(57)【要約】  変更プリアンブルは、より速い速度で動作する拡張装置、ＭＩＭＯ又は８０２．１１ａに厳密に準拠する装置に対する他の拡張機能により使用される。拡張装置は、複数のデータストリームが空間的に多重化される複数アンテナ技術（ＭＩＭＯ）と、拡張送信機が同時に２つ以上の８０２．１１ａチャネルを使用して送信するマルチチャネル技術との少なくともいずれかを使用してもよい。そのようなＩＥＥＥ８０２．１１ａに対する拡張機能は、拡張装置に存在することが可能である。変更プリアンブルは、機能を指示し、レガシーの装置や拡張装置が他の装置に従うように、レガシーの装置及び拡張装置に対して信号を送信するのに使用可能であるため、共通通信チャネルは不必要な干渉を受けない。更に、変更プリアンブルは、ＭＩＭＯチャネル推定と、マルチチャネル推定との少なくともいずれかを取得するのに使用することができる。変更プリアンブルは、従来モードと拡張モードの少なくともいずれかの検出（「モード検出」）を容易にするプロパティを含み、且つレガシーのＩＥＥＥ８０２．１１ａ装置とのあるレベルの共存を提供するのが好ましい。
2008500783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの、少なくとも第１及び第２の送信アンテナから送信するためにそれぞれ構成された、少なくとも第１及び第２のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記少なくとも第１及び第２のプリアンブルのそれぞれは、
ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
ガード・インターバル・フィールドと、
ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
信号フィールドと、
を更に備え、
前記第２のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記信号フィールドに対して循環シフトを有する、トレーニング・シーケンス。
【請求項２】
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの、前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに配置されたトーンのＤＣトーンのみがゼロ値を有する、請求項１に記載のトレーニング・シーケンス。
【請求項３】
前記第２のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して４００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、１６００ｎｓｅｃの循環シフトを有する、請求項１に記載のトレーニング・シーケンス。
【請求項４】
無線通信システムの、第１、第２、第３の送信アンテナから送信するために構成された、第１、第２、第３のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１、第２、第３のプリアンブルのそれぞれは、
８μｓｅｃの期間を有するショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
１．６μｓｅｃの期間を有するガード・インターバル・フィールドと、
６．４μｓｅｃの期間を有するロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
４μｓｅｃの期間を有する信号フィールドと、
を更に備え、
前記第２のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して２００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して４００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して１０５０ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して２１００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記信号フィールドに対して１０５０ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記信号フィールドに対して２１００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第１、第２、第３のプリアンブルのそれぞれの、前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに配置されたトーンのＤＣトーンのみがゼロ値を有する、トレーニング・シーケンス。
【請求項５】
無線通信システムの、第１、第２、第３、第４の送信アンテナから送信するために構成された、第１、第２、第３、第４のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１、第２、第３、第４のプリアンブルのそれぞれは、
８μｓｅｃの期間を有するショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
１．６μｓｅｃの期間を有するガード・インターバル・フィールドと、
６．４μｓｅｃの期間を有するロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
４μｓｅｃの期間を有する信号フィールドと、
を更に備え、
前記第２のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して２００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して４００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第４のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して６００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して８００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して１６００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第４のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して２４００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記信号フィールドに対して８００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記信号フィールドに対して１６００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第４のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記信号フィールドに対して２４００ｎｓｅｃの循環シフトを有し、
前記第１、第２、第３、第４のプリアンブルのそれぞれの、前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに配置されたトーンのＤＣトーンのみがゼロ値を有する、トレーニング・シーケンス。
【請求項６】
無線通信システムの、少なくともＮ個のアンテナから送信するために構成された、Ｎ個のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記Ｎ個のプリアンブルのそれぞれは、固定された期間を有し、ロング・トレーニング・シーケンスを備え、
前記Ｎ個のプリアンブルの少なくとも一つの前記ロング・トレーニング・シーケンスは、前記Ｎ個のプリアンブルの他のものの前記ロング・トレーニング・シーケンスに対して循環シフトを有する、トレーニング・シーケンス。
【請求項７】
無線通信システムの、第１及び第２の送信アンテナから送信するために構成された、第１及び第２のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれは、
ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
第１及び第２のガード・インターバル・フィールドと、
信号フィールドと、
前記第１及び第２のガード・インターバル・フィールドの間に配置された、第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
前記第２のガード・インターバル・フィールドと前記信号フィールドとの間に配置された、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
を更に備え、
前記第２のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記信号フィールドに対して循環シフトを有する、トレーニング・シーケンス。
【請求項８】
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの、前記第１及び第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドのそれぞれの、前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに配置されたトーンのＤＣトーンのみがゼロ値を有する、請求項７に記載のトレーニング・シーケンス。
【請求項９】
無線通信システムの、第３の送信アンテナから送信するために構成された、第３のプリアンブルを更に備え、
前記第３のプリアンブルは、
ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
第１及び第２のガード・インターバル・フィールドと、
信号フィールドと、
前記第１及び第２のガード・インターバル・フィールドの間に配置された、第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
前記第２のガード・インターバル・フィールドと前記信号フィールドとの間に配置された、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
を更に備え、
前記第３のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第２のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第２のプリアンブルの前記第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して反転された符号を有し、
前記第３のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第２のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第３のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第２のプリアンブルの前記信号フィールドに対して循環シフトを有する、請求項８に記載のトレーニング・シーケンス。
【請求項１０】
無線通信システムの、第４の送信アンテナから送信するために構成された、第４のプリアンブルを更に備え、
前記第４のプリアンブルは、
ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
第１及び第２のガード・インターバル・フィールドと、
信号フィールドと、
前記第１及び第２のガード・インターバル・フィールドの間に配置された、第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
前記第２のガード・インターバル・フィールドと前記信号フィールドとの間に配置された、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
