JP2014511651A - 広帯域幅送信のための適応型パケットベース変調およびコーディングレート選択 - Google Patents

Abstract

無線システムにおいて情報を送信するための方法が提供される。この方法では、複数のチャネル上のトラフィックが決定されうる。パケットのための帯域幅が、トラフィックと利用可能なチャネル帯域幅とに基づいて選択されうる。変調およびコーディングレートが、複数の変調および関連するコーディングレートから選択されうる。変調およびコーディングレートは、パケットのセグメントに適用されることができ、ここで、各セグメントは、１つまたは複数の帯域幅ユニットを含む。選択された変調およびコーディングレートをその中に含むパケットは、少なくとも１つのチャネル上で送信されうる。

Description

関連出願

本願は、２０１１年３月４日に出願された、「動的帯域幅選択および不連続な送信をサポートするためのメカニズム（"Mechanisms To Support Dynamic Bandwidth Selection And Noncontiguous Transmissions"）」と題された、米国仮特許出願第６１／４４９，４４９号、および２０１１年５月１２日に出願された、「動的帯域幅選択および不連続な送信をサポートするためのメカニズム（"Mechanisms To Support Dynamic Bandwidth Selection And Noncontiguous Transmissions"）」と題された、米国仮特許出願第６１／４８５，５２５号の優先権を主張する。

本明細書は、無線通信システムのパフォーマンスを改善することに関し、特に、ワイドチャネル帯域幅を動的に選択および利用しうる無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）に関する。

無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）のパフォーマンスは、新たなユーザアプリケーションに適合および／または事前に対処するために、絶えず見直しと向上が行なわれている。この活動の多くは、ＩＥＥＥ ８０２．１１標準化組織によって推進される。この組織は、ＩＥＥＥ ８０２．１１（ＤＳＳＳ：direct sequence spread spectrum（直接シーケンス・スペクトラム拡散）、１−２Ｍｂｐｓ）、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ（ＣＣＫ：complementary code keying（相補コード・キーイング））、１１Ｍｂｐｓ）、およびＩＥＥＥ．１１ｇ（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing（直交周波数分割多重化））、５４Ｍｂｐｓ）を含む、２．４ＧＨｚの周波数帯域のための多数の規格を開発してきた。最新の規格は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ：multiple input multiple output OFDM（多入力多出力ＯＦＤＭ）、６００Ｍｂｐｓ）であり、これは、２．４ＧＨｚの周波数帯域と５ＧＨｚの周波数帯域との両方をサポートする。

この進歩の促進において、業界では、今日、ＷＬＡＮのスループット・パフォーマンスを、１Ｇｂｐｓを超えるように改善することを目指している。したがって、ＷＬＡＮシステムのパフォーマンスがこのパフォーマンス目標を達成することを可能にしうる方法および装置が必要とされている。

無線システムにおいて情報を送信するための方法が提供される。この方法では、複数のチャネル上のトラフィックが決定されうる。パケットのための帯域幅が、トラフィックと利用可能なチャネル帯域幅とに基づいて選択されうる。変調およびコーディングレートが、複数の変調および関連するコーディングレートから選択されうる。変調およびコーディングレートは、パケットのセグメントに適用されることができ、ここで、各セグメントは、１つまたは複数の帯域幅ユニットを含む。選択された変調およびコーディングレートをその中に含むパケットは、少なくとも１つのチャネル上で送信されうる。

この方法はさらに、パケットごとに（on a per packet basis）、必要に応じて、選択された変調およびコーディングレートを調整することを含みうる。パケットの帯域幅は、連続したスペクトルまたは不連続なスペクトル上で提供されうる。パケットの帯域幅が、不連続なスペクトル上で提供される場合、この方法はさらに、任意のシンセサイザの位相を相関させることと、パケットの２つのセグメントを送信のための波形上で互いに隣接して配置する（positioning）こととを含みうる。

一実施形態では、少なくとも１つの帯域幅ユニットが４０ＭＨｚであり、パケットは、最大４つの帯域幅ユニットを有する。プライマリ・チャネル上で提供される１つの帯域幅ユニットは、選択された変調およびコーディングレートを指定するシンボルを含みうる。帯域幅ユニットにおける等しくない帯域幅が使用されうることに留意されたい。パケットにおいて各帯域幅ユニットが使用されるかどうかを指定するビットマップが提供されうる。特に、ビットマップにおける帯域幅ユニットの順序（order）は、帯域幅ユニットの実際の送信から独立したものでありうる。一実施形態では、この方法はさらに、パケットのデータフィールドにおいて、選択された変調およびコーディングレートを有する、所定の数の後続する順次送信されたパケットに関する情報を提供することを含みうる。

また、無線システムにおいてビットマップ情報を送信するための方法が提供される。この方法では、複数のチャネル上のトラフィックが決定されうる。パケットのための帯域幅が、トラフィックと利用可能なチャネル帯域幅とに基づいて選択されうる。帯域幅は、最大許容数の帯域幅ユニットに分割可能でありうる。各帯域幅ユニットが使用されているかどうかを示すビットマップが生成されうる。ビットマップを含むパケットが、少なくとも１つのチャネル上で送信されうる。特に、ビットマップにおける帯域幅ユニットの順序は、帯域幅ユニットの実際の送信から独立したものでありうる。

無線デバイスがまた提供され、ここで、この無線デバイスは、上記のステップを実行するように構成された送信機を含む。第１および第２のトランシーバを含む無線システムが提供される。特に、無線システムはまた、不連続な周波数動作および多入力多出力（ＭＩＭＯ）動作のうちの１つのために、第１および第２のトランシーバを選択的に構成するためのスイッチを含みうる。

パケットを、少なくとも不連続な周波数動作のために構成された送信機から、連続周波数動作のみのために構成された既知の受信機に送信する方法が提供される。この方法では、送信機における任意のシンセサイザの位相が相関されうる。その後、パケットの任意のセグメントが、波形上で互いに隣接して配置されうる。この時点で、波形は、受信機へ送信されうる。

