(57)【要約】  ワイヤレス装置１００は、ワイヤレスネットワーク内で通信し、ワイヤレスネットワーク内の他のワイヤレス装置を発見するために、ワイヤレス装置発見プロセスを実行する。ワイヤレス装置発見プロセスにおいて、ワイヤレス装置１００は、無指向性アンテナパターン２０２を有するようにそのアンテナパターンをセットし、無指向性アンテナパターン２０２を使用して第１のパケット３００を送信する。第１のパケット３００は、同期シーケンスの各サンプルをＮ回（Ｎ＞１）繰り返すことによって形成されるパケットプリアンブルシーケンス３１０を含む。第１のパケット３００の残りの部分３２０は、拡散ファクタＰ（Ｐ＞１）によってその各サンプルを拡散することによって形成される。通常データ通信のために、ワイヤレス装置１００は、指向性アンテナパターン２０４を有するようにアンテナパターンをセットし、指向性アンテナパターン２０４を使用して第２のパケットを送信する。
2011509618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスネットワーク内の、送信機及び受信機を有するワイヤレス装置による通信の方法であって、
無指向性アンテナパターンを有するように、前記ワイヤレス装置のアンテナパターンをセットするステップと、
前記無指向性アンテナパターンを使用して、第１のパケットを送信するステップであって、前記第１のパケットの送信が、同期シーケンスの各サンプルをＮ回（Ｎ＞１）繰り返すことによって、前記第１のパケットのプリアンブルシーケンスを送信し、拡散ファクタＰ（Ｐ＞１）によって各サンプルを拡散することによって、前記第１のパケットの残りの部分を送信することを含む、ステップと、
指向性アンテナパターンを有するように、前記ワイヤレス装置の前記アンテナパターンをセットするステップと、
前記指向性アンテナパターンを使用して、第２のパケットを送信するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記プリアンブルシーケンスは、帯域幅ＢＷＮＢをもつ周波数スペクトルを有し、前記第１のパケットの前記残りの部分は、帯域幅ＢＷＷＢをもつ周波数スペクトルを有し、ここでＢＷＮＢ＜ＢＷＷＢである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ＢＷＮＢ＝ＢＷＷＢ／Ｎである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
Ｐ＝Ｎである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記プリアンブルシーケンスの少なくとも一部をＫ回繰り返すステップを更に含み、ここでＫ＞１である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
マルチバンドのプリアンブルシーケンスを生成するために、送信前に前記プリアンブルシーケンスを周波数シフトするステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記無指向性アンテナパターンを使用して前記第１のパケットを受信するステップを更に含み、前記第１のパケットの前記受信は、
狭帯域処理モードを使用して、前記プリアンブルシーケンスを検出するステップであって、前記プリアンブルシーケンスは、各サンプルがＮ回（Ｎ＞１）繰り返されている複数のサンプルを有する同期シーケンスを含み、前記受信機は、前記受信機を前記第１のパケットに同期させるために前記同期シーケンスを使用するステップと、
広帯域処理モードを使用して、前記第１のパケットの前記残りの部分を検出するステップであって、前記第１のパケットの前記残りの部分は、各サンプルが送信前に拡散ファクタＰ（Ｐ＞１）によって拡散されている複数のサンプルを有する少なくともペイロードデータを含み、前記受信機は、前記ペイロードデータを検出するために前記パケットの前記残りの部分を逆拡散する、ステップと、
前記指向性アンテナパターンを使用して前記第２のパケットを受信するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ワイヤレスネットワークにおける通信用のワイヤレス装置であって、
