JP2019532574A - 改善されたオムニモード信号受信の実装 - Google Patents

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Abstract

本開示の一態様では、ワイヤレス通信のための装置が提供される。装置は、いくつかの検出器を含んでもよく、いくつかの検出器の各々は、いくつかのアンテナのうちの対応するアンテナによって受信された信号を検出するように構成され得る。装置は、検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するように構成された処理システムを含み得る。装置は、いくつかの検出器のうちの対応する検出器を各々が含む、いくつかのモデム無線周波数チップと、処理システムを含むモデムベースバンドチップとを含み得る。処理システムは、検出器のうちの多くても1つが検出宣言を処理システムに一度に出力することを可能にするように構成され得る。処理システムは、いくつかのアンテナのうちの対応するアンテナからの信号を検出しない検出器の各々に電源切断コマンドを送り、それらの検出器の各々の接続を断つように構成され得る。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2016年9月23日に出願された「IMPLEMENTATION OF IMPROVED OMNI MODE SIGNAL RECEPTION」と題する米国特許出願第15/274,819号の利益を主張する。
本開示は、一般に通信システムに関し、より詳細には、改善された信号受信カバレージのためのオムニモードに関する。
通信ネットワークは、いくつかの対話する空間的に分離されたデバイスの間でメッセージを交換するために使用される。ネットワークは、たとえば、メトロポリタンエリア、ローカルエリア、またはパーソナルエリアであり得る地理的範囲に従って分類され得る。そのようなネットワークは、それぞれ、ワイドエリアネットワーク(WAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)、またはパーソナルエリアネットワーク(PAN)として指定され得る。ネットワークはまた、様々なネットワークノードおよびデバイスを相互接続するために使用されるスイッチング/ルーティング技法(たとえば、回線交換対パケット交換)、送信のために用いられる物理媒体のタイプ(たとえば、ワイヤード対ワイヤレス)、および使用される通信プロトコルのセット(たとえば、インターネットプロトコルスイート、同期光ネットワーキング(SONET)、イーサネット(登録商標)など)によって異なる。
ワイヤレス通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなどの様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。これらのワイヤレスネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって複数のユーザをサポートすることが可能な多元接続ネットワークであり得る。そのような多元接続ネットワークの例は、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交FDMA(OFDMA)ネットワーク、およびシングルキャリアFDMA(SC-FDMA)ネットワークを含む。
以下は、1つまたは複数の態様の基本的理解を与えるために、そのような態様の簡略化された概要を提示する。この概要は、すべての企図された態様の広範な概観ではなく、すべての態様の主要または重要な要素を識別するものでもなく、いずれかまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。この概要の唯一の目的は、後で提示するより詳細な説明の前置きとして、1つまたは複数の態様のいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
通信ネットワークがワイヤレスノードによってますますポピュレートされるようになるにつれて、情報を送信し、干渉を低減するためのより効率的な方法が必要とされる。本開示は、より効率的に情報を送信し、干渉を低減するための方法について以下で説明する。
本開示の一態様では、ワイヤレス通信のための装置が提供される。装置は、いくつかの検出器を含んでもよく、いくつかの検出器の各々は、いくつかのアンテナのうちの対応するアンテナによって受信された信号を検出するように構成され得る。装置は、検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するように構成された処理システムを含み得る。装置は、いくつかの検出器のうちの対応する検出器を各々が含む、いくつかのモデム無線周波数チップと、処理システムを含むモデムベースバンドチップとを含み得る。処理システムは、検出器のうちの多くても1つが検出宣言を処理システムに一度に出力することを可能にするように構成され得る。処理システムは、いくつかのアンテナのうちの対応するアンテナからの信号を検出しない検出器の各々に電源切断コマンドを送るように構成され得る。処理システムは、いくつかのアンテナのうちの対応するアンテナからの信号を検出しない検出器の各々の接続を断つように構成され得る。処理システムは、検出された信号の受信に干渉し得る装置によるいかなる通信(たとえば、送信、受信、シグナリングなど)も停止するように構成され得る。処理システムは、いくつかのアンテナのうちの対応するアンテナからの信号を検出しない検出器の各々の接続を断つように構成され得る。
検出器の各々は、装置の性能を高めるために、周波数、利得、信号対雑音比(SNR)、同相(I)信号と直交位相(Q)信号の不整合、または位相のうちの少なくとも1つを推定するようにさらに構成され得る。推定結果は、処理システムに送られ得る。一構成では、利得の推定は、より速い自動利得制御(AGC)のために使用され得る。たとえば、利得の推定は、検出のために使用されるプリアンブルの間に、短時間で無線周波数(RF)利得、アナログベースバンド利得、および中間周波数(IF)利得の収束を可能にし得る。一構成では、周波数推定を処理システムに与えることは、後続の獲得段階において処理システムにおける時間を節約し得る。一構成では、推定は、たとえば、最大利得またはSNRに従って、セクタ掃引の間にセクタを選択するために使用され得る。一構成では、デバイスは、これらの推定(たとえば、SNR)を使用して較正され得る。
本開示の別の態様では、ワイヤレス通信のための方法および装置が提供される。装置は、いくつかの検出器を介して信号を検出することができ、いくつかの検出器の各々は、いくつかのアンテナのうちの対応するアンテナによって受信された信号を検出することができる。装置は、検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出することができる。リモート装置を検出するために、装置は、検出器からの出力を合成することができる。出力を合成するために、装置は、検出器のうちの多くても1つが検出宣言を装置の処理システムに一度に出力することを可能にし得る。リモート装置を検出するために、装置は、対応するアンテナからの信号を検出しない検出器の各々に電源切断コマンドを送ることができる。リモート装置を検出するために、装置は、対応するアンテナからの信号を検出しない検出器の各々の接続を断つことができる。リモート装置を検出するために、装置は、検出された信号の受信に干渉し得る装置によるいかなる通信(たとえば、送信、受信、シグナリングなど)も停止することができる。信号を検出するために、装置は、装置の性能を高めるために、周波数、利得、SNR、IQ信号の不整合、または位相のうちの少なくとも1つを推定することができる。
上記の目的および関係する目的を達成するために、1つまたは複数の態様は、以下で十分に説明し、特に特許請求の範囲で指摘する特徴を含む。詳細に記載される以下の説明および添付の図面は、1つまたは複数の態様の例示的な特徴を含む。しかしながら、これらの特徴は、様々な態様の原理が用いられ得る様々な方法のほんのいくつかを示すものであり、この説明は、すべてのそのような態様およびそれらの均等物を含むものとする。
本開示の上述の特徴が詳細に理解され得るように、態様を参照することによって、上記で簡単に要約した内容についてより詳細な説明が行われる場合があり、態様のうちのいくつかは添付の図面に示される。しかしながら、この説明は他の等しく効果的な態様に通じ得るので、添付の図面は、本開示のいくつかの典型的な態様のみを示し、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではない。
本開示のいくつかの態様による例示的なワイヤレス通信ネットワークを示す図である。 本開示のいくつかの態様による例示的なアクセスポイント(AP)およびユーザ端末(UT)を示すブロック図である。 単一の検出器を有するデバイスの一例を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、各々が複数のアンテナアレイのうちのそれぞれのアンテナアレイによって受信された信号(たとえば、制御PHYプリアンブル)を検出するように構成された、複数の検出器を有するデバイスのブロック図である。 検出器を含むRFチップの一例を示すブロック図である。 デバイスの検出フローの一例を示す図である。 複数の検出器を使用して信号を検出するように構成されたワイヤレスデバイスの例示的な機能ブロック図である。 複数の検出器を使用して信号を検出する例示的な方法のフローチャートである。
