JP5043370B2

JP5043370B2 - 無線通信における増大データ速度送信および受信方法、送信機および受信機

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Publication number: JP5043370B2
Application number: JP2006160887A
Authority: JP
Inventors: ワードジラードー，ジュニアジェイムス; アーサーウォレスブラッドリー; アランアーデマクリス
Original assignee: ビクシズシステムズインコーポレイティド
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2026-06-09
Also published as: CN1878161A; JP2006345535A; EP1732237A3; US7610017B2; EP1732237B1; EP1732237A2; US20060281487A1

Description

本発明は、概して無線通信システムに関し、より詳細には、かかる無線通信システムにおける増大されたデータ速度に関する。

無線通信システムが、無線通信インフラストラクチャ装置（例えば、基地局、アクセス・ポイント、システム・コントローラ、ワイド・エリア・ネットワーク・インタフェース、ローカル・エリア・ネットワーク・インタフェース等）によりサポートされる無線通信チャネルを介して通信する複数の無線通信デバイスを有することは一般に知られている。パーソナル・ディジタル・アシスタント、パーソナルコンピュータ、ラップトップ等に接続された無線機、携帯電話または端末機器であり得る各々の無線通信デバイスは、無線送信機および無線受信機を含む。この無線送信機は、ベースバンド・プロセッサ、一つ以上の中間周波数段、フィルタ、および、アンテナに接続された電力増幅器を含む。上記ベースバンド・プロセッサは、IEEE802.11a、IEEE802.11b、Bluetooth（登録商標）、移動通信用グローバル・システム（GSM）、アドバンスド・移動電話サービス（AMPS）等の無線通信規格に従って符号化および／または変調を行うことでベースバンド信号を生成する。上記一つ以上の中間周波数段は、上記ベースバンド信号を一つ以上の局部発振と混合することで無線周波信号を生成する。上記フィルタは、上記無線周波信号に対しフィルタリングを行うことで不要な周波数成分を除去すると共に、上記電力増幅器は、上記アンテナを介した送信に先行して、上記フィルタリングが行われた無線周波信号を増幅する。

無線受信機が、低ノイズの増幅器、一つ以上の中間周波数段、フィルタ、および、受信機ベースバンド・プロセッサを含むことは一般に知られている。上記低ノイズ増幅器は、アンテナを介して受信した無線周波（RF）信号を増幅すると共に、増幅されたRF信号を上記一つ以上の中間周波数段に対して供給する。上記一つ以上の中間周波数段は、増幅済みRF信号を一つ以上の局部発振と混合することで、受信ベースバンド信号を生成する。上記受信機ベースバンド・プロセッサは、特定の無線通信規格に従って上記ベースバンド信号を復号化および／または復調することで、当該ベースバンド信号からデータを再現する。

規格化無線通信の一つの利点は、無線通信デバイスが異なる製造業者により製造されながらも信頼性の高いサービスを提供し得ることである。しかしながら、規格化無線通信の不都合な点は、チャネル使用法、データ速度、変調方式等が規格により左右されることである。それゆえに、設計態様の選択肢としては、規格に準拠すると共に当該規格のパラメータ内で動作するか、または、所望のパラメータで動作して規格には準拠しないことである。規格に準拠しない動作の問題は、無線通信に対する周波数スペクトルが規格準拠の通信システムと共有された場合には干渉が生じ、この結果として、規格準拠および非準拠の双方のシステムに対して性能が低下することである。

IEEE802.11aに対する規格化データ速度より大きなデータ速度を達成する一つの試みは、2004年3月に「スーパーＧ、無線性能の最大化（Super G, Maximizing Wireless Performance）」と称されたアテロス白書（Atheros white paper）において開示された如く、アテロスにより開発されたターボ・モードである。しかしながら、この方法は、規格化されたIEEE802.11aの通信と干渉を引き起こし得る。

それゆえに、規格互換性を維持しながらも規格外の特徴を達成する方法および装置に対する要望が存在する。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、規格に準拠しない状態でデータの送受信を行う場合でも、規格化されたデータ通信と干渉を引き起こさずに規格互換性を維持することが可能な、無線通信において増大データ速度送信を行う方法、高いデータ速度の無線通信送信を受信する方法、送信機、および受信機を提供することを目的とするものである。

上記問題点を解決するために、本発明に係る無線通信において増大データ速度送信を行う方法は、媒体アクセス制御（MAC）レベルにて、複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度にてデータを処理してMAC処理済みデータを生成するステップと、上記MAC処理済みデータを処理してベースバンドにおける複数の信号またはベースバンドの近傍における複数の信号を生成するステップであって、上記複数の信号の個数は整数の倍数に対応するというステップと、上記複数の信号の各々を複数のRF信号へと変換するステップと、上記無線通信規格データ速度に従って、上記複数のRF信号を複数のRFチャネル上で送信するステップとを有する。

また一方で、本発明に係る高いデータ速度の無線通信送信を受信する方法は、複数のRFチャネル上で無線通信規格データ速度に従って複数のRF信号を受信するステップと、上記複数のRF信号の各々を複数の信号へと変換するステップと、ベースバンドにおける上記複数の信号またはベースバンドの近傍における上記複数の信号を処理してMAC処理済みデータを生成するステップであって、上記複数の信号の個数は整数の倍数に対応するというステップと、上記MAC処理済みデータを複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度にて処理して復元データを生成するステップとを有する。

