(57)【要約】      （修正有）【課題】既存のＯＦＤＭ（直交周波数多重分割方式）機器の通信容量を増加して、機器を再使用するような場合においても、ＯＦＤＭ方式におけるトーンを適切に選択する。【解決手段】無線接続１０８において、トーン選択モジュール１１０により、既存のインターリーバ／デインターリーバや、２５６ＱＡＭ（直交振幅変調）のような特定の変調方式等を再使用する能力を含む予め定められた制約を満たすように、必要に応じてビットパディングを利用して、一以上のＯＦＤＭトーン構成１１２が生成、出力され、ＯＦＤＭモジュール１０４（Ｃ）に入力される。【選択図】図１
2015122803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の帯域幅の動作に対して形成される通信装置により実行される方法であって、前記通信装置は、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ及び８０ＭＨｚの帯域幅を少なくとも含む複数のチャネル帯域幅の各々で動作するように設定可能であり、当該方法は、
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式によりデータペイロードを変調し、前記チャネル帯域幅のうち特定された何れかにより送信するための合計データトーン数ＮＳＤを選択するステップであって、前記合計データトーン数は、複数の合計データトーン数のうち特定されたチャネル帯域幅について選択される、ステップと、
前記特定されたチャネル帯域幅のうちのチャネルで送信する前に、前記データペイロード内の２つ以上のコードワードをインターリーブするステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記特定されたチャネル帯域幅について選択される前記合計データトーン数について、チャネル符号化率及び変調レベルを選択するステップを更に有し、前記チャネル符号化率、前記変調レベル及び前記合計データトーン数は、インターリーブを実行するように形成されるインターリーバに対応している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
インターリーブするステップの前に、当該方法は、インターリーバの次元を確認するステップを含み、前記次元は列数及び行数を含み、前記行数は行の倍率に基づき、
前記インターリーバの次元を確認するステップは、整数ビット数についての処理を行うように、前記特定されたチャネル帯域幅について選択される前記合計データトーン数に対する前記チャネル符号化率及び変調レベルに基づく、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
８０ＭＨｚのチャネル帯域幅の場合において、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、及び、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率の場合に、
パイロット、ガード及びＤＣに割り当てられる２４個の追加的なトーンとともに前記合計データトーン数は２３２であり、前記インターリーバは８の行倍率に基づく行数及び２９列とともに設定される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
８０ＭＨｚのチャネル帯域幅の場合において、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び５／６のチャネル符号化率、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び５／６のチャネル符号化率、及び、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率の場合に、
パイロット、ガード及びＤＣに割り当てられる２２個の追加的なトーンとともに前記合計データトーン数は２３４であり、前記インターリーバは９の行倍率に基づく行数及び２６列とともに設定される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記チャネル帯域幅は、２０ＭＨｚ未満の所定のチャネル帯域幅及び１６０ＭＨｚのチャネル帯域幅を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
所定のチャネル帯域幅についてのトーン間隔を２０ＭＨｚ未満に減らすステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記特定されたチャネル帯域幅について選択される前記合計データトーン数に対する選択されたチャネル符号化率及び変調レベルを利用して、ＩＥＥＥ８０２．１１に従って、前記特定されたチャネル帯域幅によりアクセスポイントとの通信を行うステップを更に有する請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記特定されたチャネル帯域幅について選択される前記合計データトーン数に対する選択されたチャネル符号化率及び変調レベルを利用して、ＩＥＥＥ８０２．１１に従って、前記特定されたチャネル帯域幅により別の通信装置との直接的なデバイス間通信を行うステップを更に有する請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
複数の帯域幅の動作に対して形成される移動通信装置であって、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ及び８０ＭＨｚの帯域幅を少なくとも含む複数のチャネル帯域幅の各々で動作するように設定可能であり、当該移動通信装置はハードウェア処理回路を有し、前記ハードウェア処理回路は、