本開示の様々な態様について、添付の図面を参照しながら、以下でより十分に説明する。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本開示全体にわたって提示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が周到で完全になり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように与えられる。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の任意の他の態様とは無関係に実装されるにせよ、本開示の任意の他の態様と組み合わせて実装されるにせよ、本明細書で開示する本開示の任意の態様を包含するものであることを当業者は諒解されたい。たとえば、本明細書に記載する任意の数の態様を使用して、装置が実装されてもよく、または方法が実践されてもよい。加えて、本開示の範囲は、本明細書に記載する本開示の様々な態様に加えて、またはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実践されるそのような装置または方法を包含するものとする。本明細書で開示する本開示のいずれの態様も、請求項の1つまたは複数の要素によって具現化され得ることを理解されたい。
「例示的」という語は、本明細書では、「例、事例、または例示として機能すること」を意味するために使用される。「例示的」として本明細書で説明するいずれの態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきではない。
特定の態様について本明細書で説明するが、これらの態様の多くの変形および置換は本開示の範囲内に入る。好ましい態様のいくつかの利益および利点が述べられるが、本開示の範囲は、特定の利益、使用、または目的に限定されるものではない。むしろ、本開示の態様は、異なるワイヤレス技術、システム構成、ネットワーク、および送信プロトコルに広く適用可能であるものとし、それらのうちのいくつかが、図および好ましい態様の以下の説明において例として示される。詳細な説明および図面は、限定的ではなく、本開示の例示にすぎず、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される。
例示的なワイヤレス通信システム
本明細書で説明する技法は、直交多重化方式に基づく通信システムを含む様々なブロードバンドワイヤレス通信システムに使用され得る。そのような通信システムの例としては、空間分割多元接続(SDMA)、時分割多元接続(TDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システムなどがある。SDMAシステムは、異なる方向を利用して、複数のユーザ端末に属するデータを同時に送信することができる。TDMAシステムは、送信信号を異なるタイムスロットに分割することによって、複数のユーザ端末が同じ周波数チャネルを共有することを可能にすることができ、各タイムスロットは、異なるユーザ端末に割り当てられる。OFDMAシステムは、システム帯域幅全体を複数の直交サブキャリアに区分する変調技法である、直交周波数分割多重(OFDM)を利用する。これらのサブキャリアは、トーン、ビンなどと呼ばれることもある。OFDMでは、各サブキャリアは、データによって独立して変調され得る。SC-FDMAシステムは、システム帯域幅にわたって分散されたサブキャリア上で送信するためのインターリーブFDMA(IFDMA)、隣接するサブキャリアのブロック上で送信するための局所化FDMA(LFDMA)、または隣接するサブキャリアの複数のブロック上で送信するための拡張FDMA(EFDMA)を利用し得る。一般に、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域において送られ、SC-FDMAでは時間領域において送られる。
本明細書の教示は、様々なワイヤード装置またはワイヤレス装置(たとえば、ノード)に組み込まれてもよい(たとえば、その装置内に実装されるか、またはその装置によって実行されてもよい)。いくつかの態様では、本明細書の教示に従って実装されるワイヤレスノードは、アクセスポイントまたはアクセス端末を備え得る。
アクセスポイント(「AP」)は、ノードB、無線ネットワークコントローラ(「RNC」)、発展型ノードB(eNB)、基地局コントローラ(「BSC」)、基地トランシーバ局(「BTS」)、基地局(「BS」)、トランシーバ機能(「TF」)、無線ルータ、無線トランシーバ、基本サービスセット(「BSS」)、拡張サービスセット(「ESS」)、無線基地局(「RBS」)、または何らかの他の用語を含むか、それらとして実装されるか、またはそれらとして知られている場合がある。
アクセス端末(「AT」)は、加入者局、加入者ユニット、移動局(MS)、リモート局、リモート端末、ユーザ端末(UT)、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器(UE)、ユーザ局、または何らかの他の用語を含むか、それらとして実装されるか、またはそれらとして知られている場合がある。いくつかの実装形態では、アクセス端末は、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(「SIP」)電話、ワイヤレスローカルループ(「WLL」)局、携帯情報端末(「PDA」)、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、局(「STA」)、またはワイヤレスモデムに接続された何らかの他の適切な処理デバイスを含み得る。したがって、本明細書で教示する1つまたは複数の態様は、電話(たとえば、セルラー電話またはスマートフォン)、コンピュータ(たとえば、ラップトップ)、タブレット、ポータブル通信デバイス、ポータブルコンピューティングデバイス(たとえば、携帯情報端末)、エンターテインメントデバイス(たとえば、音楽デバイスもしくはビデオデバイス、または衛星ラジオ)、全地球測位システム(GPS)デバイス、またはワイヤレス媒体もしくはワイヤード媒体を介して通信するように構成された任意の他の適切なデバイスに組み込まれ得る。いくつかの態様では、ノードはワイヤレスノードである。そのようなワイヤレスノードは、たとえば、ワイヤード通信リンクまたはワイヤレス通信リンクを介してネットワーク(たとえば、インターネットなどのワイドエリアネットワークまたはセルラーネットワーク)のための接続性またはネットワークへの接続性を提供し得る。
図1は、本開示の態様が実践され得る、アクセスポイントおよびユーザ端末を有する多元接続多入力多出力(MIMO)システム100を示す。たとえば、1つまたは複数のユーザ端末120は、本明細書で提供する技法を使用して能力を(たとえば、アクセスポイント110に)シグナリングし得る。
簡単にするために、図1には1つのアクセスポイント110が示されている。アクセスポイントは、ユーザ端末と通信する固定局でもよく、基地局または何らかの他の用語で呼ばれることもある。ユーザ端末は、固定でもモバイルでもよく、移動局、ワイヤレスノードまたは何らかの他の用語で呼ばれることもある。アクセスポイント110は、ダウンリンクおよびアップリンク上で任意の所与の瞬間において1つまたは複数のユーザ端末120と通信し得る。ダウンリンク(すなわち、順方向リンク)はアクセスポイントからユーザ端末への通信リンクであり、アップリンク(すなわち、逆方向リンク)はユーザ端末からアクセスポイントへの通信リンクである。ユーザ端末は、別のユーザ端末とピアツーピアで通信する場合もある。システムコントローラ130は、アクセスポイントに結合し、アクセスポイントの調整および制御を行う。
以下の開示の部分では、空間分割多元接続(SDMA)によって通信することが可能なユーザ端末120について説明するが、いくつかの態様では、ユーザ端末120は、SDMAをサポートしないいくつかのユーザ端末を含むこともある。したがって、そのような態様では、AP110は、SDMAユーザ端末と非SDMAユーザ端末の両方と通信するように構成され得る。この手法は、好都合なことに、より新しいSDMAユーザ端末が適宜導入されることを可能にしながら、より古いバージョンのユーザ端末(たとえば、「レガシー」局)が企業に配備されたままであることを可能にして、そのような端末の有効寿命を延長することができる。
アクセスポイント110およびユーザ端末120は、ダウンリンクおよびアップリンク上でのデータ送信のために複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを採用する。ダウンリンクMIMO送信では、アクセスポイント110のNap個のアンテナはMIMOの多入力(MI)部分を表し、K個のユーザ端末のセットはMIMOの多出力(MO)部分を表す。逆に、アップリンクMIMO送信では、K個のユーザ端末のセットはMI部分を表し、アクセスポイント110のNap個のアンテナはMO部分を表す。純粋なSDMAでは、K個のユーザ端末のためのデータシンボルストリームが、何らかの手段によって、コード、周波数または時間で多重化されない場合、Nap≧K≧1であることが望まれる。TDMA技法、CDMAを用いた異なるコードチャネル、OFDMを用いたサブバンドの独立セットなどを使用してデータシンボルストリームを多重化することができる場合、KはNapより大きくてもよい。選択された各ユーザ端末は、ユーザ固有のデータをアクセスポイントに送信し、および/または、ユーザ固有のデータをアクセスポイントから受信することができる。一般に、選択された各ユーザ端末は、1つまたは複数のアンテナ(すなわち、Nut≧1)を備え得る。K個の選択されたユーザ端末は、同じ数のアンテナまたは異なる数のアンテナを有することができる。
