(57)【要約】  データパケットの無線送信を同期化する方法およびシステムを提供する。プリアンブル（シンボルシーケンスのパターンを有する）およびデータを含むデータパケットフレームフォーマットを有する信号が受信され、シンボルシーケンスのパターンが相関される。信号の相関値の平均値とパワーの平均値との比である第１のメトリックを計算することができる。信号内の雑音のパワーの平均値を定義する第２のメトリックを計算することができる。この方法は、第１および第２のメトリックに基づいて、各信号のデータパケット内のプリアンブルおよびデータの近似分割を判定することを含む。この方法は、複数の送信アンテナと等しい複数のピークを生成するために送信信号のバージョンの間の相互相関を判定することと、相互相関の組合せに基づいて第３のメトリックを生成することと、微細タイミングオフセット量として第３のメトリック内の最大ピークの位置を識別することとをさらに含む。
2013519283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパケットの無線送信を同期化する方法であって、
複数の信号を受信することであって、各信号が、プリアンブルおよびデータを含むデータパケットフレームフォーマットを有し、前記プリアンブルが複数回繰り返されるシンボルシーケンスのパターンを含む、ことと、
相関値を生成するために前記複数の信号内のシンボルシーケンスのパターンを相関させることと、
前記複数の信号の前記相関値の平均値と前記複数の信号のパワーの平均値との比である、前記複数の信号の第１のメトリックを計算することと、
前記複数の信号内の雑音のパワーの平均値を定義する第２のメトリックを計算することと、
前記第１のメトリックおよび前記第２のメトリックの値に基づいて、各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの近似分割を判定することと
を含む方法。
【請求項２】
前記相関値が減少する時に前記第１のメトリックの値を収束させるために重みフィルタを介して前記第１のメトリックをフィルタリングすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の受信アンテナで前記複数の信号を受信することと、
複数の第１のメトリック値を生成するために前記複数の受信アンテナのそれぞれについて前記複数の信号の前記第１のメトリックを計算することと、
前記複数の第１のメトリック値の平均をとることと、
複数の第２のメトリック値を生成するために前記複数の受信アンテナのそれぞれについて前記複数の信号の前記第２のメトリックを計算することと、
前記複数の第２のメトリック値の平均をとることと
をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
Ｎｓ個のサンプルが、ショートシンボルシーケンスのパターン内に含まれ、前記方法は、
前記複数の信号のそれぞれの２Ｎｓ個のサンプルを収集することと、
前記２Ｎｓ個のサンプルを前記２Ｎｓ個のサンプルのうちの最初のＮｓ個のサンプルを含む第１の部分および残りのＮｓ個のサンプルを含む第２の部分に分割することと、
前記第２の部分の前記Ｎｓ個のすべてのサンプルの共役を計算することと、
Ｎｓ個の積サンプルを生成するために、前記第１の部分の前記最初のＮｓ個のサンプルと前記共役をとられたＮｓ個のサンプルとのサンプルごとの積を実行することと、
前記Ｎｓ個の積サンプルの平均値を計算することと、
前記複数の信号の前記相関値の前記平均値を判定するために前記Ｎｓ個の積サンプルの前記平均値のモジュラスを計算することと
をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
Ｎｓ個のサンプルが、ショートシンボルシーケンスのパターン内に含まれ、前記方法は、
前記複数の信号のそれぞれの２Ｎｓ個のサンプルを収集することと、
前記２Ｎｓ個のサンプルを前記２Ｎｓ個のサンプルのうちの最初のＮｓ個のサンプルを含む第１の部分および残りのＮｓ個のサンプルを含む第２の部分に分割することと、
前記第２の部分の前記Ｎｓ個のすべてのサンプルの共役を計算することと、
Ｎｓ個の積サンプルを生成するために、前記残りのＮｓ個のサンプルを含む前記第２の部分と前記共役をとられたＮｓ個のサンプルとのサンプルごとの積を実行することと、
前記Ｎｓ個の積サンプルの平均値を計算することと、
前記複数の信号の前記パワーの前記平均値を判定するために前記Ｎｓ個の積サンプルの前記平均値のモジュラスを計算することと
をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
Ｎｓ個のサンプルが、ショートシンボルシーケンスのパターン内に含まれ、前記方法は、
前記複数の信号のそれぞれの２Ｎｓ個のサンプルを収集することと、
前記２Ｎｓ個のサンプルを前記２Ｎｓ個のサンプルのうちの最初のＮｓ個のサンプルを含む第１の部分および残りのＮｓ個のサンプルを含む第２の部分に分割することと、
Ｎｓ個の誤差サンプルを生成するために、前記最初のＮｓ個のサンプルを含む前記第１の部分と前記残りのＮｓ個のサンプルを含む前記第２の部分とのサンプルごとの差を求めることと、
前記Ｎｓ個の誤差サンプルのそれぞれの大きさの二乗を計算することと、
前記信号内の前記雑音の前記パワーの前記平均値を判定するために、前記Ｎｓ個の大きさを二乗されたサンプルの平均値を計算することと
をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの前記近似分割として前記第１のメトリックと前記第２のメトリックとの間の交差点を判定することをさらに含む、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記交差点での前記複数の信号内の雑音の前記パワーの前記平均値を定義する前記第２のメトリックが、前記交差点未満の値での前記複数の信号内の雑音の前記パワーの前記平均値を定義する前記第２のメトリックより大きいことを判定することと、
前記交差点での前記複数の信号内の雑音の前記パワーの前記平均値を定義する前記第２のメトリックが、前記交差点より大きい値での前記複数の信号内の雑音の前記パワーの前記平均値を定義する前記第２のメトリックより小さいことを判定することと、
前記第１のメトリックと前記第２のメトリックとの間の前記交差点が、各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの前記近似分割であることを検証することと
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記プリアンブル内の、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルインパルス応答エネルギーの合計が最大であるインデックスを判定することをさらに含む、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の信号の各信号は、送信信号の複数のバージョンを含み、各バージョンは、前記送信信号の循環シフトされたバージョンであり、前記方法は、
複数の送信アンテナと等しい複数のピークを生成するために前記送信信号の前記複数のバージョンの間の相互相関を判定することであって、各ピークが送信アンテナと受信アンテナとの間の総チャネルエネルギーに対応することと、
前記複数のピークを一緒に実質的にシフトするのに必要なインデックス値を判定することであって、前記インデックスが、各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの前記近似分割を定義する微細タイミングオフセット量に対応することと
をさらに含む、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の信号の各信号は、送信信号の複数のバージョンを含み、各バージョンは、前記送信信号の循環シフトされたバージョンであり、前記方法は、
複数の受信アンテナで前記複数の信号を受信することと、
各受信アンテナで、複数の送信アンテナと等しい複数のピークを生成するために、前記送信信号の前記複数のバージョンの間の相互相関を判定することであって、各ピークが、前記送信信号がシフトされた位置に対応することと、
各受信アンテナで、ピークが、組み合わされた相互相関を生成するために実質的に一致するようにするために、相関された出力をシフトすることによって、前記送信信号の前記複数のバージョンの相互相関を組み合わせることと、
第３のメトリックを生成するために各アンテナからの組み合わされた相互相関を加算することと、
各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの前記近似分割を定義する微細タイミングオフセット量として前記第３のメトリック内の最大ピークの位置を識別することと
をさらに含む、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
コンピューティングデバイスに、
複数の信号を受信する機能であって、各信号が、プリアンブルおよびデータを含むデータパケットフレームフォーマットを有し、前記プリアンブルが複数回繰り返されるシンボルシーケンスのパターンを含む、機能と、
相関値を生成するために前記複数の信号内のシンボルシーケンスのパターンを相関させる機能と、
前記複数の信号の前記相関値の平均値と前記複数の信号のパワーの平均値との比である、前記複数の信号の第１のメトリックを計算する機能と、
前記複数の信号内の雑音のパワーの平均値を定義する第２のメトリックを計算する機能と、
前記第１のメトリックおよび前記第２のメトリックの値に基づいて、各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの近似分割を判定する機能と
を実行させるために前記コンピューティングデバイスによって実行可能な命令が格納されたコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記機能は、各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの前記近似分割として前記第１のメトリックと前記第２のメトリックとの間の交差点を判定することをさらに含む、請求項１２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記機能は、
前記交差点での前記複数の信号内の雑音の前記パワーの前記平均値を定義する前記第２のメトリックが、前記交差点未満の値での前記複数の信号内の雑音の前記パワーの前記平均値を定義する前記第２のメトリックより大きいことを判定することと、
前記交差点での前記複数の信号内の雑音の前記パワーの前記平均値を定義する前記第２のメトリックが、前記交差点より大きい値での前記複数の信号内の雑音の前記パワーの前記平均値を定義する前記第２のメトリックより小さいことを判定することと、
前記第１のメトリックと前記第２のメトリックとの間の前記交差点が、各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの前記近似分割であることを検証することと
をさらに含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記機能は、前記プリアンブル内の、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルインパルス応答エネルギーの合計が最大であるインデックスを判定することをさらに含む、請求項１２ないし１４のいずれか一項に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
前記複数の信号の各信号は、送信信号の複数のバージョンを含み、各バージョンは、前記送信信号の循環シフトされたバージョンであり、前記機能は、
複数の受信アンテナで前記複数の信号を受信することと、
各受信アンテナで、複数の送信アンテナと等しい複数のピークを生成するために、前記送信信号の前記複数のバージョンの間の相互相関を判定することであって、各ピークが、前記送信信号がシフトされた位置に対応することと、
各受信アンテナで、ピークが、組み合わされた相互相関を生成するために実質的に一致するようにするために、相関された出力をシフトすることによって、前記送信信号の前記複数のバージョンの相互相関を組み合わせることと、
第３のメトリックを生成するために各アンテナからの組み合わされた相互相関を加算することと、
各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの前記近似分割を定義する微細タイミングオフセット量として前記第３のメトリック内の最大ピークの位置を識別することと
