JP5657733B2

JP5657733B2 - 無線通信システムにおけるタイミング情報の獲得

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Publication number: JP5657733B2
Application number: JP2013083158A
Authority: JP
Inventors: マーク・エス．・ウォレス; ジャイ・ロドニー・ウォルトン; イリナ・メドベデブ
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2028-02-01
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Description

本開示は、一般に無線通信システムにおけるタイミング情報を獲得するための方法及び装置に関し、より特に複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システムにおいて、タイミング情報を獲得するための方法及び装置に関し、とりわけ多元接続を可能にするために、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を採用する方法及び装置に関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの仕様書により定義されるシステムを含む無線通信システムは、周波数、位相、及び必然的に、タイミングに関するより明確な特徴を有する信号によって表されるシンボルの形式で情報を送信する。

８０２．１１ｎ規格において、例えば、送信されたフレームからどの情報が得られるかにより、タイミングは、起点と相対的に定義される。

その起点は、フレームのデータ搬送部分に先行する２つのトレーニング・フィールドにより定義される。

慣例的に、起点は、受信した信号上で、自己相関を実行すること、及び自己相関関数の結果におけるピークを識別することにより、識別される。ＭＩＭＯシステムにおいて、他の伝送システムと同様に、送信機から受信機へ送信された信号は、それらのコヒーレンスを減らすパスを通り、マルチ・パス・エラーと称される誤りをもたらす。例えば、信号の一部は、送信機から受信機へ、直接伝わり、一方信号のほかの部分は、送信機から受信機への途中で、近くの物体に、反射しうる。結果として、起点が判定に用いられる解決策は、自己相関関数のピークの広がりのために制限され、ピークが発生する時間は、正確に判定されえない。それゆえ、当該技術では、起点の時間をより正確に判定する方法及び装置に対するニーズがある。

本明細書で開示されたいくつかの実施形態は、受信した信号と、受信ダイバーシティによるコヒーレントな組み合わせによって達成される追加利得との自己相関関数の最小値を探索することによって、上述したニーズに対処する。

１つの実施形態の態様によれば、無線通信システムにおいて送信される信号において、時間における基準点を識別する方法は、第１の反復シンボル・シーケンスと第２の反復シンボル・シーケンスを含む信号の一連のサンプルを受信することと、第１のスタート点を有し、一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義することと、サンプルの第１及び第２のグループ間の自己相関を実行することと、自己相関において、ヌルが発生するサンプルを時間における基準点として識別することとを備える。変形において、方法は更に、自己相関の結果を観測することと、シンボルの第１の反復シンボル・シーケンスと第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測することと、観測された結果と観測された電力比との比率を計算することと、計算された比率が、予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるパケットを判定することとを備える。他の変形において、方法は更に、複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和することと、複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正することとを備える。他の実施形態によれば、コンピュータ読取可能媒体は、第１の反復シンボル・シーケンスと、第２の反復シンボル・シーケンスとを含む信号の一連のサンプルを受信することを備える信号において、時間における基準点を識別することと、第１のスタート点を有し、一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、第２の一連のサンプルのグループを含む第２のウィンドウとを定義することと、第１及び第２のサンプルのグループ間の自己相関を実行することと、自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における基準点として識別することとのための命令を搬送する。変形において、コンピュータ読取可能媒体により搬送される方法は更に、自己相関の結果を観測することと、第１の反復シンボル・シーケンスと第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測することと、観測された結果と、観測された電力比との比率を計算することと、計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるパケットを判定することとを備える。他の変形において、コンピュータ読取可能媒体により搬送される方法は、更に複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和することと、複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正することとを備える。

まだ他の実施形態の態様によれば、遠隔システムは、第１の反復シンボル・シーケンスと、第２の反復シンボル・シーケンスとを含む信号の一連のサンプルを受信する手段と、第１のスタート点を有し、一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、第２の一連のサンプルのグループを含む第２のウィンドウとを定義する手段と、第１及び第２のサンプルのグループ間の自己相関を実行する手段と、自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における基準点として識別する手段とを含む。変形において、遠隔システムは、更に自己相関の結果を観測する手段と、第１の反復シンボル・シーケンスと第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測する手段と、観測された結果と、観測された電力比との比率を計算する手段と、計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるパケットを判定する手段とを備える。他の変形において、遠隔システムは更に、複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和する手段と、複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正する手段とを備える。

