнал передается в одном и том же режиме хронирования от совокупности антенн, либо второе назначение, в котором известный сигнал передается в разных режимах хронирования от совокупности антенн. Способ может дополнительно содержать этап вывода характеристик радиоканала, по которому должны передаваться сигналы, в котором на этапе выбора можно выбирать назначение известного сигнала на основании характеристик радиоканала, выведенных на этапе вывода.

Заметим, что любая произвольная комбинация вышеописанных структурных компонентов и выражений настоящего изобретения, измененная применительно к способу, устройству, системе, носителю записи, компьютерной программе и т.д., в равной степени эффективна и охватывается настоящими вариантами осуществления.

Преимущества изобретения

Согласно настоящему изобретению, можно обеспечить способ и устройство для изменения формата сигнала преамбулы.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - спектр сигнала с несколькими несущими согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг.2 - структура формата пакета согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг.3 - принцип работы системы связи согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг.4 - структура передающего устройства, показанного на фиг.3.

Фиг.5 - структура блока управления, показанного на фиг.4.

Фиг.6A и 6B - форматы пакета, выбираемые блоком выбора, показанным на фиг.5.

Фиг.7A и 7B - форматы LTS, выбираемые блоком выбора, показанным на фиг.5.

Фиг.8 - таблица, показывающая соотношение, используемое при осуществлении выбора на блоке выбора, показанном на фиг.5, между количеством передающих антенн и шаблонами STS, передаваемыми передающими антеннами.

Фиг.9 - структура приемного устройства, показанного на фиг.3.

Фиг.10 - структура первого радиочастотного блока, показанного на фиг.9.

Фиг.11 - структура коррелятора, показанного на фиг.10.

Фиг.12 - структура первого блока обработки, показанного на фиг.9.

Фиг.13 - логическая блок-схема процедуры обработки передачи в передающем устройстве, показанном на фиг.3.

Фиг.14 - другая логическая блок-схема процедуры обработки передачи в передающем устройстве, показанном на фиг.3.

Описание позиций на чертежах

Передающее устройство 10, приемное устройство 12, передающие антенны 14, приемные антенны 16, блок 20 разделения данных, блоки 22 модуляции, радиочастотные блоки 24, блок 26 управления, блок 28 исправления ошибок, блок 30 перемежения, блок 32 добавления преамбулы, блок 34 ОБПФ (обратного быстрого преобразования Фурье), блок 36 GI (защитного интервала), блок 38 квадратурной модуляции, блок 40 преобразования частоты, блок 42 усиления, система 100 связи, блок 110 выбора, блок 112 мониторинга, блок 114 получения характеристик канала, блок 116 хранения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Прежде чем перейти к подробному описанию настоящего изобретения, рассмотрим настоящее изобретение в общих чертах. Настоящий вариант осуществления относится к системе MIMO, которая содержит передающее устройство, снабженное совокупностью антенн, и приемное устройство, снабженное совокупностью антенн. Система MIMO, согласно настоящему варианту осуществления, передает сигналы посредством множественных несущих, в частности схемы модуляции OFDM (ортогональное мультиплексирование с частотным разделением), и передаваемые сигналы заданы и указаны в пакетном формате. Сигнал преамбулы размещается в передней части пакетного формата. Приемное устройство, принимающее сигнал, производит настройку АРУ (автоматической регулировки усиления), синхронизацию хронирования, восстановление несущих и т.п. на основании сигнала преамбулы. В системе MIMO независимые сигналы передаются от совокупности антенн передающего устройства, и приемное устройство демодулирует полезные сигналы путем разделения принятых сигналов посредством обработки сигнала адаптивной антенной решетки.

