JP2012517783A

JP2012517783A - 低電力超広帯域送信機および受信機

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Publication number: JP2012517783A
Application number: JP2011550251A
Authority: JP
Inventors: サミル・サリブ・ソリマン; オズグル・デュラル; クリシュナン・ラジャマニ; ラビ・チュラビエ
Original assignee: クアルコム，インコーポレイテッド
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2030-02-12
Also published as: KR20110113773A; US20130195145A1; CN102318206B; JP5237470B2; US20120128035A1; EP2396891A1; US8553790B2; WO2010093862A1; CN102318206A; TW201108797A; EP2396891B1; US9281861B2; US8102929B2; KR101175567B1; US20100202493A1

Abstract

より低い電力消費量と引き換えに時間ダイバーシティおよび/または周波数ダイバーシティを犠牲にすることによって低電力送信機および/または受信機デバイスが実現される。チャネル状態が、時間拡散および/または周波数拡散が送信のために不要であることを示す場合、送信機は、時間ゲーティング方式または時間繰り返し方式を使用して送信が実行される電力節約モードに入り得る。時間ゲーティング方式では、シンボルが複数回ではなく1回だけ、ただし増加した送信電力で送信される。時間繰り返し方式では、同じシンボルのコピーが、異なるシンボル送信期間に異なる周波数上で再送信されるのではなく、異なるシンボル送信期間に同じ周波数上で複数回送信される。したがって、シンボルを1回生成し、後続の再送信のために記憶することができ、それによって、電力を節約するために送信機/受信機チェーン構成要素のいくつかをより低いデューティサイクルまたは処理速度で動作させることができるようになる。

Description

様々な特徴が超広帯域通信に関する。少なくとも1つの態様が、改善された低電力消費量を有する超広帯域トランシーバに関する。

超広帯域(UWB)は、無線スペクトルの大部分(たとえば、500MHz以上の帯域幅)を使用することによって高帯域通信用に使用され得る無線技術である。UWB通信は、同じ周波数帯域中の他のより伝統的な「狭帯域」および連続搬送波と大きく干渉しない方法で送信する。一般に、連邦通信委員会(Federal Communications Commission)(FCC)は、UWBを、500メガヘルツ(MHz)と、中心周波数の20%とのうちの小さいほうを超える帯域幅を使用するシステムと定義している。FCCは、帯域幅を判断するため、および中心周波数を定義するために-10dB放出点を使用する。UWB技術は、高および低データレートのパーソナルエリアネットワーク(PAN)に適用可能であり得る。広い帯域幅の利点は、システムが、他の通信システムとスペクトルを共有しながら、短い距離にわたって高データレートを配信することができるはずであるということである。このために、FCCは、3.1ギガヘルツ(GHz)と10.6GHzの間の帯域でのUWBの無許可使用を認可した。UWBはパルスタイプシステムとして生成され得、各送信パルスはUWB周波数帯域幅全体を占有する。狭帯域サブキャリアの集合は、少なくとも500MHzの周波数帯域幅を生成するために使用される。たとえば、直交周波数分割多重(OFDM)システムが使用され得る。OFDMは、複数のより低いデータレートの並列ストリームを介して送信されるべきデジタル情報を分割する。並列データストリームの各々は、たとえば、4位相シフトキーイング(QPSK)などの技術を使用して、特定のサブキャリア上に変調され、比較的低いデータレートで送信される。直交性と呼ばれる、隣接チャネル間のクロストークを最小限に抑えるために、サブキャリア周波数が選択される。比較的長いシンボル持続時間は、異なる時間に到達する信号によって生じる劣化である、マルチパスの影響を最小限に抑えるのに役立つ。

UWB欧州電子計算機工業会(European Computer Manufacturers Association)(ECMA)368規格は、UWBを実装することを目指すワイヤレス規格の例である。

現在のUWB技術の課題の1つは、電源が限られたモバイルデバイス(たとえば、モバイルフォン、パーソナル通信デバイス、モバイルコンピューティングデバイスなど)上に効果的に実装するにはあまりに多くの電力を消費することがあることである。すなわち、UWBトランシーバの現在の消費量はモバイルデバイスに適さないことがある。

したがって、より低い電力消費量を達成するためのUWBトランシーバの改善が望ましい。好ましくは、UWBトランシーバのそのような改善は、既存のUWB規格に実質的に準拠または適合するであろう。

1つの特徴によれば、電力節約を達成するための送信機デバイスおよび/または方法が提供される。いくつかの例では、送信機および/または方法は、直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを送信するために超広帯域スペクトル中で動作し得る。ワイヤレスチャネル特性が、送信機デバイスと受信機デバイスとの間で判断、確認、または取得される。ワイヤレスチャネル特性を判断することは、(送信機と受信機の間の)所望の信号強度と、チャネル雑音、雑音レベル、または干渉レベルのうちの少なくとも1つとを確認することを含み得る。

ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを上回る場合、特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが有効化される、第1のシンボル送信モードが選択され得る。第1のシンボル送信モードが選択された場合は、時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを使用してシンボルが送信され得る。

ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを下回る場合、第1のシンボル送信モードに対しておよび同じ特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化される、第2のシンボル送信モードが選択され得る。第2のシンボル送信モードが選択された場合は、(第1のシンボル送信モードにおいて有効化された)時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化するとともに、シンボルが送信され得る。

時間拡散は、複数の異なる時間に同じシンボルの異なるバージョンを送信することを含み得る。周波数拡散は、異なる周波数を介して同じシンボルを同時に送信することを含み得る。

第1のデータ送信レートでは、第1のシンボル送信モードは時間拡散を利用し得るが、第2のシンボル送信モードは時間拡散を無効化する。第2のデータ送信レートでは、第1のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散の両方を利用し得るが、第2のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する。

送信の前に、送信機は、ワイヤレスチャネル特性に関連する超広帯域ワイヤレスチャネルを介した送信のためにシンボルをデジタル表現からアナログ信号に変換し得る。

送信機は、時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化されたというインジケータを受信機デバイスに送り得る。

送信機は、超広帯域無線、すなわち欧州電子計算機工業会(ECMA)368規格に準拠し得る。

送信機および/または方法はまた、第2のシンボル送信モード中に逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度のいずれか1つを低減し得、ワイヤレス送信機デバイスからの(データ)送信レートは、逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度の低減にもかかわらず同じままである。

第2のシンボル送信モード中の時間繰り返し方式によれば、送信機および/または方法は、(a)逆高速フーリエ変換モジュールを使用してシンボルを第1の周波数に変調すること、(b)変調シンボルを記憶すること、(c)シンボル送信期間に変調シンボルを受信機デバイスに送信すること、(d)他のシンボル送信期間中に記憶された変調シンボルを受信機デバイスに再送信すること、および/または(e)電力を節約するために、記憶された変調シンボルを再送信するときに他のシンボル送信期間中に逆高速フーリエ変換モジュールを無効化することを行い得る。

第2のシンボル送信モード中の時間ゲーティング方式によれば、送信機および/または方法は、(a)逆高速フーリエ変換モジュールを使用して送信用のシンボルを生成すること、(b)シンボルを送信するために第1のシンボル送信モードで使用されるよりも大きい送信電力を使用してシンボルを受信機デバイスに1回だけ送信すること、および/または(c)シンボルが第1のシンボル送信モード中に再送信されるはずであった時間期間中に逆高速フーリエ変換モジュールを無効化することを行うことができる。

1つの特徴によれば、電力節約を達成するための受信機デバイスおよび/または方法が提供される。一例では、受信機は、2つのシンボル送信モードのうちの少なくとも1つを示すインジケータを送信機デバイスから受信し得る。これらの送信モードは、第1のモードと第2のモードとを含み得る。第1のシンボル送信モードでは、受信機デバイスは、特定の送信レートについて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを有効化し得る。第2のシンボル送信モードでは、受信機デバイスは、第1のシンボル送信モードおよび同じ特定の送信レートに対して時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化し得る。第2のモードで動作している場合、受信機は、同じ特定の送信レートについて第1のモードに対して高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは処理速度のいずれか1つを低減し得る。

時間拡散は、異なる周波数を介した複数の異なる時間における同じシンボルの送信を含み得る。周波数拡散は、異なる周波数を介した同じシンボルの同時送信を含み得る。

受信機および/または方法はまた、(a)第1のモードが示された場合、第1のモードに従って送信されたシンボルを受信すること、および/または(b)第2のモードが示された場合、第2のモードに従って送信されたシンボルを受信することを含み得る。

受信機デバイスは、高速フーリエ変換モジュールを含む受信機チェーンを含み得る。

受信機デバイスは、超広帯域無線、すなわち欧州電子計算機工業会(ECMA)368規格に準拠する。

第2のシンボル受信モードを使用するときの時間繰り返し方式によれば、受信機デバイスは、(a)複数のシンボル送信期間にわたって同じ周波数を介してシンボルの同一バージョンを受信するように、(b)シンボルの受信バージョンを蓄積するように、(c)電力を節約するためにシンボルの全バージョンが受信されるまで高速フーリエ変換を無効化するように、および/または(d)高速フーリエ変換モジュールを使用して蓄積されたシンボルを処理するように適合され得る。

第2のシンボル受信モードを使用するときの時間繰り返し方式によれば、受信機デバイスは、(a)第1のモードの場合のように複数のシンボル送信期間にわたって複数回ではなく1回だけシンボルを受信するように(ただし、シンボルは、同じシンボル送信のために第1のモードで使用されるよりも高い電力で送信される)、および/または(b)シンボルが第1のシンボル送信モード中に再送信されるはずであった時間期間中に高速フーリエ変換モジュールを無効化するように適合され得る。

本態様の特徴、特性、および利点は、全体を通じて同様の参照符号が同様のものを指す図面とともに、以下に記載する発明を実施するための形態を読めばより明らかになろう。

超広帯域通信を実装するモバイルアクセス端末が動作し得るワイヤレスネットワークの一例を示す概念図である。マルチバンド直交周波数分割多重(MB-OFDM)用のECMA 368 超広帯域(UWB)周波数スペクトルの一例を示す図である。帯域グループ中のすべての利用可能な帯域にわたってデータシンボルを拡散する10個のTFコード用の時間周波数コード(TFC)パターンの一例を示すチャートである。図3の時間周波数コードのPHYレイヤチャネル化方式の一例を示すチャートである。複数のシンボルがUWB準拠デバイスによってどのように送信され得るかの一例を示す図である。 UWB通信ネットワークの物理レイヤ(PHY)フレーム構造の一例を示す図である。 ECMA 368準拠トランシーバ用の変調パラメータの一例を示すテーブルである。シンボルが複数の周波数にわたってどのように拡散され得るのかを示す図である。シンボルが時間にわたってどのように拡散され得るのかを示す図である。低電力消費量UWB通信インターフェースを有するアクセス端末のブロック図である。低電力消費量に適合され得るワイヤレス送信機の一例を示すブロック図である。送信機デバイスのより詳細な例を示すブロック図である。シンボルが複数回ではなく1回だけ、ただしより高い送信電力でどのように送られるかの一例を示す図である。時間ゲーティングを実装するとき、時間ゲーティングが送信機チェーンの構成要素をオフにすることによってどのように電力低減を達成し得るのかを示す図である。同じ第1のシンボルが、異なる周波数を使用するのではなく同じ周波数上でどのように複数回送信されるかを示す図である。電力節約を実行するように適合され得る低電力送信機を示すブロック図である。複数の動作モードを有する送信機デバイス上で時間ゲーティングを使用して電力節約がどのように達成され得るのかを示すブロック図である。複数の動作モードを有する送信機デバイス上で時間繰り返しを使用して電力節約がどのように達成され得るのかを示すブロック図である。ワイヤレス送信機デバイスにおける電力消費量を低減するための方法を示す図である。送信機上で時間ゲーティングを実行するための方法の一例を示す図である。送信機上で時間繰り返しを実行するための方法の一例を示す図である。低電力消費量に適合され得るワイヤレス受信機の一例を示すブロック図である。受信機デバイスのより詳細な例を示すブロック図である。時間ゲーティングが送信機によって使用されるとき、受信機がどのように動作し得るのかを示すブロック図である。時間繰り返しが送信機によって使用されるとき、受信機がどのように動作し得るのかを示すブロック図である。電力節約を実行するように適合され得る低電力受信機を示すブロック図である。複数の動作モードを有する受信機デバイス上で時間繰り返しを使用して電力節約がどのように達成され得るのかを示すブロック図である。ワイヤレス受信機デバイスにおける電力消費量を低減するための方法を示す図である。