また一方で、本発明に係る送信機は、増大データ速度にて無線通信送信を行い得る送信機であって、MACレベルにて、複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度にてデータを処理してMAC処理済みデータを生成すべく作用的に接続された（operably coupled）MACモジュールと、上記MAC処理済みデータを処理してベースバンドにおける複数の信号またはベースバンドの近傍における複数の信号を生成すべく作用的に接続されたベースバンド処理モジュールであって、上記複数の信号の個数は整数の倍数に対応するというベースバンド処理モジュールと、上記複数の信号の各々を複数のRF信号へと変換すべく作用的に接続され、かつ、上記無線通信規格データ速度に従って上記複数のRF信号を複数のRFチャネル上で送信すべく作用的に接続された無線周波送信モジュールとを備える。

また一方で、本発明に係る受信機は、高いデータ速度の無線通信送信を受信し得る受信機であって、複数のRF信号を複数の信号へと変換すべく作用的に接続されたRF受信モジュールであって、上記複数のRF信号は複数のRFチャネルを介して受信され、上記複数の信号の各々は、少なくとも一つの無線通信規格データ速度に従うデータ速度を有するというRF受信モジュールと、ベースバンドにおける上記複数の信号またはベースバンドの近傍における上記複数の信号を処理してMAC処理済みデータを生成すべく作用的に接続されたベースバンド処理モジュールと、上記少なくとも一つの無線通信規格データ速度を複数個組み合わせた速度にて上記MAC処理済みデータを処理して復元データを生成すべく作用的に接続されたMAC処理モジュールとを備える。

図１は、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、Bluetooth（登録商標）等の規格化無線通信に対して割り当てられた周波数スペクトル内とされ得る複数の無線通信チャネル（CH.A〜CH.n）の一つ以上を介して通信を行う送受信機10および12の概略的ブロック図である。例えば、送受信機10および12は、一つ以上の無線通信規格に従って一つのチャネル（例えば、CH.A）を介して通信中とされ得る。代替例として、上記の各送受信機は２つのチャネル（例えば、CH.AおよびCH.B）またはそれ以上のチャネルを介して通信中とされ得る。この例において、上記チャネルは規格化無線通信の周波数スペクトル内であることから、送受信機10および12は、当該送受信機10および12の有効範囲内の規格準拠送受信機が無線通信を認識すると共に当該無線通信が終了するのを待機することで干渉送信を回避し得る如く、複数チャネルの無線通信を処理する。

一つ以上のチャネル通信を促進すべく送受信機10および12の各々は、MAC（媒体アクセス制御）モジュール22、24、BB（ベースバンド）モジュール18、20、および、複数のアンテナに作用的に接続されたRF（無線周波）モジュール14、16を含む。単一チャネル通信に対し、MACモジュール22、24、BBモジュール18、20、および、RFモジュール14、16は、（例えば、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、Bluetooth（登録商標）等の）規格化無線通信プロトコルに従って機能する。

２つ以上のチャネル通信に対してMACモジュール22および24は、規格化無線通信プロトコルに従って機能するが、さらに高いクロック速度および／またはさらに高い稼動率（例えば、さらに短い待機期間）にて動作することで、複数の規格化データ速度の内の一つのデータ速度より大きな組み合わせデータ速度を生成してもよい。例えば、規格化無線通信のデータ速度がDでありかつチャネル数がNであると仮定する。これらの仮定から、MACモジュール20および24に対するデータ速度はD＊Nに等しい。それゆえに、単一チャネル通信に対してNは１に等しいことから、MACモジュール22および24に対するデータ速度は１＊Dに等しい。同様に、２チャネル通信に対してNは２に等しいことから、MACモジュール22および24に対するデータ速度は２＊Dに等しい。さらなる例として、規格化無線通信に対するデータ速度がD1、D2、D3等でありかつチャネル数は２と仮定する。この例において第1チャネルはD1（例えば、6Mbps）に対応するデータ速度で動作し得ると共に、第2チャネルはD2（例えば18Mbps）に対応するデータ速度で動作し得る。それゆえに、MACモジュール22および／または24は、２つのチャネルの総計（D1+D2）（例えば、6+12=18Mbps）にて動作する。

図示された如く、MACモジュール22、24は、使用中のチャネル数に対応するデータ速度にて発信データ（データ出力）26、42を受信する（すなわち、データ速度は、Dが規格化データ速度である場合にはN＊Dに等しく、または、各チャネルのデータ速度が等しくないときには各チャネルのデータ速度の総計に等しい）。MACモジュール22、24は、規格化無線通信プロトコルに従って発信データ26を処理することで、発信用MAC処理済みデータ28、44を生成する。当該発信用MAC処理済みデータ28、44は、N＊D、または、D_i+D_i+1+…（式中、D_iは一つのチャネルのデータ速度であり、D_i+1は別のチャネルのデータ速度である）に対応するデータ速度におけるものである。

