JP2008533945A - 1またはそれ以上の受信器を備えた無線通信システムにおける統合パケット検出 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】パケット検出器は、802.11aパケット、802.11bパケット及び監視される周波数範囲内にあるものの802.11aパケットまたは802.11bパケットとしてフォーマットされていない干渉を統合検出する。パケット検出器は、1またはそれ以上のアンテナからの信号を用いることができる。信号検出は、差動的に検出された相関を用いてなされる。パケット検出に加えて、パケット検出器は信号レベル、雑音レベル及び狭帯域干渉の位置を確認できる。パケット検出及び他の指標の確認に関する処理は、信号が受信される最中にも、同時になされ得る。
【選択図】 図3

Description

ネットワークノード間の有線接続を必要としないでデータ通信のためにコンピュータ及び他の装置を結合できるため、無線ネットワークはますます人気が高くなっている。無線ネットワークに関する一連の標準の1つはIEEE802.11標準であるが、他の無線標準またはプロトコルが代わりに用いられてもよい。IEEE802.11標準には、少なくとも2つの広く用いられる標準、802.11a及び802.11bがあり、通信システム及び装置は、両標準をサポートする必要があり、及び/または、両者が用いられるエリアで動作する必要があるかもしれない。
両技術標準は異なる周波数範囲で動作するので、それらの間の干渉は回避できる。しかしながら、例えば802.11g標準のような最近の追加事項は、802.11bの直接スペクトル拡散伝送が存在し得る2.4GHz帯におけるOFDM伝送(802.11aは、OFDM伝送プロトコルである)を認めている。わずかなプリアンブルでパケットの存在を検出し、非常に低い誤り率でパケットが802.11aパケットであるか802.11bパケットであるかを表示しなければならないので、異なる変調によるパケットが同じネットワーク内に存在し得るという事実は802.11パケット検出回路の設計に困難性を与える。
送信器から提供される情報コンテンツを持つビットを復号する前に、受信器は一般的に送信されるパケットを感知してから、チャネルの特性を明らかにする、送信されるパケットと同期化するなどのステップを行う。パケット検出は、パケットがチャネル上に存在する(即ち、パケットが送信器によって送信される、または既に送信されている)ことを判断し、パケットの種別(少なくとも当該パケットまたはそのコンテンツに関して更なる処理を行うために必要とされる程度まで)を判断し、更なる処理を行うために必要な受信器の構成要素を稼動させる処理である。一部の受信器では、受信ロジックはデジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)に提供されるDSP命令により実装される。受信パケットに関するデータ処理を実行するロジックが命令として実装されている場合、それらの命令はパケット検出器が更なる処理がなされるべきパケットを含む受信信号を示すまで実行されないままの可能性がある。受信パケットのデータ処理を実行するロジックが配線接続された回路構成として実装されている場合、パケット検出器が更なる処理がなされるべきパケットを含む受信信号を示すまで、受信器はそのような回路構成への電力を除去または減らすように構成されてよい。いずれの場合でも、パケットが検出されなければ処理電力及び/または計算労力は保護される。このことは、パケット検出に必要とされるものを除き、無線受信器においてしばしば強いられる電力及び/または処理要求を節約できる。パケットの一部が失われないよう、パケットの重要な要素が見失われる前に、受信器はパケットの存在を検出し、パケット処理を開始するために必要とされる何らかの措置を講じるべきである。故に、パケット検出は効率的かつ迅速であるべきである。
802.11信号が重複するかもしれないという問題に加えて、802.11受信器は例えばブルートゥース(Bluetooth(登録商標))、科学設備、医療設備または電子レンジなどの狭帯域の非802.11信号も取り扱わなければならず、受信器のパケット検出器は、望ましくは、そのような影響によって誤ったトリガを起こすべきでない。干渉の問題及びパケット検出の問題はさておき、従来の802.11a受信器は20MHzサンプリング・レートで動作する一方、従来の802.11b受信器は22MHzのサンプリング・レートで動作するので、802.11a及び802.11bの両信号を受信及び処理しなければならない受信器は単純な共通のサンプリング・スキームを用いることができない。
無線ネットワークにおける一般的なノードは受信チェーン及び送信チェーンを含み、各々のチェーンは同時に1つのアンテナのみを用いる。しかしながら、多入力多出力(MIMO)通信システムにあっては、1以上の送信アンテナ及び/または1以上の受信アンテナが用いられ、送信アンテナの各々は場合により他の送信アンテナとは異なるビットストリームを送信していて、受信アンテナの各々は望ましくは他の受信アンテナとは少なくともわずかに違うチャネルからの入力を受信している。
MIMO通信システムは、当該技術分野において周知である。当該システムは一般的に、多数(Mr)の受信アンテナを持つ受信器と通信する多数(Mt)の送信アンテナを持つ送信器を含み、Mr及びMtは等しくてもそうでなくともよい。一部の変調スキームでは、送信されるデータ・ビットはグループ化され、各々のビットのグループは信号点配置中のシンボル(特定の位相及び振幅の組み合わせ)にマッピングされている。2位相偏移変調(BPSK)、4位相偏移変調(QPSK)及び直交振幅変調(QAM)の配置を含む、多くの配置が当該技術分野において周知である。MIMO通信システムにおいて、Mtの送信アンテナの各々は、実質的には同時に、異なるビットのグループを表すシンボルを送信する。故に、各々のシンボルがBビットを表すならば、チャネル「周期」あたりに送信されるビット数はB*Mtである。
受信アンテナの各々は、チャネル・プロパティ(例えば、フェーディング及び遅延)及び雑音によって変形された、送信アンテナからの信号の組み合わせである信号を受信する。受信器は、送信され得るシンボル及び通信チャネルのプロパティに関する知識を用いてMrの受信信号からMtの送信信号を復号(即ち、再現)する。多アンテナシステムの改善された受信能力のために、多アンテナシステムは他のシステムに比べてより低い信号対雑音比(SNR)を備えた信号を受信することを期待される。SNRに関して動作を期待される範囲が広くなるにつれ、多くの従来のパケット検出スキームを不適当にさせるような、より低いSNRでの正しいパケット検出が期待される。
上述した従来技術の欠点を克服することは価値のあることであろう。
無線受信器に関する一実施形態において、パケット検出器は、802.11aパケット、802.11bパケット及び監視される周波数範囲内にありながら802.11aパケットまたは802.11bパケットとしてフォーマットされていない干渉を一緒に検出する。パケット検出器は、1またはそれ以上のアンテナからの信号を用いることができる。信号の検出は、差動的に検出された相関を用いてなされる。パケット検出に加えて、パケット検出器は信号レベル、雑音レベル及び狭帯域干渉の位置を確認することができる。パケット検出及び他の指標の確認の処理は、信号が受信される時に同時になされ得る。
ここに開示される発明の本質及び利点の更なる理解は、明細書の残りの部分及び添付図面を参照することにより十分に理解されるであろう。
図1は、本発明を用い得る簡単な無線ネットワークを例示する。図1に示すように、無線ネットワーク10は複数のノード12で構成され、ノード12の各々は無線ネットワーク10のうちの少なくとも1つの他のノード12と通信できる。具体的な実装において、無線ネットワーク10は、建物、キャンパス、車または同様の環境内で用いられ得るようなローカルエリア無線ネットワークである。
具体的な実施形態では、無線ネットワーク10は1またはそれ以上のIEEE802.11標準に準拠するように設計されている。しかしながら、802.11環境において解決されるのと同様の問題を解決するために他の標準及び非標準のネットワークが置き換えられ得ることは理解されるべきである。例えば、IEEE802.11g標準は802.11aまたは802.11b標準とは異なる信号を予期しているし、802.11の技術標準集合は、後の開発で更に修正されるかもしれない。従って、802.11a及び802.11bパケットが存在し、ひょっとすると他の干渉信号のある環境におけるパケット検出(及び他のタスク)の問題を解決する多くの例がここに記載されているが、本開示中の教示は2つの異なるプロトコル標準が用いられ、望まない干渉のある/ないシステムに利用され得る。一例では、上記プロトコルの少なくとも1つは、当該プロトコルをサポートするデバイス間の使用に適した拡張802.11aプロトコルである。