MIMOシステム100は、時分割複信(TDD)システムまたは周波数分割複信(FDD)システムであってもよい。TDDシステムの場合、ダウンリンクおよびアップリンクは、同じ周波数帯域を共有する。FDDシステムの場合、ダウンリンクおよびアップリンクは、異なる周波数帯域を使用する。MIMOシステム100は、送信のために単一のキャリアまたは複数のキャリアを利用する場合もある。各ユーザ端末は、(たとえば、コストを低減するために)単一のアンテナを備えるか、または(たとえば、追加コストをサポートすることができる場合)複数のアンテナを備える場合がある。システム100はまた、送信/受信を異なるタイムスロットに分割することによって、ユーザ端末120が同じ周波数チャネルを共有する場合、TDMAシステムであってもよく、各タイムスロットは、異なるユーザ端末120に割り当てられる。
図2は、図1を参照しながら上記で説明した、本明細書で説明する技法を実行することが可能なアクセスポイント110およびユーザ端末120の例であり得る、MIMOシステム100におけるアクセスポイント110ならびに2つのユーザ端末120mおよび120xのブロック図を示す。図2に示す様々なプロセッサは、本明細書で説明する様々な方法を実行する(または実行するようにデバイスに指示する)ように構成され得る。
アクセスポイント110は、Nt個のアンテナ224a〜224apを備える。ユーザ端末120mは、Nut,m個のアンテナ252ma〜252muを備え、ユーザ端末120xは、Nut,x個のアンテナ252xa〜252xuを備える。アクセスポイント110は、ダウンリンクでは送信エンティティであり、アップリンクでは受信エンティティである。各ユーザ端末120は、アップリンクでは送信エンティティであり、ダウンリンクでは受信エンティティである。本明細書で使用する「送信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを送信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスであり、「受信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを受信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスである。以下の説明では、下付き文字「dn」はダウンリンクを示し、下付き文字「up」はアップリンクを示す。SDMA送信では、アップリンク上でNup個のユーザ端末が同時に送信するが、ダウンリンク上でアクセスポイント110がNdn個のユーザ端末に同時に送信する。NupはNdnに等しくても等しくなくてもよく、NupおよびNdnは静的な値であってもよく、またはスケジューリング間隔ごとに変化する場合がある。アクセスポイントおよびユーザ端末において、ビームステアリングまたは何らかの他の空間処理技法が使用され得る。
アップリンク上では、アップリンク送信のために選択された各ユーザ端末120において、送信(TX)データプロセッサ288が、データソース286からトラフィックデータを受信し、コントローラ280から制御データを受信する。コントローラ280は、メモリ282と結合され得る。TXデータプロセッサ288は、ユーザ端末のための選択されたレートに関連するコーディングおよび変調方式に基づいて、ユーザ端末のためのトラフィックデータを処理(たとえば、符号化、インターリーブ、および変調)し、データシンボルストリームを与える。TX空間プロセッサ290は、データシンボルストリームに対して空間処理を実行し、Nut,m個の送信シンボルストリームをNut,m個のアンテナに与える。各送信機ユニット(TMTR)254は、アップリンク信号を生成するために、それぞれの送信シンボルストリームを受信し、処理(たとえば、アナログ変換、増幅、フィルタリング、および周波数アップコンバート)する。Nut,m個の送信機ユニット254は、Nut,m個のアンテナ252からアクセスポイントへの送信のために、Nut,m個のアップリンク信号を与える。
アップリンク上での同時送信のために、Nup個のユーザ端末がスケジュールされ得る。これらのユーザ端末の各々は、そのデータシンボルストリームに対して空間処理を実行し、アップリンク上で送信シンボルストリームのそのセットをアクセスポイントに送信する。
アクセスポイント110において、Nap個のアンテナ224a〜224apは、アップリンク上で送信するすべてのNup個のユーザ端末からアップリンク信号を受信する。各アンテナ224は、受信された信号をそれぞれの受信機ユニット(RCVR)222に与える。各受信機ユニット222は、送信機ユニット254によって実行された処理を補足する処理を実行し、受信シンボルストリームを与える。RX空間プロセッサ240は、Nap個の受信機ユニット222からのNap個の受信シンボルストリームに対して受信機空間処理を実行し、Nup個の復元されたアップリンクデータシンボルストリームを与える。受信機空間処理は、チャネル相関行列反転(CCMI)、最小平均2乗誤差(MMSE)、ソフト干渉消去(SIC)、または何らかの他の技法に従って実行される。復元された各アップリンクデータシンボルストリームは、それぞれのユーザ端末によって送信されたデータシンボルストリームの推定値である。RXデータプロセッサ242は、そのストリームのために使用されたレートに従って、復元された各アップリンクデータシンボルストリームを処理(たとえば、復調、デインターリーブ、および復号)して、復号されたデータを取得する。ユーザ端末ごとの復号されたデータは、記憶のためにデータシンク244に与えられ、および/または、さらなる処理のためにコントローラ230に与えられる場合がある。コントローラ230は、メモリ232と結合され得る。
ダウンリンク上では、アクセスポイント110において、TXデータプロセッサ210は、ダウンリンク送信のためにスケジュールされたNdn個のユーザ端末のためのデータソース208からのトラフィックデータと、コントローラ230からの制御データと、場合によってはスケジューラ234からの他のデータとを受信する。様々なタイプのデータは、異なるトランスポートチャネル上で送られる場合がある。TXデータプロセッサ210は、各ユーザ端末のために選択されたレートに基づいて、そのユーザ端末のトラフィックデータを処理(たとえば、符号化、インターリーブ、変調)する。TXデータプロセッサ210は、Ndn個のダウンリンクデータシンボルストリームをNdn個のユーザ端末に与える。TX空間プロセッサ220は、Ndn個のダウンリンクデータシンボルストリームに対して空間処理(本開示で説明するプリコーディングまたはビームフォーミングなど)を実行し、Nap個の送信シンボルストリームをNap個のアンテナに与える。各送信機ユニット222は、ダウンリンク信号を生成するために、それぞれの送信シンボルストリームを受信し、処理する。Nap個の送信機ユニット222は、Nap個のアンテナ224からユーザ端末への送信のために、Nap個のダウンリンク信号を与える。
各ユーザ端末120において、Nut,m個のアンテナ252は、アクセスポイント110からNap個のダウンリンク信号を受信する。各受信機ユニット254は、関連するアンテナ252からの受信された信号を処理し、受信シンボルストリームを与える。RX空間プロセッサ260は、Nut,m個の受信機ユニット254からのNut,m個の受信シンボルストリームに対して受信機空間処理を実行し、復元されたダウンリンクデータシンボルストリームをユーザ端末に与える。受信機空間処理は、CCMI、MMSEまたは何らかの他の技法に従って実行される。RXデータプロセッサ270は、復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを処理(たとえば、復調、デインターリーブ、および復号)して、ユーザ端末のための復号されたデータを取得する。ユーザ端末ごとの復号されたデータは、記憶のためにデータシンク272に与えられ、および/または、さらなる処理のためにコントローラ280に与えられる場合がある。
各ユーザ端末120において、チャネル推定器278は、ダウンリンクチャネル応答を推定し、チャネル利得推定値、SNR推定値、雑音分散などを含み得るダウンリンクチャネル推定値を与える。同様に、アクセスポイント110において、チャネル推定器228は、アップリンクチャネル応答を推定し、アップリンクチャネル推定値を与える。各ユーザ端末用のコントローラ280は、典型的には、ユーザ端末についての空間フィルタ行列を、そのユーザ端末についてのダウンリンクチャネル応答行列Hdn,mに基づいて導出する。コントローラ230は、アクセスポイントについての空間フィルタ行列を、実効アップリンクチャネル応答行列Hup,effに基づいて導出する。各ユーザ端末用のコントローラ280は、フィードバック情報(たとえば、ダウンリンクおよび/またはアップリンク固有ベクトル、固有値、SNR推定値など)をアクセスポイントに送ることができる。コントローラ230および280は、それぞれ、アクセスポイント110およびユーザ端末120における様々な処理ユニットの動作も制御する。
IEEE802.11adおよびmmWaveタイプのシステムなどのいくつかのシステムでは、あるデバイスは、受信アンテナがまだトレーニングされていない別のデバイスに到達するかまたは接続するために、「制御PHY」モードと呼ばれることがある高感度送信/受信モードを使用し得る。この高感度送信モードでは、送信デバイスは、基本制御情報、たとえば、ビームフォーミングトレーニング情報を通信するために、システム内で動作するデバイスの各々によってサポートされるより低いデータレートで物理レイヤ(PHY)フレームを送信し得る。
