(57)【要約】      （修正有）【課題】受信アンテナの各々で受信される、チャネル・プロパティ（例えば、フェーディング及び遅延）及び雑音によって変形された、送信アンテナからの信号の組み合わせである信号を受信可能な受信器を提供する。【解決手段】パケット検出器は、８０２．１１ａパケット、８０２．１１ｂパケット及び監視される周波数範囲内にあるものの８０２．１１ａパケットまたは８０２．１１ｂパケットとしてフォーマットされていない干渉を統合検出する。パケット検出器は、１またはそれ以上のアンテナからの信号を用いることができる。信号検出は、差動的に検出された相関を用いてなされる。パケット検出に加えて、パケット検出器は信号レベル、雑音レベル及び狭帯域干渉の位置を確認できる。パケット検出及び他の指標の確認に関する処理は、信号が受信される最中にも、同時になされ得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
８０２．１１ｂフォーマットにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において：
前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される複数のアンテナの各々からの入力と；
前記複数の入力からの信号を分析して、パケット検出基準が満たされるかどうかを判断するため分析回路と；
パケット検出を示す信号を出力する検出器出力と；
を具備するパケット検出器。
【請求項２】
前記パケット検出を示す信号は、パケット検出に関する確度を示す請求項１のパケット検出器。
【請求項３】
前記パケット検出を示す信号は、パケット検出に関する２値判断を示す請求項１のパケット検出器。
【請求項４】
前記複数のアンテナは非アクティブ・アンテナ及びアクティブ・アンテナを含み、前記入力は当該アクティブ・アンテナから生じ、当該アクティブ・アンテナは少なくとも２つのアンテナを具備する請求項１のパケット検出器。
【請求項５】
前記パケット検出基準は、受信されるパワーレベルの移動和に対する差動相関の最大値の移動和の比率が所定の閾値より大きいかどうかである請求項１のパケット検出器。
【請求項６】
アンテナ毎に１つの、複数のバーカー相関器と；
前記バーカー相関器の出力と結合される、一対の差動相関器と；
前記複数のアンテナに関するパワーレベルを表示するパワー評価手段と；
最大の相関信号を選択するために、前記一対の差動相関器の中から選択する相関器選択器と；
差動相関の最大値の移動和を表示する閾値比較器と；
を更に具備する請求項１のパケット検出器。
【請求項７】
累算された差動相関から検出される信号に関するピークを推定するタイミング推定器と；
累算された差動相関から受信器クロックと送信器クロックとの間の周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定器と；
を更に具備する請求項６のパケット検出器。
【請求項８】
前記分析回路は、
差動相関信号を出力する、少なくとも１つの差動相関器と；
前記差動相関信号を受信するように結合され、検出された信号に関するピーク推定値を出力するタイミング推定器と；
前記差動相関信号から、受信器クロックと送信器クロックとの間の周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定器と；
を具備する請求項１のパケット検出器。
【請求項９】
前記少なくとも１つの差動相関器の各々は、相関器、遅延及び共役化器を具備し、差動相関器信号を形成するために、相関信号は遅延され共役化された前記相関信号と合成される請求項８のパケット検出器。
【請求項１０】
前記合成は、複素乗算である請求項９のパケット検出器。
【請求項１１】
アンテナ毎に１つの、複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）相関器と；
前記ＯＦＤＭ相関器の出力に結合される、一対の差動相関器と；
前記複数のアンテナに関してパワーレベルを表示するパワー評価手段と；
最大の相関信号を選択するために、前記一対の差動相関器の中から選択する相関器選択器と；
差動相関の最大値の移動和を表示する閾値比較器と；
を更に具備する請求項１のパケット検出器。
【請求項１２】
８０２．１１ａまたは８０２．１１ｂフォーマットのいずれかにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において：
前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される、少なくとも１つのアンテナの各々からの入力と；
前記入力からの信号を分析し、８０２．１１ｂパケット検出基準が満たされるか否かを判断する第１の分析回路と；
前記８０２．１１ｂパケット検出基準が満たされない場合に、前記入力からの信号を分析し、８０２．１１ａパケット検出基準が満たされるか否かを判断する第２の分析回路と；
パケット検出を示す信号を出力する検出器出力と；
を具備するパケット検出器。
【請求項１３】
前記入力は、前記第１の分析回路及び前記第２の分析回路に与えられる、サンプル信号データに関する共通のレートでサンプルされる請求項１２のパケット検出器。
【請求項１４】
前記共通のレートが２０ＭＨｚである請求項１３のパケット検出器。
【請求項１５】
８０２．１１信号に干渉する狭帯域信号に関する干渉検出のための干渉検出器において：
前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される、１またはそれ以上のアンテナからの、１またはそれ以上の入力と；
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて前記１またはそれ以上の入力からの信号を分析する分析回路と；
狭帯域干渉の検出を示す信号を出力する検出器出力と；
を具備する干渉検出器。
【請求項１６】
前記分析回路は、パケット検出器が８０２．１１パケットを検出するのと実質的に同時に分析を行う請求項１５の干渉検出器。
【請求項１７】
前記検出器出力は、前記干渉に関する周波数位置及び雑音パワー及び信号パワーの推定値を提供する請求項１５の干渉検出器。
【請求項１８】
前記検出器出力は前記８０２．１１信号の周波数推定値を提供し、前記周波数推定値は前記検出された狭帯域干渉を考慮に入れる請求項１５の干渉検出器。
【請求項１９】
前記１またはそれ以上のアンテナは、複数のアンテナであり、前記１またはそれ以上の入力は複数の入力である請求項１５の干渉検出器。
【請求項２０】
入力信号サンプルを蓄積するサンプル・バッファと；
前記サンプル・バッファからのサンプルについて動作し、フィルタされたサンプルを生成する窓フィルタと；
前記フィルタされたサンプルを周波数領域に変換する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ブロックと；
前記変換され、フィルタされたサンプルについて動作する干渉検出器信号出力生成器と；
を具備する連続波干渉検出器。
【請求項２１】
前記干渉検出器信号出力生成器は、
ピーク検出器と；
ピーク・サンプル及び少なくとも１つの隣接サンプルを合計する合計器と；
合計器出力を閾値と比較して、検出を判断する比較器と；
を具備する請求項２０の連続波干渉検出器。
【請求項２２】
８０２．１１ａフォーマットにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において：
前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される複数のアンテナの各々からの入力と；