受信機と、
送信機と、
前記受信機及び前記送信機に機能的に接続されるとともに、無指向性アンテナパターンを有する無指向性モードで及び指向性アンテナパターンを有する指向性モードで、選択的に動作するアンテナシステムと、
を有し、前記ワイヤレス装置は、
前記無指向性アンテナパターンを有するように前記アンテナシステムをセットし、
前記無指向性アンテナパターンを使用して第１のパケットを送信する、
ことによって他のワイヤレス装置によって発見され、
前記第１のパケットの前記送信は、同期シーケンスの各サンプルをＮ回（Ｎ＞１）繰り返すことによって、プリアンブルシーケンスを送信し、拡散ファクタＰ（Ｐ＞１）によってその各サンプルを拡散することによって、前記第１のパケットの残りの部分を送信することを含み、
前記ワイヤレス装置は、前記指向性アンテナパターンを有するように前記アンテナシステムをセットすることによって、データ通信モードで動作し、それにより第２のパケットが、前記指向性アンテナパターンを使用して送信される、ワイヤレス装置。
【請求項９】
前記プリアンブルシーケンスは、帯域幅ＢＷＮＢをもつ周波数スペクトルを有し、前記第１のパケットの前記残りの部分は、帯域幅ＢＷＷＢをもつ周波数スペクトルを有し、ここでＢＷＮＢ＜ＢＷＷＢである、請求項８に記載のワイヤレス装置。
【請求項１０】
ＢＷＮＢ＝ＢＷＷＢ／Ｎである、請求項９に記載のワイヤレス装置。
【請求項１１】
Ｐ＝Ｎである、請求項８に記載のワイヤレス装置。
【請求項１２】
前記パケットプリアンブルの少なくとも一部をＫ回繰り返すことを更に含み、ここでＫ＞１である、請求項８に記載のワイヤレス装置。
【請求項１３】
前記プリアンブルシーケンスのスペクトル占有を増大するために、送信前に前記プリアンブルシーケンスを周波数シフトすることを含む、請求項８に記載のワイヤレス装置。
【請求項１４】
前記第１のパケットは、
狭帯域処理モードを使用して、前記プリアンブルシーケンスを検出するステップであって、前記プリアンブルシーケンスは、各サンプルがＮ回（Ｎ＞１）繰り返されている複数のサンプルを有する同期シーケンスを含み、前記受信機が、前記第１のパケットに前記受信機を同期させるために前記同期シーケンスを使用する、ステップと、
広帯域処理モードを使用して、前記第１のパケットの残りの部分を検出するステップであって、前記第１のパケットの前記残りの部分は、各サンプルが送信前に拡散ファクタＰ（Ｐ＞１）によって拡散されている複数のサンプルを有する少なくともペイロードデータを含み、前記受信機は、前記ペイロードデータを検出するために前記第１のパケットの前記残りの部分を逆拡散する、ステップと、
によって前記無指向性アンテナパターンを使用して受信され、
前記ワイヤレス装置は、前記指向性アンテナパターンを有するように前記アンテナシステムをセットすることによって、データ通信モードで動作し、それにより前記第２のパケットが、前記指向性アンテナパターンを使用して受信される、請求項８に記載のワイヤレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信の分野に関し、特にワイヤレス装置が指向性アンテナを用いる通信ネットワーク内のワイヤレス装置発見システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代のワイヤレス通信ネットワークにおいて、動作周波数は、多くの場合、以前のシステムの場合より非常に高い。例えば、これらのネットワークのいくつかは、数ＧＨｚのレンジ又はより高いレンジ（例えば６０ＧＨｚ）の周波数で動作する。残念ながら、これらのより高い周波数でブロードキャストされ又は送信される信号は、特に建物の壁のような介在する対象を通過する際、より低い動作周波数の信号と比較して、実質的により大きな減衰に苦しむ。その結果、送信機電力レベルが実質的に増大されない限り（増大は許されないことが多い）、これらのより高い周波数で動作するワイヤレス装置の通信レンジは、実質的に低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらのより高い周波数帯域の問題を軽減する１つの解決策は、ワイヤレス装置による指向性アンテナの使用である。良く知られているように、送信又はブロードキャスティングアンテナパターンのビーム幅が低減される場合、あたかも送信機電力レベルが増大されるかのような効果をもつアンテナ利得が、達成される。同様に、受信アンテナパターンのビーム幅が低減される場合、あたかも受信電力レベルが増大されるかのような効果をもつアンテナ利得が、達成される。送信及び受信用の十分に狭いビーム幅（すなわち十分なアンテナ利得）を有する指向性アンテナを用いることによって、ワイヤレス装置は、なお許容できる通信レンジを維持しながら、より高い周波数帯域で動作することが可能である。
