(57)【要約】【課題】ビームフォーミングとレガシー・デバイスの共存を考慮する無線メッセージ通信プリアンブル。【解決手段】変形されたプリアンブルは、伝送のビームフォーミングを適応させるために混合モード環境及びグリーン・フィールド環境において動作する拡張デバイスによって使用される。１つのプロセスでは、拡張無線デバイスは、パケットとしてそのデータの伝送のためにデータを処理する、ここにおいて、拡張無線デバイスは、各ノード・デバイスにより理解される標準プロトコル及びレガシー・ノード・デバイスにより理解されない拡張プロトコルを使用して通信するように構成されたデバイスである。パケットが拡張デバイスに向けられる場合に、拡張無線デバイスは、拡張デバイスにおいて拡張モードで使用可能であり、受信側レガシー・デバイスがプリアンブルに続くデータの宛て先でないことを決定するために受信側レガシー・デバイスにおいて利用可能であるそのパケットのプリアンブルを送る。一旦、受信側レガシー・デバイスがネットワークを遅らせるように予想されると、拡張無線デバイスは、その信号をビームフォームすることができる又はそれ以外は拡張デバイスと通信しているレガシー・プロトコルから変えることができる。【選択図】図４
2008530912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードを具備する無線ネットワークにおいて信号を伝送する方法、ここにおいて、各ノードは、無線デバイスによりサポートされる、該方法は下記を具備する：
パケットとしてデータを伝送するために拡張無線デバイスにおいて該データを処理すること、ここにおいて、該拡張無線デバイスは、各ノード・デバイスにより理解される標準プロトコル及びレガシー・ノード・デバイスにより理解されない拡張プロトコルを使用して通信するように構成されたデバイスである；
該パケットが拡張デバイス又はレガシー・デバイスに向けられようとしているかを決定すること；
該パケットが拡張デバイスに向けられている場合、拡張デバイスにおいて拡張モードで使用可能でありそして受信側のレガシー・デバイスがプリアンブルに続くデータの宛て先ではないことを決定するために該受信側のレガシー・デバイスにおいて使用可能である該パケットの該プリアンブルを送ること；及び
該パケットが拡張デバイスに向けられている場合、該受信側のレガシー・デバイスが該ネットワークを遅らせると期待される時間まで待機すること、そして次に該パケットの別の部分をビームフォーミングすること。
【請求項２】
請求項１の方法、ここにおいて、該標準プロトコルは、８０２．１１ａプロトコル，８０２．１１ｂプロトコル及び／又は８０２．１１ｇプロトコルである。
【請求項３】
請求項１の方法、ここにおいて、該プリアンブルは、従来の８０２．１１ａロング・トレーニング・パターンとは異なる変形されたロング・トレーニング・パターンを備える。
【請求項４】
請求項１の方法、ここにおいて、該プリアンブルの少なくとも一部は、１又はそれより多くの受信機により受信可能でありそして処理可能であるように該複数の送信アンテナのうちの１個より多くを使用して伝送される。
【請求項５】
請求項１の方法、ここにおいて、該プリアンブルの少なくとも一部は、１又はそれより多くの巡回シフトされたショート・トレーニング・シーケンス、ロング・トレーニング・シーケンス、及び／又は信号フィールドを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法３５§１１９（ｅ）の下に米国特許仮出願番号第６０／６５１，２９２号、２００５年２月８日出願、名称“ビームフォーミングとレガシー・デバイスの共存を考慮する無線メッセージ通信プリアンブル（Wireless Messaging Preambles Allowing for Beamforming and Legacy Device Coexistence）”、に優先権を主張し、その内容は、全ての目的のためにその全体が引用によってここに取り込まれている。
【０００２】
本出願と共通に譲渡されており、ガードナーらによる（以降“ガードナー”）、米国特許 ［米国特許出願番号第１１／１４０，３４９号、２００５年５月２７日出願、名称“８０２．１１Ａ間の共存及び相互運用性を考慮するＩＥＥＥ８０２．１１Ａ拡張のための変形プリアンブル構造（Modified Preambles Structure for IEEE 802.11A Extensions to Allow for Coexistence and Interoperability Between 802.11A）”］は、全ての目的のためにその全体が引用によってここに取り込まれている。