高感度送信/受信モードで動作する受信機は、「オムニ」モードで動作することができ、受信機のアンテナは、すべての方向からの信号を受信することができるように構成される。すなわち、ビームフォーミングトレーニングより前に、デバイスは、信号が受信され得る方向を知らない場合があり、したがって、すべての方向からの信号を受信するように構成され得る。いくつかのそのような受信機は、単一の受信チェーンを使用してもよく、または複数の受信チェーンを使用してもよい。一般に、受信チェーンは、1つまたは複数のアンテナを介して受信されるRF信号を処理および検出するために使用される構成要素のセットを指す。
単一の検出器を有する単一の受信チェーンをオムニ動作モードで使用するとき、デバイスのカバレージは、トレーニングされたリンクのリンクバジェットとは対照的に、受信チェーンの感度および特定のアンテナ構成によって決定され得る。したがって、制御PHY送信モードが低い送信レート、たとえば、23メガビット毎秒(mbps)を使用し得るにもかかわらず、いくつかの方向から受信された信号の劣悪な信号対雑音比(SNR)は、劣悪なカバレージをもたらし得る。
いくつかのデバイスは、オムニ指向的に信号を受信するように構成されたアンテナアレイにおいて複数のオムニ要素を含み得る。単一の検出器回路を有する単一の受信チェーンは、この構成に十分な感度を有しない場合がある。たとえば、単一の検出器回路を有する単一の受信チェーンの感度は、デバイスが制御PHYモードで動作するために必要とされ得る感度を15dB下回る場合がある。
図3は、単一の検出器を有するデバイス300の一例を示す。この例では、デバイス300は、各々が複数の方向のうちの1つの方向から信号を受信するように構成された、4つのアンテナ302A、302B、302C、302D(総称して302)を有する。アンテナ302の各々によって受信された信号は、それぞれの処理チェーン304A、304B、304C、および304D(総称して処理チェーン304)によって処理される。処理チェーン304の各々の出力は、単一の検出器308への単一の入力を生成するために、たとえば、混合器およびアナログデジタル変換器(ADC)を含み得る合成器回路306(たとえば、ウィルキンソン合成器)を介して合成され得る。検出器は、複数のアンテナ302のうちの1つによって、たとえば、複数の方向のうちの1つから受信され得る信号を検出するように構成される。検出器の出力に基づいて、処理システムは、フレーム410がアンテナ302のうちの少なくとも1つによって受信されたかどうかを判定し得る。一構成では、処理システムは、フレーム310がアンテナ302のうちの少なくとも1つによって受信されたかどうかを判定するために、検出器の出力をしきい値と比較し得る。
図3に示すこの構成では、複数のアンテナの各々からの雑音は、検出器308に入力される合成信号に加えられる。したがって、複数の処理チェーンの合成出力を受信する単一の検出器308を有することによって、検出器への入力の雑音フロアが(たとえば、6dBだけ)増加し、したがって、以下でより詳細に説明する図4のデバイス400と比較して、(たとえば、6dBだけ)カバレージが低減することになる。
たとえば、デバイスは、3つのアンテナアレイを含んでもよく、第1のアンテナアレイは垂直偏波に従って配向され、第2のアンテナアレイは水平偏波に従って配向され、第3のアンテナアレイは受信デバイスの側に従って配向される。しかしながら、上述のように、デバイスは、そのようなアレイのすべてに使用される単一の検出器を有する受信チェーンを有する場合があり、このことにより、受信された信号の方向を実際に検出することが困難になる可能性がある。しかしながら、受信デバイスに複数の検出器を含めることによって、デバイスの信号受信カバレージは、たとえば、複数のアンテナアレイによって与えられ得るアンテナ利得を利用することによって、増加し得る。一例として、上記で説明した同じ3アレイ構成を仮定すると、3つの異なる検出器は、アンテナアレイの各々によって受信された信号を検出するために使用され得る。この構成は、信号検出に必要とされる受信機感度を(たとえば、5dB)だけ減少させ、デバイスの受信カバレージを増大することができる。一構成では、デバイスの受信カバレージは、デバイスによって受信され得る信号の範囲であり得る。
本開示の態様は、同じ受信デバイス内で複数の受信チェーン/検出器を使用する技法および装置を提供する。一態様では、受信チェーンの各々のアンテナ利得を効果的に合成することによって、受信デバイスの信号受信感度を下げることができる。言い換えれば、デバイスは、単一の受信チェーン/検出器を利用するのではなく、複数の受信チェーン/検出器を利用することによって、受信ダイバーシティから恩恵を受けることができる。このようにして、本開示の態様は、複数の処理チェーンのうちの各々の処理チェーンのための指定の検出器を含めることによって、オムニモード信号受信のカバレージを改善するための技法および装置を提供する。
図4は、本開示のいくつかの態様による、各々が複数のアンテナアレイ402A、402B、402C、402D(総称して402)のうちのそれぞれのアンテナアレイによって受信された信号(たとえば、制御PHYプリアンブル)を検出するように構成された、複数の検出器406A、406B、406C、406D(総称して検出器406)を有するデバイス400のブロック図である。すなわち、複数のアンテナアレイ402のうちの少なくとも1つによって受信された信号は、それぞれの処理チェーン(たとえば、複数の処理チェーン404A、404B、404C、および404D(総称して処理チェーン404)のうちの1つ)を介して処理され、複数の検出器406のうちのそれぞれの検出器によって検出され得る。検出器406の出力が合成され得(たとえば、論理ゲート408を介した論理OR演算)、デバイスの処理システムは、フレーム410が受信されたかどうかを判定するために、合成された信号を使用し得る。たとえば、処理システムは、いつ論理ゲート408の出力が論理高を示すかを監視および判定し得る。この判定に基づいて、処理システムは、複数の検出器406のうちの1つがフレーム410を検出した、したがって、フレーム410が受信されたと判定することができる。
いくつかの態様では、検出器406の各々は、複数のアンテナアレイ402のうちの異なるアンテナアレイに結合され得る。他の態様では、検出器406の各々は、複数のアンテナアレイ402のうちの1つ内の異なるアンテナに結合され得る。いくつかの態様では、検出器406の各々は、合成器を介してそれぞれのアンテナアレイの複数のアンテナに結合されてもよく、各検出器には、異なる利得および/またはアンテナごとの位相を含む複数のアンテナの異なる組合せが与えられる。
アンテナアレイ402の各々に対して少なくとも1つの検出器を使用することによって、図3のデバイス300と比較して、各検出器の入力における雑音はより低い場合がある。さらに、アンテナアレイは受信方向においていかなる著しい重複も有しないことがあるので、各検出器によって受信された信号は、その他の検出器によって受信された信号に影響を及ぼさない場合がある。場合によっては、図3のデバイス300と比較して、カバレージの改善(たとえば、6dBの改善)は、図4に示す構成を使用して得られ得る。
本開示のいくつかの態様によれば、デバイス400の処理システムは、複数の検出器406の出力に基づいて、たとえばフレーム410を含む信号が別のデバイスによって送信された方向(たとえば、セクタ)を判定するように構成され得る。たとえば、検出器406Aによって信号がより強く検出される場合、処理システムは、検出された信号は検出器406Aに対応する方向(たとえば、セクタ)から受信されたと判定し得る。いくつかの態様では、デバイス400の処理システムは、複数の検出器406の出力に基づいて、たとえばフレーム410を含む信号の偏波を判定するように構成され得る。たとえば、複数の検出器406のうちの各検出器は、受信された信号の異なる偏波を検出するように構成され得る。したがって、垂直偏波を検出するように構成された検出器(たとえば、検出器406A)によって信号が検出される場合、処理システムは、受信された信号が垂直偏波で受信されたと判定し得る。いくつかの態様では、偏波は、たとえばフレーム410を含む信号を送信した装置とのさらなる通信用にアンテナを構成するために使用され得る。たとえば、処理システムは、判定された偏波に基づいて、他の装置との通信用の1つまたは複数の送信パラメータを調整し得る。いくつかの態様では、各検出器は、受信された信号のエネルギーレベルをしきい値と比較することによって、信号が受信されたかどうかを判定し得る。一構成では、受信された信号のエネルギーレベルは、基準信号受信電力(RSRP)または信号対干渉雑音比(SINR)によって測定され得る。
いくつかの態様では、デバイスは、判定された方向に基づいて、たとえばフレーム410を含む信号を送信した他のデバイスと通信するように構成され得る。たとえば、デバイスは、判定された方向における通信を改善するために、ビームフォーミングパラメータを更新し得る。たとえば、デバイスは、判定された方向に基づいて、複数のアンテナアレイ402のうちの少なくとも1つのビームフォーミング重みを調整することによって、送信アンテナおよび/または受信アンテナを構成することによって、信号送信および受信の指向性を制御し得る。
いくつかの態様では、検出器406の各々は、複数のRFモジュールのうちの1つの一部であり得る。そのような場合、デバイス400は、各々がアンテナアレイのうちの対応する1つによって受信された信号をベースバンド信号にダウンコンバートするように構成された、複数のRFモジュールを含み得る。
いくつかの態様では、検出器406の各々は、別のデバイスによって送信された特定のタイプの信号を検出するように構成され得る。たとえば、各検出器は、デバイス400によって知られているゴレイ系列(Golay sequence)を検出するように構成され得る。場合によっては、各検出器は、巡回反復信号(cyclic repetition signal)を検出するように構成され得る。
