(57)【要約】  チャンネル上で信号を送信するために低中間周波数送信機によって使用されるサイドバンドは選択可能である。本発明のいくつかの実施形態では、チャンネルのバンド内におけるチャンネルの位置に基づいて、信号を送信するために使用されるサイドバンドが選択される。このような実施形態では、チャンネルがそのバンド内における最も低い周波数のチャンネルである場合には信号を送信するために下側のサイドバンドが選択されることもあり、チャンネルがそのバンド内における最も高い周波数のチャンネルである場合には信号を送信するために上側のサイドバンドが選択されることもある。サイドバンドをこのように選択すると、結果としてイメージ電力がバンド内に落ち込み、アウト・オブ・バンド電力に対する制限に対応する助けとなることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネル上で信号を送信するためのサイドバンドが選択可能である送信機。
【請求項２】
信号を送信するために使用される前記サイドバンドが、チャンネルのバンド内における前記チャンネルの位置に基づいて選択される請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記チャンネルが前記バンド内における最低周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために下側サイドバンドが選択される請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
前記チャンネルが前記バンド内における最高周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために上側サイドバンドが選択される請求項２に記載の送信機。
【請求項５】
前記チャンネルが前記バンド内における前記最低周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために前記下側サイドバンドが選択され、前記チャンネルが前記バンド内における前記最高周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために前記上側サイドバンドが選択される請求項２に記載の送信機。
【請求項６】
前記バンド内における前記チャンネルの位置がルックアップ・テーブルを使用して決定される請求項２に記載の送信機。
【請求項７】
送信された信号が直交周波数分割多重方式を使用して変調される請求項１に記載の送信機。
【請求項８】
前記送信機がＩＥＥＥ  ８０２．１１に準拠する請求項１に記載の送信機。
【請求項９】
前記送信機が無線式である請求項１に記載の送信機。
【請求項１０】
前記送信機が低中間周波数送信機である請求項１に記載の送信機。
【請求項１１】
チャンネルのバンド内におけるチャンネル上で信号を送信するための方法であって、
前記チャンネルの位置を前記バンド内において決定することと、
前記バンド内における前記チャンネルの前記決定された位置に基づいて、下側サイドバンドか上側サイドバンドを選択し、信号を送信するために使用することと、
前記選択されたサイドバンドを使用して前記チャンネル上で信号を送信することと
を備える方法。
【請求項１２】
前記チャンネルが前記バンド内における最低周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために前記下側サイドバンドが選択される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャンネルが前記バンド内における最高周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために前記上側サイドバンドが選択される請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記チャンネルが前記バンド内における前記最低周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために前記下側サイドバンドが選択され、前記チャンネルが前記バンド内における前記最高周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために前記上側サイドバンドが選択される請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記バンド内における前記チャンネルの位置がルックアップ・テーブルを使用して決定される請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記送信された信号が直交周波数分割多重方式を使用して変調される請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記送信機がＩＥＥＥ  ８０２．１１に準拠する請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
メディア・アクセス制御回路が、モデム管理インターフェース書込み命令を出し、前記選択されたサイドバンドのために低中間周波数アップ変換およびチャンネル・フィルタ回路を設定する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