【背景技術】
【０００３】
コンピュータ及び他のデバイスが、複数のネットワーク・ノード間の有線接続を必要とすることなくデータ通信のために接続されることが可能であるので、無線ネットワークは、ますます一般的になってきている。無線ネットワークに関する１組の規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格であるが、他の無線規格類又はプロトコル類が代わりに使用されることができる。無線ネットワークが好ましくない状態、例えば、反射、干渉、受信機／送信機の移動、等において動作することが予想されるため、多くの努力が、無線チャネルを経由してデータを正しく伝送しそして受信するために必要である。
【０００４】
無線ネットワーク中の一般的なノード（規格では“局”と呼ばれる）は、受信チェーン及び伝送チェーンを含む。伝送チェーンは、一般的に複数のディジタル処理及びアナログ回路要素（ＲＦ、ベースバンド、等）を含み、それは信号が無線チャネルへと伝送されるようにさせる。受信チェーンは、一般的に１又はそれより多くのアンテナ、ＲＦ回路要素と別のアナログ回路要素、及びディジタル処理を含み、ディジタル処理は、送信側の伝送チェーンがその入力として何を受信したか及び無線ネットワークへ何を伝送したかを表すデータ・ストリームを出力しようとする。当然のことながら、再生不可能なエラーがある場合に、送信側の伝送チェーンが受け取ったものと受信側の受信チェーンが出力したものとの間に食い違いがある。ある複数のケースでは、受信機は、送信側の伝送チェーンからの信号の受信を改善するため及び／又はエラーを減少させるために複数のアンテナを使用する。
【０００５】
予想される状態のために、受信チェーンは、信号が概ね正しく再生されることができることを確実にするために設計された様々なコンポーネントを含む。複数の技術が、信号を再生するために使用されてきている。１つの技術は、ＭＩＭＯ（multi-input, multi-output：多元入力多元出力）チャネルの使用である。ＭＩＭＯは、しかも所定の条件に対する帯域幅を増加させるために、及び／又は帯域幅を増加させることなく受信を改善させるために使用される。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格には、少なくとも２つの広く使用されている規格、８０２．１１ａと８０２．１１ｂがあり、そして通信システム及び通信デバイスは、両方の規格をサポートすることを要求されるはずであり、そして／又は両者が使用されようとしている地域内で動作することを要求されるはずである。８０２．１１ｇ規格のような８０２．１１規格の拡張が、実施されてきており、８０２．１１ｇ規格は２．４ＧＨｚ帯域（８０２．１１ｂで使用される帯域）におけるＯＦＤＭ伝送（８０２．１１ａはＯＦＤＭ伝送プロトコルである）を可能にする。
【０００７】
８０２．１１ａプロトコルは、毎秒６から５４ミリオン・ビット（“Ｍｂｐｓ”）のデータ・レートで５ＧＨｚ帯域内でのＯＦＤＭ伝送をサポートする。８０２．１１ｂプロトコルは、１、２、５．５及び１１Ｍｂｐｓのデータ・レートで２．４ＧＨｚ帯域内でのＤＳＳＳ伝送をサポートする。８０２．１１ｇプロトコルは、１、２、５．５、６、９、１１、１２、１８、２４、３６、４８及び５４Ｍｂｐｓのデータ・レートで２．４ＧＨｚ帯域内でのＯＦＤＭプロトコルとＤＳＳＳプロトコルとを混合する。データ伝送は、これらのプロトコルに対して周知であり、そのためそれらはここで説明される必要がない。それらは、例えば、ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ規格８０２．１１、１９９９版；ＩＥＥＥ規格８０２．１１ｂ、１９９９；ＩＥＥＥ規格８０２．１１ａ、１９９９／Ａｍｄ１：２０００（Ｅ）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ−ＩＥＥＥ規格８０２．１１、１９９９への２００３補正、に記載されている。これらの参考文献は、全ての目的のために本明細書中に引用によって取り込まれている。
【０００８】
８０２．１１ａプロトコル、８０２．１１ｂプロトコル、及び類似の標準無線プロトコル類が使用されているとはいえ、より高い性能さえも今日では望まれている。新しいプロトコルの可能性のある使用は、より新しいプロトコル・デバイスがレガシー（legacy：古い）デバイスと共存しなければならないはずであり、そしてそれらの存在によってレガシー・デバイスに望まれないエラーを好ましくは生じさせるべきでないという事実によって複雑にされる。衝突を避けるために、拡張デバイス及びレガシー・デバイスは、共通の通信空間において共存する必要がある。拡張デバイスは、規格の範囲を超えて拡張し、そしてレガシー・デバイスは、既存の規格に準拠しそして拡張された規格に注意を払う必要がない。