図３〜図５に関してかなり詳細に記述されるBBモジュール18、20は、N＊Dのデータ速度または総計データ速度にて発信用MAC処理済みデータ28、44を受信し、当該データから発信信号30、46を生成する。一実施例において、BBモジュール18、20は、発信用MAC処理済みデータ28、44からN本のストリームのデータを生成する「1〜Nデータ・ストリーム」分割器を含む。これに加えてBBモジュール18、20は、スクランブリング、畳み込み符号化、インターリービング、ビット・マッピング、高速逆フーリエ変換（IFFT）、シンボル成形、および、変調（例えば、四位相偏位変調、直交振幅変調等）の内の少なくとも一つを実行するN個の規格化ベースバンド処理モジュールを含む。

図６に関してかなり詳細に記述されるRFモジュール14、16は発信信号30、46を受信すると共に、当該信号から発信RF信号32、48を生成する。単一チャネル通信に対してRFモジュール14、16は、（例えば、単一アンテナ、ダイバーシティ・アンテナ構造等の）アンテナ構造を介して単一チャネル上でRF信号32、48を送信する。多重チャネル通信に対し、RFモジュール14、16は、複数のアンテナを用いて複数のチャネルを介してRF信号32、48を送信する。それゆえに、一実施例において、RFモジュール14および16は、N個の規格化RF送信機を含む。

着信RF信号32、48に対し、図１０に関してかなり詳細に記述されるRFモジュール14、16は、着信RF信号32、48を受信すると共に当該信号から着信信号36、50を生成する。単一チャネル通信に対してRFモジュール14、16は、（例えば、単一アンテナ、ダイバーシティ・アンテナ構造等の）アンテナ構造を介して単一チャネル上でRF信号32、48を受信する。多重チャネル通信に対してRFモジュール14、16は、複数のアンテナを用いて複数のチャネルを介してRF信号32、48を受信する。それゆえに、一実施例において、RFモジュール14および16は、N個の規格化RF受信機を含む。

図７〜図９に関してかなり詳細に記述されるBBモジュール18、20は、着信信号36、50を受信すると共に、当該信号から、N＊Dのデータ速度または総計データ速度にて着信MAC処理済みデータ38、52を生成する。一実施例において、BBモジュール18、20は、デスクランブリング、復号化、インターリーブ解除、ビット・マッピング、高速フーリエ変換（FFT）および復調の内の少なくとも一つを実行するN個の規格化ベースバンド処理モジュールを含む。これに加えてBBモジュール18、20は、上記N個の規格化ベースバンド処理モジュールからのN本のストリームのデータから、着信MAC処理済みデータ38、52を生成する「N〜1データ・ストリーム」組み合わせモジュールを含む。

MACモジュール22、24は、着信MAC処理済みデータ38、52を受信すると共に、当該データから、使用中のチャネル数に対応するデータ速度（すなわち、データ速度は、総計データ速度に等しいか、または、Dが規格化データ速度でありかつNがチャネル数であるとしてN＊Dに等しい）にて着信データ（データ入力）40、54を生成する。MACモジュール22、24は、規格化無線通信プロトコルに従って着信MAC処理済みデータ38、52を処理することで着信データ40、54を生成するが、N＊Dに対応する速度においてである。

図２は、MACモジュール22または24、BBモジュール18または20、および、RFモジュール14または16を含む送受信機10または12の概略的ブロック図である。送受信機10または12はまた、送信経路および受信経路がアンテナ構造を共有するときには、これに含まれる送信／受信（T/R）スイッチ60であって、送信経路および受信経路が別体的なアンテナ構造を夫々含むならば省略されるという送信／受信（T/R）スイッチ60も含んで示される。MACモジュール22または24は、着信MACモジュール70および発信MACモジュール72を含む。BBモジュール18または20は、着信BB処理モジュール66および発信BB処理モジュール68を含む。RFモジュール14または16は、RF受信モジュール62およびRF送信モジュール64を含む。

動作時に発信MACモジュール72は、規格化無線通信プロトコルに従って、但し増大データ速度（例えば、N＊Dまたは総計データ速度）にて、発信データ26、42を発信用MAC処理済みデータ28、44へと変換する。発信BB処理モジュール68は、発信用MAC処理済みデータ28、44を発信信号30、46へと変換する。一実施例において、発信BB処理モジュール68は、発信用MAC処理済みデータ28、44からN本のストリームのデータを生成する「1〜Nデータ・ストリーム」分割器を含む。これに加えて発信BB処理モジュール68は、スクランブリング、畳み込み符号化、インターリービング、ビット・マッピング、高速逆フーリエ変換（IFFT）、シンボル成形、および、変調（例えば、四位相偏位変調、直交振幅変調等）の内の少なくとも一つを実行するN個の規格化ベースバンド処理モジュールを含む。

RF送信モジュール64は、発信信号30、46を、発信RF信号32-2、48-2へと変換する。発信RF信号32-2、48-2は、無線通信におけるチャネル数に依存して一つ以上のRF信号を含む。例えば、単一チャネル通信に対して、発信RF信号32-2、48-2は単一のRF信号ストリームを含み、２チャネル通信に対して、上記発信RF信号は２本のRF信号ストリームを含む。もし含まれているならば、T/Rスイッチ60は、送信のために発信RF信号32-2、48-2をアンテナに対して供給する。