以下の記述では、実施形態の完全な理解を与えるために具体的な詳細を与える。ただし、実施形態はこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者には理解されよう。たとえば、実施形態を不要な詳細で不明瞭にしないように回路をブロック図で示すことがある。他の例では、実施形態を不明瞭にしないように周知の回路、構造および技法を詳細に示すことがある。

以下の記述では、いくつかの特徴について説明するためにいくつかの用語を使用している。「アクセス端末」、「通信デバイス」および「UWB無線」という用語は、UWBワイヤレスネットワークまたはシステムを介して通信することが可能なモバイルデバイス、モバイルフォン、ワイヤレス端末、アクセス端末および/または他のタイプのモバイルまたは固定通信装置を指すために互換的に使用され得る。「ワイヤレスネットワーク」および「通信システム」という用語は、マルチバンド直交周波数分割多重(OFDM)UWBシステムなどの短距離通信システムを指すために互換的に使用され得る。「トランシーバ」という用語は、送信機機能と受信機機能の両方を有する通信インターフェースを指す。

概観
UWB送信機/受信機の電力消費量を低減するために少なくとも2つの解決策を提案し、それによってそれらを限られた電源をもつモバイル通信デバイス上に実装できるようになる。一例では、これらの特徴は、ECMA-368 UWB規格に従って53.3、80、106.7、160および/または200Mbpsのデータレートで動作する送信機/受信機に適用可能であり得る。

UWB送信機および受信機での処理は、53.3Mbpsモードおよび80Mbpsモードで動作するときは時間拡散と周波数拡散の両方があり、106.7Mbpsモード、160Mbpsモードおよび200Mbpsモードで動作するときは時間拡散があることを利用して低減され得る。ECMA-368 UWB規格では、時間拡散および周波数拡散を使用してダイバーシティを与え、それによって送信を改善する。ただし、時間拡散および周波数拡散の使用は、あらゆるシンボル(たとえば、OFDMシンボル)が個々に処理されることを意味する。電力消費量の低減は、送信すべき各シンボルに対して実行する処理量を低減することによって達成され得る。さらに、IFFT、FFT、符号化および復号ブロックまたはモジュールの循環あるいはそれらの速度の低減によっても、かなりの電力低減(たとえば、電力節約)が達成され得る。したがって、時間拡散および周波数拡散によって与えられるダイバーシティ利得は、電力消費量を低下させるためにトレードオフされ得ることを認識されたい。この電力節約動作モードは、十分なマージンがリンクバジェットにあるときにオンにされ得る。他のシナリオでは、ダイバーシティ利得の損失は、使用モデルおよびUWBチャネルの性質により最小になり得る。

1つの特徴によれば、チャネル状態が、時間拡散および/または周波数拡散が送信のために不要であることを示す場合、送信機は、時間ゲーティング方式または時間繰り返し方式を使用して送信が実行される電力節約動作モードに入ることができる。時間ゲーティング方式では、シンボルを複数回ではなく1回だけ、ただし増加した送信電力で送信する。したがって、電力を節約するために送信機チェーン構成要素のいくつかをより低いデューティサイクルまたは処理速度で動作させることができる。時間繰り返し方式では、同じシンボルのコピーを異なるシンボル送信期間に同じ周波数上で複数回送信する。これは、シンボルを異なるシンボル送信期間に異なる周波数上で送信し得る手法とは対照的である。したがって、シンボルを1回だけ生成し、後続の再送信のために記憶することができ、それによって、電力を節約するために送信機チェーン構成要素のいくつかをより低いデューティサイクルまたは処理速度で動作させることができるようになる。

別の特徴によれば、受信機は、シンボル送信モードを示すインジケータを送信機から受信し得る。1つのシンボル送信モードは、送信機および/または受信機の電力消費量の低下のほうを優先して時間ダイバーシティおよび/または周波数ダイバーシティが犠牲にされる電力節約モードとすることができる。インジケータは、たとえば、時間ゲーティング方式または時間繰り返し方式を示すことができる。時間ゲーティング方式では、受信機は、シンボルを1回だけ、ただし通常よりも高い送信電力を受信し、それによって、電力を節約するために送信機チェーン構成要素のいくつかをより低いデューティサイクルまたは処理速度で動作させることができるようになる。時間繰り返し方式では、シンボルのコピーを異なるシンボル送信期間に、ただし同じ周波数上で受信する。したがって、受信機はシンボルのコピーをバッファまたはアキュムレータ中に蓄積することができ、それによって、シンボルのコピーを蓄積しながら、電力を節約するために送信機チェーン構成要素のいくつかをより低いデューティサイクルまたは処理速度で動作させることができるようになる。

UWBワイヤレスネットワーク
図1は、超広帯域通信を実装するモバイルアクセス端末が動作し得るワイヤレスネットワークの一例の概念図である。ワイヤレスネットワーク100は、UWBスペクトル中で動作する複数のモバイルアクセス端末104および106を含み得る。様々な例では、ワイヤレスネットワーク100は、パーソナルエリアネットワーク(PAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)などであり得る。一例では、モバイルアクセス端末104および106は、たとえば、マルチバンド直交周波数分割多重(MB-OFDM)用のECMA 368超広帯域(UWB)周波数スペクトル中で動作するトランシーバを含み得る。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のアクセス端末は、マルチモード動作を実現するように適合され得、端末は、複数の異なるタイプの通信インターフェースを介して通信し得る。たとえば、多元接続端末は、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、および/または直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムなどを介して通信するように適合された1つまたは複数の通信インターフェースを含み得る。そのような通信インターフェースは、ECMA-368、third generation partnership project(3GPP)、long term evolution(LTE)などの規格に準拠し得る。1つの特徴によれば、アクセス端末104および/または106は低電力消費量UWB通信インターフェースを含み得る。

序論-UWBネットワークの例
超広帯域(UWB)により、比較的低い電力を使用して、短距離で、比較的広い範囲の周波数帯域を介した大量のデータの高速送信が可能になり得る。UWBシステムは、それらの帯域幅と信号対雑音比(SNR)の対数とに比例する容量を有する。UWBシステムは、非常に短いパルスが時間領域中で送信されるとき、パルス信号が周波数領域中に広く拡散する、信号拡散特性を利用することができる。通信を行うために短持続時間パルスの列が拡散されるので、UWBシステムは、パルス繰り返し期間を短縮し、単位周波数当たりの送信エネルギー密度を、熱雑音のエネルギー密度を下回るレベルまで低下させることができる。UWBシステムでは、送信周波数帯域はパルスの波形に従って判断され得る。UWB信号は、拡散スペクトルの一形態であり、したがって、干渉の存在下でもフェージングに対するある程度の保護を与える。UWBシステムは、時間ゲーティングされ得、したがって、より少ない電力を消費し得る。

図2に、マルチバンド直交周波数分割多重(MB-OFDM)用のECMA 368超広帯域(UWB)周波数スペクトル202の一例を示す。超広帯域(UWB)は、ワイヤレスファイル転送およびビデオストリーミングなど、比較的高い帯域幅から利益を得る適用例のための解決策になっている。ECMA-368規格は、53.3Mb/s、80Mb/s、106.7Mb/s、160Mb/s、200Mb/s、320Mb/s、400Mb/s、および480Mb/sのデータレートをサポートする、無許可の3,100〜10,600MHzの周波数帯域を利用する、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(PAN)用の超広帯域(UWB)物理的レイヤ(PHY)を規定している。

この例では、UWBスペクトル202は、3.1GHz〜10.6GHzのスペクトル範囲内で、それぞれが528MHz幅の、14個の帯域に分割される。これらの帯域はさらに5つの帯域グループにグループ化され得る。たとえば、最初の12個の帯域は、次いで、3個の帯域からなる4個の帯域グループにグループ化され得、最後の2つの帯域は第5の帯域グループにグループ化される。すなわち、帯域グループ＃1は帯域1〜3を含み、帯域グループ＃2は帯域4〜6を含み、帯域グループ＃3は帯域7〜9を含み、帯域グループ＃4は帯域10〜12を含み、帯域グループ＃5は帯域13〜14を含み得る。3個の帯域からなる4個の隣接グループを有することによって、より低い周波数における経路損失がより高い周波数においてよりも小さくなり得、したがって、より低い帯域が好適であり得る。UWB物理レイヤ(PHY)のいくつかのハードウェア実装形態は、ただ1個の帯域グループ(典型的には、最下位の帯域グループ＃1)を使用することができるが、他のPHY実装形態は複数の帯域グループを使用することができる。複数の帯域グループをサポートするPHYの設計は、帯域グループ＃1〜＃5がすべて同じ帯域幅を有することによって簡略化され得る。したがって、PHY送信機または受信機は、単に局部発振器周波数を変更することによって最初の4個の帯域グループのいずれかに同調することができる。(送信機における)アップコンバージョンの前のまたは(受信機における)ダウンコンバージョン後の共通のフィルタ処理および処理が、選択された帯域グループにかかわらず、528MHzのワイドバンドに適用され得、したがって回路の複雑さが低減される。別の実施形態では、帯域9、10、および11を含んでいる追加の帯域グループ＃6が定義され得る。

ECMA-368規格は、情報を送信するためのマルチバンド直交周波数分割変調(MB-OFDM)方式を規定している。帯域ごとに合計110個のサブキャリア(100個のデータキャリアおよび10個のガードキャリア)が情報を送信するために使用される。さらに、12個のパイロットサブキャリアがコヒーレント検出を可能にする。周波数領域拡散(FDS)、時間領域拡散(TDS)、および前方誤り訂正(FEC)符号化がデータレートを変化させるために使用される。使用されるFECは、1/3、1/2、5/8および3/4の符号化率をもつ畳み込み符号である。

符号化ビットは、それぞれ100ビットまたは200ビットのグループに集合され得る。グループ内のビットのペアは、4位相シフトキーイング(QPSK)などの既知の変調技法を使用して、528MHz帯域のうちの1つにおいて概して等間隔に離間した、典型的には100個のデータトーン上に変調され得る。一意のピコネットに関連するシンボルには、6個の帯域グループのうちの特定の1つが割り当てられ得、さらに、割り当てられた帯域グループ内の一意の時間周波数コードが割り当てられ得る。連続するシンボルに割り当てられた帯域は、時間とともに変化するか、または時間周波数コードに従って一定のままであり得る。

各帯域グループについて最大10個の異なる時間周波数コード(TFC)を使用して、一意の論理チャネルが定義され得る。時間周波数コードは、ECMA 368信号によって使用されるホッピングパターンであり得る。一例では、3タイプのパターンがあり得る。第1のタイプは、時間周波数インターリーブ(TFI)であり得、帯域グループ中の3個の周波数帯域の間を様々なパターンでホッピングする信号を含み得る。符号化が同じ帯域グループ中の2個の帯域を介してインターリーブされる第2のタイプは、2帯域TFIまたはTFI2と呼ばれる。第3のタイプは、固定周波数インターリーブ(FFI)と呼ばれることがあり、信号はホッピングせずに、1個の周波数帯域中にとどまり得る。TFCコードの長さはn個のシンボル(ここで、nは整数値である)であり得、したがって、パケット中で少なくとも数回繰り返される。

図3は、帯域グループ中のすべての利用可能な帯域を介してデータシンボルを拡散する10個のTFコード用の時間周波数コード(TFC)パターンの例を示すチャート302である。コードパターンは、帯域グループ中の3個(または帯域グループ＃5の場合は2個)の利用可能な帯域のうち、所与のピコネットからの連続するデータシンボルのために使用され得る帯域を判断し得る。たとえば、帯域グループ＃1が与えられ、TFC1を調査すると、データシンボルが帯域1、帯域2、帯域3、帯域1、帯域2、帯域3中で無期限に繰り返して連続的に送信され得る。帯域グループ2中で使用される同じTFC1は、データを帯域4、帯域5、帯域6、帯域4、帯域5、帯域6中で無期限に繰り返して連続的に送信し得る。各ネットワークには、帯域グループの1つ、およびその帯域グループ内の一意のTFCを割り当てられ得る。