図１Ａは、例示的なシングルユーザＭＩＭＯ（８０２．１１ｎ）送信を示す図である。 図１Ｂは、例示的なマルチユーザＭＩＭＯ（提案された８０２．１１ａｃ）送信を示す図である。 図２Ａは、輻輳した周波数スペクトルおよびこのスペクトルに関する不連続な帯域幅動作を示す図である。 図２Ｂは、様々なＩＥＥＥ ８０２．１１規格にしたがう、５ＧＨｚ帯における利用可能なチャネルおよび関連する帯域幅を示す図である。 図３は、連続したスペクトルおよび不連続なスペクトルの様々な実施形態を示す図である。 図４Ａは、提案された８０２．１１ａｃにおける例示的な送信技術を示す図である。 図４Ｂは、提案された８０２．１１ａｃにおける例示的な送信技術を示す図である。 図５Ａは、２つのセグメントを有する例示的なＢＷＵ構造を示す図である。 図５Ｂは、セグメント１（ＢＷＵ １およびＢＷＵ ２）の送信が、セグメント２（ＢＷＵ ３およびＢＷＵ ４）の送信に先行する、３つのパケットの実施形態を示す図である。 図５Ｃは、セグメント２（ＢＷＵ ３）の送信が、セグメント１（ＢＷＵ １およびＢＷＵ ２）の送信に先行する、３つのパケットの実施形態を示す図である。 図５Ｄは、１つのセグメントのみが送信される２つの実施形態を示す図である。 図６Ａは、連続した送信または不連続な送信に関する５つの帯域幅ユニット構成を示す例示的なビットマップ表を示す図である。 図６Ｂは、無線システムにおいてビットマップ情報を送信するための方法を示す図である。 図７Ａは、マルチプルなチャネルと関連付けられた周波数セグメントを示す図である。 図７Ｂは、トレーニングおよび信号情報とデータ部分とを含む簡単化されたパケットを示す図である。 図８Ａは、８０２．１１ｎで起こりうる、セカンダリ・チャネルにおいて２０ＭＨｚ ＢＳＳ（ＢＳＳ２）とオーバーラップする４０ＭＨｚ ＢＳＳ（ＢＳＳ１）を示す図である。 図８Ｂは、ＢＳＳ１が、４０ＭＨｚ全体が利用可能になるまで、すなわち、ＢＳＳ２の送信後まで、その送信を待つ、第１の解決策を示す図である。 図８Ｃは、ＢＳＳ１が、プライマリ・チャネル上で（ランダム・バックオフの終了後の）２０ＭＨｚのみを使用してそのＰＰＤＵを送信できるとともに、ＢＳＳ２が、（ＢＳＳ１による送信よりも前に開始された）その２０ＭＨｚ送信のためにセカンダリ・チャネルを使用する、第２の解決策を示す図である。 図８Ｄは、マルチプルな２０ＭＨｚ ＢＳＳ、すなわち、ＢＳＳ２、ＢＳＳ３、およびＢＳＳ４とオーバーラップする８０ＭＨｚ送信を有するＢＳＳ１を示す図である。 図８Ｅは、静的帯域幅送信（static bandwidth transmission）を使用するときには、ＢＳＳ１が、８０ＭＨｚ全体が解放されるまでかなりの時間を待つ必要がありうることを示す図である。 図８Ｆは、ＢＳＳ帯域幅のどの部分が利用可能であるかを感知し、利用可能なチャネルを活用するために帯域幅を動的に調整するように構成されている送信機を示す図である。 図９Ａは、複数の変調およびコーディングレートを含む連続した送信を示す図である。 図９Ｂは、同じ変調およびコーディングレートを含む不連続な送信を示す図である。 図９Ｃは、改善された送信のためにパケットにおいて異なる変調およびコーディングレートを提供するための例示的な技術を示す図である。 図１０Ａは、改善された送信のための例示的な変調スキームを示す図である。 図１０Ｂは、改善された送信のための例示的な変調スキームを示す図である。 図１０Ｃは、改善された送信のための例示的な変調スキームを示す図である。 図１１は、非常に短い整定時間を有するシンセサイザが、どのように様々なパフォーマンス要件を満たすために使用されうるかを示す図である。 図１２は、アナログ障害を補償するための改善された較正方法を示す図である。 図１３Ａは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚまたは１６０ＭＨｚの帯域幅を有するパケットを送信しうる１６０ＭＨｚ ＢＳＳを有するＷＬＡＮシステムを示す図である。 図１３Ｂは、複数のシンセサイザおよびシンセサイザ選択コンポーネントを含む例示的なＷＬＡＮ構成を示す図である。 図１４Ａは、改善された中間周波数（ＩＦ）生成を促進する例示的な送信機を示す図である。 図１４Ｂは、デジタルＩＦが、すなわち、送信機のデジタル部分における適切な周波数入力選択により、意図された送信スペクトルの外部に放射される実際の干渉量を最小化しうることを示す図である。 図１５は、単一のシンセサイザと少数のミキサが、２つのシンセサイザを有効にインプリメントしうる実施形態を示す図である。 図１６Ａは、送信機が不連続デバイスであり、受信機が連続デバイスである例示的なＷＬＡＮシステムを示す図である。 図１６Ｂは、送信機が不連続デバイスであり、受信機が連続デバイスである例示的なＷＬＡＮシステムを示す図である。 図１７は、不連続動作およびＭＩＭＯ動作の両方を提供しうる例示的な構成可能トランシーバを示す図である。

詳細な説明

現在、新しいＩＥＥＥ ８０２．１１規格が開発されている。８０２．１１ａｃとして指定されるこの規格は、８０２．１１ｎ規格を超えて、すなわち、１Ｇｂｐｓを超えるように、スループット・パフォーマンスを改善する目的を有する。８０２．１１ａｃのドラフトＤ０．１は、特定の用語を使用し、それらの用語は本明細書でも参照を容易にするために使用される。例示的な用語が、以下に定義される。

「周波数スペクトル」は、一般に、パケットの送信をサポートするのに必要とされうる周波数スペクトル全体を指す。周波数スペクトルは、１つまたは複数の周波数セグメントを備えうる（以下参照）。

「パケット」は、時間の任意の点での周波数スペクトルにおけるデータを指す。

提案された８０２．１１ａｃにおいて、「帯域幅ユニット（ＢＷＵ）」は、４０ＭＨｚの周波数スペクトルを指す。パケットは、最大４つのＢＷＵを有することができ、それらは、ＢＷＵ １、ＢＷＵ ２、ＢＷＵ ３、およびＢＷＵ ４で示される。

「スロット」は、ＢＷＵ内の指定された周波数スペクトルを指す。４０ＭＨｚのＢＷＵは、２０ＭＨｚの２つのスロットを有しうる。プライマリ・チャネル（２０ＭＨｚ）およびセカンダリ・チャネル（２０ＭＨｚ）は、ＢＷＵ １において２つのスロットを使用する。

「セグメント」は、１つ以上のＢＷＵのセットを指す。２つのＢＷＵ間に周波数におけるギャップがない場合には、２つのＢＷＵは、１つのセグメントの一部である。２つのＢＷＵ間に周波数におけるギャップがある場合には、各ＢＷＵがセグメントである。提案された８０２．１１ａｃでは、１パケット当たり最大２つのセグメントが許容される。

提案された８０２．１１ａｃの幅広い目的は、広いチャネル帯域幅（ＢＷ）（８０ＭＨｚまたは１６０ＭＨｚ）とマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）アンテナを利用することによって、超高速スループット（ＶＨＴ：Very High Throughput）（＜６ＧＨｚ）を保証することを含む。別の目的は、５ＧＨｚで動作する８０２．１１ａシステムおよび８０２．１１ｎシステムとの下位互換性を含む。さらに別の目的は、次のターゲットＭＡＣスループットを含む：シングルユーザ・スループット＞５００Ｍｂｐｓおよびマルチユーザアグリゲートスループット（multi-user aggregate throughput）＞１Ｇｂｐｓ。

図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、例示的なシングルユーザＭＩＭＯ（８０２．１１ｎ）送信およびマルチユーザＭＩＭＯ（提案された８０２．１１ａｃ）送信を示す。図１Ａに示されるように、シングルユーザＭＩＭＯ送信では、デバイス１００（例えば、アクセスポイント（ＡＰ））が、単一のデバイス１０５（例えば、局（ＳＴＡ））にデータのマルチプルなストリーム（すなわち、ストリーム１０１、１０２、１０３、および１０４）を送信することができる。一方、図１Ｂに示されるように、マルチユーザＭＩＭＯ送信では、デバイス１００は、デバイス１０５、１０６、および１０７などの複数のデバイスにデータのストリームを送信することができる。この実施形態では、デバイス１０５は、ストリーム１０１および１０２を受信することができ、一方、デバイス１０６および１０７は、それぞれ、ストリーム１０３および１０４を受信することができる。この送信ターゲティング能力（transmission targeting capability）は、デバイス１００が、単純（および安価）なデバイスと通信するときでさえ、高い総ダウンリンク・スループットを維持することを可能にしうる。

以前のＷＬＡＮ規格では、帯域幅は、２０ＭＨｚと４０ＭＨｚに限定されていた。一方、提案された８０２．１１ａｃ規格では、８０ＭＨｚおよび１６０ＭＨｚの帯域幅モードで、より高いスループットが達成されうる。表１は、ストリームの数、ＱＡＭ変調のタイプと関連するコーディングレート（変調およびコーディングスキーム（ＭＣＳ））、および帯域幅の選択についての様々なオプションを説明する。表１にリストされるオプションは、１ＧＨｚよりも大きいＴＣＰ／ＩＰ（伝送制御プロトコル/インターネット・プロトコル）スループットを達成しうる。