をさらに含む、請求項１２ないし１５のいずれか一項に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
プロセッサと、
データ記憶媒体と、
前記データ記憶媒体上に格納され、
複数の信号を受信する機能であって、各信号が、プリアンブルおよびデータを含むデータパケットフレームフォーマットを有し、前記プリアンブルが複数回繰り返されるシンボルシーケンスのパターンを含む、機能と、
相関値を生成するために前記複数の信号内のシンボルシーケンスのパターンを相関させる機能と、
前記複数の信号の前記相関値の平均値と前記複数の信号のパワーの平均値との比である、前記複数の信号の第１のメトリックを計算する機能と、
前記複数の信号内の雑音のパワーの平均値を定義する第２のメトリックを計算する機能と、
前記第１のメトリックおよび前記第２のメトリックの値に基づいて、各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの近似分割を判定する機能と
を実行するために前記プロセッサによって実行可能な機械語命令と
を含むシステム。
【請求項１８】
前記複数の信号の各信号は、送信信号の複数のバージョンを含み、各バージョンは、前記送信信号の循環シフトされたバージョンであり、前記機能は、
複数の受信アンテナで前記複数の信号を受信することと、
各受信アンテナで、複数の送信アンテナと等しい複数のピークを生成するために、前記送信信号の前記複数のバージョンの間の相互相関を判定することであって、各ピークが、前記送信信号がシフトされた位置に対応することと、
各受信アンテナで、ピークが、組み合わされた相互相関を生成するために実質的に一致するようにするために、相関された出力をシフトすることによって、前記送信信号の前記複数のバージョンの相互相関を組み合わせることと、
第３のメトリックを生成するために各アンテナからの組み合わされた相互相関を加算することと、
各信号の前記データパケットフレームフォーマット内の前記プリアンブルおよび前記データの前記近似分割を定義する微細タイミングオフセット量として前記第３のメトリック内の最大ピークの位置を識別することと
をさらに含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記システムは、多入力多出力直交周波数分割多重（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ）受信器である、請求項１７または１８に記載のシステム。
【請求項２０】
複数の受信アンテナをさらに含み、前記複数の受信アンテナのそれぞれは、前記複数の信号のうちの１つを受信し、前記機能は、
複数の第１のメトリック値を生成するために前記複数の受信アンテナのそれぞれについて前記複数の信号の前記第１のメトリックを計算することと、
前記複数の第１のメトリック値の平均をとることと
をさらに含む、請求項１７、１８、および１９のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
無線通信システムでは、データパケットフォーマットは、通常、制御情報およびユーザデータを含む。制御情報は、ソースアドレスおよび宛先アドレス、チェックサムなどの誤り検出符号、ならびにシーケンシング情報などのデータを含む。制御情報は、パケットヘッダおよびトレイラ内で見出すことができ、ユーザデータは、その間に含まれる。制御情報は、さらに、固定パターンプリアンブルを含む。プリアンブルは、複数の目的すなわち、パケットタイプを識別し、たとえば直流（ＤＣ）オフセット推定値、周波数オフセット推定値、およびチャネル推定値の信号を提供するために働く。
【０００２】
さらに、プリアンブルのもう１つの例示の目的は、受信器が、受信データクロックを送信データクロックに同期化するのに使用される受信器デジタル位相ロックループのロックを達成するための時間を与えることである。プリアンブルの第１のビットが受信された点で、受信器は、任意の状態である（すなわち、受信器のローカルクロックの任意の位相を有する）可能性がある。プリアンブルの過程中に、受信器は、正しい位相を学習するが、それを行う際に、受信器は、複数のビットを見失う（または得る）可能性がある。したがって、プリアンブルは、通常、プリアンブルの最後の２ビットをマークする所定のパターンを含む。そのパターンが受信される時に、受信器は、データ処理のためにビットをバイトに集め始める。受信器は、たとえば受信器にとって論理ハイデータビットを表す遷移の極性をも確認することができる（ビットが反転された場合に備えたチェックとして）。
【０００３】
異なる通信プロトコルは、制御情報とユーザデータとの間で区別するための異なる慣例を使用する。たとえば、２進データ同期伝送では、データパケットは、８ビットバイトにフォーマットされ、特殊文字が、異なる要素を区切るのに使用される。イーサネットなどの他のプロトコルは、データパケットの先頭に対する相対的な位置によってヘッダおよびデータ要素の始めを確立する。いくつかの他のプロトコルは、バイトレベルではなくビットレベルで情報をフォーマットする。
【０００４】
多くの無線変調技法は、類似する基本プロトコルを使用し、各技法は、通常、データの送信ならびに無線リンクの管理および制御に使用されるプリアンブルの使用を含む。送信器および受信器を、無線信号を受信し、期待されるプリアンブル内容に基づいて信号を復号するようにプログラムし、設計することができる。しかし、新しい技術が開発される時に、新しい変調技法が、以前の送信器および受信器の設計と互換ではない場合がある。したがって、新しいシステムとレガシシステムとが共存するために、新しい変調技法は、レガシシステム用のレガシデータパケットおよび新システム用のハイスループットパケットを生成する能力を有する必要がある可能性がある。それを行うために、レガシ機器と新しい機器との両方が、受信されたデータパケット内の情報を検出できるように、変更されたプリアンブルが使用される可能性がある。
【発明の概要】
【０００５】
例示の態様では、データパケットの無線送信を同期化する方法が提供される。この方法は、複数の信号を受信することを含み、各信号は、プリアンブルおよびデータを含むデータパケットフレームフォーマットを有する。プリアンブルは、複数回繰り返されるシンボルシーケンスのパターンを含む。この方法は、相関値を生成するために複数の信号内のシンボルシーケンスのパターンを相関させることをも含む。この方法は、複数の信号の第１のメトリックを計算することをも含む。第１のメトリックは、複数の信号の相関値の平均値と複数の信号のパワーの平均値との比である。この方法は、複数の信号内の雑音のパワーの平均値を定義する第２のメトリックを計算することをも含む。この方法は、第１のメトリックおよび第２のメトリックの値に基づいて、各信号のデータパケットフレームフォーマット内のプリアンブルおよびデータの近似分割を判定することをさらに含む。
【０００６】
もう１つの例示の態様では、コンピューティングデバイスに機能を実行させるためにコンピューティングデバイスによって実行可能な命令が格納されたコンピュータ可読媒体が提供される。機能は、複数の信号を受信する機能を含み、各信号は、プリアンブルおよびデータを含むデータパケットフレームフォーマットを有する。プリアンブルは、複数回繰り返されるシンボルシーケンスのパターンを含む。機能は、相関値を生成するために複数の信号内のシンボルシーケンスのパターンを相関させる機能をさらに含む。機能は、複数の信号の相関値の平均値と複数の信号のパワーの平均値との比である、複数の信号の第１のメトリックを計算する機能をも含む。機能は、複数の信号内の雑音のパワーの平均値を定義する第２のメトリックを計算する機能と、第１のメトリックおよび第２のメトリックの値に基づいて、各信号のデータパケットフレームフォーマット内のプリアンブルおよびデータの近似分割を判定する機能とをも含む。
【０００７】
もう１つの例示の態様では、プロセッサと、データ記憶媒体と、データ記憶媒体上に格納され、複数の信号を受信する機能であって、各信号は、プリアンブルおよびデータを含むデータパケットフレームフォーマットを有する、受信する機能を含む機能を実行するためにプロセッサによって実行可能な機械語命令とを含むシステムが提供される。プリアンブルは、複数回繰り返されるシンボルシーケンスのパターンを含む。機能は、相関値を生成するために複数の信号内のシンボルシーケンスのパターンを相関させる機能と、複数の信号の相関値の平均値と複数の信号のパワーの平均値との比である、複数の信号の第１のメトリックを計算する機能とをも含む。機能は、複数の信号内の雑音のパワーの平均値を定義する第２のメトリックを計算する機能と、第１のメトリックおよび第２のメトリックの値に基づいて、各信号のデータパケットフレームフォーマット内のプリアンブルおよびデータの近似分割を判定する機能とをも含む。
【０００８】
もう１つの例示の態様では、複数の信号の各信号は、送信信号の複数のバージョンを含み、各バージョンは、送信信号の循環シフトされたバージョンである。したがって、例示の方法および例示のシステムは、複数の受信アンテナで複数の信号を受信する機能と、各受信アンテナで、複数の送信アンテナと等しい複数のピークを生成するために、送信信号の複数のバージョンの間の相互相関を判定する機能であって、各ピークは、送信信号がシフトされた位置に対応する、判定する機能とをさらに含むことができる。機能は、各受信アンテナで、ピークが、組み合わされた相互相関を生成するために実質的に一致するようにするために、相関された出力をシフトすることによって、送信信号の複数のバージョンの相互相関を組み合わせることと、第３のメトリックを生成するために各アンテナからの組み合わされた相互相関を加算することと、各信号のデータパケットフレームフォーマット内のプリアンブルおよびデータの近似分割を定義する微細タイミングオフセット量として第３のメトリック内の最大ピークの位置を識別することとをさらに含む。一例では、近似分割を、データパケット内のプリアンブルおよびデータの最適分割とすることができる。
【０００９】
前述の要約は、例示的であるのみであって、いかなる形でも限定的であることは意図されていない。上で説明した例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および特徴が、図面および次の詳細な説明を参照することによって明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示のマルチユーザＭＩＳＯシステムを示すブロック図である。
【図２】例示のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ送信器を示すブロック図である。
【図３】非ＨＴフレームフォーマットに関するデータパケットの例示のフレームフォーマットを示す図である。
【図４】ＨＴ混合フレームフォーマットに関するデータパケットの例示のフレームフォーマットを示す図である。
【図５】ＨＴのみフレームフォーマットに関するデータパケットの例示のフレームフォーマットを示す図である。
【図６】粗タイミングオフセット推定で使用されるメトリックを判定する方法の例示のステップを示す流れ図である。
【図７】粗タイミングオフセット推定で使用される別のメトリックを判定する方法の例示のステップを示す流れ図である。
【図８】図７および８から判定されるメトリックの例示のプロットを示す図である。
【図９】例示の粗タイミングオフセットエスティメータを示すブロック図である。
【図１０】データパケット内のデータの始めの微細タイミングオフセット推定値を判定する方法の例示のステップを示す流れ図である。
【図１１】例示の微細タイミングオフセットエスティメータを示すブロック図である。
【図１２】シミュレーションの例示のプロットを示す図である。
【図１３】シミュレーションの例示のプロットを示す図である。
【図１４】シミュレーションの例示のプロットを示す図である。
【図１５】シミュレーションの例示のプロットを示す図である。
【図１６】データパケット内のデータの始めの粗タイミングオフセット推定値および／または微細タイミングオフセット推定値を計算するために配置された例示のコンピューティングデバイスを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付図面を参照する。図面では、文脈により別段示されない限り、同様の記号が、通常は同様の構成要素を識別する。発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲で説明される例示的実施形態は、限定的であることを意図されたものではない。本明細書で提示される主題の趣旨または範囲から逸脱せずに、他の実施形態を利用することができ、他の変更を行うことができる。全般的に本明細書で説明され、図面に図示される本開示の態様を、さまざまな異なる構成で配置し、置換し、組み合わせ、設計することができ、そのすべてが本開示で明示的に企図され、本開示の一部にされていることが、容易に理解されるであろう。