С другой стороны, в ряде случаев, вблизи передающего устройства, существует приемное устройство, которое несовместимо с системой MIMO (далее, систему, несовместимую с системой MIMO, будем называть “традиционной системой”). Хотя традиционная система передает сигналы согласно схеме модуляции OFDM таким же образом, как система MIMO, она отличается от системы MIMO в том, что сигналы передаются за счет установления одного канала между передающим устройством и приемным устройством. Теперь, при добавлении сигнала преамбулы, совместимого только с системой MIMO, избыточность сигнала в формате пакета в системе MIMO может быть снижена. Однако, поскольку традиционная система не может распознать такой сигнал преамбулы, в ряде случаев невозможно распознать приход сигналов. Это соответствует неточному выполнению контроля несущей, если традиционная система использует CSMA (множественный доступ с контролем несущей). Таким образом, поскольку традиционная система решает в этом случае, что сигналы не были переданы, и, по этой причине, по ошибке сама передает сигналы, частота возникновения конфликтов сигналов возрастает.

Напротив, если сигнал преамбулы, совместимый с традиционной системой, добавляется до сигнала преамбулы, совместимого только с системой MIMO, традиционная система также может распознавать сигнал преамбулы, тем самым затрудняя возникновение вышеописанной проблемы. Тем не менее, поскольку в этом случае добавляются преамбулы, совместимые с обеими системами, избыточность сигнала в формате пакета в системе MIMO возрастает. Поэтому передающее устройство согласно настоящему варианту осуществления таково, что сигнал преамбулы, совместимый с традиционной системой, добавляется в переднюю часть формата пакета, если приемное устройство, совместимое с традиционной системой, существует вблизи передающего устройства, тогда как сигнал преамбулы, совместимый с традиционной системой, не добавляется в переднюю часть формата пакета, если приемное устройство, совместимое с традиционной системой, не существует вблизи передающего устройства. Заметим, что “передняя часть” представляет собой участок головной части, расположенный вблизи заголовка формата пакета, которая также включает в себя его заголовок.

На фиг.1 показан спектр сигнала с несколькими несущими, согласно настоящему варианту осуществления. Это соответствует сигналу с несколькими несущими, передаваемому от традиционной системы, и сигналу с несколькими несущими, передаваемому от одной из совокупности антенн в системе MIMO. В данном случае предположим, что традиционная система представляет собой беспроводную ЛС (локальную сеть), отвечающую стандарту IEEE802.11a (далее, систему беспроводной ЛС, отвечающую стандарту IEEE802.11a, также будем называть “традиционной системой”). Одна из совокупности несущих в схеме OFDM обычно называется поднесущей. Здесь, однако, каждая из поднесущих обозначается “номером поднесущей”. Согласно фиг.1, стандарт IEEE802.11a задает 53 поднесущих, а именно, поднесущие под номерами от “-26” до “26”. Заметим, что номер поднесущей “0” задан пустым для ослабления эффекта составляющей постоянного тока в основополосном сигнале. Кроме того, соответствующие поднесущие модулируются посредством BPSK (двоичной фазовой манипуляции), QSPK (квадратурной фазовой манипуляции), 16QAM (квадратурной амплитудной модуляции) и 64QAM.

На фиг.2 показана структура формата пакета согласно настоящему варианту осуществления. Это соответствует каналу трафика традиционной системы. Согласно схеме модуляции OFDM, итоговая сумма размера преобразования Фурье и количества символов защитного интервала обычно составляет одну единицу. Эта “одна единица” называется символом OFDM согласно настоящему варианту осуществления. В традиционной системе, размер преобразования Фурье равен 64 (далее точки одного БПФ (быстрого преобразования Фурье) будем называть “точками БПФ”) и количество точек БПФ защитного интервала равно 16, поэтому символ OFDM соответствует 80 точкам БПФ.