図示されるように、一部のノードはノード・デバイス14と結合されており、一方他のノードは有線ネットワーク・インタフェース16に結合されている。例えば、ノード12(1)はノード・デバイス14(1)につなげられており、一方ノード12(3)は有線ネットワーク・インタフェース16につなげられている。図1は簡易化及び一般化された無線ネットワークの図を意味している。干渉信号発生源は示されていないが、存在するものと仮定する。
ノード・デバイス14の例は、ラップトップ、パーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)、または他の機器と通信する必要のある他の携帯または半携帯の電子機器、または、ネットワークまたは他のデバイスへの有線接続が利用できないか容易に提供されない、他の機器と通信する必要のある固定の電子機器を含む。有線ネットワーク・インタフェース16は、各々のノードをネットワークに接続する。そのようなネットワークの例は、インターネット、ローカルエリアネットワーク(LAN)、または、TCP/IPパケット・ネットワークまたはその他のパケット・ネットワークまたはネットワークへの公用または私用の接続を含む。
通常の運用では、複数のノード・デバイスはノード12を機能的に実現する回路構成及び/またはソフトウエアを用意され、そのようなノード・デバイスと有線ネットワーク・インタフェースにつなげられたネットワークとの間のアクセスを提供するために1たまはそれ以上のネットワーク・アクセス・ポイントが無線ネットワーク10中に備えられる。ここで用いられる専門用語では、ノード・デバイスにつなげられるノードは「局」として言及され、有線ネットワーク・インタフェースにつなげられるノードは「アクセス・ポイント」として言及される。そのようなシステム使途の単なる一例は、各々のコンピュータへネットワーク配線を引く必要なく、建物内のコンピュータをネットワークに接続することである。その例において、建物は、ネットワークにつなげられる局の各々の無線ネットワーク・カードの無線通信範囲内にある、ネットワークにつなげられる固定のアクセス・ポイントが備えられているであろう。
図2は、1つのデバイスと1つのネットワーク接続のつながりをより詳細に示す。図2に示されるように、ノード・デバイス14はノード・ハードウエア20のデバイスI/O部につなげられている。ノード・ハードウエア20は送信部及び受信部を含み、それぞれデバイスI/O部につなげられている。送信部は無線チャネル21を通じてアクセス・ポイント・ハードウエア22の受信部に信号を送信する。当該受信部はネットワークI/O部につなげられており、従ってデバイス14からネットワーク28へのデータ通信路を提供する。ネットワーク28からデバイス14へのパスもアクセス・ポイント・ハードウエア22のネットワークI/O部、アクセス・ポイント・ハードウエア22の送信部、ノード・ハードウエア20の受信部及びノード20のデバイスI/O部によって提供される。無線チャネル21の特性は、ノード・ハードウエア20及びアクセス・ポイント・ハードウエア22の位置と同様に例えば壁、建物及び自然障害物などの干渉物、更には、他のデバイス、送信器、受信器及び信号反射面による影響などの多くの要素に依存する。
一般的に、ノード・ハードウエア20はデバイス14に一体化され得る。例えば、デバイス14がラップトップ・コンピュータであれば、ノード・ハードウエア20は、ラップトップのPCMCIAスロットに挿入されるPCMCIAカードにアドオンされてもよい。一般的に、アクセス・ポイント・ハードウエア22は、有線ネットワークを無線ネットワークに単につなげるために用いられる有線ネットワーク・インタフェース・デバイスの一部として実装される。上記一般的な実装にかかわらず、何物も図2が完全に対称となる、即ちノード・ハードウエア20及びアクセス・ポイント・デバイス22がハードウエア・デバイスのほぼ理想的な事例である、ことを妨げないと理解すべきである。
以下は、受信部の詳細な説明である。図3は受信部30の構成要素を例示する。受信部30は、アンテナ32を経由して1またはそれ以上の無線チャネル上の信号を受信し、当該信号は最初にRF部34によって処理される。RF部34は、例えば、デジタル信号ストリームを形成するために、上記信号にベースバンド信号を形成する処理を行ってもよい。図示されるように、受信部30は、FIR35及び802.11a、802.11b及び拡張802.11処理の各々に関する様々な小区分40、42、44を含んでもよい。受信部30は、以下に詳細に述べられる統合パケット検出器37を含んでもよい。本明細書で十分に述べられていない受信部30の構成要素の更なる詳細は、U. S. Patent No._____(2002年2月5日にファイルされ、"Multi-Antenna Wireless Receiver Chain With Vector Decoding"と題されたU. S. Patent Application 10/068,360)に示され、本明細書に多目的に参照として組み込まれる。本発明は、本明細書または上記参照に示される特定の受信器の実装に限定されないものと理解すべきである。
統合パケット検出器37は、入力信号にパケットの開始を判断する処理を行い、果たして何らかの更なる処理が必要とされているかどうかを表示するために、パケット検出信号を例えば小区分40、42、44などの他の要素に出力できる。受信部30がデジタル・シグナル・プロセッサの命令として実装されている場合、統合パケット検出器37はパケットが検出されるかどうかを判断し、プロセッサが図示される他のブロックに関するコードを実行するかどうかを判断するために用いるフラグを設定するコードであってよい。図3は、同じ処理から派生する他の信号(統合パケット検出器37と同様の他の構成要素で用いられる「補助信号」及びパケット検出器37で生成されるが直接用いられない「通過信号」)とひょっとすると一緒に、供給される複数の検出信号を示す。小区分40、42または44は、そこで扱われる処理に特有の「固有な」サンプルレートで動作するかもしれないが、統合パケット検出器37は、パケットが検出されるプロトコルに関して「固有な」サンプルレートでなくとも、例えば20MHzなどの共通のサンプルレートで動作できる。このことは、より効率的な統合パケット検出器を可能にする。
図4は統合パケット検出器37をより詳細に例示する。図4に示されるように、1またはそれ以上のアンテナからのI+Q入力が、802.11b検出器102、802.11a検出器104、CW検出器106、パワーレベル検出器108及び干渉探知器110で構成されるいくつかの検出ブロックに入力され、上記検出ブロックの各々は以下に詳細に記述される。検出ブロックの出力は、受信器での使用のための出力を提供するコントローラ120に供給される。いくつかの実施形態において、コントローラ120でなされるものとしてここに述べられるいくつかの機能は、個々のブロックで代わりに行われてもよい。いくつかの実施形態において、例えば拡張802.11小区分などの他の小区分のために追加の検出器が備えられる。
図4に示される実施形態において、コントローラ120に入力される上記ブロックの出力は、表1に示される通りである。図4に示される実施形態において、コントローラ120の出力は、表2に示される通りである。
Figure 2008533945
送信器/受信器の周波数オフセットに関する粗い推定値は、他でも算出できるが、干渉探知器110で算出されれば、狭帯域干渉への検出感度がより低下する周波数オフセットの判断に先立って、信号から任意の狭帯域干渉が容易に取り除かれ得る。一般的に狭帯域干渉は、検出される狭帯域干渉の周囲のサブキャリアを除去することによって「取り除かれ」る。
cw_present及びpwr信号は、コントローラ120によって強い狭帯域干渉の存在の表示として用いられてよく、その場合にはいかなる802.11aまたは802.11bパケット検出の判断も、十中八九誤報であるものとして無視される。
Figure 2008533945
コントローラ120は図4において検出ブロックのために設けられているように見えるが、コントローラ120はそのように設けられてもよいし他の、図示しない機能または処理を制御する他の機能を担ってもよい。コントローラ120の機能のいくつかは、コントローラ120への入力を生成するブロックを参照して以下に記述される。例えば、「detect_11a」信号は、以下の802.11aの評価指標がどのようにして生成されるかの説明において記述される。通過信号は、例えば802.11aまたは802.11b小区分などの他のブロックで用いられ、コントローラ120自体で用いられる必要はない。