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式によりデータペイロードを変調し、前記チャネル帯域幅のうち特定された何れかにより送信するための合計データトーン数ＮＳＤを選択するステップであって、前記合計データトーン数は、複数の合計データトーン数のうち特定されたチャネル帯域幅について選択される、ステップと、
前記特定されたチャネル帯域幅のうちのチャネルで送信する前に、前記データペイロード内の２つ以上のコードワードをインターリーブするステップと、
を実行するように形成される、移動通信装置。
【請求項１１】
前記ハードウェア処理回路は、前記特定されたチャネル帯域幅について選択される前記合計データトーン数について、チャネル符号化率及び変調レベルを選択するように形成され、前記チャネル符号化率、前記変調レベル及び前記合計データトーン数は、前記２つ以上のコードワードをインターリーブするように形成されるインターリーバに対応している、請求項１０に記載の移動通信装置。
【請求項１２】
前記ハードウェア処理回路は、インターリーバの次元を確認するように形成され、前記次元は列数及び行数を含み、前記行数は行の倍率に基づき、
前記ハードウェア処理回路は、整数ビット数を処理するように、前記特定されたチャネル帯域幅について選択される前記合計データトーン数に対する前記チャネル符号化率及び変調レベルに基づいて、前記インターリーバの前記次元を確認するように形成される、請求項１１に記載の移動通信装置。
【請求項１３】
８０ＭＨｚのチャネル帯域幅の場合において、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、及び、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率の場合に、
パイロット、ガード及びＤＣに割り当てられる２４個の追加的なトーンとともに前記合計データトーン数は２３２であり、前記インターリーバは８の行倍率に基づく行数及び２９列とともに設定される、請求項１１に記載の移動通信装置。
【請求項１４】
８０ＭＨｚのチャネル帯域幅の場合において、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び５／６のチャネル符号化率、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び５／６のチャネル符号化率、及び、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率の場合に、
パイロット、ガード及びＤＣに割り当てられる２２個の追加的なトーンとともに前記合計データトーン数は２３４であり、前記インターリーバは９の行倍率に基づく行数及び２６列とともに設定される、請求項１１に記載の移動通信装置。
【請求項１５】
前記チャネル帯域幅は、２０ＭＨｚ未満の所定のチャネル帯域幅及び１６０ＭＨｚのチャネル帯域幅を含む、請求項１４に記載の移動通信装置。
【請求項１６】
所定のチャネル帯域幅について、トーン間隔が２０ＭＨｚ未満に減らされる、請求項１５に記載の移動通信装置。
【請求項１７】
前記特定されたチャネル帯域幅について選択される前記合計データトーン数に対する選択されたチャネル符号化率及び変調レベルを利用して、ＩＥＥＥ８０２．１１に従って、前記特定されたチャネル帯域幅によりアクセスポイントとの通信を行うように形成される請求項１４に記載の移動通信装置。
【請求項１８】
前記特定されたチャネル帯域幅について選択される前記合計データトーン数に対する選択されたチャネル符号化率及び変調レベルを利用して、ＩＥＥＥ８０２．１１に従って、前記特定されたチャネル帯域幅により別の通信装置との直接的なデバイス間通信を行うように形成される請求項１４に記載の移動通信装置。
【請求項１９】
複数の帯域幅の動作に対して形成される移動通信装置であって、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ及び８０ＭＨｚの帯域幅を少なくとも含む複数のチャネル帯域幅の各々で動作するように設定可能であり、当該移動通信装置はハードウェア処理回路を有し、前記ハードウェア処理回路は、
特定されたチャネル帯域幅に対する合計データトーン数ＮＳＤに基づいて、チャネル帯域幅のうち特定されたものにおける変調及び送信のために、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式によりデータペイロードを形成するステップと、
前記特定されたチャネル帯域幅のうちのチャネルで送信する前に、前記データペイロード内の２つ以上のコードワードをインターリーブするステップと、
を実行するように形成され、
８０ＭＨｚのチャネル帯域幅の場合において、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び５／６のチャネル符号化率、
２５６ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び３／４のチャネル符号化率、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び５／６のチャネル符号化率、及び、
１０２４ＱＡＭの変調レベル及び７／８のチャネル符号化率の場合に、
パイロット、ガード及びＤＣに割り当てられる２２個の追加的なトーンとともに前記合計データトーン数は２３４であり、インターリーバは９の行倍率に基づく行数及び２６列とともに設定される、移動通信装置。
【請求項２０】
前記ハードウェア処理回路に結合されるアンテナを更に有する請求項１９に記載の移動通信装置。
【請求項２１】
複数の帯域幅に対して移動通信装置を設定するために、前記移動通信装置の１つ以上のプロセッサにより実行される命令を保存する、一時的でないコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体であって、前記移動通信装置は、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ及び８０ＭＨｚの帯域幅を少なくとも含む複数のチャネル帯域幅の各々で動作するように設定可能であり、前記命令は前記移動通信装置に処理方法を実行させるように形成され、前記処理方法は、