【０００９】
共存は、異なるデバイスが共通空間において動作することができ、そしてそれらの機能の大部分を今まで通り実行する場合である。例えば、拡張受信機へ伝送している拡張送信機は、レガシー受信機へ伝送しているレガシー送信機と共存するはずであり、そして拡張デバイスは、レガシー・デバイスが通信する間に通信することが可能である、又は２つのドメインが、他のものが通信しているときにあるものが他のものとは異なる少なくともそのような場合に通信することが可能である。共存は、重要であり、その結果、拡張デバイス（すなわち、レガシー・デバイスがその規格に加入しそして別のデバイスが加入することを期待している１又はそれより多くの規格の範囲外である、超えている又は準拠していないデバイス）の適用及び／又は使用は、レガシー・デバイスの既存のインフラストラクチャを置き換えること又はディスエーブルすることを必要としない。
【００１０】
ビームフォーミングは、信号が他の方向よりもある方向でより強くなるように送信機がその信号を調節する技術である。全体のパワー消費が同じである場合、ビームフォーミングは、好ましい方向の信号を強くさせ（エラーに対する強さ、到達範囲、等の向上を与える）、一方で好ましくない方向の信号を弱めさせる。
【発明の開示】
【００１１】
［発明の簡単なサマリー］
変形されたプリアンブルは、拡張デバイスによって使用され、その拡張デバイスはレガシー・デバイスにより使用される規格とは異なるはずであるプロトコルを使用して動作する。そのような“混合モード”環境では、変形されたプリアンブルが好ましいので、レガシー・デバイスは、そのレガシー・デバイスに対して宛てられていないもの及び適切に遅らせるであろうものを除いて、有効なパケットであるとしてパケットをインタープリットするであろう。全てのデバイスが変形されたプロトコルを認識する“グリーン・フィールド”環境では、プリアンブルが、レガシー・デバイスに理解されるように束縛される必要がないように、それは考慮されることができる。ビームフォーミングが使用される場合、（そのプリアンブルの全て又は一部のような）パケットの一部は、全方向に送られるはずであり、そして残りはビームフォーミングを使用して送られる。その結果、パケット・プロトコルは、受信機（及び／又は送信機）がパケットの期間にわたり起こり得る利得変化を考慮してパケットを処理できるようにすべきである。
【００１２】
変形されたプリアンブルは、好ましくはそのような動作を促進させる特性を含む。変形されたプリアンブルは、１又はそれより多くのパケットのフィールドにおける変形を含むことができる。
【００１３】
したがって、プリアンブルは、より新しいプロトコル・デバイス及びレガシー・デバイスが共存できるようにするはずである。より新しいプロトコル・デバイスは、伝送を改善するためにビームフォーミングを使用するはずであり、一方で、例え受信機がレガシー受信機であり、そしてより新しいプロトコル受信機から伝送されるデータを受信する必要がない場合であっても、（レガシー及びより新しい）受信機が信号を適切に取り扱うことを可能にする。
【００１４】
添付された図面とともに下記の詳細な説明は、本発明の本質及び利点のより良い理解を提供する。
【００１５】
［詳細な説明］
本発明の複数の態様にしたがった通信システムの実施形態では、新奇なプリアンブル及び他のエレメントが示される。
【００１６】
変形されたプリアンブルの使用が、本明細書中で記述される。そのような変形されたプリアンブルは、無線ネットワーク、例えば、８０２．１１ａに準拠する無線ネットワーク、を経由して送られるパケットにおいて使用されることが可能である。変形されたプリアンブルを有するそのようなパケットは、本発明の実施形態にしたがった受信機により受信されるように、同様にレガシー受信機により受信されるように、本発明の実施形態にしたがった送信機により送られることが可能であり、そのレガシー受信機は本発明の実施形態にしたがった受信機により行われるはずであるように変形されたプリアンブルを受信しそしてインタープリットするように構成されていない。