【００１２】
下の例示の実施形態では、データパケットの無線送信を同期化する方法を説明する。米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ファミリの仕様は、同一の基本プロトコルを使用する無線変調技法を説明し、各技法は、データの送信ならびに無線リンクの管理および制御に使用されるプリアンブルの使用を含む。多入力多出力直交周波数分割多重（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ）を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ｎ無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システムでは、使用される送信の２つのモード（たとえば、混合モード送信およびグリーンフィールドモードの送信）があり、各モードは、たとえば異なるプリアンブルを使用する。本明細書で説明される方法およびシステムは、データパケット内のプリアンブルおよびデータを検出する技法を定義する。
【００１３】
本明細書で説明される例示の方法は、複数の信号を受信することを含み、各信号は、プリアンブルおよびデータを含むデータパケットフレームフォーマットを有する。プリアンブルは、複数回繰り返されるシンボルシーケンスのパターンを含む。この方法は、相関値を生成するために複数の信号内のシンボルシーケンスのパターンを相関させることをさらに含む。複数の信号の相関値の平均値と複数の信号のパワーの平均値との比である、複数の信号の第１のメトリックを計算することができる。さらに、複数の信号内の雑音のパワーの平均値を定義する第２のメトリックを計算することができる。この方法は、第１のメトリックおよび第２のメトリックの値に基づいて、各信号のデータパケットフレームフォーマット内のプリアンブルおよびデータの近似分割を判定することをさらに含む。この方法は、複数の送信アンテナと等しい複数のピークを生成するために送信信号のバージョンの間の相互相関を判定することと、相互相関の組合せに基づいて第３のメトリックを生成することと、微細タイミングオフセット量として第３のメトリック内の最大ピークの位置を識別することとをさらに含むことができる。
【００１４】
下で説明される例示の実施形態を、さまざまな異なる構成で配置し、置換し、組み合わせ、設計することができ、そのすべてが、明示的に企図され、本開示の一部にされる。
【００１５】
無線通信では、単一のアンテナをソースで使用して、宛先の単一のアンテナに信号を無線で送信することができる。いくつかの場合に、これが、マルチパス効果に起因する問題を生じる可能性がある。たとえば、無線信号（電磁界）が、丘、谷、建築物、および送電線などの障害物に出会う時に、波面が散乱され、したがって、宛先に到達するのに多数の経路をたどる可能性がある。信号の散乱された部分の遅れた到着は、フェージング、カットアウト、および間欠的受信などの問題を引き起こす。
【００１６】
複数のアンテナがソース（送信器）と宛先（受信器）との両方で使用される多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムを使用することができる。通信の各端のアンテナは、誤りを最小にし、データ速度を最適化するために組み合わされる。ＭＩＭＯは、スマートアンテナ技術の複数の形のうちの１つである。他の形は、多入力単出力（ＭＩＳＯ）および単入力多出力（ＳＩＭＯ）を含む。スマートアンテナ技術（たとえば、ソースと宛先との両方の複数のアンテナ）を使用することは、マルチパス波伝搬によって引き起こされる信号問題を除去することができ、この影響を利用することすらできる。
【００１７】
図１は、ダウンリンク通信チャネル１０４上でＮｕ個のユーザと通信する基地局（ＢＳ）１０２を含む例示のマルチユーザＭＩＳＯシステム１００のブロック図である。ＢＳ  １０２は、送信アンテナ１、２、…、Ｎｔを含み、各ダウンリンクユーザは、アンテナ１０６、１０８、および１１０など、１つの受信アンテナを備える。
【００１８】
ＭＩＭＯシステムの一例として、多入力多出力直交周波数分割多重（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ）を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準規格は、ネットワーク内のデバイスのタイプに基づいて構成される異なる動作モードを使用する。異なる動作モードは、非ハイスループット（非ＨＴ）モード、ハイスループット（ＨＴ）混合モード、およびＨＴグリーンフィールドモードを含む。
【００１９】
たとえば、送信の混合モードでは、８０２．１１ｎ  ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムとレガシ８０２．１１システムとの両方が共存し、８０２．１１ｎ  ＭＩＭＯシステムは、レガシシステム用のレガシデータパケットおよびＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム用のハイスループットパケットを生成する能力を有する。したがって、送信の混合モードでは、長いヘッダプリアンブルが、レガシ機器と８０２．１１ｎ機器との両方がヘッダ内の情報を検出することを可能にするのに使用される。送信のグリーンフィールドモードでは、８０２．１１ｎ  ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムだけが使用される。グリーンフィールドモードは、ハイスループット送信だけのためのものである。グリーンフィールドシステムからレガシ機器または混合モードシステムへの送信は、意図されていない。したがって、送信のグリーンフィールドモードでは、短縮されたヘッダを使用することができ、この短縮されたヘッダは、同期化のために機器の選択されたセットだけに適用可能である。グリーンフィールドモードで送信されるデータパケットは、ＭＩＭＯ固有のプリアンブルだけを有し、したがって、レガシフォーマットプリアンブルは存在しない。８０２．１１ｎネットワーク内で送信の異なるモードのために使用される異なるタイプのプリアンブルのゆえに、異なる方法が、両方のプリアンブルをサポートする８０２．１１ｎネットワーク内で同期化の目的で使用される。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ受信器は、グリーンフィールドモードパケットならびにレガシフォーマットパケットを復号できなければならない。
【００２０】
８０２．１１ｎ標準規格のＨＴ混合モードで使用される例示のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ送信器２００を、図２に示す。送信器２００を、図１に示されたものなどの基地局とすることができ、各ブロックは、プロセスの特定の論理機能またはステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令を含む、モジュール、セグメント、またはプログラムコードの一部を表すことができる。さらに、各ブロックは、特定の論理機能を実行するために配線された回路を表すことができる。
【００２１】
送信器２００によって送信される着信データビットは、長い０または１の発生を避けるために、スクランブラ２０２を使用して、一意のスクランブル符号を用いてランダム化される。一意のスクランブル符号は、受信器に供給され、その結果、たとえば、受信器は、信号のビットをスクランブル解除するために、送信器が使用したものと同一のスクランブル符号によって受信信号を乗算できるようになる。
【００２２】
順方向誤り訂正符号器（ＦＥＣ）ブロック２０４は、スクランブルされたデータを符号化して、チャネル誤り訂正能力を使用可能にする。ＦＥＣブロック２０４は、たとえば、２進畳込み符号器とそれに続くパンクチャリングブロックとを含む。１／２の基本符号化レートが、ＦＥＣブロック２０４を使用して達成され、３／４、２／３、および５／６などの他の符号化レートは、８０２．１１ｎ標準規格で定義されるパンクチャリングパターンの助けを得て達成される。
【００２３】
すべての符号化されたデータビットは、ブロックインターリーバ２０６によって、単一のＯＦＤＭシンボル内のビット数ＮＣＢＰＳ（ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｃｏｄｅｄ  ｂｉｔｓ  ｐｅｒ  ｓｙｍｂｏｌ（シンボルあたりの符号化されたビット数））に対応するブロックサイズを用いてインターリーブされる。インターリーバ２０６は、２ステップ置換によって定義される。第１の置換は、隣接する符号化されたビットが、隣接しない副搬送波にマッピングされることを保証する。第２の置換は、隣接する符号化されたビットが、コンステレーションのより下位のビットおよびより上位のビットに交番してマッピングされ、これによって、低信頼性の最下位ビット（ＬＳＢ）の長いランが回避されることを保証する。その後、インターリーブされたビットは、直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーションマッパ２０８を使用して複素シンボルにマッピングされる。たとえば、２０ＭＨｚ動作での６４個の副搬送波のうちで、データシンボルは、副搬送波−２６から−１までおよび＋１から２６までにマッピングされる。残りの副搬送波は、たとえばガード副搬送波およびパイロット信号を装荷される。
【００２４】
次に、ＩＦＦＴブロック２１０を使用するＮ点逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）が、行われ、環状の形でＮｔ個の送信（ＴＸ）アンテナにまたがって分散される。各送信アンテナでは、循環シフト遅延（ｃｙｃｌｉｃ  ｓｈｉｆｔ  ｄｅｌａｙ、ＣＳＤ）要素２１２ａ〜２１２ｔが、信号にまたがって導入される。これは、プリアンブル送信中に受信器でのビームフォーミング効果を避けるのに役立つ。長さＮｃｐのサイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ）が、多重通路チャネルに起因して引き起こされるシンボル間干渉に対抗するために、循環シフトされたＩＦＦＴ出力の前に付加される。総ＴＸパワーが、Ｎｔ個の送信アンテナの間で均等に分割されると仮定する。その後、信号は、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）およびラジオ周波数（ＲＦ）ブロック２１４ａ〜２１４ｔを使用してラジオ周波数にアップコンバートされ、アンテナ２１６ａ〜２１６ｔを使用して、空間的に相関する準静的多重通路チャネルを介して送信される。したがって、アンテナ２１６ａ〜２１６ｔのそれぞれは、ＣＳＤ要素２１２ａ〜２１２ｔによって時間的にシフトされてはいるが同一のデータパケットを送信する。
【００２５】
８０２．１１ｎの非ＨＴ動作モードでは、送信器のフォーマットは、送信器が単一の送信アンテナチェーンを含むことを除いて、図２に示された送信器２００に類似する。非ＨＴ送信器内の送信チェーンに適用される循環遅延シフト（ｃｙｃｌｉｃａｌ  ｄｅｌａｙ  ｓｈｉｆｔ、ＣＤＳ）は、たとえば、単一の送信アンテナチェーンだけがあるので、０μｓである。
【００２６】
８０２．１１ｎのＨＴグリーンフィールド動作モードでは、送信器のフォーマットは、混合モード送信器２００とは異なり、改善された性能がＭＩＭＯのみの構成で達成される形で定義される。たとえば、着信データビットは、スクランブルされたビットであり、符号化のために１つまたは２つのシーケンスに解析される。符号化されたシーケンスは、単一のストリームパーサに渡され、このストリームパーサでは、データが、Ｎｔ個のデータストリームに解析され、各ストリーム内で、インターリービング、コンステレーションマッピング、およびＣＳＤが別々に適用される。その後、すべてのデータストリームが、空間マッパに通され、この空間マッパでは、Ｎｔ個の逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）ブロックのデータ副搬送波へのデータシンボルのマッピングが実行される。ＩＤＦＴ動作およびＣＰ付加の後に、信号は、アップコンバートされ、ＲＦで送信される。
【００２７】
プリアンブルの非ＨＴ部分およびＨＴ部分の各送信チェーンのデータパケットに導入されるＣＳＤを、サンプルおよびナノ秒（ｎｓ）単位の時間に関して下の表１および２で与える。たとえば、送信器は、複数のアンテナを有することができ、各アンテナは、下に示された循環シフトによって時間的にシフトされてはいるが同一のデータパケットを送信することができる。受信器は、すべての信号を受信し、信号の開始部分は、たとえば循環シフトに起因して異なる。