前記複数の入力からの信号を分析して、パケット検出基準が満たされるかどうかを判断する分析回路と；
パケット検出を示す信号を出力する検出器出力と；
を具備するパケット検出器。
【請求項２３】
前記複数のアンテナは非アクティブ・アンテナ及びアクティブ・アンテナを含み、前記入力は当該アクティブ・アンテナから生じ、前記アクティブ・アンテナは少なくとも２つのアンテナを具備する請求項２２のパケット検出器。
【請求項２４】
前記パケット検出基準は、受信されるパワーレベルの移動和に対する差動相関の最大値の移動和の比率が所定の閾値より大きいかどうかである請求項２２のパケット検出器。
【請求項２５】
前記パケット検出器は共通の周波数帯で８０２．１１ａパケット及び８０２．１１ｂパケットの検出を同時に行い、前記検出基準は更に８０２．１１ｂ評価指標に対する８０２．１１ａ評価指標の比率が第２の所定の閾値より大きいかどうかである請求項２４のパケット検出器。
【請求項２６】
アンテナ毎に１つの、複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）相関器と；
前記ＯＦＤＭ相関器の出力に結合される、一対の差動相関器と；
前記複数のアンテナに関してパワーレベルを表示するパワー評価手段と；
最大の相関信号を選択するために、前記一対の差動相関器の中から選択する相関器選択器と；
差動相関の最大値の移動和を表示する閾値比較器と；
を更に具備する請求項２２のパケット検出器。
【請求項２７】
８０２．１１フォーマットにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において：
前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される、１またはそれ以上のアンテナからの、１またはそれ以上の入力と；
アンテナ毎に１つの、１またはそれ以上の相関器と；
前記相関器の出力に結合される、一対の差動相関器と；
最大の相関信号を選択するために、前記一対の差動相関器の中から選択する相関器選択器と；
前記１またはそれ以上の入力からの信号を分析して、パケット検出基準が満たされるかどうかを判断する分析回路と；
パケット検出を示す信号を出力する検出器出力と；
を具備するパケット検出器。
【請求項２８】
前記１またはそれ以上のアンテナは複数のアンテナであり、前記１またはそれ以上の入力は複数の入力である請求項２７のパケット検出器。
【請求項２９】
８０２．１１ａパケット及び８０２．１１ｂパケットに関する検出を同時に行う請求項２７のパケット検出器。
【請求項３０】
８０２．１１ａパケット及び８０２．１１ｂパケット検出のための共通のサンプルレートで動作する請求項２９のパケット検出器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ネットワークノード間の有線接続を必要としないでデータ通信のためにコンピュータ及び他の装置を結合できるため、無線ネットワークはますます人気が高くなっている。無線ネットワークに関する一連の標準の１つはＩＥＥＥ８０２．１１標準であるが、他の無線標準またはプロトコルが代わりに用いられてもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１標準には、少なくとも２つの広く用いられる標準、８０２．１１ａ及び８０２．１１ｂがあり、通信システム及び装置は、両標準をサポートする必要があり、及び／または、両者が用いられるエリアで動作する必要があるかもしれない。
【０００２】
両技術標準は異なる周波数範囲で動作するので、それらの間の干渉は回避できる。しかしながら、例えば８０２．１１ｇ標準のような最近の追加事項は、８０２．１１ｂの直接スペクトル拡散伝送が存在し得る２．４ＧＨｚ帯におけるＯＦＤＭ伝送（８０２．１１ａは、ＯＦＤＭ伝送プロトコルである）を認めている。わずかなプリアンブルでパケットの存在を検出し、非常に低い誤り率でパケットが８０２．１１ａパケットであるか８０２．１１ｂパケットであるかを表示しなければならないので、異なる変調によるパケットが同じネットワーク内に存在し得るという事実は８０２．１１パケット検出回路の設計に困難性を与える。
【０００３】
送信器から提供される情報コンテンツを持つビットを復号する前に、受信器は一般的に送信されるパケットを感知してから、チャネルの特性を明らかにする、送信されるパケットと同期化するなどのステップを行う。パケット検出は、パケットがチャネル上に存在する（即ち、パケットが送信器によって送信される、または既に送信されている）ことを判断し、パケットの種別（少なくとも当該パケットまたはそのコンテンツに関して更なる処理を行うために必要とされる程度まで）を判断し、更なる処理を行うために必要な受信器の構成要素を稼動させる処理である。一部の受信器では、受信ロジックはデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）に提供されるＤＳＰ命令により実装される。受信パケットに関するデータ処理を実行するロジックが命令として実装されている場合、それらの命令はパケット検出器が更なる処理がなされるべきパケットを含む受信信号を示すまで実行されないままの可能性がある。受信パケットのデータ処理を実行するロジックが配線接続された回路構成として実装されている場合、パケット検出器が更なる処理がなされるべきパケットを含む受信信号を示すまで、受信器はそのような回路構成への電力を除去または減らすように構成されてよい。いずれの場合でも、パケットが検出されなければ処理電力及び／または計算労力は保護される。このことは、パケット検出に必要とされるものを除き、無線受信器においてしばしば強いられる電力及び／または処理要求を節約できる。パケットの一部が失われないよう、パケットの重要な要素が見失われる前に、受信器はパケットの存在を検出し、パケット処理を開始するために必要とされる何らかの措置を講じるべきである。故に、パケット検出は効率的かつ迅速であるべきである。
【０００４】
８０２．１１信号が重複するかもしれないという問題に加えて、８０２．１１受信器は例えばブルートゥース（Bluetooth（登録商標））、科学設備、医療設備または電子レンジなどの狭帯域の非８０２．１１信号も取り扱わなければならず、受信器のパケット検出器は、望ましくは、そのような影響によって誤ったトリガを起こすべきでない。干渉の問題及びパケット検出の問題はさておき、従来の８０２．１１ａ受信器は２０ＭＨｚサンプリング・レートで動作する一方、従来の８０２．１１ｂ受信器は２２ＭＨｚのサンプリング・レートで動作するので、８０２．１１ａ及び８０２．１１ｂの両信号を受信及び処理しなければならない受信器は単純な共通のサンプリング・スキームを用いることができない。
【０００５】
無線ネットワークにおける一般的なノードは受信チェーン及び送信チェーンを含み、各々のチェーンは同時に１つのアンテナのみを用いる。しかしながら、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにあっては、１以上の送信アンテナ及び／または１以上の受信アンテナが用いられ、送信アンテナの各々は場合により他の送信アンテナとは異なるビットストリームを送信していて、受信アンテナの各々は望ましくは他の受信アンテナとは少なくともわずかに違うチャネルからの入力を受信している。
【０００６】