図4は、図3のTFCのPHYレイヤチャネル化方式の一例を示すチャート402である。チャート402は、PHY帯域グループおよびTFコードへの媒体アクセス制御(MAC)チャネル番号のマッピング、ならびにTFCおよび連続するデータシンボルの帯域番号の対応する反復シーケンスを示し、各TFCは時間によって非変動であり得る。各帯域グループについて最大10個の異なるTFCコードを使用して、一意の論理チャネルが定義され得る。チャネル番号は0〜255(十進数)の値をとり得る。

一実施形態では、チャネル番号9〜15は必須であり得る。TFC1〜4を使用するチャネルは、上記で説明したように、時間周波数インターリーブ(TFI)チャネルであり得、TFC5〜7を使用するチャネルは、上記で説明した、固定周波数インターリーブ(FFI)チャネルであり得る。捕捉デバイスが、正しいTFCを発見するために探索する必要があり得るチャネル数が多数である結果として、UWB初期捕捉が非常に遅くなり得る。

図5に、複数のシンボルがUWB準拠デバイスによってどのように送信され得るかの一例を示す。各シンボル502は、OFDMシンボル部分504とゼロパディングサフィックス部分506とを含み得る。シンボルは、(たとえば、図3および図4に示す)時間周波数コードに従って複数の周波数を介して送信され得る。この例では、シンボル送信用に3個の周波数帯域(帯域A、帯域B、および帯域C)が使用され、第1のシンボルS1は第1の帯域帯域Aの中心周波数で送信され、第2のシンボルS2は第2の帯域帯域Bを介して送信され、第3のシンボルS3は第3の帯域帯域Cを介して送信され、第4のシンボルS4は第1の帯域帯域Aを介して送信され、第5のシンボルS5は第2の帯域帯域Bを介して送信され、第6のシンボルS6は第3の帯域帯域Cを介して送信され、以下同様に送信される。たとえば、図3のTFC ＃1が送信用に使用される場合、帯域Aが帯域＃1(図2)となり、帯域Bが帯域＃2(図2)となり、帯域Cが帯域＃3(図2)となる。

図6に、UWB通信ネットワークの物理レイヤ(PHY)フレーム構造の一例を示す。上記で説明したように、物理層コンバージェンスプロトコル(PLCP)は、サービスデータユニット(SDU)をプロトコルデータユニット(PDU)に変換するための方法を与え得る。PLCP PDU(PPDU)は、PLCPプリアンブル602と、PLCPヘッダ604と、PLCP SDU(PSDU)606との3つの構成要素を含み得る。PLCPヘッダ604は、物理ヘッダ(「PHYヘッダ」)、末尾ビットまたは末尾シンボル(「TS」)、媒体アクセス制御ヘッダ(「MACヘッダ」)、ヘッダ検査シーケンス(「HCS」)、およびパッドビットまたはスタッフビット(「SB」)を含み得る。PSDU606は、フレームペイロード、データSNR+フレーム検査シーケンス(「FCS」)、末尾ビットまたは末尾シンボル(「TS」)、およびパッドビットまたはスタッフビット(「SB」)を含み得る。

プリアンブル602は、パケット/フレーム同期用の時間領域部分と、後続のチャネル推定用の周波数領域部分との2つの部分を含み得る。プリアンブル602は、送信/受信プロセス中の同期、キャリアオフセット補正、および受信信号の等化のために使用され得る。一意のプリアンブルシーケンスが各TFCに割り当てられ得る。PHYヘッダは、スクランブリングコード、MACフレームのデータレート、およびデータ長などの情報を示すために使用され得る。MACヘッダは、フレーム調整信号、ネットワーク識別子(「PNID」)、宛先識別子(「DestID」)、ソース識別子(「SrcID」)、断片化制御情報およびストリームインデックス情報を示すために使用され得る。

HCSは、PHYヘッダおよびMACヘッダ中に生じるエラーを検出するために使用され得る。データ+FCSでは、データをその暗号化データとともに送信するためにデータフィールドが使用され得る。FCSフィールドは、送信されているデータ中のエラー検出のために使用され得る。SB中のビットは、所望のデータレートに適用されるシンボルサイズの整数倍であり得るサイズでデータ+FCSを生成するために挿入されるダミービットの一タイプであり得る。したがって、データ+FCSのサイズが、所望のデータレートに適用されるシンボルサイズの整数倍であるとき、SBを挿入する必要がないことがある。

図7は、ECMA 368準拠トランシーバの変調パラメータの一例を示すテーブルである。この例では、53.3および80Mbpsのデータレートについては時間拡散と周波数拡散の両方が使用され、データレート106.7、160および200Mbpsについては時間拡散のみが使用されることがわかる。周波数領域拡散(FDS)、時間領域拡散(TDS)、および前方誤り訂正(FEC)符号化がデータレートを変化させるために使用される。使用されるFECは、1/3、1/2、5/8および3/4の符号化率をもつ畳み込み符号である。200Mb/s以下のデータレートについては、バイナリデータはQPSKコンスタレーション上にマッピングされる。320Mb/s以上のデータレートについては、バイナリデータは、デュアルキャリア変調(DCM)技法を使用して多次元コンスタレーション上にマッピングされることになろう。

図3および図4に示すように、符号化データは時間周波数コード(TFC)を使用して拡散され得る。ECMA-368規格は、時間周波数インターリービング(TFI)と呼ばれる、符号化情報が3個の帯域を介してインターリーブされるタイプと、固定周波数インターリーブ(FFI)と呼ばれる、符号化情報が単一の帯域上で送信されるタイプとの2つのタイプの時間周波数コード(TFC)を規定している。最初の4個の帯域グループの各々の内で、TFIを使用する4個の時間周波数コードとFFIを使用する3個の時間周波数コードとが定義され、それによって帯域当たり最大7個のチャネルのサポートを提供している。第5の帯域グループについては、FFIを使用する2個の時間周波数コードが定義されている。このECMA-368規格は、合計30個のチャネルを規定している。

周波数拡散-原理
図8は、シンボルが複数の周波数にわたってどのように拡散され得るのかを示す図である。送信が雑音および干渉に影響を受けにくくするために、シンボルが送信の間複数の周波数にわたって繰り返される周波数拡散が採用され得る。たとえば、図8では、シンボルs1は、時間t0(または所与の送信タイムスロット)において周波数(または周波数帯域)f_a、f_b、f_c、およびf_dを介して送信される。すなわち、シンボルs1の第1のバージョンs1_aが第1の周波数f_a上で送信され、シンボルs1の第2のバージョンs1_bが第2の周波数f_b上で送信され、シンボルs1の第3のバージョンs1_cが第3の周波数f_c上で送信され、シンボルs1の第4のバージョンs1_dが第4の周波数f_d上で送信される。そのような周波数拡散は、周波数帯域(たとえば、図2の帯域1、2、3...14)内でおよび/または帯域グループ(たとえば、図3の帯域グループ1、2...6)内の複数の周波数帯域にわたって行われ得る本明細書において企図されるように、「周波数拡散」は、OFDM送信システム用の周波数拡散方式を含む、他の方式を含み得ることに留意されたい。

周波数拡散は、各送信シンボルについてのスペクトルダイバーシティを改善するのに役立つが、これは、シンボルが複数回送信され、その結果、送信機デバイスの電力消費量がより多くなることをも意味する。同様に、受信機デバイスは、同じシンボルを複数回受信し、復調しなければならないので、より多くの電力を消費し得る。

一例では、そのような周波数拡散は、図12の送信機1202の周波数拡散器1208によって実装され得る。同様に、周波数逆拡散は、図21の周波数逆拡散器2134によって実装され得る。

ECMA 368規格では、53.3および80Mbpsのデータレートについては符号化ビットまたはシンボルが4個の異なるトーン(たとえば、周波数または周波数帯域)上で同時に送られる周波数拡散が実装される。同様に、106.7、160、および200Mbpsのデータレートについては同じ符号化ビットまたはシンボルが2個の異なるトーン上で同時に送られる。

1つの特徴によれば、いくつかの状況では、周波数拡散は、送信機および/または受信機の電力を節約するためにオフに切り替えられ得る。これにより、電力をさらに節約するためにいくつかの送信機/受信機構成要素の循環も可能になる。

時間拡散-原理
図9は、シンボルが時間にわたってどのように拡散され得るのかを示す図である。送信が雑音および干渉に影響を受けにくくするために、シンボルが異なる送信時間におよび異なる周波数(または周波数帯域)において繰り返される周波数拡散が採用され得る。たとえば、時間t0において第1のシンボルs1を送信する。次いで、第2のシンボルs2を送信する後の時間t0+iにおいて、第1のシンボルs1を再び、ただし第2の周波数f_bにおいて送信する。第3のシンボルs3を送信する後の時間t0+2iにおいて、第1のシンボルs1を再び、ただし第3の周波数f_cにおいて送信する。同様に、第4のシンボルs4を送信する後の時間t0+3iにおいて、第1のシンボルs1を再び、ただし第4の周波数f_dにおいて送信する。この例では、送信電力P₀を使用してシンボルs1を送信する。時間拡散は、各送信シンボルについてのスペクトルダイバーシティを改善するのに役立つが、これは、シンボルが複数回送信され、その結果、送信機デバイスの電力消費量がより多くなることをも意味する。同様に、受信機デバイスは、同じシンボルを複数回受信し、復調しなければならないので、より多くの電力を消費し得る。

ECMA 368規格では、53.3および80Mbpsのデータレートについては符号化ビットまたはシンボルが(たとえば、周波数または周波数帯域上で)4回送られる時間拡散が実装される。同様に、106.7、160、および200Mbpsのデータレートについては同じ符号化ビットまたはシンボルが2回送られる。

1つの特徴によれば、いくつかの状況では、時間拡散は、送信機および/または受信機の電力を節約するためにオフに切り替えられ得る。これにより、電力をさらに節約するためにいくつかの送信機/受信機構成要素の循環も可能になる。

図8および図9に示すシンボルは、現実および想像上の構成要素を有する複素シンボルとして表すことができるOFDMシンボルであり得ることに留意されたい。そのような詳細は、簡単のために省略される。

また、周波数拡散と時間拡散の両方がECMA 368規格において実装される場合、符号化ビットまたはシンボルが、53.3および80Mbpsのデータレートについては4個の異なるトーン上で4回送られ、106.7、160および200Mbpsのデータレートについては2個の異なるトーン上で2回送られ得ることに留意されたい。

例示的なアクセス端末
図10は、低電力消費量UWB通信インターフェースを有するアクセス端末のブロック図である。この例では、アクセス端末1002は、アクセス端末1002がワイヤレスネットワーク1008と通信することができるネットワーク通信インターフェース1006に通信可能に結合された処理回路1004を含み得る。ネットワーク通信インターフェース1006は、UWBワイヤレスネットワークを介して通信するように適合された送信機1010および/または受信機1012を含むトランシーバであり得る。いくつかの実施形態では、アクセス端末1002は、異なるタイプのワイヤレスネットワークを介して通信するように適合された追加のネットワーク通信インターフェースをも含み得る。様々な例によれば、アクセス端末1002は、モバイルデバイス、モバイルフォン、ワイヤレス端末、パーソナル通信デバイス、モバイルコンピューティングデバイス、モバイルデジタルメディアプレーヤ、および/または他のタイプのモバイルまたは固定通信デバイスであり得る。

アクセス端末1002は、電源1014、たとえば、充電式バッテリによって電力供給され得る。電源の動作寿命を延長するために、たとえば、再充電の間の動作時間を延長するために、ネットワーク通信インターフェース1006は、UWB送信/受信の電力消費量を低減するための1つまたは複数の特徴を含み得る。

