(57)【要約】  最小限の処理負荷で、より高い効率的なデータレートおよび／またはより低いエラーレートを達成できるように、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムのためのチャネル訂正および復調の技法が強化される。受信機でのチャネル推定、復号、および復調プロセスを向上させるために、パイロットが適応的に移動および／または削除され、パイロットの位置が変更される。情報搬送データビットの位置を追加、削除、または変更することによって、受信も向上する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクランブルされた物理層サービスデータ装置（ＰＳＤＵ）フレームを生成するように構成されたスクランブリング装置と、
前記スクランブルされたＰＳＤＵフレームに基づいて符号化およびパンクチュアされたビットを生成するように構成された畳込み符号器と、
前記符号化およびパンクチュアされたビットをインターリーブするように構成されたビットインターリーバと、
前記インターリーブされたビットを適応的に選択されたマッピングにマップし、マップされたインターリーブされたビットを生成するように構成された変調マッパと、
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調された出力ビットを生成するために、前記マップされたインターリーブされたビットを変調するように構成されたＯＦＤＭ変調器と、
前記ＯＦＤＭ変調出力ビットを送信するように構成された送信アンテナとを含むことを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記変調マッパが四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調マッパであることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記変調マッパが二重搬送波変調（ＤＣＭ）マッパであることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項４】
送信チャネル特徴の知識を使用して、前記変調マッパが、特定の周波数ビンのための前記ビットインターリーバによって出力される前記インターリーブされたビットのための前記マッピングとして、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調か二重搬送波変調（ＤＣＭ）のどちらかを選択し、次いで適応的に選択されたＱＰＳＫ変調またはＤＣＭマッピングに前記インターリーブされたビットをマップすることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項５】
請求項１に記載の送信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ  ｕｎｉｔ：ＷＴＲＵ）。
【請求項６】
請求項１に記載の送信機を含むことを特徴とする基地局。
【請求項７】
ベースバンド信号を受信するように構成された受信アンテナと、
前記受信ベースバンド信号を復調するように構成された直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）復調器と、
前記復調信号をデマップするように構成された変調デマッパと、
前記デマップされた信号をデインターリーブするように構成されたビットデインターリーバと、
前記デインターリーブされたデマップされた信号に基づいて、スクランブルされた物理層サービスデータ装置（ＰＳＤＵ）フレームを生成するように構成されたビダビ復号器とを含むことを特徴とする受信機。
【請求項８】
前記変調デマッパが四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調デマッパであることを特徴とする請求項７に記載の受信機。
【請求項９】
前記変調デマッパが二重搬送波変調（ＤＣＭ）デマッパであることを特徴とする請求項７に記載の受信機。
【請求項１０】
受信チャネル特徴についての情報を使用して、前記変調デマッパが、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調デマッピングか二重搬送波変調（ＤＣＭ）デマッピングのどちらかを選択し、次いで、それに応じて前記復調信号をデマップすることを特徴とする請求項７に記載の受信機。
【請求項１１】
ＰＳＤＵフレームペイロードを生成するために、前記スクランブルされたＰＳＤＵフレームがスクランブルおよびデアペンドされることを特徴とする請求項７に記載の受信機。
【請求項１２】
請求項７に記載の受信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【請求項１３】
請求項７に記載の受信機を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１４】
データ入力信号をＮ個の並列ビットストリームに変換するように構成された直並列（Ｓ／Ｐ）変換器と、