特定されたチャネル帯域幅に対する合計データトーン数ＮＳＤに基づいて、チャネル帯域幅のうち特定されたものにおける変調及び送信のために、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式によりデータペイロードを形成するステップと、
前記特定されたチャネル帯域幅のうちのチャネルで送信する前に、前記データペイロード内の２つ以上のコードワードをインターリーブするステップと、
を有する、記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トーン数を選択するための装置及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重化方式（ＯＦＤＭ）は、通信のデータを変調するために有益な方法を提供する。ＯＦＤＭは、デジタルのマルチキャリア変調方式の一形式と考えられる。多数の直交するサブキャリアは、データを運ぶために用いられる。通信のデータは、通信のために、いくつかの並列なデータストリームへと分割される。各サブキャリアは、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）等を用いて、順に変調され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＯＦＤＭシステムは、データ、パイロット、ガード及びナリング（nulling）を含む機能のために、いくつかのキャリアか、「トーン（tone）」を用いる。データトーンは、一のチャネルを介して、送信器と受信器との間で、情報を伝送するために用いられる。パイロットトーンは、チャネルを維持するために用いられ、時間／周波数及びチャネルトラッキングについての情報を提供することができる。ガードトーンは、マルチパス歪みによって生じる可能性のある、シンボル間干渉（ＩＳＩ）を回避するために、通信の間に、シンボル間に挿入され得る。これらのガードトーンは、さらに、信号が、スペクトルマスクに従うことを支援する。直接成分（direct  component;  DC）のナリングは、直接変換（direct  conversion）受信器の設計を単純化するために用いられ得る。既知のＯＦＤＭシステム内で用いるトーンの選択は、特に、既存のＯＦＤＭ機器（OFDM  component）の再使用のような制約がある場合には、既知の問題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明における装置は、
直交周波数分割多重化方式のトーンを選択するための装置であって：
プロセッサと；
前記プロセッサに結合されるメモリと；
前記メモリに保管されるトーン選択モジュールと；
を有し、
前記トーン選択モジュールは、前記プロセッサに：
検証のために、データのサブキャリアの数NSDを選択させ；
シンボルごとの符号化されたビットの数NCBPS＝NSD＊Mを計算させ、Mは変調の位数を含み；
一のキャリアごとの符号化されたビットの数NBPSCS＝NCBPS／NSDを計算させ；
NROW＝y＊NBPSCSを計算させ、yは割り当てられたインターリーバのパラメータであり；
INTDIM＝NROW＊NCOLを計算させ；
【０００５】
【数１】
2015122803.tif 000003
を計算させ；
M1＝Z−｜Z｜を計算させ；
シンボルごとのデータビットの数NDBPS＝ｒ＊ＮCBPSを計算させ、ｒは符号化率であり；
M2＝NDBPS−｜NDBPS｜を計算させる；
よう構成される。
【０００６】
また、本発明における記憶媒体は、
一以上のコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、一以上のプロセッサにより実行される場合に、該プロセッサに：
直交周波数多重化方式のための、一以上の制約を受信する段階と；
前記一以上の制約に基づいて、一以上の有効なトーン構成を決定する段階と；
前記有効なトーン構成を保管する段階と；
を含む動作を実行させる命令を保管する。
【０００７】
また、本発明における装置は、
直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）モジュールであって、所定の状態の数と、特定の符号化率と、特定のデータトーンの数とを有する直交振幅変調（ＱＡＭ）を用いてＯＦＤＭ信号を生成するよう構成される、ＯＦＤＭモジュールと；
前記ＯＦＤＭモジュールに結合される、送信機、受信機又は送受信機と；
を有する。
【０００８】
また、本発明における記憶媒体は、
一以上のコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、一以上のプロセッサにより実行される場合に、該プロセッサに：
直交振幅変調（ＱＡＭ）を用いる直交周波数分割多重化方式（ＯＦＤＭ）によりデータを転送する段階であって、前記ＱＡＭは、所定の状態の数と、特定の符号化率と、特定のデータトーンの数とを用いるよう構成される、段階；
を含む動作を実行させる命令を保管する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】トーン選択モジュールの例示的なアーキテクチャと、選択されたトーンを用いるＯＦＤＭモジュールを表す図。
【図２】ＯＦＤＭモジュールによって用いられる、トーンを選択するための処理を表すフローチャート。
【図３】ＯＦＤＭモジュールによって用いられる，トーンを選択するための例示的なスクリプトを表す図。
【図４】８０ＭＨｚの帯域を有するＯＦＤＭシステムの、例示的な、可能な構成を表すテーブル。
【図５】図４の可能な構成の一部に基づいて、新たな変調と符号化の種類の、可能な割り当てを表すテーブル。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