信号をチャンネルのバンド内における任意の選択されたチャンネル上で送信するようになされた低中間周波数無線送信機であって、前記信号が直交周波数分割多重方式を使用して変調され、前記送信機内においてＩ／Ｑクロストークの結果もたらされるイメージが任意の選択されたチャンネルのためのバンドに落ち込む低中間周波数無線送信機。
【請求項２０】
前記送信機が、選択されたチャンネル上で、前記選択されたチャンネルが前記バンド内における前記最低周波数のチャンネルである場合には前記下側サイドバンドを使用して信号を送信し、前記選択されたチャンネルが、前記選択されたチャンネルが前記バンド内における前記最高周波数のチャンネルである場合には前記上側サイドバンドを使用して信号を送信するようになされた請求項１９に記載の低中間周波数無線送信機。
【請求項２１】
前記送信機が、選択されたチャンネルが前記バンド内における前記最低周波数のチャンネルであるか前記最高周波数のチャンネルであるかルックアップ・テーブルを使用して決定する請求項２０に記載の低中間周波数無線送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信機と受信機が変調されたキャリア信号を使用して通信チャンネル上で通信を行う通信システムにおける信号伝送に関する。より具体的には、本発明は、そのような通信中に送信された電力をそのチャンネルの外側の周波数で制御することに関する。本発明は、例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）に基づく無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）通信システムで使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、送信された電力を、その中で信号を送信しようとするチャンネル内の周波数およびそのチャンネルの外側の周波数の両方で制御するのが望ましいことがしばしばである。例えば、標準化機構がチャンネルを定義し、チャンネル内およびチャンネル外で送信された電力に制限を加える通信規格を提案または公布することがある。一例が電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）であり、その協会は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎで産業科学医療（ＩＳＭ）および免許が不要な情報基盤（ＵＮＩＩ）において無線ＬＡＮを提供するＯＦＤＭのための物理レイヤおよび媒体アクセスの制御について明確に定めている。本明細書で使用されているように、「チャンネル」は送信機と受信機の間の通信に利用可能な所定の電磁気周波数間隔、「バンド」は共通の目的および共通の規格および／または規定処置を有する複数のチャンネルを含む所定の電磁気周波数間隔である。
行政上の規制機関も送信された電力を様々な周波数で制限することがある。このような規制機関にはアメリカ合衆国連邦通信委員会（ＦＣＣ）、ヨーロッパ電気通信規格研究所（ＥＴＳＩ）、および日本国総務省（ＭＰＨＰＴ）がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
様々の送信機アーキテクチャを無線ＬＡＮのようなシステムで使用することができる。スーパーヘテロダイン式アーキテクチャを有する送信機は、高性能をもたらすことができるが、一般に代替のアーキテクチャを使用するものより大きく、コストがかかる。ゼロ−中間周波数（ＺＩＦ）のアーキテクチャを有する送信機は、一般にスーパーヘテロダイン式アーキテクチャを有するものより小さく安価ではあるが、一般的に性能が悪い。その中間周波数が、変調する周波数またはチャンネルのバンド幅より小さい低中間周波数（ＬＩＦ）アーキテクチャを有する送信機は、より良い誤りベクトルの大きさをもたらすことができ、したがってＺＩＦアーキテクチャを有するものより良いシステム性能（より低い誤差率および／またはより大きなレンジ）を提供することができる。しかし、ＬＩＦ送信機のアナログ回路ブロック内での有限な同相／直角位相（Ｉ／Ｑ）イメージ除去が、不要である可能性があるイメージをその電力スペクトラム内に引き起こす。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従来技術における問題は、本発明の原理に従って、チャンネル上で信号を送信するためにＬＩＦ送信機によって使用されるサイドバンドが選択可能である方法および装置により対処される。本発明のいくつかの実施形態では、信号を送信するために使用されるサイドバンドは、チャンネルのバンド内におけるチャンネル位置に基づいて選択される。このような実施形態では、チャンネルがバンド内で低い周波数のチャンネルの１つである場合には、信号を送信するために下側サイドバンドが選択され、チャンネルがバンド内で高い周波数のチャンネルの１つである場合には信号を送信するために上側サイドバンドが選択されることがある。サイドバンドをこのように選択すると、結果としてイメージ電力がバンド内に落ち込み、バンド外電力の制限に対応する助けとなることができる。 