周波数ビンにパイロットを適応的に割り当て、ビット割当て表示ビットを生成するように構成された複数の適応パイロット割当て装置と、
前記並列ビットストリームのうちのそれぞれの１つをインターリーブし、インターリーブされたビットを生成するための前記周波数ビンを決定するように構成された複数の周波数インターリーバと、
前記インターリーブされたビットを四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調か二重搬送波変調（ＤＣＭ）のどちらかにマップするように構成されており、その選択がパイロット割当て、および前記周波数ビンに対応する前記周波数チャネルについての情報に基づいて適応的に行われる複数の適応変調マッピング装置と、
前記ＱＰＳＫ変調またはＤＣＭにマップされた信号を量子化するように構成された量子化器と、
前記マップされた信号を時間ドメイン信号に変形し、保護帯域ビットを前記時間ドメイン信号にアペンドするように構成された複数の処理装置と、
前記時間ドメイン信号をＲＦ信号に変換するように構成された無線周波数（ＲＦ）変換器への複数のベースバンドと、
前記ＲＦ信号を送信するように構成された複数の送信アンテナとを含むことを特徴とする多入力多出力（ＭＩＭＯ）超広帯域無線（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機。
【請求項１５】
請求項１４に記載の送信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【請求項１６】
請求項１４に記載の送信機を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１７】
周波数ビンにパイロットを適応的に割り当て、ビット割当て表示ビットを生成するように構成された適応パイロット割当て装置と、
インターリーブされたビットをインターリーブおよび出力するための前記周波数ビンを決定するように構成された周波数インターリーバと、
前記インターリーブされたビットを四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調か二重搬送波変調（ＤＣＭ）のどちらかにマップするように構成されており、その選択がパイロット割当て、および前記周波数ビンに対応する前記周波数チャネルについての情報に基づいて適応的に行われる適応変調と、
前記ＱＰＳＫ変調またはＤＣＭにマップされた信号を量子化するように構成された量子化器と、
前記マップビットを時間ドメイン信号に変形し、保護帯域ビットを前記時間ドメイン信号にアペンドするように構成された処理装置と、
前記時間ドメイン信号をＲＦ信号に変換するように構成された無線周波数（ＲＦ）変換器へのベースバンドと、
前記ＲＦ信号を送信するように構成された送信アンテナとを含むことを特徴とする１入力１出力（ＳＩＳＯ）超広帯域（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機。
【請求項１８】
請求項１７に記載の送信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【請求項１９】
請求項１７に記載の送信機を含むことを特徴とする基地局。
【請求項２０】
物理層集中プロトコル（ＰＬＣＰ）ヘッダを有する超広帯域（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）パケット内に予約ビットを構成する方法であって、
周波数プレーン内のデータビット間のパイロットを割り当てるステップと、
前記パイロットが削除または追加される周波数ビンの前記指数を示すために前記ＰＬＣＰヘッダ内の前記利用可能な予約ビットの少なくとも一部を構成するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
パイロットチャネルの再配置を示す方法であって、
それぞれの周波数サブチャネルの第１セットから複数のパイロットチャネルを削除するステップと、
前記パイロットチャネルをそれぞれの周波数サブチャネルの第２セットに再配置するステップと、
超広帯域（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）パケットの物理層集中プロトコル（ＰＬＣＰ）ヘッダ内の予約ビットを使用して、前記パイロットチャネルの前記位置における変更を無線送受信装置（ＷＴＲＵ）に搬送し、どちらの周波数チャネルが前記パイロットチャネルの新しい位置を含むか前記ＷＴＲＵが決定できるようにするステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記パイロットチャネルのうちのいずれかが削除または再配置されたかどうかを示すために１２個の予約ビットが必要であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーニング信号および情報ビットを割り当てるための無線通信方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）信号の高性能復調には、信号が経験する時間周波数チャネルの正確で十分に頻繁な特徴付けが必要である。一旦チャネルが完全に特徴付けられると、すなわち「推定される」と、このようなチャネル推定は、そのチャネルを経た信号の最適復調におけるチャネルの効果を最大にするために使用されうる。一般的に、このプロセスは「チャネル等化」と呼ばれる。