いくつかの実装では、指標である信号(detect_11a、detect_11b、cw_presentなど)は2値信号であってもよいが、他の実装では、上記信号は表されているものに関する確率、信頼度または確度の値を表示するために多レベルであってもよい。例えば、detect_11aは、70%の確率で802.11aパケットが受信されていることを示す信号値を持ってもよい。しかしながら、結局、802.11a/b小区分を起動するかどうかに関する2値判断がなされる必要があるので、上記指標は最終的に2値信号に帰することを期待されるであろう。
802.11b検出
802.11bパケットのプリアンブルはデータを含まない同期ビットを具備する。信号のプリアンブル部は、パケットの存在を検出し、信号及びチャネルパラーメータを推定するために用いられる。図5は、802.11bパケット検出器102の一実装を例示する。この実装において、パケット検出は入力を相互に関連付け、相関結果をチェックすることによりなされる。検出器102は、評価指標の対、c11b(802.11bに関する相関評価指標)及びp11b(802.11bに関するパワー評価指標)を、コントローラ12でのdetect_11bの策定における使用のために用意するか、検出器102は、例えばp11b/c11bまたはその他の変形などのc11b及びp11bの関数である単一の評価指標を用意してもよい。検出の判断をなすための上記評価指標の使用の一例として、ある閾値T_11bに関して数式1が真であればパケットが検出されたとみなされてよい。
Figure 2008533945
c11bが生成されている間のシンボル数が、p11bが生成されている間のシンボル数と異なるならば、数式2に例示されるように、それらの値が計算に考慮されてもよい。
Figure 2008533945
数式2の閾値不等式は、NSYM-1によってc11bを正規化し(NSYMは計算に用いられる最大のシンボル数(シンボルは20個のサンプルとなり、1バーカー符号である)を示す固定定数である)、nsymによってp11bを正規化する(nsymはNSYM以下であって、検出器の最後のリセット以来受信されたシンボルの数である)。一実施形態では、T_11b=0.4であり、NSYM=10である。雑音なしの場合には、20サンプル・シンボルの各々が以前の20サンプルのグループの正確なコピーであれば、nsym=NSYMのとき数式2の左辺は1と評価される。
c11bは差動相関に基づいているので、c11bを算出するための加数は得られるシンボル数より少ないものとなる。例えば、nsym=3(60個のサンプル)であれば、c11bは2つの差動相関(最初の2つのシンボルの間の相関及び最後の2つのシンボルの間の相関)に基づくだろう。正規化係数はnsym-1でもよいが、そうなるとnsymがNSYMよりずっと小さい場合に誤アラームがよりありふれたものとなり得る。p11bの計算に用いられる加数は、シンボルの数より少ないものではなくシンボルの数と同じであるため、p11bはシンボルあたりの平均パワーを得るためにnsymを用いて正規化される。
評価基準の生成のための1つの実行可能な処理及び方法では、N個の受信アンテナからの入力信号が用いられる。受信器入力信号は、図5またはその他において、i=0,1,2,…,N-1とするri(k)として表される。別に指示されるか明白でない限り、信号は複素信号になり得るし、例えば加算及び乗算などの演算は複素演算になり得る。
入力信号は、バーカー相関器302をアンテナあたり1つ通過する。ここに述べられるアプローチの利点の1つは、入力信号がパケット検出のための処理をなされる場合に、信号が共通のサンプルレートでサンプルされているので多くの処理が複製され得ることである。たとえ20MHzのサンプルレートでも802.11パケット検出は、十分な精度を持ち得ると我々は判断している。当然、一度パケットが検出され、それが802.11bパケットであることがわかれば、802.11の固定のサンプルレートで動作するためにサンプルレートは22MHzに変更されてもよい。例えば、両方の検出に関して22MHzでサンプルする、20MHzまたは22MHzの倍数または分数でサンプルする、または、20MHzまたは22MHzの倍数でも分数でもないレートなどのサンプル処理の他の変形例は、他の状況で役に立つ。
図示実装では、802.11b信号は22MHzで生成されているが、バーカー相関器302は20MHzのサンプルレートで動作する。バーカー相関を得るために、11MHzでサンプルされる11タップの代わりに、20MHzでサンプルされるバーカー符号に対応する20タップがあり、従って、20タップのバーカー符号は11タップのバーカー符号のリサンプルである。例えば、リサンプルされ、量子化された20タップの系列は「0,3,−2,−2,3,1,3,0,−4,1,3,0,3,0,2,−3,0,−4,0,−4」となるかもしれないが、他の適切にリサンプルされ、ある任意の遅延シフトを備えたバーカー系列でもよい。リサンプルされたバーカー系列を用いれば、全体のパケット検出器は20MHzのサンプルレートで動作でき、802.11a検出に関して入力になされる処理は、802.11b検出及び補助及び/または通過信号の生成に関して同様に用いることができる。バーカー相関器の出力はRbi(k)で表される。上述したものの代わりに、他の変更されたバーカー系列も用いられ得ることに注意せよ。
バーカー相関器302の各々の出力は、2つの差動相関、DCb1(n)及びDCb2(n)を判断するための処理をなされる。数式3−4に示されるように、相関出力は遅延されて共役化された相関出力を乗じられるため、バーカー相関器302の出力は、差動的に相関する。上記差動相関は、相関ブロック304で処理される。
図示されるように、相関ブロック304は、1つの加算器及び2つの累算器312(差動相関あたり1つ)だけでなく、遅延線306、共役化器308及び乗算器309を(アンテナ毎に1つ)包含する。加算器310への入力は、各々のアンテナからのバーカー相関器出力に、それ自体が遅延され共役化されたものを各々乗じられている。図5において「C(k)」とラベル付けされる、加算器310の出力は、累算器312に与えられ、累算器312は、この例では、C(k)に関する12個の値を累算する。
累算される値の数は、SNR性能の低下を代償とするが、12を超えてもよい。値の数がより少なくなれば、大幅なSNRの低減がもたらされるだろう。このような効果の1つの理由は、相関出力の実部の一例を示す図6によって例示される。実際には、信号はおそらく、不定、未知の位相オフセット及び周波数ずれを伴う複素信号であるが、本例を簡単にしておくために、実部のみが示される。差動相関は、2つの出力、区間Aの相関で構成されるものと区間Bの相関で構成されるものとを備えている。差動相関は、任意の位相オフセットを除去し、周波数オフセットを差動出力における固定位相オフセットに変換し、上記固定位相オフセットは、SNRを向上させるために複数のシンボルについて合計される。この例では、信号パワーのほとんどがA区間に集中していることがわかる。
A及びB区間の間の重複は、ちょうどA及びB区間の境界でパルスが発生するときに起こるSNRの損失を低減させる。重複が無ければSNR損失は3dBになるだろうから、12サンプルの区間は適切な重複を備えている。数がより多くなれば、重複は多くなり、信号パルス間における雑音のみのサンプルが上記相関に含まれることを理由とするSNRペナルティを生じる。1/2シンボル持続時間より少し広い区間の選択は、全シンボル区間の使用について3dBに近いゲインを与える。
2区間よりも多くの区間を用いることも可能である。信号パワーのほとんどが狭い区間に集中しているような遅延スプレッドの狭い場合にはSNRのより大きな改善のために、例えば、各々が1/4シンボルをわずかに超え、重複が生じるサイズを備えた4つの区間を用いてもよい。
各々の累算器に関する特定の12個(またはどんなに多くても)の値は、その各々の有効な入力によって判断される。図5に示されるように、累算器312(1)は、start1_en信号によって有効にされ、累算器312(1)はstart2_en信号によって有効にされる。数式3−4に例示されるように、start1_enはサンプル1から12に関して累算器312(1)を有効にし、start2_enはサンプル11から22に関して累算器312(2)を有効にする(サンプル21−22は、ちょうど次のシンボルのサンプル1−2である)。
相関ブロック304の処理は、以下の数式3−4に示され、上付きされた「*」は共役を参照し、乗算は複素乗算であり、nはシンボル番号(整数)を参照する。