表２は、様々なＭＣＳと、１ストリームおよび３ストリームとに関して、（Ｍｂｐｓ単位で）ポテンシャルデータレートを示す（ここで、Ｎｓｓは、ストリームまたは空間ストリームの数を指す）。

帯域幅が増大するにつれて、より高い帯域幅のアプリケーションのために利用可能な連続した周波数スペクトルの位置を特定する（locate）ことがより難しくなる。例えば、周波数スペクトルは、広い帯域幅の送信に容易には適応（accommodate）しないスライスに分割されうる。図２Ａは、新しいＷＬＡＮ（１６０ＭＨｚ）２００が、既存のより狭いＷＬＡＮ ２０１、２０２、および２０３（例えば、４０ＭＨｚ）および無線デバイス（例えば、レーダー）２０５および２０６と周波数スペクトルを共用する必要がある例示的な環境を示す。

（図２Ａに示されるような）輻輳したスペクトルに対する可能な解決策は、ＷＬＡＮ ２００の帯域幅が２つの周波数セグメント、例えば、セグメント２１０（８０ＭＨｚ）およびセグメント２１１（８０ＭＨｚ）に分割される不連続な帯域幅モードの動作であり、それによって、送信のために利用可能なチャネルを見つける確率を増大させる。一実施形態では、不連続な１６０ＭＨｚ送信は、任意の２つの８０ＭＨｚチャネルを使用しうる。図２Ａでは、セグメント２１０は、利用可能な、Ｕ−ＮＩＩ ワールドワイドバンドの低周波数部分で送信され、一方、セグメント２１１は、Ｕ−ＮＩＩ ３バンドで送信される。セグメントは、動作環境において任意の利用可能なチャネルに配置（located）されうる。

図２Ｂは、アメリカ合衆国での５ＧＨｚ帯における利用可能なチャネルを例示する。８０２．１１ａでは、（チャネル１４４を除く）２０ＭＨｚチャネルが指定され、８０２．１１ｎでは、（４０ＭＨｚチャネルが１４０および１４４においてプライマリを有することを除く）４０ＭＨｚチャネルが指定され、８０２．１１ａｃでは、２０＋４０＋８０＋１６０ＭＨｚチャネルが指定されるように提案されることに留意されたい。図２Ｂでは、２０ＭＨｚチャネルについてのチャネル番号のみが示されていることに留意されたい。ここで使用される他の帯域幅のチャネル（すなわち、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、および１６０ＭＨｚ）についてのチャネル番号は、周波数において最も近い２０ＭＨｚチャネルに基づく。例えば、最も低い周波数の４０ＭＨｚチャネルは、ここで参照される３８というチャネル番号を有し、これは、２０ＭＨｚチャネル３６および４０に対するその位置により識別されうる。

図２Ａに戻って参照すると、セグメント２１０および２１１は、同期的に使用されることに留意されたい、すなわち、両方のセグメントが送信機（ＴＸ）モードにあり、または両方のセグメントが受信機（ＲＸ）モードにある。さらに、不連続な送信では、セグメント２１０および２１１上の信号は、同じ（１つまたは複数の）受信機に結合される。

従来のＷＬＡＮ規格では、ＢＳＳ（基本サービスセット）帯域幅は、本質的に静的であり、すなわち、ＢＳＳ帯域幅が変化することは、非常にまれな、またはめったにないことであったことに留意されたい。一方、提案されたＷＬＡＮ規格ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃは、パケットごとに帯域幅が動的に変化することを可能にする。提案された８０２．１１ａｃにおける改善された送信の一態様によれば、そして、以下でより詳細に説明されるように、プロトコル・データ・ユニット（ＰＰＤＵ）は、この能力をサポートするために修正されうる。さらに、ＰＰＤＵはまた、パケットごとに、またセグメントごとでさえも、異なる変調（ＭＣＳ）および送信電力レベルをサポートするように修正されうる。

図３は、ＢＳＳ（基本サービスセット）がそのネットワークにおいてセットアップされるための例示的な連続したスペクトル３０１および不連続なスペクトル３０２を例示する。連続したスペクトル３０１で動作する場合、選択されたＢＳＳ帯域幅は、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、または１６０ＭＨｚでありうる。不連続なスペクトル３０２で動作するときには、選択されたＢＳＳ帯域幅は、プライマリ・セグメントおよびセカンダリ・セグメントの次の組み合わせのうちの１つであることができ、ここで、第１の帯域幅は、プライマリ・セグメントにおいてリストされ、第２の帯域幅は、セカンダリ・セグメントにおいてリストされる：４０ＭＨｚ＋４０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ＋８０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ＋４０ＭＨｚ、および８０ＭＨｚ＋８０ＭＨｚ。不連続な送信モードは、上記帯域幅の組み合わせに限定されず、一般にいずれの任意の帯域幅の組み合わせでもありうることに留意されたい。

連続した４０ＭＨｚユニットの間のトーン（中間トーン）がデータで満たされている場合、所与のＭＣＳ結果について７つの異なるレートが存在しうる。７つの異なるレート（すなわち、ケース）が、表３に例示される。

図４Ａおよび図４Ｂは、提案された８０２．１１ａｃにおける例示的な送信技術を示す。高いスループット・パフォーマンスを達成するために、ＷＬＡＮシステムは、動作の連続モードまたは不連続モードを適切に選択するために、利用可能なチャネル帯域幅とパケットが送信されるのに必要とされる帯域幅とを決定しうる。例えば、図４Ａは、メッセージＡ（４０１）を送信するＷＬＡＮシステムを例示し、ここで、メッセージＡは、１６０ＭＨｚの帯域幅を必要とする。ＷＬＡＮシステムは、利用可能なスペクトルに基づいて、メッセージＡが、連続した送信で送信されうるか（好ましい実施形態）、あるいは不連続な送信で送信されなければならないかを決定しうる。メッセージＡは、処理され、適切な数のセグメントへと拡散され、その後、利用可能なスペクトル上に配置されることができる（４０２）。不連続な送信が適切であると仮定して、メッセージＡは、処理され、８０ＭＨｚの２つのセグメント（Ａ１：４０３およびＡ２：４０４）へと拡散され、その後、図４Ｂに例示されるように、不連続な送信のために利用可能なスペクトル上に配置される（４０５）ことができる。

提案された８０２．１１ａｃでは、これらＢＷＵは、様々な方法でセットアップまたは構造化されうる。例えば、ＶＨＴ情報要素は、以下の情報を介して、ＢＳＳにおける利用可能なＢＷＵを示しうる。「プライマリ・チャネル」は、プライマリ２０ＭＨｚチャネルのためのチャネル番号である。「セカンダリ・チャネル・オフセット」は、プライマリ・チャネルに対するセカンダリ２０ＭＨｚチャネルのオフセットであり、ここで、オフセットは、（−１、０、＋１）のうちの１つである。ＢＷＵ ２チャネルは、４０ＭＨｚのＢＷユニット２のチャネル番号である。ＢＷＵ ３チャネルは、４０ＭＨｚのＢＷユニット３のチャネル番号である。ＢＷＵ ４チャネルは、４０ＭＨｚのＢＷユニット４のチャネル番号である。チャネル番号「０」は、未使用の帯域を示すことに留意されたい。

提案された８０２．１１ａｃでは、ＶＨＴ能力要素は、以下の情報によって局（ＳＴＡ）の能力を示すことができる。「最大帯域幅」は、受信デバイスが受信することができるパケットの最大帯域幅を示す（例えば、４０ＭＨｚ／８０ＭＨｚ／１６０ＭＨｚ）。「不連続な帯域幅のサポート」は、「０」または「１」でありうる。０である場合には、受信デバイスは、不連続な周波数セグメントを使用するパケットを受信することができない。１である場合には、受信デバイスは、不連続な周波数セグメントを使用するパケットを受信することができる。最大ＢＷ＝８０ＭＨｚである場合には、受信デバイスは、「不連続をサポートする」について、０または１のいずれかを選択しうる。最大ＢＷ＞８０ＭＨｚである場合には、受信デバイスは、「不連続をサポートする」を１にセットしなければならない。