【０００４】
一例として、６０ＧＨｚの周波数帯域で開発されている新しい高速技術は、ロバストな通信を提供するために、１０ｄＢｉのオーダの送信及び受信の両方のためのアンテナ利得を必要とする。この大きさのアンテナ利得は、相対的に高い指向性をもつアンテナの使用を意味する。
【０００５】
しかしながら、このような指向性アンテナを有するワイヤレス装置がワイヤレスネットワークとして動作する場合、問題が生じる。特に、このような２つのワイヤレス装置が互いに通信する場合はいつでも、アンテナパターンが、互いの方に向けられていなければならない。従って、ワイヤレス装置は、それらが指向性リンクを確立し、互いに通信することができるようになる前に、アクティブなアンテナパターンをどの方向に向けるべきかを決定するために、最初に互いを「見つけ」なければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一見地において、ワイヤレスネットワーク内のワイヤレス装置による通信のための方法が提供される。方法は、無指向性アンテナパターンを有するようにワイヤレス装置のアンテナパターンをセットするステップと、無指向性アンテナパターンを使用して第１のパケットを送信するステップと、を含む。第１のパケットの送信は、同期シーケンスの各サンプルをＮ回（Ｎ＞１）繰り返すことによって、パケットプリアンブルシーケンスを送信し、拡散ファクタＰ（Ｐ＞１）によってその各サンプルを拡散することによって第１のパケットの残りの部分を送信することによって、行われる。方法は更に、指向性アンテナパターンを有するようにワイヤレス装置のアンテナパターンをセットするステップと、指向性アンテナパターンを使用して第２のパケットを送信するステップと、を含む。
【０００７】
本発明の更に別の見地において、ワイヤレス装置は、受信機と、送信機と、受信機及び送信機に機能的に接続されるアンテナシステムと、を有する。アンテナシステムは、無指向性アンテナパターンを有する無指向性モードで、及び指向性アンテナパターンを有する指向性モードで、選択的に動作するように構成される。ワイヤレス装置は、他のワイヤレス装置による発見のために、ワイヤレス装置発見プロセスを実行するように構成される。発見プロセスは、無指向性アンテナパターンを有するようにアンテナシステムをセットするステップと、無指向性アンテナパターンを使用して第１のパケットを送信するステップと、を含む。第１のパケットの送信は、同期シーケンスの各サンプルをＮ回（Ｎ＞１）繰り返すことによって、パケットプリアンブルシーケンスを送信し、拡散ファクタＰ（Ｐ＞１）によってその各サンプルを拡散することによって、第１のパケットの残りの部分を送信することによって、行われる。ワイヤレス装置は更に、データ通信モードで動作するように構成される。データ通信モードの動作は、指向性アンテナパターンを有するようにアンテナシステムをセットするステップと、指向性アンテナパターンを使用して第２のパケットを送信するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ワイヤレス装置の一実施例の機能ブロック図。
【図２】無指向性アンテナ及び指向性アンテナを用いるワイヤレス装置を有するワイヤレスネットワークを示す図。
【図３】発見モードパケットの構造及びパケットのさまざまな部分と関連する信号の周波数ドメイン表現の一実施例を示す図。
【図４】ワイヤレス装置が指向性アンテナを用いる、通信ネットワークにおけるワイヤレス装置発見方法の一実施例を示すフローチャート。