ＭＩＭＯ通信システムは、当該技術分野において周知である。当該システムは一般的に、多数（Ｍr）の受信アンテナを持つ受信器と通信する多数（Ｍt）の送信アンテナを持つ送信器を含み、Ｍr及びＭtは等しくてもそうでなくともよい。一部の変調スキームでは、送信されるデータ・ビットはグループ化され、各々のビットのグループは信号点配置中のシンボル（特定の位相及び振幅の組み合わせ）にマッピングされている。２位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）及び直交振幅変調（ＱＡＭ）の配置を含む、多くの配置が当該技術分野において周知である。ＭＩＭＯ通信システムにおいて、Ｍtの送信アンテナの各々は、実質的には同時に、異なるビットのグループを表すシンボルを送信する。故に、各々のシンボルがＢビットを表すならば、チャネル「周期」あたりに送信されるビット数はＢ＊Ｍtである。
【０００７】
受信アンテナの各々は、チャネル・プロパティ（例えば、フェーディング及び遅延）及び雑音によって変形された、送信アンテナからの信号の組み合わせである信号を受信する。受信器は、送信され得るシンボル及び通信チャネルのプロパティに関する知識を用いてＭrの受信信号からＭtの送信信号を復号（即ち、再現）する。多アンテナシステムの改善された受信能力のために、多アンテナシステムは他のシステムに比べてより低い信号対雑音比（ＳＮＲ）を備えた信号を受信することを期待される。ＳＮＲに関して動作を期待される範囲が広くなるにつれ、多くの従来のパケット検出スキームを不適当にさせるような、より低いＳＮＲでの正しいパケット検出が期待される。
【０００８】
上述した従来技術の欠点を克服することは価値のあることであろう。
【発明の概要】
【０００９】
無線受信器に関する一実施形態において、パケット検出器は、８０２．１１ａパケット、８０２．１１ｂパケット及び監視される周波数範囲内にありながら８０２．１１ａパケットまたは８０２．１１ｂパケットとしてフォーマットされていない干渉を一緒に検出する。パケット検出器は、１またはそれ以上のアンテナからの信号を用いることができる。信号の検出は、差動的に検出された相関を用いてなされる。パケット検出に加えて、パケット検出器は信号レベル、雑音レベル及び狭帯域干渉の位置を確認することができる。パケット検出及び他の指標の確認の処理は、信号が受信される時に同時になされ得る。
【００１０】
ここに開示される発明の本質及び利点の更なる理解は、明細書の残りの部分及び添付図面を参照することにより十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を用い得る簡単な無線ネットワークのブロック図。
【図２】１つのデバイスと、図１に示される無線ネットワークの１つのネットワーク接続との間のつながりを例示するブロック図。
【図３】図２に例示されるハードウエアで用いられ得るノード・ハードウエアの受信部のブロック図。
【図４】図３の受信部で用いられ得るのと同様のパケット検出要素を含む受信器の一部のブロック図。
【図５】図４の受信器で用いられ得る８０２．１１ｂパケット検出器のブロック図。
【図６】相関サンプリングの図式的な例示。
【図７】図４の受信器で用いられ得る８０２．１１ａパケット検出器のブロック図。
【図８】図４の受信器で用いられ得る連続波（ＣＷ）検出器のブロック図。
【図９Ａ】図４の受信器で用いられ得る干渉検出器（９Ａ、９Ｂ、９Ｃを包含する）のブロック図。
【図９Ｂ】図４の受信器で用いられ得る干渉検出器（９Ａ、９Ｂ、９Ｃを包含する）のブロック図。
【図９Ｃ】図４の受信器で用いられ得る干渉検出器（９Ａ、９Ｂ、９Ｃを包含する）のブロック図。
【図１０Ａ】上述したパケット検出器の一実施形態の性能を示す一連のプロット；８０２．１１ａ検出曲線を示す。
【図１０Ｂ】上述したパケット検出器の一実施形態の性能を示す一連のプロット；８０２．１１ｂ検出曲線を示す。
【図１０Ｃ】上述したパケット検出器の一実施形態の性能を示す一連のプロット；ＣＷ干渉検出曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明を用い得る簡単な無線ネットワークを例示する。図１に示すように、無線ネットワーク１０は複数のノード１２で構成され、ノード１２の各々は無線ネットワーク１０のうちの少なくとも１つの他のノード１２と通信できる。具体的な実装において、無線ネットワーク１０は、建物、キャンパス、車または同様の環境内で用いられ得るようなローカルエリア無線ネットワークである。
【００１３】
具体的な実施形態では、無線ネットワーク１０は１またはそれ以上のＩＥＥＥ８０２．１１標準に準拠するように設計されている。しかしながら、８０２．１１環境において解決されるのと同様の問題を解決するために他の標準及び非標準のネットワークが置き換えられ得ることは理解されるべきである。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ標準は８０２．１１ａまたは８０２．１１ｂ標準とは異なる信号を予期しているし、８０２．１１の技術標準集合は、後の開発で更に修正されるかもしれない。従って、８０２．１１ａ及び８０２．１１ｂパケットが存在し、ひょっとすると他の干渉信号のある環境におけるパケット検出（及び他のタスク）の問題を解決する多くの例がここに記載されているが、本開示中の教示は２つの異なるプロトコル標準が用いられ、望まない干渉のある／ないシステムに利用され得る。一例では、上記プロトコルの少なくとも１つは、当該プロトコルをサポートするデバイス間の使用に適した拡張８０２．１１ａプロトコルである。
【００１４】
図示されるように、一部のノードはノード・デバイス１４と結合されており、一方他のノードは有線ネットワーク・インタフェース１６に結合されている。例えば、ノード１２（１）はノード・デバイス１４（１）につなげられており、一方ノード１２（３）は有線ネットワーク・インタフェース１６につなげられている。図１は簡易化及び一般化された無線ネットワークの図を意味している。干渉信号発生源は示されていないが、存在するものと仮定する。
【００１５】
ノード・デバイス１４の例は、ラップトップ、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、または他の機器と通信する必要のある他の携帯または半携帯の電子機器、または、ネットワークまたは他のデバイスへの有線接続が利用できないか容易に提供されない、他の機器と通信する必要のある固定の電子機器を含む。有線ネットワーク・インタフェース１６は、各々のノードをネットワークに接続する。そのようなネットワークの例は、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、または、ＴＣＰ／ＩＰパケット・ネットワークまたはその他のパケット・ネットワークまたはネットワークへの公用または私用の接続を含む。
【００１６】
通常の運用では、複数のノード・デバイスはノード１２を機能的に実現する回路構成及び／またはソフトウエアを用意され、そのようなノード・デバイスと有線ネットワーク・インタフェースにつなげられたネットワークとの間のアクセスを提供するために１たまはそれ以上のネットワーク・アクセス・ポイントが無線ネットワーク１０中に備えられる。ここで用いられる専門用語では、ノード・デバイスにつなげられるノードは「局」として言及され、有線ネットワーク・インタフェースにつなげられるノードは「アクセス・ポイント」として言及される。そのようなシステム使途の単なる一例は、各々のコンピュータへネットワーク配線を引く必要なく、建物内のコンピュータをネットワークに接続することである。その例において、建物は、ネットワークにつなげられる局の各々の無線ネットワーク・カードの無線通信範囲内にある、ネットワークにつなげられる固定のアクセス・ポイントが備えられているであろう。
【００１７】
