(57)【要約】  マルチ・アンテナ通信システムにおいて擬似直交パイロット・トーンを伝達するための方法および装置が提供される。データは、Ｎ個の送信アンテナを有するマルチ・アンテナ通信システムにおいて、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについて幾つかのパイロット・トーンを生成し、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれを介するデータを送信することによって、送信され、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについてのパイロット・トーンは、互いに擬似直交している。パイロット・トーンは、一般に、データに埋め込まれる。データは、Ｎ個の送信アンテナを有するマルチ・アンテナ通信システムにおいて、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれを介するデータを受信することによって受信され、データは、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについて幾つかのパイロット・トーンを含み、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについてのパイロット・トーンは、互いに擬似直交している。パイロット・トーンは、周波数領域、時間領域、空間領域、またはこれらの全てにおいて、直交することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ個の送信アンテナを有するマルチ・アンテナ通信システムにおいてデータを送信するための方法であって、
前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについて幾つかのパイロット・トーンを生成する工程であって、前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについての前記パイロット・トーンは、互いに擬似直交する工程と、
前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれを介する前記データを送信する工程とを含む、方法。
【請求項２】
前記パイロット・トーンは、前記データに埋め込まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パイロット・トーンは、周波数および空間領域において直交し、前記生成する工程は、ウォルシュ系列に基づいてＢＰＳＫ信号を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記パイロット・トーンは、周波数および空間領域において直交し、前記生成する工程は、ＱＰＳＫコンスタレーションおよびフーリエ変換系列を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｎ個のアンテナのそれぞれは、フーリエ変換行列の１行を送信する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記パイロット・トーンは、周波数および空間領域において擬似直交し、前記生成する工程は、所定の基準を充たす相互相関を有するＢＰＳＫ信号に基づいて擬似雑音（ＰＮ）系列を生成する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ｐ個の前記パイロット・トーンが、周波数および空間領域で直交し、前記生成する工程は、ｐ−ＰＳＫコンスタレーションおよびフーリエ変換系列を利用する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記Ｎ個のアンテナのそれぞれは、フーリエ変換行列の１行を送信する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ｐ個の前記パイロット・トーンは、周波数領域において擬似直交し、前記生成する工程は、ＱＡＭ配置点を使用し、前記ｐ個のパイロット・トーンは、所定の基準を充たす相互相関を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記生成する工程は、時間領域でも直交する、前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについて幾つかのパイロット・トーンを生成する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記直交パイロット・トーンは、交替された偏波を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記Ｎ個のアンテナのそれぞれは、異なる偏波系列であって他の各アンテナに対して直交する偏波系列を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
マルチ・アンテナ通信システムにおける送信器であって、
データを送信するためのＮ個の送信アンテナを含み、前記アンテナのそれぞれは、他に対して擬似直交する幾つかのパイロット・トーンを利用する、送信器。
【請求項１４】
前記パイロット・トーンは、前記データに埋め込まれる、請求項１３に記載の送信器。
【請求項１５】
前記パイロット・トーンは、周波数および空間領域において擬似直交する、請求項１３に記載の送信器。
【請求項１６】