を更に備え、
前記第４のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第３のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第４のプリアンブルの前記第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第３のプリアンブルの前記第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第４のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して反転された符号を有し、
前記第４のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第３のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有し、
前記第４のプリアンブルの前記信号フィールドは、前記第３のプリアンブルの前記信号フィールドに対して循環シフトを有する、請求項９に記載のトレーニング・シーケンス。
【請求項１１】
無線通信システムの、第１及び第２の送信アンテナから送信するために構成された、第１及び第２のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１のプリアンブルは、
８０２．１１ａ規格により定義されるショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンによって定義される、ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンの時間領域表現から生成されるガード・インターバル・フィールドと、
８０２．１１ａ規格の信号フィールドの奇数トーンによって定義される信号フィールドと、
を備え、
前記第２のプリアンブルは、
８０２．１１ａ規格により定義され、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環的にシフトされる、ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドのトーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義される、ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
前記第２のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの時間領域表現から生成されるガード・インターバル・フィールドと、
８０２．１１ａ規格の信号フィールドのトーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義される、信号フィールドと、
を備える、トレーニング・シーケンス。
【請求項１２】
無線通信システムの、第１、第２、第３、第４の送信アンテナから送信するために構成された、第１、第２、第３、第４のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１のプリアンブルは、
８０２．１１ａ規格により定義されるショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンによって定義される、第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンによって定義される、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
前記第１又は第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンの時間領域表現から生成される第１及び第２のガード・インターバル・フィールドと、
８０２．１１ａ規格の信号フィールドの奇数トーンによって定義される信号フィールドと、
を備え、
前記第２のプリアンブルは、
８０２．１１ａ規格により定義され、前記第１のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有する、ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドのトーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義される、第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドのトーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義される、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
前記第２のプリアンブルの、前記第１又は第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの時間領域表現から生成される、第１及び第２のガード・インターバル・フィールドと、
８０２．１１ａ規格の信号フィールドの偶数トーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義される、信号フィールドと、
を備え、
前記第３のプリアンブルは、
８０２．１１ａ規格により定義され、前記第２のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有する、ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンにより定義され、前記第２のプリアンブルの前記第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有する、第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンにより定義され、前記第２のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有する、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドであって、前記第３のプリアンブルの当該第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して反転された符号を有する、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
前記第３のプリアンブルの、前記第１及び第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの循環的拡張によりそれぞれ定義される、第１及び第２のガード・インターバル・フィールドと、
前記第３のプリアンブルの、前記第１又は第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンの時間領域表現から生成され、前記第２のプリアンブルの前記信号フィールドに対して循環シフトを有する、信号フィールドと、
を備え、
前記第４のプリアンブルは、
８０２．１１ａ規格により定義され、前記第２のプリアンブルの前記ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有する、ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドのトーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義され、前記第３のプリアンブルの前記第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有する、第１のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドのトーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義され、前記第３のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有する、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドであって、前記第４のプリアンブルの当該第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して反転された符号を有する、第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドと、
８０２．１１ａ規格のガード・インターバル・フィールドにより定義される、第１及び第２のガード・インターバル・フィールドと、
前記第４のプリアンブルの、前記第１又は第２のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドのトーンの時間領域表現から生成され、前記第３のプリアンブルの前記信号フィールドに対して循環シフトを有する、信号フィールドと、
備える、トレーニング・シーケンス。
【請求項１３】
無線通信システムの、少なくとも第１及び第２の送信アンテナから送信するために構成された、少なくとも第１及び第２のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれは、第１パート及び第２パートを備え、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの前記第１パートは、８０２．１１ａ規格により定義されるプリアンブルを備え、
前記第１のプリアンブルの前記第２パートは、８０２．１１ａ規格により定義されるロング・トレーニング・シーケンス・フィールドとは別個のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドを備え、
前記第２のプリアンブルの前記第１パートは、前記第１のプリアンブルの前記第１パートに対して循環シフトを有し、
前記第２のプリアンブルの前記第２パートは、８０２．１１ａ規格により定義されるロング・トレーニング・シーケンス・フィールドとは別個のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドを備え、
前記第２のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドに対して循環シフトを有する、トレーニング・シーケンス。
【請求項１４】
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの前記第２パートは、８０２．１１ａ規格により定義される信号フィールドとは別個の信号フィールドを備え、
前記第２のプリアンブルの前記第２パートの前記信号フィールドは、前記第１のプリアンブルの前記第２パートの前記信号フィールドに対して循環シフトを有する、請求項１３に記載のトレーニング・シーケンス。
【請求項１５】
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの、前記第２パートの前記ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドのそれぞれは、ＤＣトーンのみがゼロ値を有する、第２の複数のトーンを有する、請求項１３に記載のトレーニング・シーケンス。
【請求項１６】
無線通信システムの、少なくとも第１及び第２の送信アンテナから送信するために構成された、少なくとも第１及び第２のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれは、第１パート及び第２パートを備え、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの前記第１パートは、８０２．１１ａ規格により定義されるプリアンブルを備え、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの前記第２パートは、８０２．１１ａ規格により定義されるプリアンブルと区別される１以上のフィールドを備える、トレーニング・シーケンス。