本明細書で説明するように、複数の検出器を利用することによって、本開示の態様は、受信された信号を検出すると、複数のアンテナアレイの利得が合成されることを可能にすることができ、このことは、感度を上げるのに役立つことができ、特定の方向を判定する精度を改善することができ、オムニ方向受信機の全体的な性能を改善することができる。
いくつかの態様では、検出器406の各々は、別個の無線周波数(RF)チップ上に位置してもよく、デバイス400の残り(たとえば、論理ゲート408および/または処理チェーン404)は、ベースバンドチップ上に位置してもよい。ベースバンドチップは、メモリと、1つまたは複数のプロセッサとを含み得る。たとえば、デバイス400は、1つのベースバンドチップと、4つのRFチップとを含み得る。4つのRFチップの各々は、検出器406のうちの対応する検出器を含み得る。
図5は、検出器500を含むRFチップの一例を示すブロック図である。一構成では、検出器500は、図4を参照しながら上記で説明した検出器406のうちの1つであり得る。本例では、検出器500は、ベースバンド復調器502と、アナログローパスフィルタ(LPF)504Aおよび504Bと、アナログハイパスフィルタ(HPF)506Aおよび506Bと、アナログデジタル変換器(ADC)508と、線形補間器510と、ローパスフィルタ512と、任意選択のデシメータ514と、位相シフト変調器516と、ゴレイ相関器518と、遅延線520と、フーリエ変換(FT)ユニット522と、検出論理回路524とを含み得る。
ベースバンド復調器502は、受信された信号(たとえば、プリアンブル)に基づいて同相(I)信号および直交位相(Q)信号を生成し得る。I信号は、アナログローパスフィルタ504Aおよびアナログハイパスフィルタ506Aを通過して、ADC508に到達し得る。Q信号は、アナログローパスフィルタ504Bおよびアナログハイパスフィルタ506Bを通過して、ADC508に到達し得る。
一構成では、ADC508は1ビットまたは2ビットADCであり得る。一構成では、検出器500は、ADCをクロック制御するためのクロックを含み得る。クロックは、検出器500の対応するアンテナによって受信された信号と非同期であってもよい。ADC508は、受信された信号の周波数に近づけるために、RF混合器によって使用されるキャリア周波数(Fc)を使用し得る。一構成では、キャリア周波数は、搬送波の周波数であり得る。たとえば、ADCクロックは、受信された信号の周波数に近づけるために、整数(たとえば、16)で除算されたキャリア周波数であり得る。いくつかの態様では、検出は、送信機と受信機との間の時間のずれを克服するために、2倍のサンプリングレートで動作し得る。
ADC508は、デジタル信号を線形補間器510に出力し得る。線形補間器510の出力は、ローパスフィルタ512を通過し、位相シフト変調器516に到達し得る。ローパスフィルタ512の出力は、位相シフト変調器516に到達する前に、任意選択のデシメータ514を通過し得る。
位相シフト変調器516の出力は、ゴレイ相関器518に送られ得る。ゴレイ相関器518の出力は、遅延線520を介してFTユニット522に到達し得る。検出論理回路524は、FTユニット522の出力を受信し、信号(たとえば、プリアンブル)が検出されたかどうかを判定するために出力をしきい値と比較し得る。
図6は、デバイスの検出フローの一例を示す図である。一構成では、デバイスは、図4を参照しながら上記で説明したデバイス400であり得る。この例では、デバイスは、複数のRFチップと、ベースバンドチップとを含み得る。各RFチップは、検出器を含み得る。処理システムは、たとえば、以下で説明するように、特定の短いインターフェースコマンドを使用することによって、検出器の挙動を制御し得る。
602において、ベースバンドチップは、信号を検出するためのすべてのRFチップ内の検出器を起動するために、コマンド(たとえば、RX-INA-ON)をすべてのRFチップに送り得る。604において、RFチップのうちの1つ内の検出器は、信号(たとえば、プリアンブル)を検出し得る。606において、信号を検出するRFチップは、信号の検出を示すために、検出宣言信号(たとえば、ina_r_sync信号)をベースバンドチップに送り得る。信号を検出するRFチップは、620の間、アナログ受信モードのままであってもよい。608において、ベースバンドチップは、信号を受信しないRFチップの電源を切断するために、電源切断コマンド(たとえば、スタンバイ電源切断コマンド、ディープ電源切断コマンド)を、信号を受信しないRFチップに送り得る。610において、ベースバンドチップは、信号を受信しないRFチップの接続を断つことができる。612において、デバイスは、信号を受信し得る。一構成では、ベースバンドチップは、すでに進行中の検出の受信に干渉し得るデバイスによるいかなる通信(たとえば、送信、受信、シグナリングなど)も停止し得る。614において、デバイスは、信号に関連付けられたフレームを受信し得る。614においてフレームが受信された後、602〜614において実行された動作が繰り返され得る。
いくつかの態様では、デバイスの合成論理は、複数の検出を取ることであって、複数の検出のうちの各検出が、複数のRFチップ内の複数の検出器のうちの対応する検出器からのものである、ことと、信号を検出する1つの検出器を選択することとが可能であってもよい。いくつかの態様では、単一のRFチップだけを通電し、信号をベースバンドチップに送ることを可能にしてもよい。いくつかの態様では、RFベースバンドケーブルを介したシグナリングは、ベースバンドチップにシグナリングされるべき検出を考慮に入れて、信号の復号を可能にするために、低レイテンシである必要があり得る。信号を受信しないRFチップの電源を切断し、信号を受信しないRFチップからベースバンドチップを切り離すことによって、デバイスは、複数の検出が同時にまたは短い時間フレーム(たとえば、1ピコ秒未満)内で生じているときに競合解消を保証することが可能であり得る。
図7は、複数の検出器を使用して信号を検出するように構成されたワイヤレスデバイス702の例示的な機能ブロック図を示す。一構成では、各検出器は、対応する方向からの信号を探していることがある。ワイヤレスデバイス702は、本明細書で説明する様々な方法を実行するように構成され得るデバイスの一例である。たとえば、ワイヤレスデバイス702は、AP110および/またはユーザ端末120であり得る。
ワイヤレスデバイス702は、ワイヤレスデバイス702の動作を制御するプロセッサ704を含み得る。プロセッサ704は、中央処理装置(CPU)と呼ばれることもある。読取り専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含み得るメモリ706は、命令およびデータをプロセッサ704に提供し得る。メモリ706の一部分は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含むこともある。プロセッサ704は、通常、メモリ706内に記憶されたプログラム命令に基づいて、論理演算および算術演算を実行する。メモリ706内の命令は、本明細書で説明する方法を実装するように(たとえば、プロセッサ704によって)実行可能であり得る。
ワイヤレスデバイス702は、ハウジング708を含むこともあり、ワイヤレスデバイス702は、ワイヤレスデバイス702とリモートデバイスとの間のデータの送信および受信を可能にするために送信機710および受信機712を含み得る。送信機710および受信機712を組み合わせてトランシーバ714にすることができる。単一の送信アンテナまたは複数の送信アンテナ716が、ハウジング708に取り付けられ、トランシーバ714に電気的に結合されてもよい。ワイヤレスデバイス702は、複数の送信機、複数の受信機、および/または複数のトランシーバを含むこともある。
ワイヤレスデバイス702は、トランシーバ714または受信機712によって受信された信号のレベルを検出および定量化しようとして使用され得る複数の信号検出器718を含むこともある。複数の信号検出器718は、そのような信号を、総エネルギー、シンボルごとのサブキャリア当たりのエネルギー、電力スペクトル密度、および他の信号として検出し得る。信号検出器718は、ワイヤレスデバイス702の性能を高めるために、周波数、利得、SNR、IQ信号の不整合、または位相のうちの少なくとも1つを推定するように構成され得る。推定結果は、検出構成要素724に送られ得る。
ワイヤレスデバイス702は、信号を処理する際に使用するためのデジタル信号プロセッサ(DSP)720を含むこともある。DSP720は、送信のためのパケットを生成するように構成され得る。いくつかの態様では、パケットはPPDUを備え得る。
ワイヤレスデバイス702の様々な構成要素は、バスシステム722によって通信可能に結合されてもよく、バスシステム722は、データバスに加えて、電力バス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含み得る。一構成では、ワイヤレスデバイス702がデータチャネル上でデータを送信するように構成されたAPまたはSTAとして実装されるとき、ワイヤレスデバイス702は、検出構成要素724を含み得る。検出構成要素724は、複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するように構成され得る。検出構成要素724は、複数の検出器からの出力を合成するように構成され得る。検出構成要素724は、検出器のうちの多くても1つが検出宣言を処理システムに一度に出力することを可能にするように構成され得る。検出構成要素724は、対応するアンテナからの信号を検出しない検出器の各々に電源切断コマンドを送るように構成され得る。検出構成要素724は、対応するアンテナからの信号を検出しない検出器の各々の接続を断つように構成され得る。検出構成要素724は、検出された信号の受信に干渉し得るワイヤレスデバイス702によるいかなる通信(たとえば、送信、受信、シグナリングなど)も停止するように構成され得る。