詳細な説明は、添付される図面を参照して、記述される。図面において、参照番号の、一番左の数字は、その参照番号が最初に表れる図面を表している。同様の特徴や部品を参照するために、図面を通じて、同一の番号が用いられる。
【００１１】
概要
ＯＦＤＭは、有線の装置及び無線の装置の両方の、通信を変調するために用いられる。上述したように、ＯＦＤＭシステムは、実施の際に、選択されたトーンを用いる。これらのトーンは、データ、パイロット、ガード、ＤＣ及び他の機能のために、用いられ得る。
【００１２】
高い通信容量への要求により、その容量を増加させるため、ＯＦＤＭシステムへの変更がもたらされ得る。これらの変更において、既存の符号及びハードウェアを用いることが可能であれば、有益である。例えば、ある無線のＯＦＤＭシステムにおいて、設置済みのインターリーバ／デインターリーバは、最小限の変更によって、より広い帯域を用いるＯＦＤＭシステムで、再使用することができる。この再使用は、新たな技術に関する、開発コストとリスクを最小化する。
【００１３】
本出願で開示されるのは、ＯＦＤＭシステムにより使用されるトーンを選択するために適するシステム及び技術である。これにより、既存のＯＦＤＭ機器は、有利な手段となり、最小限の変更か、又は全くの変更なく、再使用され得る。一つの例において、４０ＭＨｚのチャネル帯域のＯＦＤＭを用いる無線通信システムは、８０ＭＨｚへと拡張され、システムのデータ転送能力を増加させることができる。
【００１４】
例示的なアーキテクチャ
図１は、トーン選択モジュールと、選択されたトーンを用いるＯＦＤＭモジュールについての、例示的なアーキテクチャである。装置１０２（１）は、装置１０２（２）のＯＦＤＭモジュール１０４（２）へ有線接続により接続された、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）モジュール１０４（１）とともに示される。ＯＦＤＭモジュール１０４は、ＯＦＤＭ信号を生成するように構成される。さらに、装置１０２（Ｄ）のＯＦＤＭモジュール１０４（Ｃ）へ無線で接続された、ＯＦＤＭモジュール１０４（３）を有する無線装置１０２（３）が示される。各装置１０２（１）−（Ｄ）は、一のＯＦＤＭ１０４モジュールから、別のＯＦＤＭモジュール１０４へ、出力を伝えるための、送信器、受信器又は送受信機を含む。これらの送信器、受信器又は送受信機は、導電体か、電磁放射か、あるいは両方によって、その出力を伝えるよう構成され得る。各装置１０２（１）−（Ｄ）は、一以上のプロセッサ（図示しない）と、そのプロセッサに結合されたメモリ（図示しない）を含む。このプロセッサは、メモリに保管された命令を実行するよう構成され得る。
【００１５】
装置１０２（１）−（Ｄ）は、無線アクセスポイント、無線送受信機、ソフトウェア無線、モデム、インターフェースカード、携帯電話、ポータブルメディアプレーヤ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、ネットブック、ＰＤＦ、サーバ、スタンドアロン型の送受信インターフェース等を含み得る。
【００１６】
トーン選択モジュール１１０は、装置１０２（４）の内部で提供され得る。トーン選択モジュール１１０は、一以上のＯＦＤＭトーン構成１１２を生成し、出力することができる。これらのトーン構成１１２は、一以上の、予め定められた制約を満たす。一つの実施例において、制約は、既存のインターリーバ／デインターリーバや、２５６ＱＡＭ等のような、特定の変調方式等を、再使用する能力を含む。トーン選択モジュール１１０により使用される処理は、図２と図３を用いて、以下でより詳細に説明される。
【００１７】
次に、トーン構成１１２は、二つ以上の装置１０２（１）−（Ｄ）の間での情報の伝送において使用するために、ＯＦＤＭモジュール１０４（１）−（Ｃ）の内部で実装され得る。上述したように、トーン構成１１２のトーンは、インターリーバ／デインターリーバのような、既存の機器の再使用を容易にするよう選択され得る。
【００１８】
図２は、トーン選択モジュール１１０を用いて、トーンを選択するための、例示的な処理２００のフローチャートである。選択されたトーンは、ＯＦＤＭモジュール１０４により使用され得る。本方法が記載される順序は、これに限定して解釈されることを意図していない。また、記載されたブロックのあらゆる番号は、当該方法又は別の方法を実現するために、あらゆる順序で、組み合わされ得る。さらに、個々のブロックは、本明細書で説明される主題の精神及び範囲から逸脱することなく、当該方法から削除されてもよい。さらに、当該方法は、本発明の範囲から逸脱することなく、あらゆる適切なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はその組み合わせにより、実現され得る。
【００１９】
ブロック２０２において、トーン選択モジュール１１０は、検証のために、データサブキャリアの数NSDについての、一つの選択を受け入れる。NSDは、既存のＯＦＤＭシステムと互換性を保つように選択され得る。例えば、４０ＭＨｚのチャネル帯域を有するＯＦＤＭシステムは、データ容量を増加させるために、８０ＭＨｚのチャネル帯域へと変更され得る。以下の例において、少なくとも１つのトーンがＤＣに割り当てられ、少なくとも７つのトーンがガードのために使用され、４０ＭＨｚのシステムが１０８のデータトーンを用いると仮定する。チャネル帯域を４０ＭＨｚから８０ＭＨｚへと倍増させることは、データトーンの数を倍増させる。従って、NSD＝２＊１０８＝２１６のデータトーンとなる。
【００２０】
ブロック２０４において、シンボルごとの符号化ビットの数NCBPS＝NSD＊Mが計算される。ここで、Mは、変調の位数を含む。この変調の位数は、サブキャリア変調の特性を表すために用いられ得る。一つの実施例において、変調の位数は、以下の整数のうちの一つを含み得る：