本発明の前述およびその他の態様、特徴および利点は、下記の詳細説明、付属する特許請求の範囲、および添付図面からより十分に明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１は、２．４ＧＨｚＩＳＭバンドの、２．４６２ＧＨｚの中心周波数ＦＣを有するチャンネル７上で動作するＬＩＦ送信機の電力スペクトラム１００を示すグラフである。チャンネル７は、上側バンド・エッジ・チャンネル、つまりそのバンド内で最も高い周波数を有するチャンネルである。送信機は、１０ＭＨｚの中間周波数を使用し、上側サイドバンド、つまり局部発信器（ＬＯ）の周波数ＦＬＯより上のサイドバンドを使用する。ＬＩＦ送信機の有限Ｉ／Ｏ除去が原因で生ずるスペクトル電力は、チャンネルの中心周波数の反対側で局部発信器周波数からの位置にイメージとして生じ、そのチャンネルに隣接するインターバルで電力スペクトラム１００の非対称を引き起こす。電力スペクトラム１００は、ＩＥＥＥ８０２．１１のスペクトラム・マスク要件１０２に準拠し、ＦＣＣのバンド外スプリアス放射に対する制限１０４を満たす。
【０００６】
図２は、２．４１２ＧＨｚの中心周波数ＦＣを有する、２．４ＧＨｚＩＳＭバンドのチャンネル１上で上側のサイドバンドを使用して動作する上述のＬＩＦ送信機の複数の電力スペクトルを示すグラフである。チャンネル１は、下側のバンド・エッジ・チャンネル、つまりそのバンド内で最も低い周波数を有するチャンネルである。チャンネル内電力が、電力スペクトラム２００に図示するように最大許容値であるときには、チャンネル外電力はＩＥＥＥ８０２．１１のスペクトラム・マスク要件２０２を満たす。しかしチャンネル外電力が、斜線を施した区域２０６で見ることができるようにＦＣＣのバンド外スプリアス放射限界２０４を超えている。この問題に対処する１つの方法は、電力スペクトラム２０８で図示するように、送信された電力を十分に下げてチャンネル外電力に対する要件を満たすことであった。しかし、チャンネル内電力を減少させるとチャンネル上で送信するのに達成することができるレンジおよび／またはデータ転送速度を減少させてしまう。この問題に対処する他の方法としては、十分なイメージ除去を行うようにＬＩＦ送信機を設計してバンド外電力制限規定を満たすことができたが、従来式消費者製品および企業向けＬＡＮで使用するための集積回路に対して実用的ではなかった。
【０００７】
図３は、２．４１２ＧＨｚの中心周波数を有し、２．４ＧＨｚＩＳＭバンドの下側バンド・エッジ・チャンネルであるチャンネル１上で動作するＬＩＦ送信機の電力スペクトラム３００を示すグラフである。送信機は、１０ＭＨｚの中間周波数を使用し、下側サイドバンド、つまり２．４２２ＧＨｚである局部発信器の周波数ＦＬＯより下のサイドバンドを使用する。ＬＩＦ送信機の有限Ｉ／Ｏ除去が原因で生ずるスペクトル電力は、イメージとしてチャンネルの中心周波数の反対側で局部発信器周波数からの位置に生じ、そのチャンネルに隣接するインターバルで電力スペクトラム３００の非対称を引き起こす。電力スペクトラム３００は、ＩＥＥＥ８０２．１１のスペクトラム・マスク要件２０２を満たしている。イメージがバンド内に落ち込むので、電力スペクトラム３００は、ＦＣＣのバンド外スプリアス放射に対する制限２０４も満たしている。下側バンド・エッジ・チャンネルに対して下側サイドバンドを使用すると、送信機は、バンド外電力制限を満たす図３の電力スペクトラムを生成できるようになるが、一方下側バンド・エッジ・チャンネルに対して上側サイドバンドを使用すると、送信機は、バンド内電力を減少させない限り図２の電力スペクトラムを生成することになりバンド外電力制限を侵害する。
【０００８】
図４は、本発明によって送信機を動作させる第１の方法を図示する流れ図である。工程４００では、送信機が送信するチャンネルを選択また決定する。工程４０２では、選択したチャンネルのそのバンド内における位置を決定する。工程４０４では、選択されたチャンネル上で送信機が送信するのに使用するサイドバンドを、決定したチャンネル位置に基づいて選定する。
【０００９】
図５、６、および７は図４の方法のより具体的な実施形態であり、図５は本発明によって送信機を動作させる第２の方法を図示する流れ図である。工程５００では、その上で送信機が送信するチャンネルを選択または決定する。工程５０２では、選択したチャンネルの位置がそのバンド内で最も周波数の高いチャンネルであるかどうか、つまり選択したチャンネルが上側のバンド・エッジ・チャンネルであるかどうか決定する。そうであれば、工程５０４で、選択したチャンネル上で送信するために上側サイドバンドを選択する。そうでない場合には、工程５０６で選択したチャンネルの位置がそのバンド内で最も周波数の低いチャンネルであるかどうか、つまり選択したチャンネルが下側のバンド・エッジ・チャンネルであるかどうか決定する。そうであれば、工程５０８で、選択したチャンネル上で送信するために下側サイドバンドを選択する。そうでない場合には、工程５１０で、選択したチャンネル上で送信するために送信機が使用するサイドバンドをその他の判断基準に基づいて選択する。このようなその他の判断基準は、決定されたチャンネルの位置に基づくこともあり、例えばバンド・エッジ・チャンネルに隣接するチャンネルが、バンド・エッジ・チャンネルと同様に取り扱われることもある。そのようなその他の判断基準は、全面的にその他の設計配慮に基づくこともある。