まだ他の実施形態の態様によれば、基地局は、第１の反復シンボル・シーケンスと、第２の反復シンボル・シーケンスとを含む信号の一連のサンプルを受信する手段と、第１のスタート点を有し、一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、第２の一連のサンプルのグループを含む第２のウィンドウとを定義する手段と、第１及び第２のサンプルのグループ間の自己相関を実行する手段と、自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における基準点として識別する手段とを含む。変形において、遠隔システムは、更に自己相関の結果を観測する手段と、第１の反復シンボル・シーケンスと第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測する手段と、観測された結果と、観測された電力比との比率を計算する手段と、計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるパケットを判定する手段とを備える。他の変形において、遠隔システムは更に、複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和する手段と、複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正する手段とを備える。まだ更なる実施形態の態様によれば、無線通信システムは、第１の反復シンボル・シーケンスと、第２の反復シンボル・シーケンスとを含む信号の一連のサンプルを受信する手段と、第１のスタート点を有し、一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、第２の一連のサンプルのグループを含む第２のウィンドウとを定義する手段と、第１及び第２のサンプルのグループ間の自己相関を実行する手段と、自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における基準点として識別する手段とを含む。変形において、遠隔システムは、更に自己相関の結果を観測する手段と、第１の反復シンボル・シーケンスと第２反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測する手段と、観測された結果と、観測された電力比との比率を計算する手段と、計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるパケットを判定する手段とを備える。他の変形において、遠隔システムは更に、複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和する手段と、複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正する手段とを備える。

ある実施形態を使用することができる無線通信システムの例を示す。ある実施形態に従う、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）と直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を利用する無線通信システム内で使用されうる送信機の例及び受信機の例を示す。ある実施形態に従う、８０２．１１ａ及びｇにより使用されるようなレガシー・フレーム内の情報のあるブロックの配置を示すタイミング図を示す。ある実施形態に従う、いくつかの８０２．１１ｎシステムにより使用されるようなミックスド・モード・フレーム内の情報のあるブロックの配置を示すタイミング図を示す。ある実施形態に従う、いくつかの８０２．１１ｎシステムにより使用されるようなグリーン・フィールド・フレーム内の情報のあるブロックの配置を示すタイミング図を示す。ある実施形態に従う、トレーニング・フィールドの少なくとも一部を含む受信された時間ドメイン波形を示す波形図を示す。ある実施形態に従う、ショート・トレーニング・フィールドからロング・トレーニング・フィールドへの遷移を含む領域に対して計算される自己相関関数を示す波形図を示す。ある実施形態に従う、典型的な方法を示す。ある実施形態に従う、図８で示される方法に対応するmeans-plus-functionブロックを示す。ある実施形態に従う、典型的な方法を示す。ある実施形態に従う、図９に示される方法に対応するmeans-plus-functionブロックを示す。ある実施形態に従う、典型的な方法を示す。ある実施形態に従う、図１０に示される方法に対応するmeans-plus-functionブロックを示す。

用語“典型的な”は、“例、実例、又はイラストとして役立つこと”を意味するように本明細書では使用されている。“典型的”として本明細書に記載されている実施形態は、他の実施形態に対してより好ましいまたは有利であるとして、解釈される必要はない。

図１は、無線通信システム１００の例を示す。無線通信システム１００は、広帯域無線通信システム１００でありうる。無線通信システム１００は、基地局１０４によりサービスされる各々のセルである多くのセル１０２に対し、通信を提供する。基地局１０４は、ユーザ端末１０６と通信する固定局でありうる。基地局１０４は、その代わりに、アクセス・ポイント、ＮｏｄｅＢ、またはいくつかの他の専門用語で称されうる。

図１は、システム１００の至るところに分散された様々なユーザ端末を示す。ユーザ端末１０６は、固定式（すなわち、静止した）、または移動式でありうる。ユーザ端末１０６は、遠隔局、アクセス端末、端末、加入者ユニット、移動局、局、ユーザ装置とも称される。ユーザ端末１０６は、無線装置でありえ、セルラ式電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルド装置、無線モデム、ラップトップ・コンピュータ、パーソナル・コンピュータ等でありうる。

様々なアルゴリズム及び方法が、基地局１０４とユーザ端末１０６の間の無線通信システム１００における送信に使用されうる。例えば、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ手法に従って、基地局１０４とユーザ端末１０６の間で、信号は、送信され、受信されうる。これがそのケースであるならば、無線通信システム１００は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステム１００として参照されうる。