【請求項１７】
無線通信システムの、少なくとも第１及び第２の送信アンテナから送信するために構成された、少なくとも第１及び第２のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれは、第１パート及び第２パートを備え、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの前記第１パートは、８０２．１１ａ規格により定義されるプリアンブルを備え、
前記第２のプリアンブルの前記第１パートは、前記第１のプリアンブルの前記第１パートに対して循環シフトを有し、
前記第１のプリアンブルの前記第２パートは、８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンにより定義される複数のトーンを有する、ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドを備え、
前記第２のプリアンブルの前記第２パートは、８０２．１１ａ規格の信号フィールドのトーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義される、ロング・トレーニング・シーケンス・フィールドを備える、トレーニング・シーケンス。
【請求項１８】
無線通信システムの、少なくとも第１及び第２の送信アンテナから送信するために構成された、少なくとも第１及び第２のプリアンブルを備えるトレーニング・シーケンスであって、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれは、第１パート及び第２パートを備え、
前記第１及び第２のプリアンブルのそれぞれの前記第１パートは、８０２．１１ａ規格により定義されるプリアンブルを備え、
前記第２のプリアンブルの前記第１パートは、前記第１のプリアンブルの前記第１パートに対して循環シフトを有し、
前記第１のプリアンブルの前記第２パートは、８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス・フィールドの奇数トーンにより定義される複数のトーンを有する、信号フィールドを備え、
前記第２のプリアンブルの前記第２パートは、８０２．１１ａ規格の信号フィールドのトーンと、シーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,...｝とを乗算することにより定義される、複数のトーンを有する信号フィールドを備える、トレーニング・シーケンス。
【請求項１９】
プリアンブルに配置され、２０ＭＨｚチャネルにわたる６４個のサブキャリアを用いて値を示す、ロング・トレーニング・シーケンスであって、
前記サブキャリアは、
３１２．５ＫＨｚ隔てて配置され、
｛-１,-１, １, １, １, １, １, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １,
１, １, １, １, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １, １, １, １,
０, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １,-１,-１,-１,-１,-１, １,
１,-１,-１, １,-１, １,-１, １, １, １, １,-１,-１,-１, １,-１｝
により定義される、ロング・トレーニング・シーケンス。
【請求項２０】
プリアンブルに配置され、
２０ＭＨｚチャネルにわたる６４個のサブキャリアを用いて値を示し、
８０２．１１ａ規格により定義される対応するロング・トレーニング・シーケンスにおいて配置された、ゼロでないトーン数よりも多くのゼロでないトーンを備える
ロング・トレーニング・シーケンス。
【請求項２１】
プリアンブルに配置され、４０ＭＨｚチャネルにわたる１２８個のサブキャリアを用いて値を示す、ロング・トレーニング・シーケンスであって、
前記サブキャリアは、
３１２．５ＫＨｚ隔てて配置され、
｛-１,-１, １, １, １, １, １, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １,
１, １, １, １, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １, １, １, １,
-１, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １,-１,-１,-１,-１,-１, １,
１,-１,-１, １,-１, １,-１, １, １, １, １,-１,-１,-１, １,-１,
０,-１, １, １, １, １, １, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １,
１, １, １, １, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １, １, １, １,
-１, １,-１,-１, １, １,-１, １,-１, １,-１,-１,-１,-１,-１, １,
１,-１,-１, １,-１, １,-１, １, １, １, １,-１,-１,-１, １,-１｝
により定義される、ロング・トレーニング・シーケンス。
【請求項２２】
プリアンブルに配置され、
４０ＭＨｚチャネルにわたる１２８個のサブキャリアを用いて値を示し、
８０２．１１ａ規格により定義される対応するロング・トレーニング・シーケンスにおいて配置された、ゼロでないトーン数よりも多くのゼロでないトーンを備える
ロング・トレーニング・シーケンス。
【請求項２３】
無線通信システムのアンテナから送信するためのトレーニング・シーケンスであって、
４位相偏移変調方式に関するビットを搬送するための信号フィールドを備える、トレーニング・シーケンス。
【請求項２４】
前記信号フィールドは、１６ビットを有するＣＲＣフィールドを更に備える、請求項２３に記載のトレーニング・シーケンス。
【請求項２５】
無線通信システムのアンテナから送信するためのトレーニング・シーケンスであって、
信号フィールドを備え、
前記信号フィールドは２４ビットよりも大きいビットを備える、トレーニング・シーケンス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本特許出願は、２００４年４月４日に出願された、出願番号１０／８２０４４０、表題「８０２．１１Ａ装置と、高速データ転送装置、ＭＩＭＯ装置、又は他の拡張装置との間において、共存及び相互動作を実現する、ＩＥＥＥ８０２．１１Ａの拡張用の、変更されたプリアンブル構造」を部分的に継続し、当該出願基礎とする３５Ｕ．Ｓ．Ｃ１２０に基づく優先権を主張する。この出願の内容の全体は、参照によってここに組み込まれる。
【０００２】
本特許出願は、２００４年５月２７日に出願された、米国仮出願番号６０／５７５，６０８、表題「ＩＥＥＥ８０２．１１Ａの拡張と、ＭＩＭＯ又はＭＩＳＯ通信システムにおける送信アンテナ数の検出のための、変更されたプリアンブル構造」の３５ＵＳＣ１１９（ｅ）の基づく利益をも主張する。この出願の内容の全体は、参照によってここに組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格は、６Ｍｂｐｓ（メガビット／秒）〜５４Ｍｂｐｓのデータ速度を規定する。いくつかのアプリケーション例において、ある変調に対してはより速いデータ速度及び５４Ｍｂｐｓより速いデータ速度が望ましい。ＭＩＭＯ（multiple-input, multiple-output：多入力多出力）アンテナシステムや他の拡張機能の使用等の、他の拡張機能が望ましいだろう。既存の標準化された通信及び装置との競合を回避するために、８０２．１１ａ規格の制限を超えて拡張された拡張装置（extended device）と、既存の規格に準拠し且つ拡張された規格を必ずしも意識しないレガシーの装置（legacy device）とは、共通の通信空間に共存し且つ同時に相互動作する必要がある。
【０００４】
異なる装置が共通の空間で動作し且つそれら装置の殆どの機能を実行できる場合に共存すると言える。例えば、拡張受信機に送信する拡張送信機は、レガシーの受信機に送信するレガシーの送信機と共存してもよく、レガシーの装置が通信している間に拡張装置は通信できる。すなわち、２つの領域は、他方の領域が通信している時、一方の領域が他方の領域に従うような領域である。拡張装置（すなわち、レガシーの装置が準拠し且つ他の装置が準拠すると想定される１つ以上の規格の範囲外の装置、それら規格を超えた装置又はそれら規格に準拠しない装置）の採用及び使用の少なくともいずれかによって、レガシーの装置の既存のインフラストラクチャの置換又は無効化を必要とすることがないように、共存は重要なことである。
【０００５】
相互動作性は、拡張装置及びレガシーの装置が通信できる場合に存在すると言える。例えば、拡張送信機は、レガシーの装置が、拡張送信機により送信されたデータを受信することと、拡張送信機が自身の動作を指示に従って調整できるように装置がレガシーの装置であることを指示することとの、少なくともいずれかが可能になるような方法で送信を開始してもよい。例えば、拡張送信機は、規格に準拠した通信に戻ってもよく、あるいは規格に完全に準拠しないがレガシーの受信機が利用可能であるモードに切り替わってもよい。別の状況において、拡張受信機は、レガシーの送信機からデータを正常に受信してもよい。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格は、図１に示すような構成を有する２０μｓの長さのプリアンブル（preamble）を規定する。プリアンブルは、複数のショート・トレーニング・シンボルＳ（各々が０．８μｓ）、ガード・インターバルＬＧ、複数のロング・トレーニング・シンボルＬ（各々が３．２μｓ）及び信号フィールド（４μｓ）を含む。プリアンブルの後にデータが続く。最初の８μｓは、パケット検出、自動利得制御及び周波数の粗推定に対して使用される１０個の同一のショート・トレーニング・シンボルを含む。次の８μｓは、ガード・インターバルＬＧ及びそれに続く２つの同一のロング・トレーニング・シンボルＬを含む。尚、ガード・インターバルＬＧは、ロング・トレーニング・シンボルＬの最後の半分（１．６μｓ）と同一のパターンである。ロング・トレーニング・シンボルは、チャネル推定、タイミング及び精細な周波数推定に対して使用される。
【０００７】
図２は、従来の８０２．１１ａプリアンブルのロング・トレーニング・シンボルを表す信号を生成するために使用されるロング・トレーニング・シーケンスＬ1を示す。このシーケンスは、複数のサブキャリアにわたり使用される値を表す。規格において特定されるように、サブキャリアは２０ＭＨｚチャネルにわたり、６４個のサブキャリアの場合、それらは３１２．５ｋＨｚ隔てて配置される。本明細書において使用される規約により、シーケンスの第１の値は、ＤＣサブキャリアに対する値であり、その後に１ｘ３１２．５ｋＨｚサブキャリアに対する値が続き、更にその後に２ｘ３１２．５＝６２５ｋＨｚサブキャリアに対する値が続き、３１ｘ３１２．５ｋＨｚ＝９６８７．５ｋＨｚサブキャリアに対する３２番目の値まで後続する。３３番目の値は−１０ＭＨｚサブキャリアに対応し、−（１０ＭＨｚ−３１２．５ｋＨｚ）サブキャリアが後続し、６４番目の値は−３１２．５ｋＨｚサブキャリアに対する値である。
【０００８】
図１から分かるように、ＤＣ値及び２０ＭＨｚチャネルのエッジに対応する２８番目の値〜３８番目の値はゼロである。送信機の出力は、６４サンプル／シンボルのサンプル速度におけるトレーニング・シンボルである。それらサンプルは、この例において、ロング・トレーニング・シーケンスＬ1の６４ポイントＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）を得ることにより取得される。本明細書において使用されるように、周波数領域のシーケンスは大文字（例えば、Ｌ（ｋ））で表され、対応する時間シーケンスは、小文字（例えば、ｌ（ｋ））で表される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