図２は、１つのデバイスと１つのネットワーク接続のつながりをより詳細に示す。図２に示されるように、ノード・デバイス１４はノード・ハードウエア２０のデバイスＩ／Ｏ部につなげられている。ノード・ハードウエア２０は送信部及び受信部を含み、それぞれデバイスＩ／Ｏ部につなげられている。送信部は無線チャネル２１を通じてアクセス・ポイント・ハードウエア２２の受信部に信号を送信する。当該受信部はネットワークＩ／Ｏ部につなげられており、従ってデバイス１４からネットワーク２８へのデータ通信路を提供する。ネットワーク２８からデバイス１４へのパスもアクセス・ポイント・ハードウエア２２のネットワークＩ／Ｏ部、アクセス・ポイント・ハードウエア２２の送信部、ノード・ハードウエア２０の受信部及びノード２０のデバイスＩ／Ｏ部によって提供される。無線チャネル２１の特性は、ノード・ハードウエア２０及びアクセス・ポイント・ハードウエア２２の位置と同様に例えば壁、建物及び自然障害物などの干渉物、更には、他のデバイス、送信器、受信器及び信号反射面による影響などの多くの要素に依存する。
【００１８】
一般的に、ノード・ハードウエア２０はデバイス１４に一体化され得る。例えば、デバイス１４がラップトップ・コンピュータであれば、ノード・ハードウエア２０は、ラップトップのＰＣＭＣＩＡスロットに挿入されるＰＣＭＣＩＡカードにアドオンされてもよい。一般的に、アクセス・ポイント・ハードウエア２２は、有線ネットワークを無線ネットワークに単につなげるために用いられる有線ネットワーク・インタフェース・デバイスの一部として実装される。上記一般的な実装にかかわらず、何物も図２が完全に対称となる、即ちノード・ハードウエア２０及びアクセス・ポイント・デバイス２２がハードウエア・デバイスのほぼ理想的な事例である、ことを妨げないと理解すべきである。
【００１９】
以下は、受信部の詳細な説明である。図３は受信部３０の構成要素を例示する。受信部３０は、アンテナ３２を経由して１またはそれ以上の無線チャネル上の信号を受信し、当該信号は最初にＲＦ部３４によって処理される。ＲＦ部３４は、例えば、デジタル信号ストリームを形成するために、上記信号にベースバンド信号を形成する処理を行ってもよい。図示されるように、受信部３０は、ＦＩＲ３５及び８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ及び拡張８０２．１１処理の各々に関する様々な小区分４０、４２、４４を含んでもよい。受信部３０は、以下に詳細に述べられる統合パケット検出器３７を含んでもよい。本明細書で十分に述べられていない受信部３０の構成要素の更なる詳細は、U. S. Patent No._____（２００２年２月５日にファイルされ、"Multi-Antenna Wireless Receiver Chain With Vector Decoding"と題されたU. S. Patent Application 10/068,360）に示され、本明細書に多目的に参照として組み込まれる。本発明は、本明細書または上記参照に示される特定の受信器の実装に限定されないものと理解すべきである。
【００２０】
統合パケット検出器３７は、入力信号にパケットの開始を判断する処理を行い、果たして何らかの更なる処理が必要とされているかどうかを表示するために、パケット検出信号を例えば小区分４０、４２、４４などの他の要素に出力できる。受信部３０がデジタル・シグナル・プロセッサの命令として実装されている場合、統合パケット検出器３７はパケットが検出されるかどうかを判断し、プロセッサが図示される他のブロックに関するコードを実行するかどうかを判断するために用いるフラグを設定するコードであってよい。図３は、同じ処理から派生する他の信号（統合パケット検出器３７と同様の他の構成要素で用いられる「補助信号」及びパケット検出器３７で生成されるが直接用いられない「通過信号」）とひょっとすると一緒に、供給される複数の検出信号を示す。小区分４０、４２または４４は、そこで扱われる処理に特有の「固有な」サンプルレートで動作するかもしれないが、統合パケット検出器３７は、パケットが検出されるプロトコルに関して「固有な」サンプルレートでなくとも、例えば２０ＭＨｚなどの共通のサンプルレートで動作できる。このことは、より効率的な統合パケット検出器を可能にする。
【００２１】
図４は統合パケット検出器３７をより詳細に例示する。図４に示されるように、１またはそれ以上のアンテナからのＩ＋Ｑ入力が、８０２．１１ｂ検出器１０２、８０２．１１ａ検出器１０４、ＣＷ検出器１０６、パワーレベル検出器１０８及び干渉探知器１１０で構成されるいくつかの検出ブロックに入力され、上記検出ブロックの各々は以下に詳細に記述される。検出ブロックの出力は、受信器での使用のための出力を提供するコントローラ１２０に供給される。いくつかの実施形態において、コントローラ１２０でなされるものとしてここに述べられるいくつかの機能は、個々のブロックで代わりに行われてもよい。いくつかの実施形態において、例えば拡張８０２．１１小区分などの他の小区分のために追加の検出器が備えられる。
【００２２】
図４に示される実施形態において、コントローラ１２０に入力される上記ブロックの出力は、表１に示される通りである。図４に示される実施形態において、コントローラ１２０の出力は、表２に示される通りである。
【表１】
2011259454.tif 000003
【００２３】
送信器／受信器の周波数オフセットに関する粗い推定値は、他でも算出できるが、干渉探知器１１０で算出されれば、狭帯域干渉への検出感度がより低下する周波数オフセットの判断に先立って、信号から任意の狭帯域干渉が容易に取り除かれ得る。一般的に狭帯域干渉は、検出される狭帯域干渉の周囲のサブキャリアを除去することによって「取り除かれ」る。
【００２４】
cw_present及びpwr信号は、コントローラ１２０によって強い狭帯域干渉の存在の表示として用いられてよく、その場合にはいかなる８０２．１１ａまたは８０２．１１ｂパケット検出の判断も、十中八九誤報であるものとして無視される。
【表２】
2011259454.tif 000004
【００２５】
コントローラ１２０は図４において検出ブロックのために設けられているように見えるが、コントローラ１２０はそのように設けられてもよいし他の、図示しない機能または処理を制御する他の機能を担ってもよい。コントローラ１２０の機能のいくつかは、コントローラ１２０への入力を生成するブロックを参照して以下に記述される。例えば、「detect_11a」信号は、以下の８０２．１１ａの評価指標がどのようにして生成されるかの説明において記述される。通過信号は、例えば８０２．１１ａまたは８０２．１１ｂ小区分などの他のブロックで用いられ、コントローラ１２０自体で用いられる必要はない。
【００２６】
いくつかの実装では、指標である信号（detect_11a、detect_11b、cw_presentなど）は２値信号であってもよいが、他の実装では、上記信号は表されているものに関する確率、信頼度または確度の値を表示するために多レベルであってもよい。例えば、detect_11aは、７０％の確率で８０２．１１ａパケットが受信されていることを示す信号値を持ってもよい。しかしながら、結局、８０２．１１ａ／ｂ小区分を起動するかどうかに関する２値判断がなされる必要があるので、上記指標は最終的に２値信号に帰することを期待されるであろう。
【００２７】
８０２．１１ｂ検出  