Figure 2008533945
Figure 2008533945
この説明では、iはアンテナ番号を参照し、あるNに関してi=0,1,2,..,N-1である。図5に示す例においてN=3であるが、Nは1,2または3より大きくもなり得る。この説明では、kはサンプル番号を参照し、あるSに関してk=1,2,..,Sである。802.11b検出に関してシンボルあたり20サンプルが存在する(重複のため+2)ので、この例ではS=22である。
数式3及び4に存在する差動検出(各々のサンプルの、過去のシンボルの対応する位置における共役化されたサンプルによる乗算)は、任意の周波数オフセットの影響を除去する傾向がある。差動相関DCb1(n)及びDCb2(n)は、シンボルの重複部分に引き継がれる(例えば、11番目と12番目のサンプルは両方の合計に現われる)ことに注意せよ。このことは、802.11b信号でのデータ伝送に係わらず最大の信号パワーと最小のISIを備えた1つの差動相関が常にあることを約束する。
802.11b信号において、802.11bプリアンブルにおけるデータ変調によって生じる符号反転が存在する。この影響を除くために、ブロック314では、差動相関はその実値の符号を乗じられ、いくつかのシンボルと累算される。上記累算は、移動和であり、DCb1(n)に関する移動和S1は、ある整数NSYMについて最も近時のNSYM-1個のシンボル値の和である。検出器の最後のリセット以来入手可能なシンボルがNSYM-1個のシンボルより少なければ、NSYM=10に関する優先的な値及びNSYM-1より少ない値が用いられてもよい。DCb2(n)に対応する移動和S2に関しても同様のことがなされる。
一旦、2つの移動和が入手可能になると、比較ブロック320はどちらの移動和がより大きい絶対値を持っているかを判断し、当該移動和の絶対値及び第1または第2のいずれの移動和が選択されたかを示すインデックスを出力する。上記選択された出力和は、上述された評価指標c11bである。上述したように、この評価指標は、802.11bパケットが検出されているかどうかを判断するために、上記パワー評価指標と共に用いられる。上記パワー評価指標p11bは、N個全てのアンテナ(または全てのアクティブ・アンテナ)についてバーカー相関器302の各々の出力の絶対値の二乗を合計し、NSYM個のシンボルについて移動和を集めることにより算出される。
802.11bパケット検出の上述した方法、または他の方法を用いて、一度802.11bパケットが検出されれば、選択された(最大)移動和の値の位相は、周波数に関するオフセットの推定値、df_11bとして用いられる。802.11bパケットが検出されれば、他の値、信号ピークとなるサンプル番号を示すpeak_11bも算出される。特に、ピークブロック340は、2からなる移動和のうちの1の選択を示すインデックス及び差動検出の合計の出力に基づいて動作する。
ピークブロック340は、移動和部において、加算器310からのNSYM-1個のシンボルに関するサンプルを合計する。比較ブロック320からの移動和がその後加算され(選択された移動和が、符号反転を説明するための処理ブロック314において反転されていれば減算され)、それから20個のサンプルについて累算される。そこから、最も近時のNSYM-1についての8サンプル巡回移動平均が差動的に検出された相関器出力が、取り出される。例えば、20サンプルの各々に関する相関器出力が、サンプル・バッファに蓄えられ、サンプル・バッファにおける値の各々が異なるサンプル位置に関する累算となるように、シンボルの各々に関して出力が累算されることを仮定する。従って、サンプル・バッファにおける第1の値は、シンボルの第1のサンプル(または「第1の」サンプルになるべく割り当てられたサンプル)に関するNSYM-1個に至るまでの相関の累算である。サンプル・バッファの内容が、例えば、{8,4,1,1,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,6,2,2}であれば、サンプルkに関する巡回移動平均は、k番目の入力から始まるサンプルの平均である。上記例では、サンプル18から始まる8個の値の平均は他の任意の連続した8つの値のものよりも大きいので(サンプル18から始まる8つの値は、サンプル18−20及びサンプル1−5である)、k−18は最大の値をもたらす。サンプルの最大の値はピークとして用いられ、ピークブロック340は、802.11bシンボル・タイミング参照として、またはその他の目的に用いるためにその値(例えば、上記例に関する値「18」)に関するインデックスを出力する。
802.11a検出
図7は、802.11a検出器104のブロック図である。パケット検出の基礎は、16サンプルの802.11aショート・トレーニング・シンボルを備えた入力信号を相関付ける相関器である。相関器を経て、送信器のクロックと受信器のクロックの間の周波数オフセットの影響を除くために差動検出が行われる。それから、差動的に検出された相関出力は、複数のシンボルについて累算される。相関付けは、受信される信号と差動的に相関付けるのでなく、1またはそれ以上のアンテナについて、上記信号に逆相関の固定パターンを用いてなされてよいが、低SNR信号については差動相関が大抵より良い結果を提供する。
802.11aの評価基準生成に関する1つの実行可能な処理及び装置において、N個の受信アンテナからの入力信号は、OFDM相関器402を通過する。図7において、i番目のアンテナのk番目のサンプルに関して、入力信号はri(k)として表され、対応するOFDM相関器402の出力はRai(k)として表される。パワーレベル評価基準p11aに到達するために、Rai(k)の二乗の絶対値は、加算器404によって合計され、それから最も近時のNSYM個のサンプルについて合計される。
OFDM相関器402の各々の出力は、差動検出をなすために各々のOFDM相関器出力とそれ自体の遅延されたものとの乗算によって2つの差動相関を判断する処理をなされ、別の加算器410によって全てのOFDM相関器について(即ち、全てのアンテナについて)合計される。図4に示すように相関ブロック405を用いれば、以下の数式5及び6に示される処理に帰着する(上付きされた「*」は共役化を参照し、乗算は複素乗算であり、nはシンボル番号(整数)を参照し、802.11a検出に関してはS=18である(1シンボルあたり16サンプル、+2サンプルの重複))。
Figure 2008533945
Figure 2008533945
上記差動相関は、シンボルの重複部分に引き継がれる。このことは、最大の信号パワーを備えた1つの差動相関が常に存在することを約束する。一旦これら差動相関、DCa1(n)及びDCa2(n)が算出されれば、これらの値の移動和は、累算器414を用いてNSYM-1個のシンボル(検出器が最近にリセットされていれば、もっと少ない)について得られる。上記移動和は、最大の絶対値を持つ一方を判断するために比較され(比較ブロック416において)、より大きな絶対値がc11a評価指標信号として出力される。検出器104の最後のリセット以来、NSYM-1個よりも少ないシンボルしか入手できなければ、移動和は受信された(シンボルの)サンプルについてのものである。
一実施形態では、コントローラ120は、信号detect_11aを通じて、802.11aパケットが受信されているかどうかを、表示する。1つの2値表示は、ある閾値T_11a及びある閾値T_11abに関して数式7が満たされているか否かである。一実施形態において、NSYM=6、T_11a=0.4及びT_11ab=0.5である。
Figure 2008533945
detect_11aが多レベル信号となる、ある実施形態では、c11a/c11bb>T11abの場合に、detect_11aは数式8に示される量に釣り合う量であってもよい。
Figure 2008533945
CW検出
802.11a及び802.11b検出器は、付加的な白色ガウス雑音には優れた性能を示すが、一般的に所望のパケットと、例えばブルートゥース及び他の干渉形式等の狭帯域干渉とをうまく区別できない。誤った検出がパケット開始に耳を傾けることを含まない他を開始するための処理を引き起こすかもしれないし、受信器が誤った開始処理をしてから誤った開始について失敗し、リセットするまでの間に真のパケット開始が見逃されるかもしれないので、誤ったトリガは望ましくない。狭帯域干渉に基づく誤ったトリガを防ぐために、狭帯域干渉検出回路が用いられる。そのような構成要素の一例が、図8に示される。
CW検出は、好ましくは、パケットが検出されたことをパケット検出器102または104の1つが表示する毎に行われる。上記CW検出は、他の処理と同時に行ってよいし、また、パケット検出が生じてから、バッファされたサンプルの組について行ってよい。