【００２８】
【表１】
2013519283.tif 000003
【００２９】
データパケットの非ＨＴ部分の例示の循環シフトを、表１に示す。たとえば、表１に示されているように、１つのアンテナだけを有する送信アンテナチェーンの循環シフトは、第２のアンテナによって送信されるシフトされた信号がないので、０である。２アンテナの送信チェーンについて、第２のアンテナは、２００ｎｓだけ信号をシフトする（たとえば、第１のアンテナによる信号の送信の後に２００ｎｓだけ信号の送信を遅延させる）。３アンテナの送信チェーンについて、たとえば、第２のアンテナは、第１のアンテナによる送信の後に１００ｎｓだけ信号の送信を遅延させ、第３のアンテナは、第２のアンテナによる送信の後に２００ｎｓだけ送信を遅延させる。４アンテナの送信チェーンについて、たとえば、第２のアンテナは、第１のアンテナによる送信の後に５０ｎｓだけ送信を遅延させ、第３のアンテナは、第２のアンテナによる送信の後に１００ｎｓだけ送信を遅延させ、第４のアンテナは、第３のアンテナによる送信の後に１５０ｎｓだけ送信を遅延させる。
【００３０】
【表２】
2013519283.tif 000004
【００３１】
データパケットのＨＴ部分の例示の循環シフトを、表２に示す。たとえば、表２に示されているように、１つのアンテナだけを有する送信アンテナチェーンの循環シフトは、第２のアンテナによって送信されるシフトされた信号がないので、０である。２アンテナの送信チェーンについて、第２のアンテナは、４００ｎｓだけ信号をシフトする（たとえば、第１のアンテナによる信号の送信の後に４００ｎｓだけ信号の送信を遅延させる）。３アンテナの送信チェーンについて、たとえば、第２のアンテナは、第１のアンテナによる送信の後に４００ｎｓだけ信号の送信を遅延させ、第３のアンテナは、第２のアンテナによる送信の後に２００ｎｓだけ送信を遅延させる。４アンテナの送信チェーンについて、たとえば、第２のアンテナは、第１のアンテナによる送信の後に４００ｎｓだけ信号の送信を遅延させ、第３のアンテナは、第２のアンテナによる送信の後に２００ｎｓだけ送信を遅延させ、第４のアンテナは、第３のアンテナによる送信の後に６００ｎｓだけ送信を遅延させる。
【００３２】
下の表３は、サンプル単位の対応する循環シフトに従って示された循環シフト持続時間値を与える。この表の負の値は、たとえば、左へのシフトを示す。
【００３３】
【表３】
2013519283.tif 000005
【００３４】
無線プロトコルの異なる動作モードは、特定のフレームフォーマットを有することができ、後方互換性の理由から、新しい技術のフォーマット（ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのＨＴ  ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭデータフォーマットなど）は、たとえば非ＨＴプリアンブルの特定のフィールドを使用することができる。図３〜５に、例示のシステムの異なる動作モード用のデータパケットの例示のフレームフォーマットを示す。
【００３５】
図３に、非ＨＴフレームフォーマットに関するデータパケットの例示のフレームフォーマットを示す。図３に示されたデータパケットのフレームフォーマットは、たとえば８０２．１１ａ／ｇ対応デバイスだけが存在するレガシネットワーク内で使用することができる。データパケットは、それぞれ固有の持続時間を有する複数のショートシンボル（ＳＳ）を含み、これらのショートシンボルを、ショートトレーニングフィールド（ＳＴＦ）３０２と称する。たとえば、データパケットは、ＳＴＦ  ３０２内に、それぞれ約０．８μｓの持続時間の１０個の同一のショートシンボルを含むことができる。たとえば、パケット到着検出、自動利得制御（ＡＧＣ）、粗時間獲得（coarse time acuisition）、および粗周波数獲得（coarse frequency acquisition）などの初期受信器タスクを、ＳＴＦの相関特性を使用して実行することができる。
【００３６】
データパケットは、拡張されたサイクリックプレフィックス（ＣＰ）をも含み、このＣＰにはロングシンボル（ｌｏｎｇ  ｓｙｍｂｏｌ、ＬＳ）が続く。ＣＰおよびロングシンボルを、ロングトレーニングフィールド（ｌｏｎｇ  ｔｒａｉｎｉｎｇ  ｆｉｅｌｄ、ＬＴＦ）３０４と称する。たとえば、ＣＰは、約１．６μｓの持続時間を有することができ、ＬＴＦ  ３０４は、それぞれ約３．２μｓの持続時間の２つの同一のロングシンボル（ＬＳ）を含むことができる。ＬＴＦは、たとえば、チャネル推定、微細タイミング（fine timing）、および微細周波数獲得（fine frequency acuisition）に使用される。
【００３７】
ＬＴＦ  ３０４に続いて、シグナルフィールド（ｓｉｇｎａｌ  ｆｉｅｌｄ、ＳＩＧ）が、データパケットのレートおよび長さ情報を担持する。ＳＩＧフィールドは、たとえば約４μｓの持続時間を有することができる。ＳＩＧフィールドの後に、データが始まる。
【００３８】
図４に、ＨＴ混合フレームフォーマットに関するデータパケットの例示のフレームフォーマットを示す。図４に示されたデータパケットのフレームフォーマットは、たとえば、ＨＴ移動局およびレガシ移動局が共存する混合モードネットワーク内で使用することができる。たとえば、複数アンテナ対応システムを含むネットワーク内で、たとえば、アンテナを、レガシフレームおよびＭＩＭＯ−ＯＦＤＭフレームを送信でき、受信できるものとすることができる。
【００３９】
レガシシステムに関する後方互換性を提供するために、図４のデータパケットは、ＳＴＦフィールド、ＬＴＦフィールド、およびＳＩＧフィールドを含む、図３に示された非ＨＴプリアンブルの３つのフィールドのすべてを含む。たとえば、図４のデータパケットは、レガシショートトレーニングフィールド（Ｌ−ＳＴＦ）の形のＳＴＦ、レガシロングトレーニングフィールド（Ｌ−ＬＴＦ）の形のＬＴＦ、およびレガシシグナルフィールド（Ｌ−ＳＩＧ）の形のＳＩＧフィールドを含むレガシフォーマットプリアンブル４０２を含む。レガシフォーマットプリアンブル４０２の提供は、たとえば、レガシ移動局がＨＴフレームフォーマットのＳＩＧフィールドを復号することを可能にし、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ送信が衝突なしに進行することを可能にする。
【００４０】
図４のデータパケットは、さらに、ハイスループットシグナルフィールド（ＨＴ−ＳＩＧ）、ハイスループットショートトレーニングフィールド（ＨＴ−ＳＴＦ）、およびＮｔ個のハイスループットロングトレーニングフィールド（ＨＴ−ＬＴＦ）を含むハイスループットプリアンブル４０４を含む。ハイスループットプリアンブル４０４には、復号されるデータが続く。Ｎｔ個のＨＴ−ＬＴＦフィールドは、たとえば、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間のチャネルを推定するのに使用される。データパケットの送信が、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ受信器宛である時には、アンテナ構成に基づいて、図４に示されたデータパケットフレームフォーマットが、それぞれ非ＨＴ部分およびＨＴ部分について上で表１および２で説明した循環シフトを適用した後に送信される。
【００４１】
図５に、ＨＴのみフレームフォーマットに関するデータパケットの例示のフレームフォーマットを示す。図５に示されたデータパケットのフレームフォーマットは、たとえばＨＴ  ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ移動局だけが動作するＩＥＥＥ８０２．１１ｎのグリーンフィールドネットワークモードなど、ハイスループットネットワーク内でのみ使用することができる。図５のデータパケットフレームフォーマットは、たとえばＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム用のトレーニングフィールドを含むハイスループットプリアンブル５０２を含む。トレーニングフィールドは、ハイスループットショートトレーニングフィールド（ＨＴ−ＳＴＦ）、ハイスループットロングトレーニングフィールド（ＨＴ−ＬＴＦ）、ハイスループット（ＨＴ−ＳＩＧ）フィールド、およびハイスループットロングトレーニングフィールド（ＨＴ−ＬＴＦ）を順々に含む。ハイスループットプリアンブル５０２には、復号されるデータが続く。
【００４２】
ＨＴ−ＳＴＦフィールドは、混合モードデータパケットフレームフォーマットのレガシフォーマットプリアンブル４０２内のＬ−ＳＴＦと同一とすることができ、たとえばタイミング獲得、ＡＧＣ、および周波数獲得に使用することができる。ＨＴ−ＳＩＧチャネルの内容を復調するために、推定値を、たとえばＨＴ−ＬＴＦフィールドから入手することができる。送信アンテナについて、データパケットフレームフォーマット内のフィールドは、たとえば、表２に記載された遅延を使用することによって循環シフトされ、その後、送信される。
【００４３】
例示の実施形態では、送信器は、情報またはデータがデータパケット内でいつ始まるのかを受信器に知らせずに情報を送信し、受信器は、送信器によって送信されたパターンを使用して、データの開始点を判定することができる。さらに、無線ネットワークでは、多数の送信器および受信器が、変更されたプリアンブルを使用し、解釈することができるが、レガシ受信器は、変更されたプリアンブルを期待していない可能性があるが、そのようなプリアンブルを含む信号を受信する可能性がある。したがって、異なる送信モードに起因して、データの開始点を判定する方法またはデータ送信を同期化する方法が提供される。
【００４４】
第ｒ受信アンテナで受信される信号は、
【００４５】
【数１】
2013519283.tif 000006
として与えられ、ここで、ｈｒｔ（ｎ）は、第ｒ受信アンテナと第ｔ送信アンテナとの間のチャネルのインパルス応答であり、ｘｔ（ｎ）は、第ｔ送信アンテナからの瞬間ｎの送信信号であり、ｖｒ（ｎ）は、
【００４６】
【数２】
2013519283.tif 000007
の分散を有する第ｒ受信アンテナでの加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）である。さらに、ｐは、マルチパスチャネルの長さであり、ｎにまたがって静的のままになる。受信信号は、送信器と受信器との間の発振器の不一致に起因して引き起こされる正規化された周波数オフセットεによって影響される。
【００４７】
受信信号は、プリアンブルおよびデータ（たとえば、図３〜５のデータパケットフレームフォーマットに示された）を含む。例示の実施形態では、データパケット内のデータの先頭が判定される。下で説明する例示の方法は、データの始めの粗い推定値を判定することと、データパケット内のデータの先頭の正確な推定値を判定することとを含む。
【００４８】
データパケットは、構造またはトレーニングシーケンスを含むプリアンブルを含む。トレーニングシーケンス（ＳＴＦまたはＬＴＦ）は、送信の開始の先頭で送信される同一シーケンスの繰返しパターンである。繰返しパターンを、たとえば標準プロトコルに従って定義することができ、その結果、受信器は、受信信号内で検索すべきパターンを知るようになる。たとえば、図３に示された非ＨＴフレームフォーマットについて、ＬＴＦ（レガシフィールド）を、古い移動局および新しい移動局によって検出することができ、図４に示されたＨＴ混合フレームフォーマットについて、レガシフォーマットプリアンブル４０２も含まれ、その結果、レガシ移動局が、そのようなプリアンブルを検出することもできるようになる。下で与えられる例示の実施形態を使用して、レガシ移動局は、たとえば図３〜４に示されたフォーマットのプリアンブルを検出し、使用できる可能性がある。
【００４９】
粗タイミングオフセット推定方法
データパケット到着を検出した後に、自動利得制御（ＡＧＣ）が、トリガされ、実行される（たとえば、平均出力信号レベルが、入力信号レベルの範囲に関する適当なレベルに利得を調整するためにフィードバックされる）。次に、例示の粗タイミングオフセット（ＣＴＯ）エスティメータは、受信されたデータパケット内のショートシンボル（たとえば、図３のＳＴＦ  ３０２に示された）のいずれかの粗い開始位置を見つける。ＳＴＦの終りを、受信信号の自己相関特性を使用することによって判定することができる。たとえば、ＳＴＦは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準規格に従って、１０回繰り返される１６個のサンプルのパターン（ＳＳ）を含む。ＳＴＦ内の１６個のサンプル「Ｎｓ」の各パターンは、別のパターンに非常に相関し、これを受信器で活用することができる。ＳＴＦが続く、ＬＴＦを送信することができる。通信の始めに送信されるこれらの２つのトレーニングシーケンスは、受信器の同期を維持するために設計された。他の無線プロトコルは、他のトレーニングパターンをも送信することもできる。