基地局１０４からユーザ端末１０６への送信を容易にする通信リンクは、ダウン・リンク１０８と称され、ユーザ端末１０６から基地局１０４への送信を容易にする通信リンクは、アップ・リンク１１０と称されうる。代わりに、ダウン・リンク１０８は、フォワード・リンクまたはフォワード・チャネルと称され、アップ・リンク１１０は、リバース・リンクまたはリバース・チャネルと称されうる。

セル１０２は、複数のセクタ１１２に分割されえる。セクタ１１２は、セル１０２内の物理的な有効通信可能領域である。ＯＦＭＤ／ＯＦＤＭＡシステム１００内の基地局１０４は、セル１０２の特定のセクタ１１２内の電力の流れを集中させるアンテナを利用しうる。そのようなアンテナは、指向性アンテナと称されうる。

図２は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡを利用する無線通信システム１００内で使用されえる送信機２０２の例を示す。送信機２０２は、ダウン・リンク１０８上で、ユーザ端末１０６にデータ２０６を送信するために、基地局１０４内に実装されうる。送信機２０２は、アップ・リンク１１０上で、基地局１０４にデータ２０６を送信するために、ユーザ端末１０６内にも実装されうる。

送信されるデータ２０６は、シリアル・パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器２０８に対する入力として、与えられることが示されている。Ｓ／Ｐ変換器２０８は、送信データをＮ個のパラレル・データ・ストリーム２１０に分割する。

Ｎ個のパラレル・データ・ストリーム２１０は、その後、マッパ２１２への入力として与えられる。マッパ２１２は、Ｎ個のパラレル・データ・ストリーム２１０をＮ個のコンステレーション点上にマップする。マップすることは、いくつかの変調コンステレーションを使用してなされ、バイナリ・フェーズ・シフト・キーイング（ＢＰＳＫ）、直交フェーズ・シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）、８フェーズ・シフト・キーイング（８ＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）等が使用される。この様に、マッパ２１２は、Ｎ個のパラレル・シンボル・ストリーム２１６を出力し、各シンボル・ストリーム２１６は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）２２０のＮ個の直交副搬送波の１つに対応する。これらのＮ個のパラレル・シンボル・ストリーム２１６は、周波数ドメインで表され、ＩＦＦＴコンポーネント２２０により、Ｎ個のパラレル時間ドメイン・サンプル・ストリーム２１８に変換されうる。

専門用語についての簡潔な留意点を以下に示す。周波数ドメインでのＮ個のパラレル変調は、周波数ドメインでのＮ個の変調シンボルに等しく、周波数ドメインでのN点IFFTを加えたN個のマッピングに等しく、時間ドメインでの１つの（役に立つ）OFDMシンボルに等しく、時間ドメインでのN個のサンプルに等しい。時間ドメインにおける１つのOFDMシンボル、N_Sは、N_CP（OFDMシンボルあたりのガード・サンプルの数）＋N（OFDMシンボルあたりの役に立つサンプルの数）に等しい。

N個のパラレル時間ドメインサンプル・ストリーム２１８は、パラレル・シリアル（P／S）変換器２２４により、OFDM／OFDMAシンボル・ストリーム２２２に変換されうる。ガード挿入コンポーネント２２６は、OFDM／OFDMAシンボル・ストリーム２２２の中の連続したOFDM／OFDMAシンボルの間にガード・インターバルを挿入しうる。ガード挿入コンポーネント２２６の出力は、その後、ラジオ周波数（RF）フロント・エンド２２８により、所望の送信周波数帯域にアップコンバートされる。アンテナ２３０は、その後、結果として生じる信号２３２を送信しうる。

図２は、OFDM／OFDMAを利用する無線通信システム１００内で使用されうる受信機２０４の例をまた示す。受信機２０４は、ダウン・リンク１０８上で、基地局１０４からのデータ２３２´を受信するためにユーザ端末１０６内に実装されうる。受信機２０４は、アップ・リンク１１０上で、ユーザ端末１０６からのデータ２３２´を受信するために基地局１０４内に実装されもする。

送信された信号２３２は、無線チャネル２３４を介して移動することが示される。信号２３２´が、アンテナ２３０´により受信された場合、受信された信号２３２´は、RFフロント・エンド２２８´によりベースバンド信号にダウンコンバートされうる。ガード除去コンポーネント２２６´は、その後、ガード挿入コンポーネント２２６により、OFDM／OFDMAシンボルの間に挿入されたガード・インターバルを除去しうる。