ハードウエアの複雑性を最小化するために、狭帯域干渉検出は1つのアクティブ・アンテナ上でなされてよい。主要目的は、所望の信号が無い場合に強い干渉を検出することなので、1を超えるアンテナを用いても本ステップの性能の著しい改善は期待できない。しかしながら、1を超えるアンテナを用いることも可能である。
図8に示される構成要素によって例示されるように、入力信号は、パケット検出器に利用される最後の24個のサンプルを入手可能とするために、バッファされる。窓フィルタ604は、24個のサンプルに適用され、8サンプルのロールオフ長を備える二乗余弦窓が最初の8サンプル及び最後の8サンプルに適用される。これは、隣接FFT出力への狭帯域干渉パワーの「漏れ」を最小化する傾向があり、従って、検出確率が向上する。しかしながら、他の窓スキームが代わりに用いられてもよい。窓フィルタ604は、サンプル1−4をサンプル17−20に加算し、サンプル21−24をサンプル5−8に加算することにより、オーバー・サンプルを折り曲げて、16サンプルの組をもたらす。ある実装では、窓フィルタ604の効果は前もって定められていて、入力に関する16個の関数の組が定められ、24個の入力に適用され、窓フィルタ604の出力に関する16個の値が得られる。
また一方、窓フィルタ出力が得られると、16サンプルFFT606は、その窓フィルタ出力にFFTをして、パワー検出器608及び最大値検出器610に供給する。最大値検出器610は、最大のパワーを持つFFT出力サンプル(m番目のサンプル)を判断する。
更なる処理が、ブロック612及び614によって行われる。上記m番目のサンプルと当該m番目のサンプルのそれぞれの側面の2つのサンプルとの組み合わせが、全てのサンプルのパワー(または「他のサンプル」)の閾値倍よりも大きければ、狭帯域干渉が見込まれ、CW_present信号がアサートされる。コントローラ120がCW_present信号を受信すると、802.11aまたは802.11bトリガは無視される。CW_present信号は、2値でよいが、判断に関連する確率、信頼度または確度の値を指し示す多レベルでもよい。
上記技術は、1つのアンテナに関して使用可能であるが、多アンテナの場合でも利用できる。多アンテナが有効かつ使用される場合、FFT606及びパワー検出器608に関して複数のインスタンスが存在してよく、複数のFFTの出力が複数のパワー検出器に供給され、パワー検出器の出力が一緒に足し合わせられる。
パワー
ある実装では、全てのアンテナを用いてより良い性能を得ることよりもパワーの確保が重要である場合に、全てのアンテナがパワーを確保するために用いられるとは限らない。用いられるアンテナは、本明細書中で「アクティブ」アンテナとして参照される。パワー・コンポーネント108は、アンテナ毎に受信信号パワーを推定し、推定された受信信号パワーは、RF受信器の自動利得設定(AGC)に用いられる。RF利得への変更は、次の3つの各々の場合に生じる:
1)アクティブ・アンテナの1つに関する1つのIサンプルまたは1つのQサンプルが取り出される場合:この場合、全てのアクティブ・アンテナのRF利得が、粗い利得ステップ(例えば、20dB)を単位として減少させられる。
2)全てのアクティブ・アンテナの合計パワーが、ある閾値を下回る場合:この場合、全てのアクティブ・アンテナのRF利得は、粗い利得ステップ(一般的に、上昇ステップと降下ステップは同じであるが、異なってもよい)を単位として増大させられる
3)パケットが検出される場合:この場合、最後の32サンプルについて平均化された推定パワーに基づいてパワー調整が行われる。
全てのアクティブ・アンテナのパワーは、結果として生じるバックオフがある目標のバックオフにおよそ等しくなるように4dBのステップで調整されてよく、利得は毎パケット検出後に変更されてよい。非アクティブ・アンテナは、これらのアンテナがたまたまアクティブ・アンテナよりかなり大きなパワーを持つ場合に起こり得るクリッピングを防ぐために、より高いバックオフレベルが設定される。1を超えるアクティブ・アンテナがAGCにおいて用いられる場合、プログラム可能なパラメータが、異なるアンテナ間の最大利得差を制限する。雑音のみを受信するアンテナの利得が過剰に膨らむことは、802.11b受信器のトレーニングまたは他の状況に関して問題を生じさせるかもしれないので、上記制限はこれを防ぐためになされる。
図4は、パワー・コンポーネント108から出力される「pwr」のみを示しているが、パワー・コンポーネント108は各々のアンテナのための利得設定を出力してもよい。例えば、一旦パケットが検出されれば、コントローラ120は、RF受信器の利得設定を更新するために利得設定(及び、もしかするとpwr設定も)をRF受信器に送ってもよい。
干渉位置
干渉探知器110は、受信器を支援する付加情報を提供する。当該情報は、見込まれる狭帯域干渉の周波数位置、802.11a信号に関する送信器と受信器との間の粗い周波数オフセット(df_11a)、信号パワー及び雑音パワーを含む。図9は、そのような位置及び他の指標の判断のための1つの実施可能な回路(構成要素110A、110B及び110Cを包含する)を示す。
図示されるように、各々のアンテナからの32個のサンプルは、上記指標を判断するために処理される。サンプルは、サンプル・バッファ602から得られる。図9Aには1つのみの回路が示されているが、これは、i番目のアンテナに関する回路が示されていて、複数のインスタンスが複数のアンテナ受信器に関して存在しているだろうと理解すべきである。あるいは、上記回路は、性能に問題がなければ、1を超えるアンテナに関して連続して使用されてもよい(例えば、上記回路はデジタル・シグナル・プロセッサに関する命令によって実装される場合など)し、1つの回路が1つのアンテナに設けられ、全ての回路が例えばカスタムASICなどの専用のハードウエアで実装されてもよい。
周波数信号Fib(k)及びFia(k)を形成するために(kは16個のサブキャリアk=0,…,15の1つを表す)、サンプル・バッファ602内の32個のサンプルから、FFTブロック604は最初の16個のサンプルにFFTを行い、FFTブロック606は次の16個のサンプルにFFTを行う。FFTブロック606の出力は、共役化器608によって共役化され、FFTブロック604及び共役化器608の出力は、乗算器出力Zi(k)を形成するために、複素乗算器610によって乗算される。累算器612は、相関出力Ciを形成するために、12個のサンプル(k=1..6, 10..15)について乗算器出力を合計する。上記例で用いられる特定のサンプルは、802.11aプリアンブルの最初の8マイクロ秒に存在するショート・トレーニング・サブキャリアに基づいている。この処理の変形を目的として、他の(または上記例に用いられる全サンプルよりも少ない)サンプルが用いられてもよい。k=0のサブキャリアは、DC成分なので、用いられない。
図9に示される例において、アンテナの数はN=3なので、構成要素110Aは3回例示されてよく、F1b(k)、F1a(k)、Z1(k)、C1、F2b(k)、F2a(k)、Z2(k)、C2、F3b(k)、F3a(k)、Z3(k)及びC3に関する値を作り出す。それらの値は、図9B及び図9Cで夫々示されるように、構成要素110B及び110Cで用いられる。
図9Bに示されるように、処理される全てのアンテナに関する相関出力値は、累算器620によって累算され、角度ブロック622によって累算器620から出力される複素値の角度が算出される。処理される全てのアンテナに関する乗算器出力値は、別の加算器621によって合計される。角度ブロック622及び加算器621の出力は、ブロック622によって検出される角度だけ回転された入力サンプルZ(k)に等しい、位相補正された値Z'(k)決定するために、回転ブロック624によって用いられる。
最大値検出ブロック626は、Z'(k)を受けて、干渉位置出力を表すサブキャリアとして最大のQ値を出力する。ブロック628及び630は、干渉位置及びその近隣(夫々の側面に1つ)に相当するサブキャリアを除いた乗算器出力値の合計から粗い周波数オフセットdf_11aを規定する。