【０００３】
欧州電子計算機工業会（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＣＭＡ）−３６８超広帯域無線（ｕｌｔｒａ−ｗｉｄｅｂａｎｄ：ＵＷＢ）パーソナルエリアネットワーク（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ：ＰＡＮ）システムなどの、変調技法にＯＦＤＭが一般に選択される最近の無線通信システムでは、一般的にチャネルの特徴付けは２セットの信号を有することによって実行される。第１の信号はプリアンブルと呼ばれ、そのプリチャネル信号構成は、いつでも受信機で、およびプリアンブル信号を含む周波数サンプルで、十分に知られている。一般的に、プリアンブルはパケットのデータ部分の前に付加される。近傍のパケットのプリアンブルから取得したチャネル推定の補間を使用して、データ部分が経験しうる時間周波数チャネルの推定を取得できる。
【０００４】
チャネルの特徴付けおよび最終的な等化のさらなる支援に有用な信号の第２のタイプはパイロットである。パイロットは知られた信号であり、パケットのポストプリアンブル部分の時間周波数サンプル領域全体のサブセットを占有し、一般的に、パケットのポストプリアンブル部分の時間および周波数サンプル領域内に規則的に分散された、複数の単一または小さいサブセットサンプルを含む。この場合も、パイロットサンプル間の補間を使用して、および／またはプリアンブル部分も使用して、チャネル推定を取得できる。図１は、一般的な時間周波数チャネル領域にわたってパイロットを分散させる例を示している。
【０００５】
本明細書で扱われる問題点は、帯域幅の大きさ、並びにＵＷＢシステムのスペクトル領域の一部だけに影響を及ぼしうる干渉およびノイズソースの豊富さを原因として、帯域がより狭い信号並びに自然および人工両方のノイズによってＵＷＢシステムは一般的に障害を受けやすいという事実に関する。従来技術のＵＷＢシステムは、動作の時間周波数ドメイン内の知られた干渉ソースを送信側が「回避」できる方法を提供しない。従来技術の方法は、送信された信号の時間周波数リソースマップ内の参照信号の「固定」配置を使用するので、従来技術はこのような干渉の負の影響の軽減にも取り組まない。
【０００６】
一般的なＵＷＢ無線通信チャネルは、帯域幅が大きいため、たとえ明白な干渉ソースの存在がなくても、動作周波数にわたって一般的に均質ではない。例えば、２つのＵＷＢ装置が互いに関連して動く場合、例えばモバイル装置が装備されたＵＷＢのユーザによって持ち運ばれると、ドップラー効果がチャネルの広い帯域幅に含まれる異なるサブ周波数に程度の異なる影響を及ぼすために、チャネル内の動作周波数はまったく異なる歪み度を経験することがある。
【０００７】
したがって、ＥＣＭＡ  ３６８  ＵＷＢ標準に準拠するものなどのＵＷＢ  ＯＦＤＭ信号には、周波数ドメイン内に、狭帯域干渉の存在のために大幅に増加した人工および自然の両方の干渉をチャネルが経験しうる複数の場所があり、効率低下をもたらす。このようなチャネルサブ領域の信号対ノイズ比率は、残りのチャネル領域内よりもかなり低い。
【０００８】
従来技術のＵＷＢシステムの１つの問題点は、このようなシステムの送信機は、周波数および時間ドメイン内のトレーニング信号の「固定」または「不変」の配置があることである。ＵＷＢ  ＯＦＤＭシステムにおいて、データ記号の高性能受信を支援するために確実に検出されなければならないトレーニング記号リソースの固定割当てまたは配置は問題となる。
【０００９】
従来技術のシステムの他の問題点は、従来技術のＵＷＢ  ＯＦＤＭシステムは、データ送信にチャネルの均一性の欠如を利用しないことである。これらのシステムは、チャネル状態の知識に応じてデータ記号を適応的にまたは可変的に割り当てない。この結果、チャネル容量の準最適利用になり、これは多くの異なるタイプの無線通信システムに一般的に知られた問題である。しかし、この問題の影響は、ＵＷＢシステムの動作帯域幅の大きさと、それに続くより大きな干渉の機会、およびより程度の大きいチャネルの不均一性のため、狭帯域システムとは対照的に、ＵＷＢシステムにとってより大きい。
【００１０】
上述の問題点のうちのいくつかに対処するための１つの方法は、送信機内の制御およびデータ記号にエラー訂正符号化を使用することである。チャネル状態がローカルに悪化し、受信機での記号検出においてエラーという結果になると、送信された波形内の最初の信号について冗長な、分散された情報の存在によって、受信機は復号技法を使用して最初の記号を回復できる。
【００１１】