ガード除去コンポーネント２２６´の出力は、S／P変換器２２４´に与えられる。S／P変換器２２４´は、OFDM／OFDMAシンボル・ストリーム２２２´を、N個のパラレル時間ドメイン・シンボル・ストリーム２１８´に分割しうる。それらの各々は、N個の直交副搬送波の１つに対応する。高速フーリエ変換（FFT）コンポーネント２２０´は、N個のパラレル時間ドメイン・シンボル・ストリーム２１８´を周波数ドメインに変換し、N個のパラレル周波数ドメイン・シンボル・ストリーム２１６´を出力する。

デマッパ２１２´は、マッパ２１２により実行されるシンボル・マップ動作の逆を実行し、それによって、N個のパラレル・データ・ストリーム２１０´を出力する。P／S変換器２０８´は、N個のパラレル・データ・ストリーム２１０´を単一のデータ・ストリーム２０６に合成する。理想的には、このデータ・ストリーム２０６´は、送信機２０２への入力として与えられたデータ２０６に対応する。

８０２．１１ｎデバイスに認識できる３つのタイプのフレーム・フォーマットが、図３、４、及び５に示されている。最初のフレーム・フォーマット、レガシー（図３）は、８０２．１１ａ及びｇデバイスのフレーム・フォーマットに対応し、次のフレーム・フォーマット、ミックスド・モード（図４）及びグリーン・フィールド（図５）は、８０２．１１ｎシステムに、特有である。信号の存在が検出されると、時間基準の獲得には、（図３、４及び５）で示されるフレーム・フォーマットの何れについても最初の１６μｓよりもかからない。各フレームの最初の１６μｓは、レガシー・モード及びミックスド・モード対して同一である。グリーン・フィールド・モード・フレームの最初の１６μｓは、レガシー・モード・フレーム及びミックスド・モード・フレームの同じ部分とは、わずかに異なる。この違いは、時間基準の獲得のための提案された方法に影響を与えず、以下に述べる方法は、このように様々な８０２．１１デバイスに適用され、８０２．１１ａ，ｇ，ｎ規格のいずれか一つに当てはまるこれらを含む。更に、方法は、フレーム・フォーマットを伴う何れのデバイスに対して適用されえて、同じ方式で、更に以下に説明されるように、図３、４及び５の何れかに示されるこれらに特徴は似ている。

獲得処理は、時間ドメインで実行される。典型的な実施形態において、サンプルは、５０ｎｓ間隔で配置され、他の実施形態は、他のインターバルでデジタル化する。すなわち、例えば、無線信号のような信号が、受信され、５０ｎｓサンプルにデジタル化される。他のデジタル化インターバルに関して、サンプルの数、以下で述べられるタイミング及びインターバルは、それに応じて調節される。次に述べられる時間ドメイン処理は、デジタル化された時間ドメインサンプル上で実行される。この処理は、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような専用の計算ハードウェアにより、実行される。あるいは、例えば、適切にプログラムされた汎用プロセッサ、または、適切にプログラムされたデジタル信号プロセッサ（DSP）のように本明細書に記載された特別な動作を実行するようにプログラムされた汎用ハードウェアによって実行されうる。ハードウェアによる実現の選択は、望まれるスピード、コスト、サイズ、及び他の設計考察に依存する。

時間ドメインにおいて、５０ｎｓサンプルを使用する例において、レガシー・ショート・トレーニング・フィールド（Ｌ−ＳＴＦ）は、１６０サンプル長であり、各々が１６サンプルの１０個の繰り返されたショート・パイロットからなる。レガシー・モード及びミックスド・モードにおける、レガシー・ロング・トレーニング・フィールド（Ｌ−ＬＴＦ）、及び、グリーン・フィールド・モードにおける、ハイ・スループット・ロング・トレーニング・フィールド（ＨＴ−ＬＴＦ１）は、１６０サンプル長であり、２回反復された６４サンプルが続く３２サンプル巡回プレフィックスからなる。

最初の検出のために、１６のサンプル・ウィンドウおのおのについての自己相関関数Cが、１６サンプル毎に計算される。そして、１６のサンプル・ウィンドウおのおのについての電力関数Pが、１６サンプル毎に計算される。サンプル１６においてスタートし、自己相関及び電力は、以下のように得られる。

及び

ここで、ｘ_iは、時間ドメイン波形のｉ番目のサンプルであり、図６に示される例であり、ｎは、図６において円により示されるサンプル・インデックス、ｎ＝｛１６，３２，６４，…｝である。