一般に、APおよびSTAは、同様の(たとえば、対称的なまたは相補的な)動作を実行し得る。したがって、本明細書で説明する技法の多くでは、APまたはSTAは、同様の動作を実行し得る。したがって、以下の説明では、動作がAPまたはSTAのいずれかによって実行され得ることを反映するために「AP/STA」と呼ぶことがある。しかしながら、「AP」または「STA」のみが使用される場合でも、それは対応する動作または機構がそのタイプのデバイスに限定されることを意味しないことを理解されたい。
図8は、複数の検出器を使用して信号を検出する例示的な方法800のフローチャートである。方法800は、装置(たとえば、AP110、ユーザ端末120、デバイス400、またはワイヤレスデバイス702)を使用して実行され得る。方法800について、図7のワイヤレスデバイス702の要素に関して以下で説明するが、本明細書で説明するステップのうちの1つまたは複数を実装するために、他の構成要素が使用されてもよい。点線によって示されるブロックは、任意選択の動作を表し得る。
ブロック802において、装置は、複数の検出器を介して信号を検出し得る。複数の検出器のうちの各検出器は、(たとえば、フレームの内容ではなく、フレームの存在を検出することによって)複数のアンテナのうちの対応する1つによって受信された信号を検出し得る。一構成では、複数の検出器は、図4に関して上記で説明した検出器406であり得る。一構成では、複数のアンテナは、図4に関して上記で説明したアンテナアレイ402であり得る。
ブロック804において、装置は、複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出することができる。一構成では、リモート装置を検出するために、装置は、複数の検出器のうちの各検出器からの出力を合成することができる。一構成では、複数の検出器のうちの各検出器の出力を合成するために、装置は、複数の検出器のうちの多くても1つが検出宣言を(たとえば、装置のベースバンドチップに位置する)処理システムに一度に出力することを可能にし得る。一構成では、リモート装置を検出するために、処理システムは、複数のアンテナのうちの対応する1つからの信号を検出しない複数の検出器のうちの各検出器に電源切断コマンドを送ることができる。一構成では、リモート装置を検出するために、処理システムは、複数のアンテナのうちの対応する1つからの信号を検出しない複数の検出器の各々の接続を断つことができる。一構成では、リモート装置を検出するために、処理システムは、検出された信号の受信に干渉し得る装置によるいかなる通信(たとえば、送信、受信、シグナリングなど)も停止することができる。一構成では、リモート装置を検出するために、処理システムは、装置の性能を高めるために、周波数、利得、SNR、IQ信号の不整合、または位相のうちの少なくとも1つを推定することができる。一構成では、推定結果は、処理システムに転送され得る。一構成では、処理システムは、複数の検出器によって検出されたフレームの内容を検出するように構成され得る。
装置は、複数の検出器を介して信号を検出するための第1の手段を含み得る。一構成では、複数の検出器を介して信号を検出するための第1の手段は、図8の802を参照しながら上記で説明した動作を実行し得る。一構成では、複数の検出器を介して信号を検出するための第1の手段は、検出器406、検出器500、アンテナアレイ402、トランシーバ714、複数の送信アンテナ716、または複数の信号検出器718であり得る。一構成では、信号を検出するための第1の手段は、装置の性能を高めるために、周波数、利得、SNR、IQ信号の不整合、または位相のうちの少なくとも1つを推定するように構成され得る。
装置は、複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するための第2の手段を含み得る。一構成では、複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するための第2の手段は、図8の804を参照しながら上記で説明した動作を実行し得る。一構成では、複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するための第2の手段は、図2に示すアクセスポイント110のRXデータプロセッサ242、TXデータプロセッサ210などの1つもしくは複数のプロセッサ、および/またはコントローラ230を含み得る処理システムを備え得る。一構成では、処理システムは、論理ゲート408、検出構成要素724、またはプロセッサ704を備え得る。
一構成では、リモート装置を検出するための第2の手段は、複数の検出器からの出力を合成するように構成され得る。一構成では、リモート装置を検出するための第2の手段は、多くても1つの検出器が検出宣言を処理システムに一度に出力することを可能にするようにさらに構成され得る。一構成では、リモート装置を検出するための第2の手段は、複数のアンテナのうちの対応する1つからの信号を検出しない複数の検出器の各々に電源切断コマンドを送るように構成され得る。一構成では、リモート装置を検出するための第2の手段は、複数のアンテナのうちの対応する1つからの信号を検出しない複数の検出器の各々の切断を断つように構成され得る。一構成では、リモート装置を検出するための第2の手段は、検出された信号の受信に干渉し得る装置によるいかなる通信(たとえば、送信、受信、シグナリングなど)も停止するように構成され得る。
上記で説明した方法の様々な動作は、動作を実行することが可能な任意の適切な手段によって実行され得る。手段は、限定はしないが、回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、またはプロセッサを含む、様々なハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素および/またはモジュールを含み得る。一般に、図に示す任意の動作は、その動作を実行することが可能な対応する機能的手段によって実行され得る。
本明細書で使用する「判定すること(determining)」という用語は、多種多様なアクションを包含する。たとえば、「判定すること」は、算出すること、計算すること、処理すること、導出すること、調査すること、ルックアップすること(たとえば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造内でルックアップすること)、確認することなどを含み得る。また、「判定すること」は、受信すること(たとえば、情報を受信すること)、アクセスすること(たとえば、メモリ内のデータにアクセスすること)などを含み得る。また、「判定すること」は、解決すること、選択すること、選ぶこと、確立することなどを含み得る。
本明細書で使用する受信機という用語は、(たとえば、RFフロントエンドの)RF受信機、または(たとえば、バスを介して)RFフロントエンドによって処理される構造を受信するための(たとえば、プロセッサの)インターフェースを指す場合がある。同様に、送信機という用語は、RFフロントエンドのRF送信機、または(たとえば、バスを介して)送信のためにRFフロントエンドに構造を出力するための(たとえば、プロセッサの)インターフェースを指す場合がある。
本明細書で使用する項目のリスト「のうちの少なくとも1つ」に言及する句は、単一のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、a-a、b-b、c-c、a-b、a-c、b-c、およびa-b-cを包含するものとする。
本開示に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュールおよび回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ信号(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス(PLD)、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。
本開示に関して説明する方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはその2つの組合せにおいて具現化され得る。ソフトウェアモジュールは、当技術分野で知られている任意の形態の記憶媒体内に存在し得る。使用され得る記憶媒体のいくつかの例としては、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROMなどがある。ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または多くの命令を備えてもよく、いくつかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラム間で、および複数の記憶媒体にわたって分散されてもよい。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合され得る。代替として、記憶媒体はプロセッサと一体であってもよい。