より速いデータ速度を取得する１つの方法は、より広い帯域幅を使用することである。別の方法は、ＭＩＭＯ（多入力多出力）チャネルであり、より広い帯域幅の使用と共に又は単独で使用される。この方法において、複数の送信機は、スペースで区切られる同一のデータ又は異なるデータを送信し、その結果、可能性として異なるマルチパス反射特性を得る。いずれの場合も、レガシーの装置と拡張装置との共存及び相互動作性に対する配慮は必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
変更プリアンブルは、より速い速度で動作する拡張装置、ＭＩＭＯ又は８０２．１１ａに厳密に準拠する装置に対する他の拡張機能により使用される。拡張装置は、複数のデータストリームが空間的に多重化される複数アンテナ技術（ＭＩＭＯ）及び拡張送信機が同時に２つ以上の８０２．１１ａチャネルを使用して送信するマルチチャネル技術のうち１つ以上の技術を使用してもよい。そのようなＩＥＥＥ８０２．１１ａに対する拡張機能は、拡張装置に存在することが可能である。
【００１１】
変更プリアンブルは、機能を指示し、レガシーの装置又は拡張装置が他の装置に従うように、レガシーの装置及び拡張装置に対して信号を送信するのに使用可能であるため、共通通信チャネルは不必要な干渉を受けない。更に、変更プリアンブルは、ＭＩＭＯチャネル推定と、マルチチャネル推定との少なくともいずれかを取得するのに使用することができる。
【００１２】
変更プリアンブルは、従来モードと拡張モードの少なくともいずれかの検出（「モード検出」）を容易にするプロパティを含み、且つレガシーのＩＥＥＥ８０２．１１ａ装置とのあるレベルの共存を提供するのが好ましい。変更プリアンブルは、ショート・トレーニング・シンボルと、ロング・トレーニング・シンボルと、信号フィールドとの少なくともいずれかにおける変更を含んでもよい。いくつかの実施形態において、変更プリアンブルは、レガシーの８０２．１１ａシーケンス及び変更プリアンブル・シーケンスの双方を含む。更に他の実施形態において、エネルギーは、変更プリアンブルのロング・トレーニング・シーケンスのＤＣトーン以外の単一のトーン毎に送信される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本明細書において、変更プリアンブルの使用について説明する。そのような変更プリアンブルは、８０２．１１ａに準拠する無線ネットワーク等の無線ネットワークを介して送信されるパケットにおいて使用される。変更プリアンブルを含むそのようなパケットは、本発明の実施形態による送信機により送信され、本発明の実施形態による受信機により受信される。また、パケットは、本発明の実施形態による受信機により行われるような変更プリアンブルの受信及び解釈を行なうようには構成されないレガシーの受信機により受信される。
【００１４】
図３は、指示されるような送信機及び受信機間の通信に対して使用される無線ネットワークの一例を示す。図示されるように、２つの無線装置１０２（１）、１０２（２）は、変更プリアンブルを使用及び解釈し、レガシーの無線装置１０４は、変更プリアンブルを想定しないが、そのようなプリアンブルを表す信号を聞くだろう。拡張無線装置１０２は、複数チャネルと、複数送信アンテナと、複数受信アンテナとの少なくともいずれかを使用して動作する。装置は、単一送信アンテナ及び単一受信アンテナを有してもよく、あるいは２つ以上の送信アンテナと２つ以上の受信アンテナとの少なくともいずれかを有してもよい。個別の送信アンテナ及び受信アンテナが示されるが、アンテナは、いくつかの装置において送信及び受信の双方に対して使用されてもよい。
【００１５】
境界線１０６は、物理的な境界線ではなく、信号が装置から受信される空間を表すために示される。従って、１つの装置が境界線１０６内でパケットを表す信号を送信すると、境界線１０６内の他の装置は信号を受信し、プログラムされているように、信号がパケットを表すかの判定を試み、信号がパケットを表す場合にはパケット中の表されるデータを取得するためにパケットを復調／復号化する。
【００１６】
種々の変更プリアンブルが使用されてもよい。一例として、図１に示すプリアンブルがある。このプリアンブルにおいて、ロング・トレーニング・シンボルは、図４に示されるシーケンスの一例のようなシーケンスを使用するために変更される。
【００１７】
変更プリアンブルは、１）拡張受信機（例えば、変更プリアンブルを有利に処理できる拡張受信機）がＭＩＭＯパケット（又は他の拡張モードパケット）と従来の８０２．１１ａパケットとを区別でき、２）レガシーの受信機（例えば、変更プリアンブルを受信及び解釈するように構成されず、拡張動作を想定しない受信機）がパケットを理解できるか又は入力信号の処理を少しの時間遅延させることができるかを判定するのに十分なパケットを受信でき、３）変更プリアンブルがＭＩＭＯ同期化及びチャネル推定に使用可能であり、４）変更プリアンブルがマルチチャネル送信の使用を検出する処理において有用であるようなプリアンブルであるのが好ましい。本発明による無線装置のいくつかの実施形態において、先に示した好ましい特性のうち１つ、２つ、３つ又は全ての特性を提供する変更プリアンブルが使用される。
【００１８】
拡張機能の組合せ
マルチチャネル拡張８０２．１１システムはいくつかの２０ＭＨｚチャネルで同時に送信してもよいが、レガシーの８０２．１１ａシステムは単一アンテナを使用して単一２０ＭＨｚチャネルのみで送信するか、あるいは、レガシーのシステムが２つ以上のアンテナを使用して送信する場合には、各アンテナは信号間である遅延差を伴って同一の８０２．１１ａ信号を送信する。その結果、データ速度は、複数送信アンテナ又は複数チャネル又はそれらの組合せを使用して８０２．１１ａデータ速度を超える速度に向上される。従って、無線ネットワーク群の空間等の通信チャネルにおいて、いくつかの種類のパケットが存在してもよい。
【００１９】
１）単一２０ＭＨｚチャネルで送信されるレガシーのＳＩＳＯ（single-input, single-output、１入力１出力）８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ又は８０２．１１ｇパケット；
２）複数２０ＭＨｚチャネル（例えば、４０、６０、８０又は１００ＭＨｚチャネル）の拡張ＳＩＳＯ；
３）単一２０ＭＨｚチャネルの拡張ＭＩＭＯ；
４）複数２０ＭＨｚチャネル（例えば、４０、６０、８０又は１００ＭＨｚチャネル）の拡張ＭＩＭＯ
本開示を読むことにより、いくつかの適合する変更プリアンブル構成が当業者により得られるだろう。いくつかの例を以下に説明する。未変更のプリアンブル構成は、種々のチャネル幅においてＳＩＳＯシステムとＭＩＭＯシステムとの相互動作性及び共存を可能にし、且つ拡張モードシステムとレガシーシステムとの共存を可能にするのが好ましい。
【００２０】
ＭＩＭＯ単一チャネル（２０ＭＨｚ）
変更プリアンブルは、８０２．１１ａプリアンブルと同一の構成を使用でき、ロング・トレーニング・シンボル・シーケンスＬDから判定される異なるロング・トレーニング・シンボルを含む。Ｌシンボルの実際の内容が８０２．１１ａ拡張機能とは異なっていても、拡張モードを使用する受信機は、同一のショートシンボルＳを維持することにより、あるいは第２、第３等の送信アンテナのＳに対して循環シフトを適用し、且つ図１に示す構造と同一のタイミング構造を使用することにより、繰り返しのＳ及びＬシンボルを検出するために同一のハードウェアを使用できる。
【００２１】
無線装置の種々の実施形態は、種々のロング・トレーニング・シンボルシーケンスを使用してもよい。変更の一例において、ロング・トレーニング・シンボル・シーケンスＬDは以下の特徴のうち１つ以上の特徴を有する。１）ＬDは、チャネル推定が複数の送信機に対して行なわれるように公式化される。２）ＬDは、未変更の８０２．１１ａロング・トレーニング・シンボル・シーケンスと低い相互相関を有するようなシーケンスである。３）ＬDは、プリアンブルがマルチパス・チャネルにおいて有用な拡張モードパケットであるか又は８０２．１１ａパケットであるかを検出する比較的単純な処理において有用である。適切な変更ロング・トレーニング・シンボル・シーケンスは図４においてＬ2及びＬ3で示されるが、本明細書を読むことにより、他の変形例が明らかとなるべきである。
【００２２】
チャネル推定
複数の送信機に対するチャネル推定を可能にすることにより、ＭＩＭＯ又は空間時間符号化技術はサポートされ、８０２．１１ａ拡張機能を達成できる。これを行なう１つの方法は、各送信機からサブキャリアの異なるセットを送信することである。一例として、２つの送信機の場合、装置は、図４に示されるＬ3の６４個の値を有するＯＦＤＭサブキャリアを変調してもよい。ここで、一方の送信機は奇数サブキャリア｛１，３，．．．，６３｝を送信し、他方の送信機は偶数サブキャリア｛０，２，．．．，６２｝を送信する。従って、一方の送信機は、奇数サブキャリアのＩＦＦＴを取得して、時間変動する信号のサンプルを送信し、他方の送信機は、偶数サブキャリアのＩＦＦＴを取得して、時間変動する信号のサンプルを送信する。
【００２３】
Ｌ3は、変更８０２．１１ａロング・トレーニング・シンボル・シーケンスである。ここで、標準の８０２．１１ａシーケンスＬ1（図２に示す）のいくつかのサブキャリアは反転され、Ｌ1においてゼロであるいくつかのサブキャリアはＬ3においてはゼロでない。後者は、チャネル推定に対していくつかの利点を有するが、８０２．１１ａパケットを拡張モードパケットと区別する目的においては必要ない。
【００２４】
低い相互相関
第２の基準は、新しいトレーニング・シーケンスが従来のＩＥＥＥ８０２．１１ａトレーニング・シーケンスと低い相互相関を有することである。これを達成する１つの方法は、４つのサブキャリアのグループを１グループおきに反転することであり、これはシーケンスＬ2に適用され、Ｌ1及びＬ2の双方とほぼ直交する新しいシーケンスＬ3を取得する。更に、Ｌ3は、Ｌ2及びＬ3の偶数要素と奇数要素との間に低い相互相関が存在するように構成される。これらシーケンスＬ2及びＬ3は図４に示される。低い相互相関は、式１及び式２により示される（尚、式１において、ここでは合計が正規化されないため、高い相互相関は−３２又は３２に近い右辺の値を有するだろう）。
【００２５】
【数１】
2008500783.tif 000003
【００２６】
【数２】
2008500783.tif 000004
【００２７】
モード検出
Ｌ2及びＬ3の偶数要素と奇数要素との間の低い相互相関は、受信したパケットの奇数サブキャリア及び偶数サブキャリアを含むＬ2及びＬ3の相関を調査することにより拡張モードの検出を可能にするため、第３の基準をサポートする。
【００２８】
送信機が従来の８０２．１１ａパケットを送信したか又は拡張モードパケットを送信したかを受信機が受信信号から検出するために、種々の方法が利用可能である。送信されたパケットの種類を検出する１つの方法について次に説明する。
【００２９】
この方法において、各受信アンテナに対する６４個のサンプルのうち２つの同一の繰り返しとして通常サンプル化される２つの繰り返しロング・トレーニング・シンボルであるべきものを識別するのに十分な信号が受信される。６４個のサンプルのうち２つの同一の繰り返しの合計のＦＦＴ（高速フーリエ変換）が取得され、出力シーケンスｓi（ｋ）を生成する。ｓi（ｋ）は、受信アンテナ毎に６４個の複素値から成り、チャネル振幅及び位相、並びに実際に使用されたロング・トレーニング・シンボル・シーケンス（例えば、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3又はＬ4等のシーケンス）により発生する移相を含む。
【００３０】
式３ａ及び式３ｂにより示されるように、受信機は、ｓi（ｋ）と各受信アンテナｉに対するシーケンスＬ2及びＬ3とを乗算することにより、出力シーケンスｓi（ｋ）から他の２つのシーケンスｒs（ｋ）及びｒm（ｋ）を生成する。
【００３１】
【数３ａ】
2008500783.tif 000005
【００３２】
【数３ｂ】
2008500783.tif 000006