自己相関と電力が５回計算されると、以下の計算が実行される。

及び

これまでの４つの電力計算は、総和されるものの、最後の３つの相関値しか使用されないことに注目されたい。上記の計算は、相関と電力を含み、１６サンプルごとに実行される。Ｃ［０］及びＰ［０］は、現在のサンプルｎにおける最も直近の計算に対応することに注目せよ。

第１の条件又は第１の条件及び第２の条件の両方のいずれかが、連続して２回満たされる場合、検出は宣言される。つまり、１）比率ｒａｔｉｏは、予めセットされた検出しきい値より小さい、及び／または２）角度｜ｐｈａｓｅ＿ｓｈｉｆｔ｜は、予めセットされた位相シフトしきい値より小さい。

予めセットされた検出しきい値は、所望の検出確率、または、誤ったアラーム比率統計量に従ってセットされうる。予めセットされた位相シフトしきい値は、システムによって許容される起こりうる最も高い位相シフトの関数でありうる。

最初の検出が宣言されると、システムは、相関関数が、最大値の１／２に落ちるポイントについて、６４サンプルの間隔をおいて、自己相関値Ｃ_ｊのシーケンスを探索する一連の命令及び／または動作を実行する。自己相関値Ｃ_ｊのシーケンスは、以下の等式で定義される。

典型的な実施形態において、自己相関は、６４サンプルの間隔を用いて受信およびサンプルされた信号について、各受信アンテナに対して実行される。６４サンプルの間隔を置くことは、８０２．１１ａ，ｇ及びｎ規格に従うシステムにおいて使用されるＳＴＦ信号及びＬＴＦ信号に関連し、他の実施形態は、異なる自己相関間隔を使用しうる。自己相関出力は、その後受信ダイバーシティに渡って、コヒーレントに総和され、測定されたフェーズ・オフセットにより補正される。８０２．１１ａ，ｇ及びｎ規格に従うシステムで使用されるＳＴＦ信号及びＬＴＦ信号は、図７に示されるように、ＳＴＦからＬＴＦへの遷移点においてヌルを有する自己相関をもたらす。このように、上記発見された最大値の１／２になる位置において開始され、位相補正された自己相関総和の実数部の最小値が、探索される。実数部を使用することは、起点を見つけるのに使用される信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）への信号を改善し、最小値は、ＳＴＦ及びＬＴＦの間の遷移点に、正確に対応する。

典型的なプロセス８００の全体が、図８のフロー図で例証される。第１の反復シンボル・シーケンスと第２の反復シンボル・シーケンスとを含む信号の一連のサンプルは、ステップ８１０において受信される。その後、第１及び第２のスタート点を有する第１及び第２のウィンドウが、ステップ８２０において定義される。第２のウィンドウのスタート点は、第１のウィンドウに含まれるサンプルのグループとは異なるサンプルのグループを含むように第１のスタート点に関連して変化することを許される。次に、ステップ８３０において、自己相関が、サンプルの２つのグループの間で、実行される。最後に、ステップ８４０では、受信された第１の反復シンボル・シーケンスと、受信された第２の反復シンボル・シーケンスとの間でなされた自己相関におけるヌルに対応するサンプルにおいて、時間における基準点が識別される。

上述された図８の方法８００は、図８Ａに例証されたmeans-plus-functionブロック８００Ａに対応する様々なハードウェア及び／またはソフトウェアの構成要素及び／またはモジュールにより実行されうる。つまり、図８に例証されるブロック８１０乃至８４０は、図８Ａに例証されるmeans-plus-functionブロック８１０Ａ乃至８４０Ａに対応する。

追加の典型的なプロセス詳細９００は、図９に例証される。ステップ９１０において、自己相関（図８、ステップ８３０）の結果が、観測される。ステップ９１０に続くステップ９２０において、第１及び第２のシンボル・シーケンスを表す信号間の電力比の結果が、観測される。ステップ９１０及び９２０は、どちらの順序においても実行されうる。次に、ステップ９３０において、ステップ９１０の自己相関の観測と、ステップ９２０の電力比との比率が、計算される。ステップ９３０の比率がしきい値を超える場合、パケットは、ステップ９４０において、検出されたと考えられる。

上述された図９の方法９００は、図９Ａに例証されたmeans-plus-functionブロック９００Ａに対応する様々なハードウェア及び／またはソフトウェアの構成要素及び／またはモジュールにより実行されうる。つまり、図９に例証されるブロック９１０乃至９４０は、図９Ａに例証されるmeans-plus-functionブロック９１０Ａ乃至９４０Ａに対応する。