低電力送信機
図11は、低電力消費量に適合され得るワイヤレス送信機の一例を示すブロック図である。送信機1102は、入力データ1110を処理するデジタルベースバンドプロセッサ1104を含み得る。無線変調器1106は、処理された入力データをデジタルベースバンドプロセッサ1104から受信し得、それをアンテナ1108を介したワイヤレス送信のために出力データに変調する。アンテナ1108は、ワイヤレスネットワーク(たとえば、UWBネットワーク)を介して出力データ1112を送信し得る。

図12は、送信機デバイスのより詳細な例を示すブロック図である。一例では、図12に示す構成要素のうちの1つまたは複数は、図11のベースバンドプロセッサ1104および/または無線変調器1106の一部であり得る。

送信機1202では、スクランブルされた入力データ(たとえば、送信用のデータ)を畳み込みエンコーダおよびインターリーバ1204からコンスタレーションマッパー1206に、(データを周波数領域中で拡散する)周波数拡散器1208に、そしてパイロット/ヌル/ガードトーン挿入器1210にパスして符号化シンボルストリームを生成する。

次いで、直並列変換器1212が符号化シンボルストリームを複数の並列ストリームに変換し、それらの並列ストリームは、符号化シンボルを時間領域から周波数領域に変換するために逆高速フーリエ変換(IFFT)モジュール1214によって処理される。次いで、並直列変換器1216が並列データストリームをOFDMシンボルの直列データストリームに変換する。この例では、ゼロパディングサフィックス(ZPS)がOFDMシンボルに付加されることに留意されたい。ZPSは、37ビット長さであり得、並直列変換器1216によって変換される合計165ビットを得るために128ポイントデータに付加され得る。次いで、時間拡散器1218が直列データを時間領域中で拡散し、デジタルアナログ変換器1120がデータを1つまたは複数のアナログ信号に変換する。送信機アナログフィルタ1122は、外来周波数を除去するために使用され、得られたアナログ信号は、アンテナ1126を介した送信のために周波数シンセサイザ1124からの送信周波数によって変調される。

典型的な動作では、周波数拡散器1208は、異なる周波数にわたって複数回(繰り返し)同じシンボルを繰り返している。たとえば、ECMA 368規格では、符号化ビットまたはシンボルは、53.3および80Mbpsのデータレートについては4個の異なるトーン上で4回、106.7、160および200Mbpsのデータレートについては2個の異なるトーン上で2回送られる。これにより、IFFTモジュール1214およびデジタルアナログ変換器1220は極めて高速に動作し、多くの電力を消費するようになる。同様に、時間拡散器1218が動作可能であるモードでは、それにより、同じシンボルが異なる時間に繰り返されるようになり、送信機デバイスおよび受信機デバイスに追加の電力消費が生じることになる。

いくつかの状況では、周波数ダイバーシティおよび/または時間ダイバーシティをトレードオフすることによって送信機1202の電力消費量を低減することが可能である。すなわち、電力消費量を低下させるために、送信機1202を(たとえば、完全な周波数ダイバーシティおよび/または時間ダイバーシティを有する)従来方式で動作させるのではなく、周波数拡散および/または時間拡散を(いくつかの状況では)低減しまたはなくし得る。たとえば、チャネル状態が比較的良好である(たとえば、信号強度の最小レベルが存在するおよび/または雑音または干渉がしきい値レベルを下回る)状況では、周波数拡散および/または時間拡散の使用は、限られた電力リソースを浪費する。したがって、1つの特徴は、通信チャネルが、特定のしきい値を下回る干渉および/または雑音を有すると判断された場合に送信機(および受信機)の動作を変更することを提供する。そのような状況では、送信に著しい影響を及ぼすことなく(たとえば、データ送信レートに影響を及ぼすことなく)周波数拡散および/または時間拡散をなくしまたは低減し得る。

チャネル状態により周波数および/または時間ダイバーシティ(拡散)をなくすおよび/または低減することが可能になったときに送信機(および受信機)による電力消費量が低減され得る、時間ゲーティングおよびシンボル繰り返しと呼ばれる、2つの手法について以下で説明する。この電力節約は、送信機から受信機への同じ有効なデータ送信レートを依然として維持しながら達成され得る。

送信機上で動作可能な時間ゲーティングの一例によれば、周波数拡散器1208および/または時間拡散器1218をオフまたは非動作(循環させない)にし得るが、DAC1220、TXアナログフィルタ1222、周波数シンセサイザ1224、および/またはアンテナ1226をオフ/オンに循環させ得る。一方、パイロット/ヌル/ガードトーン挿入器1210、直並列変換器1212、IFFTモジュール1214、および/または並直列変換器1216をより低い速度で動作させるか、またはオフ/オン(たとえば、より低いデューティサイクル)に循環させ得る。いくつかの例では、好適な手法は、これらのデバイスをより低い速度で動作させることであり得る。

送信機上で動作可能な時間繰り返しの一例によれば、周波数拡散器1208および/または時間拡散器1218をオフまたは非動作(循環させない)にし得る。一方、パイロット/ヌル/ガードトーン挿入器1210、直並列変換器1212、IFFTモジュール1214、および/または並直列変換器1216をオフ/オンに循環させ得る(たとえば、デューティサイクルを変化させる)か、またはより低い速度で動作させ得る。いくつかの例では、好適な手法は、これらのデバイスをより低い速度で動作させることであり得る。

時間ゲーティング-時間拡散の代替
第1の特徴によれば、シンボルを複数回(たとえば、2回または4回)送るのではなく、より多くの電力を使用してシンボルを1回だけ送る。すなわち、ECMA-368規格では、1個のシンボル(または符号化ビット)は、53.3および80Mbpsのデータレートについては4個の異なるトーン上で4回、106.7、160および200Mbpsのデータレートについては2個の異なるトーン上で2回送られ得る。

図13に、シンボルが複数回ではなく1回だけ、ただしより高い送信電力でどのように送られるかの一例を示す。シンボルs1が4個の異なる時間および周波数において送られる図9に比較して、この手法では、シンボルs1が1回だけ、ただしより多くの電力を用いて送られる。したがって、シンボルs1は、(図9の場合のように)後続の時間期間t0+i、t0+2i、およびt0+3i上で再送信されず、代わりに(時間期間t0中に)1回だけ送信される。一実装形態によれば、送信電力の増加は、シンボルが繰り返されるはずであった回数に比例する。たとえば、ECMA-368規格では、シンボルs1は、送信電力P₀の場合の4倍で送られ得る。しかしながら、本明細書で説明する代替手法によれば、同じシンボルs1が1回だけ、ただし電力P₀の4倍(または4xP₀)で送られる。従来の手法とは異なり、シンボルs1は後続の送信タイムスロット中で繰り返されない。

ECMA 368規格に準拠する送信機では、53.3および80Mbpsのデータレートについて、シンボルは、(4回ではなく)1回だけ、元の電力の4倍で送信される。同様に、106.7、160、および200Mbpsのデータレートについて、シンボルは、(2回ではなく)1回だけ、元の電力の2倍で送られる。

シンボルs1は(複数回ではなく)1回だけ送信されるので、シンボルs1がもはや送信されていない時間中は、いくつかの送信機構成要素をオフに循環させ得る。たとえば、図12では、IFFTモジュール1214および/または送信機チェーン中のIFFTモジュール1214の後の構成要素(たとえば、デジタルアナログ変換器1220、TXアナログフィルタ1222など)をオフにし得る。

図14に、時間ゲーティングを実装するとき、時間ゲーティングが送信機チェーンの構成要素をオフにすることによってどのように電力低減を達成し得るのかを示す。典型的な手法では、シンボルs1は、異なる時間に(s1_a、s1_b、s1_c、s1_dとして示される)4回送信される。しかしながら、シンボルs1を繰り返しなしで、ただしより大きい電力で送信することによって、いくつかの送信機チェーン構成要素(IFFTモジュール1214、並直列変換器1216、時間拡散器1218、デジタルアナログ変換器1220、およびTXアナログフィルタ1222など)をオフに循環させ得る。

1つの手法によれば、IFFTモジュール1214は、以前と同じ速度で動作し得るが、シンボルがもはや送信されていない時間中は電力を節約するために、オン/オフに循環させられ得る。たとえば、ECMA 368規格では、(シンボルが、典型的には4つの異なる時間に送信される)53.3および80Mbpsのデータレートにおいて、(図14に示すように)シンボルが1回だけ、元の電力の4倍で送信される時間の1/4だけ、IFFTモジュール1214をオンにし得る。すなわち、IFFTモジュール1214は、1つのシンボル送信の間はオンになり、後続の3つのシンボル送信の間はオフになる。同様に、(シンボルが、典型的には2つの異なる時間に送信される)106.7、160および200Mbpsのデータレートにおいて、シンボルが1回だけ、元の電力の2倍で送信される1/2の時間だけ、IFFTモジュール1214をオンにし得る。すなわち、IFFTモジュール1214は、1つのシンボル送信の間はオンになり、次のシンボル送信の間はオフになる。

第2の手法によれば、IFFTモジュール1214は、電力を節約するために従来の実装形態よりも遅い速度で動作し得る。たとえば、ECMA 368規格では、(シンボルが、典型的には時間期間内の4つの異なる時間に送信される)データレート53.3および80Mbpsにおいて、IFFTモジュール1214は、シンボルを1回だけ送信するために全時間期間の間に元の速度の1/4で動作し得る。すなわち、IFFTモジュール1214は、全時間期間の間にオンになるが、元の速度のわずか1/4で動作し、それによって電力を節約する。同様に、(シンボルが、典型的には時間期間内に2つの異なる時間に送信される)データレート106.7、160および200Mbpsにおいて、IFFTモジュール1214は、シンボルを1回だけ送信するために全時間期間の間に元の速度の1/2で動作し得る。すなわち、IFFTモジュール1214は、全時間期間の間にオンになるが、元の速度のわずか1/2で動作し、それによって電力を節約する。

時間繰り返し-周波数拡散の代替
第2の特徴によれば、(図8の周波数拡散の場合ように)シンボルを複数回、ただし異なる周波数上で送るのではなく、シンボルを毎回同じ周波数またはトーン上で送る。ECMA-368規格では、1個のシンボル(または符号化ビット)は、53.3および80Mbpsのデータレートについては4個の異なるトーン上で4回、106.7、160および200Mbpsのデータレートについては2個の異なるトーン上で2回送られる。したがって、シンボルは、送られようとするたびに、(図8および図9に示したように)異なる周波数またはトーンに変調される。本手法では、シンボルは、(第1の周波数またはトーンにおいて)1回だけ周波数に変調され、記憶され、複数回送られる。シンボルを記憶することによって、IFFTモジュール1214は、毎回シンボルを生成することを回避することができる。したがって、IFFTモジュール1214のデューティサイクルまたは処理速度のいずれかを低減し、それによって電力を節約することができる。さらに、周波数拡散器モジュール1208および/または時間拡散モジュール1218がオフにされる。

図15に、同じ第1のシンボルs1が、異なる周波数を使用するのではなく同じ周波数f_a上でどのように複数回送信されるかを示す。この例では、第1のシンボルが、時間期間t0、t0+i、t0+2i、およびt0+3i中に同じ周波数f_a上で1回だけ送信される。

この手法では、1つのシンボル(たとえば、OFDMシンボル)が送信機においてデジタルベースバンドモジュールによって生成され、IFFTの出力は、それが現在のシンボルとして時間t0に送信するためにアナログおよびRF構成要素によって処理される間に記憶される。次いで、IFFTの記憶された出力(たとえば、記憶されたシンボル)が、後続の送信期間中に送信するためにアナログおよびRF構成要素によって同様に繰り返し処理される。たとえば、53.3および80Mbpsのデータレートについては、記憶されたシンボルは、さらに3回送信される。106.7、160、および200Mbpsのデータレートについては、記憶されたシンボルは、さらに1回送信される。したがって、周波数拡散器1208およびIFFTモジュール1214は、53.3および80Mbpsについては3回のシンボル期間の間、106.7、160および200Mbpsについては1回のシンボル期間の間オフにし得る。別のオプションは、IFFTモジュール1214が、53.3および80Mbpsのデータレートについては1/4の速度で、106.7、160および200Mbpsのデータレートについては1/2の速度で動作することである。一例では、本明細書で説明する時間ゲーティング方式と時間繰り返し方式とは、それらが同時に実行され得ないように互いに排他的である。これらの技法は、送信機または受信機内に共存し得るが、どの時点においても1つしか実装され得ないことに留意されたい。