Пакетный сигнал таков, что “преамбула”, состоящая из “4 символов OFDM”, размещается в головной части пакетного сигнала, и “сигнал” из “1 символа OFDM” и “данные” произвольной длины в этом порядке размещаются после “преамбулы”. “Преамбула” - это известный сигнал, используемый для настройки АРУ, синхронизации хронирования и восстановления несущей и т.п. в приемном устройстве. “Сигнал” - это сигнал управления, а “данные” - это информация, подлежащая передаче от передающего устройства на приемное устройство. Как показано на фиг.2, “преамбула”, состоящая из “4 символов OFDM”, делится на “STS (короткую обучающую последовательность)”, состоящую из “2 символов OFDM”, и “LTS (длинную обучающую последовательность)”, состоящую из “2 символов OFDM”. STS образована десятью единицами сигнала с “t₁” по “t₁₀”, и каждая единица сигнала, например “t₁”, равна 16 точкам БПФ. Хотя STS равна 16 точкам БПФ в единице временной области согласно описанному выше, она использует, в частотной области, 12 поднесущих из числа 53 поднесущих, как показано на фиг.1. STS используется, в частности, для настройки АРУ и синхронизации хронирования. LTS, с другой стороны, образована двумя единицами сигнала “T₁” и “T₂” и защитным интервалом “GI2”, который вдвое длиннее “t₁”. Одна единица сигнала, например, “T₁” равна 64 точкам БПФ, а “GI2” равен 32 точкам БПФ. LTS используется, в частности, для восстановления несущей.

Сигнал в частотной области, показанный на фиг.1, выражается посредством S_{-26, 26}, где нижний индекс указывает номер поднесущей. С использованием такой системы обозначений STS традиционной системы выражается следующим уравнением (1):

(1)

где “1+j” обозначает точку сигнала для STS после модуляции QPSK.

На фиг.3 показан принцип работы системы 100 связи согласно настоящему варианту осуществления. Система 100 связи включает в себя передающее устройство 10 и приемное устройство 12. Передающее устройство 10 включает в себя первую передающую антенну 14a и вторую передающую антенну 14b, которые в целом именуются передающими антеннами 14, и приемное устройство 12 включает в себя первую приемную антенну 16a и вторую приемную антенну 16b, которые в целом именуются приемными антеннами 16.

Передающее устройство 10 передает заранее определенные сигналы, тогда как первая передающая антенна 14a и вторая передающая антенна 14b передают разные сигналы. Приемное устройство 12 принимает сигналы, переданные от первой передающей антенны 14a и второй передающей антенны 14b, с помощью первой приемной антенны 16a и второй приемной антенны 16b. Приемное устройство 12 разделяет принятые сигналы путем обработки сигналов адаптивной антенной решетки и демодулирует сигналы, переданные от первой передающей антенны 14a и второй передающей антенны 14b, независимо. Здесь, если характеристику канала между первой передающей антенной 14a и первой приемной антенной 16a обозначить как h₁₁, между первой передающей антенной 14a и второй приемной антенной 16b - как h₁₂, между второй передающей антенной 14b и первой приемной антенной 16a-h₂₁ и между второй передающей антенной 14b и второй приемной антенной 16b-h₂₂, то приемное устройство 12 действует таким образом, чтобы активировать h₁₁ и h₂₂ только путем обработки сигнала адаптивной антенной решетки и демодулировать сигналы, переданные от первой передающей антенны 14a и второй передающей антенны 14b, независимо.

Теперь перейдем к объяснению проблем, подлежащих решению, когда сигнал преамбулы традиционной системы, например его STS, передается от каждой из первой передающей антенны 14a и второй передающей антенны 14b, показанных на фиг.3. Если сигнал, переданный от первой передающей антенны 14a, равен S₁(t), сигнал, переданный от второй передающей антенны 14b, равен S₂(t), и шум равен n₁(t) и n₂(t), то X₁(t), или сигнал, принятый первой приемной антенной 16a, и X₂(t), или сигнал, принятый второй приемной антенной 16b, можно выразить, соответственно, как:

(2)

Интенсивность сигнала в 16 БПФ сигналов, принятых первой приемной антенной 16a, выражается следующим образом:

(3)

Используя соотношения

интенсивность можно выразить как:

(4)