受信モードにおいて、もし含まれているならば、T/Rスイッチ60は、アンテナからの着信RF信号32-1、48-1をRF受信モジュール62に対して供給する。着信RF信号32-1、48-1は、無線通信におけるチャネル数に依存して一つ以上のRF信号を含む。例えば、単一チャネル通信に対して、着信RF信号32-1、48-1は単一のRF信号ストリームを含み、２チャネル通信に対して、上記着信RF信号は２本のRF信号ストリームを含む。

RF受信モジュール62は着信RF信号32-1、48-1を、着信信号36、50へと変換する。着信信号36、50はN本のストリームの信号を含み、その場合にNは無線通信のチャネル数に対応する。着信BB処理モジュール66は、着信信号36、50を、着信MAC処理済みデータ38、52へと変換する。一実施例において、着信BB処理モジュール66は、デスクランブリング、復号化、インターリーブ解除、ビット・マッピング、高速フーリエ変換（FFT）および復調の内の少なくとも一つを実行するN個の規格化ベースバンド処理モジュールを含む。これに加えて着信BB処理モジュール66は、上記N個の規格化ベースバンド処理モジュールからのN本のストリームのデータから着信MAC処理済みデータ38、52を生成する「N〜1データ・ストリーム」組み合わせモジュールを含む。

着信MACモジュール70は、着信MAC処理済みデータ38、52を受信すると共に、当該データから、使用中のチャネル数に対応するデータ速度（すなわちデータ速度は、総計データ速度に等しいか、または、Dが各チャネルに対する規格化データ速度でありかつNがチャネル数であるとしてN＊Dに等しい）にて着信データ（データ入力）40、54を生成する。着信MACモジュール70は、規格化無線通信プロトコルに従って着信MAC処理済みデータ38、52を処理することで着信データ40、54を生成するが、N＊Dに対応する速度または総計データ速度においてである。

図３は、符号化モジュール80と、インターリーブ・モジュール82と、複数のベースバンド処理モジュールとを含む発信ベースバンド処理モジュール68の実施例の概略的ブロック図である。複数のベースバンド処理モジュールの各々は、シンボル・マッピング・モジュール84、86、高速逆フーリエ変換（IFFT）モジュール88、90、および、ガードインターバル（GI）モジュール92、94を含む。

動作時に符号化モジュール80は、N＊Dデータ速度または総計データ速度にて発信用MAC処理済みデータ28を受信すると共に、当該データから、N＊Dデータ速度または総計データ速度にて符号化データ96を生成する。一実施例において、符号化モジュール80は、規格化無線通信プロトコルに従うがさらに高いデータ速度（例えば、さらに高いクロック速度および／またはさらに高い稼動率）で機能して、符号化データ96を生成する。例えば、符号化モジュール80は、IEEE802.11a、IEEE802.11bまたはIEEE802.11gに従って畳み込み符号化関数を実行し得る。

図４に関してかなり詳細に記述されるインターリーブ・モジュール82は、上記N＊Dデータ速度または総計データ速度における符号化データ96を、チャネルの各々の規格化データ速度（D）にてN本のストリームのインターリーブ済みデータ98へと変換する。インターリーブ済みデータのストリームの各々は、シンボル・マッピング・モジュール84、86、IFFTモジュール88、90、および、GIモジュール92、94により処理されることで、夫々、シンボル100、時間領域シンボル102および発信信号30が生成される。一実施例において、シンボル・マッピング・モジュール84、86、IFFTモジュール88、90、および、GIモジュール92、94は、規格化無線通信プロトコルに従って機能する。データの各ストリームは規格化無線通信プロトコルに従って処理され、それゆえに、規格に準拠する無線通信デバイスはこれらの信号を認識することから、送信の前にRFチャネルが利用可能になるのを待機することで干渉を回避する。

図４は、分割モジュール110と複数個のインターリーバ112、114とを含むインターリーブ・モジュール82の概略的ブロック図である。マルチプレクサとされ得る分割モジュール110は、N＊Dデータ速度または総計データ速度にて符号化データ96を受信すると共に当該データからMビット区間116、118を生成し、この場合に、Mは4またはその倍数とされ得る。対応チャネルの規格化データ速度（D）にて動作するインターリーバ112、114は、対応するMビット区間116、118に対しインターリーブを実行することでN本のストリームのインターリーブ済みデータ98を生成する。一実施例において、インターリーバ112、114は、規格化無線通信プロトコルに従って機能する。

図５は、規格化データ速度送信または2×規格化データ速度送信に対して構成可能な発信ベースバンド処理モジュール68の実施例の概略的ブロック図である。この実施例において、発信BB処理モジュール68は、スクランブリング・モジュール120、122、符号化モジュール80、124、スイッチ126、128、上記分割モジュール110、インターリーバ112、114、上記シンボル・マッピング・モジュール84、86、マルチプレクサ130、132、142、144、信号フィールド・モジュール134、136、パイロット・トーン・モジュール138、140、IFFTモジュール88、90、トレーニング・シーケンス・モジュール146、148、および、GIモジュール92、94を含む。