【００３３】
次に、受信機は、式４ａ及び式４ｂにより示されるように、差分検出動作を使用してｒs（ｋ）及びｒm（ｋ）から２つの行列ｍm及びｍsを計算する。
【００３４】
【数４ａ】
2008500783.tif 000007
【００３５】
【数４ｂ】
2008500783.tif 000008
【００３６】
ｍm＞ｃ*ｍsである場合、受信機は、受信信号が従来の８０２．１１ａパケットを表すと仮定し、ｍm＞ｃ*ｍsでない場合、受信機は、パケットが拡張モードパケットであると仮定する。定数ｃは１であるのが好ましいが、異なってもよい。
【００３７】
ＳＩＳＯ／ＭＩＭＯ複数チャネル
本明細書で説明されるいくつかの変更プリアンブル構成により、ＳＩＳＯマルチチャネルパケット／装置とＭＩＭＯマルチチャネルパケット／装置との間において相互動作性及び共存がもたらされ、更にマルチチャネルパケット／装置とレガシーのパケット／装置とが共存できる。
【００３８】
図５は、帯域外パイロットがＭＩＭＯ信号を送信するのに使用される２０ＭＨｚチャネルに対して減衰される例を示す。プリアンブル構成は、ロング・トレーニング・シンボル・シーケンスが考慮される帯域外サブキャリアを使用してもよいこと以外は、従来の８０２．１１ａプリアンブルと同一である。帯域外サブキャリアの一部又は全ては、データ速度を向上するためにデータシンボルにおいて使用されてもよい。
【００３９】
図５の場合、異なるチャネルが異なる装置により使用されてもよいが、同一の装置がいくつかのチャネルで同時に送信を行なうことも可能である。例えば、１つの装置はチャネル１及びチャネル４で同時に送信してもよく、チャネル２及びチャネル３は他の装置により使用される。
【００４０】
２つの隣接するチャネルが１つの装置により同時に使用される場合、４０ＭＨｚ帯域の中央で「帯域外サブキャリア」を減衰させる必要はない。その一例が図６に示される。２つの２０ＭＨｚチャネルの間にある帯域外サブキャリアは、減衰される必要がない。図４において、シーケンスＬ4は、４０ＭＨｚプリアンブルに対するロング・トレーニング・シンボル・シーケンスであり、４０ＭＨｚチャネルロング・トレーニング・シンボルに対する１２８個のサブキャリア値を全て含む。最初の３２個の値は、２０ＭＨｚチャネルの左側部分のサブキャリアに対応する２０ＭＨｚプリアンブルの最後の３２個の値と等しい。Ｌ4と２つの個別の２０ＭＨｚロング・トレーニング・シーケンスとの１つの異なる点は、ＤＣサブキャリアが異なる場所にあるため、２０ＭＨｚチャネルがＤＣサブキャリアを通常有する位置で、４０ＭＨｚシーケンスがゼロでないサブキャリア値を有することができることである。Ｌ4において、それらのサブキャリア番号は３３及び９７である。
【００４１】
非減衰帯域外サブキャリアの場合、プリアンブルの間の信号動作と拡張モードとの少なくともいずれか等のパケットの設定中に信号情報がそれらのサブキャリアで搬送され、且つ追加のデータがそれらサブキャリアで搬送されて、データ速度が向上する。
【００４２】
図７は、４つの２０ＭＨｚチャネルの場合を示す。
【００４３】
変更プリアンブルの一例は、図８に示すように変更された図１に示されるプリアンブルである。帯域外サブキャリアに対するロング・トレーニング・シンボル値は、図１の場合と同様である。対応する送信アンテナのロング・トレーニング・シンボル又は空間ストリームと同様の効果（例えば、時間領域循環シフト又は周波数領域スクランブル・パターン）によりオーバレイされた各２０ＭＨｚチャネルにおける同一のサブキャリア値を含む信号フィールドの複写がロング・トレーニング・シンボルに後続する。これは、１つの２０ＭＨｚチャネル上のみで動作する受信機が少なくとも信号フィールドを含むパケットの第１の部分を正常に復号化でき、また、信号フィールドを復号化することによりパケットの長さ及び遅延させる時間に関する情報が受信機に提供されるため、パケットの残りの部分を遅延させることができることを保証する。同一の技術は、任意の数のチャネルに拡張される。
【００４４】
図８は、２つの送信機ＭＩＭＯパケットに対するプリアンブルを示す。その構成は、８０２．１１ａに対する構成と同様であるが、以下のようないくつかの異なる点がある。ａ）ｌ０、ｌ１、ｄ０、ｄ１は、帯域外サブキャリアを含んでもよい。ｂ）ｓ１、ｌ１、ｄ１は、ｓ０、ｌ０、ｄ０に対して循環シフトされる。ｃ）ｌ０及びｌ１は、８０２．１１ａロング・トレーニング・シンボル・シーケンスの同一のサブキャリア・シーケンスと低い相互相関を有するサブキャリア・シーケンスを含むことができる。
【００４５】
相互動作性
異なる拡張モード間の相互動作性は、各２０ＭＨｚチャネルにおいて同一のプリアンブル及び信号フィールドを送信することにより保証される。図１に示されるように、プリアンブル時間構成はＩＥＥＥ８０２．１１ａと同一である。２０ＭＨｚＭＩＭＯ送信機の場合、ロング・トレーニング・シンボルＬは、ＭＩＭＯチャネル推定を容易にするために変更され、帯域外パイロットを含むことができる。複数のチャネルを使用する拡張送信機の一例において、送信機は、帯域外パイロットがマルチチャネルの隣接するチャネル間ではなくマルチチャネルのエッジにおいてのみ減衰される必要がある送信機により使用される各２０ＭＨｚチャネルにおいてプリアンブル及び信号フィールドの同一のコピーを送信する。信号フィールドのサブキャリアは、異なる２０ＭＨｚチャネルに対して異なるデータビットを含んでもよく、送信機のマルチバンド・モードと、ＭＩＭＯモードと、チャネル数と、データ速度と、符号化速度との少なくともいずれか等の情報を信号で送信する。
【００４６】
任意の２０ＭＨｚチャネルにおいて同一のプリアンブル及び信号フィールドを送信することにより、少なくとも１つの２０ＭＨｚチャネルのみを復調する拡張装置が信号フィールドを復号化できることが保証される。単一チャネル拡張装置は、信号フィールドの情報から、パケットの時間分適切に遅延できるか、あるいは情報が信号フィールドに符号化される場合にはパケットに対して使用される拡張モードを見つけることができる。例えば、受信機は、パケットが４つの隣接するチャネルを介して送信されることを信号フィールドから検出でき、その後、拡張受信機は４チャネル受信モードに切り換えることを決定できる。
【００４７】
尚、図５〜図７に示される帯域外サブキャリアが減衰されるか否かは、単一チャネル２０ＭＨｚ受信機にとって通常重要ではない。例えば、単一チャネル受信機が図７に示される４つの送信チャネルのうちチャネル２を復調する場合、単一チャネル受信機の受信フィルタは、帯域外サブキャリアを部分的に減衰し、隣接するチャネル１及びチャネル３がチャネル２の所望の信号に対する干渉の原因とならないポイントにそれら隣接するチャネルを抑制する。
【００４８】
共存
拡張装置とレガシーのＩＥＥＥ８０２．１１ａ及びＩＥＥＥ８０２．１１ｇ装置とが共存できる１つの方法は、各２０ＭＨｚチャネルにおいてＩＥＥＥ８０２．１１ａと同様のプリアンブル構成を維持することである。ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、エネルギー検出に基づく遅延挙動を特定し、あるレベルの共存を提供する。しかし、レガシーの装置が全ての拡張モードパケットに対して−８２ｄＢｍの受信電力レベル又は他の適切なレベルに適切に従うことを保証するために、受信機は、パケットの長さ情報を含む信号フィールドを正常に復号化できる必要がある。
【００４９】
これを行なういくつかの方法が、Bangerter, B.等の「High-Throughput Wireless LAN Air Interface」Intel Technology Journal、Vol. 7、Issue 3（２００３年８月）（以下、「Bangerter」と呼ぶ）及びBoer, J.等の「Backward Compatibility」IEEE802.11提供、Document Number 802.11-03/714r0（２００３年９月）（以下、「Boer」と呼ぶ）により説明される。
【００５０】
Bangerterは、２０ＭＨｚチャネルのレガシーの８０２．１１ａ装置が複数チャネルの装置に従うように、周波数に広げられた複数の８０２．１１ａプリアンブルを使用することについて説明するが、本明細書において説明されるように、帯域外パイロット又はＭＩＭＯプリアンブルを使用することにより追加の利点が得られる。
【００５１】
Boerは、ある制限された利点を有するいくつかの可能なＭＩＭＯプリアンブルについて説明する。Boerで説明される１つの方法において、各ＭＩＭＯ送信機は８０２．１１ａプリアンブルを送信するが、他の送信機は何も送信しない。これにより区別することは容易になるが、トレーニングは相当長く、そのためスループットは減少される。Boerで説明される別の方法において、各ＭＩＭＯ送信機は、８０２．１１ａサブキャリアの一部を送信する。例えば２つの送信機の場合、一方の送信機は全ての奇数サブキャリアを送信し、他方の送信機は全ての偶数サブキャリアを送信する。しかし、トレーニング・シンボルに基づくモード検出は、その技術では実現不可能な場合がある。
【００５２】
ＭＩＭＯパケットの共存を可能にする新しい方法又は共存を助成する新しい方法は、ガード・タイム拡張機能を適用する前に、ロング・トレーニング・シンボル及び信号フィールドＩＦＦＴ出力に循環遅延シフトを適用することである。例えばＬ(ｋ)及びＤ(ｋ)は、それぞれ、ロング・トレーニング・シンボル及び信号フィールドシンボルに対する６４個のサブキャリア値であると仮定される。従来の８０２．１１ａ信号送信機の送信の場合、ロング・トレーニング・シンボルに対する時間サンプルは、ｌ(ｉ)を取得するためにＬ(ｋ)の６４ポイントＩＦＦＴを取得し、ｌ(ｉ)のサンプルを送信することにより得られる。従って、ロング・トレーニング・シンボル及びガード・タイムは、ガード・タイムを使用して[ｌ(３２:６３)ｌ(０:６３)ｌ(０:６３)]で構成される。すなわち、ＩＦＦＴ出力が２回繰り返され、最後の３２個のサンプルが最初に付加され、ロング・トレーニング・ガード・インターバルを形成する。従来のタイミングと同様に、ロング・トレーニング・ガード・インターバル（３２個のサンプル）は、８０２．１１ａデータシンボルに対するガード・インターバル（１６個のサンプル）の２倍の長さである。信号フィールドは、[ｄ(４８:６３)ｄ(０:６３)]により形成される。ここで、ｄ(０:６３)は、Ｄ(ｋ)のＩＦＦＴの６４個のサンプルである。
【００５３】
２つの送信機ＭＩＭＯ装置の場合、第１の送信機は、８０２．１１ａと同様のロング・トレーニング・シンボル及び信号フィールドを送信する。第２の送信機は、ＩＦＦＴ出力ｌ(０:６３)の代わりに循環シフトされたサンプルｌｓ＝[ｌ(３２:６３)ｌ(０:３１)]を使用して、ロング・トレーニング・シンボル・サンプル[ｌｓ(３２:６３)ｌｓ(０:６３)ｌｓ(０:６３)]を構成するように循環シフトを適用する。信号フィールドに対しては、送信機は、シフトされたサンプルｄｓ=[ｄ(３２:６３)ｄ(０:３１)]を使用して、信号フィールドを[ｄｓ(４８:６３)ｄｓ(０:６３)]で構成する。
【００５４】
レガシーの８０２．１１ａパケットにおいて、図１に示されるように、ロング・トレーニング・シンボルＬのうち１つの３．２μｓの繰り返しは、Ｌ(ｋ)のＩＦＦＴとして時間領域に表される。ここで、Ｌ(ｋ)は６４個のサブキャリア値を含み、そのうち５２個の値がゼロではない。時間サンプルｌ(ｉ)は、式５で示されるように与えられる。ここで、Ｌ(ｋ)はサブキャリアの値である。
【００５５】
【数５】
2008500783.tif 000009
【００５６】
本明細書において説明される拡張モードにおいて、いくつかの可能な変更を説明する。第１に、Ｌ(ｋ)は、５３個以上のゼロでないサブキャリアを含むことができる。第２に、ＭＩＭＯ送信の場合、Ｌ(ｉ)は、各送信機に対して異なる可能性のある循環シフトを有することができる。シフトされた信号ｌk(ｉ)は、ｌk(ｉ)＝ｌ([ｉ＋６４−ｄk]％６４)としてｌ(ｉ)から得られる。ここで、「％」はモジュロ演算子を示し、ｄkは２０ＭＨｚサンプルの送信機ｋの循環遅延である。この式は２０ＭＨｚサンプリング速度を仮定するため、３．２μｓインターバルの中に６４個のサンプルが存在する。循環シフトを生成する別の方法は、式６の例で示されるように、ＩＦＦＴを計算する前にＬ(ｋ)の全てのサブキャリア値に位相ランプ回転を適用することである。