【００５０】
ＳＴＦ内のパターンの１つの開始を判定するために、ＳＴＦ内の周期性（たとえば、このケースではＮｓ）と等しいラグを有するシーケンスの自己相関を使用する。受信器は、Ｎｓサンプルだけ分離されたパターンの間の相関値を判定し、この相関値は、ＬＴＦおよび／またはデータＯＦＤＭシンボル繰返し周期と比較した時に、ＳＴＦ受信期間中に大きい。ＳＴＦ受信期間の終りに、相関値は、周期的パターンが後続信号について成り立たないので、減り始める。これは、ＳＴＦのおおまかな終りを判定するのに自己相関を使用することを可能にする。ＳＴＦの正確な終りを判定するためにより多くの動作を実行することができるが、例示の実施形態では、粗（おおまかな）タイミングオフセット推定で十分であることに留意されたい。
【００５１】
信号に適用される循環シフトは、受信信号内の各パターンが同一であり、時間的にシフトされるだけなので、自己相関に影響しない。したがって、たとえば、自己相関の原理が当てはまる。
【００５２】
自己相関方法を使用して、ＳＴＦの開始のおおまかな推定値だけを判定することができる。というのは、受信信号が、ある種のひずみ効果および雑音を追加する可能性があるチャネル障害、受信器フロントエンド雑音、その他に起因して影響を受ける可能性があるからである。したがって、パターンの正確な受信は、受信器では見ることができないが、たとえば、非常に相関するデータを識別し、信頼できるタイミング点（シーケンスの開始または終り）として使用することができる。
【００５３】
ｋが、ＡＧＣが収束し、サンプルが粗時間オフセット（ＣＴＯ）エスティメータ（下で図９で説明する）を介して供給される瞬間であるものとする。メトリックＳ（ｎ）は、ＡＧＣが収束する瞬間ｋから計算される。このメトリックは、
【００５４】
【数３】
2013519283.tif 000008
によって与えられ、ここで、
【００５５】
【数４】
2013519283.tif 000009
かつ
【００５６】
【数５】
2013519283.tif 000010
である。式（３）は、受信信号の自己相関を定義し、式（４）は、受信信号のパワー推定値を定義する。受信信号の自己相関（Ｐｒ（ｎ））およびパワー推定値（Ｒｒ（ｎ））を計算する間に、チャネルおよび周波数オフセットの影響は、Ｎｓ個のサンプルのウィンドウ長を有する、受信信号に対して実行されるスライディングウィンドウ自己相関のゆえに無効化される。式（３）では、αｒ（ｎ）は、信号項と雑音項との間の相互相関の値である。同様に、式（４）では、βｒ（ｎ）は、雑音エネルギーならびに信号項と雑音項との間の相互相関の値の合計である。
【００５７】
したがって、式（３）を使用して、信号の自己相関を判定することができ、この自己相関は、式（２）で定義されるメトリックに使用される。メトリックＳ（ｎ）の値は、インデックスｎに基づいて異なる値をとることができる。たとえば、
Ｓ（ｎ）≦１  ∀ｎ≦８Ｎｓ
Ｓ（ｎ）＜１  ∀ｎ＞８Ｎｓ＋Ｋ、ただし０＜Ｋ＜Ｎｓ
である。パラメータＰｒ（ｎ）を、
【００５８】
【数６】
2013519283.tif 000011
として書き直すことができる。式（５）では、αｒ（ｎ）は、信号項および雑音項の相互相関と、ＳＴＦからのサンプルとＬＴＦからのサンプルとの間の相互相関との合計である。フィールドＳＴＦおよびＬＴＦは、非常に相関しないので、パラメータαｒ（ｎ）は、ｎ＞８Ｎｓに伴って減少し、これはＰｒ（ｎ）を減らす。メトリックＳ（ｎ）は、プラトの終りを形成し、ＡＷＧＮおよび多重通路フェージング条件に起因して雑音が多い可能性がある。滑らかなプラトを有するために、このメトリックは、重みフィルタを介してフィルタリングされ、
Ｓ’（ｎ）＝γＳ’（ｎ−１）＋（１−γ）Ｓ（ｎ）    式（６）
として与えられ、ここで、γは、前の値に与えられる重み係数であり、（１−γ）は、現在のメトリックに適用される重みである。
【００５９】
式（６）は、雑音を除去するためにメトリックをフィルタリングすることによってメトリックを改善する。さらに、可能な複数チャネルのひずみおよび雑音のゆえに、このメトリックは、滑らかではない可能性がある。したがって、たとえば、前のサンプルをとることと、係数（γ）を有する重みおよび現在のサンプルに与えられる重みとして係数（１−（γ））を適用することとによる平滑化機能も実行される。
【００６０】
図６は、データパケット内のデータの先頭に関する粗タイミングオフセット推定で使用されるメトリックを判定する方法の例示のステップを示す流れ図である。この流れ図が、本実施形態の１つの可能な実施態様の機能性および動作を示すことを理解されたい。これに関して、各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能またはステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令を含むモジュール、セグメント、またはプログラムコードの一部を表すことができる。プログラムコードを、たとえばディスクまたはハードドライブを含む記憶装置など、任意のタイプのコンピュータ可読媒体に格納することができる。さらに、各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能を実行するために配線された回路網を表すことができる。当業者によって理解されるように、用いられる機能性に応じて、実質的に同時または逆の順を含む、図示されまたは議論される順序から外れた順序で機能を実行できる代替実施態様が、本願の例示の実施形態の範囲に含まれる。
【００６１】
受信器は、ＮＲＸ個の受信アンテナを有することができる。式（６）のメトリックＳ’（ｎ）を、まず「ＮＲＸ」個の受信アンテナのそれぞれについて
【００６２】
【数７】
2013519283.tif 000012
の値を判定することと、次に「ＮＲＸ」個の
【００６３】
【数８】
2013519283.tif 000013
値の平均をとることとによって計算することができる。ＡＧＣ収束後の第ｒ受信アンテナの
【００６４】
【数９】
2013519283.tif 000014
値を計算するために、受信信号の２Ｎｓ（たとえば、Ｎｓ＝１６の場合に３２個のサンプル）個のサンプルが、ブロック６０２に示されているように第ｒ受信アンテナで収集される。項Ｎｓは、たとえばＳＴＦの長さを表す。
【００６５】
次に、ブロック６０４に示されているように、２Ｎｓ個のサンプルを、各部分にＮｓ（たとえば、１６）個のサンプルを有する２つの部分に分割する。たとえば、第１の部分は、２Ｎｓ個のサンプルのうちの最初のＮｓ個のサンプルを有し、第２の部分は、残りのＮｓ個のサンプルを有する。次に、ブロック６０６に示されているように、第２の部分のＮｓ個すべてのサンプルの共役をとる。
【００６６】
次に、ブロック６０８に示されているように、最初のＮｓ個のサンプルと共役をとられたＮｓ個のサンプルとのサンプルごとの積を入手する。長さＮｓの積サンプルが、ブロック６０８の結果になる。次に、ブロック６１０に示されているように、上のＮｓ個の積サンプルの平均値を計算し、次に、平均値のモジュラス（大きさ）をとって、瞬間「ｎ」での｜Ｐｒ（ｎ）｜を判定する。
【００６７】
パワー推定値を判定するために、ブロック６１２に示されているように、第２のＮｓ個のサンプルとブロック６０６で入手された共役をとられたＮｓ個のサンプルとのサンプルごとの積を計算する。長さＮｓの積サンプルが、結果になる。次に、ブロック６１４に示されているように、Ｎｓ個の積サンプルの平均値を計算し、次に、平均値のモジュラス（大きさ）をとって、瞬間「ｎ」での｜Ｒｒ（ｎ）｜を判定する。
【００６８】
ブロック６１６に示されているように、比
【００６９】
【数１０】
2013519283.tif 000015
を、ブロック６１０および６１４で入手された値を使用して計算する。このステップは、第ｒ受信アンテナで受信された信号を利用することによって、第ｒ受信アンテナでの第ｎ瞬間の値
【００７０】
【数１１】
2013519283.tif 000016
を与える。したがって、ブロック６１８および６２０に示されているように、値
【００７１】
【数１２】
2013519283.tif 000017
を、それぞれの受信アンテナで受信された受信信号を利用することによって、「ＮＲＸ」個の受信アンテナのすべてについて計算することができる。
【００７２】
次に、ブロック６２０に示されているように、「ＮＲＸ」個の受信アンテナのすべてについて見つかった「ＮＲＸ」個の
【００７３】
【数１３】
2013519283.tif 000018
値のすべての平均値を計算し、これは、瞬間「ｎ」のメトリック値Ｓ（ｎ）を与える。メトリック値Ｓ（ｎ）を、たとえば、９Ｎｓまでの「ｎ」の値のすべてについて見つけることができる。メトリック値Ｓ（ｎ＋１）を判定するために、２Ｎｓ個のウィンドウが、１サンプルだけ移動され、図６の流れ図の方法が、繰り返される。同様に、メトリック値Ｓ（ｎ＋２）、Ｓ（ｎ＋３）、Ｓ（ｎ＋４）、…を見つけることができる。さらに、これらの値は、受信のＳＴＦ部分の間に、最大値で一定ではない場合がある（すなわち、雑音に起因して）。メトリック値を平滑化するために、式（６）に示された本メトリックを判定する間に、過去に見つかった値に重み値を適用する。
【００７４】
受信信号のパワーの推定値に対する受信信号の自己相関値の正規化された比と見なすことができる式（６）のメトリックＳ’（ｎ）を計算した後に、第２のメトリック（Ｄ（ｎ））を、メトリックＳ’（ｎ）と比較するために計算することができる。このメトリックを使用して、ＣＴＯの推定値を判定することができる。
【００７５】
第２のメトリックＤ（ｎ）は、２Ｎｓ個のサンプルのウィンドウ（瞬間ｋから定義される）にまたがる差信号の平均パワーである。このメトリックは、
【００７６】
【数１４】
2013519283.tif 000019
として与えられる。
【００７７】
メトリックＤ（ｎ）の値は、瞬間ｎに依存する。式（７）は、ｎ＜８Ｎｓについて成り立つ。ｎ＞８Ｎｓ＋ＫただしＫ＞０について、このメトリックは、
【００７８】
【数１５】
2013519283.tif 000020
として表される。項α（ｎ）およびβ（ｎ）は、それぞれＳＴＦおよびＬＴＦの平均パワーを表す。ｎが増えるにつれて、差信号の総平均パワーは、式（７）の差信号と比較して増える。これは、メトリックＤ（ｎ）が、ＬＴＦからの寄与を有するからである。したがって、瞬間ｎ＞８Ｎｓから、Ｋが増える時に徐々の増加が見られる。平滑化動作が、加重平均によってメトリックに対して実行され、新しいメトリックは、
Ｄ’（ｎ）＝λＤ’（ｎ−１）＋（１−λ）Ｄ（ｎ）    式（９）
として与えられ、ここで、λは、前の値に与えられる重み係数であり、（１−λ）は、現在のメトリックに適用される重み係数である。
【００７９】
したがって、一般に、メトリックＤ’（ｎ）を判定するために、格納されたサンプルは、インデクシングされ、Ｎｓのインデックス差だけ離されたサンプルが、減算される。次に、たとえば、結果の絶対値を二乗して、信号のパワーを判定し、二乗された値の和の平均を、時間ウィンドウにまたがり、さまざまな受信器アンテナにもまたがってとる。
【００８０】
図７は、データパケット内のデータの先頭に関する粗タイミングオフセット推定で使用される別のメトリックを判定する方法の例示のステップを示す流れ図である。各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能またはステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令を含むモジュール、セグメント、またはプログラムコードの一部を表すことができる。さらに、各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能を実行するために配線された回路網を表すことができる。
【００８１】
図７の方法を、たとえばメトリックＤ（ｎ）およびＳ（ｎ）を同時に計算するために、図６の方法と並列に実行することができる。各瞬間に、図７の方法は、メトリックＳ（ｎ）の判定に使用されるものと同一の２Ｎｓ個のサンプルを使用する。
【００８２】
第ｒ受信アンテナの値Ｄｒ（ｎ）を判定するために、ブロック７０２に示されているように、ＡＧＣ収束が完了した後に、受信信号の２Ｎｓ（たとえば、３２）個のサンプルを、第ｒ受信アンテナで収集する。ブロック７０４に示されているように、２Ｎｓ個のサンプルを、各部分にＮｓ（１６）個のサンプルを有する２つの部分に分割する。たとえば、第１は、２Ｎｓ個のサンプルのうちの最初のＮｓ個のサンプルを含み、第２の部分は、残りのＮｓ個のサンプルを含む。
【００８３】