８０２．１１ｂパケットのプリアンブルはデータを含まない同期ビットを具備する。信号のプリアンブル部は、パケットの存在を検出し、信号及びチャネルパラーメータを推定するために用いられる。図５は、８０２．１１ｂパケット検出器１０２の一実装を例示する。この実装において、パケット検出は入力を相互に関連付け、相関結果をチェックすることによりなされる。検出器１０２は、評価指標の対、c11b（８０２．１１ｂに関する相関評価指標）及びp11b（８０２．１１ｂに関するパワー評価指標）を、コントローラ１２でのdetect_11bの策定における使用のために用意するか、検出器１０２は、例えばp11b／c11bまたはその他の変形などのc11b及びp11bの関数である単一の評価指標を用意してもよい。検出の判断をなすための上記評価指標の使用の一例として、ある閾値T_11bに関して数式１が真であればパケットが検出されたとみなされてよい。
【数１】
2011259454.tif 000005
【００２８】
c11bが生成されている間のシンボル数が、p11bが生成されている間のシンボル数と異なるならば、数式２に例示されるように、それらの値が計算に考慮されてもよい。
【数２】
2011259454.tif 000006
【００２９】
数式２の閾値不等式は、NSYM-1によってc11bを正規化し（NSYMは計算に用いられる最大のシンボル数（シンボルは２０個のサンプルとなり、１バーカー符号である）を示す固定定数である）、nsymによってp11bを正規化する（nsymはNSYM以下であって、検出器の最後のリセット以来受信されたシンボルの数である）。一実施形態では、T_11b=0.4であり、NSYM=10である。雑音なしの場合には、２０サンプル・シンボルの各々が以前の２０サンプルのグループの正確なコピーであれば、nsym=NSYMのとき数式２の左辺は１と評価される。
【００３０】
c11bは差動相関に基づいているので、c11bを算出するための加数は得られるシンボル数より少ないものとなる。例えば、nsym=3（６０個のサンプル）であれば、c11bは２つの差動相関（最初の２つのシンボルの間の相関及び最後の２つのシンボルの間の相関）に基づくだろう。正規化係数はnsym-1でもよいが、そうなるとnsymがNSYMよりずっと小さい場合に誤アラームがよりありふれたものとなり得る。p11bの計算に用いられる加数は、シンボルの数より少ないものではなくシンボルの数と同じであるため、p11bはシンボルあたりの平均パワーを得るためにnsymを用いて正規化される。
【００３１】
評価基準の生成のための１つの実行可能な処理及び方法では、Ｎ個の受信アンテナからの入力信号が用いられる。受信器入力信号は、図５またはその他において、i=0,1,2,…,N-1とするri(k)として表される。別に指示されるか明白でない限り、信号は複素信号になり得るし、例えば加算及び乗算などの演算は複素演算になり得る。
【００３２】
入力信号は、バーカー相関器３０２をアンテナあたり１つ通過する。ここに述べられるアプローチの利点の１つは、入力信号がパケット検出のための処理をなされる場合に、信号が共通のサンプルレートでサンプルされているので多くの処理が複製され得ることである。たとえ２０ＭＨｚのサンプルレートでも８０２．１１パケット検出は、十分な精度を持ち得ると我々は判断している。当然、一度パケットが検出され、それが８０２．１１ｂパケットであることがわかれば、８０２．１１の固定のサンプルレートで動作するためにサンプルレートは２２ＭＨｚに変更されてもよい。例えば、両方の検出に関して２２ＭＨｚでサンプルする、２０ＭＨｚまたは２２ＭＨｚの倍数または分数でサンプルする、または、２０ＭＨｚまたは２２ＭＨｚの倍数でも分数でもないレートなどのサンプル処理の他の変形例は、他の状況で役に立つ。
【００３３】
図示実装では、８０２．１１ｂ信号は２２ＭＨｚで生成されているが、バーカー相関器３０２は２０ＭＨｚのサンプルレートで動作する。バーカー相関を得るために、１１ＭＨｚでサンプルされる１１タップの代わりに、２０ＭＨｚでサンプルされるバーカー符号に対応する２０タップがあり、従って、２０タップのバーカー符号は１１タップのバーカー符号のリサンプルである。例えば、リサンプルされ、量子化された２０タップの系列は「０，３，−２，−２，３，１，３，０，−４，１，３，０，３，０，２，−３，０，−４，０，−４」となるかもしれないが、他の適切にリサンプルされ、ある任意の遅延シフトを備えたバーカー系列でもよい。リサンプルされたバーカー系列を用いれば、全体のパケット検出器は２０ＭＨｚのサンプルレートで動作でき、８０２．１１ａ検出に関して入力になされる処理は、８０２．１１ｂ検出及び補助及び／または通過信号の生成に関して同様に用いることができる。バーカー相関器の出力はRbi(k)で表される。上述したものの代わりに、他の変更されたバーカー系列も用いられ得ることに注意せよ。
【００３４】
バーカー相関器３０２の各々の出力は、２つの差動相関、DCb1(n)及びDCb2(n)を判断するための処理をなされる。数式３−４に示されるように、相関出力は遅延されて共役化された相関出力を乗じられるため、バーカー相関器３０２の出力は、差動的に相関する。上記差動相関は、相関ブロック３０４で処理される。
【００３５】
図示されるように、相関ブロック３０４は、１つの加算器及び２つの累算器３１２（差動相関あたり１つ）だけでなく、遅延線３０６、共役化器３０８及び乗算器３０９を（アンテナ毎に１つ）包含する。加算器３１０への入力は、各々のアンテナからのバーカー相関器出力に、それ自体が遅延され共役化されたものを各々乗じられている。図５において「C(k)」とラベル付けされる、加算器３１０の出力は、累算器３１２に与えられ、累算器３１２は、この例では、C(k)に関する１２個の値を累算する。
【００３６】
累算される値の数は、ＳＮＲ性能の低下を代償とするが、１２を超えてもよい。値の数がより少なくなれば、大幅なＳＮＲの低減がもたらされるだろう。このような効果の１つの理由は、相関出力の実部の一例を示す図６によって例示される。実際には、信号はおそらく、不定、未知の位相オフセット及び周波数ずれを伴う複素信号であるが、本例を簡単にしておくために、実部のみが示される。差動相関は、２つの出力、区間Ａの相関で構成されるものと区間Ｂの相関で構成されるものとを備えている。差動相関は、任意の位相オフセットを除去し、周波数オフセットを差動出力における固定位相オフセットに変換し、上記固定位相オフセットは、ＳＮＲを向上させるために複数のシンボルについて合計される。この例では、信号パワーのほとんどがＡ区間に集中していることがわかる。
【００３７】
Ａ及びＢ区間の間の重複は、ちょうどＡ及びＢ区間の境界でパルスが発生するときに起こるＳＮＲの損失を低減させる。重複が無ければＳＮＲ損失は３ｄＢになるだろうから、１２サンプルの区間は適切な重複を備えている。数がより多くなれば、重複は多くなり、信号パルス間における雑音のみのサンプルが上記相関に含まれることを理由とするＳＮＲペナルティを生じる。１／２シンボル持続時間より少し広い区間の選択は、全シンボル区間の使用について３ｄＢに近いゲインを与える。
【００３８】
２区間よりも多くの区間を用いることも可能である。信号パワーのほとんどが狭い区間に集中しているような遅延スプレッドの狭い場合にはＳＮＲのより大きな改善のために、例えば、各々が１／４シンボルをわずかに超え、重複が生じるサイズを備えた４つの区間を用いてもよい。
【００３９】
各々の累算器に関する特定の１２個（またはどんなに多くても）の値は、その各々の有効な入力によって判断される。図５に示されるように、累算器３１２（１）は、start1_en信号によって有効にされ、累算器３１２（１）はstart2_en信号によって有効にされる。数式３−４に例示されるように、start1_enはサンプル１から１２に関して累算器３１２（１）を有効にし、start2_enはサンプル１１から２２に関して累算器３１２（２）を有効にする（サンプル２１−２２は、ちょうど次のシンボルのサンプル１−２である）。
【００４０】
相関ブロック３０４の処理は、以下の数式３−４に示され、上付きされた「＊」は共役を参照し、乗算は複素乗算であり、ｎはシンボル番号（整数）を参照する。