【００５７】
【数６】
2008500783.tif 000010
【００５８】
ＭＩＭＯ送信機は、２つ以上の送信アンテナ（アンテナアレイの場合もある）を有することができる。２つの送信アンテナ及び２つの異なる送信データストリームを含むＭＩＭＯシステムの場合、循環遅延値ｄkの好ましい値は、それぞれ０個及び３２個のサンプルである。これは、２つの送信機間の１．６μｓの循環遅延に対応する。３つの送信機の場合、ｄkは、それぞれ０個、２２個及び４３個のサンプルである。４つの送信機の場合、ｄkは、それぞれ０個、１６個、３２個及び４８個のサンプルである。
【００５９】
図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、本発明の一実施形態に従って、２つ、３つ及び４つの送信アンテナを有する各システムを介する送信のために構成された変更プリアンブル（トレーニング・シーケンスとも呼ばれる）を示す。図９Ａの変更プリアンブル９００は、２つのプリアンブル部、すなわち２つの送信アンテナを含むシステムの第１のアンテナから送信されるプリアンブル９１０1及び第２のアンテナから送信されるプリアンブル部９１０2を含む。以下において、プリアンブル部は、プリアンブルとも呼ばれる。プリアンブル９１０2のショートシンボルは、プリアンブル９１０1のショートシンボルに対して４００ｎｓの循環シフトを有する。プリアンブル９１０2の拡張ロングトレーニング（ＥＬＴ）シーケンスは、プリアンブル９１０1のＥＬＴシーケンスに対して１６００ｎｓの循環シフトを有する。同様に、プリアンブル９１０2の信号フィールドは、プリアンブル９１０1の信号フィールドに対して１６００ｎｓの循環シフトを有する。プリアンブル部毎に他の循環シフトが使用されてもよい。
【００６０】
上述のように、ショート・トレーニング・シーケンス、ガード・インターバル、ロング・トレーニング・シーケンス及び信号フィールドを送信するための合計時間は２０μｓである。プリアンブル９１０1は、ショート・トレーニング・シーケンス（short training sequence）９２０1、ガード・インターバルＧＩ９２５1、ＥＬＴシーケンス９３０1及び信号フィールドＳＩＧ９３５1を含む。同様に、プリアンブル９１０2は、ショート・トレーニング・シーケンス９２０2、ガード・インターバルＧＩ９２５2、ＥＬＴシーケンス９３０2及び信号フィールドＳＩＧ９３５2を含む。ＧＩ９２５1及び９２５2は、それぞれＥＬＴ９３０1及び９３０2の最後の３２個のサンプルを得る（２０ＭＨｚサンプリング速度で）ことにより取得される。
【００６１】
図９Ｂを参照すると、プリアンブル９１０1は３つの送信アンテナを有する通信システムの第１のアンテナから送信され、プリアンブル９１０2は第２のアンテナから送信され、プリアンブル９１０3は第３のアンテナから送信される。プリアンブル９１０2のショートシーケンスは、プリアンブル９１０1のショートシーケンスに対して２００ｎｓの循環シフトを有する。プリアンブル９１０2のＥＬＴシーケンスは、プリアンブル９１０1のＥＬＴシーケンスに対して１０５０ｎｓの循環シフトを有する。同様に、プリアンブル９１０2の信号フィールドは、プリアンブル９１０1の信号フィールドに対して１０５０ｎｓの循環シフトを有する。プリアンブル９１０3のショートシーケンスは、プリアンブル９１０1のショートシーケンスに対して４００ｎｓの循環シフトを有する。プリアンブル９１０3のＥＬＴシーケンスは、プリアンブル９１０1のＥＬＴシーケンスに対して２１００ｎｓの循環シフトを有する。同様に、プリアンブル９１０3の信号フィールドは、プリアンブル９１０1の信号フィールドに対して２１００ｎｓの循環シフトを有する。プリアンブル部毎に他の循環シフトが使用されてもよい。
【００６２】
上記プリアンブルの各々におけるショート・トレーニング・シーケンスは、８０２．１１ａ規格により規定されるレガシーのショート・トレーニング・シーケンスと同一でも同一でなくてもよい。同様に、ＥＬＴシーケンスは、レガシーのロング・トレーニング・シーケンスと同一でもよく、あるいは上記ＥＬＴシーケンスのうちの任意の１つのＥＬＴシーケンスでもよい。上述のように、ＥＬＴシーケンスの時間は、循環シフトが得られる送信アンテナの数で除算される。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａプリアンブルに関して、ガード・インターバルを除くロング・トレーニング・シーケンスの時間は３．２μｓである。本発明は、Ｎs個の空間ストリームがＮt個の送信アンテナに直接マップされない更に一般的な空間時間周波数マッピングに容易に適用可能であると理解されるが、以下においては、Ｎs個の空間ストリームがＮt個の送信アンテナに直接マップされる、すなわちＮs＝Ｎtと仮定される。更に、第１の送信アンテナの循環シフトが０であると仮定されるが、０以外の値も可能である。
【００６３】
先に示すように、２つの送信アンテナが存在する場合、すなわちＮt＝２の場合、第２の送信アンテナの循環シフトは、３.２/２＝１.６μｓであってもよい。３つの送信アンテナが存在する場合、すなわちＮt＝３の場合、第２の送信アンテナ及び第３の送信アンテナの循環シフトは、それぞれ１．０５μｓ及び２．１μｓであってもよい。Ｎt＝４の場合、図９Ｃに示すように、第２の送信アンテナ、第３の送信アンテナ及び第４の送信アンテナの循環シフトは、それぞれ３.２/４＝０.８μｓ、２*３.２/４＝１.６μｓ及び３*３.２/４＝２.４μｓであってもよい。
【００６４】
送信アンテナ毎のロング・トレーニング・シーケンスは、２つの連続するロング・トレーニング・シンボルを含むＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のロング・トレーニング・シーケンス（図１）と同一であってもよい。各送信アンテナに関連付けられ、１．６μｓの循環拡張の後ろに付加される、対応する循環シフトは、送信アンテナに対する循環シフトされたＥＬＴシンボルを形成する。
【００６５】
事前に送信アンテナ数を知ることなく信号フィールドを復号化できるようにするために、信号フィールドＳＩＧ Ｎは、送信アンテナのＥＬＴシンボルの後ろに付加される循環シフトと同一のシフトを有すること以外は各送信アンテナに対して同様に維持される。従って、ＳＩＧ Ｎは、ＳＩＭＯ（Single-Input Multiple-Output：１入力多出力）トレーニングを使用して復号化されてもよい。換言すると、ＳＩＧ Ｎの復号化に対するトレーニングは、ＥＬＴシーケンスが単一送信アンテナから送信されるという仮定の下で実行される。
【００６６】
図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃにおいて開示される好適なプリアンブルは、多くの利点を提供する。第１に、プリアンブルの２０μｓという時間は、特に３つ又は４つの送信アンテナを含むシステムにとっては比較的短いため、オーバヘッドが少ない。第２に、選択された循環シフトは、受信機により認識される電力がチャネルの構造的な組合せ又は破壊的な組合せにより影響を受けないことを保証する。従って、自動利得制御は、プリアンブル全体にわたり効果的に実行されてもよい。第３に、インパルス応答が時間軸で分離されるため、空間ストリーム数はプリアンブルにより識別されてもよく、それにより、受信機はＭＩＭＯの空間チャネル数を識別できる。第４に、信号フィールドは、空間ストリーム数に関わらず同一の場所で発生する。第５に、信号フィールドは、全ての空間チャネルの合計を推定し（１つの送信機のみから送信されたかのように）、その合計を使用して信号フィールドのデータを復号化することによって、復号化されてもよい。従って、信号フィールドは、ＭＩＭＯパケット（任意の数のストリーム）であってもＳＩＳＯパケットであっても任意の種類のパケットに対して同一の方法で復号化されてもよい。
【００６７】
図１０は、本発明の一実施形態に従って、４つの送信アンテナに適応された変更プリアンブル９５０を示す。変更プリアンブル９５０は、第１の送信アンテナ、第２の送信アンテナ、第３の送信アンテナ及び第４の送信アンテナ（不図示）からそれぞれ送信される４つのプリアンブル９５０1、９５０2、９５０3及び９５０4を含む。プリアンブル９５０1、９５０2、９５０3及び９５０4の各々は、ショート・トレーニング・シーケンスと、ガード・インターバルと、２つ以上の連続するシンボルを含む第１のＥＬＴシーケンスと、第２のガード・インターバルと、第２のＥＬＴシーケンスと、信号フィールドとを含む。３つの送信アンテナを含むシステムの場合には、プリアンブル９５０はプリアンブル９５０1、９５０2、９５０3を含み、２つの送信アンテナを含むシステムの場合には、プリアンブル９５０はプリアンブル９５０1、９５０2を含むことが理解される。各ＥＬＴシーケンスは、２つ以上の連続するシンボル（総称して、シンボルと呼ばれる）を含む。
【００６８】
図１０に示されるように、９５０4、９５０3及び９５０2のショート・トレーニング・シーケンス（本明細書において、ショート・トレーニング・シーケンス・フィールドとも呼ばれる）は、ショート・トレーニング・シーケンス・フィールド９５０1に対して６００ｎｓ、４００ｎｓ及び２００ｎｓの循環シフトをそれぞれ有する。９５０2の第１のＥＬＴシーケンス・フィールドは、９５０1の第１のＥＬＴシーケンス・フィールドに対して１６００ｎｓの循環シフトを有する。９５０3の第１のＥＬＴシーケンス・フィールドは、９５０1の第１のＥＬＴシーケンス・フィールドに対して５０ｎｓの循環シフトを有する。９５０4の第１のＥＬＴシーケンス・フィールドは、９５０1の第１のＥＬＴシーケンス・フィールドに対して１６５０ｎｓの循環シフトを有する。９５０2の第２のＥＬＴシーケンス・フィールドは、９５０1の第２のＥＬＴシーケンス・フィールドに対して１６００ｎｓの循環シフトを有する。９５０3の第２のＥＬＴシーケンス・フィールドは、９５０1の第２のＥＬＴシーケンス・フィールドに対して５０ｎｓの循環シフトを有する。９５０4の第２のＥＬＴシーケンス・フィールドは、９５０1の第１のＥＬＴシーケンス・フィールドに対して１６５０ｎｓの循環シフトを有する。９５０2の信号フィールドは、９５０1の信号フィールドに対して１６００ｎｓの循環シフトを有する。９５０3の信号フィールドは、９５０1の信号フィールドに対して５０ｎｓの循環シフトを有する。９５０4の信号フィールドは、９５０1のＥＬＴシーケンスの信号フィールドに対して１６５０ｎｓの循環シフトを有する。以下において、ＥＬＴシーケンス・フィールドは、ＥＬＴシーケンスとも呼ばれる。
【００６９】
プリアンブル９５０は、より多くのＥＬＴシーケンスを追加することにより循環シフトされた信号を拡散し、６．４μｓの長さであるＥＬＴシーケンスのうち任意の１つのＥＬＴシーケンスによるアンテナ数の検出を可能にする。第２のＥＬＴシーケンスが各送信アンテナの第１のＥＬＴシーケンスに依存しないことを保証するために、ウォルシュ符号技術が使用されてもよい（９５０3及び９５０4の対応するＥＬＴシーケンスシンボルに付加されたマイナス記号により示される）。循環シフトを介する周波数の直交性は、ＴＸ１をＴＸ２から分離するため及びＴＸ３をＴＸ４から分離するために使用され、時間の直交性は、ＴＸ１及びＴＸ２をＴＸ３及びＴＸ４から分離するために使用される。従って、変更プリアンブルに従って、各アンテナから送信される第２のＥＬＴシーケンスの検出は、送信システムが（i）１つ又は２つの送信アンテナを含むか（ii）３つ又は４つの送信アンテナを含むかを区別するために使用される。第２のＥＬＴシーケンスは、例えば２つの期間について加算と減算との少なくともいずれかを行い、且つ第２のＥＬＴシーケンスの２つのシンボル間の相互相関が高いか低いかを判定することにより検出されてもよい。相互相関が高い場合、第２のＥＬＴシーケンスは存在するとして検出される。
【００７０】