問題を軽減するために従来の方法が使用した他の方法は、送信された波形の時間周波数リソースのかなりの部分を知られているトレーニング信号に割り当て、たとえトレーニング記号のサブセットに障害が起きる場合でも、チャネル情報の回復、およびデータ記号の復調の支援に役立つために、残りのトレーニング記号が十分であるようにすることである。ＯＦＤＭシステムでは、一般的にプリアンブルとパイロットからなるトレーニング信号が、時間周波数リソースの１０％以上を占めることがある。しかし、一般的にこの方法は、システムの設計は一般的にトレーニング信号の最悪の場合の対応のために行われなければならないので、結果的にトレーニング信号の過剰割当てになる。このような過剰割当ての結果は、実際の、情報搬送データ記号の送信のために、チャネルの真の容量が十分に利用されていないことになる。
【００１２】
決定された訂正値は様々なチャネルパラメータにとって完全ではないという事実を補正するために、データを符号化するために使用されるパラメータが適合される。したがって、従来技術は、動的に変化する利用可能なチャネル容量を最適に利用するために、適応変調符号化（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｃｏｄｉｎｇ：ＡＭＣ）を使用して情報ビットを適応的に分散した。ＡＭＣでは、送信機は、送信されたパケットが通過すると送信機が予想するチャネルの品質に応じて、通常パケットベースで変更可能な、多くの変調および符号化方式のうちの１つを適応的に選択する。例えば、ＥＣＭＡ−３５８  ＵＷＢシステムでは、パケットにわたってビットを割り当てるための適応的方法をパケットベースで提供する、８つの異なるＡＭＣモードがある。
【００１３】
以下の表１は、ＥＣＭＡ−３６８  ＡＭＣモードにおいて利用可能なデータレートを示している。一般的に、より低い符号化レート（すなわち、データ／すべての記号）、および記号レートごとのより低い符号化ビットが、信号の歪みがある場合の正しい復号の可能性を高める。当然、歪みはチャネルパラメータを補正することによって直接対処されない、ノイズまたは干渉などのファクタが原因の場合もある。補正が所望の信号に偏っており、おそらく、望まれない信号をよりランダム化する場合は、間接的に対処される。どちらかの手法を使用することの欠点は、表１の最左列に示される通り、四位相偏移変調（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ：ＱＰＳＫ）の変調および二重搬送波変調（ｄｏｕｂｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＤＣＭ）の効果的なデータレートが影響されることである。
【００１４】
【表１】
2010512115.tif 000003
【００１５】
ＵＷＢ  ＯＦＤＭシステムにおける、連続チャネル推定および信号抽出における従来技術の不利な点は、
１）パケット内にトレーニング信号の適応割当てがないこと、および、
２）パケット内の時間周波数チャネルプレーンに情報ビットの適応割当てがないことである。
【００１６】
パケット内にトレーニング信号の適応割当てがないことに関しては、ＥＣＭＡ−３６８システムなどの従来のＵＷＢシステムは、チャネルの状態にかかわらず、パイロットまたはプリアンブルなどのトレーニング信号の固定割当ての方法を使用する。したがって、割り当てられたトレーニング信号が著しい障害が起こる時間周波数チャネル領域の一部に配置される場合、トレーニング信号に障害を経験しうる。
【００１７】
パケット内の時間周波数チャネルプレーンに情報ビットの適応割当てがないことに関しては、非常に広い帯域幅のため、またこれらの装置は小さいフォームファクタ（ｆｏｒｍ−ｆａｃｔｏｒｓ）および利用モデル（例えば、携帯情報端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）に取り付けられて常に持ち運ばれる、無線送受信装置（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ  ｕｎｉｔ：ＷＴＲＵ）、など）のため移動できるという事実のため、ＵＷＢ装置は、時間および周波数内で変化する、人工および自然両方の狭帯域干渉に容易に直面しうる。現在のＵＷＢ  ＯＦＤＭシステム内の送信機は、通信チャネルの変化または予測された状態に適応的に従って、情報搬送データビットをパケット内に割り当てない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、ＵＷＢチャネルは、比較的短期間にわたる個々のパケットの間さえも、時間変動ベースで、いくつかの時間周波数スロット上で障害を受けることがあることが知られている。このような障害が大規模ベースで、例えば時間周波数プレーンのかなりの部分で起きると、またある意味、以前割り当てられたプリアンブルおよびパイロットの最適利用に障害を生じさせると、データの大部分は、たとえチャネルコードを使用して強力に暗号化されていても、受信機で回復できない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