前記パイロット・トーンは、時間領域において直交する、請求項１３に記載の送信器。
【請求項１７】
マルチ・アンテナ通信システムにおいて、Ｎ個の送信アンテナを有する送信器によって送信された少なくとも１つの受信アンテナを介するデータを受信するための方法であって、
前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれを介する前記データを受信する工程を含み、前記データは、前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについて幾つかのパイロット・トーンを含み、前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについての前記パイロット・トーンは、互いに擬似直交する、方法。
【請求項１８】
前記パイロット・トーンは、前記データに埋め込まれる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記パイロット・トーンは、周波数および空間領域において擬似直交する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記パイロット・トーンは、時間領域において直交する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記直交パイロット・トーンは、交替された偏波を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記Ｎ個のアンテナのそれぞれは、異なる偏波系列であって他の各アンテナに対して直交する偏波系列を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
Ｎ個の送信アンテナを有する少なくとも１つの送信器を有するマルチ・アンテナ通信システムにおけるデータを受信するための受信器であって、
前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれを介する前記データを受信するための少なくとも１つの受信アンテナを含み、前記データは、前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについて幾つかのパイロット・トーンを含み、前記Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについての前記パイロット・トーンは、互いに擬似直交する、受信器。
【請求項２４】
前記パイロット・トーンは、前記データに埋め込まれる、請求項２３に記載の受信器。
【請求項２５】
前記パイロット・トーンは、周波数および空間領域において擬似直交する、請求項２３に記載の受信器。
【請求項２６】
前記パイロット・トーンは、時間領域において直交する、請求項２３に記載の受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、２００４年９月９日に出願した米国仮特許出願第６０６０８４７２号の優先権を主張するものである。
本発明は、一般に、マルチ・アンテナ無線通信システムに関し、より詳細には、マルチ・アンテナ通信システムのための位相および周波数オフセット推定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）システムにおいて頑強性と容量の両方を増大するために、複数の送信および受信アンテナが提案されている。頑強性の増大は、複数のアンテナを有するシステムに導入された空間ダイバシティおよび追加利得を利用する技術によって実現することができる。容量の増大は、帯域幅効率の良いＭＩＭＯ（多入力多出力）技術を用いるマルチパス・フェージング環境において実現することができる。マルチ・アンテナ通信システムは、複数の送信アンテナを介する別個のデータ・ストリームを送信することによって、所与のチャネル帯域幅におけるデータ・レートを増大する。各受信器は、複数の受信アンテナを介するこれらのデータ・ストリームの組合わせを受信する。
【０００３】
異なるデータ・ストリームを適切に受信するために、マルチ・アンテナ通信システムにおける受信器は、トレーニングによってチャネル行列を獲得しなければならない。これは、一般に、同期およびチャネル推定を行うために特定のトレーニング・シンボルまたはプリアンブルを使用することによって実現される。プリアンブルは、受信器が、（１）自動利得制御（ＡＧＣ）機能を設定するために受信信号の電力を推定すること、（２）高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ウィンドウの最適配置を実行するためにタイミングオフセットを獲得すること、（３）送信器と受信器の間の周波数オフセットを推定し、ＦＦＴ復調に先立って周波数オフセットを補正すること、ならびに、（４）ＦＦＴが実行された後に直交振幅変調（ＱＡＭ）シンボルをデマップするのを助けるためにチャネルの転送関数を推定することを助ける。
【０００４】
更に、幾つかのパイロット・トーンが、位相雑音および残留周波数オフセットを推定するために、ＯＦＤＭデータ・シンボルに埋め込まれている。送信器および受信器のローカル発振器における位相雑音は、ＦＦＴ出力における共通位相誤差（ＣＰＥ）をもたらし、共通位相誤差は、一般に、ＯＦＤＭシンボルごとに補正される必要がある。ＦＦＴ入力における残留周波数オフセットもまた、ＣＰＥを作り出す。一般に、ＣＰＥ推定の精度は、パイロットの数とともに増大し、それに従って、パケット・エラー率が低減し、伝送の信頼性が向上する。