【００１０】
図６は本発明によって送信機を動作させる第３の方法を図示する流れ図である。イメージ電力に関してバンド・エッジ・チャンネルだけが懸案であるのならば図６の方法が有利であることがある。工程６００では、その上で送信機が送信するチャンネルを選択また決定する。工程６０２では、選択したチャンネルの位置がそのバンド内で最も周波数の高いチャンネルであるか、つまり選択したチャンネルが上側のバンド・エッジ・チャンネルであるか決定する。そうであれば、工程６０４で、選択したチャンネル上で送信するために上側サイドバンドを選択する。そうでない場合には、工程６０６で、選択したチャンネル上で送信するために下側サイドバンドを選択する。バンド内の中間チャンネルのために使用されるサイドバンドは、本例の前提では重要ではないのでそれら中間チャンネルは、下側バンド・エッジ・チャンネルと共に下側サイドバンドに割り当てられることもある。
【００１１】
図７は本発明によって送信機を動作させる第４の方法を図示する流れ図である。図７の方法は、図６の方法と類似であり、イメージ電力に関してバンド・エッジ・チャンネルだけが懸案であるのならば同じように有利であることもある。工程７００では、その上で送信機が送信するチャンネルを選択また決定する。工程７０２では、選択したチャンネルの位置がそのバンド内で最も周波数の低いチャンネルであるか、つまり選択したチャンネルが下側のバンド・エッジ・チャンネルであるか決定する。そうであれば、工程７０４で、選択したチャンネル上で送信するために下側サイドバンドを選択する。そうでない場合には、工程７０６で、選択したチャンネル上で送信するために上側サイドバンドを選択する。バンド内の中間チャンネルのために使用されるサイドバンドは、本例の前提では重要ではないのでそれら中間チャンネルは、上側バンド・エッジ・チャンネルと共に上側サイドバンドに割り当てられることもある。
【００１２】
本発明による方法では、バンド内のチャンネルの位置は、選択されたチャンネルを識別する情報をバンド内のチャンネルの位置を識別する情報と比較することによって決定することができる。例えば、バンドの１つまたは複数のバンド・エッジ・チャンネルを番号で識別するルックアップ・テーブルを生成することができ、工程４００、５００、６００、または７００でチャンネルを選択または決定した後に選択されたチャンネルの番号をルックアップ・テーブルと比較してそのチャンネルがバンド・エッジ・チャンネルかどうか決定することができる。
【００１３】
図８は、本発明に従って動作可能である送信機の実施形態を図示するブロック図である。図８において、信号および回路要素に対する符号は、サフィックスＩまたはＱを持ち、それらまたは工程がそれぞれ同相または直角位相信号であることを示し、サフィックスを伴わない符号はそれらの要素を集合的に参照している。図８に図示する送信機は（２×２）複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）送信機であり、したがって破線８４０より上の回路要素が、それより下で複写されており、下記説明はどちらの信号経路にでも適用可能である。図８に図示する送信機も、下記に説明するように複数バンド送信機である。図８に図示する送信機はＩＥＥＥ８０２．１１に準拠させることができる。
【００１４】
ＯＦＤＭシンボル生成ブロック８０２は、入力データ８００を受け、入力データ８００に対応するシンボルを表す同相および直交位相信号８０４Ｉ、８０４Ｑを生成する。ブロック８０２は、入力データ８００に対応するシンボル８０４を生成するためにデータ符号化、逆高速フーリエ変換、およびガード・インターバル挿入などの機能を含む。シンボル８０４は、低中間周波数で信号８０８を生成するためにミキサ８０６で低中間周波数信号ＬＩＦとミキシングされ、その信号はディジタル−アナログ変換器８１０でアナログ信号に変換され、フィルタ８１４によってフィルタされる。
【００１５】
本発明によれば、図８の送信機がチャンネル上で信号を送信するために使用するサイドバンドは選択可能である。これは、メディア・アクセス制御回路（ＭＡＣ）８５０で生成されるモデム管理インターフェース（ＭＭＩ）信号８５２によって実現され、その信号が、所望のサイドバンドを使用して信号８１６を生成するためにＬＩＦをアップ変換し、チャンネルをフィルタする工程のためのミキサ８０６およびフィルタ８１４を設定する。ＭＡＣ８５０は、ルックアップ・テーブルを含むことができ、比較アルゴリズムを実行してチャンネル番号またはチャンネルを識別するその他の情報に基づいてチャンネルのためのサイドバンドを選択する。
【００１６】
ＲＦ変換ブロック８１８は、同相および直交位相信号８１６Ｉ、８１６Ｑを受け、それらを局部発信器の信号とミキシングして変調されたＲＦ信号８２０をＲＦ送信周波数で生成する。信号８１６は、第１のバンドであるバンドＡ内のチャンネル上で変調された信号８２０Ａを生成するために、局部発信器の信号ＬＯＡとミキシングされ合計される。信号８１６は、第２のバンドであるバンドＢ内の上で変調された信号８２０Ｂを生成するために、局部発信器の信号ＬＯＢとミキシングされ合計される。例えば、バンドＡは２．４ＧＨｚのＩＳＭバンド、バンドＢは５ＧＨｚのＵ−ＮＩＩバンドのこともある。したがって図８に図示する送信機はデュアル・バンド送信機として動作可能である。変調されたＲＦ信号８２０は、増幅器８２２で増幅されダイプレクサ８２６を経由してアンテナ８３０に結合される。