より高い効率的なデータレートおよび／またはより低いエラーレートを最小限の処理負荷で達成できるように、ＯＦＤＭシステムのためのチャネル訂正および復調の技法が強化される。受信機でのチャネル推定、復号、および復調プロセスを向上させるために、パイロットが適応的に移動および／または削除され、パイロットの位置が変更される。情報搬送データビットの位置を追加、削除、または変更することによって、受信も向上する。
【００２０】
前述の概要および以下の詳細な説明は、添付の図面を参照して読めばよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】典型的な時間周波数チャネル領域にわたるパイロット分散の一例を示す図である。
【図２】従来のＥＣＭＡ−３６８フレーム構造を示す図である。
【図３】単純化されたＥＣＭＡ−３６８フレーム構造を示す図である。
【図４】周波数ドメイン内の移動するパイロットおよびデータの代表を示す図である。
【図５】ＥＣＭＡ−３６８  ＵＷＢ直交周波数分割多重パケットフォーマット内の物理層集中プロトコル（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＰＬＣＰ）ヘッダの代表を示す図である。
【図６】周波数ドメイン内のパイロット削除および追加の代表を示す図である。
【図７】ＥＣＭＡ−３６８におけるスクランブルされた物理層サービスデータ装置（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｄａｔａ  ｕｎｉｔ：ＰＳＤＵ）をフォーマットするために、送信機アペンド（ａｐｐｅｎｄ）およびスクランブリング装置がどのように使用されるかを示す図である。
【図８】送信機の一例を示す図である。
【図９】受信機の一例を示す図である。
【図１０】ＯＦＤＭ送信機のブロック図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下で言及される場合、用語「無線送受信装置（ＷＴＲＵ）」は、ユーザ装置（ｕｓｅｒ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）、モバイルステーション、固定またはモバイル加入者装置、ページャ、セルラー式電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ、または無線環境で動作可能な他のどのようなタイプのユーザ装置も含むが、これらに限定されない。以下で言及される場合、用語「基地局」は、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ  ｐｏｉｎｔ：ＡＰ）または、無線環境で動作可能な他のどのようなタイプのインターフェース装置も含むが、これらに限定されない。
【００２３】
例示の目的で、ＥＣＭＡ−３６８標準の一般的な構造が提示される。これは単に一実施形態であり、この開示の範囲に依然として入る限り、いくつかのパラメータの値の変化とともに他の実装形態にも適用されうることが理解されるだろう。
【００２４】
図２は、ＥＣＭＡ−３６８  ＵＷＢ  ＯＦＤＭシステムの物理層フレーム構造の例を示している。ＥＣＭＡ−３６８フレームは、物理層集中プロトコル（ＰＬＣＰ）プリアンブル７０５、ＰＬＣＰヘッダ７１０、およびＰＳＤＵ７１５からなる。図２は、基準化するためのものではなく、説明のために、ＰＬＣＰプリアンブル７０５およびＰＬＣＰヘッダ７１０は誇張されている。ＰＬＣＰプリアンブル２０５およびＰＬＣＰヘッダ２１０は、トレーニングシーケンスとして使用されうる。
【００２５】
図３は、物理ＥＣＭＡ−３６８  ＵＷＢ  ＯＦＤＭシステムＰＳＤＵフレームの簡略図である。従来技術の方法は、最良の補間およびシーディング（ｓｅｅｄｉｎｇ）のために、時間および周波数の両方の方向に動くスライディングウインドウの使用を考慮する。ＵＷＢステーションからのすべてのフレームが同じ５２８メガヘルツ周波数帯域に送信される場合、固定周波数インターリービング（ｆｉｘｅｄ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ：ＦＦＩ）の使用が仮定される点に留意されるべきである。時間周波数インターリービング（ｔｉｍｅ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ：ＴＦＩ）を使用するシステムも使用されてよい。
【００２６】
図３の基本的な構成要素は、
１）水平時間ドメインでは、フレームはその前後のフレームによって側面を接せられる。フレーム境界の終端に達するまで、時間ドメインパターンが正（先の）および負（以前の）の両方向に繰り返される。
【００２７】
２）垂直周波数ドメインでは、パイロットサブチャネルは９つのデータサブチャネルの側面を接する。周波数帯域の終端の保護帯域に達するまで、正および負の両方向に前述の周波数ドメインパターンが繰り返される。
【００２８】
３）パイロットは、周波数ドメイン内のパイロットサブチャネル内の、連続時間スロットを占有する。データサブチャネルは、周波数ドメイン内の残りのサブチャネルを使用する。