１  二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）
２  四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）
４  １６の状態を有する直交振幅変調（ＱＡＭ）（１６−ＱＡＭ）
６  ６４の状態を有するＱＡＭ（６４−ＱＡＭ）
８  ２５６の状態を有するＱＡＭ（２５６−ＱＡＭ）
１０  １０２４の状態を有するＱＡＭ（１０２４−ＱＡＭ）
【００２１】
上述した例において、ＢＰＳＫが、最初に評価されるものとすると、シンボルごとの符号化ビットは、NCBPS＝NSD＊Ｍ＝２１６＊１＝２１６となる。ブロック２０６において、一のキャリアごとの符号化ビットの数NBPSCS＝NCBPS／NSDが計算される。上述した例においては、NBPSCS＝２１６／２１６＝１となる。ブロック２０８において、NROW＝y＊NBPSCSが計算される。ここで、yは、割り当てられた、インターリーバのパラメータである。従って、ＯＦＤＭインターリーバの列の数は、y＊NBPSCSである。以下のテーブル２０−１６で示されるように、y＝４となる、いくつかのＯＦＤＭシステムにおいては、NROW＝４＊NBPSCSであり、一方で、y=6となる、他のシステムにおいては、NROW＝６＊NBPSCSとなる。特定のNROWとNBPSCSが与えられると、yが決定され得る。
【００２２】
あるＯＦＤＭモジュール１０４において、インターリーバは、チャネル上で伝送を行う前に、二以上の符号語の構成成分を散在させる。デインターリーバは、この処理を反転させる。いくつかの実施例において、ＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers）８０２．１１に準拠するＯＦＤＭシステムで用いられるインターリーバの修正版が用いられ得る。かかるチャネルインターリーバは、IEEE  P802.11n/D6.0（「Draft  Standard  for  Information  Technology-Telecommunications  and  information  exchange  between  systems  -  Local  and  metropolitan  area  networks  -  Part  1  1  :  Wireless  LAN  Medium  Access  Control  (MAC)  and  Physical  Layer  (PHY)  specifications.」）のセクション20.3.1  1.7.3に定義される。かかる本文に由来する、テーブル２０−１６「インターリーバの列と行の数」からの、インターリーバのパラメータが、以下に示される。
【００２３】
【表１】
2015122803.tif 000004
テーブル２０−１６
これらのパラメータは、インターリーバに保管される、符号化されたシンボルの数を定義する。４０ＭＨｚのチャネル帯域から８０ＭＨｚのチャネル帯域に拡張するための、上の例を続けると、既存のインターリーバと、関連するアルゴリズムが、再使用され得る。そのような再使用によって、ＯＦＤＭシステムにおいて、より大きなチャネル帯域を用いてデータを読み書きするために定義された一つの行列を適応させるよう、インターリーバを変更する必要が生ずる。これらのパラメータは、インターリーバに保管される、符号化されたシンボルの数を定義する、NROWとNCOLとを含む。従って、上の例を続けると、NROW＝９＊１＝９となる。より大きな行列の適応において、一以上の空間ストリームが存在する場合に、NROWは、値の循環（rotation）を定義するために用いられる。NROTは、インターリーバのサイズを定義するものではないため、無視され、トーンの選択に影響を及ぼさない。
【００２４】
ブロック２１０において、INTDIM＝NROW＊NCOLが計算される。かかる例において、NCOL＝２４であるとすると（以下の図４において示される）、INTDIM＝９＊２４＝２１６となる。ブロック２１２において、
【００２５】
【数２】
2015122803.tif 000005
が計算される。かかる例において、Z＝２１６／２１６＝１となる。
【００２６】
ブロック２１４において、M1＝Z−｜Z｜が計算される。上述した例においては、Z＝１−１＝０となる。ブロック２１６において、シンボルごとのデータビットの数NDBPS＝ｒ＊ＮCBPSが計算される。ここで、ｒは、符号化率（code  rate）である。符号化率は、データが符号化された場合に存在する、冗長でない情報の部分を示す。上述した例において、符号化率が１／２であると仮定する。すなわち、実際に伝送されるデータの半分が冗長部分でなく、一方で、他の半分は、エラー訂正プロトコルにより含まれ得る冗長部分である。従って、NDBPS＝１／２＊２１６＝１５３となる。ブロック２１８において、M2＝NDBPS−｜NDBPS｜が計算される。かかる例において、M2＝１５３−｜１５３｜＝０となる。
【００２７】
いくつかのトーン選択は、ある変調技術を用いて、適切に動作しない可能性がある。従って、符号化率と変調の、特定の組み合わせが有効であるか確かめるために、構成を検証することが有益である。ある特定の組み合わせは、インターリーバのような、既存又は最小限に拡張されたＯＦＤＭ機器を用いて機能する場合に、有効であるとみなされ得る。つまり、符号化率と変調についての、ある特定の組み合わせが、与えられたトーン選択で動作するか？例えば、いくつかのＯＦＤＭシステムにおいて、非整数のビットは、符号化においてなされるマッピング（変調）に起因して、処理されることができない。符号化と、変調と、トーン選択についての、いくつかの選択を用いて、ブロック２１４における検証をパスすることが可能である。しかし、その結果は、NDBPSの結果に対する、非整数である。ある情報ビットは、完全なビットでなければならない。ＯＦＤＭが、部分的なビットでは、情報を符号化できないためである。いくつかの実施例において、非整数のビットを得て、追加のビットを付加することにより、整数のビットを用いて出力を生成する、ビットパディングが用いられる。