【０００５】
一般に、ＭＩＭＯシステムは、全てのアンテナで、同じパイロット・トーンおよび偏波系列を送信する。これらのパイロットは、確定された信号である。したがって、パイロットの幾つかの特定のビーム・パターンがある。周波数選択チャネルでは、異なるパイロット・トーンは、異なるチャネルを経験することになる。したがって、各パイロット・トーンは、異なるビーム・パターンを有する。したがって、チャネルによって幾つかのパイロットが強化される一方で、他のパイロットが打ち消されることになる。「フラット・フェージング」チャネルの事例では、ビーム形成が、より深刻であることが見られる。この事例では、全てのパイロットが、同じチャネル・フェージングを経験し、全て打ち消されうる。したがって、チャネル状態は、受信器がデータを適切に受信することを可能にしているが、パイロットが全てフェードされたため、受信器が、そのデータを処理できないことがある。
【０００６】
一般に、ＭＩＭＯシステムは、全てのアンテナで、同じパイロット・トーンおよび偏波系列を送信する。これらのパイロットは、確定的信号である。したがって、複数の送信アンテナから所与の受信アンテナへのチャネルが、強く相関する場合、パイロットは、ファー・フィールドで特定のビーム・パターンを作り出すことになる。したがって、２次元平面での方位角に応じて、チャネルによって幾つかのパイロットが強化される一方、他のパイロットが低下させられることになる。ビーム形成は、「フラット・フェージング」チャネルの事例で最も深刻であり、そのため、チャネルが周波数に応じて変化しないことが見られる。この事例では、全てのパイロットは、同じチャネル・フェージングを経験し、特定の方位角として打ち消されうる。したがって、チャネル状態は、受信器がデータを適切に受信することを可能にしているが、パイロットに対する壊滅的なフェージングのため、受信器が、そのデータを処理できないことがある。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０６０８４７２号
【特許文献２】米国特許出願第１１０４３０２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、パイロット・トーンがチャネルにおいて互いに打ち消すことがないように、マルチ・アンテナ通信システムにおいて直交パイロット・トーンを伝達するための方法および装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一般に、マルチ・アンテナ通信システムにおいて擬似直交パイロット・トーンを伝達するための方法および装置が提供される。本発明の一態様によれば、データは、Ｎ個の送信アンテナを有するマルチ・アンテナ通信システムにおいて、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについて幾つかのパイロット・トーンを生成し、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれを介するデータを送信することによって、送信され、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについてのパイロット・トーンは、互いに擬似直交している。パイロット・トーンは、一般に、データに埋め込まれる。パイロット・トーンは、周波数領域、時間領域、空間領域、またはこれらの全てにおいて、直交することができる。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、データは、Ｎ個の送信アンテナを有するマルチ・アンテナ通信システムにおいて、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれを介するデータを受信することによって受信され、データは、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについて幾つかのパイロット・トーンを含み、Ｎ個の送信アンテナのそれぞれについてのパイロット・トーンは、互いに擬似直交している。
本発明のより完全な理解、ならびに本発明の更なる特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面を参照することによって得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明では、例えば「フラット・フェージング」チャネルの事例に存在する、パイロット打ち消しの問題が、様々なアンテナにわたって直交パイロットを送信することによって克服できることが認められる。本発明の一態様によれば、直交パイロット設計は、周波数領域と空間領域の両方において提供される。したがって、後で更に説明するように、直交コードが、周波数および空間次元にわたりパイロット信号に使用される。周波数および空間にわたる直交パイロット信号の伝送は、ビーム形成効果を緩和させる。したがって、概してパイロットのビーム形成がない。
【００１１】
図１は、従来の８０２．１１ａ／ｇトランシーバ１００の概略ブロック図である。送信器側１０５では、情報ビットが、段１１０で、まず符号化され、次いで、段１２０で、周波数インターリーブされる。符号化されインターリーブされたビットは、次いで、段１３０で、サブキャリア（トーン）上にマップされ、周波数領域ＯＦＤＭ信号を形成する。段１３０において、周波数領域ＯＦＤＭ信号は、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によって時間領域に変換される。段１４０で、データはシリアル化され、各ＯＦＤＭシンボルにガード・インターバルが追加される。最後に、段１４５において、各パケットの先頭に、トレーニングおよび信号フィールドを含むプリアンブルが追加される。