チャネルAおよび／またはチャネルB上における単一チャネル送信に対し、分割モジュール110は非動作であり、かつ、スイッチ126および128は、符号化モジュール80および124の出力を対応インターリーバ112および114に対して供給すべく構成される。構成されたように、発信BB処理モジュール68は、規格化無線通信に従って発信信号30-1および／または30-2を生成すべく機能する。公知の如く無線通信規格は、データがプリアンブル区間とデータ区間とを含むフレーム単位で送信されるべきことを規定する。フレームのプリアンブル区間を生成するために、マルチプレクサ130、132、142および144は、フレームのプリアンブルに対し、信号フィールド、パイロット・トーンおよびトレーニング・シーケンスを生成すべく制御される。規格化フォーマットに従う限り上記信号フィールドは、データの全体的送信と対照的に、特定チャネル上のフレームに対応するフレーム長および／またはデータ・サイズを含む。フレームのデータ区間に対し、マルチプレクサ130および132は、上記シンボル・マッピング・モジュールを上記IFFTモジュールに対して接続すべく制御され、かつ、マルチプレクサ142および144は、上記IFFTモジュールを上記GIモジュールに対して接続すべく制御される。

チャネルAおよびBの両方における２チャネル送信に対し、上記分割モジュールは有効化され、スイッチ126は、上記符号化モジュールからの符号化データを上記分割モジュールに対して供給すべくかつ分割モジュール110からのMビット区間をインターリーバ112に対して供給すべく構成され、かつ、スイッチ128は、分割モジュール110からのMビット区間をインターリーバ114に対して供給すべく構成される。このモードにおいて、スクランブリング・モジュール122および符号化モジュール124は非動作であり、かつ、スクランブリング・モジュール120および符号化モジュール80は2×規格化データ速度（D）にて動作している。チャネルAおよびBの各々においてフレームを生成すべく、上記の各マルチプレクサは、前述の如くプリアンブル区間およびデータ区間を生成すべく有効化される。

図６は、複数のRF送信経路を含む無線周波送信モジュール64の概略的ブロック図である。各RF送信経路は、周波数変換モジュール150、152、フィルタ154、156、および、電力増幅器（PA）158、160を含む。動作時に周波数変換モジュール150、152の各々は、発信信号30-1、30-2を受信すると共に、これらの発信信号を、上記各チャネルの内の一つのチャネルの搬送周波数に対応する局部発振と混合する。例えば、周波数変換モジュール150は、発信信号30-1を、チャネルAに対応する局部発振と混合する。当業者であれば理解し得る如く、周波数変換モジュール150、152は、直接変換構成またはスーパー・ヘテロダイン構成を含み得る。

フィルタ154、156は、周波数変換モジュール150、152の出力のフィルタリングを行う夫々のチャネルに対応する帯域通過領域を有する帯域通過フィルタである。電力増幅器158、160は、フィルタリングが行われた信号を増幅することで、チャネルAおよびBの両方に対する発信RF信号を生成する。

図７は、GI（ガードインターバル）除去モジュール170、172と、FFT（高速フーリエ変換）モジュール174と、シンボル・マッピング解除モジュール178、180と、インターリーブ解除モジュール182と、復号化モジュール184とを含む着信ベースバンド処理モジュール66の概略的ブロック図である。上記のGI除去モジュール、FFTモジュールおよびシンボル・マッピング解除モジュールは、規格化無線通信プロトコルに従って機能することで、着信信号36-1、36-2から夫々、時間領域シンボル186、周波数領域シンボル188およびインターリーブ済みデータ190を生成する。着信信号36-1および36-2は、同一の規格化データ速度または異なる規格化データ速度とされ得る規格化データ速度（D）におけるものである。

図８に関してかなり詳細に記述されるインターリーブ解除モジュール182は、インターリーブ済みデータ190のストリームを受信し、当該データから高速度符号化データ192を生成する。高速度符号化データ192は、N＊Dのデータ速度または総計データ速度におけるものである。復号化モジュール184は高速度符号化データ192を復号化することで、着信MAC処理済みデータ38を生成する。一実施例において、上記復号化モジュールは無線通信プロトコルに従って、但しさらに高い速度で機能する。当業者であれば理解し得る如く、上記規格化データ速度Dは、6Mbps〜54Mbpsに亙る多くの特定データ速度の内の一つの速度とされ得ると共に、チャネル毎に異なり得る。

図８は、複数のインターリーブ解除器200、202および結合モジュール204を含むインターリーブ解除モジュール182の概略的ブロック図である。規格化無線通信プロトコルに従って機能するインターリーブ解除器200、202の各々は、規格化データ速度（D）にてインターリーブ済みデータ190-1、190-2のストリームを受信し、当該データからMビット区間を生成する。「N〜1」マルチプレクサとされ得る結合モジュール204は、複数のMビット区間を結合して高速度符号化データ192とする。