【数３】
2011259454.tif 000007
【数４】
2011259454.tif 000008
【００４１】
この説明では、ｉはアンテナ番号を参照し、あるNに関してi=0,1,2,..,N-1である。図５に示す例においてＮ＝３であるが、Ｎは１，２または３より大きくもなり得る。この説明では、kはサンプル番号を参照し、あるＳに関してk=1,2,..,Sである。８０２．１１ｂ検出に関してシンボルあたり２０サンプルが存在する（重複のため＋２）ので、この例ではＳ＝２２である。
【００４２】
数式３及び４に存在する差動検出（各々のサンプルの、過去のシンボルの対応する位置における共役化されたサンプルによる乗算）は、任意の周波数オフセットの影響を除去する傾向がある。差動相関DCb1(n)及びDCb2(n)は、シンボルの重複部分に引き継がれる（例えば、１１番目と１２番目のサンプルは両方の合計に現われる）ことに注意せよ。このことは、８０２．１１ｂ信号でのデータ伝送に係わらず最大の信号パワーと最小のＩＳＩを備えた１つの差動相関が常にあることを約束する。
【００４３】
８０２．１１ｂ信号において、８０２．１１ｂプリアンブルにおけるデータ変調によって生じる符号反転が存在する。この影響を除くために、ブロック３１４では、差動相関はその実値の符号を乗じられ、いくつかのシンボルと累算される。上記累算は、移動和であり、DCb1(n)に関する移動和Ｓ1は、ある整数NSYMについて最も近時のNSYM-1個のシンボル値の和である。検出器の最後のリセット以来入手可能なシンボルがNSYM-1個のシンボルより少なければ、NSYM＝１０に関する優先的な値及びNSYM-1より少ない値が用いられてもよい。DCb2(n)に対応する移動和Ｓ2に関しても同様のことがなされる。
【００４４】
一旦、２つの移動和が入手可能になると、比較ブロック３２０はどちらの移動和がより大きい絶対値を持っているかを判断し、当該移動和の絶対値及び第１または第２のいずれの移動和が選択されたかを示すインデックスを出力する。上記選択された出力和は、上述された評価指標c11bである。上述したように、この評価指標は、８０２．１１ｂパケットが検出されているかどうかを判断するために、上記パワー評価指標と共に用いられる。上記パワー評価指標p11bは、Ｎ個全てのアンテナ（または全てのアクティブ・アンテナ）についてバーカー相関器３０２の各々の出力の絶対値の二乗を合計し、NSYM個のシンボルについて移動和を集めることにより算出される。
【００４５】
８０２．１１ｂパケット検出の上述した方法、または他の方法を用いて、一度８０２．１１ｂパケットが検出されれば、選択された（最大）移動和の値の位相は、周波数に関するオフセットの推定値、df_11bとして用いられる。８０２．１１ｂパケットが検出されれば、他の値、信号ピークとなるサンプル番号を示すpeak_11bも算出される。特に、ピークブロック３４０は、２からなる移動和のうちの１の選択を示すインデックス及び差動検出の合計の出力に基づいて動作する。
【００４６】
ピークブロック３４０は、移動和部において、加算器３１０からのNSYM-1個のシンボルに関するサンプルを合計する。比較ブロック３２０からの移動和がその後加算され（選択された移動和が、符号反転を説明するための処理ブロック３１４において反転されていれば減算され）、それから２０個のサンプルについて累算される。そこから、最も近時のNSYM-1についての８サンプル巡回移動平均が差動的に検出された相関器出力が、取り出される。例えば、２０サンプルの各々に関する相関器出力が、サンプル・バッファに蓄えられ、サンプル・バッファにおける値の各々が異なるサンプル位置に関する累算となるように、シンボルの各々に関して出力が累算されることを仮定する。従って、サンプル・バッファにおける第１の値は、シンボルの第１のサンプル（または「第１の」サンプルになるべく割り当てられたサンプル）に関するNSYM-1個に至るまでの相関の累算である。サンプル・バッファの内容が、例えば、｛８，４，１，１，２，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，６，２，２｝であれば、サンプルｋに関する巡回移動平均は、ｋ番目の入力から始まるサンプルの平均である。上記例では、サンプル１８から始まる８個の値の平均は他の任意の連続した８つの値のものよりも大きいので（サンプル１８から始まる８つの値は、サンプル１８−２０及びサンプル１−５である）、ｋ−１８は最大の値をもたらす。サンプルの最大の値はピークとして用いられ、ピークブロック３４０は、８０２．１１ｂシンボル・タイミング参照として、またはその他の目的に用いるためにその値（例えば、上記例に関する値「１８」）に関するインデックスを出力する。
【００４７】
８０２．１１ａ検出  
図７は、８０２．１１ａ検出器１０４のブロック図である。パケット検出の基礎は、１６サンプルの８０２．１１ａショート・トレーニング・シンボルを備えた入力信号を相関付ける相関器である。相関器を経て、送信器のクロックと受信器のクロックの間の周波数オフセットの影響を除くために差動検出が行われる。それから、差動的に検出された相関出力は、複数のシンボルについて累算される。相関付けは、受信される信号と差動的に相関付けるのでなく、１またはそれ以上のアンテナについて、上記信号に逆相関の固定パターンを用いてなされてよいが、低ＳＮＲ信号については差動相関が大抵より良い結果を提供する。
【００４８】
８０２．１１ａの評価基準生成に関する１つの実行可能な処理及び装置において、Ｎ個の受信アンテナからの入力信号は、ＯＦＤＭ相関器４０２を通過する。図７において、ｉ番目のアンテナのｋ番目のサンプルに関して、入力信号はｒi（ｋ）として表され、対応するＯＦＤＭ相関器４０２の出力はＲai（ｋ）として表される。パワーレベル評価基準p11aに到達するために、Ｒai（ｋ）の二乗の絶対値は、加算器４０４によって合計され、それから最も近時のNSYM個のサンプルについて合計される。
【００４９】
ＯＦＤＭ相関器４０２の各々の出力は、差動検出をなすために各々のＯＦＤＭ相関器出力とそれ自体の遅延されたものとの乗算によって２つの差動相関を判断する処理をなされ、別の加算器４１０によって全てのＯＦＤＭ相関器について（即ち、全てのアンテナについて）合計される。図４に示すように相関ブロック４０５を用いれば、以下の数式５及び６に示される処理に帰着する（上付きされた「＊」は共役化を参照し、乗算は複素乗算であり、ｎはシンボル番号（整数）を参照し、８０２．１１ａ検出に関してはＳ＝１８である（１シンボルあたり１６サンプル、＋２サンプルの重複））。
【数５】
2011259454.tif 000009
【数６】
2011259454.tif 000010
【００５０】
上記差動相関は、シンボルの重複部分に引き継がれる。このことは、最大の信号パワーを備えた１つの差動相関が常に存在することを約束する。一旦これら差動相関、DCa1(n)及びDCa2(n)が算出されれば、これらの値の移動和は、累算器４１４を用いてNSYM-1個のシンボル（検出器が最近にリセットされていれば、もっと少ない）について得られる。上記移動和は、最大の絶対値を持つ一方を判断するために比較され（比較ブロック４１６において）、より大きな絶対値がc11a評価指標信号として出力される。検出器１０４の最後のリセット以来、NSYM-1個よりも少ないシンボルしか入手できなければ、移動和は受信された（シンボルの）サンプルについてのものである。
【００５１】
一実施形態では、コントローラ１２０は、信号detect_11aを通じて、８０２．１１ａパケットが受信されているかどうかを、表示する。１つの２値表示は、ある閾値T_11a及びある閾値T_11abに関して数式７が満たされているか否かである。一実施形態において、NSYM=6、T_11a=0.4及びT_11ab=0.5である。