図５Ａは、２つのセグメント、すなわち、セグメント１およびセグメント２、を有する例示的なＢＷＵ構造（これは、不連続な送信を意味する）を例示する。セグメント１は、ＢＷＵ １およびＢＷＵ ２を含む。ＢＷＵ １は、プライマリ・チャネル（２０ＭＨｚ）およびセカンダリ・チャネル（２０ＭＨｚ）を含む。ＢＷＵ ２は、４０ＭＨｚのスペクトルを有する。セグメント２は、ＢＷＵ ３およびＢＷＵ ４を含み、それらは、４０ＭＨｚのスペクトルをそれぞれ有する。

改善された無線送信の一態様によれば、ＢＷＵ １、ＢＷＵ ２、ＢＷＵ ３、またはＢＷＵ ４の各々が使用されているかどうかを示すために、ビットマップが使用されうる。具体的には、各ＢＷＵは、ビット番号を割り当てられうる、すなわち、ＢＷＵ １にはビット０、ＢＷＵ ２にはビット１、ＢＷＵ ３にはビット２、およびＢＷＵ ４にはビット３が割り当てられうる。表４に示されるように、各々のビット１−３は、ＢＷＵが未使用である場合は「０」の値、およびＢＷＵがパケットにおいて使用されている場合は「１」の値を有する。ＢＷＵ １は、プライマリ・チャネルとセカンダリ・チャネルの両方を含むので、「０」は、プライマリ・チャネルのみが使用されていることを示し、「１」は、プライマリ・チャネルとセカンダリ・チャネルの両方が使用されていることを示す。一実施形態では、このビットマップは、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａフィールドにおける４ビットとして送信され、これは、提案された８０２．１１ａｃで提供される。一実施形態では、４０ＭＨｚよりも大きい任意のパケット帯域幅については、ＢＷＵ １は、４０ＭＨｚ（ビット０＝１）を使用しなければならない。

図５Ｂは、セグメント１（ＢＷＵ １およびＢＷＵ ２）の送信が、セグメント２（ＢＷＵ ３およびＢＷＵ ４）の送信に先行する、３つのパケットの実施形態（すなわち、図５Ａと同じＢＷＵ構造）を例示する。パケット５０１は、プライマリ・チャネルのみを占有する２０ＭＨｚのパケットであり、これは、チャネル３６に位置する。したがって、パケット５０１に関する帯域幅ビットは、「００００」である。パケット５０２は、４０ＭＨｚがＢＷＵ １（チャネル３６、４０）、ＢＷＵ ２（チャネル４６）、およびＢＷＵ ４（チャネル１５９）の各々に位置する、１２０ＭＨｚのパケットである。したがって、パケット５０２のための帯域幅ビットは、「１１０１」である。パケット５０３は、４０ＭＨｚがＢＷＵ １（チャネル３６、４０）、ＢＷＵ ２（チャネル４６）、ＢＷＵ ３（チャネル１５１）、およびＢＷＵ ４（チャネル１５９）の各々に位置する、１６０ＭＨｚのパケットである。したがって、この実施形態に関する帯域幅ビットは、「１１１１」である。（図２Ｂを参照し、プライマリ・チャネルに関して）セカンダリ・チャネル・オフセットは、１に等しいことに留意されたい。

ビットマップにおけるビット順序が、ＢＷＵについての実際のスペクトル位置に関係なく同じままであることに留意されたい。例えば、図５Ｃは、セグメント２（ＢＷＵ ３）の送信が、セグメント１（ＢＷＵ １およびＢＷＵ ２）の送信に先行する、３つのパケットの実施形態を例示する。パケット５０５は、４０ＭＨｚがＢＷＵ ３（チャネル５４）に位置し、また、４０ＭＨｚがＢＷＵ ２（チャネル１０２）およびＢＷＵ １（チャネル１０８、１１２）の各々に位置する、１２０ＭＨｚのパケットである。したがって、パケット５０５に関する帯域幅ビットは、「１１１０」である。パケット５０５では、ＢＷＵ １は、パケットにおける最も高い周波数のところに位置し、ＢＷＵ ３は、パケットにおける最も低い周波数のところに位置することに留意されたい。したがって、ＢＷＵ １は、最下位ビット（ＬＳＢ）を定義するとして特徴付けられることができ、ＢＷＵ ３は、最上位ビット（ＭＳＢ）を定義するとして特徴付けられることができる。さらに、セカンダリ・チャネルは、プライマリ・チャネルよりも低い周波数であることに留意されたい。したがって、セカンダリ・チャネル・オフセットは、−１に等しい。パケット５０６は、ＢＷＵ １（チャネル１０８、１１２）に位置する４０ＭＨｚのパケットである。したがって、パケット５０６に関する帯域幅ビットは、「１０００」である。パケット５０７は、４０ＭＨｚがＢＷＵ １（チャネル１０８、１１２）に位置し、また、４０ＭＨｚがＢＷＵ ２（１０２）に位置する、８０ＭＨｚのパケットである。したがって、パケット５０７に関する帯域幅ビットは、「１１００」である。

特に、ビットマップは、単一のセグメント送信に等しく適用可能ある。例えば、図５Ｄは、１つのセグメントのみが送信される２つの実施形態を示す。両方の実施形態において、セグメント１は、低い周波数から高い周波数へとリストされる次の帯域幅ユニットを含む：ＢＷＵ ２、ＢＷＵ １、ＢＷＵ ３およびＢＷＵ ４。これらの実施形態では、プライマリ・チャネルは、セカンダリ・チャネルよりも低い。したがって、セカンダリ・チャネル・オフセットは、１に等しい。パケット５１０は、４０ＭＨｚがＢＷＵ １（チャネル１０８、１１２）、ＢＷＵ ３（チャネル１１８）、およびＢＷＵ ４（チャネル１２６）の各々に位置する、１２０ＭＨｚのパケットである。したがって、この実施形態のための帯域幅ビットは、「１０１１」である。パケット５１０は、連続したスペクトルを使用して送信することに留意されたい。パケット５１１は、４０ＭＨｚがＢＷＵ ２（チャネル１０２）、ＢＷＵ １（チャネル１０８、１１２）、およびＢＷＵ ４（チャネル１２６）の各々に位置する、１２０ＭＨｚのパケットである。したがって、パケット５１１のための帯域幅ビットは、「１１０１」である。パケット５１１は、不連続なスペクトルを使用して送信することに留意されたい。

図６Ａは、連続した送信または不連続な送信に関する５つの帯域幅ユニット構成を示す例示的なビットマップ表を例示する。このビットマップ表のコーディング（coding）は、受信機によって検出されることができ、それによって、受信されているパケットの帯域幅を受信機が決定することを可能にする。任意のパケットのためにプライマリ・チャネルＰ２０が使用されることに留意されたい。具体的には、ＢＷＵ １は、２０ＭＨｚのプライマリ・チャネル（Ｐ２０）を含み、それは、第１のスロット内に位置する。送信が２０ＭＨｚである場合には、プライマリ・チャネルＰ２０のみが使用され、ビットマップコーディングは「００００」である。このコーディングは、第２のスロットにおけるビット値が０であることを示し、すなわち、第２のスロットにおける送信はない。他方では、送信が４０ＭＨｚである場合には、ビットマップコーディングは「１０００」である。このビットコーディングは、ＢＭＷ １の第２のスロットのビット値が１であることを示す。