図９は、GI除去モジュール170、172と、FFTモジュール174、176と、シンボル・マッピング解除モジュール178、180と、インターリーブ解除器200、202と、結合モジュール204と、スイッチ210、212と、デコーダ214、216とを含む着信ベースバンド処理モジュール66の実施例の概略的ブロック図である。この実施例において、着信ベースバンド処理モジュール66は、チャネルAおよび／またはB上の単一チャネル通信、または、両方のチャネルAおよびB上の二重チャネル通信を処理し得る。

単一チャネル通信に対してスイッチ210および212は、インターリーブ解除器200をデコーダ214に対して接続すべく、かつ、インターリーブ解除器202をデコーダ216に対して接続すべく構成される。この場合に、着信BB処理モジュール66は、規格化無線通信プロトコルに従って、チャネルAおよび／またはB上で単一チャネル通信を処理し得る。

二重チャネル通信に対し、スイッチ212は、インターリーブ解除器202の出力を結合モジュール204に対して供給すべく構成されると共に、スイッチ210は、インターリーブ解除器200の出力を結合モジュール204に対して供給すべくかつ結合モジュール204の出力をデコーダ214に対して供給すべく構成される。この場合、デコーダ216は非動作である。この構成によると上記各モジュールは、図８に関して前述された如く機能する。

図１０は、T/Rスイッチ60と、低ノイズ増幅器（LNA）220、222と、利得／フィルタ・モジュール224、226と、周波数変換モジュール228、230とを含む無線周波受信モジュール62の概略的ブロック図である。上記送受信機が単一チャネル通信に対して構成されるか多重チャネル通信に対して構成されるかにかかわらず、T/Rスイッチ60は、チャネルAの着信RF信号をLNA220に対して供給し、かつ、チャネルBの着信RF信号をLNA222に対して供給する。LNA220および222の各々は、上記着信RF信号を夫々増幅し、当該信号は、引き続き利得／フィルタ・モジュール224、226によりフィルタリングが実行され、かつ、さらに増幅される。

周波数変換モジュール228、230は、利得／フィルタ・モジュール224、226の出力を夫々、チャネルAおよびチャネルBに対する局部発振と混合し、着信信号36-1および36-2を生成する。当業者であれば理解し得る如く、周波数変換モジュール150、152は、直接変換構成またはスーパー・ヘテロダイン構成を含み得る。

当業者であれば理解し得る如く、本明細書中で使用されることもあり得る「実質的に」または「略々」という語句は、その対応語句および／または項目間の相対性に対し、当業界で認められた許容差を提供するものである。かかる当業界で認められた許容差は、１％未満〜２０％の範囲に亙ると共に、限定的なものとしてで無く、成分値、集積回路プロセス変動、温度変動、立ち上がりおよび立ち下がり時間、および／または、熱雑音に対応する。また、かかる項目間の相対性は、数％の差から大きな差に亙る。当業者であれば理解し得る如く、本明細書中で使用されることもある「作用的に接続された（operably coupled）」という語句は、直接的接続、または、別の構成要素、要素、回路もしくはモジュールを介した間接的接続を包含し、その場合に間接的接続に対しては、介在する構成要素、要素、回路もしくはモジュールは信号の情報を改変しないが、その電流レベル、電圧レベルおよび／または電力レベルを調節してもよい。当業者であれば同様に理解し得る如く、推察される接続（すなわち、推察により一つの要素が他の要素に接続される場合）としては、「作用的に接続された」のと同様な様式による２つの要素間の直接的および間接的接続が挙げられる。当業者であればさらに理解し得る如く、本明細書中で使用されることもあり得る「好適に比較する」という語句は、２つ以上の要素、項目、信号等の間における比較が所望の関係を提供することを表す。例えば、所望の関係とは、信号１が信号２より大きな振幅を有することである場合、好適な比較は、信号１の振幅が信号２のそれより大きい場合、または、信号２の振幅が信号１のそれより小さい場合に達成され得る。

前述の考察によれば、規格化無線通信との干渉を実質的に排除しながら、無線通信において増大データ速度送信を行う方法および装置等が提供されている。当業者であれば理解し得る如く、本発明の教示によれば、特許請求の範囲の各請求項の有効範囲から逸脱することなく他の実施例が導かれ得る。

本発明に係る送受信機の概略的ブロック図である。本発明に係る送受信機の概略的ブロック図である。本発明に係る発信ベースバンド処理モジュールの概略的ブロック図である。本発明に係るインターリーブ・モジュールの概略的ブロック図である。本発明に係る発信ベースバンド処理モジュールの概略的ブロック図である。本発明に係る無線周波送信モジュールの概略的ブロック図である。本発明に係る着信ベースバンド処理モジュールの概略的ブロック図である。本発明に係るインターリーブ解除モジュールの概略的ブロック図である。本発明に係る着信ベースバンド処理モジュールの概略的ブロック図である。本発明に係る無線周波受信モジュールの概略的ブロック図である。