例示的な低電力送信機
図16は、電力節約を実行するように適合され得る低電力送信機を示すブロック図である。このブロック図では、明快のためにいくつかの送信機構成要素を省略または結合してあることがある。しかしながら、追加のデバイスが、その新規性から逸脱することなしに送信機1602の一部であり得ることを理解されたい。送信機1602は、送信機チェーン1604、チャネル監視モジュール1606および/またはアンテナ1608を含み得る。チャネル監視モジュール1606は、所望の信号強度、チャネル雑音、雑音レベル、および/または干渉など、1つまたは複数のワイヤレスチャネル特性を判断するために送信チャネル(たとえば、割り当てられた周波数帯域またはグループ)を監視するように適合され得る。ワイヤレスチャネル特性(たとえば、所望の信号強度、チャネル雑音、雑音レベル、干渉など)が許容できるしきい値レベルを下回る場合、送信機1602は、送信の間により少ない電力を利用することと引き換えに周波数ダイバーシティおよび/または時間ダイバーシティが犠牲にされる、電力節約モードに入り得る。すなわち、第1の(典型的な)動作モードでは、送信機1602は、送信から周波数ダイバーシティ(たとえば、周波数拡散)および/または時間ダイバーシティ(たとえば、時間拡散)を採用し得る。しかしながら、チャネル状態が許容できるしきい値レベルを下回る(たとえば、雑音または干渉が比較的低い)場合、送信機は、送信が依然として行われるが、より小さい周波数ダイバーシティおよび/またはタイミングダイバーシティで行われる、第2の動作モード(たとえば、電力節約モード)に入り得る。

送信機チェーン1604は、入力データ1610を受信し、入力データ(たとえば、シンボルまたは複数のシンボル)を処理し、それを周波数拡散器1615にパスするエンコーダ/インターリーバ/マッパー1604を含み得る。第1の動作モードでは、周波数拡散器1615は、異なる周波数、周波数帯域、またはトーン上で同じシンボルを同時に送信することによって、周波数ダイバーシティを入力データ中のシンボルに適用し得る。周波数拡散器1615からのシンボルは、次いでIFFTモジュール1616にパスし、そこで周波数領域中で変換され、そして時間拡散器1618にパスし、そこでシンボルが時間領域中で拡散されて時間ダイバーシティを与える。デジタルアナログ変換器(DAC)1620は、次いで、デジタルシンボルをアナログ信号に変換する。増幅器1622は、DAC1620からの出力信号の信号電力を増幅し得る。1つまたは複数の無線周波数(RF)デバイス1624(たとえば、フィルタ、シンセサイザなど)は、増幅器1622からの出力信号を処理し得、それをアンテナ1608を介して送信する。

チャネル監視モジュール1606が、ワイヤレスチャネル特性または状態が許容できるしきい値レベルを下回ると判断した場合、送信機は第2の動作モードに入り得る。この第2の動作モードでは、周波数ダイバーシティおよび/またはタイミングダイバーシティを、電力節約のために低減しおよび/またはなくし得る。一例では、送信機がUWB送信機である場合、UWBチャネルの性質および雑音または干渉がないことにより、送信に著しい影響を及ぼすことなく時間ダイバーシティおよび/または周波数ダイバーシティを不要にすることが可能になり得る。

一実装形態では、送信機1602は、第2の動作モード中に(前に説明したように)時間ゲーティングを実装し得る。すなわち、(図9の場合のように)同じシンボルを異なる時間期間に送信電力P₀を用いて複数回送信するのではなく、時間ゲーティングは、シンボルを1回だけ、より高い送信電力で送信する。一例では、送信電力は、シンボルが送信されるはずであった回数に正比例し得る。たとえば、シンボルが通常4回送信されるはずであった場合、単一のシンボルの新しい送信電力は4xP₀となる。したがって、時間ダイバーシティおよび周波数ダイバーシティが犠牲にされたとしても、送信された単一のシンボルは、より高い送信電力を有するので正しく受信される可能性が高い。しかしながら、IFFTモジュール1616(および場合によっては周波数拡散器1615および/または時間拡散器1616)はオフにされるので、DAC1620は、シンボルがもはや繰り返されない時間中にオフに循環させられ得る。これを達成するために、増幅器1622は、この第2の動作モードで動作するときに、その送信電力を増加するように適合され得る。

別の実装形態では、送信機1602は、代わりに、第2の動作モード中に(前に説明したように)時間繰り返しを実装し得る。すなわち、(図9に示すように)同じシンボルを異なる時間期間中に異なる周波数上で複数回送信するのではなく、(図15に示すように)同じシンボルが1回だけ生成され、シンボル記憶装置1617に記憶され、同じ周波数上で複数回送信される。シンボルがシンボル記憶装置1617に記憶されると、周波数拡散器1615および/または時間拡散器1618は、異なる周波数上で同じシンボルを生成する必要はないのでオフにされ得る(オフに循環させられない)ことに留意されたい。一方、IFFTモジュール1616は、オフ/オンに循環させられ得る(たとえば、デューティサイクルを変化させる)か、またはより低い速度で動作させられ得る。

チャネル監視モジュール1606は、変化が発生したかどうかを判断するためにチャネル特性または状態を連続的に、周期的に、または定期的に監視し得ることに留意されたい。チャネル特性がしきい値レベルを上回る場合、送信機1602は第1の動作モードにスイッチバックし得る。また、送信機が第2の動作モードに従ってデータを送信していることを受信機に示すために、送信機はモードインジケータを受信機に送り得る。

いくつかの動作モードでは、送信機1602は、時間ゲーティング方式と時間繰り返し方式の両方を、同時にではないが、実装するように適合され得る。すなわち、いくつかのチャネル状態では、時間ゲーティングが選択され得るが、他のチャネル状態では、時間繰り返しが選択され得る。

したがって、ワイヤレス送信機デバイスにはチャネル監視モジュールおよび送信機チェーンが設けられる。チャネル監視モジュールは、送信機デバイスと受信機デバイスとの間のワイヤレスチャネル特性(たとえば、所望の信号強度、チャネル雑音または干渉)を判断するように適合され得る。送信機チェーンは、逆高速フーリエ変換モジュールと、時間拡散器および周波数拡散器のうちの少なくとも1つとを含み得る。送信機チェーンは、(1)ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを上回る場合、特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが有効化される、第1のシンボル送信モードを選択すること、および/または(2)ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを下回る場合、第1のシンボル送信モードに対しておよび同じ特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化される、第2のシンボル送信モードを選択することを行うように適合され得る。すなわち、第1のデータ送信レート(たとえば、106.7、160、または200Mbps)について、第1のシンボル送信モードは時間拡散を利用するが、第2のシンボル送信モードは時間拡散を無効化する。同様に、第2のデータ送信レート(たとえば、53.3または80.0Mbps)について、第1のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散の両方を利用するが、第2のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する。

送信機チェーンは、時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化された場合に逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度のいずれか1つを低減するようにさらに適合され得、ワイヤレス送信機デバイスからの送信レートは、逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度の低減にもかかわらず同じままである。送信機チェーンは、ワイヤレスチャネル特性に関連する超広帯域ワイヤレスチャネルを介した送信のためにシンボルをデジタル表現からアナログ信号に変換するようにさらに適合され得る。送信機チェーンは、時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化されたというインジケータを受信機デバイスに送るようにさらに適合され得る。

いくつかの実装形態によれば、時間繰り返しおよび時間ゲーティングは、送信機チェーンが4位相シフトキーイング(QPSK)変調を実装しているときは実行され得るが、それがデュアルキャリア変調(DCM)を実装しているときは実行されない。

図17は、複数の動作モードを有する送信機デバイス上で時間ゲーティングを使用して電力節約がどのように達成され得るのかを示すブロック図である。送信機チェーンは、エンコーダ/インターリーバ1702、周波数領域拡散器(FDS)1704、逆高速フーリエ変換モジュール(IFFT)1706、時間領域拡散器(TDS)1708、デジタルアナログ変換器(DAC)1710、増幅器1712、他の無線周波送信デバイス1714、およびアンテナ1718を含み得る。モードセレクタ1716は、1つまたは複数の送信機チェーン構成要素をオンまたはオフにすること、それらのデューティサイクルを調整すること、および/またはそれらの処理速度を低減することによってそれらの動作を制御し得る。表1720は、送信機チェーン構成要素が第1の送信(通常動作)モードで、および第2の送信(電力節約動作)モードでどのように動作され得るのかの一例を示す。モードセレクタ1716は、テーブル1720に示すように様々な送信機チェーン構成要素を構成し得る。たとえば、電力節約中に、電力節約を達成するために、FDS1704および/またはTDS1708をオフにし得る、IFFTモジュール1706をオフ/オンに循環させ得る(たとえば、そのデューティサイクルを低減する)またはより遅い速度で動作させ得る、ならびにDAC1710および/またはRFデバイス1714をゲーティングし得るまたは循環させ得る(たとえば、それらのデューティサイクルを低減する)。一方、106.7、160および200Mbpsの送信レートについては3dBの電力増幅、または53.3および80Mbpsの送信レートについては6dBなど、発信信号送信を増幅するように増幅器1712を調整する。

図18は、複数の動作モードを有する送信機デバイス上で時間繰り返しを使用して電力節約がどのように達成され得るのかを示すブロック図である。説明のために、この例では図17の送信機チェーンと同様の送信機チェーンを利用する。送信機チェーンは、エンコーダ/インターリーバ1802、周波数領域拡散器(FDS)1804、逆高速フーリエ変換モジュール(IFFT)1806、時間領域拡散器(TDS)1808、デジタルアナログ変換器(DAC)1810、増幅器1812、他の無線周波送信デバイス1814、およびアンテナ1818を含み得る。モードセレクタ1816は、1つまたは複数の送信機チェーン構成要素をオンまたはオフにすること、それらのデューティサイクルを調整すること、および/またはそれらの処理速度を低減することによってそれらの動作を制御し得る。表1820は、送信機チェーン構成要素が第1の送信(通常動作)モードで、および第2の送信(電力節約動作)モードでどのように動作され得るのかの一例を示す。モードセレクタ1816は、テーブル1820に示すように様々な送信機チェーン構成要素を構成し得る。たとえば、電力節約中に、電力節約を達成するために、FDS1804および/またはTDS1808をオフにし得る、IFFTモジュール1806をオフ/オンに循環させ得る(たとえば、そのデューティサイクルを低減する)またはより遅い速度で動作させ得る。一方、DAC1810および/またはRFデバイス1814を通常通り動作させ得、増幅器1812をオフにする(増幅なし)。

いくつかの実装形態では、モードセレクタは、送信機チェーンを通常動作モード、(図17に示す)時間ゲーティング電力節約モード、および/または(図18に示す)時間繰り返し電力節約モードに従って動作させ得る。

図19に、ワイヤレス送信機デバイスにおける電力消費量を低減するための方法を示す。1902において、送信機デバイスと受信機デバイスとの間のワイヤレスチャネル特性を判断または確認する。次いで1904において、チャネル特性がしきい値レベルよりも小さいかどうかについての判断を行う。いくつかの例によれば、ワイヤレスチャネル特性は、所望の信号強度、チャネル雑音、雑音レベル、または干渉レベルのうちの少なくとも1つを確認することを含み得る。しきい値レベルは、時間ダイバーシティおよび/または周波数ダイバーシティのような許容できると見なされる値であり得る。たとえば、しきい値レベルは、所望の信号強度しきい値、チャネル雑音しきい値、雑音レベルしきい値、干渉レベルしきい値、それらの組合せまたは逆であり得る。

1906において、ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを上回る場合、特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが有効化される、第1の送信モードを選択する。次いで1908において、第1のシンボル送信モードが選択された場合は、時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを使用してシンボルを受信機デバイスに送信する。時間拡散は、複数の異なる時間に同じシンボルの異なるバージョンを送信することを含み得る。周波数拡散は、異なる周波数を介して同じシンボルを同時に送信することを含み得る。