【００１７】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格は、図１に示されたような構造を有する２０マイクロ秒の長さのプリアンブルを規定し、ショート・トレ−ニング・シンボルＳ（それぞれ０．８マイクロ秒）、ガード・インターバルＬＧ、ロング・トレ−ニング・シンボルＬ（それぞれ３．２マイクロ秒）及び信号フィールド（４マイクロ秒）を有する。プリアンブルは、データが次に続く。最初の８マイクロ秒は、１０個の同じショート・トレ−ニング・シンボル、Ｓ、を含み、それはパケット検出、自動利得制御及び粗い周波数推定のために使用される。２番目の８マイクロ秒は、ガード・インターバルＬＧにより始まる２つの同じロング・トレ−ニング・シンボル、Ｌ、を含み、ガード・インターバルＬＧはロング・トレ−ニング・シンボルＬの後半（１．６マイクロ秒）と同じパターンである。ロング・トレ−ニング・シンボルは、チャネル推定、タイミング、及び精密な周波数推定のために使用されることが可能である。
【００１８】
図２は、ロング・トレーニング・シーケンス、Ｌ１、を示し、それは従来の８０２．１１ａプリアンブル内のロング・トレ−ニング・シンボル（“ＬＴＳ”：long training symbol）を表している信号を発生させるために使用される。このシーケンスは、複数のサブキャリアにわたって使用される値を表す。規格に明記されるように、サブキャリアは、２０ＭＨｚチャネルに広がりそして６４個のサブキャリアを有し、それらは３１２．５ｋＨｚだけ離れて間を空けられる。慣行により、ここで使用されるものは、シーケンス中の第１の値は、ＤＣサブキャリアに対する値であり、１×３１２．５ｋＨｚサブキャリアに対する値が続き、次に２×３１２．５＝６２５ｋＨｚサブキャリアに対する値であり、等々、３１×３１２．５＝９６８７．５ｋＨｚサブキャリアに対する３２番目の値までである。３３番目の値は、−１０ＭＨｚサブキャリアに対応し、−（１０ＭＨｚ−３１２．５ｋＨｚ）サブキャリアが続き、等々、−３１２．５ｋＨｚサブキャリアに対する６４個の値を有する。
【００１９】
送信機の出力は、６４サンプル／シンボルのサンプル・レートでのトレーニング・シンボルである。サンプルは、この例では、ロング・トレーニング・シーケンス、Ｌ１、の６４点ＩＦＦＴ（inverse fast-Fourier transform：逆高速フーリエ変換）を行うことによって得られる。本明細書中で使用されるように、周波数ドメイン内のシーケンスは、大文字を用いて表され（例えば、Ｌ（ｋ））、一方で、対応する時間シーケンスは、小文字を使用して表される（例えば、ｌ（ｋ））。
【００２０】
図３は、指示されたような複数の送信機と複数の受信機との間の通信のために使用されている無線ネットワークのほんの一例を図示する。示されたように、２つの無線デバイス１０２（１）、１０２（２）は、変形されたプリアンブルを使用しそしてインタープリットするはずであり、一方で、レガシー無線デバイス１０４は、変形されたプリアンブルを予期しないはずであるが、そのようなプリアンブルを表している信号を聞くはずである。拡張無線デバイス１０２は、複数のチャネル及び／又は複数の送信アンテナ及び／又は複数の受信アンテナを使用して動作するはずである。デバイスは、１つの送信アンテナ及び１つの受信アンテナを有する、又は１より多くの送信アンテナ及び／又は１より多くの受信アンテナを有するはずである。別々の送信アンテナと受信アンテナが示されているが、アンテナは、ある複数のデバイスでは送信することと受信することの両方のために使用されるはずである。
【００２１】
境界１０６は、物理的な境界ではなく、信号がその空間の範囲内のデバイスからその範囲内で受信されることが可能な空間を表すために示される。したがって、１つのデバイスが境界１０６の範囲内のパケットを表している信号を伝送するので、境界１０６の範囲内の別のデバイスは、信号を捕らえ、そしてそれらがプログラムされているように、その信号がパケットを表しているかどうかを決定しようと試み、そしてもしそうであれば、その中に表されているデータを得るためにパケットを復調する／復号する。
【００２２】
無線デバイスの構成及びコンポーネントは、周知であり、そしてここで詳細に述べる必要がない。例えば、無線デバイスは、送信セクション及び受信セクションの一部として１又はそれより多くのアンテナを有するはずである。各セクションは、ＲＦコンポーネント、ベースバンド・ディジタル・コンポーネント、信号処理コンポーネント及びデータ取り扱いコンポーネントを含むはずである。ディジタル・コンポーネントは、汎用目的プロセッサ、例えば、ディジタル信号プロセッサ又はディジタル信号処理命令を実行するプロセスに専用のハードウェアに与えられる命令として実行されるはずである。例えば、プリアンブルは、命令の記憶されたシーケンスとして又はデータ・テーブル中のデータとして与えられるはずであり、プロセッサが伝送されるべき信号を発生させるためにデータ・テーブルをそのままで読み取る又は受信した信号をそのままでインタープリッティングするように読み取る。