【図５】ワイヤレス装置が指向性アンテナを用いる、通信ネットワークにおけるワイヤレス装置発見方法の別の実施例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、ワイヤレス装置１００の機能ブロック図である。当業者によって理解されるように、図１に示されるさまざまな「部分」の１又は複数は、ソフトウェア制御されるマイクロプロセッサ、ハードワイヤード論理回路又はその組み合わせを使用して、物理的に実現されることができる。更に、部分は、説明の目的で、図１において機能的に分離されているが、それらは、任意の物理的な実現においてさまざまに組み合わせられることができる。
【００１０】
ワイヤレス装置１００は、トランシーバ１１０、プロセッサ１２０、メモリ１３０及び指向性アンテナシステム１４０を有する。
【００１１】
トランシーバ１１０は、受信機１１２及び送信機１１４を有し、ワイヤレス通信ネットワークの標準プロトコルに従って、ワイヤレス通信ネットワーク内の他のワイヤレス装置と通信するための機能をワイヤレス装置１００に提供する。例えば、一実施例において、ワイヤレス装置１００は、ＷｉＭｅｄｉａ仕様に従う通信プロトコルを使用して動作するように構成されるＵＷＢワイヤレス装置でありうる。
【００１２】
プロセッサ１２０は、ワイヤレス装置１００の機能を提供するために、メモリ１３０と連動して１又は複数のソフトウェアアルゴリズムを実行するように構成される。有利には、プロセッサ１２０は、プロセッサがワイヤレス装置１００のさまざまな機能を実施することを可能にする実行可能なソフトウェアコード、を記憶するそれ自身のメモリ（例えば不揮発性メモリ）を有する。代替として、実行可能なコードは、メモリ１３０内の指定されたメモリ位置に記憶されることができる。
【００１３】
有利には、アンテナシステム１４０は、無指向性アンテナパターン能力及び指向性アンテナパターン能力を有する。一実施例において、指向性及び無指向性の能力は、同じ構成要素の一部又は全部によって提供されることができる。別の実施例において、これらの能力は、無指向性アンテナ素子及び別個の指向性アンテナ素子によって提供されることができる。一実施例において、指向性アンテナ素子は、複数の方向において他のワイヤレス装置と通信するために複数のアンテナビームからの選択を行うための、ワイヤレス装置１００の能力を提供する。一実施例において、アンテナシステム１４０は、１つのアンテナビームにそれぞれ対応する複数のアンテナを有する。別の実施例において、指向性アンテナシステム素子は、複数の異なる方向のうち所望の一方向にビームを形成しステアするために、複数の異なるアンテナ素子を一緒にすることができるステア可能なアンテナを有する。
【００１４】
上述したように、ワイヤレス通信ネットワークが、指向性アンテナパターンを用いるワイヤレス装置１００によって動作される場合、ワイヤレス装置が、互いを「発見し」及びその位置を突き止めることを可能にするために、あるメカニズムが用いられなければならず、それにより、それらワイヤレス装置は、互いの方へそれらのアンテナを向け、通信リンクを確立することができる。
【００１５】
この問題に対する１つの重要な解決策は、最初の「装置発見フェーズ」の間、ワイヤレス装置が、それが通信することを望む他のワイヤレス装置がどこに位置するかを決定する際に、無指向性アンテナパターンを用い、一旦装置発見が完了すると、それに続く「通常」通信フェーズの間、指向性アンテナパターンに戻るように切り替わることである。
【００１６】
図２は、無指向性アンテナパターン２０２及び指向性アンテナパターン２０４を用いるワイヤレス装置２１０Ａ、２１０Ｂ等を含む通信ネットワーク２００を示している。図２に示されるように、ワイヤレス装置２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ及び２１０Ｄの全ては、指向性アンテナパターン２０４を使用して、互いと通信することができる。更に、互いに近くに位置するワイヤレス装置２１０Ａ及び２１０Ｂは、無指向性アンテナパターン２０２を使用して通信することができる。同様に、互いに近くに位置するワイヤレス装置２１０Ｃ及び２１０Ｄもまた、無指向性アンテナパターン２０２を使用して通信することができる。
【００１７】