【００２９】
４）ＥＣＭＡ−３６８システム内のＰＬＣＰプリアンブルとＰＬＣＰヘッダからなるフレームプリアンブルが、準備処理、すなわち、信号のデータ部分内のブラインド信号抽出のために、受信機内で実行されるチャネル行列分離手順のためのまさしく最初の「シード（ｓｅｅｄ）」が取得される処理のために使用されうる。
【００３０】
５）ペイロードとパッドビットとの間の境界は、ペイロードの実際の大きさによって変えられる。したがって、ペイロードデータは、常に存在する、フレームのプリアンブルからの平均距離、および、次のフレームがない場合は存在しない場合がある、次のフレームからのプリアンブルの点で異なる。
【００３１】
一実施形態では方法が提供され、それによりトレーニング信号、特にパイロットが、チャネルの状態に応じて所与のパケットの周波数ドメインに適応的に配置される。
【００３２】
他の実施形態では、チャネルの状態と品質は、受信した以前のパケットに基づいて送信ＵＷＢ装置の受信機によって取得される、周波数ドメインチャネル推定によって評価されうる。このように取得されたチャネル推定から、周波数スペクトルの一部を分析することができ、それぞれのこのような部分が、その内部にパイロット記号を含むのに適しているか否かを決定できる。
【００３３】
他の実施形態では、チャネルの品質が優良な周波数領域内で、パイロットが削除されうる。このような周波数領域では、送信帯域幅全体をカバーするプリアンブル部分から取得した以前のチャネル推定が十分であり、すでに優良な周波数チャネルの周囲ではより良好なチャネル推定のためにパイロットが必要でない場合があるので、たとえパイロットなしでも良好なチャネル推定が取得されうる。次に、削除されたパイロットは、よいチャネル推定を生成するのに既存のパイロットが十分でない場合がある周波数領域内および周囲のチャネルの推定を支援するために、チャネルの品質がよくない区域に再配置されうる。
【００３４】
他の実施形態では、チャネルの品質が非常に悪い周波数領域内で、パイロットが削除されうる。これは、送信ＵＷＢ装置が、データ記号を品質の悪いチャネル全体から削除して、それによってこれらの周波数チャネル内および周囲のパイロットを維持する必要をなくすどうかを決定する場合、または、送信ＵＷＢ装置がすべてのデータ記号を完全に削除するわけではないが、これらの品質の悪い周波数チャネル上にマップされるデータ記号に対して、よりエラーの起こりにくい変調／符号化方式を適用する場合に起こりうる。後者の場合、強化されたエラー保護のため、パイロットチャネルの削除は許容されうる。この場合も、削除されたパイロットは、それらの周波数チャネルの周囲のより優れたチャネル推定を支援するために他の周波数チャネルに再配置されうる。
【００３５】
他の実施形態では、パイロットは非常に優良な周波数チャネルおよび非常に悪い周波数チャネルの両方から削除される場合があり、削除されたパイロットは残りの周波数チャネルに再配置される場合がある。
【００３６】
どのパイロットチャネルが削除および／または再配置されるべきか決定するために、所与のパケットのための送信帯域幅全体は、それぞれが１つまたは複数の周波数ビンからなる、重複するまたは重複しないサブチャネル部分に分割されうる。次いで、それぞれのこのようなサブチャネル部分が、パイロットチャネルを保持または削除／再配置する適応性のために分析されうる。
【００３７】
図４は、２つのパイロットチャネルＣp（０）およびＣp（２）を示し、これらはそれぞれ周波数サブチャネル−５５および−３５に最初は配置されていた。この２つのパイロットチャネルは、削除されてそれぞれ別の周波数サブチャネル−５４および−３４に再配置される。パイロットチャネルの位置の変更のため、データチャネルの位置も変更する点に留意されたい。しかし、パイロットチャネルの位置の変更が知られており示される場合、データチャネル位置のシーケンスはパイロットチャネルの点在する位置を除いて変更されないので、データチャネルの新しい位置は容易に決定されうる。したがって、パイロットチャネルの位置の変更だけが、どの周波数チャネルがパイロットの新しい位置を含むかを決定できるように、受信ＵＷＢ装置またはＷＴＲＵに伝えなければならない。最初のＥＣＭＡ−３６８仕様におけるパイロット配置の構造において、周波数チャネルは１０個の周波数ビン、すなわち１つのパイロットチャネルと９つのデータチャネルからなるサブチャネルによって分類される。これらの１０個のビン間隔は、図４に長方形の境界によって示される。周波数ビン−５６から−４７は最初の１０個のビン間隔を含み、ビン−４６から−３７は次の１０個のビン間隔を含み、以下同様である。
【００３８】
多くの状況で、明白な干渉が存在するＵＷＢスペクトルの部分は、スペクトル全体に比べて小さい傾向があるので、このような干渉によって影響を受ける周波数部分すなわちビンの数は、このような部分すなわちビンの全体の数に比べて、比例して非常に小さい可能性が高い。したがって、ＵＷＢ装置が、著しく減衰した周波数チャネルだけからパイロットが削除されて再配置される方法を使用する場合、一旦このようなビンが決定されると、送信ＵＷＢ装置は、影響を受けた比較的少数の周波数ビンの位置または指数を、受信ＵＷＢ装置に示すことを必要とだけされうる。