【００２３】
図４は、追加の無線デバイス１０２（４）を有する図３のネットワークを図示する。この無線デバイス１０２（４）は、拡張無線デバイスである。しかも図４に示されたものは、ビーム・パターン１１０の一例である、ここにおいて、ビーム・パターン１１０のノードのサイズは、おおまかに特定の方向における信号強度を表す。この例では、信号は、無線デバイス１０２（１）の送信機からレガシー無線デバイス１０４に向けて弱く、それは拡張モードであるときに望まれるはずである。信号は、おそらくビームフォーミングが使用されなかった場合より無線デバイス１０２（２）に対してより強くなり、それは通信パスが無線デバイス１０２（１）と無線デバイス１０２（２）との間であるときに好ましい。信号は、無線デバイス１０２（４）に対してより弱くなり、それはビームフォームされているトラフィックが無線デバイス１０２（４）に対してでない場合には問題ないはずである。
【００２４】
１つの関心事は、信号の強いノードにある（複数の）もの以外の無線デバイスがそれらに対してパケットが向けられているかどうかを決定するために十分な信号強度を持てないはずであることである。好ましくは、信号がそれに対して向けられていないノードは、間違えられないことであり、そして伝送しようと試みないことである。
【００２５】
好ましくは、変形されたプリアンブルは、１）拡張受信機（例えば、変形されたプリアンブルを認識するもの）は、変形されたプリアンブルの別の変形を受け取ることが可能であり、そしてしたがってそれらを取り扱うことが可能であり、ビームフォーミングが使用されているときにチャネル推定を含む、２）レガシー受信機（例えば、変形されたプリアンブルを受け取りそしてインタープリットするように構成されず、そして拡張された動作を期待されないはずであるもの）は、レガシー受信機がパケットを理解することが可能である又は当面着信信号の処理を先送りすることが可能であることのいずれかを決定するために十分なパケットを受け取ることができ、それによって共存の測定を可能にする、そして３）変形されたプリアンブルは、必要に応じて同期である及び／又はチャネル推定である、ようになる。本発明にしたがった無線デバイスのある複数の実施形態では、変形されたプリアンブルは、上記に示された好ましい特徴の１つ、２つ又は全てを提供するために使用される。
【００２６】
プリアンブル構造のある複数の例が、本明細書中に示され、そして複数の満足のいく変形されたプリアンブル構造は、本明細書を読んだ後で当業者により導き出されることが可能である。
【００２７】
複数のＩＥＥＥ８０２．１１規格は、あるレベルの共存を提供するエネルギー検出ベースの先送り挙動を規定する。しかしながら、レガシー・デバイスが必要とされる受信パワー・レベルまで全ての拡張モード・パケットを適切に先送りすることを保証するために、受信機はビームフォーミングの存在下でさえ信号フィールドをうまく符号化することが可能であるはずであり、その信号フィールドがパケットの長さ情報を含んでおり、そして先送り期間を決定するために使用されるので、ビームフォーミングは受信機にとって望ましくない（すなわち、受信機から離れてビームを向ける）。
【００２８】
ある複数のプリアンブルの問題は、ビームフォーミング（ＢＦ：beamforming）が伝送に適用されたときに十分にエラーに強くないことであり、その理由は、チャネル推定がＢＦの存在でより多く含まれ、そしてチャネル推定を可能にするために十分なプリアンブルがないはずであるためである。例えば、レガシー・デバイスが存在し、そしてそれらがＢＦを取り扱えない場合に、レガシー・デバイスが少なくともプリアンブルの一部を理解しそしてそれから適切に先送りすることを可能にするために、プリアンブルの一部は、ビームフォームされるべきでない。
【００２９】
送信機がプリアンブルの非ＢＦ部分をそして次にＢＦ部分を与える場合、利得が変化することが予測されることがあるので、ＡＧＣは、ＢＦ部分に対して再実行されるはずである。当然のことながら、レガシー・デバイスが存在しない（“グリーン・フィールド”環境）ことが知られている場合、プロトコルは、単純化されることが可能である。
【００３０】