しかしながら、ワイヤレス装置２１０Ａは、無指向性アンテナパターン２０２を使用して、遠隔に位置するワイヤレス装置２１０Ｄと通信することができない。２つのワイヤレス装置は、それらが、指向性アンテナパターン２０４を使用して互いに通信することができるとはいえ、無指向性アンテナパターン２０２を使用して互いと通信することが可能でないことがあることが分かる。例えば、ワイヤレス装置２１０が、「通常」通信の間、指向性アンテナパターン２０４を使用して１０ｄＢｉ利得のアンテナ利得によって動作される場合、無指向性アンテナパターン２０２が用いられる発見モードの間、どうにかして回復されなければならない信号利得の２０ｄＢの総量（両側を含む）がある。
【００１８】
明確に、これは、ワイヤレス通信の最初の「装置発見フェーズ」の間、無指向性アンテナパターン２０２を用いることに対する障害を提示する。
【００１９】
この障害を克服するために、データは、重要な冗長性を伴って、ワイヤレス装置発見フェーズの間に通信されることができ、それにより、無指向性動作により失われる指向性アンテナパターン２０４の利得が、送信される冗長性から取り戻されることができる。例えば、２０ｄＢのアンテナ利得（送信及び受信アンテナ）の不足を補償するために、データは、およそ１００のファクタによって拡散される（又は繰り返される）必要がある。
【００２０】
一方、一般的なワイヤレス通信システムパケット構造は、最初に送信される予め決められたプリアンブルを含み、その後に、チャネル評価、ヘッダ及びペイロードデータを含むパケットの残りの部分の送信が続く。予め決められたプリアンブルシーケンスは、受信ワイヤレス装置における受信機によって先験的に知られており、それゆえ、受信機は、受信機のタイミングを、送信された信号に同期させるために、知られているプリアンブルシーケンスと受信された信号とを相関付けることができる。
【００２１】
しかしながら、プリアンブルシーケンスを拡散することは、同期のためにワイヤレス受信機において使用される相関器の複雑さの重い増加を必要とする。一例として、プリアンブルシーケンスの元のセグメントが、２５６サンプルを含む場合、プリアンブルを１００倍拡散することは、相関付けのために、受信機において２５，６００の遅延素子を必要とする。これは、実際的でなく、プリアンブルシーケンスを送信するための拡散の使用を事実上妨げる。しかしながら、パケットの残りの部分（ヘッダ及びペイロード）は、１００倍拡散されることができ、その検出は、受信機において長さ１００の逆拡散器を必要とするだけである。
【００２２】
従って、一実施例において、通信のワイヤレス装置発見フェーズの間、ワイヤレス装置は、プリアンブルシーケンスを１つのやり方で繰り返し／拡散し、パケットの残りの部分を別のやり方で繰り返し／拡散するために、パケットの残りの部分とは違った態様でプリアンブルシーケンスを送信する。特に、一実施例において、プリアンブルシーケンスは、通信チャネルの狭帯域（ＮＢ）部分だけを使用して送信されることができ、パケットの残りの部分は、通信チャネルの全広帯域（ＷＢ）幅を使用して送信されることができる。この場合、受信機は、プリアンブルシーケンスを検出する場合、チャネル全体を占有する等価な広帯域信号を検出することと比較して低減された帯域幅を有するチャネルのより小さい部分において動作するので、プリアンブルシーケンスは、低減された信号レベルで検出されることができ、こうして、無指向性動作の間に受信される低減された信号レベルを全体として又は部分的に補償することができる。
【００２３】
有利には、装置発見フェーズの間、パケットを送信するワイヤレス装置は、知られている同期シーケンスの各サンプルの送信をＮ回繰り返す。数学的に、これは、以下を示す：
2011509618.tif 000003
ここで、ｙＷＢ（ｎ）は、元の「広帯域」の予め決められた同期シーケンスであり、Ｍは、同期シーケンスｙＷＢ（ｎ）の長さであり、ｙＮＢ（ｎ）は、結果として得られる送信された「狭帯域」プリアンブルシーケンスである。ＢＷ１が、送信されたプリアンブルシーケンスｙＮＢ（ｎ）の結果として得られる帯域幅であり、ＢＷ２が、元の「広帯域」同期シーケンスｙＷＢ（ｎ）を送信するために用いられる帯域幅である場合、下式の通りである。
（２）    ＢＷ１＝ＢＷ２／Ｎ