そうでない場合、1910において、ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを下回る場合、第1のシンボル送信モードに対しておよび同じ特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化される、第2の送信モードを選択する。たとえば、第1のデータ送信レート(たとえば、106.7、160、または200Mbps)では、第1のシンボル送信モードは時間拡散を利用し得るが、第2のシンボル送信モードは時間拡散を無効化し得る。同様に、第2のデータ送信レート(たとえば、53.3または80.0Mbps)では、第1のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散の両方を利用し得るが、第2のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化し得る。

1912において、第2のシンボル送信モード中に(送信機チェーン中の)逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度のいずれか1つを低減し、ワイヤレス送信機デバイスからの送信レートは、逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度の低減にもかかわらず同じままである。1914において、時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化されたことを示すインジケータも受信機デバイスに送る。次いで1916において、第2のシンボル送信モードが選択された場合は、第1のシンボル送信モードにおいて有効化された時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化するとともに、シンボルを送信する。

ワイヤレスチャネル特性に関連する超広帯域ワイヤレスチャネルを介した送信のためにシンボルをデジタル表現からアナログ信号に変換し得ることに留意されたい。

図20に、送信機上で時間ゲーティングを実行するための方法の一例を示す。時間ゲーティングのためのこの方法は、(a)2002において、逆高速フーリエ変換モジュールを使用して送信用のOFDMシンボルを生成すること、(b)2004において、シンボルを送信するために、第1のシンボル送信モードで使用されるよりも大きい送信電力を使用してOFDMシンボルを受信機デバイスに1回だけ送信すること、および/または(c)2006において、OFDMシンボルが第1のシンボル送信モード中に再送信されるはずであった時間期間中に逆高速フーリエ変換モジュールを無効化することによって実装され得る。

図21に、送信機上で時間繰り返しを実行するための方法の一例を示す。時間繰り返しのためのこの方式は、(a)2102において、逆高速フーリエ変換モジュールを使用してシンボルを第1の周波数に変調してOFDMシンボルを取得すること、(b)2104において、変調OFDMシンボルを記憶すること、(c)2106において、シンボル送信期間に変調OFDMシンボルを受信機デバイスに送信すること、(d)2108において、他のシンボル送信期間中に記憶された変調OFDMシンボルを受信機デバイスに再送信すること、および/または(e)2110において、電力を節約するために、記憶された変調シンボルを再送信するときに他のシンボル送信期間中に逆高速フーリエ変換モジュールを無効化することによって実装され得る。

低電力受信機
図22は、低電力消費量に適合され得るワイヤレス受信機の一例を示すブロック図である。受信機2202は、アンテナ2204を介してネットワーク(たとえば、UWBネットワーク)から入力データ2210を受信する無線復調器2206を含み得る。受信された入力データは、出力データ2212を生成するためにデジタルベースバンドプロセッサ2208によって処理され得る。

図23は、受信機デバイスのより詳細な例を示すブロック図である。一例では、図23に示す構成要素のうちの1つまたは複数は、図22の無線変調器2206および/またはベースバンドプロセッサ2208の一部であり得る。受信機2302は、アンテナ2304を介して無線信号を受信し得、無線信号をミキサ2306、低雑音増幅器(LNA)2310、受信アナログフィルタ2312、可変利得増幅器(VGA)2314、アナログデジタル変換器2316、および受信デジタルフィルタ2318に通すことによって復調してOFDMシンボルを取得する。同期および自動利得制御(AGC)モジュール2320は、周波数シンセサイザ2308、VGA2314および直並列変換器2322を同期させ得る。(復調信号からの)OFDMシンボルは、次いで、直並列変換器2322、高速フーリエ変換(FFT)モジュール2324、および並直列変換器2326を通って符号化シンボルを取得する。直列データ(符号化シンボル)は、次いで、位相追跡器2330、チャネル推定器2328に結合された対数尤度比(LLR)推定器2332、時間および/または周波数逆拡散器2334、ならびにパイロット/ヌル/ガードトーン除去器2336、ならびにデインターリーバおよびビタビ復号器2338を通って出力データ2340を生成する。受信機2302は、図を簡略化するために図示されていない追加の構成要素を含み得ることに留意されたい。

様々な特徴によれば、受信機は、送信機から送信されたデータを受信するように適合され得る。一例では、送信機は、それがECMA368規格に従ってデータを変調し送信する第1の動作モードを有し得る。第2の動作モードでは、送信機は、送信中に電力を節約するために(前に説明したように)時間ゲーティングおよび/または時間繰り返しを実装し得る。同様に、受信機2302は、同じく電力を節約するためにこの第2の動作モードを利用し得る。

図24は、時間ゲーティングが送信機によって使用されるとき、受信機がどのように動作し得るのかを示すブロック図である。一例では、図24に示す構成要素のうちの1つまたは複数は、図22の無線変調器2206および/またはベースバンドプロセッサ2208もしくは図22の受信機の一部であり得る。受信機2402は、アンテナ2404を介して無線信号を受信し得、バンドパスフィルタ2406および低雑音増幅器2408を通る。信号は、次いで、ミキサ2410、受信アナログフィルタ(たとえば、低域フィルタ)2412、可変利得増幅器(VGA)2414、およびアナログデジタル変換器2416に通される。(受信信号中の)デジタル化されたシンボルは、次いで、リサンプラ2418およびローテータ2420を通る。同期および自動利得制御(AGC)モジュール2424は、周波数シンセサイザ2426と、ローテータ2420に結合された位相ベクトル発生器(phasor generator)2422とを同期させ得る。直列デジタルデータは、次いで、オーバーラップおよび加算モジュール2428、直並列変換器2430、高速フーリエ変換(FFT)モジュール2432、および並直列変換器2434を通る。直列データは、次いで、ヌル/ガードトーン除去器2436と、チャネル推定器2438および位相追跡器2442に従って調整されるチャネル重み付けモジュール2440とを通る。データ/パイロット抽出器2444は、次いで、信号からデータまたはパイロットを抽出し、データまたはパイロットは、次いで、デインターリーバ2446およびビタビ復号器2448を通って出力データ2450を生成する。受信機2402は、図を簡略化するために図示されていない追加の構成要素を含み得ることに留意されたい。

受信機2402は、(図8に示すように)異なる周波数上で同じシンボルの複数の同一バージョンを受信するのではなく、(図13および図14に示すように)典型的な電力よりも高い電力での単一の送信を介してシンボルを受信するように適合され得る。シンボルが1回だけ受信されているので、電力を節約するために、受信機2402の様々な構成要素をオフに循環させるかまたはそれらの速度を低減し得る。たとえば、FFTモジュール2432、VGA2414、ADC2416などをより低い速度で動作させるかまたはオフに循環させ得る。

1つの特徴によれば、時間ゲーティングが実装されたときにFFTモジュール2432の速度を低減し得る。たとえば、(UWBについてのECMA 368規格では)53.3および80Mbpsのデータレートについて、(4個ではなく、ただ1個のシンボルが送られているので)FFTモジュール2432をその元の速度の1/4で動作させ得る。106.7、160、および200Mbpsのデータレートについて、(2個ではなく、ただ1個のシンボルが送られているので)FFTモジュール2432をその元の速度の1/2で動作させ得る。

別の特徴によれば、時間ゲーティング中に電力を節約するために、代わりにFFTモジュール2432をオフおよびオンに循環させ得る。たとえば、(UWBについてのECMA 368規格では)53.3および80Mbpsのデータレートについて、(4個ではなく、ただ1個のシンボルが送られているので)FFTモジュール2432を1/4の時間動作させ、3/4の時間はオフに循環させ得る。106.7、160、および200Mbpsのデータレートについて、(2個ではなく、ただ1個のシンボルが送られているので)FFTモジュール2432を1/2の時間動作させ、残りの1/2の時間はオフに循環させ得る。

受信機における時間ゲーティングの一例によれば、アンテナ2404、バンドパスフィルタ2406、LNA2408、ミキサ2410、低域フィルタ2412、VGA2414、ADC2416、およびシンセサイザ2426をオフ/オンに循環(デューティサイクルを低減)させ得る。電力を節約するために、リサンプラ2418、ローテータ2420、位相ベクトル発生器2422、同期推定器2424、オーバーラップおよび加算モジュール2428、直並列変換器2430、FFTモジュール2432、並直列変換器2434、ヌル/ガードトーン除去器2436、チャネル推定器2438、チャネル重み付けモジュール2440、位相追跡器2442、および/またはデータ/パイロット抽出器2444をオフ/オンに循環させるかまたはより低い速度で動作させ得る。

図25は、時間繰り返しが送信機によって使用されるとき、受信機がどのように動作し得るのかを示すブロック図である。一例では、図25に示す構成要素のうちの1つまたは複数は、図22の無線変調器2206および/またはベースバンドプロセッサ2208もしくは図23の受信機の一部であり得る。受信機2502は、アンテナ2504を介して無線信号を受信し得、バンドパスフィルタ2506および低雑音増幅器2508を通る。信号は、次いで、ミキサ2510、受信アナログフィルタ(たとえば、低域フィルタ)2512、可変利得増幅器(VGA)2514、およびアナログデジタル変換器2516に通される。(受信信号中の)デジタル化されたシンボルは、次いで、リサンプラ2518およびローテータ2520を通る。同期および自動利得制御(AGC)モジュール2524は、周波数シンセサイザ2526と、ローテータ2520に結合された位相ベクトル発生器2522とを同期させ得る。直列デジタルデータは、次いで、オーバーラップ加算モジュール2528および直並列変換器2530を通る。

時間繰り返しが実装されたとき、受信機2502は、同じシンボルの各コピーを受信し、それらを受信機チェーンによって個々に処理する。しかしながら、アナログ構成要素の出力(たとえば、直並列変換器2530からの出力)は第1のコピーシンボル用に(バッファ2532中に)記憶され、シンボルの他のコピーが、この記憶されたコピーに追加される。FFTモジュール2534は、シンボルの全コピーがバッファ2532中に蓄積されるまで、現在のシンボルを処理するのを待つ。したがって、(ECMA 368規格の)53.3および80Mbpsのデータレートについて、(シンボルは4回送られるので)FFTモジュール2534は1/4の時間実行され得る。同様に、106.7、160および200Mbpsのデータレートについて、(シンボルは2回送られるので)FFTモジュール2534は1/2の時間実行され得る。別の解決策は、FFTモジュール2534を53.3および80Mbpsのデータレートについてはその通常の速度の1/4で、106.7、160および200Mbpsのデータレートについてはその典型的な速度の1/2で動作させることである。

FFTモジュール2534によって処理されると、シンボルは、並直列変換器2538によってさらに処理されて直列データを生成し得る(符号化シンボルを取得し得る)。直列データは、次いで、ヌル/ガードトーン除去器2540と、チャネル推定器2536および位相追跡器2546に従って調整されるチャネル重み付けモジュール2542とを通る。データ/パイロット抽出器2544は、次いで、信号からデータまたはパイロットを抽出し、データまたはパイロットは、次いで、デインターリーバ2548およびビタビ復号器2550を通って出力データ2552を生成する。受信機2502は、図を簡略化するために図示されていない追加の構成要素を含み得ることに留意されたい。

受信機2502は、(図15に示すように)時間繰り返しを実行するように適合され得る。受信機は、異なるシンボル送信期間に複数回第1の送信周波数上でシンボルを受信し得、それによって同じシンボルの様々な再送信の蓄積が可能になる。同じ周波数上での同じシンボルのそのような再送信を図15に示す。シンボルは蓄積されているので、エネルギーを節約するために、受信機チェーン中のFFTモジュール2534(および場合によっては他の構成要素)は、より長い時間期間の間オフに循環させられ得るか、またはより低い速度で実行することができる。

時間繰り返しの一例によれば、電力を節約するために、FFTモジュール2534、チャネル推定器2536、並直列変換器2538、ヌル/ガードトーン除去器2540、チャネル重み付けモジュール2542、位相追跡器2544、および/またはデータ/パイロット抽出器2546をオフ/オンに循環させるか、またはより低い速度で動作させ得る。