図9Cに示される構成要素110Cは1つのアンテナ(または、そのように使用できる場合には多アンテナ)、i番目のアンテナに関するものである。図9Cに示されるように、周波数信号Fib(k)及びFia(k)は、上記周波数信号の各々のパワー(または、少なくともパワーに釣り合う表現)を出力する絶対値ブロック640に与えられ、それらパワー信号は加算器642によって加算される。累算器644は、上記結果を16個のサンプルについて合計する。累算器の結果は、丸め器645によって2のべき乗に丸められ、丸め器645の出力はi番目のアンテナに関する信号スケーリング係数である。累算器の結果は、雑音スケーリングにも用いられ、加算器646はi番目のアンテナに関する相関出力値Ciの2倍数を累算器の結果から減算する。別の丸め器648は加算器646からの結果を2のべき乗に丸め、これはi番目のアンテナに関する雑音スケーリング係数として規定される。信号強度及び雑音スケーリング係数は、多アンテナ合成に用いられる。
干渉及び有効なパケットが検出される場合、干渉は除かれ、パケットはデータを得るために処理されてもよいが、検出されている干渉があって検出されている有効なパケットがなければ、他に何かなされる必要はない。例えば干渉位置でのバンド−ギャップ・フィルタを用いた信号のフィルタリングなど、干渉位置を利用した狭帯域フィルタリングがなされてもよい。別のアプローチは、干渉の属する周波数で評価される値には低い信頼度を表示するビタビ復号化器に値を渡すことである。干渉検出は、パケット検出器以外の受信器の他の構成要素において利用されてもよい。例えば、干渉位置はスプリアス信号を無視するための同期処理において利用可能である。
実験結果
図10は、指標の検出及び作成のための上記回路を用いた、ある実験結果を例示する。これらプロットの各々は、1つのアクティブ・アンテナに関するものであり、付加的な白色ガウス雑音がある状態での確率対閾値をプロットする。
図10Aは、誤アラーム(パケットが存在しないが、パケットが検出される)及び検出失敗(パケットが存在するが、パケットが検出されない)を含む802.11aパケット検出結果を例示する。「FA」とラベル付けされた曲線は、単一シンボル区間内に、パケットが誤って検出される確率を表す。他の曲線は、ラベル(−3dB、0dB、3dB及び6dB)によって表示される信号対雑音比に関する、検出失敗曲線である。実際には、検出の判断はシンボル持続時間毎に行われるので、一定数のシンボル内では誤アラームの確率は、図10に示される確率よりも高い。受信器が一定時間入力パケットを「聞き入れなく」なるから、誤アラームは検出失敗につながるかもしれないので、十分小さな誤アラーム確率を備える検出閾値の選択は重要である。802.11aに関して、妥当な閾値は−4dBである。
図10Bは、図10Aと同様の表記及びSNR値を用いて、誤アラーム及び検出失敗を含む802.11bパケット検出結果を例示する。802.11aの検出と同様に、一定数のシンボル内では誤アラームの確率は図に示される確率よりも大きく、検出閾値は十分小さな誤アラーム確率を目指して選択されるべきである。802.11bに関する妥当な閾値は−5dBである。
図10CはCW干渉検出曲線を例示する。「FA」とラベル付けされた実線は誤アラーム確率を表し、CW干渉は250nsの遅延スピードを伴ってOFDMプリアンブル上で検出される。誤アラームは、有効なOFDMプリアンブルが干渉なく受信できているにも関わらず拒絶されてしまうことを意味する。破線は、表示されるように0dB、−10dB、−20dB及び−30dBの信号対干渉比に関する検出失敗確率を表す。
上記説明は、例示であって限定的でない。本発明の多くの変形は、この開示の再考の上、当業者にとって明らかとなるだろう。本発明の範囲は、故に、上記説明を参照して判断されるべきでなく、代わりに添付の請求項とともにそれらの均等物の全範囲を参照して判断されるべきである。
本発明を用い得る簡単な無線ネットワークのブロック図。 1つのデバイスと、図1に示される無線ネットワークの1つのネットワーク接続との間のつながりを例示するブロック図。 図2に例示されるハードウエアで用いられ得るノード・ハードウエアの受信部のブロック図。 図3の受信部で用いられ得るのと同様のパケット検出要素を含む受信器の一部のブロック図。 図4の受信器で用いられ得る802.11bパケット検出器のブロック図。 相関サンプリングの図式的な例示。 図4の受信器で用いられ得る802.11aパケット検出器のブロック図。 図4の受信器で用いられ得る連続波(CW)検出器のブロック図。 図4の受信器で用いられ得る干渉検出器(9A、9B、9Cを包含する)のブロック図。 上述したパケット検出器の一実施形態の性能を示す一連のプロット;図10Aは802.11a検出曲線を示し、図10Bは802.11b検出曲線を示し、図10CはCW干渉検出曲線を示す。

Claims (30)

  1. 802.11bフォーマットにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において:
    前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される複数のアンテナの各々からの入力と;
    前記複数の入力からの信号を分析して、パケット検出基準が満たされるかどうかを判断するため分析回路と;
    パケット検出を示す信号を出力する検出器出力と;
    を具備するパケット検出器。
  2. 前記パケット検出を示す信号は、パケット検出に関する確度を示す請求項1のパケット検出器。
  3. 前記パケット検出を示す信号は、パケット検出に関する2値判断を示す請求項1のパケット検出器。
  4. 前記複数のアンテナは非アクティブ・アンテナ及びアクティブ・アンテナを含み、前記入力は当該アクティブ・アンテナから生じ、当該アクティブ・アンテナは少なくとも2つのアンテナを具備する請求項1のパケット検出器。
  5. 前記パケット検出基準は、受信されるパワーレベルの移動和に対する差動相関の最大値の移動和の比率が所定の閾値より大きいかどうかである請求項1のパケット検出器。
  6. アンテナ毎に1つの、複数のバーカー相関器と;
    前記バーカー相関器の出力と結合される、一対の差動相関器と;
    前記複数のアンテナに関するパワーレベルを表示するパワー評価手段と;
    最大の相関信号を選択するために、前記一対の差動相関器の中から選択する相関器選択器と;
    差動相関の最大値の移動和を表示する閾値比較器と;
    を更に具備する請求項1のパケット検出器。
  7. 累算された差動相関から検出される信号に関するピークを推定するタイミング推定器と;
    累算された差動相関から受信器クロックと送信器クロックとの間の周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定器と;
    を更に具備する請求項6のパケット検出器。
  8. 前記分析回路は、
    差動相関信号を出力する、少なくとも1つの差動相関器と;
    前記差動相関信号を受信するように結合され、検出された信号に関するピーク推定値を出力するタイミング推定器と;
    前記差動相関信号から、受信器クロックと送信器クロックとの間の周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定器と;
    を具備する請求項1のパケット検出器。
  9. 前記少なくとも1つの差動相関器の各々は、相関器、遅延及び共役化器を具備し、差動相関器信号を形成するために、相関信号は遅延され共役化された前記相関信号と合成される請求項8のパケット検出器。
  10. 前記合成は、複素乗算である請求項9のパケット検出器。
  11. アンテナ毎に1つの、複数の直交周波数分割多重(OFDM)相関器と;
    前記OFDM相関器の出力に結合される、一対の差動相関器と;
    前記複数のアンテナに関してパワーレベルを表示するパワー評価手段と;
    最大の相関信号を選択するために、前記一対の差動相関器の中から選択する相関器選択器と;
    差動相関の最大値の移動和を表示する閾値比較器と;
    を更に具備する請求項1のパケット検出器。
  12. 802.11aまたは802.11bフォーマットのいずれかにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において:
    前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される、少なくとも1つのアンテナの各々からの入力と;
    前記入力からの信号を分析し、802.11bパケット検出基準が満たされるか否かを判断する第1の分析回路と;
    前記802.11bパケット検出基準が満たされない場合に、前記入力からの信号を分析し、802.11aパケット検出基準が満たされるか否かを判断する第2の分析回路と;
    パケット検出を示す信号を出力する検出器出力と;
    を具備するパケット検出器。
  13. 前記入力は、前記第1の分析回路及び前記第2の分析回路に与えられる、サンプル信号データに関する共通のレートでサンプルされる請求項12のパケット検出器。