次に、ブロック７０６に示されているように、第１のＮｓ個のサンプルと第２のＮｓ個のサンプルとのサンプルごとの差を計算する。長さＮｓの誤差サンプルが、その結果である。チャネルは静的であると仮定されるので、第１のサンプルおよび第２のサンプルは、同一の形でチャネルよって影響され、したがって、唯一の差は雑音である。
【００８４】
ブロック７０８に示されているように、誤差サンプルの大きさの二乗を計算して、信号内の雑音のパワーを計算する。次に、ブロック７１０に示されているように、Ｎｓ個の大きさを二乗されたサンプルの平均値を判定して、瞬間「ｎ」のＤｒ（ｎ）を計算する。
【００８５】
ブロック７１０は、第ｒ受信アンテナで受信された信号を利用することによって、第ｒ受信アンテナでの第ｎ瞬間の値Ｄｒ（ｎ）を与える。同様に、ブロック７１２および７１４に示されているように、値Ｄｒ（ｎ）を、それぞれの受信アンテナで受信された受信信号を利用することによって、「ＮＲＸ」個の受信アンテナのすべてについて見つけることができる。
【００８６】
ブロック７１６に示されているように、「ＮＲＸ」個の受信アンテナのすべてについて見つかったＤｒ（ｎ）値のすべての平均値を計算し、これは、瞬間「ｎ」のメトリック値Ｄ（ｎ）を与える。
【００８７】
メトリック値Ｄ（ｎ）を、９Ｎｓまでの「ｎ」のすべての値について見つけることができる。メトリック値Ｄ（ｎ＋１）を計算するために、２Ｎｓ個のウィンドウが、１サンプルだけ移動され、図７の方法が、繰り返される。同様に、メトリック値Ｄ（ｎ＋２）、Ｄ（ｎ＋３）、Ｄ（ｎ＋４）、…を、類似する形で見つけることができる。メトリック値を平滑化するために、式（９）に示されているように、過去の値に重み値を適用する。
【００８８】
メトリックＳ’（ｎ）およびＤ’（ｎ）（式（６）および（９）の）を使用して、ＣＴＯの推定値を判定することができる。図８は、ｎの例示の値に関するメトリックＳ’（ｎ）およびＤ’（ｎ）の例示のプロットである。図８のプロットの実線は、メトリックＳ’（ｎ）を表し、図８のプロットの破線は、メトリックＤ’（ｎ）を表す。
【００８９】
図８では、メトリックＳ’（ｎ）は、正規化されたパワーであり、メトリックＤ’（ｎ）は、雑音パワーである。Ｓ’（ｎ）およびＤ’（ｎ）の組み合わされたプロットから、信号の相関が経時的に減るので、８Ｎｓ＋１からのＤ’（ｎ）の安定した増加があり、８Ｎｓ＋１からのＳ’（ｎ）の値の安定した減少がある。この２つのメトリックの間の交差点は、粗時間として推定される。
【００９０】
交差は、範囲［８Ｎｓ＋１，９Ｎｓ］の中にある。低い信号対雑音比（ＳＮＲ）では、メトリックＳ’（ｎ）とＤ’（ｎ）との両方が、雑音が多く、変動しつつあり、したがって、交差する瞬間の選択は、変動に起因して複数の交差点がある可能性があるので、上で述べた範囲を超える悪い推定値をもたらす可能性がある。この問題を回避するために、最も信頼できる点にロックする方法を使用する。Ｍ２が交差点であるものとする。すると、Ｍ２は、下で与えられる条件が満足される時に、ＣＴＯ推定値として選択される。
Ｄ’（Ｍ２）＞Ｄ’（ｎ），  ｎ＝｛Ｍ２−Ｑ，…，Ｍ２−１，Ｍ２｝    式（１０）
Ｄ’（Ｍ２）＜Ｄ’（ｎ），  ｎ＝｛Ｍ２，…，Ｍ２＋Ｑ−１，Ｍ２＋Ｑ｝    式（１１）
ただし、Ｑは、推定が雑音に起因する誤警報ではないことを保証するのに使用されるサンプル数である。式（１０）〜（１１）の目的は、交差する瞬間Ｍ２から、Ｄ’（Ｍ２）未満の値を有するＤ’（ｎ）内の連続するＱ個のサンプルが存在する可能性があることである。同様に、式（１１）は、Ｄ’（Ｍ２）を超える値を有するＤ’（ｎ）内の連続するＱ個のサンプルがある可能性があることをもたらす。理想的なチャネル条件では、たとえば、プリアンブルが１０個のショートシンボルだけを含み、したがって第９ショートシンボルの途中がデータパケット内のデータの先頭の粗推定値を提供するので、インデックスＭ２は、第９ショートシンボルの途中にある。雑音が信号に存在しない場合には、交差は、第９の繰返し（たとえば、第９ショートシンボル）で発生する。したがって、交差は、雑音に起因して第９の繰返しに近い。Ｍ２は、粗タイミング推定値を表す絶対値なので、オフセットを、たとえばＭ２−８Ｎｓとして推定することができる。
【００９１】
したがって、上の式（１０）〜（１１）は、偽の交差を避けまたは検出するのを助ける。それを行うために、Ｎ個のサンプルが、メトリックＳ’（ｎ）が所与の個数のサンプルについて減少することを保証するために採用される。この形で、偽の交差を回避することができる（たとえば、メトリックは、「実際の」交差の前のある点で接触する可能性がある）。
【００９２】
図９は、例示の粗タイミングオフセットエスティメータ９００を示すブロック図である。粗タイミングオフセットエスティメータ９００は、たとえば、デジタル信号を生成するために信号をサンプリングする信号サンプラ９０２で無線信号を受け取る。信号サンプラ９０２は、相関ブロック９０４およびパワーエスティメータ９０６に出力する。相関ブロック９０４は、無線信号内のシンボルシーケンスのパターンを相関させて、相関値を生成する。たとえば、相関ブロック９０４は、図６の方法のステップ６０６〜６１４を実行する。一般に、相関ブロック９０４は、たとえばＳＴＦが終わる時を識別するのを助けるために、受信信号の間の類似性および相違を識別する。パワーエスティメータ９０６は、たとえば、無線のパワーの平均値および無線信号内の雑音のパワーの平均値を判定する。
【００９３】
相関ブロック９０４およびパワーエスティメータ９０６は、プロセッサ９０８に出力する。プロセッサ９０８は、たとえば、相関値および平均パワー値を使用して、メトリックＳ（ｎ）およびＤ（ｎ）を計算する。プロセッサ９０８は、メトリックＳ（ｎ）およびＤ（ｎ）の比をさらに計算し、メトリックＳ（ｎ）およびＤ（ｎ）の値に基づいて無線信号のデータパケット内のプリアンブルおよびデータの適当な分割を判定する。たとえば、メトリックＳ（ｎ）およびＤ（ｎ）の交差を、無線信号のデータパケット内のプリアンブルおよびデータの適当な分割として定義することができる。プロセッサ９０８は、一般に、たとえば図６〜７に示された方法の機能を実行することができる。
【００９４】
微細タイミングオフセット推定方法
さらなる例示の実施形態では、追加の処理を実行して、受信データパケット内のデータの先頭の正確な推定値を判定する。微細タイミングオフセットエスティメータが、たとえばＯＦＤＭシンボルの正確な先頭を判定するために設けられる。マルチパスチャネル条件では、強い経路が非ゼロ遅延で発生し得るので、データの正確な先頭を計算することが不可能である場合がある。例示の実施形態では、チャネルインパルス応答エネルギーの合計が、第ｒ受信アンテナと第ｔ送信アンテナとの間で最大である、第９ＳＳの開始でのインデックス（たとえば、プリアンブルが１０個のＳＳを含む場合）が見つけられる。これは、たとえば、ＳＴＦの相関特性および循環シフトの利益を使用することによって達成することができる。
【００９５】
当初に、相互相関が、受信信号と送信信号との間で実行される。ＣＴＯ推定値は、第９ＳＳの途中にあるので、微細タイミングオフセット推定方法は、ショートシンボルの始め付近にあるインデックス（Ｍ２−８）（たとえば、（交差点）−８）からトリガされる。各受信アンテナでの受信信号が、Ｎｔ個の送信信号のすべてと相関される。
【００９６】
第ｒ受信アンテナでの受信信号を
【００９７】
【数１６】
2013519283.tif 000021
とすると、第ｒ受信アンテナと第ｔ送信アンテナとの間の相互相関出力は、
【００９８】
【数１７】
2013519283.tif 000022
として与えられ、ここで、ｎは、Ｍ２から始まり、ｇｒｔ（ｎ）は、０≦ｎ＜Ｎｓについて計算される。各受信アンテナでの受信信号は、循環シフトされた形で送信信号の複数のバージョンを含むので、受信信号と送信信号との間の相互相関は、複数のピークをもたらす。各ピークは、送信アンテナと受信アンテナとの間の総チャネルエネルギーに対応する。第１の受信アンテナ出力シーケンスの第１のピークに対応する位置が、微細タイミング推定値と定義される。たとえば、粗タイミング推定値Ｍ２＝８Ｎｓ＋８であり、すべてのチャネルインパルス応答がゼロ遅延で最強の経路を有する場合である。次に、４×４混合モードシステムについて上の表１を参照すると、第１の送信アンテナ信号と第１の受信アンテナ信号との間の相互相関出力ｇ００（ｎ）は、連続して８Ｎｓ＋１，…，８Ｎｓ＋４から配置される４つのピークを有する。複数のピークが、送信アンテナと受信アンテナとの間の異なるチャネルパワーに対応する可能性がある。第１のピークを選択するために、混合モードに関する表１を参照すると、異なるアンテナ構成に関する行列Ｇ２２（ｑ）、Ｇ３３（ｑ）、およびＧ４４（ｑ）が、下に示すように計算され、
【００９９】
【数１８】
2013519283.tif 000023
ここで、ｑ＝０，１，…，１５である。
【０１００】
各受信アンテナで、Ｎｔ個の相関された出力があり、各出力は、Ｎｔ個のピークを有する。まず、すべてのピークの合計が、ｑ＝０，１，…，１５からの第１の受信アンテナの相関された出力シーケンス内で実行され、これが、移動インデックスｍによって実行される。この動作が、その受信アンテナのすべての相関された出力シーケンスに対して実行され、その後、合計のすべてが組み合わされる。組合せは、第１の送信アンテナ信号に起因するすべての相関された出力内で得られるピークが一緒に加算されるように実行される。これを達成するために、シフトが、第１の相関された出力を除くすべての相関された出力に対して実行され、その後、出力が加算される。送信アンテナで適用される循環シフト５０ｎｓ、１００ｎｓ、１５０ｎｓ、および２００ｎｓは、異なる送信信号から得られる相関された出力で適用される１５、１４、１３、および１２の数値シフトに対応する。上の動作が、すべての受信アンテナに対して実行され、その後、出力が、最終的なメトリックを得るために加算される。
【０１０１】
これらのメトリックは、すべての送信アンテナおよび受信アンテナにまたがるチャネルパワーの合計を表す。メトリックの絶対値の最大値に対応するインデックスが、微細タイミングオフセットと定義される。表２を参照して、たとえば、グリーンフィールドモードの異なるアンテナ構成について、類似するメトリックを得ることができる。等しくない個数の送信アンテナおよび受信アンテナについて、類似するメトリックを、数値シフト値を使用することによって導出することができる。
【０１０２】
従来のＬＴＦベースのエスティメータを含む例では、複素相互相関を、ロングシンボルの長さの６４個のサンプルと受信信号との間で実行することができる。すべての可能な送信信号を伴うすべての受信アンテナにまたがる類似する動作は、システムの複雑さを増やす。これは、実行される全体的な複素乗算が、Ｎｔ×Ｎｒ×６４×６４であるからである。例示の実施形態では、相互相関が、ショートシンボルの長さの１６個のサンプルと受信信号との間で実行される。その結果、必要な複素乗算は、Ｎｔ×Ｎｒ×１６×１６である。
【０１０３】
例示の実施形態では、微細タイミング推定方法は、循環シフト属性を使用して相互相関を実行するのにＳＴＦパターンを使用する。たとえば、２つの送信アンテナおよび２つの受信アンテナを含むシステムでは、表１〜３に従って示されているように、第１のアンテナが信号を送信し、第２の送信器が、循環シフトを用いて信号を送信する。両方の送信アンテナが同一の信号を送信するが、第２のアンテナは、所定の循環シフトだけ信号をシフトする。第１の受信アンテナでは、両方の送信器からの両方の信号が受信される。信号の開始部分は異なるが、組み合わされた信号は、両方の送信信号を有する。受信器アンテナで受信信号の相関を実行するために、ピークが見つけられる。第１のピークは、第１の送信器がそこから信号を送信した位置に対応し、第２のピークは、第２の送信器がそこから信号を送信した位置に対応する。第２の受信アンテナも、２つのピークを識別する。したがって、すべてのアンテナで、上で式（１２）に示された相互相関を計算することができる。相互相関サンプルを収集することができる。
【０１０４】
たとえば、第２の相関された信号をシフトでき、その結果、すべてのピークが一緒になり、その位置を微細タイミングオフセット推定値として選択できるようになる。上で説明したように、Ｇ２２（たとえば、２つのクロスアンテナ）、Ｇ３３（たとえば、３つのアンテナ）、Ｇ４４（たとえば、４つのアンテナ）が提供される。相互相関によって、たとえば、１つの受信アンテナでの複数のピークが入手され、すべてのピークが組み合わされ、その結果、最大ピークの位置が、データのサンプリングを開始すべき微細タイミングオフセット推定点として選択されるようになる。
【０１０５】