更なる典型的なプロセス詳細１０００の詳細が、図１０に例証される。ステップ１０１０において、自己相関結果は、複数の受信ダイバーシティに渡って、総和される。例えば、チャネルが、複数の送信アンテナに渡って分散されたとき、ステップ１０１０は、複数の送信アンテナに渡って、実行される。その後、ステップ１０２０において、複数の受信ダイバーシティが、測定された位相オフセットにより補正される。

上述された図８の方法１０００は、図１０Ａに例証されたmeans-plus-functionブロック１０１０Ａに対応する様々なハードウェア及び／またはソフトウェアの構成要素及び／またはモジュールにより実行されうる。つまり、図１０に例証されるブロック１０１０乃至１０２０は、図１０Ａに例証されるmeans-plus-functionブロック１０１０Ａ乃至１０２０Ａに対応する。

１つの方法が、別の方法に対して、後になされるか、または先になされるために、その入力又は出力の実体によって必要とされる例を除いて、当業者は、方法ステップが、本発明の範囲から逸脱することなく、相互置換、または、他の順番で実行されうることを理解するだろう。例えば、自己相関関数の計算及び電力関数の計算（両方とも上述されている）は、どちらの順番でも、または並列的にも進められる。なぜなら、両方の計算は、同じ入力信号で始まり、互いの他の結果に依存していないからである。１つの順番で、または他の順番で、または並列してそのような方法ステップを実行するかどうかは、所望されるようなコスト、スピード、サイズ、または他の特徴に対するハードウェア構成要素の最適化に依存しうる。

当業者は、情報及び信号は、種々の異なる技術及び手法のうちいずれかを用いて表現されうることを理解するだろう。例えば、以上の記述を通して参照されるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁気的微粒子、光学的領域または光子、または如何なるこれらの組み合わせにより表される。

当業者は、さらに、本明細書で開示された実施形態に関連して、様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムは、電子工学のハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、または両方の組み合わせとして実現されうることを認識するだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの相互置換性を明確に例示するために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、及びステップは、それらの機能の観点において一般に上述されている。そのような機能が、ハードウェア又はソフトウェアとして実現されるかどうかは、システム全体に課せられている特定のアプリケーション及び設計制約に依存している。当業者は、各特定のアプリケーションのための様々な方法で、記述された機能を実現する。しかし、そのような実現の決定は、本発明の範囲からの逸脱するものと解釈されるべきではない。

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、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（ＦＰＧＡ）または他のプログラム可能な論理デバイス、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア・コンポーネント、または本明細書で述べられている機能を実行するために設計されたこれらの如何なる組み合わせで、実現され、実行される。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサでありえるものの、その代わりに、如何なる従来方式のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステート・マシンでありうる。プロセッサは、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはその他任意のこのような構成のような計算デバイスの組み合わせとして実現される。

本明細書で開示される実施形態に関連して記述される方法または、アルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェア・モジュール、または２つの組み合わせで、直接的に具現化される。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭ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、または技術的に知られた如何なるほかの形態の格納媒体の中にある。典型的な格納媒体は、プロセッサに結合され、そのようなプロセッサは、格納媒体から情報を読み出し、格納媒体へ情報を書きこみうる。代わりに、格納媒体は、プロセッサに対して、必須である。プロセッサと格納媒体は、ＡＳＩＣの中にありうる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末の中にありうる。代わりに、プロセッサ及び格納媒体は、ユーザ端末において、個別の構成要素としてありうる。