【００３９】
ＥＣＭＡ−３６８  ＵＷＢ  ＯＦＤＭパケットフォーマットの特定のアプリケーションのために、一実施形態では、物理層（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ：ＰＨＹ）ＰＬＣＰヘッダ内の利用可能な予約ビットのうちのいくつかが、パイロットの削除または追加のどちらかが行われた周波数ビンの指数を示すために使用される。
【００４０】
図５は、現在提案されたＥＣＭＡ−３６８  ＵＷＢ  ＰＬＣＰヘッダフォーマット内で、４つの異なる予約ビットフィールド内で合計１５個の予約ビットが予約されていることを示している。
【００４１】
一実施形態では、「予約された」ビットのうちのいくつかが、提案された様々な表示のために使用される。ＥＣＭＡ−３６８内に１２個のパイロットチャネルがあるので、１２個のビットはパイロットチャネルのうちのいずれかが削除または再配置されるかどうかを示す必要がある。例えば、ビット列００００１００１０００１は、５番目、８番目、および１２番目のパイロットが削除又は再配置されることを示す。さらに、パイロットが最初に配置された、同じ１０個のビン周波数間隔内にのみパイロットが再配置できる場合、パイロットが再配置される場所を示すために、再配置されるパイロットごとに最大４個のビットが必要である。
【００４２】
これらの予約ビットを、周波数ビンの変更された位置の表示のために使用するための方法の一実施形態は、予約ビットだけが使用される場合、使用できるのが１５ビットしかないので、パイロットが削除／再配置されうる位置の追加の制約を適用することである。
【００４３】
一例として、第１に、３つのパイロットごとに１つのパイロットだけが削除または再配置されうる場合、第２に、ある位置から、動かされたパイロットの最初の位置を含む同じ１０周波数ビン内の最初の位置から離れている８周波数ビン以内の別の位置にパイロットが削除されうる場合、制約を使用できる。第１の制約は、予約ビットのうちの２つを必要とする、削除／再配置されうる最大４個のパイロットがありうることを意味する。第２の制約は、再配置されたパイロットごとに他の３ビットが必要であることを意味する。最大４個のパイロットが削除可能／再配置可能の場合、次いで、前述の制約の下で、どのパイロット位置が削除されるか、およびどこに再配置されるかを示すために最大１５ビットが必要である。ＥＣＭＡ−３６８  ＰＬＣＰヘッダはすでに１５ビットを有しているので、ちょうどこれらのビットをこの表示のために使用できる。
【００４４】
図４に戻ると、１個だけのパイロットが削除されて、最初のパイロットが配置されたのと同じ１０個のビン間隔内の新しい位置に置換された信号が示されている。
【００４５】
他の例として、新しい位置が検索されうる場所を制約しないことができる。パイロット位置をある１０個のビン間隔内で削除し、このパイロット記号をすでにパイロットがある他の１０個のビン間隔に再配置することができる。その別のパイロットは再配置されうる。図６はこのような状況を示している。
【００４６】
図６で、周波数ビン−５５および−４５上のそれぞれの最初のパイロット記号Ｃp（０）およびＣp（１）は、それぞれ周波数ビン−５６および−４７に再配置される。再配置後に示されているのは、現在２個のパイロットビンを含む第１の１０ビン間隔である。再配置後にパイロットを含まない第２の１０個のビン間隔も示されている。この場合も、異なる方法でパイロットの再配置を示すために１５個の予約ビットを使用するためにいくつかの制約を適用できる。
【００４７】
どこに削除および再配置されうるかについての制約がほとんどまたはまったくなしにパイロットの削除および再配置が行われる場合、１５個の予約ビットだけを使用することは適切でない場合がある。したがって、パイロットの位置における変更を伝えるために複数のパケット内の予約ビットを使用できる場合がある。例えば、２つの連続するパケット内のＰＬＣＰヘッダが使用されるべき場合、パイロット内の位置変更を示すために合計３０個の予約ビットが利用可能である。一方、複数のＰＬＣＰヘッダを使用する代償は、送信ＵＷＢ装置から所期の受信者への、パイロット内の変更の表示における遅延（待ち時間）の増加である。
【００４８】
パイロット変更された位置のおよびデータチャネルの表示のために使用される他の考えられる方法は、新しいタイプの制御パケット経由である。この方法は、現在ＥＣＭＡ−３６８仕様にはない特別な制御パケットの新しい定義を必要とする。
【００４９】
他の同様の方法は、パイロットの新しい位置を示すために十分に多くのビットを含むために、ＡＣＫパケットなどのいくつかの既存のパケットタイプの定義を拡大適用することである。
【００５０】