本明細書で開示する方法は、説明する方法を実現するための1つまたは複数のブロックまたはアクションを備える。方法ブロックおよび/または方法アクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに入れ替えられてもよい。言い換えれば、ブロックまたはアクションの特定の順序が指定されない限り、特定のブロックおよび/またはアクションの順序および/または使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく変更されてもよい。
説明する機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せにおいて実装され得る。ハードウェアにおいて実装される場合、例示的なハードウェア構成は、ワイヤレスノード内の処理システムを備えてもよい。処理システムは、バスアーキテクチャを用いて実装され得る。バスは、処理システムの特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バスは、プロセッサ、機械可読媒体、およびバスインターフェースを含む様々な回路を互いにリンクさせることができる。バスインターフェースは、とりわけ、バスを介してネットワークアダプタを処理システムに接続するために使用され得る。ネットワークアダプタは、PHYレイヤの信号処理機能を実装するために使用され得る。ユーザ端末120(図1参照)の場合、ユーザインターフェース(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、マウス、ジョイスティックなど)もバスに接続され得る。バスは、タイミングソース、周辺装置、電圧調整器、電力管理回路などの様々な他の回路をリンクさせることもできるが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがって、これ以上は説明しない。
プロセッサは、バスを管理することと、機械可読媒体上に記憶されたソフトウェアの実行を含む一般的な処理とを担うことができる。プロセッサは、1つまたは複数の汎用および/または専用プロセッサを用いて実装され得る。例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、DSPプロセッサ、およびソフトウェアを実行することができる他の回路がある。ソフトウェアは、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、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、または他の名称で呼ばれるかにかかわらず、命令、データ、またはそれらの任意の組合せを意味するように広く解釈されるべきである。機械可読媒体は、例として、RAM(ランダムアクセスメモリ)、フラッシュメモリ、ROM(読取り専用メモリ)、PROM(プログラマブル読取り専用メモリ)、EPROM(消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、EEPROM(電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、もしくは任意の他の適切な記憶媒体、またはそれらの任意の組合せを含み得る。機械可読媒体は、コンピュータプログラム製品において具現化され得る。コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を備え得る。
ハードウェア実装形態では、機械可読媒体は、プロセッサとは別個の処理システムの一部であってもよい。しかしながら、当業者が容易に諒解するように、機械可読媒体またはその任意の部分は、処理システムの外部にあってもよい。例として、機械可読媒体は、伝送線路、データによって変調された搬送波、および/またはワイヤレスノードとは別個のコンピュータ製品を含んでもよく、それらのすべてが、バスインターフェースを介してプロセッサによってアクセスされ得る。代替または追加として、機械可読媒体またはその任意の部分は、キャッシュおよび/または汎用レジスタファイルなどと同様にプロセッサに統合されてもよい。
処理システムは、すべてが外部バスアーキテクチャを介して他のサポート回路と互いにリンクされる、プロセッサ機能を提供する1つまたは複数のマイクロプロセッサと、機械可読媒体の少なくとも一部分を提供する外部メモリとを有する汎用処理システムとして構成され得る。代替的に、処理システムは、プロセッサを有するASIC(特定用途向け集積回路)と、バスインターフェースと、ユーザインターフェース(アクセス端末の場合)と、サポート回路と、単一のチップに統合された機械可読媒体の少なくとも一部分とを用いて、あるいは1つまたは複数のFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、PLD(プログラマブル論理デバイス)、コントローラ、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア構成要素、もしくは任意の他の適切な回路、または本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行することができる回路の任意の組合せを用いて実装され得る。当業者は、特定の適用例および全体的なシステムに課される全体的な設計制約に応じて処理システムについて説明した機能を最良に実装する方法を認識するであろう。
機械可読媒体は、いくつかのソフトウェアモジュールを備え得る。ソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行されると、処理システムに様々な機能を実行させる命令を含む。ソフトウェアモジュールは、送信モジュールおよび受信モジュールを含み得る。各ソフトウェアモジュールは、単一の記憶デバイス内に存在してもよく、または複数の記憶デバイスにわたって分散されてもよい。例として、ソフトウェアモジュールは、トリガイベントが発生したときに、ハードドライブからRAMにロードされ得る。ソフトウェアモジュールの実行中に、プロセッサは、アクセス速度を高めるために、命令のうちのいくつかをキャッシュにロードし得る。次いで、1つまたは複数のキャッシュラインは、プロセッサによる実行のために汎用レジスタファイルにロードされ得る。以下でソフトウェアモジュールの機能に言及する場合、そのような機能は、そのソフトウェアモジュールからの命令を実行するときにプロセッサによって実装されることが理解されよう。
ソフトウェアにおいて実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、またはコンピュータ可読媒体を介して送信されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線(IR)、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピーディスク(disk)、およびBlu-ray(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。したがって、いくつかの態様では、コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、有形媒体)を備え得る。加えて、他の態様では、コンピュータ可読媒体は、一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、信号)を備え得る。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
したがって、いくつかの態様は、本明細書で提示する動作を実行するためのコンピュータプログラム製品を備え得る。たとえば、そのようなコンピュータプログラム製品は、本明細書で説明する動作を実行するように1つまたは複数のプロセッサによって実行可能である命令がその上に記憶された(および/または符号化された)コンピュータ可読媒体を備え得る。いくつかの態様では、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を含み得る。
さらに、本明細書で説明する方法および技法を実行するためのモジュールおよび/または他の適切な手段は、適用可能な場合、ユーザ端末および/または基地局によってダウンロードおよび/または他の方法で取得され得ることを諒解されたい。たとえば、そのようなデバイスは、本明細書で説明する方法を実行するための手段の転送を容易にするために、サーバに結合され得る。代替的に、本明細書で説明する様々な方法は、ユーザ端末および/または基地局が記憶手段(たとえば、RAM、ROM、コンパクトディスク(CD)またはフロッピーディスクなどの物理的記憶媒体など)をデバイスに結合または提供すると様々な方法を取得することができるように、記憶手段を介して提供され得る。さらに、本明細書で説明する方法および技法をデバイスに提供するための任意の他の適切な技法が利用され得る。
特許請求の範囲は、上記で示した厳密な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。特許請求の範囲から逸脱することなく、上記で説明した方法および装置の構成、動作および詳細において、様々な修正、変更および変形が行われ得る。
100 多元接続多入力多出力(MIMO)システム、MIMOシステム
110 アクセスポイント、AP
120 ユーザ端末
120m ユーザ端末
120x ユーザ端末
230 コントローラ
232 メモリ
272 データシンク
280 コントローラ
282 メモリ
302 アンテナ
310 フレーム
400 デバイス
402 アンテナアレイ
404、404A、404B、404C、404D 処理チェーン
406 検出器
408 論理ゲート
500 検出器
502 ベースバンド復調器
504A、504B アナログローパスフィルタ(LPF)、アナログローパスフィルタ
506A、506B アナログハイパスフィルタ(HPF)、アナログハイパスフィルタ