  14. 前記共通のレートが20MHzである請求項13のパケット検出器。
  15. 802.11信号に干渉する狭帯域信号に関する干渉検出のための干渉検出器において:
    前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される、1またはそれ以上のアンテナからの、1またはそれ以上の入力と;
    高速フーリエ変換(FFT)を用いて前記1またはそれ以上の入力からの信号を分析する分析回路と;
    狭帯域干渉の検出を示す信号を出力する検出器出力と;
    を具備する干渉検出器。
  16. 前記分析回路は、パケット検出器が802.11パケットを検出するのと実質的に同時に分析を行う請求項15の干渉検出器。
  17. 前記検出器出力は、前記干渉に関する周波数位置及び雑音パワー及び信号パワーの推定値を提供する請求項15の干渉検出器。
  18. 前記検出器出力は前記802.11信号の周波数推定値を提供し、前記周波数推定値は前記検出された狭帯域干渉を考慮に入れる請求項15の干渉検出器。
  19. 前記1またはそれ以上のアンテナは、複数のアンテナであり、前記1またはそれ以上の入力は複数の入力である請求項15の干渉検出器。
  20. 入力信号サンプルを蓄積するサンプル・バッファと;
    前記サンプル・バッファからのサンプルについて動作し、フィルタされたサンプルを生成する窓フィルタと;
    前記フィルタされたサンプルを周波数領域に変換する高速フーリエ変換(FFT)ブロックと;
    前記変換され、フィルタされたサンプルについて動作する干渉検出器信号出力生成器と;
    を具備する連続波干渉検出器。
  21. 前記干渉検出器信号出力生成器は、
    ピーク検出器と;
    ピーク・サンプル及び少なくとも1つの隣接サンプルを合計する合計器と;
    合計器出力を閾値と比較して、検出を判断する比較器と;
    を具備する請求項20の連続波干渉検出器。
  22. 802.11aフォーマットにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において:
    前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される複数のアンテナの各々からの入力と;
    前記複数の入力からの信号を分析して、パケット検出基準が満たされるかどうかを判断する分析回路と;
    パケット検出を示す信号を出力する検出器出力と;
    を具備するパケット検出器。
  23. 前記複数のアンテナは非アクティブ・アンテナ及びアクティブ・アンテナを含み、前記入力は当該アクティブ・アンテナから生じ、前記アクティブ・アンテナは少なくとも2つのアンテナを具備する請求項22のパケット検出器。
  24. 前記パケット検出基準は、受信されるパワーレベルの移動和に対する差動相関の最大値の移動和の比率が所定の閾値より大きいかどうかである請求項22のパケット検出器。
  25. 前記パケット検出器は共通の周波数帯で802.11aパケット及び802.11bパケットの検出を同時に行い、前記検出基準は更に802.11b評価指標に対する802.11a評価指標の比率が第2の所定の閾値より大きいかどうかである請求項24のパケット検出器。
  26. アンテナ毎に1つの、複数の直交周波数分割多重(OFDM)相関器と;
    前記OFDM相関器の出力に結合される、一対の差動相関器と;
    前記複数のアンテナに関してパワーレベルを表示するパワー評価手段と;
    最大の相関信号を選択するために、前記一対の差動相関器の中から選択する相関器選択器と;
    差動相関の最大値の移動和を表示する閾値比較器と;
    を更に具備する請求項22のパケット検出器。
  27. 802.11フォーマットにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において:
    前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される、1またはそれ以上のアンテナからの、1またはそれ以上の入力と;
    アンテナ毎に1つの、1またはそれ以上の相関器と;
    前記相関器の出力に結合される、一対の差動相関器と;
    最大の相関信号を選択するために、前記一対の差動相関器の中から選択する相関器選択器と;
    前記1またはそれ以上の入力からの信号を分析して、パケット検出基準が満たされるかどうかを判断する分析回路と;
    パケット検出を示す信号を出力する検出器出力と;
    を具備するパケット検出器。
  28. 前記1またはそれ以上のアンテナは複数のアンテナであり、前記1またはそれ以上の入力は複数の入力である請求項27のパケット検出器。
  29. 802.11aパケット及び802.11bパケットに関する検出を同時に行う請求項27のパケット検出器。
  30. 802.11aパケット及び802.11bパケット検出のための共通のサンプルレートで動作する請求項29のパケット検出器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015142242A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 信号処理装置、信号処理方法およびプログラム

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7146176B2 (en) 2000-06-13 2006-12-05 Shared Spectrum Company System and method for reuse of communications spectrum for fixed and mobile applications with efficient method to mitigate interference
US8997170B2 (en) 2006-12-29 2015-03-31 Shared Spectrum Company Method and device for policy-based control of radio
US8055204B2 (en) 2007-08-15 2011-11-08 Shared Spectrum Company Methods for detecting and classifying signals transmitted over a radio frequency spectrum
US8184653B2 (en) 2007-08-15 2012-05-22 Shared Spectrum Company Systems and methods for a cognitive radio having adaptable characteristics
US9538388B2 (en) 2006-05-12 2017-01-03 Shared Spectrum Company Method and system for dynamic spectrum access
US8027249B2 (en) 2006-10-18 2011-09-27 Shared Spectrum Company Methods for using a detector to monitor and detect channel occupancy
EP1959626B1 (en) * 2007-02-14 2009-01-21 NTT DoCoMo Inc. Receiver apparatus, transmitter apparatus and communication system for detecting a narrowband interference in a multi-carrier receiver signal
DE602007000566D1 (de) * 2007-02-14 2009-04-02 Ntt Docomo Inc Empfängergerät zur Erfassung von Schmalbandinterferenz in einem Mehrträgerempfangssignal
WO2009126440A1 (en) 2008-04-08 2009-10-15 Marvell World Trade Ltd. Physical layer frame format for wideband wireless communications systems