【００２８】
ビットパディングが用いられない場合には、整数のビットを有するトーン選択の出力を限定するために、２２０において破線で示される制約が用いられ得る。これにより、利用可能な符号化率を、さらに限定することができる。例えば、２５６−ＱＡＭを用いると、２／３及び５／６の符号化率は、既存のＯＦＤＭシステムへの広範囲に及ぶ変更なく、利用可能となり得ない。そのような変更は、もたらされるＯＦＤＭシステムを，先のＯＦＤＭシステムと互換性がないものとする可能性がある。
【００２９】
ブロック２２２において、M1＝０であるかどうかを決定するための検証が実行される。かかる検証が真であれば、ブロック２２４は、M2＝０であるかどうかを決定するために検証を行う。上述したように、ビットパディングが利用可能であるか、あるいは、２２０の内側で示される、これらの制約が適用されない、いくつかの実施例において、これらの検証は省略され得る。上の例を続けると、M1＝０かつM2＝０であるため、構成は有効である。ブロック２２２又は２２４が、偽の結果を出力した場合には、処理は、全てのトーン数について検証されたかどうかを決定するために、以下のブロック２２８に進むことができる。
【００３０】
ブロック２２６において、もたらされたトーン選択は、有効な構成として、保管され得る。以前の処理は、全ての利用可能なトーン数が検証されるまで、繰り返され得る。ブロック２２８において、全てのトーン数が検証されると、処理は、ブロック２３０に進み、探索が終了する。かかる処理の結果は、コンピュータ読取可能な記憶媒体に保管され、ユーザ等に提供され得る。
【００３１】
ブロック２２８が、検証すべきトーン数が残っていると決定した場合には、ブロック２３２において、NSD＝NSD−１が計算される。その結果は、全てのトーン数が検証されるまで継続される処理のために、ブロック２０４へと返され得る。
【００３２】
図３は、ＯＦＤＭ機器１０４によって用いられる、トーンを選択するための、例示的なスクリプトである。トーン数選択モジュール１１０の一つの実装のための、このスクリプトは、ＭＡＴＬＡＢシミュレーションツールで使用するために記述されている。ＭＡＴＬＡＢは、マサチューセッツ州のナティックにあるThe  Math  Works  Inc.の製品である。このスクリプトは、例として定義されるものであり、限定として提供されるものではない。
【００３３】
かかるスクリプトの中で、処理は、「２１６」から「２４８」の範囲の、可能なデータトーンのセットについて、反復する。このうち、「２１６」の値が、上記説明において、選択された。従来のＯＦＤＭシステムは、２０ＭＨｚのチャネル帯域と関連して、全部で６４個のトーンを使用し、４０ＭＨｚのチャネル帯域と連動して、１２８個のトーンを使用していた。従来のシステムと同一のトーン間隔（tone  spacing）を再使用し、ハードウェアとソフトウェアの再使用を最大化するために、８０ＭＨｚのチャネル帯域のシステムは、２５６個のトーンを用いるであろう。２５６個のトーンについての制約が与えられると、「２４８」が選択される。なぜなら、全部で２５６個のトーンを用いると、８個のトーンのみが、パイロット、ガード及びＤＣを含む、他の用途に利用可能となるためである。８個のトーンが、非実用的に、ＯＦＤＭシステムを制限する可能性があることから、この例において、「２４８」は、上限として選択される。
【００３４】
次に、内側のループは、NCOLインターリーバの次元について、反復する。この例において、かかるループは、１から１２まで反復し、インターリーバの、「１８」から「３０」までの、行のサイズをマッピングする。ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義された無線プロトコルにおいて、２０ＭＨｚ帯域に対して行のサイズは「１３」であり、４０ＭＨｚ帯域に対して「１８」であった。従って、「１８」から「３０」の範囲は、８０ＭＨｚ帯域を有するＯＦＤＭシステムに対して、適切である。次の内側のループは、NROWを数えるためのものであり、この例において、「６」から「１２」まで実行され得る。ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義された無線プロトコルにおいて、行の倍率（row  multiplier）は、２０ＭＨｚに対して４であり、４０ＭＨｚに対して６である。従って、８０ＭＨｚに対して、「６」から「１２」の範囲は、適切である。次に、二つの内側のループは、変調と、符号化率のためのものである。符号化率は、変調の種類に基づいて、選択され得る。
【００３５】
図４は、８０ＭＨｚ帯域を有するＯＦＤＭシステムのために、図３のスクリプトを用いて生成された、例示的な、可能な構成４００のテーブルである。いくつかの実施例において、これらのトーン構成１１２は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に関連する（ただしこれに限定されない）、ＯＦＤＭを用いた無線ネットワークプロトコルに適用され得る。構成４００のテーブルの生成において、既存のシステムで提供されるトーン間隔、変調及び符号化率を有する８０ＭＨｚ帯域のＯＦＤＭシステムについての、以下の仮定がなされている。かかる制約は、ソフトウェアとハードウェアの設計の再使用を最大化するために含まれ、さらに、後方互換性のための手段を提供し得る。
【００３６】
かかる構成と、符号化又は変調に対して、８０ＭＨｚシステムにおいて変更が無いという仮定のもとで、４００に示されるように、いくつかの構成が可能となる。一つの実施例において、ガードトーン、パイロットトーン及びＤＣに対して、４０ＭＨｚシステムのものと同一の、トーン割り当てが用いられ得る。例えば、４０ＭＨｚのシステムにおいて、全部で２０個のトーンに対して、１１個のガードトーンと、６個のパイロットトーンと、３個のＤＣトーンとが存在する。従って、２５６−２０＝２３６を超えるデータトーンの割り当ては、利用することができない。