ワイヤレス装置１１０における送信機１１４は、狭帯域プリアンブルｙＮＢ（ｎ）を生成するために、サンプルアンドホールドユニットを用いることができ、ここで、スペクトルは、サンプルアンドホールドユニットのスペクトルによって形作られる。
【００２４】
一実施例において、指向性アンテナ利得の２０ｄＢが、無指向性アンテナパターンを使用する装置発見フェーズの間、「置き換えられ」なければならない場合、Ｎは、１００に等しくセットされることができる。その場合、例えば、指向性アンテナパターンによる通常データ通信フェーズの間に使用される通信チャネルの帯域幅が、ＢＷ２として規定される場合、狭帯域（ＮＢ）信号の帯域幅ＢＷ１は、ＢＷ２／１００にセットされることができる。
【００２５】
狭帯域プリアンブルｙＮＢ（ｎ）の送信に続いて、ワイヤレス装置は、ヘッダ及びペイロードデータを含むパケットの残りの部分について「全帯域幅」の広帯域（ＷＢ）信号を送信する。一実施例において、ＷＢ信号は、以下のように、チャネルの全帯域幅にヘッダ及びペイロードデータを拡散することによって生成される。
（３）ｘＷＢ（ｎ）＝ｘ（ｆｌｏｏｒ（ｎ／Ｐ））×ν（ｍｏｄ（ｎ，Ｐ））
ここで、ｘ（ｎ）は、元の低レートのヘッダ及びペイロードデータシーケンスであり、ν（ｎ）は、長さＰの拡散シーケンスであり、ｘＷＢ（ｎ）は、全帯域幅拡散シーケンスである。ν（ｎ）を注意深く選択することによって、狭帯域プリアンブルシーケンスｙＮＢ（ｎ）に続くパケットの残りの部分は、通信チャネルの帯域幅のほぼ全てを満たすように行われることができる。有利には、指向性アンテナパターンから無指向性アンテナパターンに切り替える際に失われる利得を克服するための処理利得を提供することに加えて、これは更に、送信のマルチパスフェージング耐性を改善する。
【００２６】
一実施例において、拡張シーケンスの長さＰは、狭帯域プリアンブルシーケンスの各サンプルが繰り返される回数Ｎと同じであるように選択される。
【００２７】
図３は、ワイヤレス装置発見プロセスの間、無指向性アンテナを使用してワイヤレス装置によって送信される発見モードパケット３００の構造、及びパケット３００のさまざまな部分と関連する信号の対応する周波数ドメイン表現の一実施例を示している。パケット３００は、狭帯域プリアンブル３１０を含み、その後に、パケット３００の残りの部分３２０が続く。パケット３００の残りの部分３２０は、任意の広帯域プリアンブル３２２（省略可能）、広帯域ヘッダ３２４及び広帯域ペイロード部分（すなわちペイロードデータ）３２６を含む。任意には、クワイエット期間３１５が、狭帯域プリアンブル３１０とパケット３００の残りの部分３２０との間に挿入されることができる。
【００２８】
図３に示されるように、狭帯域プリアンブル３１０は、第１の狭帯域の帯域幅３０２（ＢＷＮＢ）によって送信されるプリアンブルシーケンスｙＮＢ（ｎ）を含み、パケット３００の残りの部分３２０は、ずっと広い帯域幅３０４（ＢＷＷＢ）を占めるように拡散されるヘッダ及びペイロードデータを含む。ＢＷＷＢは、通常データ通信モードの間に指向性アンテナパターンによりパケットを送信するためにワイヤレス装置によって通常使用されるような通信チャネルの全帯域幅である。（例えばＢＷＮＢ＝ＢＷＷＢ／Ｎ。ここで、Ｎは、プリアンブルシーケンスｙＮＢ（ｎ）の各サンプルが繰り返された回数を表す）。
【００２９】
パケット３００の残りの部分３２０は、通常送信の間に使用される指向性アンテナパターンからワイヤレス装置発見プロセスにおいて使用される無指向性アンテナパターンへの切り替えによって失われる利得の一部又は全てを補償するために、長さＰの拡散シーケンスによってその中に含まれるデータを拡散する拡散シーケンスを使用して、送信される。１つの有利な実施例において、拡張ファクタは、Ｐ＝Ｎであり、プリアンブルシーケンスの各サンプルが繰り返される回数に等しい。その場合、パケットのすべての部分は、同じ利得を経験する。しかしながら、図３に示される実施例では、プリアンブル３１０全体が、チャネルの小さい部分において送信され、それゆえ、ずっと広い帯域幅を占めるパケット３００の残りの部分３２０よりも、マルチパスフェージングの影響を受けやすい。
【００３０】