したがって、受信器は、第ｔ送信アンテナによって送信されたＳＴＦ（たとえば、１０個の繰り返すＳＳパターン）が、適当な数左シフトを含むことを知る。ＦＴＯ推定値を判定するために、受信器は、適当な左シフトを伴って第ｔ送信アンテナによって送信されたＮｓ個のサンプルのＳＳとの受信信号の相互相関を判定する。第ｔ送信アンテナによって送信されたＮｓ個のサンプルのＳＳとの第ｒ受信アンテナでの受信信号の相互相関は、ＳＳ受信持続時間中の第ｔ送信アンテナと第ｒ受信アンテナとの間のチャネル内に拡散されたエネルギーの量である。ＳＳ受信持続時間中のすべての送信アンテナとすべての受信アンテナとの間のチャネル内に拡散されたエネルギーの最大値であるＦＴＯ推定メトリックを、追加処理を用いて相互相関を計算することによって見つけることができる。たとえば、チャネル雑音がない場合に、第ｒ受信アンテナでの受信サンプルとのＮｓ個のサンプルのＳＳの第ｔ送信アンテナの相互相関は、シフトなしの第１の送信アンテナＳＳに関して発生する最初のピークに対して（−ｋ）ＮＳ＝Ｎｓ−ｋサンプルだけ間隔をおかれたＮＴＸ個のピークを有し、ｋは、複数の送信アンテナ構成に依存して１、２、３、４のうちのいずれかとすることができる（たとえば、表１に含まれるように）。
【０１０６】
例として、２つの送信アンテナおよび２つの受信アンテナを用いると、ピークは、Ｎｓ個のサンプルのＳＳが遅延なしで相関される（たとえば、第１のアンテナ送信）時にｎ＝０で発生し、ピークは、Ｎｓ個のサンプルのＳＳが２００ｎｓ遅延で相関される（たとえば、第２のアンテナ送信の４サンプル左シフト）時にｎ＝１２で発生する。これは、理想的無チャネル無雑音条件のすべての受信アンテナでの相関値のケースである。したがって、それぞれの遅延を有するさまざまな送信されたＮｓ個のサンプルのＳＳについて入手される相互相関のピーク値の間の複数のサンプルの間隔は、ＮＴＸ構成に依存して変化する。
【０１０７】
ピーク値の合計は、すべての送信アンテナおよび受信アンテナにまたがるチャネル内に拡散されたエネルギーの最大値をもたらす。チャネルおよび雑音の影響は未知なので、「ｍ」個の相互相関値を、Ｎｓ−ｋサンプルだけ間隔をとられたすべてのピークの近傍付近でとり、各受信アンテナで合計することができる。これらの値を、ＮＲＸ個の受信アンテナのすべてでの累算された相互相関値と合計することができ、ピーク値位置および「ｍ」個の近傍位置で、ＮＴＸ個すべてのアンテナとＮＴＸ個すべての受信アンテナとの間のチャネル内に拡散されたエネルギーの最大値が、チャネルの存在の下で提供される。
【０１０８】
図１０は、データパケット内のデータの始めの微細タイミングオフセット推定値を判定する方法の例示のステップを示す流れ図である。各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能またはステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令を含むモジュール、セグメント、またはプログラムコードの一部を表すことができる。さらに、各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能を実行するために配線された回路網を表すことができる。
【０１０９】
図１０の方法は、ＮＴＸ個の送信アンテナおよびＮＲＸ個のアンテナの構成を仮定する。ステップは、各受信アンテナで実行される。当初に、ブロック１００２に示されているように、第ｒ受信アンテナで、Ｎｓ個のサンプルを、ＣＴＯ推定値から「Ｌ」サンプル離れた位置から開始して収集する。たとえば、上で説明したように、ＣＴＯ推定値は第９ＳＳの途中にあるので、微細タイミングオフセット推定方法を、インデックス（Ｍ２−８）（たとえば、（交差点）−８）からトリガすることができ、これは、ショートシンボルの先頭付近である。
【０１１０】
次に、ブロック１００４に示されているように、第ｔ送信アンテナによって送信されるＳＴＦのＮｓサンプルＳＳの循環シフトを判定する。ブロック１００６に示されているように、Ｎｓ個のサンプルの複素共役をとる。ブロック１００８に示されているように、Ｎｓ個のサンプルの複素共役とＮｓ個のサンプルとのサンプルごとの積を実行する。結果は、Ｎｓ個の積サンプルである。ブロック１０１０に示されているように、積サンプルの平均値を判定し、モジュラスを計算する。このモジュラスは、式１２に示された、瞬間ｎの平均相互相関値ｇｒｔ（ｎ）に対応する。
【０１１１】
ブロック１０１２および１０１４に示されているように、たとえば、焦点の送信アンテナの循環シフトに基づいてブロック１００４でのＮｓサンプルＳＳを適当に変更することによって、ブロック１００２〜１０１０内のステップが、瞬間ｎのＮＴＸ個の相互相関値｛ｇｒ１（ｎ），ｇｒ２（ｎ），…，ｇｒＮＴＸ（ｎ）｝を見つけるために繰り返される。
【０１１２】
ＮＴＸ個の相互相関値が、ｎ＝０，１，…，Ｎｓ−１のすべての値について見つけられる。したがって、第ｒ受信アンテナでは、合計（Ｎｓ＊ＮＴＸ）個の相関値が見つけられる（すなわち、各受信アンテナでＮｓ個の相互相関値のＮＴＸ個の集合）。ｎ＝１，２，３，…，Ｎｓ−１について、受信アンテナでＮＴＸ個の相互相関値を計算するために、ステップ１００２での入力サンプルが、たとえば前に収集されたＮｓ個のサンプルに１つの受信されたサンプルを付加し、最初のサンプルを削除することによって変更される。
【０１１３】
次に、ブロック１０１６に示されているように、Ｎｓ個の相互相関値集合のそれぞれの中で、「ｍ」個の値を、ピークが発生する位置「ｖ」からとる。チャネルおよび雑音の影響は未知なので、「ｍ」個の相互相関値を、Ｎｓ−ｋサンプルの間隔をとられたすべてのピークの近傍付近でとり、各受信アンテナで合計することができる。ピーク値位置は、たとえば、Ｎｓ個の相互相関値の異なる集合および異なるＴＸアンテナ構成について変化する。下の表４に、たとえば複数のサンプルを定義するインデックス値に基づく、ピーク値が発生する例示の位置を記載する。表５に、送信器／受信器構成に基づく「ｍ」の例示の値を記載する。
【０１１４】
【表４】
2013519283.tif 000024
【０１１５】
【表５】
2013519283.tif 000025
【０１１６】
ブロック１０１８に示されているように、各集合の複数の「ｍ」相関値を選択し、ＮＴＸ個の「ｍ」値の合計を計算して、ＮＴＸ個すべてのアンテナと第ｒ受信アンテナとの間のチャネルに拡散されたエネルギーを入手する。
【０１１７】
ブロック１０２０および１０２２に示されているように、ブロック１０１６および１０１８は、受信アンテナのそれぞれについて繰り返される（すなわち、すべての送信アンテナとすべての受信アンテナとの間のチャネルに拡散されたエネルギーが計算され、ＮＲＸ個のそのような値をもたらす）。ＮＲＸ個すべての値を合計して、たとえば、ＴＸ−ＲＸ構成に依存する式１３〜１５のメトリックを入手する。Ｎｓ個のメトリック値を入手するために、「ｖ」インデックス位置を「ｖ＋１」，「ｖ＋２」，…，ｖ＋Ｎｓ−１に変更する。ブロック１０２６に示されているように、たとえば、最大メトリック値のインデックスは、第９ＳＳ内のＦＴＯ推定値を与える。
【０１１８】
例示のＦＴＯエスティメータでは、インデックスは、チャネルインパルス応答エネルギーの合計が第ｒ受信アンテナと第ｔ送信アンテナとの間で最大である、データパケットのショートトレーニングフィールド（ＳＴＦ）内の第９ショートシンボル（ＳＳ）内で開始して見つけられる。繰り返される１０個のショートシンボル（ＳＳ）があるので、粗タイミングオフセットは、おおむね、第１０ＳＳの開始点に対応するＳＴＦの終りを示すと期待される。ＣＴＯ推定方法の制限に起因して、第９ＳＳと第１０ＳＳとの間のどこかでの荒い同期が実行される。また、ＦＴＯ方法では、たとえば、第９ＳＳの先頭を識別することができる。
【０１１９】
図１１は、相互相関ブロック１１０２、パワーエスティメータ１１０４、およびプロセッサ１１０６を含む例示の微細タイミングオフセットエスティメータ１１００を示すブロック図である。相互相関ブロック１１０２は、無線信号のサンプルを受け取る。無線信号のサンプルは、送信信号の複数のバージョンを含み、各バージョンは、送信信号の循環シフトされたバージョンである。相互相関ブロック１１０２は、送信信号の複数のバージョンの間の相互相関を判定して、複数の送信アンテナと等しい複数のピークを生成する。各ピークは、送信アンテナと受信アンテナとの間の総チャネルエネルギーに対応する。
【０１２０】
パワーエスティメータ１１０４は、無線信号のサンプルを受け取り、受信アンテナと送信アンテナとの間のチャネルインパルス応答エネルギーを判定する。パワーエスティメータ１１０４および相互相関ブロック１１０２は、プロセッサ１１０６に出力する。プロセッサ１１０６は、ピークの個数を一緒に実質的にシフトするのに必要なインデックス値を判定する。このインデックスは、各信号のデータパケットフレームフォーマット内のプリアンブルおよびデータの適当な分割を定義する微細タイミングオフセット量に対応する。一般に、プロセッサ１１０６は、たとえば図１０の方法の機能を実行することができる。
【０１２１】
例
シミュレーションを、図３に示された複数アンテナの場合について混合モードのプリアンブルを使用して実行した。ＭＩＭＯチャネルモデルを、システムの性能を測定するのに使用することができる。チャネルモデルは、ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔを使用するシステムの屋内無線条件の特徴を表す。シミュレーションに使用される正規化された周波数オフセットは、２０ＭＨｚ帯域幅について［−２：２］の間の範囲内にある。
【０１２２】
プリアンブルが、範囲［０，Ｎｓ−１］内にあることについて上で説明した例示のＣＴＯ推定方法から識別され入手される確率を、測定し、メトリックＳ（ｎ）が入手され、ＣＴＯの測定にしきい値０．４５が使用される相関ベースの技法から入手される粗タイミングオフセットの確率と比較する。このシミュレーションに使用されるチャネルモデルは、チャネルＤであり、８ｄＢのＳＮＲを得るためにＡＷＧＮが追加される。メトリックＳ’（ｎ）およびＤ’（ｎ）について実行される平滑化動作で使用される重みは、０．５である。シミュレーションの結果を、図１２のプロットに示す。このプロットは、得られるＣＴＯ推定が、十分に［０，Ｎｓ−１］の範囲内であることを示す。これを、例示のＣＴＯエスティメータの推定精度と定義することができる。しきい値ベースのＣＴＯの確率は高いが、推定精度［０，Ｎｓ−１］を超える、より多数のＣＴＯ推定値がある。対して、例示の提案される技法のＣＴＯ推定値は、たとえば、推定精度内にある。たとえば、図１２では、しきい値ベースのエスティメータから入手されるＣＴＯ推定値の確率および例示の提案されるエスティメータから入手されるＣＴＯ推定値の確率が比較される。たとえば、どちらのエスティメータが［０，Ｎｓ−１］［０，１５］の推定精度内のＣＴＯ推定値をより多く有するのかを判定することができる。図１２では、しきい値ベースのＣＴＯエスティメータは、推定精度の外の推定値をより多く有するが、例示の提案されるエスティメータは、ほとんどすべてが［０，Ｎｓ−１］内の推定値を有する。したがって、微細タイミングオフセット推定にショートトレーニングフィールドを使用することは、望まれる結果をもたらす。
【０１２３】
図１３は、例示の提案される方法および２×２システムに関して比較されるＣＴＯしきい値方法から得られた、ＣＴＯ推定値が推定精度内である確率を示すもう１つの例示のプロットである。例示のＣＴＯは、しきい値ＣＴＯ推定方法と比較して、より低いＳＮＲでよりよく実行する。より低いＳＮＲ値では、メトリックの誤った交差点を選択する確率が高い可能性がある。しかし、式（１０）および（１１）で与えられる条件に起因して、正しい交差点が選択される。シミュレーションのために、パラメータＱは８になるように割り当てられる。同様の確率曲線が、例示のＣＴＯエスティメータを使用して３×３および４×４のアンテナ構成システムについて図１３にプロットされている。アンテナの個数が増えるにつれて、空間ダイバーシティが活用され、たとえばより多数のアンテナの構成についてよりよい性能をもたらす。
【０１２４】
異なるＭＩＭＯチャネルモデルに関する本明細書の例示の方法から得られたＣＴＯ推定値が［０，Ｎｓ−１］内である確率を、図１４にプロットする。最大の確率は、たとえば、すべてのチャネルモデルについて１２ｄＢ  ＳＮＲで達成される。
【０１２５】
ＳＴＦだけを使用する例示のＦＴＯエスティメータの性能を、ＬＴＦを使用するＦＴＯエスティメータの性能と比較する。図１５では、ＦＴＯが推定精度内である確率が、本明細書で説明される例示の方法およびＬＴＦトレーニングシーケンスを使用する技法に関して２×２システムについてプロットされている。推定精度は、たとえば範囲［０，３］を用いて定義される。本明細書で説明される例示の方法に関する推定の確率は、計算的に複雑なＬＴＦベースの技法の推定の確率とほぼ同一である。こうなるのは、ＣＴＯ推定値が［０，Ｎｓ−１］の推定精度内にあり、循環シフトが最初のピークを検出するために活用されるからである。同一の性能が、たとえば、グリーンフィールドモードの２×２構成について得られる。図１５では、ＦＴＯ推定値が推定精度内である確率が、混合モードの３×３システムおよび４×４システムについてプロットされている。グリーンフィールドモードの他のアンテナ構成に関する類似する性能を観察することもできる。