上述のように、各送信アンテナに対して２つのＥＬＴシーケンスを有する変更プリアンブルは、他の多くの利点を提供する。第１に、送信ストリーム毎の電力低下が比較的小さい。第２に、信号フィールドが各送信ストリームに対するトレーニング・シーケンスの最後に現れるため、チャネル推定による処理遅延は最小限にされ、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）オプションに更に適切となる。また、チャネル推定に対する最小二乗推定（ＭＳＥ）は、２つ又は４つの送信アンテナを含むシステムに対して同一である。
【００７１】
図１１は、本発明の別の実施形態に従って、２つの送信アンテナ（不図示）を有するシステムを介する送信のために構成された変更プリアンブル９６０を示す。プリアンブル９６０のプリアンブル部９６０1は、第１の送信アンテナからの送信のために構成され、プリアンブル９６０のプリアンブル部９６０2は、第２の送信アンテナからの送信のために構成される。プリアンブル部９６０1は、ショート・トレーニング・シーケンス（シンボル）、ガード・インターバル、ロング・トレーニング・シーケンスの奇数トーン及び信号フィールドを含むように示される。プリアンブル部９６０2は、ショート・トレーニング・シーケンス、ガード・インターバル、ロング・トレーニング・シーケンスの変更偶数トーン及び信号フィールドを含むように示される。プリアンブル部９６０1及び９６０2の各々は、８０２．１１ａプリアンブルから取得されても取得されなくてもよい。プリアンブル部９６０1の信号フィールドは、例えば８０２．１１ａの信号フィールドの奇数トーンを含むように示される。プリアンブル部９６０2の信号フィールドは、例えば８０２．１１ａプリアンブルの信号フィールドの変更偶数トーンを含むように示される。プリアンブル部９６０2のショート・トレーニング・シーケンスは、プリアンブル部９６０1のショート・トレーニング・シーケンスに対して４００ｎｓの循環シフトを有するが、他の循環シフトが使用されてもよい。
【００７２】
０がＤＣサブキャリアであると仮定され且つＮcがサブキャリア数である場合にトーンインデックスが０,１,２,...,Ｎc−１であるという仮定の下、プリアンブル９６０1の奇数トレーニング・シンボルは、ロング・トレーニング・シンボルのトーンとパターン｛０,１,０,１,０,１,０...｝とを乗算することにより形成される。プリアンブル部９６０2の変更偶数トレーニング・シンボル及び信号フィールドは、対応するロング・トレーニング・シンボルの偶数トーン及び信号フィールドとパターン｛１,−１,１,−１,１,−１...｝とを乗算することにより、すなわち元の未変更のトーンとパターン｛１,０,−１,０,１,０,−１,０...｝とを乗算することにより形成される。プリアンブル部９６０1及び９６０2のトーンは直交する。更に、変更偶数トーンを生成するのに使用されるパターン｛１,−１,１,−１,１,−１...｝により、送信機は、図１１に示される送信されたプリアンブルがレガシーのプリアンブルでないことを検出できる。
【００７３】
図１２は、本発明の別の実施形態に従って、４つの送信アンテナ（不図示）を有するシステムを介する送信のために構成された変更プリアンブル９７０を示す。プリアンブル９７０は、プリアンブル部９７０1、９７０2、９７０3及び９７０4を含み、各プリアンブル部は、２つのガード・インターバル及び２つの拡張ロング・トレーニング・シーケンスを含む。プリアンブル部９７０2、９７０3及び９７０4のショート・トレーニング・シーケンスは、プリアンブル部９７０1のショート・トレーニング・シーケンスに対して２００ｎｓ、４００ｎｓ及び６００ｎｓの循環シフトをそれぞれ有する。プリアンブル部９７０1のガード・インターバルは、プリアンブル部９７０1のロング・トレーニング・シーケンス又はＥＬＴシーケンスの奇数トーンの時間領域表現の最後の部分を取得することにより生成される。同様に、プリアンブル部９７０2のガード・インターバルは、プリアンブル部９７０2のロング・トレーニング・シーケンス又はＥＬＴシーケンスの時間領域表現の最後の部分を得ることにより取得される。
【００７４】
プリアンブル９７０1の第１のＥＬＴシーケンス及び第２のＥＬＴシーケンスの各々は奇数トーンのみを含み、プリアンブル９７０2の第１のＥＬＴシーケンス及び第２のＥＬＴシーケンスの各々は、変更偶数トーンのみ、すなわちパターン｛１,−１,１,−１,１,−１...｝により変更された偶数トーンのみを含む。プリアンブル９７０3の第１のＥＬＴシーケンス及び第２のＥＬＴシーケンスは、プリアンブル９７０2の対応するＥＬＴシーケンスに対して５０ｎｓ循環シフトされる奇数トーンのみを含む。プリアンブル９７０4の第１のＥＬＴシーケンス及び第２のＥＬＴシーケンスは、プリアンブル９７０3の対応するＥＬＴシーケンスに対して５０ｎｓ循環シフトされる変更偶数トーンのみを含む。更に、ウォルシュ符号が使用され、プリアンブル９７０1及び９７０2の第１のＥＬＴシーケンス及び第２のＥＬＴシーケンス、並びにプリアンブル９７０3及び９７０4の第１のＥＬＴシーケンスが１と乗算され、プリアンブル９７０3及び９７０4の第２のＥＬＴシーケンスは−１と乗算される。これにより、一方ではＴＸ１とＴＸ２との分離が可能となり、他方ではＴＸ３とＴＸ４との分離が可能となる。循環シフトは、ＴＸ１及びＴＸ２、並びにＴＸ３及びＴＸ４からのチャネルトレーニングをそれぞれ助成するために使用される。
【００７５】
プリアンブル９７０1の信号フィールドは奇数トーンのみを含み、プリアンブル９７０2の信号フィールドは変更偶数トーンのみを含む。プリアンブル９７０3の信号フィールドは、奇数トーンのみを含み、プリアンブル９７０2の信号フィールドに対して５０ｎｓの循環シフトを有する。プリアンブル９７０4の信号フィールドは、変更偶数トーンのみを含み、プリアンブル９７０3の信号フィールドに対して５０ｎｓの循環シフトを有する。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態によると、混在モードプリアンブルは、レガシーのプリアンブル及び変更プリアンブルを含む。図１３は、本発明の一実施形態に従って、２つの送信アンテナを有するシステムからの送信のために構成された好適な混在モードプリアンブル１０００を示す。好適な混在モードプリアンブル１０００は、上述のように、例えばレガシーの信号フィールドの予約ビットを設定することにより拡張トレーニング部が最後に付加されることを指示するように変更されてもよいレガシーの８０２．１１ａ／ｇプリアンブル部１０５０と変更プリアンブル部１０６０とを含む。混在モードプリアンブル１０００は、第１のアンテナから送信されるプリアンブル１０００1及び第２のアンテナから送信されるプリアンブル１０００2を含む。ショート・トレーニング・シーケンス１００５1、ガード・インターバル１０１０1、ロング・トレーニング・シーケンス１０１５1及び信号フィールド１０２０1を組み合わせて、第１の送信アンテナから送信されるプリアンブル１０００1のレガシーの８０２．１１ａ／ｇプリアンブル部を形成する。ガード・インターバル１０２５1、ＥＬＴシーケンス１０３０1及び信号フィールド１０３５1は、１０００1の変更（拡張）プリアンブル部を形成する。同様に、ショート・トレーニング・シーケンス１００５2、ガード・インターバル１０１０2、ロング・トレーニング・シーケンス１０１５2及び信号フィールド１０２０2を組み合わせて、第１の送信アンテナから送信されるプリアンブル１０００2のレガシーの８０２．１１ａ／ｇプリアンブル部を形成する。ガード・インターバル１０２５2、ＥＬＴシーケンス１０３０2及び信号フィールド１０３５2は、第２のアンテナから送信されるプリアンブル１０００2の拡張プリアンブル部を形成する。
【００７７】
プリアンブル１０００2の８０２．１１ａ／ｇプリアンブル部の種々のフィールドは、プリアンブル１０００1の８０２．１１ａ／ｇプリアンブル部の種々のフィールドに対して循環シフトされる。同様に、プリアンブル１０００2の拡張プリアンブル部の種々のフィールドは、プリアンブル１０００1の拡張プリアンブル部の種々のフィールドに対して循環シフトされる。例えば、図１３に示す好適な実施形態において、第２の送信アンテナのショート・トレーニング・シーケンス１００５2は、第１の送信アンテナのショート・トレーニング・シーケンス１００５1に対して４００ｎｓの循環シフトを有する。同様に、第２の送信アンテナのロング・トレーニング・シーケンス１０１５2は、第１の送信アンテナのロング・トレーニング・シーケンス１０１５1に対して５０ｎｓの循環シフトを有する。第２の送信アンテナの信号フィールド１０２０2は、第１の送信アンテナの信号フィールド１０２０1に対して５０ｎｓの循環シフトを有する。第２の送信アンテナのＥＬＴシーケンス１０３０2は、第１の送信アンテナのＥＬＴシーケンス１０３０1に対して１６００ｎｓの循環シフトを有する。第２の送信アンテナの信号フィールド１０３５2は、第１の送信アンテナの信号フィールド１０３５1に対して１６００ｎｓの循環シフトを有する。
【００７８】
プリアンブル１０００の拡張プリアンブル部、すなわち第１の送信アンテナの図中符号１０２０1、１０２５1、１０３０1、１０３５1、並びに第２の送信アンテナの１０２０2、１０２５2、１０３０2、１０３５2により識別される拡張プリアンブル部は、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭシステム等の多くのシステムに対して有効トレーニング・シンボルを提供する。従って、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ装置のような拡張装置及びレガシーの装置がネットワークの一部である場合、拡張装置及びレガシーの装置はプリアンブルを受信及び処理できる。
【００７９】
プリアンブルの１ビット以上を使用することにより（例えば、プリアンブルのレガシー部分の信号フィールドに予約ビットを設定することにより）、あるいは第２のトレーニング・シーケンスがレガシーの信号フィールドに後続することを自動検出することにより、拡張装置はトリガされ、例えばプリアンブルのレガシー部分の受信後にチャネル推定を可能にする。レガシーのプリアンブルに後続して変更プリアンブルを有することの１つの利点は、ＰＨＹレベルで上位互換性であることである。拡張速度で通信するのにＭＡＣの保護機構が必要とされないため、効率は向上する。
【００８０】
図１４は、本発明の別の実施形態に従って、２つの送信アンテナを有するシステムからの送信のために構成された好適な混在モードプリアンブル１１００を示す。好適な混在モードプリアンブル１１００は、レガシーの８０２．１１ａ／ｇプリアンブル部１１１０及び変更プリアンブル部１１２０を含む。レガシーの８０２．１１ａ／ｇプリアンブル部１１１０は、図１３のレガシーの８０２．１１ａ／ｇプリアンブル部１０５０に類似する。第１の送信アンテナからの送信のために構成されたプリアンブル部１１００1のガード・インターバルは、プリアンブル１１００1のロング・トレーニング・シーケンス又はＥＬＴシーケンスの奇数トーンの時間領域表現の最後の部分を取得することにより生成される。同様に、プリアンブル部１１００2のガード・インターバルは、１１００2のロング・トレーニング・シーケンスの時間領域表現の最後の部分を得ることにより取得される。プリアンブル部１１００1のＥＬＴシーケンスは、奇数トーンのみを含む。プリアンブル部１１００2のＥＬＴシーケンスは、元の未変更のトーンとシーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,０,１,０,−１...｝とを乗算することにより生成される変更偶数トーンのみを含む。同様に、プリアンブル部１１００1の信号フィールドは、奇数トーンのみを含む。プリアンブル部１１００2の信号フィールドは、元の未変更のトーンとシーケンス｛１,０,−１,０,１,０,−１,０,１,０,−１...｝とを乗算することにより生成される変更偶数トーンのみを含む。上述の好適な実施形態のうちのいずれかによる混在モードプリアンブルにより、レガシーの装置は、混在モードプリアンブルのレガシー部分を適切に受信した場合に拡張装置に従うことができる。
【００８１】