従って、別の実施例において、プリアンブルシーケンスの周波数シフトされた組み合わせが、マルチ周波数（マルチバンド）プリアンブルをもたらすために、送信されることができる。例えば、プリアンブルシーケンスは、以下でありえる：
2011509618.tif 000004
ここで、ｆｋは、周波数シフトであり、Ｔは、サンプリング間隔である。一実施例において、周波数シフトは、アナログ領域において実現されることができる。一実施例において、周波数シフトは、周波数ホッピングスキームの影響を受ける。このようなマルチ周波数プリアンブルは、通信チャネルが相対的に狭い帯域幅にわたって周波数選択される深いフェージングを示す場合に、パフォーマンスを改善することができる。
【００３１】
図４は、通信ネットワークにおけるワイヤレス装置発見方法４００の一実施例を示すフローチャートであり、ワイヤレス装置は、通常データ通信のために指向性アンテナパターンを用い、ワイヤレス装置発見の間は無指向性アンテナパターンを用いる。特に、図４は、ワイヤレス装置発見及びデータ通信プロセスの一実施例の間のワイヤレス装置１００の送信機１１４における動作を示す。
【００３２】
第１のステップ４０５において、ワイヤレス装置１００は、それ自体を装置発見モードに入れる。その場合、ワイヤレス装置１００は、無指向性アンテナパターン２０２を生成するためにアンテナシステム１４０を制御する。
【００３３】
次のステップ４１０において、ワイヤレス装置１００は、同期シーケンスの各サンプルをＮ回繰り返すことによって、第１の（データ発見）パケット３００のパケットプリアンブルシーケンス３２０を送信するように送信機１１４を構成する。
【００３４】
ステップ４１５において、ワイヤレス装置１００は、拡散ファクタＰ（Ｐ＞１）によってその各サンプルを拡散することによって、第１のパケット３００の残りの部分を送信するように、送信機１１４を構成する。
【００３５】
従って、ステップ４０５−４１５のプロセスによって、無指向性アンテナパターン２０２を用いる送信ワイヤレス装置１００は、データ発見パケット３００を、通信のワイヤレス装置発見フェーズを実行するために無指向性アンテナパターン２０２を同様に用いる受信ワイヤレス装置１００に送信することができる。
【００３６】
一方、通常データ通信モードのために、ステップ４２０において、ワイヤレス装置１００は、それ自体をデータ通信モードに入れる。その場合、ワイヤレス装置１００は、指向性アンテナパターン２０４を生成するようにアンテナシステム１４０を制御する。
【００３７】
次に、ステップ４２５において、ワイヤレス装置１００は、指向性アンテナパターン２０４を使用して、通常のデータパケットを送信する。
【００３８】
図５は、通信ネットワークにおけるワイヤレス装置発見方法５００の別の実施例を示すフローチャートであり、この実施例において、ワイヤレス装置は、通常データ通信のために指向性アンテナパターンを用い、ワイヤレス装置発見の間は無指向性アンテナパターンを用いる。特に、図５は、ワイヤレス装置発見プロセス及びデータ通信の一実施例の間の、ワイヤレス装置１００の受信機１１２における動作を示している。
【００３９】
第１のステップ５０５において、ワイヤレス装置１００は、それ自体を装置発見モードに入れる。その場合、ワイヤレス装置１００は、無指向性アンテナパターン２０２を生成するようにアンテナシステム１４０を制御する。
【００４０】
次のステップ５１０において、ワイヤレス装置１００は、第１の（発見モード）パケット３００の予め決められた「広帯域」同期シーケンスｙＷＢ（ｎ）から生成された狭帯域プリアンブルシーケンスｙＮＢ（ｎ）を検出するように受信機１１２を構成する。
【００４１】
次のステップ５１５において、ワイヤレス装置１００の受信機１１２は、同期シーケンスｙＷＢ（ｎ）が検出され又はタイムアウトは発生するまで、通信チャネルをスキャンする。このステップにおいて、受信機１１２は、同期シーケンスｙＷＢ（ｎ）が検出されるまで、狭帯域処理を実施する。一実施例において、受信機１１２は、プリアンブルシーケンスｙＮＢ（ｎ）について整合フィルタリング及びサンプリングを実施し、その後に、同期シーケンスｙＷＢ（ｎ）の相関付け及び検出が続く。同期シーケンスｙＷＢ（ｎ）の相関付け及び検出は、低い帯域幅／スピードで実施され、それによって受信機１１２の相関器に多数の遅延素子を有する必要を排除する。