Когда передаваемые сигналы S₁(t) и S₂(t) равны друг другу, и, дополнительно,

h₁₁=-h₂₁, интенсивность принятых сигналов равна нулю, поэтому АРУ приемного устройства 12 работает неточно. Поскольку Xc в интервале данных обычно оказывается столь малым, что его можно приравнять нулю, принимаемая мощность в интервале данных оказывается равной |h₁₁|²+|h₂₂|². Поэтому разница в принимаемой мощности между интервалом данных и интервалом STS равна 2Re[h₁₁h₂₁ ^*Xc^*], что выражается третьим членом в правой части уравнения (4). Это указывает, что АРУ действует ненормально, если Xc в интервале STS велика и, следовательно, существует большая разница в мощности между интервалом STS и интервалом данных. Поэтому для системы MIMO необходима STS, отличная от STS традиционной системы, и взаимно-корреляционное значение между ними должно быть низким.

Теперь перейдем к описанию проблемы, возникающей, когда сигнал преамбулы, например STS, пригодный для вышеописанной системы MIMO, добавляется в переднюю часть формата пакета. При передаче пакетного сигнала, в котором добавлен сигнал преамбулы, пригодный для системы MIMO, приемное устройство 12 может принимать пакетный сигнал. С другой стороны, приемное устройство в традиционной системе (не показано) также принимает пакетный сигнал, пригодный для системы MIMO. Однако сигналы преамбулы в традиционной системе, которые хранятся в ее приемном устройстве, отличаются от сигнала преамбулы, добавленного в пакетный сигнал. Таким образом, даже если между ними осуществляется корреляционная обработка, корреляционные значения не будут превышать заранее определенного значения. В результате, приемное устройство не может обнаружить пакетный сигнал. Если приемное устройство и передающее устройство структурно объединены в устройстве связи, вышеупомянутая операция соответствует пакетному сигналу, не обнаруживаемому устройством связи, поэтому передающее устройство передает сигналы. Это значит, что контроль несущей выполняется в устройстве связи неточно, в результате чего велика вероятность конфликта сигналов.

На фиг.4 показана структура передающего устройства 10. Передающее устройство 10 включает в себя блок 20 разделения данных, первый блок 22a модуляции, второй блок 22b модуляции, … и N-й блок 22n модуляции, которые в целом называют блоками 22 модуляции, первый радиочастотный блок 24a, второй радиочастотный блок 24b, … и N-й радиочастотный блок 24n, которые в целом называют радиочастотными блоками 24, блок 26 управления и первую передающую антенну 14a, вторую передающую антенну 14b, … и N-ю передающую антенну 14n, которые в целом называют передающими антеннами 14. Первый блок 22a модуляции включает в себя блок 28 исправления ошибок, блок 30 перемежения, блок 32 добавления преамбулы, блок 34 ОБПФ, блок 36 GI и блок 38 квадратурной модуляции. Первый радиочастотный блок 24a включает в себя блок 40 преобразования частоты и блок 42 усиления.

Блок 20 разделения данных разделяет данные, подлежащие передаче, на основании количества антенн. Блок 28 исправления ошибок осуществляет кодирование для исправления ошибок в данных. Кодирование, применяемое в данном случае, - это сверточное кодирование, и скорость кодирования нужно выбирать из предписанных значений. Блок 30 перемежения перемежает данные после сверточного кодирования. Блок 32 добавления преамбулы добавляет сигнал преамбулы в переднюю часть пакетного сигнала. Здесь сигналы преамбулы, которые добавляет блок 32 добавления преамбулы, заданы для совокупности видов. Выбор любого из таких сигналов преамбулы из совокупности видов производится на основании команды от блока 26 управления, который будет подробно описан ниже.