【００３７】
別の実施例において、２３４個のデータトーン構成が、適合し得る。この構成により、追加の２個のトーンを、パイロット、ガード又は他の用途に割り当てることができる。別の実施例において、２３２個のトーンが割り当てられえる。これにより、パイロット又はガード機能のために、４個のさらなるトーンが提供され得る。
【００３８】
図５は、図３の、可能な（possible）構成の一部に基づいた、可能なトーン構成のテーブル５００である。無線ネットワークシステムにおいて、さらなる符号化率と変調の種別が、ピークデータレートを増加させるために、含まれ得る。テーブル５００において、２５６状態のＱＡＭ変調と、１０２４時様態のＱＡＭと、ｒ＝７／８の符号化率とが、導入されている。
【００３９】
２５６−ＱＡＭと、１０２４−ＱＡＭと、符号化率ｒ＝７／８とが与えられると，図３のスクリプトにより実装されるように、図２の処理は、可能なトーン構成１１２を決定するために用いられ得る。テーブル５００の構成は、上の例で得られた２３６個より低く、かつ、２３０個より高い、トーン数に着目している。NSD＝２３４である場合に、全ての符号化率３／４、５／６、７／８が利用可能であり、選択に柔軟性を提供する。それに引き換え、NSD＝２３２である場合には、３／４と７／８の符号化率のみがサポートされる。
【００４０】
結論
例示的な方法についての具体的な詳細が、提示された図面及び他のフロー図について説明された。しかしながら、図面に示される特定の動作は、記載された順序通りに実行される必要はなく、状況によって、これらが変更され、かつ／あるいは完全に除外され得ることを、理解するべきである。本明細書において記載されるように、モジュール及びエンジンは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせを用いて、実現され得る。さらに、説明された動作及び方法は、一以上のコンピュータ読取可能な記憶媒体（ＣＲＳＭ）を有するメモリに保管された命令に基づいて、コンピュータ、プロセッサ又は他の計算装置によって、実現され得る。
【００４１】
ＣＲＳＭは、記憶された命令を実行するためのコンピュータ装置によってアクセス可能な、あらゆる利用可能な物理媒体であり得る。ＣＲＳＭは、この例に限られないが、ＲＡＭ（random  access  memory）、ＲＯＭ（read-only  memory）、ＥＥＰＲＯＭ（electrically  erasable  programmable  read-only  memory）、フラッシュメモリ若しくは他のソリッドステートメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ（compact  disk  read-only  memory）、ＤＶＤ（digital  versatile  disks）若しくは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク若しくは他の磁気記憶装置、又は、計算装置によってアクセス可能な、所望の情報を保管するために用いることのできる、他のあらゆる媒体を含み得る。
以下、実施形態により教示される手段を例示的に列挙する。
（付記１）
直交周波数分割多重化方式のトーンを選択するための装置であって：
プロセッサと；
前記プロセッサに結合されるメモリと；
前記メモリに保管されるトーン選択モジュールと；
を有し、
前記トーン選択モジュールは、前記プロセッサに：
検証のために、データのサブキャリアの数NSDを選択させ；
シンボルごとの符号化されたビットの数NCBPS＝NSD＊Mを計算させ、Mは変調の位数を含み；
一のキャリアごとの符号化されたビットの数NBPSCS＝NCBPS／NSDを計算させ；
NROW＝y＊NBPSCSを計算させ、yは割り当てられたインターリーバのパラメータであり；
INTDIM＝NROW＊NCOLを計算させ；
【数３】
2015122803.tif 000006
を計算させ；
M1＝Z−｜Z｜を計算させ；
シンボルごとのデータビットの数NDBPS＝ｒ＊ＮCBPSを計算させ、ｒは符号化率であり；
M2＝NDBPS−｜NDBPS｜を計算させる；
よう構成される、装置。
（付記２）
前記トーン選択モジュールは、M1＝０かつM2＝０である場合に、トーンの選択が有効であると決定させるようさらに構成される、
付記１に記載の装置。
（付記３）
前記インターリーバのパラメータは、複数のＯＦＤＭトーンのデータについてのインターリーブを規定する、
付記１に記載の装置。
（付記４）
前記メモリに前記トーンの選択が保管される、
付記１に記載の装置。
（付記５）
前記変調の位数は：
二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）に対する１；
四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）に対する２；
１６の状態を有する直交振幅変調（ＱＡＭ）（１６−ＱＡＭ）に対する４；
６４の状態を有するＱＡＭ（６４−ＱＡＭ）に対する６；
２５６の状態を有するＱＡＭ（２５６−ＱＡＭ）に対する８；又は
１０２４の状態を有するＱＡＭ（１０２４−ＱＡＭ）に対する１０；
を含む、付記１に記載の装置。
（付記６）
前記トーン選択モジュールは、非データのために利用可能なトーンの数を、２５６−NSDにより計算させるよう、さらに構成される、付記１に記載の装置。
（付記７）
前記非データは、パイロット、ガード又は直接成分を含む、
付記６に記載の装置。
（付記８）
一以上のコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、一以上のプロセッサにより実行される場合に、該プロセッサに：
直交周波数多重化方式のための、一以上の制約を受信する段階と；