拡張（すなわち、非レガシー）受信機からのプリアンブルは、それらがレガシー受信機を“中断（break）”させないようにすべきである。例えば、可能である場合に、レガシー受信機中の相関検出器がブレークダウンしないが、その代わりに、インタープリットするためにその伝送がレガシー・デバイスに対してでないことを決定するために十分なプリアンブルを聞くように、プリアンブルの変更はなされるべきである。ブレークダウンの一例として、ある検出器がＳＴＳ−ＬＴＳ境界を横切り、そしてＳＴＳ（short training symbol：ショート・トレーニング・シンボル）上の及びＬＴＳ（long training symbol：ロング・トレーニング・シンボル）上の異なる巡回シフトは、そのような検出器をブレークダウンする。
【００３１】
以下に記述されるように、各モードに対して異なるプリアンブルを有する複数のモードがあり得る。一例として、無線ネットワークは、混合モード空間（ＭＭ）を含むことができ、そこでは拡張デバイスとレガシー・デバイスが共存する、又はグリーン・フィールド（ＧＦ）に限定されることがあり、そこでは拡張デバイスだけが範囲内にあることが知られている。ある複数の伝送に対して、ビームフォーミングが使用されるはずであり、一方で他のものではそれは使用されない。これらの可能性とともに、４つの可能なモードがある：
１．混合モード、ビームフォーミングなし
２．混合モード、ビームフォーミングあり
３．グリーン・フィールド・モード、ビームフォーミングなし
４．グリーン・フィールド・モード、ビームフォーミングあり
別のオプション、例えば、送信アンテナの数、を考慮するために、更なる変形が必要とされるはずである。図５−１４は、様々な問題を解決するプリアンブルの複数の例を図示する。これらの例の多くでは、伝送は、既存の規格を用いるので、２０ＭＨｚチャネルであると仮定する。しかしながら、これらのプリアンブルは、４０ＭＨｚチャネルに対して拡張されることが可能である。例えば、ＷＷｉＳＥ提案の草案ＩＥＥＥ文書８０２．１１−０４／０８８６ｒ６に記載された４０ＭＨｚレイアウトは、本明細書中に示された２０ＭＨｚプリアンブルのレイアウトと統合されることが可能である。
【００３２】
図５では、ビームフォーミングなしでそして２つの送信アンテナ（ＴＸ１，ＴＸ２）を用いる混合モードのためのプリアンブルが示される。そこに図示されたように、ＳＳ２０とＬＳ２０は、それぞれ従来の８０２．１１ａ（又は類似の）ショート・シンボルとロング・シンボルである。ショート・シンボルは、８００ナノ秒（ｎｓｅｃ）シーケンスの１０回の繰り返し（合計８ミリ秒）を備える、一方で、ロング・シンボルは、１．６マイクロ秒ガード期間、及び３．２マイクロ秒シーケンスの２つのコピーを備える（合計８マイクロ秒に及ぶ）。ショート・シンボル及びロング・シンボルは、ＳＩＧ−ＭＭフィールドが続き、それはちょうど８０２．１１ａＳＩＧＮＡＬフィールドであり得る。
【００３３】
タイミングの適切な選択で、レガシー検出器は、それがパケットの残りを理解できないはずであっても、プリアンブルを取り扱うことが可能である。これは、多くの場合十分であり、レガシー検出器は、パケットがそれに向けられていないこと及びパケット伝送がどれだけ長い時間続くのかを決定するために十分な数のパケットを理解することが可能であり、その結果、レガシー・デバイスは、どれだけ長い時間それが静かなままでいるべきであるかを認識する。拡張デバイスに送るときに拡張デバイスが変形されたプリアンブルを使用するだけであり、そしてレガシー・デバイスに送るときに従来のプリアンブルを使用するだけである場合に、レガシー・デバイスはパケットの残りを理解する必要がない。
【００３４】
ある複数のインプリメンテーションでは、ＴＸ２のレガシー部分の巡回シフトは、短いことがあり、ＡＧＣ調節のためにより多くの時間及びサンプルを可能にするためにＳＩＧ−ＭＭフィールドの後に少数のエキストラ・ショート・シンボル（好ましくは４マイクロ秒）を有する。ビームフォーミングが使用される場合、それは他のデバイスの先送りの後でＳＩＧ−Ｎフィールドが続くパケット・フィールドに適用されることが可能である。
【００３５】
標準の１０回繰り返しショート・シンボルのための３．０マイクロ秒巡回シフトが２００ナノ秒の前進であることに注意する。しかも、ロング・シンボルのための１．６マイクロ秒の巡回シフトは、ロング・シンボル・シーケンスの正確に半分のシフトである。
【００３６】