【００１２】
受信器側１５０では、受信信号が、最初にＲＦフロント・エンド１５５によって処理され、次いで、段１６０で、シリアル・データがパラレル化され、ガード・インターバルが除去される。時間領域信号は、ＦＦＴ１７０を使用して周波数領域に変換され、サブキャリアが、符号化されインターリーブされたビットにデマップされる。それまでの間に、プリアンブルが段１６５で処理される。インターリーブされたビットは、段１８０でデインターリーブされ、段１９０で復号されて、送信された情報ビットを提供する。
【００１３】
図２は、例示的ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇＯＦＤＭシステムのための例示的フレーム・フォーマット２００を示す。図２に示すように、各フレーム２００（またはパケット）は、周知の様式で受信器における正確な同期を確立するためのプリアンブル２１０から始まり、その後にユーザ・データ２２０が続く。各プリアンブル２１０は、ショート・プリアンブル、ロング・プリアンブル、および、信号フィールドを含む。各データ・シンボルは、４つのパイロット・トーン２３０を含む。前述のように、これらのパイロット・トーン２３０は、キャリア周波数オフセット、タイミング・ドリフト、および振幅ドループを追跡するために使用される。
【００１４】
ＭＩＭＯシステムでは、異なる送信器アンテナが、異なるデータＯＦＤＭシンボルを送信する。図３は、例示的ＳＩＳＯ（１入力１出力）およびＭＩＭＯシステムにおけるデータの伝送を示す。図３に示すように、単一のアンテナを有するＳＩＳＯ送信器３１０が、単一のアンテナを有するＳＩＳＯ受信器３２０に、データを送信する。また、２つのアンテナを有する例示的ＭＩＭＯ送信器３５０が、２つのアンテナを有する例示的ＭＩＭＯ受信器３６０に、データを送信する。
【００１５】
図４は、例示的２×２ＭＩＭＯシステムのための例示的ＭＩＭＯフレーム・フォーマット４００を示す。図４に示すように、各フレーム４００は、プリアンブル部分４１０およびデータ部分４２０を含む。例示的プリアンブル４１０は、レガシの８０２．１１ａプリアンブルとそれに続く専用のＭＩＭＯプリアンブルを含む。適切なプリアンブル・フォーマットの更に詳細な説明については、参照により本明細書に組み込まれている、２００５年１月２４日に出願した「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｅａｍｂｌｅ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ  ｉｎ  ａ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願第１１０４３０２５号を参照されたい。データ伝送において、パイロット・トーンは、図２に関連し上述したようにＳＩＳＯシステムと同じ方法で挿入される。したがって、パイロット・トーンは、全ての送信器アンテナから同時に送信される。
【００１６】
図５は、例示的２０ＭＨｚモードのためのパイロット・トーンの位置５００を示す。図５に示すように、合計４つのパイロットが、図２に示した８０２．１１ａ／ｇシステムと同じ位置で（＋／−７および＋／−２１の位置で）割り当てられている。例示的キャリア間隔は、３．１２５ｋＨｚである。図６は、例示的４０ＭＨｚモードのためのパイロット・トーンの位置６００を示す。図６に示すように、４０ＭＨｚモードにおいて（＋／−１６、＋／−３０、および＋／−４４の位置で）合計６つのパイロットがある。キャリア間隔は、３．１２５ｋＨｚのままである。
【００１７】
図７は、（全て１つのアンテナで送信される）例示的ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇパイロット信号７１０、７２０、７３０、７４０についての偏波系列７００を示す。全ての送信器アンテナは、パケット全体を通して同じパイロットを送信することに留意されたい。パイロット信号は、図７に示すように、時間領域においてシンボルからシンボルへと符号または偏波を変更する。例えば、第１の時間工程で、−１，＋１，＋１，＋１が、同じアンテナで送信される。図７のコンテキストでは、用語「偏波」は、＋１および−１（すなわち、１８０度の位相シフト）を意味する。
【００１８】
図８は、図７の例示的偏波系列７００の生成を示す。図８に示すように、偏波系列７００は、初期状態「１１１１１１１」を有するスクランブラ８００を使用して生成され、スクランブラ８００は、出力における「０」の値を「１」に置き換え、「１」の値を「−１」の値に置き換える。
【００１９】