図１５Ａ（シーケンスＬ２のＤＣトーンがシーケンスの先頭に配置されること以外は図２にシーケンスＬ２としても示される）は、本発明の一実施形態に従って、２０ＭＨｚチャネルに適応されたＥＬＴシーケンス１２００の６４個のトーンを示す。従って、エネルギーは、ＤＣトーン以外の単一のトーン毎に送信される。ＥＬＴシーケンス１２００は、図１５Ｂに示される８０２．１１ａロング・トレーニング・シーケンスに配置されるトーンを含む。ＥＬＴシーケンス１２００は、８０２．１１ａサブキャリア情報の次に、値−１、−１、−１、１、−１をサブキャリア・インデックス２７，．．．，３１で搬送し、値−１、−１、１、１、１、１をサブキャリア・インデックス−３２，．．．−２７で搬送する。ＥＬＴシーケンス１２００の種々のトーンは、ＥＬＴシーケンス１２００のピーク対平均電力が８０２．１１ａロング・トレーニング・シーケンスのピーク対平均電力より１０分の数ｄＢだけ高くなるように選択される。
【００８２】
図１６Ａ（シーケンスＬ４のＤＣトーンがシーケンスの先頭に配置されること以外は図２にシーケンスＬ４としても示される）は、本発明の一実施形態に従って、４０ＭＨｚチャネルに適応されたＥＬＴシーケンス１３００の１２８個のトーンを示す。従って、エネルギーは、ＤＣトーン以外の単一のトーン毎に送信される。ＥＬＴシーケンス１４００は、図１６Ｂに示される８０２．１１ａロング・トレーニング・シーケンスに配置されるトーンを含む。ＥＬＴシーケンス１３００は、８０２．１１ａの２つのコピーの次に、値−１、−１、１、１、１、１をサブキャリア・インデックス−６４，．．．，−５９で、値−１をサブキャリア・インデックス−３２で、値−１、−１、−１、１、−１をサブキャリア・インデックス−５，．．．，−１で、値−１、１、１、１、１をサブキャリア・インデックス１，．．．，５で、値−１をサブキャリア・インデックス３２で、値−１、−１、−１、１、−１をサブキャリア・インデックス５８，．．．，６３で搬送する。
【００８３】
ＥＬＴシーケンス１２００及び１３００の各々の帯域外トーン（パイロット）は送信機フィルタリングにより減衰されるため、それらトーンがトレーニング・シーケンスの電力に与える影響は相対的に小さく、スペクトルマスクに与える影響は相対的に最小である。更に、拡張トーンは、補間誤差が最小限となるように選択される。
【００８４】
図１７の実線グラフ１４００は、図１５Ａに示されるロング・トレーニング・シーケンス１２００に関連付けられ且つパケット全体にわたり平均化された周波数の関数として電力スペクトル密度を示す。点線グラフ１５００は、８０２．１１ａ規格において規定されるようなスペクトルマスクを示す。図１７から分かるように、シーケンス１２００のスペクトルは、８０２．１１ａ規格のスペクトル要求を満たす。
【００８５】
図１８は、本発明の一実施形態に従って、変更信号フィールド１６００を示す。信号フィールド１６００は、８０２．１１ａより高い配置密度を使用する。信号フィールド１６００は、２倍のデータを搬送しつつ、２進位相偏移変調（ＢＰＳＫ）ではなく４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）を使用して信号フィールド４μｓの期間（８０２．１１ａ／ｇと同一）を維持する。信号フィールド１６００は４８ビットを含み、そのうち６ビットはモードを指示するために使用され、１６ビットは長さを指示するために使用され、１６ビットはエラーチェックのためのＣＲＣに使用され、１ビットはフレームの最後のＰＳＤＵを指示するために使用され、３ビットは予約ビットであり、６ビットは、８０２．１１ａ規格において特定されるように、重畳符号器がゼロ状態に戻ることを可能にするためにゼロに設定される。
【００８６】
各送信機信号に対するチャネル推定は、受信機側において、図１９に示すような処理により推定される。図１９に示すように、処理は、信号を受信し且つロング・トレーニング・シーケンスのためにサンプリングすることにより開始する（ステップＳ１）。従来の８０２．１１ａプリアンブルの受信に対して行なわれるように、受信したロング・トレーニング・シーケンスサンプルの６４ポイントＦＦＴ（又は４０ＭＨｚモードに対しては１２８ポイントＦＦＴ等）が行なわれる（ステップＳ２）。次に、各サブキャリアは、周知のパイロット値と乗算され（ステップＳ３）、その結果のＩＦＦＴは、６４ポイント又は１２８ポイント等のインパルス応答推定を得るために取得される（ステップＳ４）。
【００８７】
ＭＩＭＯ送信の場合、例えば２０ＭＨｚ帯域幅における図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃのプリアンブルの場合、６４個のサンプルは、全ての異なる送信機の循環シフトされたインパルス応答を含む。それにより、受信機は、各ＭＩＭＯ送信機に対してインパルス応答を分離できる（ステップＳ５）。２つの送信ストリームを含むＭＩＭＯの場合、これは、最初の３２個のサンプルと最後の３２個のサンプルとを分離することにより行なわれる。４つの送信ストリームの場合、１６個のサンプルのグループが抽出される。
【００８８】
全てのサブキャリアに対するチャネル推定は、各インパルス応答の６４ポイントＦＦＴを得ることにより、送信機毎の抽出されたインパルス応答から取得される（ステップＳ６）。ここで、サンプル値は、６４個の入力値を得るためにゼロ値が最後に付加される。
【００８９】
拡張モードの信号送信
使用されるモードを信号で送信する異なる方法がいくつか存在する。
【００９０】
１）ビーコン：各アクセスポイントは、定期的にビーコンを送信する。アクセスポイントにより使用される全ての２０ＭＨｚチャネルでレガシーの８０２．１１ａ速度を使用してそれらビーコンを送信することにより、任意の装置がそれらビーコンを受信できることが保証される。ビーコンは、同時に使用されるチャネルに関する情報及びサポートされる拡張モードに関する情報を含むことができるため、各拡張装置は、それに従ってモードを調整できる。
【００９１】
２）複数送信機検出：本明細書において説明される循環シフトされたシンボル等の特定のロング・トレーニング・シンボルがＭＩＭＯ送信機に対して使用される場合、あるいは本明細書において説明される他の技術の場合、それら特定のロング・トレーニング・プロパティは、パケットがＭＩＭＯパケットであるかを検出するために使用される。例えば、循環シフトされたロング・トレーニング・シンボルが２つのＭＩＭＯ送信機と共に使用される場合、組み合わされたインパルス応答（上記ステップＳ４から取得される）が３２個のサンプルで分離された２つの別個のインパルス応答を含むかをチェックすることにより、受信機は、パケットがＭＩＭＯパケットであるかを検出できる。
【００９２】
３）信号フィールド：信号フィールドの予約ビットは、ＭＩＭＯを使用することを信号で送信するために使用される。追加のシンボルを送信することにより信号フィールドを拡張することが可能である。これについての例は、Boerにおいて示される。予約ビットが信号フィールドに存在し、その予約ビットは、８０２．１１ａ装置に対して常にゼロであるが、ＭＩＭＯパケットを信号で送信するために１に設定されてもよい。更に、通常の８０２．１１ａシンボルの後に追加の信号フィールドシンボルを送信して、ＭＩＭＯ速度を信号で送信することが可能である。
【００９３】
４）帯域外パイロット：８０２．１１ａに存在しないロング・トレーニング・シンボルの帯域外パイロットは、異なるモードを信号で送信するために使用される。例えば、Ｌ1のサブキャリア２８〜３８はゼロであるが、周知の任意の値に設定されてもよい（Ｌ2、Ｌ3等と同様に）。受信機は、ＭＩＭＯモード及びいくつかのモードから特定のパターンが存在することを検出する１つの方法としてサブキャリアの存在を使用できる。
【００９４】
５）信号フィールドの帯域外サブキャリア：追加のサブキャリアは、異なる拡張モードを信号で送信するために使用される。追加のサブキャリアを使用することにより、いくつかの利点が得られる。ａ）追加のプリアンブルオーバヘッドを必要としない。ｂ）レガシーの８０２．１１ａ装置は帯域外サブキャリアを無視する。
【００９５】
本発明の上記実施形態は、例示であり限定するものではない。他の種々の実施形態及び同等の実施形態が実現可能である。本発明は、実行される符号化、復号化、変調、復調、等化、フィルタリング等の種類により限定されない。本発明は、送信アンテナ又は受信アンテナの数に制限がない。本発明は、データを送信するのに使用される速度により限定されない。本発明は、本開示を配置できる集積回路の種類により限定されない。また、本開示は、本開示を製造するのに使用できるＣＭＯＳ、バイポーラ又はＢＩＣＭＯＳ等の処理技術の任意の特定の種類に限定されない。本開示を考慮すると、他の追加、削除又は変更が明らかとなり、それらは添付の請求の範囲の範囲内に入ることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】従来の８０２．１１ａプリアンブル構成を示す図である。
【図２】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サブキャリアから開始する周波数領域シンボルを示す図である。
【図３】無線ネットワークを介して結合されるいくつかの装置を示す図である。
【図４】拡張装置により使用可能な他のロング・トレーニング・シーケンスを示す図である。
【図５】個別のチャネルに対する帯域外パイロット・トーンの１つの可能な配置を示す図である。
【図６】隣接する帯域間の帯域外信号が減衰しない共通に割り当てられた隣接する個別のチャネルに対する帯域外パイロット・トーンの１つの可能な配置を示す図である。
【図７】隣接する帯域間の帯域外信号が減衰しない単一の装置に割り当てられた４つの隣接する個別のチャネルに対する帯域外パイロット・トーンの配置を示す図である。
【図８】ＭＩＭＯを含む又は含まないマルチチャネル・パケットに対して使用可能な変更プリアンブルを示す図である。
【図９Ａ】、
【図９Ｂ】、
【図９Ｃ】本発明の一実施形態に従って、２つ、３つ及び４つの送信アンテナを有する各々のシステムに対する変更プリアンブルを示す図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に従って、４つの送信アンテナを有するシステムを介する送信のために構成された変更プリアンブルを示す図である。
【図１１】本発明の別の実施形態に従って、２つの送信アンテナを有するシステムを介する送信のために構成された変更プリアンブルを示す図である。
【図１２】本発明の別の実施形態に従って、４つの送信アンテナを有するシステムを介する送信のために構成された変更プリアンブルを示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に従って、２つの送信アンテナを有するシステムを介する送信のために構成された好適な混在モードプリアンブルを示す図である。
【図１４】本発明の別の実施形態に従って、２つの送信アンテナを有するシステムからの送信のために構成された好適な混在モードプリアンブルを示す図である。
【図１５Ａ】本発明の一実施形態に従って、２０ＭＨｚチャネルに適応された拡張ロング・トレーニング・シーケンスの６４個のトーンを示す図である。
【図１５Ｂ】従来技術において周知のように、２０ＭＨｚチャネルに適応された８０２．１１ａロング・トレーニング・シーケンスの下側サブキャリア及び上側サブキャリアを示す図である。
【図１６Ａ】従来技術において周知のように、４０ＭＨｚチャネルに適応された拡張ロング・トレーニング・シーケンスの１２８個のトーンを示す図である。
【図１６Ｂ】従来技術において周知のように、４０ＭＨｚチャネルに適応された８０２．１１ａロング・トレーニング・シーケンスの下側サブキャリア及び上側サブキャリアを示す図である。
【図１７】図１５Ａに示されるロング・トレーニング・シーケンスを含むＰＨＹパケットと関連付けられ且つ８０２．１１ａ規格により規定される８０２．１１ａスペクトルマスク内に配置される好適なスペクトルを示すグラフである。
【図１８】本発明の一実施形態に従って、変更プリアンブルの信号フィールドを示す図である。
【図１９】ＭＩＭＯシステムの各送信機信号に対するチャネル推定を取得するための１つの可能な処理を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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