Claims

無線通信において増大データ速度送信を行う方法であって、
媒体アクセス制御（MAC）レベルにて、複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度にてデータを処理してMAC処理済みデータを生成するステップと、
前記複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度に対応する速度にて前記MAC処理済みデータを符号化して高速度符号化データを生成するステップと、
区間毎にMビットとして前記高速度符号化データを複数本の符号化データ・ストリームへと分割するステップであり、前記符号化データ・ストリームの本数はNであり、前記Nは１より大きい整数であり、前記Mは１より大きい整数かまたは１であるステップと、
前記複数本の符号化データ・ストリームの各々に対し個別にインターリーブを行ってN本のストリームのインターリーブ済みデータを生成するステップと、
前記N本のストリームのインターリーブ済みデータの各々を処理してベースバンドにおける複数の信号またはベースバンドの近傍における複数の信号を生成するステップであり、上記複数の信号の個数は前記Nであるステップと、
前記複数の信号の各々を複数の無線周波（RF）信号へと変換するステップと、
前記無線通信規格データ速度に従って、前記複数のRF信号を複数のRFチャネル上で送信するステップと、を有する無線通信において増大データ速度送信を行う方法。
前記複数の符号化データの各々を処理するステップは、
前記N本のストリームのインターリーブ済みデータの各々に対して、
前記N本のストリームのインターリーブ済みデータの内で１本のストリームの各々の区間に対しシンボル・マッピングを行って複数個のシンボルを生成する段階と、
該複数個のシンボルに関して高速逆フーリエ変換（IFFT）を実行して複数個の時間領域シンボルを生成する段階と、
前記複数個の時間領域シンボル間にガードインターバルを挿入して前記複数の信号を生成する段階と、を含む請求項１記載の方法。
前記複数の符号化データの各々を処理するステップは、
無線通信規格に準拠するトレーニング・シーケンスを前記複数の信号の各々のフレームのヘッダ部分へと段階を含み、前記無線通信規格は前記無線通信規格データ速度を規定する請求項２記載の方法。
前記トレーニング・シーケンスは、短いトレーニング・シーケンスおよび長いトレーニング・シーケンスの少なくとも一方を含む請求項３記載の方法。
前記複数の符号化データの各々を処理するステップは、
前記無線通信規格に準拠する信号フィールドを前記複数の信号の各々のフレームのヘッダ部分へと挿入する段階を含み、前記信号フィールドのフレーム長およびバイト数は、前記複数個の無線通信規格データ速度の組み合わせの内で一つの無線通信規格データ速度に対応する請求項３記載の方法。
前記複数の符号化データの各々を処理するステップは、
無線通信規格に準拠するパイロット・トーンを前記複数の信号の各々のフレーム内に挿入する段階を含み、前記無線通信規格は前記無線通信規格データ速度を規定する請求項２記載の方法。
前記複数の信号の各々は、前記無線通信規格データ速度を規定する無線通信規格に従うパワースペクトル密度およびデータ変調を含む請求項２記載の方法。
前記無線通信規格データ速度は、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11gおよび他の無線規格において指定された一つ以上のデータ速度を含む請求項１記載の方法。
高いデータ速度の無線通信送信を受信する方法であって、
複数のRFチャネル上で無線通信規格データ速度に従って複数の無線周波（RF）信号を受信するステップと、
前記複数のRF信号の各々を複数の信号へと変換するステップと、
前記複数の信号の各々に対して、
前記複数の信号からガードインターバルを除去して時間領域シンボルを生成するステップと、
前記時間領域シンボルに対して高速フーリエ変換（FFT）を実行して周波数領域シンボルを生成するステップと、
前記周波数領域シンボルに対しシンボル・マッピング解除を行ってN本のストリームのインターリーブ済みデータを生成するステップであって、前記Nは前記整数の倍数に対応するステップと、
N個のベースバンド・チャネルまたはベースバンド近傍チャネルに亙る前記N本のストリームのインターリーブ済みデータに対しインターリーブ解除を行って、区間毎にMビットとして前記N本のインターリーブ解除済みデータを結合して、高速度符号化データを生成するステップと、
前記複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度に対応する速度にて前記高速度符号化データを復号化して前記MAC処理済みデータを生成するステップと、
前記MAC処理済みデータを複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度にて処理して復元データを生成するステップと、を有する高いデータ速度の無線通信送信を受信する方法。
前記インターリーブ解除は、
前記N本のストリームのインターリーブ済みデータの各々に対し個別にインターリーブ解除を行ってN本のストリームのインターリーブ解除済みデータを生成する段階を含む請求項９記載の方法。
増大データ速度にて無線通信送信を行い得る送信機であって、
MACレベルにて、複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度にてデータを処理してMAC処理済みデータを生成すべく作用的に接続された媒体アクセス制御（MAC）モジュールと、