図26は、電力節約を実行するように適合され得る低電力受信機を示すブロック図である。受信機2602は、アンテナ208、送信モード検出器2606、および受信機チェーン2604を含み得る。送信モード検出器は、2つのシンボル送信モードのうちの少なくとも1つを示すインジケータを送信機デバイスから受信するように適合され得る。受信機チェーン2604は、アンテナ2608を介して入力データ2608を受信し得、入力データをRFデバイス2612、DAC2614、周波数逆拡散器2616、FFTモジュール2618、時間逆拡散器2620、バッファ2622、および復号器/デインターリーバ2624を介して処理して、出力データ2626を生成する。受信機チェーンは、(a)送信機デバイスが特定の送信レートについて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを有効化する第1のモードに従ってシンボルを受信すること、(b)送信機デバイスが第1のシンボル送信モードおよび同じ特定の送信レートに対して時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する第2のモードに従ってシンボルを受信すること、および/または(c)同じ特定の送信レートについて第1のモードに対して第2のモードにおける高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは処理速度のいずれか1つを低減することを行うように適合され得る。第1のデータ送信レートでは、第1のシンボル送信モードは時間拡散を利用し得るが、第2のシンボル送信モードは時間拡散を無効化する。第2のデータ送信レートでは、第1のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散の両方を利用するが、第2のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する。

図27は、複数の動作モードを有する受信機デバイス上で時間繰り返しを使用して電力節約がどのように達成され得るのかを示すブロック図である。受信機チェーンは、無線周波数(RF)デバイス2702、デジタルアナログ変換器2704、周波数逆拡散器2706、高速フーリエ変換(FFT)モジュール2708、時間逆拡散器2710、および/または復号器/デインターリーバ2712を含み得る。モードセレクタ2716は、1つまたは複数の受信機チェーン構成要素をオンまたはオフにすること、それらのデューティサイクルを調整すること、および/またはそれらの処理速度を低減することによって、それらの動作を制御し得る。表2720は、受信機チェーン構成要素が第1の送信(通常動作)モードで、第2の送信(時間ゲーティングによる電力節約)モードで、および第3の送信(時間繰り返しによる電力節約)モードでどのように動作され得るかの一例を示す。モードセレクタ2716は、テーブル2720に示すように様々な受信機チェーン構成要素を構成し得る。たとえば、時間ゲーティングによる電力節約中に、電力節約を達成するために、RFデバイス2702およびDAC2704をゲーティングする/循環させ得る(たとえば、デューティサイクルを変更する)、FDS2706および/またはTDS2710をオフにし得る、FFTモジュール2708をオフ/オンに循環させる(たとえば、そのデューティサイクルを低減する)かまたはより遅い速度で動作させ得る。別の例では、時間繰り返しによる電力節約中に、電力節約を達成するために、RFデバイス2702およびDAC2704を(ゲーティングする/循環させることなしに)通常通り動作させ得る、FDS2706および/またはTDS2710をオフにし得る、FFTモジュール2708をオフ/オンに循環させる(たとえば、そのデューティサイクルを低減する)かまたはより遅い速度で動作させ得る。

様々な実装形態では、モードセレクタ2716は、受信機チェーンを通常動作モード、時間ゲーティング電力節約モード、および/または時間繰り返し電力節約モードに従って動作させ得る。受信機のいくつかの実装形態は、時間ゲーティングと時間繰り返しの、両方ではないが、いずれかを含み得るが、他の実装形態は、時間ゲーティングと時間繰り返しの両方を、同時にではないが、含み得ることに留意されたい。

図28に、ワイヤレス受信機デバイスにおける電力消費量を低減するための方法を示す。2802において、2つのシンボル送信モードのうちの少なくとも1つを示すインジケータを送信機デバイスから受信する。2804において、どのシンボル送信モードが示されたかについての判断を行う。

第1のシンボル送信モードでは、2806において、受信機デバイスが、特定の送信レートについて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを有効化する。2808において、高速フーリエ変換モジュールを第1のデューティサイクルおよび処理速度に従って動作させる。その後、2810において、第1のモードに従って送信されるシンボルを受信する。時間拡散は、異なる周波数を介した複数の異なる時間における同じシンボルの送信を含み得る。周波数拡散は、異なる周波数を介した同じシンボルの同時送信を含み得る。

第2のシンボル送信モードでは、2812において、受信機デバイスが、第1のシンボル送信モードおよび同じ特定の送信レートに対して時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する。第2のモードでは、2814において、同じ特定の送信レートについて第1のモードに対して高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは処理速度のいずれか1つを低減する。その後、2816において、第2のモードに従って送信されるシンボルを受信する。第1のデータ送信レートでは、第1のシンボル送信モードは時間拡散を利用し得るが、第2のシンボル送信モードは時間拡散を無効化する。第2のデータ送信レートでは、第1のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散の両方を利用し得るが、第2のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する。受信機デバイスは、超広帯域無線、すなわち欧州電子計算機工業会(ECMA)368規格に準拠し得る。

一実装形態では、第2のモードに従って動作するとき、受信機は、時間繰り返し方式に従ってシンボルを受信するように適合され得る。複数のシンボル送信期間にわたって同じ周波数を介してシンボルの同一バージョンが受信され得る。シンボルの受信バージョンは、次いで、蓄積される。電力を節約するために、シンボルの全バージョンが受信されるまで高速フーリエ変換は無効化され得る。蓄積されたシンボルは、次いで、高速フーリエ変換モジュールを使用して処理され得る。

一実装形態では、第2のモードに従って動作するとき、受信機は、時間ゲーティング方式に従ってシンボルを受信するように適合され得る。第1のモードの場合のように複数のシンボル送信期間にわたって複数回ではなく1回だけシンボルが受信され得、シンボルは、同じシンボル送信のために第1のモードで使用されるよりも高い電力で送信される。シンボルが第1のシンボル送信モード中に再送信されるはずであった時間期間中に高速フーリエ変換モジュールは無効化され得る。

電力節約モード中に時間ゲーティングが使用されようと時間繰り返しが使用されようと、有効データ送信レートは、通常動作モードに対して電力節約モード中に同じままであり得ることに留意されたい。

概して、本開示で説明した処理の大部分は同様の方法で実装され得ることを認識されたい。回路または回路セクションのいずれかは、単独でまたは1つまたは複数のプロセッサをもつ集積回路の一部として組み合せて実装され得る。回路のうちの1つまたは複数は、集積回路、Advance RISC Machine(ARM)プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、汎用プロセッサなどの上に実装され得る。

また、実施形態は、フローチャート、流れ図、構造図、またはブロック図として示されるプロセスとして説明され得ることに留意されたい。フローチャートは、動作を連続プロセスとして説明し得るが、動作の多くは並列にまたは同時に実行できる。さらに、動作の順序は再編成され得る。処理は、その動作が完了されるとき終了される。プロセスは、方法、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラムなどに対応し得る。プロセスが関数に対応するとき、その終了は、呼び出し関数またはメイン関数への関数の復帰に対応する。

本出願で使用する「構成要素」、「モジュール」、「システム」などの用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアなど、コンピュータ関連のエンティティを指すものとする。たとえば、構成要素は、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プログラム、および/またはコンピュータであり得るが、これらに限定されない。例として、コンピューティングデバイス上で実行されるアプリケーションと、そのコンピューティングデバイスの両方を構成要素とすることができる。1つまたは複数の構成要素がプロセスおよび/または実行スレッド内に常駐することができ、1つの構成要素を1つのコンピュータ上に配置し、および/または2つ以上のコンピュータ間に分散し得る。さらに、これらの構成要素は、様々なデータ構造を記憶している様々なコンピュータ可読媒体から実行することができる。これらの構成要素は、1つまたは複数のデータパケット(ローカルシステム、分散システム中の別の構成要素と対話する、および/または信号を介して他のシステムとインターネットなどのネットワーク上で対話する1つの構成要素からのデータ)を有する信号などによってローカルプロセスおよび/またはリモートプロセスを介して通信し得る。

さらに、記憶媒体は、読取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気ディスクストレージ媒体、光ストレージ媒体、フラッシュメモリデバイスおよび/または情報を記憶するための他の機械可読媒体を含む、データを記憶するための1つまたは複数のデバイスを表し得る。「機械可読媒体」という用語は、ポータブルまたは固定記憶デバイス、光記憶デバイス、ワイヤレスチャネルあるいは命令および/またはデータを記憶する、含んでいる、または搬送することが可能な様々な他の媒体を含むが、これらに限定されない。

さらに、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、またはそれらの組合せによって実装され得る。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコードで実装されるとき、必要なタスクを実行するプログラムコードまたはコードセグメントは、記憶媒体または他の格納装置などの機械可読媒体に記憶され得る。プロセッサは、必要なタスクを実行し得る。コードセグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、または命令、データ構造もしくはプログラムステートメントの任意の組合せを表し得る。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、またはメモリ内容をパスおよび/または受信することによって、別のコードセグメントまたはハードウェア回路に結合され得る。情報、引数、パラメータ、データなどは、メモリ共有、メッセージパッシング、トークンパッシング、ネットワーク送信などを含む、適切な手段を介してパス、フォワーディング、または送信され得る。

擬似乱数生成の動作に影響を及ぼすことなしに、図に示す構成要素、ステップ、および/または関数のうちの1つまたは複数を単一の構成要素、ステップ、または関数に再編成および/または結合し得る、あるいはいくつかの構成要素、ステップ、または関数で実施し得る。また、本発明から逸脱することなく追加の要素、構成要素、ステップ、および/または関数は追加し得る。図に示す装置、デバイス、および/または構成要素を図で説明した方法、特徴、またはステップのうちの1つまたは複数を実行するように構成し得る。本明細書で説明する新規のアルゴリズムは、ソフトウェアおよび/または組込みハードウェアで効果的に実装され得る。

さらに、本明細書で開示した実施形態に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組合せとして実装できることを当業者なら諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、上記では概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。

本明細書で説明する本発明の様々な特徴は、本発明から逸脱することなく様々なシステムで実装できる。たとえば、本発明のいくつかの実装形態は、移動またはスタティック通信デバイス(たとえば、アクセス端末)および複数のモバイルまたはスタティック基地局(たとえば、アクセスポイント)を用いて実行され得る。

上記の実施形態は例にすぎず、本発明を限定するものと解釈すべきではないことに留意されたい。実施形態の説明は、例示的なものであり、特許請求の範囲を限定するものではない。したがって、本教示は、他のタイプの装置に容易に適用でき、多くの改変形態、変更形態、および変形形態が当業者には明らかであろう。

1102 送信機
1104 デジタルベースバンドプロセッサ
1106 無線変調器
1108 アンテナ
1110 入力データ
1112 出力データ
2202 受信機
2204 アンテナ
2206 無線復調器
2208 デジタルベースバンドプロセッサ
2210 入力データ
2212 出力データ