開示された実施形態の以前の記述により、当業者は、本明細書に開示された考えを製造、または使用することができる。これらの実施形態に対する様々な修正は、当業者に対して容易に明らかであり、本明細書で定義される一般原理は、開示の範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用されうる。このように、本発明は、本明細書で示された実施形態に限ることは意図されるべきではなく、本明細書に開示された原理及び新しい特徴に一致する広い範囲に一致されるべきである。
なお、以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
無線通信システムにおいて送信される信号において、時間における基準点を識別する方法であって、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む前記信号の一連のサンプルを受信することと、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義することと、
サンプルの前記第１及び前記第２のグループ間の自己相関を実行することと、
前記自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における前記基準点として識別することと
を備える方法。
［Ｃ２］
前記自己相関の結果を観測することと、
前記第１の反復シンボル・シーケンスと前記第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測することと、
前記観測された結果と前記観測された電力比との比率を計算することと、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるべきパケットを判定することと
を備えるＣ１に記載の方法。
［Ｃ３］
複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和することと、
前記複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正することと
を備えるＣ２に記載の方法。
［Ｃ４］
１つ又は複数のプロセッサにより実行可能な格納された命令のセットを有するコンピュータ読取可能媒体を備え、信号において、時間における基準点を識別するためのコンピュータ・プログラム製品であって、前記命令のセットは、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む前記信号の一連のサンプルを受信する命令と、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義する命令と、
サンプルの前記第１及び前記第２のグループ間の自己相関を実行する命令と、
前記自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における前記基準点として識別する命令と
を備えるコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ５］
前記命令のセットは、
前記自己相関の結果を観測する命令と、
前記第１の反復シンボル・シーケンスと前記第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測する命令と、
前記観測された結果と前記観測された電力比との比率を計算する命令と、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるべきパケットを判定する命令と
を更に備えるＣ４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ６］
前記命令のセットは、
複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和する命令と、
前記複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正する命令と
を更に備えるＣ５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ７］
遠隔局装置であって、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む一連のサンプルを受信する手段と、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義する手段と、
サンプルの前記第１及び前記第２のグループ間の自己相関を実行する手段と、
前記自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における前記基準点として識別する手段と
を備える遠隔局装置。
［Ｃ８］
前記自己相関の結果を観測する手段と、
前記第１の反復シンボル・シーケンスと前記第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測する手段と、
前記観測された結果と前記観測された電力比との比率を計算する手段と、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるべきパケットを判定する手段と
を更に備えるＣ７に記載の遠隔局装置。
［Ｃ９］
複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和する手段と、
前記複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正する手段と
を更に備えるＣ８に記載の遠隔局装置。
［Ｃ１０］
基地局装置であって、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む一連のサンプルを受信する手段と、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義する手段と、
サンプルの前記第１及び前記第２のグループ間の自己相関を実行する手段と、
前記自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における前記基準点として識別する手段と
を備える基地局装置。
［Ｃ１１］
前記自己相関の結果を観測する手段と、
前記第１の反復シンボル・シーケンスと前記第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測する手段と、
前記観測された結果と前記観測された電力比との比率を計算する手段と、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるべきパケットを判定する手段と
を更に備えるＣ１０に記載の基地局装置。
［Ｃ１２］
複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和する手段と、
前記複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正する手段と
を更に備えるＣ１１に記載の基地局装置。
［Ｃ１３］
無線通信システムであって、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む一連のサンプルを受信する手段と、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して変わる第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義する手段と、
サンプルの前記第１及び前記第２のグループ間の自己相関を実行する手段と、
前記自己相関において、ヌルが発生するサンプルを、時間における前記基準点として識別する手段とを備える無線通信システム。
［Ｃ１４］
前記自己相関の結果を観測する手段と、
前記第１反復シンボル・シーケンスと前記第２の反復シンボル・シーケンスとの電力比を観測する手段と、
前記観測された結果と前記観測された電力比との比率を計算する手段と、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を越えた場合、検出されるべきパケットを判定する手段と
を更に備えるＣ１３に記載の無線通信システム。
［Ｃ１５］
複数の受信ダイバーシティにわたる自己相関結果をコヒーレントに総和する手段と、
前記複数の受信ダイバーシティを、測定された位相オフセットにより、補正する手段と
を更に備えるＣ１４に記載の無線通信システム。