前記複数個の無線通信規格データ速度を組み合わせた速度に対応する速度にて前記MAC処理済みデータを符号化して高速度符号化データを生成すべく作用的に接続されたベースバンド処理モジュールのエンコーダと、
区間毎にMビットとして前記高速度符号化データを複数本の符号化データ・ストリームへと分割すべく作用的に接続されたベースバンド処理モジュールの分割モジュールであって、前記複数本の符号化データ・ストリームの本数はNであり、前記Nは１より大きな整数であり、かつ、前記Mは１より大きいかまたは１に等しい整数である分割モジュールと、
前記複数本の符号化データ・ストリームの各々に対しN個のベースバンドまたはベースバンドの近傍のチャネルにおいて個別にインターリーブを行って前記N本のストリームのインターリーブ済みデータを生成すべく作用的に接続され、前記複数の信号の個数がNの倍数であるベースバンド処理モジュールのインターリーブ・モジュールと、
前記ベースバンド処理モジュールは、前記N本のストリームのインターリーブ済みデータをさらに処理してベースバンドにおける複数の信号またはベースバンドの近傍における複数の信号を生成すべく作用的に接続され、前記複数の信号の個数は前記Nの倍数であり、
前記複数の信号の各々を複数の無線周波（RF）信号へと変換すべく作用的に接続され、かつ、前記無線通信規格データ速度に従って前記複数のRF信号を複数のRFチャネル上で送信すべく作用的に接続された無線周波送信モジュールと、を備える送信機。
前記ベースバンド処理モジュールは、
前記N本のストリームのインターリーブ済みデータの内で１本のストリームの各々の区間に対しシンボル・マッピングを行って複数個のシンボルを生成すべく作用的に接続されたシンボル・マッピング・モジュールと、
該複数個のシンボルに関して高速逆フーリエ変換（IFFT）を実行して複数個の時間領域シンボルを生成すべく作用的に接続されたIFFTモジュールと、
前記複数個の時間領域シンボル間にガードインターバルを挿入して複数の信号を生成すべく作用的に接続されたガードインターバル・モジュールと、を有する請求項１１記載の送信機。
前記ベースバンド処理モジュールは、さらに、
無線通信規格に準拠するトレーニング・シーケンスを前記複数の信号の各々のフレームのヘッダ部分へと挿入すべく作用的に接続されたトレーニング・シーケンス・モジュールを有し、前記無線通信規格は前記無線通信規格データ速度を規定し、前記トレーニング・シーケンスは、短いトレーニング・シーケンスおよび長いトレーニング・シーケンスの少なくとも一方を含む請求項１２記載の送信機。
前記ベースバンド処理モジュールは、さらに、
前記無線通信規格に準拠する信号フィールドを前記複数の信号の各々のフレームのヘッダ部分へと挿入すべく作用的に接続された信号フィールド・モジュールを有し、前記信号フィールドのフレーム長およびバイト数は、前記複数個の無線通信規格データ速度の組み合わせの内の一つの無線通信規格データ速度に対応する請求項１３記載の送信機。
前記ベースバンド処理モジュールは、
無線通信規格に準拠するパイロット・トーンを前記複数の信号の各々のフレーム内に挿入すべく作用的に接続されたパイロット・トーン・モジュールを有し、前記無線通信規格は前記無線通信規格データ速度を規定する請求項１２記載の送信機。
高いデータ速度の無線通信送信を受信し得る受信機であって、
複数の無線周波（RF）信号を複数の信号へと変換すべく作用的に接続されたRF受信モジュールであって、前記複数のRF信号は複数のRFチャネルを介して受信され、前記複数の信号の各々は、少なくとも一つの無線通信規格データ速度に従うデータ速度を有するというRF受信モジュールと、
前記複数の信号からガードインターバルを除去して時間領域シンボルを生成すべく作用的に接続されたベースバンド処理モジュールのガードインターバル・モジュールと、
前記時間領域シンボルに対して高速フーリエ変換（FFT）を実行して周波数領域シンボルを生成すべく作用的に接続されたベースバンド処理モジュールのFFTモジュールと、
前記周波数領域シンボルに対しシンボル・マッピング解除を行ってN本のストリームのインターリーブ済みデータを生成すべく作用的に接続されたベースバンド処理モジュールのシンボル・マッピング解除モジュールであって、前記Nは前記整数の倍数に対応するというシンボル・マッピング解除モジュールと、
N個のベースバンド・チャネルまたはベースバンド近傍チャネルに亙る前記N本のストリームのインターリーブ済みデータに対しインターリーブ解除を行い、区間毎にMビットとして前記N本のストリームのインターリーブ済みデータを結合して高速度符号化データを生成すべく作用的に接続されたベースバンド処理モジュールのインターリーブ解除モジュールと、
前記少なくとも一つの無線通信規格データ速度を複数個組み合わせた速度に対応する速度にて前記高速度符号化データを復号化して前記MAC処理済みデータを生成すべく作用的に接続された復号化モジュールと、を備え、
前記ガードインターバル・モジュール、前記FFTモジュール、前記シンボル・マッピング解除モジュール、前記インターリーブ解除モジュールおよび前記復号化モジュールは、ベースバンドまたはベースバンド近傍で、前記複数の信号を処理して、前記MAC処理済みデータを生成し、
前記少なくとも一つの無線通信規格データ速度を複数個組み合わせた速度にて前記MAC処理済みデータを処理して復元データを生成すべく作用的に接続されたMAC処理モジュールと、を備える受信機。
前記インターリーブ解除モジュールは、
前記N本のストリームのインターリーブ済みデータに対しインターリーブ解除を行ってN本のストリームのインターリーブ解除済みデータを生成すべく作用的に接続された複数のインターリーブ解除器を有する請求項１６記載の受信機。