前記一以上の制約に基づいて、一以上の有効なトーン構成を決定する段階と；
前記有効なトーン構成を保管する段階と；
を含む動作を実行させる命令を保管する、記憶媒体。
（付記９）
前記一以上の制約を受信する段階は：
データのサブキャリアの数を受信する段階；
変調の位数の選択を受信する段階；
割り当てられたインターリーバのパラメータを受信する段階；又は
選択された符号化率を受信する段階；
を含む、付記８に記載の記憶媒体。
（付記１０）
前記一以上の有効なトーン構成を決定する段階は：
データのサブキャリアの数NSDの選択を受信する段階と；
シンボルごとの符号化されたビットの数NCBPS＝NSD＊Mを計算する段階であって、NSD  は、検証するためのデータのサブキャリアの数を含み、Mは変調の位数を含む、段階と；
一のキャリアごとの符号化されたビットの数NBPSCS＝NCBPS／NSDを計算する段階と；
NROW＝y＊NBPSCSを計算する段階であって、yは割り当てられたインターリーバのパラメータである、段階と；
INTDIM＝NROW＊NCOLを計算する段階と；
【数４】
2015122803.tif 000007
を計算する段階と；
M1＝Z−｜Z｜を計算する段階と；
シンボルごとのデータビットの数NDBPS＝ｒ＊ＮCBPSを計算する段階であって、ｒは符号化率である、段階と；
を含む、付記８に記載の記憶媒体。
（付記１１）
M1＝０かつM2＝０である場合に、トーンの選択が有効であると決定する段階をさらに含む、付記１０に記載の記憶媒体。
（付記１２）
前記インターリーバのパラメータは、複数のＯＦＤＭトーンのデータの分布を規定する、
付記１０に記載の記憶媒体。
（付記１３）
前記変調の位数は：
二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）に対する１；
四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）に対する２；
１６の状態を有する直交振幅変調（ＱＡＭ）（１６−ＱＡＭ）に対する４；
６４の状態を有するＱＡＭ（６４−ＱＡＭ）に対する６；
２５６の状態を有するＱＡＭ（２５６−ＱＡＭ）に対する８；又は
１０２４の状態を有するＱＡＭ（１０２４−ＱＡＭ）に対する１０；
を含む、付記１０に記載の記憶媒体。
（付記１４）
前記決定する段階は、非データのペイロードために利用可能なトーンの数を、２５６−NSDにより計算する段階をさらに含む、付記１０に記載の記憶媒体。
（付記１５）
前記非データのペイロードは、パイロット、ガード又は直接成分を含む、
付記１４に記載の記憶媒体。
（付記１６）
直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）モジュールであって、所定の状態の数と、特定の符号化率と、特定のデータトーンの数とを有する直交振幅変調（ＱＡＭ）を用いてＯＦＤＭ信号を生成するよう構成される、ＯＦＤＭモジュールと；
前記ＯＦＤＭモジュールに結合される、送信機、受信機又は送受信機と；
を有する、装置。
（付記１７）
前記所定の状態の数と、前記特定の符号化率と、前記特定のデータトーンの数とは、以下の表２のうちの一を含む、
【表２】
2015122803.tif 000008
付記１６に記載の装置。
（付記１８）
前記送信機、前記受信機又は前記送受信機は、８０メガヘルツのチャネル帯域を有する無線信号で動作するよう構成される、
付記１７に記載の装置。
（付記１９）
一以上のコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、一以上のプロセッサにより実行される場合に、該プロセッサに：
直交振幅変調（ＱＡＭ）を用いる直交周波数分割多重化方式（ＯＦＤＭ）によりデータを転送する段階であって、前記ＱＡＭは、所定の状態の数と、特定の符号化率と、特定のデータトーンの数とを用いるよう構成される、段階；
を含む動作を実行させる命令を保管する、記憶媒体。
（付記２０）
前記所定の状態の数と、前記特定の符号化率と、前記特定のデータトーンの数とは、以下の表３のうちの一を含む、
【表３】
2015122803.tif 000009
付記１９に記載の記憶媒体。
（付記２１）
前記所定の状態の数と、前記特定の符号化率と、前記特定のデータトーンの数とを生成する段階であって、前記特定のデータトーンの数は：
データのサブキャリアの数NSDの選択を受信する段階と；
シンボルごとの符号化されたビットの数NCBPS＝NSD＊Mを計算する段階であって、Mは変調の位数を含む、段階と；
一のキャリアごとの符号化されたビットの数NBPSCS＝NCBPS／NSDを計算する段階と；
NROW＝y＊NBPSCSを計算する段階であって、yは割り当てられたインターリーバのパラメータである、段階と；
INTDIM＝NROW＊NCOLを計算する段階と；
【数５】
2015122803.tif 000010
を計算する段階と；
M1＝Z−｜Z｜を計算する段階と；
シンボルごとのデータビットの数NDBPS＝ｒ＊ＮCBPSを計算する段階であって、ｒは符号化率である、段階と；
M2＝NDBPS−｜NDBPS｜を計算する段階と；
M1＝０かつM2＝０である場合に、トーンの選択が有効であると決定する段階と；
により、少なくとも一部が最初に生成される、段階
をさらに含む、付記１９に記載の記憶媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開２００８−２４５３３１号公報
【特許文献２】特表２００８−５０８８１６号公報
【特許文献３】特開２００３−１０１４９９号公報
【図１】
2015122803.tif 000011
【図２】
2015122803.tif 000012
【図３】
2015122803.tif 000013
【図４】
2015122803.tif 000014
【図５】
2015122803.tif 000015
【外国語明細書】
2015122803000001.pdf