Блок ОБПФ 34 осуществляет ОБПФ (обратное быстрое преобразование Фурье) в единицах точек БПФ, тем самым преобразуя сигнал в частотной области с использованием совокупности поднесущих в сигнал во временной области. Блок 36 GI добавляет защитный интервал в данные, заданные во временной области. Согласно фиг.2, защитные интервалы, подлежащие добавлению к сигналу преамбулы и сигналу данных, отличаются друг от друга. Блок 38 квадратурной модуляции осуществляет квадратурную модуляцию. Блок 40 преобразования частоты осуществляет преобразование частоты путем преобразования квадратурно-модулированного сигнала в радиочастотный сигнал. Блок 42 усиления представляет собой усилитель мощности для усиления радиочастотных сигналов. Наконец, сигналы передаются параллельно от совокупности передающих антенн 14. Заметим, что в настоящем варианте осуществления передающие антенны 14 являются ненаправленными, и передающее устройство 10 не осуществляет обработку сигнала адаптивной антенной решетки. Блок 26 управления управляет хронированием и другими функциями передающего устройства 10 и выбирает сигнал преамбулы, который должен быть добавлен блоком 32 добавления преамбулы.

На аппаратном уровне вышеописанная структура может быть реализована посредством ЦП, памяти и других БИС или произвольного компьютера. На программном уровне она реализуется посредством программ, загружаемых в память, которые имеют резервируемую функцию управления и т.п., но изображена и описана здесь в виде функциональных блоков, которые реализуются совместно с ними. Таким образом, специалистам в данной области очевидно, что эти функциональные блоки можно реализовать в различных формах, например только аппаратными средствами, только программными средствами или посредством их комбинации.

На фиг.5 показана структура блока 26 управления. Блок 26 управления включает в себя блок 110 выбора, блок 112 мониторинга, блок 114 получения характеристик канала и блок 116 хранения.

В блоке 116 хранения хранятся сигналы преамбулы, заданные в традиционной системе и заданные в системе MIMO. Согласно вышеописанному, традиционная система передает сигналы с использованием совокупности поднесущих, тогда как система MIMO передает сигналы параллельно от совокупности передающих антенн 14 с использованием того же количества поднесущих, что и в традиционной системе. Сигнал преамбулы, заданный в системе MIMO, указывается в совокупности видов в соответствии с количеством передающих антенн 14, которые должны передавать сигналы. Позже мы опишем сигнал преамбулы, указанный в совокупности видов. Сигнал преамбулы системы MIMO также задан таким образом, чтобы содержать STS и LTS, подобные сигналу преамбулы традиционной системы, показанной на фиг.2. Здесь шаблон сигнала различается между STS и LTS.

Блок 112 мониторинга отслеживает наличие устройства связи, которое несовместимо с системой MIMO, но совместимо с традиционной системой. Здесь предположим, что передающее устройство 10 и приемное устройство, непоказанные, образуют единое устройство связи, например устройство базовой станции, соответствующее системе MIMO. Среди принятых сигналов приемное устройство ищет сигналы, принятые от устройства связи традиционной системы. Таким образом, производится определение, соответствует ли формат принятого пакета формату пакета традиционной системы, показанному на фиг.2. Если блок 112 мониторинга не обнаружил никакого пакетного сигнала, заданного в традиционной системе, в течение заранее определенного периода времени, он решает, что устройства связи, ассоциативно связанного с традиционной системой, не существует. Если же блок 112 мониторинга обнаружил какой-либо пакетный сигнал, заданный в традиционной системе, в течение заранее определенного периода времени, он решает, что устройство связи, ассоциативно связанное с традиционной системой, существует.

Блок 114 получения характеристик канала выводит характеристики радиоканала между передающим устройством 10 и приемным устройством 12. Характеристики радиоканала измеряются заранее определенным методом. Один метод состоит в том, что характеристики радиоканала измеряются приемным устройством 12, показанным на фиг.3. Другой метод состоит в том, что они измеряются устройством связи, включающим в себя передающее устройство 10. Первый соответствует характеристикам радиоканала от передающего устройства 10 к приемному устройству 12, а последний соответствует характеристикам радиоканала от приемного устройства 12 к передающему устройству 10. В первом случае предполагается, что устройство связи, включающее в себя приемное устройство 12, переносит результат измерения на устройство связи, включающее в се