【数７】
2011259454.tif 000011
【００５２】
detect_11aが多レベル信号となる、ある実施形態では、c11a/c11bb>T11abの場合に、detect_11aは数式８に示される量に釣り合う量であってもよい。
【数８】
2011259454.tif 000012
【００５３】
ＣＷ検出  
８０２．１１ａ及び８０２．１１ｂ検出器は、付加的な白色ガウス雑音には優れた性能を示すが、一般的に所望のパケットと、例えばブルートゥース及び他の干渉形式等の狭帯域干渉とをうまく区別できない。誤った検出がパケット開始に耳を傾けることを含まない他を開始するための処理を引き起こすかもしれないし、受信器が誤った開始処理をしてから誤った開始について失敗し、リセットするまでの間に真のパケット開始が見逃されるかもしれないので、誤ったトリガは望ましくない。狭帯域干渉に基づく誤ったトリガを防ぐために、狭帯域干渉検出回路が用いられる。そのような構成要素の一例が、図８に示される。
【００５４】
ＣＷ検出は、好ましくは、パケットが検出されたことをパケット検出器１０２または１０４の１つが表示する毎に行われる。上記ＣＷ検出は、他の処理と同時に行ってよいし、また、パケット検出が生じてから、バッファされたサンプルの組について行ってよい。
【００５５】
ハードウエアの複雑性を最小化するために、狭帯域干渉検出は１つのアクティブ・アンテナ上でなされてよい。主要目的は、所望の信号が無い場合に強い干渉を検出することなので、１を超えるアンテナを用いても本ステップの性能の著しい改善は期待できない。しかしながら、１を超えるアンテナを用いることも可能である。
【００５６】
図８に示される構成要素によって例示されるように、入力信号は、パケット検出器に利用される最後の２４個のサンプルを入手可能とするために、バッファされる。窓フィルタ６０４は、２４個のサンプルに適用され、８サンプルのロールオフ長を備える二乗余弦窓が最初の８サンプル及び最後の８サンプルに適用される。これは、隣接ＦＦＴ出力への狭帯域干渉パワーの「漏れ」を最小化する傾向があり、従って、検出確率が向上する。しかしながら、他の窓スキームが代わりに用いられてもよい。窓フィルタ６０４は、サンプル１−４をサンプル１７−２０に加算し、サンプル２１−２４をサンプル５−８に加算することにより、オーバー・サンプルを折り曲げて、１６サンプルの組をもたらす。ある実装では、窓フィルタ６０４の効果は前もって定められていて、入力に関する１６個の関数の組が定められ、２４個の入力に適用され、窓フィルタ６０４の出力に関する１６個の値が得られる。
【００５７】
また一方、窓フィルタ出力が得られると、１６サンプルＦＦＴ６０６は、その窓フィルタ出力にＦＦＴをして、パワー検出器６０８及び最大値検出器６１０に供給する。最大値検出器６１０は、最大のパワーを持つＦＦＴ出力サンプル（ｍ番目のサンプル）を判断する。
【００５８】
更なる処理が、ブロック６１２及び６１４によって行われる。上記ｍ番目のサンプルと当該ｍ番目のサンプルのそれぞれの側面の２つのサンプルとの組み合わせが、全てのサンプルのパワー（または「他のサンプル」）の閾値倍よりも大きければ、狭帯域干渉が見込まれ、CW_present信号がアサートされる。コントローラ１２０がCW_present信号を受信すると、８０２．１１ａまたは８０２．１１ｂトリガは無視される。CW_present信号は、２値でよいが、判断に関連する確率、信頼度または確度の値を指し示す多レベルでもよい。
【００５９】
上記技術は、１つのアンテナに関して使用可能であるが、多アンテナの場合でも利用できる。多アンテナが有効かつ使用される場合、ＦＦＴ６０６及びパワー検出器６０８に関して複数のインスタンスが存在してよく、複数のＦＦＴの出力が複数のパワー検出器に供給され、パワー検出器の出力が一緒に足し合わせられる。
【００６０】
パワー  
ある実装では、全てのアンテナを用いてより良い性能を得ることよりもパワーの確保が重要である場合に、全てのアンテナがパワーを確保するために用いられるとは限らない。用いられるアンテナは、本明細書中で「アクティブ」アンテナとして参照される。パワー・コンポーネント１０８は、アンテナ毎に受信信号パワーを推定し、推定された受信信号パワーは、ＲＦ受信器の自動利得設定（ＡＧＣ）に用いられる。ＲＦ利得への変更は、次の３つの各々の場合に生じる：
１）アクティブ・アンテナの１つに関する１つのＩサンプルまたは１つのＱサンプルが取り出される場合：この場合、全てのアクティブ・アンテナのＲＦ利得が、粗い利得ステップ（例えば、２０ｄＢ）を単位として減少させられる。
【００６１】
２）全てのアクティブ・アンテナの合計パワーが、ある閾値を下回る場合：この場合、全てのアクティブ・アンテナのＲＦ利得は、粗い利得ステップ（一般的に、上昇ステップと降下ステップは同じであるが、異なってもよい）を単位として増大させられる。
【００６２】
３）パケットが検出される場合：この場合、最後の３２サンプルについて平均化された推定パワーに基づいてパワー調整が行われる。
【００６３】
全てのアクティブ・アンテナのパワーは、結果として生じるバックオフがある目標のバックオフにおよそ等しくなるように４ｄＢのステップで調整されてよく、利得は毎パケット検出後に変更されてよい。非アクティブ・アンテナは、これらのアンテナがたまたまアクティブ・アンテナよりかなり大きなパワーを持つ場合に起こり得るクリッピングを防ぐために、より高いバックオフレベルが設定される。１を超えるアクティブ・アンテナがＡＧＣにおいて用いられる場合、プログラム可能なパラメータが、異なるアンテナ間の最大利得差を制限する。雑音のみを受信するアンテナの利得が過剰に膨らむことは、８０２．１１ｂ受信器のトレーニングまたは他の状況に関して問題を生じさせるかもしれないので、上記制限はこれを防ぐためになされる。
【００６４】
図４は、パワー・コンポーネント１０８から出力される「pwr」のみを示しているが、パワー・コンポーネント１０８は各々のアンテナのための利得設定を出力してもよい。例えば、一旦パケットが検出されれば、コントローラ１２０は、ＲＦ受信器の利得設定を更新するために利得設定（及び、もしかするとpwr設定も）をＲＦ受信器に送ってもよい。
【００６５】
干渉位置  
干渉探知器１１０は、受信器を支援する付加情報を提供する。当該情報は、見込まれる狭帯域干渉の周波数位置、８０２．１１ａ信号に関する送信器と受信器との間の粗い周波数オフセット（df_11a）、信号パワー及び雑音パワーを含む。図９は、そのような位置及び他の指標の判断のための１つの実施可能な回路（構成要素１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃを包含する）を示す。
【００６６】
図示されるように、各々のアンテナからの３２個のサンプルは、上記指標を判断するために処理される。サンプルは、サンプル・バッファ６０２から得られる。図９Ａには１つのみの回路が示されているが、これは、ｉ番目のアンテナに関する回路が示されていて、複数のインスタンスが複数のアンテナ受信器に関して存在しているだろうと理解すべきである。あるいは、上記回路は、性能に問題がなければ、１を超えるアンテナに関して連続して使用されてもよい（例えば、上記回路はデジタル・シグナル・プロセッサに関する命令によって実装される場合など）し、１つの回路が１つのアンテナに設けられ、全ての回路が例えばカスタムＡＳＩＣなどの専用のハードウエアで実装されてもよい。
【００６７】