【００１７】
本明細書で「１つの実施形態」または「一実施形態」に言及する場合、本発明の少なくとも１つの実施形態が、それら「１つの実施形態」または「一実施形態」に関連して説明された具体的な特徴、構造、または特性を含むことができることを意味する。「一実施形態では」と言う表現が明細書の様々な場所に出現するが、必ずしもすべてが同じ実施形態に言及する訳ではないし、その他の実施形態と相互排他的である別途のまたは代替の実施形態に言及する訳でもない。本発明を無線通信に関して説明してきたが、本発明は、その他の周波数でおよび／またはその他の媒体で電磁気的に通信を行うシステムに適用可能であることを理解されたい。
【００１８】
さらに、本発明の本質を解説するために説明し、図示してきた細部、材料、および部品の配置については、下記特許申請の範囲に述べるように、当業者によって様々に変更することができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】上側バンド・エッジ・チャンネル上で動作するＬＩＦ送信機の電力スペクトラムを示すグラフである。
【図２】下側バンド・エッジ・チャンネル上で動作するＬＩＦ送信機の複数の電力スペクトラムを示すグラフである。
【図３】下側バンド・エッジ・チャンネル上で動作する他のＬＩＦ送信機の電力スペクトラムを示すグラフである。
【図４】本発明により送信機を操作する方法を図示する流れ図である。
【図５】図４の方法の具体的な一実施形態を図示する流れ図である。
【図６】図４の方法のもう１つの具体的な実施形態を図示する流れ図である。
【図７】図４の方法のさらにもう１つの具体的な実施形態を図示する流れ図である。
【図８】本発明により動作可能である送信機の実施形態を図示するブロック図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネル上で信号を送信するためのサイドバンドが選択可能である送信機。
【請求項２】
信号を送信するために使用される前記サイドバンドが、チャンネルのバンド内における前記チャンネルの位置に基づいて選択される請求項１に記載の発明。
【請求項３】
少なくとも
前記チャンネルが前記バンド内における最低周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために下側サイドバンドが選択され、
前記チャンネルが前記バンド内における最高周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために上側サイドバンドが選択される
請求項２に記載の発明。
【請求項４】
少なくとも
前記送信された信号が直交周波数分割多重方式を使用して変調され、
前記送信機がＩＥＥＥ  ８０２．１１に準拠し、
前記送信機が無線方式であり、
前記送信機が低中間周波数送信機である
請求項１に記載の発明。
【請求項５】
チャンネルのバンド内におけるチャンネル上で信号を送信するための方法であって、
前記チャンネルの位置を前記バンド内において決定することと、
前記バンド内における前記チャンネルの前記決定された位置に基づいて、下側サイドバンドか上側サイドバンドを選択し、信号を送信するために使用することと、
前記選択されたサイドバンドを使用して前記チャンネル上で信号を送信することとを備える方法。
【請求項６】
少なくとも
前記チャンネルが前記バンド内における最低周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために前記下側サイドバンドが選択され、
前記チャンネルが前記バンド内における最高周波数のチャンネルである場合、信号を送信するために前記上側サイドバンドが選択される
請求項５に記載の発明。
【請求項７】
少なくとも
前記送信された信号が直交周波数分割多重方式を使用して変調され、
前記送信機がＩＥＥＥ  ８０２．１１に準拠する
請求項５に記載の発明。
【請求項８】
メディア・アクセス制御回路が、モデム管理インターフェース書込み命令を出し、前記選択されたサイドバンドのために低中間周波数アップ変換およびチャンネル・フィルタ回路を設定する請求項５に記載の発明。
【請求項９】
信号をチャンネルのバンド内における任意の選択されたチャンネル上で送信するようになされた低中間周波数無線送信機であって、前記信号が直交周波数分割多重方式を使用して変調され、前記送信機内においてＩ／Ｑクロストークの結果もたらされるイメージが任
意の選択されたチャンネルのためのバンドに落ち込む低中間周波数無線送信機。
【請求項１０】
少なくとも
前記送信機が、選択されたチャンネル上で、前記選択されたチャンネルが前記バンド内
における前記最低周波数のチャンネルである場合には前記下側サイドバンドを使用して信号を送信するようになされ、
前記送信機が、前記選択されたチャンネルが前記バンド内における前記最高周波数のチャンネルである場合には前記上側サイドバンドを使用して信号を送信するようになされる
請求項８に記載の発明。
【国際調査報告】
2008519551.tif 000011
2008519551.tif 000012