一般に、ＭＩＭＯシステムは、全てのアンテナで同じパイロット・トーンおよび偏波系列を送信する。パイロットは、確定的信号である。したがって、これは、同じパイロット信号が異なるアンテナから送信された場合、ビーム形成をもたらす可能性がある。図９は、パイロット９０１〜９０４のようなパイロットのビーム形成９００を示す。周波数選択チャネルでは、図９の様々なチャネル応答９１１〜９１４によって示されるように、異なるパイロット・トーンは、異なるチャネルを経験する。したがって、全てのパイロットが同時にフェードするわけではない。したがって、受信されたパイロット９２０によって示されるように、幾つかのパイロットが強化される一方、他のパイロットが打ち消されることがある。全体として、受信器は、必要とされる機能を実行するために、相当に強い平均パイロット・エネルギを受け取ることができる。「フラット・フェージング」の事例９１３および９１４では、ビーム形成が、最も深刻であることが見られる。この事例では、全てのパイロットが、同じチャネル・フェージングを経験する。図９の受信パイロット９５０によって示されるように、全てのパイロットが打ち消されうる。したがって、チャネル状態は、受信器がデータを適切に受信することを可能にしているが、パイロットは全てフェードされたため、受信器が、そのデータを処理できないことがある。
【００２０】
本発明では、このパイロット打ち消しの問題が、様々なアンテナにわたって擬似直交パイロットを送信することによって克服できることが認められる。本明細書では、一般に、任意の２つのアンテナにおけるパイロット間の相互相関が小さい場合、それらのパイロットは、擬似直交であると見なされる。任意の２つのパイロット系列の相互相関が、正確にゼロの場合、それらのパイロットは直交している。任意の２つのパイロット系列の相互相関が、所定の閾値より小さい数の場合、それらのパイロットは擬似直交している。本発明の一態様によれば、直交パイロット設計は、周波数領域と空間領域の両方において提供される。
【００２１】
複数のアンテナにわたる直交パイロットの送信
本発明の一態様によれば、空間および周波数における直交コードは、時間領域に重ね合わせられる偏波系列を有するパイロット信号のために使用される。周波数および空間にわたる直交パイロット信号の送信は、ビーム形成効果を緩和させる。
周波数直交パイロット
【００２２】
前述のように、例示的２０ＭＨｚモードでは、４つのパイロット・トーンがある。したがって、４つの直交コードが必要とされる。図１０は、例示的４アンテナＭＩＭＯシステムのための２０ＭＨｚでの周波数領域直交パイロットのセット１０００を示す。図１０に示すパイロット設計１０００は、４×４のウォルシュ行列に基づいて、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇと同様に、２位相偏移変調（ＢＰＳＫ）信号をやはり使用する。アンテナ１は、ウォルシュ行列の第１行すなわち１，１，１，−１で符号化される。同様に、各後続のアンテナＡＮＴ２からＡＮＴ４は、ウォルシュ行列の対応する行で符号化される。図１０に示すように、第１のアンテナＡＮＴ１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇパイロット（１，１，１，−１）を送信する。残りのアンテナＡＮＴ２からＡＮＴ４は、第１のアンテナと直交しかつ互いに直交するパイロットを送信する。この事例では、アンテナは、それらが直交系列を作るように符号化される。
【００２３】
図１１は、例示的４アンテナＭＩＭＯシステムのための２０ＭＨｚでの周波数領域直交パイロットの代替のセット１１００を示す。図１１の例示的実施形態では、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）コンスタレーションおよびフーリエ変換系列が使用される。図１１に示すように、各アンテナＡＮＴ１からＡＮＴ４は、フーリエ変換行列の１行を送信する。このような様式で、４つのアンテナは、互いに直交するパイロットを送信する。図１１は、任意のパイロット・トーンが、４つの方向（紙の上方、下方、内方、または外方）の１つに向くことができる、３次元表現であることに留意されたい。直交系列は、図１１の左側のコンスタレーションに基づいて得られる。図１１のより高い次元数は、追加の自由度を伴って、より多くのパイロットを有する直交パイロット系列を選択することを容易にする。図１１の例では、８個までのパイロット・トーンのパイロット系列を作成することができる。
【００２４】
例示的４０ＭＨｚモードでは、典型的には６つのパイロット・トーンがある。したがって、６つの直交コードが必要とされる。図１２は、例示的４アンテナＭＩＭＯシステムのための４０ＭＨｚでの周波数領域擬似直交パイロットのセット１２００を示す。ＢＰＳＫ信号を使用するウォルシュ・コードが存在しないことに留意されたい。ＢＰＳＫが利用される場合、完全には直交しないが相互相関が互いに最小限である擬似雑音（ＰＮ）系列を、識別することができる。図１２の周波数領域擬似直交パイロットのセット１２００は、そのようなＰＮ系列の１つのセットである。図１２の例の最小限の相互相関は、＋−２であり、これは、任意の選択されたアンテナにおけるパイロット・トーンの数の２分の１未満である。
【００２５】
図１３は、例示的４アンテナＭＩＭＯシステムのための４０ＭＨｚでの周波数領域直交パイロットの代替のセット１３００を示す。４０ＭＨｚでの直交コードを得るためには、フーリエ系列を利用しなければならない。図１３の実装形態では、４０ＭＨｚで完全に直交したパイロット・トーンを得るために、６−ＰＳＫコンスタレーションおよびフーリエ変換系列を利用する。ＡＮＴ１からＡＮＴ４の各アンテナは、フーリエ変換行列の１行を送信する。
【００２６】
更なる変形形態では、６−ＰＳＫが直交パイロットを生成するために使用されるがデータ伝送において使用されないため、フーリエ系列の使用が問題となりうることが認められる。図１４は、データ伝送にも使用される直交パイロットを生成するために１６ＱＡＭの配置点を使用する折衷案を示す。パイロットのために（１６個の使用可能な点のうちから）使用される６つの点が、図１４において記号
【数１】