【００４２】
同期シーケンスｙＷＢ（ｎ）が、ステップ５１５において検出される場合、次のステップ５２０において、ワイヤレス装置１００は、同期シーケンスを使用して、その動作を、送信された信号に同期させ、続いて、広帯域（ＷＢ）スペクトルにわたって信号を拡散するために長さＰの拡張シーケンスを使用して送信されたパケット３００の残りの部分３２０を復調するために、受信機１１２の構成を変更する。図３に示されるように、パケット３００を送信したワイヤレス装置１００の送信機１１４は、任意のクワイエット期間３１５を、受信機１１２に知られているパケット３００内に挿入していてもよい。その場合、受信ワイヤレス装置１００は、このクワイエット期間を使用して、広帯域モードで動作するようにその受信機１１２及び／又はプロセッサ１２０を再構成することができる。
【００４３】
一旦受信機１１２が入力パケットに同期されると、受信機１１２は、それに従って、ステップ５２５において、全帯域幅ヘッダ及びペイロードデータを逆拡散し、復調し、復号化することができる。ヘッダ及び／又はペイロードデータは、受信ワイヤレス装置が、送信ワイヤレス装置の存在を発見することを可能にする情報を含む。ヘッダ及び／又はペイロードデータは、特定の送信ワイヤレス装置及び／又は送信ワイヤレス装置のロケーション又は方向を識別するデータを含むことができる。任意の全帯域幅プリアンブル３２０が送信される場合、受信機１１２は、このシーケンス３２０を使用して、例えば利得設定、周波数及びタイミングエラー計算及びチャネル評価のような幾つかの受信機パラメータを再調整することができる。
【００４４】
従って、ステップ５０５−５２５のプロセスによって、無指向性アンテナパターン２０２を用いる受信ワイヤレス装置１００は、通信のワイヤレス装置発見フェーズを実行するために無指向性アンテナパターン２０２を同様に用いる送信ワイヤレス装置１００から、データ発見パケット３００を受信することができる。
【００４５】
一方、通常データ通信モードのために、ステップ５３０において、ワイヤレス装置１００は、それ自体をデータ通信モードに入れる。その場合、ワイヤレス装置１００は、指向性アンテナパターン２０４を生成するようにアンテナシステム１４０を制御する。
【００４６】
次に、ステップ５３５において、ワイヤレス装置１００は、指向性アンテナパターン２０４を使用して、通常データパケットを受け取る。
【００４７】
多くの変更及び選択が、上述のプロセスに関して実現可能である。
【００４８】
一実施例において、全体のプリアンブルシーケンスｙＮＢ（ｎ）自体が、正しい同期の機会を増大するために、Ｋ回繰り返されることができる。
【００４９】
一実施例において、ｙＮＢ（ｎ）がいくつかの目的のために繰り返されるとき、カバーシーケンスが、使用されることができ、その一つは、フレームデリミタである。
【００５０】
ｙＮＢ（ｎ）を生成するための上述の実施例に記述される繰り返し方法は、その対応する特性を有する簡単なサンプルアンドホールド方法である。しかしながら、別の実施例において、異なる方法が、異なる周波数特性に関して使用されることができる。
【００５１】
一実施例において、例えば追加のエラー訂正ビットの付加、又は拡散及び追加のエラー訂正ビットの組み合わせのような、異なるメカニズムが、データを拡散するために用いられることができる。エラー訂正のために、畳込みコーディング、トレリスコーディング、リードソロモン及びＬＤＰＣコーディングのような通常のコーディング技法が、用いられることができる。
【００５２】
好適な実施例がここに開示されているが、本発明の概念及び範囲内にある多くのこのような変更が、可能である。このような変更は、明細書、図面及び請求項の研究ののち、当業者には明らかになる。従って、本発明は、添付の請求項の精神及び範囲内にあることを除いて、制限されるべきでない。
【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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【国際調査報告】
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