Claims

無線通信システムにおいて送信された信号において、時間における基準点を識別する方法であって、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む前記信号の一連のサンプルを受信することと、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して定義された第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義することと、
前記サンプルの第１のグループ及び前記サンプルの第２のグループ間の自己相関を実行することと、
前記自己相関においてヌルが発生するサンプルを、前記時間における基準点として識別することと、
前記自己相関の結果を観測することと、
前記第１の反復シンボル・シーケンスの電力関数を計算することと、
前記電力関数を観測することと、
前記観測された結果と前記観測された電力関数との比率を計算することと、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を超える場合、パケットが検出されたと判定することと、
前記自己相関の結果が最大値の１／２に落ちるポイントについて、所定の間隔をおいて、自己相関値のシーケンスを探索することと、
複数の受信ダイバーシティに渡ってコヒーレントに自己相関結果を総和することと、
測定された位相オフセットによって前記複数の受信ダイバーシティを補正することと、
位相補正された自己相関総和の実数部の最小値を、前記探索されたポイントから開始して探索することと
を備える方法。
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む信号の一連のサンプルを受信する手順と、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して定義された第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義する手順と、
前記サンプルの第１のグループ及び前記サンプルの第２のグループ間の自己相関を実行する手順と、
前記自己相関においてヌルが発生するサンプルを、時間における基準点として識別する手順と、
前記自己相関の結果を観測する手順と、
前記第１の反復シンボル・シーケンスの電力関数を計算する手順と、
前記電力関数を観測する手順と、
前記観測された結果と前記観測された電力関数との比率を計算する手順と、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を超える場合、パケットが検出されたと判定する手順と、
前記自己相関の結果が最大値の１／２に落ちるポイントについて、所定の間隔をおいて、自己相関値のシーケンスを探索する手順と、
複数の受信ダイバーシティに渡ってコヒーレントに自己相関結果を総和する手順と、
測定された位相オフセットによって前記複数の受信ダイバーシティを補正する手順と、
位相補正された自己相関総和の実数部の最小値を、前記探索されたポイントから開始して探索する手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
遠隔局装置であって、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む一連のサンプルを受信する手段と、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して定義された第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義する手段と、
前記サンプルの第１のグループ及び前記サンプルの第２のグループ間の自己相関を実行する手段と、
前記自己相関においてヌルが発生するサンプルを、時間における基準点として識別する手段と、
前記自己相関の結果を観測する手段と、
前記第１の反復シンボル・シーケンスの電力関数を計算する手段と、
前記電力関数を観測する手段と、
前記観測された結果と前記観測された電力関数との比率を計算する手段と、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を超える場合、パケットが検出されたと判定する手段と、
前記自己相関の結果が最大値の１／２に落ちるポイントについて、所定の間隔をおいて、自己相関値のシーケンスを探索する手段と、
複数の受信ダイバーシティに渡ってコヒーレントに自己相関結果を総和する手段と、
測定された位相オフセットによって前記複数の受信ダイバーシティを補正する手段と、
位相補正された自己相関総和の実数部の最小値を、前記探索されたポイントから開始して探索する手段と
を備える遠隔局装置。
基地局装置であって、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む一連のサンプルを受信する手段と、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して定義された第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義する手段と、
前記サンプルの第１のグループ及び前記サンプルの第２のグループ間の自己相関を実行する手段と、
前記自己相関においてヌルが発生するサンプルを、時間における基準点として識別する手段と、
前記自己相関の結果を観測する手段と、
前記第１の反復シンボル・シーケンスの電力関数を計算する手段と、
前記電力関数を観測する手段と、
前記観測された結果と前記観測された電力関数との比率を計算する手段と、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を超える場合、パケットが検出されたと判定する手段と、
前記自己相関の結果が最大値の１／２に落ちるポイントについて、所定の間隔をおいて、自己相関値のシーケンスを探索する手段と、
複数の受信ダイバーシティに渡ってコヒーレントに自己相関結果を総和する手段と、
測定された位相オフセットによって前記複数の受信ダイバーシティを補正する手段と、
位相補正された自己相関総和の実数部の最小値を、前記探索されたポイントから開始して探索する手段と
を備える基地局装置。
無線通信システムであって、
第１の反復シンボル・シーケンス及び第２の反復シンボル・シーケンスを含む一連のサンプルを受信する手段と、
第１のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第１のグループを含む第１のウィンドウと、前記第１のスタート点に関連して定義された第２のスタート点を有し、前記一連のサンプルの第２のグループを含む第２のウィンドウを定義する手段と、
前記サンプルの第１のグループ及び前記サンプルの第２のグループ間の自己相関を実行する手段と、
前記自己相関においてヌルが発生するサンプルを、時間における基準点として識別する手段と、
前記自己相関の結果を観測する手段と、
前記第１の反復シンボル・シーケンスの電力関数を計算する手段と、
前記電力関数を観測する手段と、
前記観測された結果と前記観測された電力関数との比率を計算する手段と、
前記計算された比率が予め定められたしきい値を超える場合、パケットが検出されたと判定する手段と、
前記自己相関の結果が最大値の１／２に落ちるポイントについて、所定の間隔をおいて、自己相関値のシーケンスを探索する手段と、
複数の受信ダイバーシティに渡ってコヒーレントに自己相関結果を総和する手段と、
測定された位相オフセットによって前記複数の受信ダイバーシティを補正する手段と、
位相補正された自己相関総和の実数部の最小値を、前記探索されたポイントから開始して探索する手段と
を備える無線通信システム。