508 アナログデジタル変換器(ADC)、ADC
510 線形補間器
512 ローパスフィルタ
514 デシメータ
516 位相シフト変調器
518 ゴレイ相関器
520 遅延線
522 フーリエ変換(FT)ユニット、FTユニット
524 検出論理回路
702 ワイヤレスデバイス
704 プロセッサ
706 メモリ
708 ハウジング
710 送信機
712 受信機
714 トランシーバ
716 送信アンテナ
718 信号検出器
720 デジタル信号プロセッサ(DSP)、DSP
722 バスシステム
724 検出構成要素
800 方法

Claims (29)

  1. ワイヤレス通信のための装置であって、
    複数の検出器であって、各々が複数のアンテナのうちの対応する1つによって受信された信号を検出するように構成された、複数の検出器と、
    前記複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するように構成された処理システムと
    を備える装置。
  2. 前記複数の検出器の各々が、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つから受信された前記信号を処理するための1ビットまたは2ビットアナログデジタル変換器(ADC)を備え、前記複数の検出器の前記各々が、前記ADCをクロック制御するためのADCクロックを備え、前記ADCクロックが、整数で除算されたキャリア周波数である周波数を有する、請求項1に記載の装置。
  3. 前記処理システムが、コマンドのセットを使用することによって前記複数の検出器のうちの1つまたは複数の挙動を制御する、請求項1に記載の装置。
  4. 前記処理システムが、前記複数の検出器の前記出力に結合された論理ORゲートを備える、請求項1に記載の装置。
  5. 前記処理システムが、前記複数の検出器のうちの多くても1つが検出宣言を前記処理システムに一度に出力することを可能にするようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  6. 前記処理システムが、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つからの前記信号を検出しない前記複数の検出器の各々に電源切断コマンドを送るようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  7. 前記処理システムが、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つからの前記信号を検出しない前記複数の検出器の各々の接続を断つようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  8. 前記処理システムが、前記検出された信号の受信に干渉する前記装置によるいかなる通信も停止するようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  9. 前記複数の検出器の各々が、周波数、利得、信号対雑音比(SNR)、同相(I)信号と直交位相(Q)信号の不整合、または位相のうちの少なくとも1つを推定するようにさらに構成され、さらに、前記処理システムが、前記推定に基づいて前記装置を較正するように構成される、請求項1に記載の装置。
  10. 装置のワイヤレス通信の方法であって、
    複数の検出器を介して信号を検出するステップであって、前記複数の検出器の各々が、複数のアンテナのうちの対応する1つによって受信された信号を検出する、ステップと、
    前記複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するステップと
    を備える方法。
  11. 前記複数の検出器の各々が、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つから受信された前記信号を処理するための1ビットまたは2ビットアナログデジタル変換器(ADC)を備え、前記複数の検出器の前記各々が、前記ADCをクロック制御するためのADCクロックを備え、前記ADCクロックが、整数で除算されたキャリア周波数である周波数を有する、請求項10に記載の方法。
  12. コマンドのセットを使用することによって前記複数の検出器のうちの1つまたは複数の挙動を制御するステップをさらに備える、請求項10に記載の方法。
  13. 前記リモート装置を前記検出するステップが、前記複数の検出器からの前記出力を合成するステップを備える、請求項10に記載の方法。
  14. 前記リモート装置を前記検出するステップが、前記複数の検出器のうちの多くても1つが検出宣言を一度に出力することを可能にするステップを備える、請求項10に記載の方法。
  15. 前記リモート装置を前記検出するステップが、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つからの前記信号を検出しない前記複数の検出器の各々に電源切断コマンドを送るステップを備える、請求項10に記載の方法。
  16. 前記リモート装置を前記検出するステップが、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つからの前記信号を検出しない前記複数の検出器の各々の接続を断つステップを備える、請求項10に記載の方法。
  17. 前記リモート装置を前記検出するステップが、前記検出された信号の受信に干渉するいかなる通信も停止するステップを備える、請求項10に記載の方法。
  18. 前記信号を前記検出するステップが、周波数、利得、信号対雑音比(SNR)、同相(I)信号と直交位相(Q)信号の不整合、または位相のうちの少なくとも1つを推定するステップを備え、さらに、前記リモート装置を前記検出するステップが、前記推定に基づいて前記装置を較正するステップを備える、請求項10に記載の方法。
  19. ワイヤレス通信のための装置であって、
    複数の検出器を介して信号を検出するための第1の手段であって、前記複数の検出器の各々が、複数のアンテナのうちの対応する1つによって受信された信号を検出する、第1の手段と、
    前記複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するための第2の手段と
    を備える装置。
  20. 前記複数の検出器の各々が、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つから受信された前記信号を処理するための1ビットまたは2ビットアナログデジタル変換器(ADC)を備え、前記複数の検出器の前記各々が、前記ADCをクロック制御するためのADCクロックを備え、前記ADCクロックが、整数で除算されたキャリア周波数である周波数を有する、請求項19に記載の装置。
  21. 前記リモート装置を検出するための前記第2の手段が、コマンドのセットを使用することによって前記複数の検出器のうちの1つまたは複数の挙動を制御する、請求項19に記載の装置。
  22. 前記リモート装置を検出するための前記第2の手段が、前記複数の検出器からの前記出力を合成するように構成される、請求項19に記載の装置。
  23. 前記リモート装置を検出するための前記第2の手段が、前記複数の検出器のうちの多くても1つが検出宣言を処理システムに一度に出力することを可能にするように構成される、請求項19に記載の装置。
  24. 前記リモート装置を検出するための前記第2の手段が、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つからの前記信号を検出しない前記複数の検出器の各々に電源切断コマンドを送るように構成される、請求項19に記載の装置。
  25. 前記リモート装置を検出するための前記第2の手段が、前記複数のアンテナのうちの前記対応する1つからの前記信号を検出しない前記複数の検出器の各々の接続を断つように構成される、請求項19に記載の装置。
  26. 前記リモート装置を検出するための前記第2の手段が、前記検出された信号の受信に干渉する前記装置によるいかなる通信も停止するように構成される、請求項19に記載の装置。
  27. 前記信号を検出するための前記第1の手段が、周波数、利得、信号対雑音比(SNR)、同相(I)信号と直交位相(Q)信号の不整合、または位相のうちの少なくとも1つを推定するように構成され、さらに、前記リモート装置を検出するための前記第2の手段が、前記推定に基づいて前記装置を較正するように構成される、請求項19に記載の装置。
  28. コンピュータ実行可能コードを記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、
    複数の検出器を介して信号を検出することであって、前記複数の検出器の各々が、複数のアンテナのうちの対応する1つによって受信された信号を検出する、検出することと、
    前記複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出することと
    を行うためのコードを備えるコンピュータ可読記憶媒体。
  29. ワイヤレス通信のためのアクセスポイント(AP)であって、
    複数のアンテナと、
    複数の検出器であって、各々が前記複数のアンテナのうちの対応する1つによって受信された信号を検出するように構成された、複数の検出器と、
    前記複数の検出器からの出力に基づいてリモート装置を検出するように構成された処理システムと
    を備えるアクセスポイント(AP)。
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