周波数信号Ｆib（ｋ）及びＦia（ｋ）を形成するために（ｋは１６個のサブキャリアk=0,…,15の１つを表す）、サンプル・バッファ６０２内の３２個のサンプルから、ＦＦＴブロック６０４は最初の１６個のサンプルにＦＦＴを行い、ＦＦＴブロック６０６は次の１６個のサンプルにＦＦＴを行う。ＦＦＴブロック６０６の出力は、共役化器６０８によって共役化され、ＦＦＴブロック６０４及び共役化器６０８の出力は、乗算器出力Ｚi（ｋ）を形成するために、複素乗算器６１０によって乗算される。累算器６１２は、相関出力Ｃiを形成するために、１２個のサンプル（k=1..6, 10..15）について乗算器出力を合計する。上記例で用いられる特定のサンプルは、８０２．１１ａプリアンブルの最初の８マイクロ秒に存在するショート・トレーニング・サブキャリアに基づいている。この処理の変形を目的として、他の（または上記例に用いられる全サンプルよりも少ない）サンプルが用いられてもよい。ｋ＝０のサブキャリアは、DC成分なので、用いられない。
【００６８】
図９に示される例において、アンテナの数はＮ＝３なので、構成要素１１０Ａは３回例示されてよく、Ｆ1b（ｋ）、Ｆ1a（ｋ）、Ｚ1（ｋ）、Ｃ1、Ｆ2b（ｋ）、Ｆ2a（ｋ）、Ｚ2（ｋ）、Ｃ2、Ｆ3b（ｋ）、Ｆ3a（ｋ）、Ｚ3（ｋ）及びＣ3に関する値を作り出す。それらの値は、図９Ｂ及び図９Ｃで夫々示されるように、構成要素１１０Ｂ及び１１０Ｃで用いられる。
【００６９】
図９Ｂに示されるように、処理される全てのアンテナに関する相関出力値は、累算器６２０によって累算され、角度ブロック６２２によって累算器６２０から出力される複素値の角度が算出される。処理される全てのアンテナに関する乗算器出力値は、別の加算器６２１によって合計される。角度ブロック６２２及び加算器６２１の出力は、ブロック６２２によって検出される角度だけ回転された入力サンプルＺ（ｋ）に等しい、位相補正された値Ｚ'（ｋ）決定するために、回転ブロック６２４によって用いられる。
【００７０】
最大値検出ブロック６２６は、Ｚ'（ｋ）を受けて、干渉位置出力を表すサブキャリアとして最大のＱ値を出力する。ブロック６２８及び６３０は、干渉位置及びその近隣（夫々の側面に１つ）に相当するサブキャリアを除いた乗算器出力値の合計から粗い周波数オフセットdf_11aを規定する。
【００７１】
図９Ｃに示される構成要素１１０Ｃは１つのアンテナ（または、そのように使用できる場合には多アンテナ）、ｉ番目のアンテナに関するものである。図９Ｃに示されるように、周波数信号Ｆib（ｋ）及びＦia（ｋ）は、上記周波数信号の各々のパワー（または、少なくともパワーに釣り合う表現）を出力する絶対値ブロック６４０に与えられ、それらパワー信号は加算器６４２によって加算される。累算器６４４は、上記結果を１６個のサンプルについて合計する。累算器の結果は、丸め器６４５によって２のべき乗に丸められ、丸め器６４５の出力はｉ番目のアンテナに関する信号スケーリング係数である。累算器の結果は、雑音スケーリングにも用いられ、加算器６４６はｉ番目のアンテナに関する相関出力値Ｃiの２倍数を累算器の結果から減算する。別の丸め器６４８は加算器６４６からの結果を２のべき乗に丸め、これはｉ番目のアンテナに関する雑音スケーリング係数として規定される。信号強度及び雑音スケーリング係数は、多アンテナ合成に用いられる。
【００７２】
干渉及び有効なパケットが検出される場合、干渉は除かれ、パケットはデータを得るために処理されてもよいが、検出されている干渉があって検出されている有効なパケットがなければ、他に何かなされる必要はない。例えば干渉位置でのバンド−ギャップ・フィルタを用いた信号のフィルタリングなど、干渉位置を利用した狭帯域フィルタリングがなされてもよい。別のアプローチは、干渉の属する周波数で評価される値には低い信頼度を表示するビタビ復号化器に値を渡すことである。干渉検出は、パケット検出器以外の受信器の他の構成要素において利用されてもよい。例えば、干渉位置はスプリアス信号を無視するための同期処理において利用可能である。
【００７３】
実験結果  
図１０は、指標の検出及び作成のための上記回路を用いた、ある実験結果を例示する。これらプロットの各々は、１つのアクティブ・アンテナに関するものであり、付加的な白色ガウス雑音がある状態での確率対閾値をプロットする。
【００７４】
図１０Ａは、誤アラーム（パケットが存在しないが、パケットが検出される）及び検出失敗（パケットが存在するが、パケットが検出されない）を含む８０２．１１ａパケット検出結果を例示する。「ＦＡ」とラベル付けされた曲線は、単一シンボル区間内に、パケットが誤って検出される確率を表す。他の曲線は、ラベル（−３ｄＢ、０ｄＢ、３ｄＢ及び６ｄＢ）によって表示される信号対雑音比に関する、検出失敗曲線である。実際には、検出の判断はシンボル持続時間毎に行われるので、一定数のシンボル内では誤アラームの確率は、図１０に示される確率よりも高い。受信器が一定時間入力パケットを「聞き入れなく」なるから、誤アラームは検出失敗につながるかもしれないので、十分小さな誤アラーム確率を備える検出閾値の選択は重要である。８０２．１１ａに関して、妥当な閾値は−４ｄＢである。
【００７５】
図１０Ｂは、図１０Ａと同様の表記及びＳＮＲ値を用いて、誤アラーム及び検出失敗を含む８０２．１１ｂパケット検出結果を例示する。８０２．１１ａの検出と同様に、一定数のシンボル内では誤アラームの確率は図に示される確率よりも大きく、検出閾値は十分小さな誤アラーム確率を目指して選択されるべきである。８０２．１１ｂに関する妥当な閾値は−５ｄＢである。
【００７６】
図１０ＣはＣＷ干渉検出曲線を例示する。「ＦＡ」とラベル付けされた実線は誤アラーム確率を表し、ＣＷ干渉は２５０ｎｓの遅延スピードを伴ってＯＦＤＭプリアンブル上で検出される。誤アラームは、有効なＯＦＤＭプリアンブルが干渉なく受信できているにも関わらず拒絶されてしまうことを意味する。破線は、表示されるように０ｄＢ、−１０ｄＢ、−２０ｄＢ及び−３０ｄＢの信号対干渉比に関する検出失敗確率を表す。
【００７７】
上記説明は、例示であって限定的でない。本発明の多くの変形は、この開示の再考の上、当業者にとって明らかとなるだろう。本発明の範囲は、故に、上記説明を参照して判断されるべきでなく、代わりに添付の請求項とともにそれらの均等物の全範囲を参照して判断されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月8日(2011.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
８０２．１１ｂフォーマット及び８０２．１１ａフォーマットにおけるチャネル中のパケット検出のためのパケット検出器において：
前記チャネルから夫々異なる信号を受信することを期待される複数のアンテナの各々からの入力と；
前記複数の入力からの信号を第１のサンプリングレートでサンプリングし、前記複数の入力からの信号のうち夫々異なる複数の第１のインターバル毎の複数の第１の差動相関を分析して、８０２．１１ａフォーマットについてパケット検出基準が満たされるかどうかを判断するための第１の分析回路と；
前記複数の入力からの信号を前記第１のサンプリングレートでサンプリングし、前記複数の入力からの信号のうち夫々異なる複数の第２のインターバル毎の複数の第２の差動相関を分析して、８０２．１１ｂフォーマットについてパケット検出基準が満たされるかどうかを判断するための第２の分析回路と；
８０２．１１ａパケットを示す第１の信号を出力する第１の検出器出力と；
８０２．１１ｂパケットを示す第２の信号を出力する第２の検出器出力と
を具備し、
前記複数の第１のインターバルは部分的に重複し、
前記複数の第２のインターバルは部分的に重複する、
パケット検出器。
【外国語明細書】
2011259454000001.pdf