図６は、ビームフォーミングなしでそして３つ又は４つのアンテナを用いる混合モードのためのプリアンブルを示す。複数のフィールドの各々が、異なる量だけ周期的にシフトされることに注意する。例えば、ショート・シンボルのケースでは、ＴＸ２は２００ｎｓｅｃ進められ、ＴＸ３は１００ｎｓｅｃ進められ、そしてＴＸ４は１００ｎｓｅｃ遅らせられる（その結果、各々が８００ナノ秒シーケンスの４分の１又は２分の１だけシフトされる）、そしてロング・シンボルに対して、ＴＸ２は２分の１シーケンスだけ進められる／遅らせらる、ところがＴＸ３とＴＸ４は、別の量だけシフトされる。前進／遅延の量の別の選択が、その代わりに使用できるはずである。ＳＩＧ−Ｎフィールドに続いて、ロング・シンボルの変形物が送られる（ＴＸ３とＴＸ４について−１で掛け算されたロング・シンボルを含む）。
【００３７】
ＴＸ２，ＴＸ３及びＴＸ４のレガシー部分の巡回シフトは、より小さくすることが可能であるが、その時は、ＡＧＣ調節のための更なる時間及びサンプルを可能にするためにＳＩＧ−ＭＭフィールドの後に少数のエキストラ・ショート・シンボル（好ましくは４マイクロ秒）である。
【００３８】
図７−８は、２つの変形で２つの伝送のためにビームフォーミングを用いる混合モードを図示する。各々のケースでは、ショート・シンボル“ハーフ・フィールド”、ＳＳ２０が使用される。ＳＳ２０ハーフ・フィールドは、標準ショート・シンボル８００ｎｓｅｃシーケンスの５回の繰り返しだけである。ある複数の送信機では、ハーフ・フィールドは、図７のプリアンブルを有するようにＳＩＧ−Ｎフィールドに続いて伝送される。レガシー・デバイスがこの時点で先送りされていると予想することが可能であるので、ハーフ・フィールドはレガシー・デバイスを中断させないであろう。これは、オプションのＢＦモードに対するプリアンブルについての１つの変形であり、そして別のものが可能である。
【００３９】
ビームフォーミングが使用されるある複数の実施形態では、信号は、ＳＩＧ−Ｎフィールドに続いてビームフォームされる。ＳＩＧ−Ｎフィールドの後の追加のフィールドは、巡回シフト位置決定（fixes）、エキストラＡＧＣステップ、及び／又はＢＦトレーニングのために使用可能である。信号をステアリングするためそしてそれを不均一なビームにするためのハードウェア及び制御技術は、当業者に公知の従来のビームステアリング・ハードウェア及び制御技術であるはずである。
【００４０】
ＳＩＧ−Ｎフィールドは、好ましくは、プリアンブルがビームフォームされたモードでの使用のためであることを示すためにエキストラ・ビットを含む。受信機がこのエキストラ・ビットに注意するとき、パケットのビームフォームされていないレガシー部分があるならば、ビームが形状を変えるとともにＡＧＣ（及びおそらく他のチャネルパラメータ）を調節する必要があることが予測されるはずである。
【００４１】
図８の変形では、シフトされたロング・シンボル・シーケンスの割当てが、逆向きである。
【００４２】
図９は、ビームフォーミングを用いそして３つ又は４つの送信アンテナを用いる混合モードのプリアンブルを図示する。これらの変形は、図９及び図７−８に示された変形から導出されることが可能である。
【００４３】
図１０−１４は、グリーン・フィールドにおいて使用するプリアンブルを図示する、すなわち、そこではレガシー・デバイスが存在しない、又は考慮される必要がない。グリーン・フィールド（“ＧＦ”）及びビームフォーミング（“ＢＦ”）なしに対しては、おそらく調節は必要ない。
【００４４】
図１０−１３は、２つの送信アンテナを用いるＧＦ／ＢＦに対して利用可能な変形を図示する。プリアンブルは、エキストラＡＧＣステップ及びＢＦトレーニングを含む。ＳＩＧ−Ｎフィールドは、プリアンブルが少なくともＳＩＧ−Ｎに続く部分に対してビームフォームされたモードに対してであることを示すためにエキストラ・ビットを含むはずであり、それゆえ、（特にレガシー部分がビームフォームされていないと仮定されるときに）ＡＧＣは調節されるはずであり、そして周波数ドメイン・トレーニングが、行われるはずである。
【００４５】
図１４は、３つ又は４つの送信アンテナのＧＦ／ＢＦのためのプリアンブルを図示する。ＳＩＧ−Ｎフィールド中のビットはこれがビームフォームされたプリアンブルを示しているという理由で、“ＧＦ／ＢＦなし”プリアンブルは、終わらせる必要がなく、そして周波数ドメイン・トレーニングは、直ちに始まることが可能である。
【００４６】
３つ又は４つの送信アンテナのケースの図１１−１３に示されたものと類似の変形は、図１４に示されたものからの拡張により導かれることが可能である。
【００４７】