2008512963.tif 000003
を用いて示されている。１６ＱＡＭが利用される場合、互いに相互相関が最小限であるが完全には直交していないパイロット・トーンのセットを生成することができる。６つの使用された点
【数２】
2008512963.tif 000004
は、６−ＰＳＫ配置点を近似している。パイロットがＰＳＫ信号と同じエネルギで送信されたと仮定すると、最大限の相互相関は、±０．８９±０．８９ｊである（これは、ＢＰＳＫ信号およびＰＮ系列を使用するよりも良い）。
【００２７】
時間直交偏波
図１０から１４に関連して上述した実装形態では、周波数領域で直交パイロットのセットを求める。図１０から１４の直交パイロット設計は、各ＯＦＤＭシンボルの範囲内で、パイロットが深いフェード状態にならないことを保証する。本発明の別の態様によれば、全てのパイロットが１つのＯＦＤＭシンボルにおいて深いフェード状態であったとしても、次のＯＦＤＭシンボルにおいて深いフェード状態にならないように偏波も交替される。したがって、このような実施形態では、異なるアンテナでは偏波系列もまた異なり、かつそれらの偏波系列は直交しなければならない。
【００２８】
一般にパケット長は可変であることに留意されたい。したがって、全ての可能なパケット長を対象に含む直交または擬似直交系列を生成するためのスキームが必要とされる。本発明では、全ての可能なパケット長を対象に含むために、４つ以上のＰＮ生成器が実装されて、パケット長に応じてそれらの間の切替えを行うべきであることが認められる。
【００２９】
Ａ．  直交偏波系列の生成
一般に、パケット内にＬ個のＯＦＤＭシンボルがある場合、フーリエ変換系列が、パイロット・トーンを生成するために利用され、ｎ番目の送信器アンテナにおける１番目のＯＦＤＭシンボルは、
【数３】
2008512963.tif 000005
として表され、ウェルシュ系列は、
Ｌ＝２ｋ
として表され、（−１／Ｌの最大限の相関を有する）ＰＮ系列のセットは、以下のように表される。
【表１】
2008512963.tif 000006
【００３０】
Ｂ．  擬似直交偏波系列の生成
図８に関連して上述したように、スクランブラ８００が、偏波系列の生成のために使用される。しかし、時間領域で擬似直交偏波系列を得るために、ここでは、異なるアンテナは、異なる初期状態を使用する。一実装形態では、異なるアンテナが、異なるシフトであるが実際には同じ偏波系列を使用する。ほとんどのパケット長については、このような設計により、実際にかなり小さい相互相関が与えられる。
【００３１】
したがって、全てのアンテナに対して同じスクランブラ８００が使用されるが、異なるアンテナは、異なる初期状態を使用する。例えば、例示的４アンテナＭＩＭＯ実装形態では、４つのアンテナは、以下の異なる初期状態を使用することができる。
Ａｎｔ１：１１１１１１１
Ａｎｔ２：１０１０１０１
Ａｎｔ３：１１００１１０
Ａｎｔ４：１１１０００１
【００３２】
本明細書に示し説明した実施形態および変形形態は、本発明の原理の例示に過ぎず、本発明の範囲および精神から逸脱することなしに当業者によって様々な修正形態を実装することができることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の８０２．１１ａ／ｇトランシーバを示す概略ブロック図である。
【図２】例示的ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇＯＦＤＭシステムのための例示的フレーム・フォーマットを示す図である。
【図３】例示的ＳＩＳＯ（１入力１出力）およびＭＩＭＯシステムにおけるデータの伝送を示す図である。
【図４】例示的２×２ＭＩＭＯシステムのための例示的ＭＩＭＯフレーム・フォーマットを示す図である。
【図５】例示的２０ＭＨｚモードのためのパイロット・トーンの位置を示す図である。
【図６】例示的４０ＭＨｚモードのためのパイロット・トーンの位置を示す図である。
【図７】例示的ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇパイロット信号についての偏波系列を示す図である。
【図８】図７の例示的偏波系列の生成を示す図である。
【図９】パイロット・トーンのビーム形成を示す図である。
【図１０】例示的４アンテナＭＩＭＯシステムのための２０ＭＨｚでの周波数領域直交パイロットのセットをおよび４つの周波数領域ＢＰＳＫ符号化直交パイロットのセットを示す図である。
【図１１】例示的４アンテナＭＩＭＯシステムのための２０ＭＨｚでの４つの周波数領域ＱＰＳＫ符号化直交パイロットの代替のセットを示す図である。
【図１２】例示的４アンテナＭＩＭＯシステムのための４０ＭＨｚでの６つの周波数領域擬似直交パイロットのセットを示す図である。
【図１３】例示的４アンテナＭＩＭＯシステムのための４０ＭＨｚでの６つの周波数領域直交パイロットの代替のセットを示す図である。
【図１４】データ伝送にも使用される直交パイロットを生成するために１６ＱＡＭの配置点を使用する折衷案を示す図である。
【図１】
2008512963.tif 000007
【図２】
2008512963.tif 000008
【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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【国際調査報告】
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