送信が８０ＭＨｚである場合には、ビットマップコーディングは、利用されるＢＷＵに応じて１１００または１０１０である（ケース３またはケース４）。送信が１６０ＭＨｚである場合には、ビットマップコーディングは、１１１１である。ＢＷＵは、周波数スペクトルにおけるそれらの順序を示すために、列の順序（例えば、ＢＷＵ ２、ＢＷＵ １、ＢＷＵ ３およびＢＷＵ ４）でリストされうる。上述したように、ビットマップのビットは、順序づけられたＢＷＵ、すなわち、ＢＷＵ １、ＢＷＵ ２、ＢＷＵ ３、ＢＷＵ ４においてデータが存在するかどうかを示す（したがって、ＢＷＵの実際の送信順序に関する情報を提供しない）。図６は、包括的ではなく、例示的な、送信されたＰＰＤＵに関する組み合わせを示すことに留意されたい。

ＢＳＳの帯域幅は、ＢＳＳにおいて許可される任意のＰＰＤＵ送信の最大帯域幅に対応することに留意されたい。したがって、各ＰＰＤＵ送信の帯域幅は、ＢＳＳ帯域幅以下になりうる。不連続なＢＳＳにおけるＰＰＤＵ送信のケースでは、これらＢＷＵは、第１のセグメントまたは第２のセグメントの異なる部分に配置されうる（図５Ｃを参照）。

図６Ｂは、無線システムにおいてビットマップ情報を送信するための方法６１０を例示する。ステップ６１１は、複数のチャネル上のトラフィックを決定する。ステップ６１２は、トラフィックおよび利用可能なチャネル帯域幅に基づいて、パケットのための帯域幅を選択する。ステップ６１３は、各帯域幅ユニットが使用されているかどうかを示すビットマップを生成する。ステップ６１４は、少なくとも１つのチャネル上でビットマップを有するパケットを送信する。

従来のＷＬＡＮシステムでは、受信機は、一般に、パケットの帯域幅が概して静的であるので、それが受信しているパケットの帯域幅を知る必要がない。提案された８０２．１１ａｃでは、受信機は、受信されたパケットを効率よく処理するために、ＢＷＵの帯域幅を知るべきである。一実施形態では、受信機は、各帯域幅部分（例えば、各２０ＭＨｚサブバンド）ごとのエネルギーを調べることができ、帯域幅部分のうちのいくつが有意なエネルギーを有するかに基づいて、信号の帯域幅を決定することができる。例えば、１６０ＭＨｚのパケットがある場合、エネルギー検出システムは、１６０ＭＨｚ帯域全体または８個の２０ＭＨｚサブバンドのすべてにおけるエネルギーの上昇を検出しうる。あるいは、２０ＭＨｚのパケットがある場合、エネルギー検出システムは、２０ＭＨｚサブバンドにおけるエネルギーの上昇のみを検出しうる。一実施形態では、自動利得制御（ＡＧＣ）ユニットが、決定された帯域幅に対するエネルギーを検出するために使用されうる。

別の実施形態では、受信機は、メッセージの信号部分から帯域幅情報を復号するために、時間領域復号またはプリアンブル・シグネチャ検出を使用することができる。ＩＥＥＥ ８０２．１１用語において、この技術は、ＶＨＴプリアンブルにおける、あるタイプのＳＴＦパターン検出である。

図７Ａは、マルチプルなチャネルと関連付けられた周波数セグメント７０１を例示し、各チャネルは、Ａによって表される。周波数セグメント７０１は、プライマリ・チャネルＡ_ｐ ７０２を含むすべてのＡチャネルのために必要とされる帯域幅の合計に等しい最大帯域幅を有する。一実施形態では、チャネルＡおよびＡ_ｐの各々は、同じ帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）を有する。図７Ｂに示されるように、時間領域において、任意のチャネル、すなわち、ＡチャネルまたはＡ_ｐチャネルに関連付けられた送信された情報は、トレーニング部分（レガシーおよびＶＨＴのトレーニング・フィールドの両方における情報を含む）、信号部分、およびデータ部分を有する。提案された８０２．１１ａｃでは、プライマリ・チャネルＡ_ｐは、信号（ＳＩＧ）部分内に、周波数セグメント７０１の最大帯域幅に関する情報を含む。また、この信号部分は、ＶＨＴ情報要素とも呼ばれうる。したがって、プライマリ・チャネルＡ_ｐと関連付けられた情報の信号部分を復号することによって、メッセージの最大帯域幅が決定されうる。ここで説明されるように、改善された送信に従って、ＶＨＴ情報要素もまた、ＢＳＳにおいて使用されたＢＷＵに関する情報を提供しうる。

特に、セグメントとマルチプルなＢＷＵを備える上記に説明されたパケット構造は、その他の無線システムに拡張されうる。この構造は、パケット送信のために大きなスペクトルが必要とされうるが、スペクトルの小さなスライス（または、断片（pieces））のみが利用可能である場合の解決策を提供しうる。これらの環境は、不連続な解決策が必要とされうることを示唆する。この環境についての無線の例は、これらに限定されるものではないが、次のものを含みうる：（１）例えば、スマート・メータリング（smart metering）のようなセンサ・ネットワーク用に提案された規格ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈ、（２）ＴＶホワイトスペース（約９００ＭＨｚ）、すなわち、ＴＶブロードキャスタに既に割り当てられており、同時に使用されていないスペクトル、において動作するコグニティブ無線用に提案された規格ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｆ、および（３）９００ＭＨｚ帯におけるＷｉＦｉアプリケーション。

これらのアプリケーション（およびその他）において、プロトコル構造は、以下の考慮すべき事項を有しうる。第１に、ＢＷＵは、無線規格と互換性がある任意の値をとりうる。例えば、提案された８０２．１１ａｃでは、ＢＷＵは４０ＭＨｚであり、一方、８０２．１１ａｈについては、ＢＷＵは５ＭＨｚでありうる。他のアプリケーションでは、ＢＷＵは、４０ＭＨより大きく、または４０ＭＨｚより小さくなりうる。第２に、パケットあたり任意の数のセグメントおよび／または任意の数のＢＷＵが存在しうる。第３に、パケットは、２つより多くの連続したスペクトルで送信されうる。第４に、これらＢＷＵは、連続したスペクトルにはない場合がある。第５に、ＢＷＵの中心周波数を指定することが、セグメンテーションを決定する。

ＢＳＳがオーバーラップするときには、物理層コンバージェンス・プロシージャ（ＰＬＣＰ）プロトコル・データ・ユニット（ＰＰＤＵ）を送信するための様々な技術が存在する。例えば、図８Ａは、セカンダリ・チャネルにおいて２０ＭＨｚ ＢＳＳ（ＢＳＳ２）とオーバーラップする４０ＭＨｚ ＢＳＳ（ＢＳＳ１）を示し、これは、８０２．１１ｎで起こりうる。図８Ｂは、４０ＭＨｚ全体が利用可能になるまで、すなわち、ＢＳＳ２の送信後まで、ＢＳＳ１がその送信を待つ、第１の解決策を例示する。図８Ｃは、ＢＳＳ１が、プライマリ・チャネル上の（ランダム・バックオフの終了後に）２０ＭＨｚのみを使用してそのＰＰＤＵを送信できるとともに、ＢＳＳ２が、（ＢＳＳ１による送信よりも前に開始された）その２０ＭＨｚ送信のためにセカンダリ・チャネルを使用する、第２の解決策を例示する。２０ＭＨｚ送信がＢＳＳ１のために開始されると、この送信は、ＢＳＳ２がその送信を完了した後の４０ＭＨｚのアベイラビリティに関係なく、２０ＭＨｚに留まらなければならないことに留意されたい。

特に、８０ＭＨｚまたは１６０ＭＨｚをサポートするＷＬＡＮのために提案された８０２．１１ａｃでは、送信のオーバーラップを解消することは、より一層著しく困難である。例えば、図８Ｄは、マルチプルな２０ＭＨｚ ＢＳＳ、すなわち、ＢＳＳ２、ＢＳＳ３、およびＢＳＳ４とオーバーラップする８０ＭＨｚ送信を有するＢＳＳ１を例示する。図８Ｅに示されるように、静的帯域幅送信を使用すると、ＢＳＳ１は、８０ＭＨｚ全体が解放されるまでかなりの時間を待つ必要がありうる。この結果、静的帯域幅送信を使用すると、スループットの著しい低下が生じうる。