本発明の上記の実施形態は、例示でありそして限定するものではない。様々な代案及び等価なものが可能である。本発明は、実行される符号化、復号化、変調、復調、イコライゼーション、フィルタリング、等のタイプによって限定されない。本発明は、送信アンテナの数又は受信アンテナの数に限定されない。本発明は、データを伝送するために使用するレートにより限定されない。本発明がその中で処理されることができる集積回路のタイプにより、本発明は限定されない。あるいは、本発明を製造するために使用されることができるいずれかの具体的なプロセス技術のタイプ、例えば、ＣＭＯＳ、バイポーラ、又はＢＩＣＭＯＳ、に本発明は限定されない。その他の追加、削減、又は変更は、本発明を考慮して明らかであり、そして添えられた特許請求の範囲のスコープの範囲内になるように意図されている。
【００４８】
本発明が具体例の実施形態に関して記述されてきているが、当業者は、多くの変形が可能であることを理解するであろう。例えば、本明細書中で記述されたプロセスは、ハードウェア・コンポーネント、ソフトウェア・コンポーネント、及び／又はこれらの任意の組み合わせを使用して実行されることができる。本明細書中に記述された場合、複数のアンテナは、個々のアンテナを備えるはずであり、必ずしも必要ではないが好ましくは空間的に分離される、しかし、１個の物理アンテナは、偏光又は別の技術の使用を通して１より多くの伝送ストリーム又は受信信号のために使用されるはずである。
【００４９】
したがって、本発明が具体例の実施形態に関して記述されてきているとはいえ、本発明が添えられた特許請求の範囲のスコープの範囲内の全ての変形及び等価なものを含むように意図されていることが、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、従来の８０２．１１ａプリアンブルの構造を図示する。
【図２】図２は、従来の８０２．１１ａプリアンブルに対して使用されるロング・トレーニング・シンボル・シーケンス、Ｌ１、のＤＣサブキャリアで始まる周波数−ドメイン・シンボルを示す。
【図３】図３は、無線ネットワークを介して接続された複数のデバイスを図示する。
【図４】図４は、無線ネットワークを介して接続された複数のデバイスを図示し、ここにおいて、少なくとも１つのデバイスはその伝送をビームフォームする。
【図５】図５は、２つの送信アンテナを用いてビームフォーミングすることなく混合モード環境において使用可能な変形されたプリアンブルを図示する。
【図６】図６は、３つ又は４つの（他の値に拡張可能である）送信アンテナを用いてビームフォーミングすることなく混合モード環境において使用可能な変形されたプリアンブルを図示する。
【図７】図７は、ビームフォーミング及び２つの送信アンテナを用いる混合モード環境において使用可能な変形されたプリアンブルを図示する。
【図８】図８は、ビームフォーミング及び２つの送信アンテナを用いる混合モード環境において使用可能な変形されたプリアンブルの別の１つの変形を図示する。
【図９】図９は、３つ又は４つの（他の値に拡張可能である）送信アンテナを用いビームフォーミングを用いる混合モード環境において使用可能な変形されたプリアンブルを図示する。
【図１０】図１０は、２つの送信アンテナを用いビームフォーミングを用いるグリーン・フィールド環境において使用可能な変形されたプリアンブルを図示する。
【図１１】図１１は、ビームフォーミング及び２つの送信アンテナを用いるグリーン・フィールド環境において使用可能な変形されたプリアンブルの別の１つの変形を図示する。
【図１２】図１２は、ビームフォーミング及び２つの送信アンテナを用いるグリーン・フィールド環境において使用可能な変形されたプリアンブルのさらに別の１つの変形を図示する。
【図１３】図１３は、ビームフォーミング及び２つの送信アンテナを用いるグリーン・フィールド環境において使用可能な変形されたプリアンブルのさらに別の１つの変形を図示する。
【図１４】図１４は、ビームフォーミング及び３つ又は４つの送信アンテナを用いるグリーン・フィールド環境において使用可能な変形されたプリアンブルのさらに別の１つの変形を図示する。
【符号の説明】
【００５１】
１１０…ビーム・パターン，ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３，ＴＸ４…送信アンテナ。
【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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【国際調査報告】
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