EP2301183A1 (en) * 2008-07-08 2011-03-30 Marvell World Trade Ltd. Physical layer frame format design for wideband wireless communications systems
US8818283B2 (en) * 2008-08-19 2014-08-26 Shared Spectrum Company Method and system for dynamic spectrum access using specialty detectors and improved networking
CN102096078B (zh) * 2009-12-12 2012-11-07 杭州中科微电子有限公司 一种多卫星导航系统兼容的gnss信号接收方法及其相关器
US8284817B2 (en) * 2010-06-30 2012-10-09 Qualcomm Atheros, Inc. Measuring received signal strength on neighboring frequencies of a channel with interference in a wireless device
KR101815946B1 (ko) 2011-09-26 2018-01-18 삼성전자주식회사 동작 주파수 대역과 다른 주파수 대역에서의 충돌을 검출하는 통신 장치 및 그 통신 방법
CN104410594B (zh) * 2014-12-18 2017-10-24 中国人民解放军信息工程大学 符号检测方法、装置及通信设备
CN107465638B (zh) * 2016-06-02 2021-03-23 联发科技股份有限公司 处理载波频率偏移的装置及方法
CN107846229A (zh) * 2016-09-21 2018-03-27 晨星半导体股份有限公司 处理符元率估测及干扰的装置及方法
EP3379737B1 (en) * 2017-03-23 2020-09-23 Legic Identsystems AG System and method for determining location information for a mobile radio transmitter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003169008A (ja) * 2001-11-28 2003-06-13 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 複数バンド通信装置及びその通信方法
JP2004153529A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Toshiba Corp 中継装置及び通信システム
JP2004214726A (ja) * 2002-12-26 2004-07-29 Sony Corp 無線通信アンテナ及び無線通信装置
JP2004289373A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Tdk Corp 無線通信システム、無線端末装置及び通信方式の切替方法
JP2004328267A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Canon Inc ネットワークシステム及びその制御方法
WO2005022760A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-10 Koninklijke Philips Electronics, N.V. System and method for energy efficient signal detection in a wireless network device
JP2005528002A (ja) * 2001-09-26 2005-09-15 インターシル アメリカス インコーポレイテッド シングルキャリア・マルチキャリア無線アーキテクチャ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6675012B2 (en) * 2001-03-08 2004-01-06 Nokia Mobile Phones, Ltd. Apparatus, and associated method, for reporting a measurement summary in a radio communication system
US7190748B2 (en) * 2001-08-17 2007-03-13 Dsp Group Inc. Digital front-end for wireless communication system
US20040030530A1 (en) * 2002-01-30 2004-02-12 Kuo-Hui Li Apparatus and method for detection of direct sequence spread spectrum signals in networking systems
KR20050084561A (ko) * 2002-09-17 2005-08-26 아이피알 라이센싱, 인코포레이티드 다중 패턴 안테나
US7647069B2 (en) * 2002-10-25 2010-01-12 Nxp B.V. Single oscillator DSSS and OFDM radio receiver
WO2005006638A2 (en) * 2003-06-18 2005-01-20 University Of Florida Wireless lan compatible multi-input multi-output system
US7403556B2 (en) * 2003-06-30 2008-07-22 Via Technologies Inc. Radio receiver supporting multiple modulation formats with a single pair of ADCs
ATE487291T1 (de) * 2003-08-27 2010-11-15 Wavion Ltd Wlan-kapazitäts-erweiterung durch verwendung von sdm

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005528002A (ja) * 2001-09-26 2005-09-15 インターシル アメリカス インコーポレイテッド シングルキャリア・マルチキャリア無線アーキテクチャ
JP2003169008A (ja) * 2001-11-28 2003-06-13 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 複数バンド通信装置及びその通信方法
JP2004153529A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Toshiba Corp 中継装置及び通信システム
JP2004214726A (ja) * 2002-12-26 2004-07-29 Sony Corp 無線通信アンテナ及び無線通信装置
JP2004289373A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Tdk Corp 無線通信システム、無線端末装置及び通信方式の切替方法
JP2004328267A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Canon Inc ネットワークシステム及びその制御方法
WO2005022760A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-10 Koninklijke Philips Electronics, N.V. System and method for energy efficient signal detection in a wireless network device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015142242A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 信号処理装置、信号処理方法およびプログラム

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