一般的には、ＢＳＳ帯域幅が増大するにつれて、ＢＳＳが、周波数においてオーバーラップする１つまたは複数のＢＳＳと広いスペクトルを共用する確率が増大する。オーバーラップするＢＳＳは、関心のあるＢＳＳ、すなわちＢＳＳ Ｘよりも狭い帯域幅を有しうる。ＢＳＳ Ｘにおける送信が、任意のオーバーラップするＢＳＳに進行中の送信があるかを検査することなく行われた場合には、衝突が発生し、リンク・スループットを低下させうる。したがって、最初にチャネルをセンシングして、チャネルが使用のために解放されているかを確かめることが推奨される。図８Ｆを参照すると、提案された８０２．１１ａｃでは、送信機は、ＢＳＳ帯域幅のどの部分が利用可能であるかを感知し、利用可能なチャネルを活用するために帯域幅を動的に調整する能力を有する。例えば、図８Ｆでは、８０ＭＨｚ ＢＳＳ１は、２０ＭＨｚに動的に調整されることができ、これは、ＢＳＳ１におけるランダム・バックオフの終了後に送信を開始することができ、それによって、ＢＳＳ２、ＢＳＳ３、およびＢＳＳ４との同時並行送信（concurrent transmission）を可能にする。

改善された、提案された８０２．１１ａｃ ＷＬＡＮの一態様によれば、異なる変調は、パケットにおいて使用されることができ、連続した送信または不連続な送信のいずれかに適用されることができる。例えば、図９Ａは、波形９０１を例示し、これは、ＱＰＳＫ変調により送信される周波数スペクトルの第１の部分と、６４ＱＡＭ変調により送信される周波数スペクトルの第２の部分とを含む連続した送信である。図９Ｂは、波形９０２を例示し、これは、ＱＰＳＫ変調と６４ＱＡＭ変調による不連続な送信である。また、送信の一部分は、送信の他の部分とは異なる電力レベルを有しうることに留意されたい。例えば、図９Ａおよび図９Ｂの両方において、周波数スペクトルの６４ＱＡＭ部分は、ＱＰＳＫ電力レベルよりも高い電力レベルを有する。また、周波数スペクトルの２つの部分は、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、または８０ＭＨｚのような、異なる帯域幅でありうる。

図９Ｃは、改善された送信のために異なる変調およびコーディングレートを提供するための例示的な技術９２０を例示する。ステップ９２１は、複数のチャネル上のトラフィックを決定する。ステップ９２２は、トラフィックおよび利用可能なチャネル帯域幅に基づいて、パケットのための帯域幅を選択する。ステップ９２３は、複数の変調および関連するコーディングレートから変調およびコーディングレートを選択する。ステップ９２４は、少なくとも１つのチャネル上で変調およびコーディングレート情報を有するパケットを送信する。

要約すると、ＭＣＳ、送信電力、および／または帯域幅は、異なるセグメントの間で異なりうる。

図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃは、改善された送信のための例示的な変調スキームを例示する。提案された８０２．１１ａｃパケット・フォーマットは、レガシー部分、ＶＨＴ部分、およびデータを含むことに留意されたい。レガシー部分は、トレーニング・フィールドＬ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦを有するとともに、信号フィールド（Ｌ−ＳＩＧ）を有する。ＶＨＴ部分は、トレーニング・フィールドＶＨＴ−ＳＴＦおよびＶＨＴ−ＬＴＦを有し、これらは、信号フィールドＶＨＴ−ＳＩＧ−ＡとＶＨＴ−ＳＩＧ．Ｂの間に挟まれる。図１０Ａは、２０ＭＨｚ×４のレガシーおよびＶＨＴのシンボルに続く８０ＭＨｚ×１のデータを含む、８０２．１１ａｃパケットのための連続したスペクトルを例示する。（図１０Ａ−図１０ＣにおけるシンボルのＶＨＴセットの一部を形成する）ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａは、帯域幅およびＭＣＳ（変調）情報を含むことに留意されたい。

図１０Ｂおよび図１０Ｃは、不連続なパケットの２つのセグメント、すなわちセグメント１およびセグメント２をそれぞれ例示する。各セグメントは、４０ＭＨｚの帯域幅を有しうる。一実施形態では、一般的に「１１ａｘ」と命名されたＷＬＡＮシステムにおける送信機は、各セグメントのための変調を選択および指定しうる。例えば、セグメント１（図１０Ｂ）では、変調ＭＣＳ１は、利用可能な変調であるＭＣＳ１とＭＣＳ２から選択される。一方、変調ＭＣＳ２は、利用可能な変調であるＭＣＳ１とＭＣＳ２からセグメント２（図１０Ｃ）のために選択される。他の実施形態では、利用可能な変調のセットにおいて、２つより多くの変調が提供されうる。例示的な変調は、ＢＰＳＫ １／２、ＱＰＳＫ １／２、ＱＰＳＫ ３／４、１６−ＱＡＭ １／２、１６−ＱＡＭ ３／４、６４−ＱＡＭ ２／３、６４−ＱＡＭ ３／４、６４−ＱＡＭ ５／６、および２５６−ＱＡＭを含む。他の実施形態において、利用可能な変調のセットは、セグメントによって異なりうることに留意されたい。一実施形態では、連続した送信または不連続な送信に関係なく、レガシーおよびＶＨＴのシンボルは、最小の帯域幅インクリメント（increment）ごとに繰り返される。図１０Ａ〜図１０Ｃでは、最小の帯域幅インクリメントは２０ＭＨｚである。他の実施形態は、より大きな最小の帯域幅インクリメントを提供しうる。

動的ＰＰＤＵ帯域幅送信のために改善されたパフォーマンスを提供するさらなる方法および回路が、以下に開示される。

図１１は、非常に短い整定時間（例えば、＜２マイクロ秒）を有するシンセサイザが、どのように、（図１２を参照して説明され、また、表４にも示される）様々なパフォーマンス要件を満たすために使用されうるかを例示する。一実施形態では、ＰＰＤＵ送信のためのキャリア周波数は、送信の意図された帯域幅の外部での送信障害（transmitting impairments）を回避するために、シンセサイザ周波数から変更される。

図１２は、アナログ障害を補償するための改善された較正方法を例示する。この方法では、同相（in-phase）信号と位相がずれた（out-of-phase）信号は、「ＴＸ ＩＱミスマッチ」によって示されるように比較される。好ましい一実施形態では、この誤差（error）は、デジタル領域において予め測定されて予め補償されうる。シンセサイザ周波数は、ＢＳＳ帯域幅の中心において固定されていることに留意されたい、すなわち、「ＴＸ ＬＯ漏洩」（これは、常にいくらかの漏洩を有する）である。しかしながら、シンセサイザ周波数オフセットゆえに、実際の送信およびそのＩＱミスマッチは、ＴＸ ＬＯ漏洩（すなわち、シンセサイザ周波数）の両側に対称的に位置することになる。図１２に示されるように、最悪のケースでは、送信されている２０ＭＨｚ ＰＰＤＵは、ＢＳＳ帯域幅の端の近くに位置する。