Claims

ワイヤレス送信機デバイスにおける電力消費量を低減するための方法であって、
前記送信機デバイスと受信機デバイスとの間のワイヤレスチャネル特性を判断するステップと、
前記ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを上回る場合、特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが有効化される、第1のシンボル送信モードを選択するステップと、
前記ワイヤレスチャネル特性が前記しきい値レベルを下回る場合、前記第1のシンボル送信モードに対しておよび同じ特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化される、第2のシンボル送信モードを選択するステップと
を含む、方法。
前記ワイヤレスチャネル特性を判断するステップが、所望の信号強度と、チャネル雑音、雑音レベル、または干渉レベルのうちの少なくとも1つとを確認するステップを含む、請求項1に記載の方法。
第1のデータ送信レートでは、前記第1のシンボル送信モードは時間拡散を利用するが、前記第2のシンボル送信モードは時間拡散を無効化する、請求項1に記載の方法。
第2のデータ送信レートでは、前記第1のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散の両方を利用するが、前記第2のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する、請求項3に記載の方法。
時間拡散が、複数の異なる時間に同じシンボルの異なるバージョンを送信するステップを含む、請求項1に記載の方法。
周波数拡散が、異なる周波数を介して同じシンボルを同時に送信するステップを含む、請求項1に記載の方法。
前記第1のシンボル送信モードが選択された場合は、時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを使用してシンボルを送信するステップと、
前記第2のシンボル送信モードが選択された場合は、前記第1のシンボル送信モードにおいて有効化された時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化した状態で、シンボルを送信するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
前記送信機が超広帯域無線、すなわち欧州電子計算機工業会(ECMA)368規格に準拠する、請求項1に記載の方法。
前記第2のシンボル送信モード中に逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度のいずれか1つを低減するステップをさらに含み、前記ワイヤレス送信機デバイスからの送信レートが、前記逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度の前記低減にもかかわらず同じままである、請求項1に記載の方法。
前記第2のシンボル送信モード中に、
逆高速フーリエ変換モジュールを使用してシンボルを第1の周波数に変調するステップと、
前記変調シンボルを記憶するステップと、
シンボル送信期間に前記変調シンボルを前記受信機デバイスに送信するステップと、
他のシンボル送信期間中に前記記憶された変調シンボルを前記受信機デバイスに再送信するステップと、
電力を節約するために、前記記憶された変調シンボルを再送信する前記他のシンボル送信期間中に前記逆高速フーリエ変換モジュールを無効化するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
前記第2のシンボル送信モード中に、
逆高速フーリエ変換モジュールを使用して送信用のシンボルを生成するステップと、
シンボルを送信するために前記第1のシンボル送信モードで使用されるよりも大きい送信電力を使用して前記シンボルを受信機デバイスに1回だけ送信するステップと、
前記シンボルが前記第1のシンボル送信モード中に再送信されるはずであった時間期間中に前記逆高速フーリエ変換モジュールを無効化するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
前記ワイヤレスチャネル特性に関連する超広帯域ワイヤレスチャネルを介した送信のためにシンボルをデジタル表現からアナログ信号に変換するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化されたというインジケータを前記受信機デバイスに送るステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
ワイヤレス送信機デバイスであって、
前記送信機デバイスと受信機デバイスとの間のワイヤレスチャネル特性を判断するためのチャネル監視モジュールと、
逆高速フーリエ変換モジュールと時間拡散器および周波数拡散器のうちの少なくとも1つとを含む送信機チェーンと
を含み、前記送信機チェーンが、
前記ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを上回る場合、特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが有効化される、第1のシンボル送信モードを選択するように、および
前記ワイヤレスチャネル特性が前記しきい値レベルを下回る場合、前記第1のシンボル送信モードに対しておよび同じ特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化される、第2のシンボル送信モードを選択するように
適合された、ワイヤレス送信機デバイス。
前記送信機チェーンが、
前記第2のシンボル送信モード中に前記逆高速フーリエ変換モジュールの前記デューティサイクルまたは速度のいずれか1つを低減するようにさらに適合され、前記ワイヤレス送信機デバイスからの送信レートが、前記逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度の前記低減にもかかわらず同じままである、請求項14に記載のワイヤレス送信機デバイス。
前記送信機チェーンが、
前記ワイヤレスチャネル特性に関連する超広帯域ワイヤレスチャネルを介した送信のためにシンボルをデジタル表現からアナログ信号に変換するようにさらに適合された、請求項14に記載のワイヤレス送信機デバイス。
前記送信機チェーンが、
時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化されたというインジケータを前記受信機デバイスに送るようにさらに適合された、請求項14に記載のワイヤレス送信機デバイス。
前記第2のシンボル送信モード中に、前記送信機チェーンが、
逆高速フーリエ変換モジュールを使用してシンボルを第1の周波数に変調するように、
前記変調シンボルを記憶するように、
シンボル送信期間に前記変調シンボルを前記受信機デバイスに送信するように、
他のシンボル送信期間中に前記記憶された変調シンボルを前記受信機デバイスに再送信するように、および
電力を節約するために、前記記憶された変調シンボルを再送信する前記他のシンボル送信期間中に前記逆高速フーリエ変換モジュールを無効化するように
適合された、請求項14に記載のワイヤレス送信機デバイス。
前記第2のシンボル送信モード中に、前記送信機チェーンが、
逆高速フーリエ変換モジュールを使用して送信用のシンボルを生成するように、
シンボルを送信するために前記第1のシンボル送信モードで使用されるよりも大きい送信電力を使用して前記シンボルを受信機デバイスに1回だけ送信するように、および
前記シンボルが前記第1のシンボル送信モード中に再送信されるはずであった時間期間中に前記逆高速フーリエ変換モジュールを無効化するように
適合された、請求項14に記載のワイヤレス送信機デバイス。
ワイヤレス送信機デバイスであって、
前記送信機デバイスと受信機デバイスとの間のワイヤレスチャネル特性を判断するための手段と、
前記ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを上回る場合、特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが有効化される、第1のシンボル送信モードを選択するための手段と、
前記ワイヤレスチャネル特性が前記しきい値レベルを下回る場合、前記第1のシンボル送信モードに対しておよび同じ特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化される、第2のシンボル送信モードを選択するための手段と
を含む、ワイヤレス送信機デバイス。
時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化された場合に逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度のいずれか1つを低減するための手段をさらに含み、前記ワイヤレス送信機デバイスからの送信レートが、前記逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度の前記低減にもかかわらず同じままである、請求項20に記載のワイヤレス送信機デバイス。
ワイヤレス送信機デバイスの電力消費量を低減するための命令を含むコンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記送信機デバイスと受信機デバイスとの間のワイヤレスチャネル特性を判断することと、
前記ワイヤレスチャネル特性がしきい値レベルを上回る場合、特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが有効化される、第1のシンボル送信モードを選択することと、
前記ワイヤレスチャネル特性が前記しきい値レベルを下回る場合、前記第1のシンボル送信モードに対しておよび同じ特定の送信レートにおいて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化される、第2のシンボル送信モードを選択することと
を行わせる命令を含むコンピュータ可読媒体。
プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つが無効化された場合に逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度のいずれか1つを低減させる命令をさらに含み、前記ワイヤレス送信機デバイスからの送信レートが、前記逆高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは速度の前記低減にもかかわらず同じままである、請求項22に記載のコンピュータ可読媒体。
ワイヤレス受信機デバイスにおける電力消費量を低減するための方法であって、
2つのシンボル送信モードのうちの少なくとも1つを示すインジケータを送信機デバイスから受信するステップであって、
前記送信モードが、
前記受信機デバイスが、特定の送信レートについて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを有効化する、第1のシンボル送信モードと、
前記受信機デバイスが、前記第1のシンボル送信モードおよび同じ特定の送信レートに対して時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する、第2のシンボル送信モードとを含む、受信するステップと、
同じ特定の送信レートについて前記第1のモードに関連する前記第2のモードにおける高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは処理速度のいずれか1つを低減するステップと
を含む、方法。
時間拡散が、異なる周波数を介した複数の異なる時間における同じシンボルの送信を含む、請求項24に記載の方法。
周波数拡散が、異なる周波数を介した同じシンボルの同時送信を含む、請求項24に記載の方法。
第1のデータ送信レートでは、前記第1のシンボル送信モードは時間拡散を利用するが、前記第2のシンボル送信モードは時間拡散を無効化する、請求項24に記載の方法。
第2のデータ送信レートでは、前記第1のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散の両方を利用するが、前記第2のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する、請求項24に記載の方法。
前記第1のモードが示された場合、前記第1のモードに従って送信されたシンボルを受信するステップと、
前記第2のモードが示された場合、前記第2のモードに従って送信されたシンボルを受信するステップと
をさらに含む、請求項24に記載の方法。
前記高速フーリエ変換モジュールが前記ワイヤレス受信機端末用の受信機チェーンの一部である、請求項24に記載の方法。
前記受信機デバイスが超広帯域無線、すなわち欧州電子計算機工業会(ECMA)368規格に準拠する、請求項24に記載の方法。
前記第2のシンボル受信モードを使用するとき、
複数のシンボル送信期間にわたって同じ周波数を介してシンボルの同一バージョンを受信するステップと、
前記シンボルの前記受信バージョンを蓄積するステップと、
電力を節約するために、前記シンボルの全バージョンが受信されるまで前記高速フーリエ変換を無効化するステップと、
前記高速フーリエ変換モジュールを使用して前記蓄積されたシンボルを処理するステップと
をさらに含む、請求項24に記載の方法。
前記第2のシンボル受信モードを使用するとき、
前記第1のモードの場合のように複数のシンボル送信期間にわたって複数回ではなく1回だけシンボルを受信するステップであって、前記シンボルが、同じシンボル送信のために前記第1のモードで使用されるよりも高い電力で送信される、受信するステップと、
前記シンボルが前記第1のシンボル送信モード中に再送信されるはずであった時間期間中に前記高速フーリエ変換モジュールを無効化するステップと
をさらに含む、請求項24に記載の方法。
ワイヤレス受信機デバイスであって、
2つのシンボル送信モードのうちの少なくとも1つを示すインジケータを送信機デバイスから受信するための送信モード検出器と、
高速フーリエ変換モジュールを含む受信機チェーンと
を含み、前記受信機チェーンが、
前記受信機デバイスが特定の送信レートについて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを有効化する第1のモードに従ってシンボルを受信するように、
前記受信機デバイスが前記第1のシンボル送信モードおよび同じ特定の送信レートに対して時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する第2のモードに従って前記シンボルを受信するように、および
同じ特定の送信レートについて前記第1のモードに対して前記第2のモードにおける前記高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは処理速度のいずれか1つを低減するように
適合された、ワイヤレス受信機デバイス。
第1のデータ送信レートでは、前記第1のシンボル送信モードは時間拡散を利用するが、前記第2のシンボル送信モードは時間拡散を無効化する、請求項34に記載の受信機デバイス。
第2のデータ送信レートでは、前記第1のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散の両方を利用するが、前記第2のシンボル送信モードは時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する、請求項34に記載の受信機デバイス。
ワイヤレス受信機デバイスであって、
2つのシンボル送信モードのうちの少なくとも1つを示すインジケータを送信機デバイスから受信するための手段であって、
前記送信モードが、
前記受信機デバイスが、特定の送信レートについて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを有効化する、第1のシンボル送信モードと、
前記受信機デバイスが、前記第1のシンボル送信モードおよび同じ特定の送信レートに対して時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する、第2のシンボル送信モードと
を含む、受信するための手段と、
同じ特定の送信レートについて前記第1のモードに関連する前記第2のモードにおける高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルまたは処理速度のいずれか1つを低減するための手段と
を含む、ワイヤレス受信機デバイス。
複数のシンボル送信期間にわたって同じ周波数を介してシンボルの同一バージョンを受信するための手段と、
前記シンボルの前記受信バージョンを蓄積するための手段と、
電力を節約するために、前記シンボルの全バージョンが受信されるまで前記高速フーリエ変換を無効化するための手段と、
前記高速フーリエ変換モジュールを使用して前記蓄積されたシンボルを処理するための手段と
をさらに含む、請求項37に記載の受信機デバイス。
前記第1のモードの場合のように複数のシンボル送信期間にわたって複数回ではなく1回だけシンボルを受信するための手段であって、前記シンボルが、同じシンボル送信のために前記第1のモードで使用されるよりも高い電力で送信される、受信するための手段と、
前記シンボルが前記第1のシンボル送信モード中に再送信されるはずであった時間期間中に前記高速フーリエ変換モジュールを無効化するための手段と
をさらに含む、請求項37に記載の受信機デバイス。
ワイヤレス受信機デバイスの電力消費量を低減するための命令を含むコンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行されたとき、
前記プロセッサに、
2つのシンボル送信モードのうちの少なくとも1つを示すインジケータを送信機デバイスから受信することであって、
前記送信モードが、
前記受信機デバイスが、特定の送信レートについて時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを有効化する、第1のシンボル送信モードと、
前記受信機デバイスが、前記第1のシンボル送信モードおよび同じ特定の送信レートに対して時間拡散と周波数拡散のうちの少なくとも1つを無効化する、第2のシンボル送信モードと
を含む、受信することと、
同じ特定の送信レートについて前記第1のモードに対して前記第2のモードにおける高速フーリエ変換モジュールのデューティサイクルと処理速度のうちの1つを低減することと
を行わせる命令を含むコンピュータ可読媒体。