【０１２６】
本明細書で説明される例示の実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準プロトコルなどの無線変調技法に言及する。しかし、例示の実施形態は、たとえば、類似するプリアンブル構造を使用する他のＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムまたは他の変調標準規格にも適用される。
【０１２７】
図１６は、本明細書で説明される、データパケット内のデータの始めの粗タイミングオフセット推定値および／または微細タイミングオフセット推定値を計算するために配置された例示のコンピューティングデバイス１６００を示すブロック図である。非常に基本的な構成１６０１では、コンピューティングデバイス１６００は、通常、１つまたは複数のプロセッサ１６１０およびシステムメモリ１６２０を含む。メモリバス１６３０を、プロセッサ１６１０とシステムメモリ１６２０との間の通信に使用することができる。
【０１２８】
所望の構成に応じて、プロセッサ１６１０を、マイクロプロセッサ（μＰ）、マイクロコントローラ（μＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはその任意の組合せを含むがこれらに限定されない任意のタイプとすることができる。プロセッサ１６１０は、レベル１キャッシュ１６１１およびレベル２キャッシュ１６１２などのもう１レベルのキャッシング、プロセッサコア１６１３、ならびにレジスタ１６１４を含むことができる。プロセッサコア１６１３は、算術論理ユニット（ＡＬＵ）、浮動点少数ユニット（ＦＰＵ）、デジタル信号処理コア（ＤＳＰコア）、またはその任意の組合せを含むことができる。メモリコントローラ１６１５を、プロセッサ１６１０と共に使用することもでき、あるいは、いくつかの実施態様では、メモリコントローラ１６１５を、プロセッサ１６１０の内部部分とすることができる。
【０１２９】
所望の構成に応じて、システムメモリ１６２０を、揮発性メモリ（ＲＡＭなど）、不揮発性メモリ（ＲＯＭ、フラッシュメモリ、その他など）、またはその任意の組合せを含むがこれに限定されない任意のタイプのメモリとすることができる。システムメモリ１６２０は、通常、オペレーティングシステム１６２１、１つまたは複数のアプリケーション１６２２、およびプログラムデータ１６２４を含む。アプリケーション１６２２は、幾何および材料モデリングと、オブジェクトのフラクタル曲線表現を作成するように配置され得るフラクタル曲線選択アルゴリズム１６２３とを含む。プログラムデータ１６２４は、幾何および材料モデルデータ１６２５を含む。いくつかの例示の実施形態では、アプリケーション１６２２を、オペレーティングシステム１６２１上でプログラムデータ１６２４を操作するように配置することができる。この説明された基本構成は、図１６では、破線１６０１内のコンポーネントによって図示される。
【０１３０】
コンピューティングデバイス１６００は、追加の特徴または機能性ならびに基本的な構成１６０１とすべての必要なデバイスおよびインターフェースとの間の通信を容易にするための追加のインターフェースを有することができる。たとえば、バス／インターフェースコントローラ１６４０を使用して、基本的な構成１６０１と１つまたは複数のデータ記憶装置１６５０との間のストレージインターフェースバス１６４１を介する通信を容易にすることができる。データ記憶装置１６５０は、取外し式記憶装置１６５１、非取外し式記憶装置１６５２、またはその組合せとすることができる。取外し式記憶装置および非取外し式記憶装置の例は、２〜３例を挙げると、フレキシブルディスクドライブおよびハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気ディスクデバイス、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブまたはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブなどの光ディスクドライブ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、およびテープドライブを含む。コンピュータ記憶媒体の例は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報の格納のための任意の方法または技術で実施される、揮発性および不揮発性の、取外し式および非取外し式の媒体を含むことができる。
【０１３１】
システムメモリ１６２０、取外し式ストレージ１６５１、および非取外し式ストレージ１６５２は、すべて、コンピュータ記憶媒体の例である。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、または他の光ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気記憶装置、あるいは所望の情報を格納するのに使用でき、コンピューティングデバイス１６００によってアクセスできる任意の他の媒体を含むが、これに限定はされない。そのようなすべてのコンピュータ記憶媒体を、デバイス１６００の一部とすることができる。
【０１３２】
コンピューティングデバイス１６００は、さまざまなインターフェースデバイス（たとえば、出力インターフェース、周辺インターフェース、および通信インターフェース）から基本的な構成１６０１へのバス／インターフェースコントローラ１６４０を介する通信を容易にするインターフェースバス１６４２を含むこともできる。例示の出力インターフェース１６６０は、１つまたは複数のＡ／Ｖポート１６６３を介してディスプレイまたはスピーカなどのさまざまな外部デバイスへ通信するように構成できる、グラフィックス処理ユニット１６６１およびオーディオ処理ユニット１６６２を含む。例示の周辺インターフェース１６６０は、１つまたは複数のＩ／Ｏポート１６７３を介して入力デバイス（たとえば、キーボード、マウス、ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイスなど）または他の周辺デバイス（たとえば、プリンタ、スキャナなど）などの外部デバイスと通信するように構成できる、シリアルインターフェースコントローラ１６７１またはパラレルインターフェースコントローラ１６７２を含む。例示の通信インターフェース１６８０は、１つまたは複数の通信ポート１６８２を介するネットワーク通信上での１つまたは複数の他のコンピューティングデバイス１６９０との通信を容易にするように配置できる、ネットワークコントローラ１６８１を含む。通信接続は、通信媒体の１つの例である。通信媒体は、通常、搬送波または他のトランスポート機構などの変調されたデータ信号内のコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータによって実施され得、任意の情報配送媒体を含む。「変調されたデータ信号」は、信号内で情報を符号化するようにその特性のうちの１つまたは複数が設定または変更された信号とすることができる。限定ではなく例として、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接配線接続などの有線媒体と、音響、ラジオ周波数（ＲＦ）、赤外線（ＩＲ）、および他の無線媒体などの無線媒体とを含むことができる。本明細書で使用される時に、用語コンピュータ可読媒体は、記憶媒体と通信媒体との両方を含むことができる。
【０１３３】
コンピューティングデバイス１６００を、セル電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルメディアプレイヤデバイス、無線ウェブウォッチデバイス、パーソナルヘッドセットデバイス、特定用途向けデバイス、または上記機能のいずれかを含むハイブリッドデバイスなどの小フォームファクタポータブル（またはモバイル）電子デバイスの一部として実施することができる。コンピューティングデバイス１６００を、ラップトップコンピュータ構成と非ラップトップコンピュータ構成との両方を含むパーソナルコンピュータとして実施することもできる。
【０１３４】
さまざまな態様および実施形態を本明細書で開示したが、他の態様および実施形態が、当業者に明白であろう。本明細書で開示されたさまざまな態様および実施形態は、例示のためのものであって、限定的であることは意図されておらず、真の範囲および趣旨は、次の特許請求の範囲によって示される。
【０１３５】
本開示は、さまざまな態様の例示であることを意図された、本願で説明される特定の実施形態に関して限定されてはならない。当業者に明白であるように、多数の修正形態および変形形態を、その趣旨および範囲から逸脱せずに生成することができる。本開示の範囲内の機能的に同等の方法および装置は、本明細書に列挙された方法および装置に加えて、前述の説明から当業者に明白であろう。そのような修正形態および変形形態は、添付の特許請求の範囲の範囲に含まれることが意図されている。本開示は、添付の特許請求の範囲が権利を与えられる同等物の全範囲と一緒に、添付の特許請求の範囲の言葉によってのみ限定されなければならない。本開示が、特定の方法、試薬、化合物合成物、または生体系に限定されず、これらの方法、試薬、化合物合成物、または生体系が、もちろん変化し得ることを理解されたい。本明細書で使用される用語法が、特定の実施形態を説明するのみのためのものであって、限定的であることを意図されていないことをも理解されたい。
【０１３６】
本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。
【０１３７】
通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ  ｂｕｔ  ｉｓ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む実施形態に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ  ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステ���を含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ  ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。
【０１３８】
さらに、本開示の特徴または態様が、マーカッシュグループに関して説明される場合に、当業者は、本開示が、これによってマーカッシュグループの任意の個々のメンバまたはメンバのサブグループに関しても説明されることを認めるであろう。
【０１３９】
当業者によって理解されるように、書かれた説明を提供することに関してなど、すべてにおいて、本明細書で開示されるすべての範囲は、任意のすべての可能な部分範囲およびその部分範囲の組合せをも包含する。すべてのリストされた範囲を、少なくとも等しい半分、１／３、１／４、１／５、１／１０などに分割された同一の範囲を十分に記述し、可能にするものとして容易に認めることができる。非限定的な例として、本明細書で述べられる各範囲を、下側１／３、中央１／３、および上側１／３などに容易に分解することができる。やはり当業者によって理解されるように、「ｕｐ  ｔｏ（まで）」、「ａｔ  ｌｅａｓｔ（少なくとも）」、「ｇｒｅａｔｅｒ  ｔｈａｎ（より大きい）」、「ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ（より小さい）」、および類似物などのすべての言葉は、具陳された数を含み、その後に上で述べたように部分範囲に分割され得る範囲に言及する。最後に、当業者によって理解されるように、範囲は、各個々のメンバを含む。したがって、たとえば、１〜３個のセルを有する群は、１個、２個、または３個のセルを有する群に言及する。同様に、１〜５個のセルを有する群は、１個、２個、３個、４個、または５個のセルを有する群に言及するなどである。
【０１４０】
さまざまな態様および実施形態を本明細書で開示したが、他の態様および実施形態が、当業者に明白であろう。本明細書で開示されたさまざまな態様および実施形態は、例示のためのものであって、限定的であることは意図されておらず、真の範囲および趣旨は、次の特許請求の範囲によって示される。
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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