１６０ＭＨｚ ＢＳＳの場合、ＷＬＡＮシステムは、図１３Ａに示されるように、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚまたは１６０ＭＨｚの帯域幅を有するメッセージを送信しうる。これらの帯域幅について、最適なキャリアは、それぞれｆｃ２０、ｆｃ４０、ｆｃ８０、またはｆｃ１６０でありうる（ここで、「ｆｃ」は、関連する帯域幅の中心周波数を示す）。一実施形態では、その最適なキャリアを提供するために、無線システムは、図１３Ｂに例示されるように、４つのシンセサイザ、例えば、シンセサイザ１３０１、１３０２、１３０３、および１３０４を含みうる。シンセサイザ１３０１−１３０４は、それぞれ、ＶＣＯの出力を受信して、それらの合成された出力をマルチプレクサ１３０５に提供する。マルチプレクサ１３０５への周波数選択制御信号を使用して、無線システムは、パケットの帯域幅に応じて最適なキャリアを提供する合成された信号を選択しうる。さらに、シンセサイザ１３０１−１３０４は、並列に動作するので、整定時間の問題は、最小限に抑えられる。その後、選択された信号は、ＲＦ信号とミックスされ、それによって、出力ベースバンド信号を生成する。

図１４Ａは、改善された中間周波数（ＩＦ）の生成を容易にする例示的な送信機を示す。具体的には、示される構成において、ＩＦＦＴ １４０１のＩおよびＱのベースバンド出力は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１４０３に提供される前に、ミキサ１４０２において第１の周波数ｆ１とデジタル方式でミックスされる。ＤＡＣ １４０３は、第１のＩＦ１における信号を生成する。ローパスフィルタ１４０４は、ＩＦ１における信号を受信して、第２のＩＦ２における信号を生成する。ミキサ１４０５は、ＩＦ２における出力を受信して、加算器１４０６のための入力を生成し、次にそれがＩＦ３における信号を生成する。バンドパスフィルタ１４０７は、ＩＦ３における出力を受信して、ＩＦ４における信号を生成する。ミキサ１４０８は、ＩＦ４における信号を第３の周波数ｆ３とミックスして、ＲＦ周波数を生成する。図１４Ｂは、デジタルＩＦが、すなわち、適切な周波数ｆ１の選択により、意図された送信スペクトルの外部に放出されている実際の干渉量を最小化しうることを例示する。具体的には、周波数ｆ１が低いほど、バンドパスフィルタ１４０７は、ＩＦ３において信号を最適にフィルタするためによりシャープ（sharper）でなければならない。したがって、一実施形態では、周波数ｆ１は、可能な限り高くされる。提案された８０２．１１ａｃにおける一実施形態では、ｆ１は、３５２ＭＨｚであり、ｆ２は、１．８ＧＨｚであり、ｆ３は、２．７４８−３．６９８ＧＨｚである。

（８０＋８０ＭＨｚ ＢＳＳのような）不連続なＢＳＳ内で動作するケースでは、各周波数セグメントで送信されるべきパケットの帯域幅は、パケットによって異なりうる。このケースでは、各周波数セグメントは、上記に説明したオプションの任意の組み合わせを通じて、動的帯域幅をサポートする必要がありうる。例えば、送信機は、各周波数セグメントにつき１つの、２つのシンセサイザを用いることができ、その各々は、非常に短い（例えば、＜２μｓ）整定時間を有することができる。別の実施形態では、１つの周波数セグメントは、非常に短い整定時間を有する周波数シンセサイザを用いることができ、一方、他の周波数セグメントは、複数の同時並行して動作しているシンセサイザ（例えば、図１３Ｂを参照）のうちの１つを選択することができる。

不連続な送信は、任意の周波数分離を有する２つの周波数セグメントを有する。一実施形態では、これらの周波数セグメントのための信号は、別箇のミキサを使用してそれぞれのＲＦ周波数にアップコンバートされうる。しかしながら、別のより単純な実施形態では、各周波数セグメントにつき１つの、２つのシンセサイザが提供されうる。なお別の実施形態では、図１５に示されるように、単一のシンセサイザ１５０１と少数のミキサとが、２つのシンセサイザを有効にインプリメントする。１つの構成では、回路は、シンセサイザ１５０１と、３つのミキサ１５０２、１５０３、および１５０４とを備える。シンセサイザ１５０１は、周波数ｆｓにおいて信号を生成し、それは、ミキサ１５０２に提供される。ミキサ１５０２は、ｆｓにおける信号を、第１の周波数ｆ１における別の信号とミックスして、周波数ｆｃ１およびｆｃ２における２つの信号を生成する。ミキサ１５０３は、ｆｃ１における信号を、周波数セグメント１のための信号とミックスして、周波数セグメント１のＲＦ信号を生成する。同様に、ミキサ１５０４は、ｆｃ２における信号を、周波数セグメント２のための信号とミックスして、周波数セグメント２のＲＦ信号を生成する。

図１５では、周波数ｆｃ１およびｆｃ２は、それぞれ、周波数セグメント１および２についての関連する帯域幅の中心周波数を示す。好ましい一実施形態では、ｆｓ＝（ｆｃ１＋ｆｃ２）／２およびｆ１＝（ｆｃ１−ｆｃ２）／２であり、ここで、ｆｃ１は、ｆｃ２よりも高い。このケースでは、ｆｃ１＝ｆｓ＋ｆ１およびｆｃ２＝ｆｓ−ｆ１である。したがって、周波数ｆｓの適切な選択により、ｆｃ１およびｆｃ２における２つのキャリア信号は、ＷＬＡＮシステムのパフォーマンスを最適化しうる。さらに、この構成では、シンセサイザ１５０１とミキサ１５０２、１５０３、および１５０４は、２つのシンセサイザとして有効に動作しうる。

ＷＬＡＮシステムの一実施形態では、送信機は、不連続デバイス（例えば、８０ＭＨｚ＋８０ＭＨｚ）であるが、受信機は、連続デバイス（例えば、１６０ＭＨｚ）である。この差異を最小化するために、送信機は、図１６Ａに示されるように、互いに隣り合って位置する２つの不連続な周波数セグメントを有する波形１６０１を送信しうる。しかしながら、上述したように、各周波数セグメントは、別個のキャリア（したがって、別個のシンセサイザ）を有しうる。この結果、各キャリアは、φ１およびφ２として示される別個の位相を有しうる。したがって、送信スペクトルは、連続した１６０ＭＨｚのように見えるかもしれないが、送信機の２つのキャリアの位相は、各シンセサイザについての異なる位相雑音ゆえに、相関付けられない場合がある。

連続デバイスとして、受信機は、通常、１つのキャリアのみを有し、したがって、図１６Ｂの波形１６０２上でφとして示される１つの位相のみを有する。また、波形１６０２上に示されるように、受信された周波数セグメントは、位相φ１およびφ２をそれぞれ有する。上述されたように、送信機の２つのキャリアの位相（および位相雑音）は、相関付けられない場合があるので、受信機を有効に動作するように設計することは困難でありうる。したがって、受信機（連続デバイス）は、送信機（不連続デバイス）からの信号を適切に受信できない場合がある。

デジタル解決策を利用する一実施形態では、受信機は、８０ＭＨｚごとの位相トラッキングを実行しうる。別の実施形態では、ステップ１６０３によって示されるように、送信機のすべてのシンセサイザが、相関された位相および位相雑音を有するように設計されうる。

ＷＬＡＮデバイスについて、パケットを送信または受信するときに２つのスペクトルをサポートするために、追加のアナログ回路が必要とされうることに留意されたい。一実施形態では、このデバイスのコストを低減させるために、それは、１つより多くのアプリケーションをサポートするように設計されうる。例えば、不連続および多入力多出力（ＭＩＭＯ）の動作に関する要件は、非常に似ていることがある。図１７は、スイッチ１７０１、１７０２、および１７０３を使用して、不連続およびＭＩＭＯ動作の両方をサポートしうるトランシーバ１７００を例示する。

スイッチ１７０１は、ミキサが、第１のシンセサイザＳｙｎｔｈ１のみから信号を受信するか、あるいは半分のミキサが、第１のシンセサイザＳｙｎｔｈ１から信号を受信し、残りの半分のミキサが、第２のシンセサイザＳｙｎｔｈ２から信号を受信するかを決定する。スイッチ１７０２は、電力増幅器ＰＡ１およびＰＡ２の出力が、合計されて第１のアンテナ（ＡＮＴ１）のみに提供されるか、あるいは第１のアンテナＡＮＴ１と第２のアンテナＡＮＴ２とにそれぞれ提供されるかを決定する。スイッチ１７０３は、低雑音増幅器ＬＮＡ１およびＬＮＡ２の出力が、後続する受信処理のために、１つのミキサのみに提供されるか、あるいは２つのミキサに提供されるかを決定する。

スイッチ１７０１、１７０２、および１７０３を使用して、トランシーバ１７００は、３×３の不連続な１６０ＭＨｚ、６×６の連続した８０ＭＨｚ送信、２×２の８０ＭＨｚ ＭＩＭＯ動作、および１×１の不連続な８０＋８０ＭＨｚ送信を選択的にサポートしうる。同様のスイッチング構成を使用して、ＷＬＡＮシステムはまた、ＷＬＡＮ空間モードをインプリメントすることができ、あるいは、より広い帯域幅を必要としうるＷＬＡＮモードをインプリメントすることができる。

様々な実施形態が説明されてきた一方で、これら実施形態の範囲内にあるその他の実施形態およびインプリメンテーションが可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、本開示で説明された任意のシステムまたは方法の任意の組み合わせが可能でありうる。加えて、上記に説明されたシステムおよび方法は、ＷＬＡＮシステムまたはその他の無線システムに向けられることができる。一実施形態では、図７Ｂに戻って参照すると、所定の数の後続する順次送信されたパケットに関する選択された変調およびコーディングレートは、パケットのデータフィールド７０３において提供されうる。したがって、本発明は、このような実施形態によって限定されるようには解釈されるべきでなく、むしろ特許請求の範囲にしたがって解釈されることが理解されるべきである。

Claims (27)

1. 無線システムにおいて情報を送信するための方法であって、
   複数のチャネル上のトラフィックを決定することと、
   前記トラフィックおよび利用可能なチャネル帯域幅に基づいて、パケットのための帯域幅を選択することと、
   複数の変調および関連するコーディングレートから変調およびコーディングレートを選択することであって、前記変調およびコーディングレートは、前記パケットのセグメントに適用され、各セグメントは、１つまたは複数の帯域幅ユニットを含む、選択することと、
   少なくとも１つのチャネル上で前記パケットを送信することであって、前記パケットは、前記選択された変調およびコーディングレートを含む、送信することと、
   を備える方法。
2. パケットごとに、必要に応じて、前記選択された変調およびコーディングレートを調整することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記パケットの前記帯域幅は、連続したスペクトル上で提供される、請求項１に記載の方法。
4. 前記パケットの前記帯域幅は、不連続なスペクトル上で提供され、前記方法はさらに、
   任意のシンセサイザの位相を相関させることと、
   前記パケットの２つのセグメントを波形上で互いに隣接して配置することと
   を含む、請求項１に記載の方法。
5. 少なくとも１つの帯域幅ユニットは、４０ＭＨｚであり、前記パケットは、最大４つの帯域幅ユニットを有する、請求項１に記載の方法。
6. プライマリ・チャネル上で提供される１つの帯域幅ユニットは、前記選択された変調およびコーディングレートを指定するシンボルを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記帯域幅ユニットにおける等しくない帯域幅を使用することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記パケットにおいて各帯域幅ユニットが使用されるかどうかを指定するビットマップを提供すること
   をさらに含む、請求項４に記載の方法。
9. 前記ビットマップにおける帯域幅ユニットの順序は、前記帯域幅ユニットの実際の送信とは無関係である、請求項８に記載の方法。
10. 前記パケットは、複数のセグメントを備える、請求項１に記載の方法。
11. 前記パケットのデータフィールドにおいて、前記選択された変調およびコーディングレートを有する所定の数の後続する順次送信されたパケットに関する情報を提供すること
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 無線システムにおいて情報を送信するための方法であって、
    複数のチャネル上のトラフィックを決定することと、
    前記トラフィックおよび利用可能なチャネル帯域幅に基づいて、パケットのための帯域幅を選択することであって、前記帯域幅は、最大許容数の帯域幅ユニットに分割可能である、選択することと、
    各帯域幅ユニットが使用されているかどうかを示すビットマップを生成することと、
    少なくとも１つのチャネル上で前記ビットマップを含む前記パケットを送信することと
    を備える方法。
13. 前記ビットマップにおける帯域幅ユニットの順序は、前記帯域幅ユニットの実際の送信とは無関係である、請求項１２に記載の方法。
14. 無線デバイスであって、
    送信機を備え、
    前記送信機は、複数のチャネル上のトラフィックを決定するように構成され、
    前記送信機は、前記トラフィックおよび利用可能なチャネル帯域幅に基づいて、帯域幅を選択するように構成され、
    前記送信機は、複数の変調から変調およびコーディングレートを選択するように構成され、
    前記送信機は、前記選択された変調およびコーディングレートを前記パケットのセグメントに適用するように構成され、各セグメントは、１つまたは複数の帯域幅ユニットを含む、
    前記送信機は、少なくとも１つのチャネル上で前記パケットを送信するように構成される、無線デバイス。
15. 前記送信機はさらに、パケットごとに、必要に応じて、前記選択された変調を変更するように構成される、請求項１４に記載の無線デバイス。
16. 前記送信機は、前記パケットの前記帯域幅を、連続したスペクトル上で提供するように構成される、請求項１４に記載の無線デバイス。
17. 前記送信機は、前記パケットの前記帯域幅を、不連続なスペクトル上で提供するように構成される、請求項１４に記載の無線デバイス。
18. 前記送信機は、最大４つの帯域幅ユニットに前記パケットを限定するように構成される、請求項１４に記載の無線デバイス。
19. 前記送信機は、１つの帯域幅ユニットにおいて、前記変調およびコーディングレートを指定するシンボルを含み、プライマリ・チャネル上で前記１つの帯域幅ユニットを提供するように構成される、請求項１４に記載の無線デバイス。
20. 前記送信機はさらに、前記帯域幅ユニットの使用を示すビットマップを送信するように構成される、請求項１４に記載の無線デバイス。
21. 前記送信機は、２μｓ未満のターンアラウンドタイムを有するシンセサイザを含む、請求項１４に記載の無線デバイス。
22. 前記送信機は、送信周波数からの周波数オフセットを有するシンセサイザを含む、請求項１４に記載の無線デバイス。
23. 前記送信機は、超高速スループット（ＶＨＴ）パケットをサポートする、請求項１４に記載の無線デバイス。
24. 無線デバイスであって、
    送信機を備え、
    前記送信機は、複数のチャネル上のトラフィックを決定するように構成され、
    前記送信機は、前記トラフィックおよび利用可能なチャネル帯域幅に基づいて、パケットのための帯域幅を選択するように構成され、前記帯域幅は、最大許容数の帯域幅ユニットに分割可能であり、
    前記送信機は、各帯域幅ユニットが使用されているかどうかを示すビットマップを生成するように構成され、
    前記送信機は、少なくとも１つのチャネル上で前記ビットマップを含む前記パケットを送信するように構成される、無線デバイス。
25. 前記ビットマップにおける帯域幅ユニットの順序は、前記帯域幅ユニットの実際の送信から独立したものである、請求項２４に記載のデバイス。
26. 無線システムであって、
    第１および第２のトランシーバと、
    不連続な周波数動作および多入力多出力（ＭＩＭＯ）動作のうちの１つのために前記第１および第２のトランシーバを選択的に構成するためのスイッチと
    を備える無線システム。
27. 送信機からのパケットを既知の受信機に送信する方法であって、前記送信機は、少なくとも不連続な周波数動作のために構成され、前記受信機は、連続した周波数動作のみのために構成され、前記方法は、
    前記送信機における任意のシンセサイザの位相を相関させることと、
    前記パケットの任意のセグメントを波形上で互いに隣接して配置することと
    前記波形を前記受信機に送信することと
    を備える、方法。