どのパイロット周波数チャネルが著しいチャネル減衰の影響を受けており再配置が必要かを、どのように送信ＵＷＢ装置が決定できるかは決定されないままである。このような決定のための一方法は、逆方向リンクからの周波数ドメインチャネル推定結果を使用することである。一例として、別の装置Ｂと通信する間に、現在のパイロット位置のうちのどれが置換／再配置される必要があるかを、ＵＷＢ装置Ａが評価したいと仮定する。装置Ａはまず、装置Ｂから受信した逆方向リンクパケットの受信からチャネル推定を取得できる。次いで、装置Ａは相反するチャネル、すなわち装置Ａから装置Ｂへのチャネルの推定を計算できる。次いで、この推定は、周波数スペクトルのいずれか部分、すなわちいずれかの周波数ビンが、著しく減衰されたと考えられるかを評価するために分析される。減衰した周波数ビンが識別された後、および減衰した周波数ビンのうちのいくつかが、パイロット記号を有するために以前割り当てられた周波数ビンの上または非常に近くにあると決定されると、これらのビン上のパイロットが削除されて代わりにデータ記号に置換されうる。同様に、パイロットチャネルは、パイロットチャネルが最初に割り当てられた周波数ビンとは異なる周波数ビンに再配置されうる。これを行う１つのオプションは、最も強く最も近い近接するパイロットチャネル周波数ビンとパイロットチャネルが削除された周波数ビンとの間に、パイロットチャネルを周波数ビンに再配置することであってよい。
【００５１】
どのパイロットチャネルが削除および／または再配置されるべきかを決定するための他の方法は、受信ＵＷＢ装置からの直接表示であってよい。これもまた、受信ＵＷＢ装置からのパケットのＰＬＣＰヘッダ内の予約ビットのうちのいくつかを使用することによって行うことができる。これは送信装置上のパイロット位置変更を指示するための方法と類似するが、送信装置で使用されたものとは異なる予約ビットを使用する。あるいは、新たに定義された制御パケットが使用されてもよく、肯定応答（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：ＡＣＫ）、または受信装置からの送信要求（ｒｅｑｕｅｓｔ−ｔｏ−ｓｅｎｄ：ＲＴＳ）パケットの新しい拡張が用いられてもよい。
【００５２】
情報搬送データ記号が、ＵＷＢ  ＯＦＤＭパケット内の異なる周波数チャネル（ビン）上の、適応変調符号化を使用して適応的に割り当てられうる方法のいくつかの実施形態を以下に説明する。
【００５３】
このような方法の一実施形態では、例えば、前のセクションですでに説明したいくつかの方法によって取得される周波数チャネルの推定は、どちらの周波数ビンの品質がよいか、例えば信号対雑音比が高いか、およびどちらの周波数ビンの品質がより悪いかを識別するために使用されうる。次いで、送信ＵＷＢ装置は、高次変調方式、および／または低速チャネル符号化方式を使用して、チャネル品質の高い周波数ビンにまたはその周囲に、より多くの情報ビットを割り当てることができる。送信ＵＷＢ装置は、低次変調方式、および／または高速チャネル符号化方式を使用して、チャネル品質の低い周波数ビンにまたはその周囲に、より少ない情報ビットを割り当てることもできる。周波数ビンへの適応ビット割当ては、ＥＣＭＡ−３６８システムなどの既存のＵＷＢ  ＯＦＤＭシステム内で使用される方式と異なり、パケット内で行われる。
【００５４】
送信ＵＷＢ装置が、パケット内の異なる周波数ビンに適応ビット割当て方式を使用すると仮定する。受信ＵＷＢ装置が信号を正確に復調するために、周波数ビンのうちのどれが、どのような変調またはチャネル符号化方式を使用したかを知る必要がある。この問題を解決するための方法の複数の実施形態を以下で説明する。
【００５５】
最初に、異なる周波数ビンによる変調および／またはチャネル符号化の変化を示すために、ＰＬＣＰヘッダ内の予約ビットのうちのいくつかが使用されうる。ＥＣＭＡ−３６８標準内には１５個の予約ビットしかないので、周波数ビンへのビット割当ての詳細な分割を示すことができるように、複数のパケット、ならびに複数のＰＬＣＰヘッダおよびそれに関連付けられる予約ビットを使用する必要がある場合がある。利用可能な１２８個の周波数チャネル内に、１００個のデータチャネルがある。それぞれのデータチャネルのために２つの異なるビット割当て方式が使用される場合、またすべてのデータチャネルに適応的にビットを割り当てる能力が必要とされる場合、１００個の表示ビット（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  ｂｉｔ）が必要である。表示に必要な予約ビットの数を減らすために、さらなる制約が存在する場合がある。例えば、１００個のデータチャネルは、１０個の連続するが重複しないビン間隔に分割することができ、それぞれ内部に１０個のデータチャネルを有する。次いで、１０個のビン間隔のいずれか１つが、（可能性のある２つのうち）どちらのビット割当て方式を使用するかを示すために、１０個のビットだけが必要である。
【００５６】
第２に、上記で説明したパイロット削除／再配置の表示のための方法と同様に、複数のＰＬＣＰヘッダおよびその利用可能な予約ビットが、異なる周波数ビン（またはビン間隔）への適応ビット割当てを示すために使用されうる。
【００５７】
第３に、上記で説明した方法と同様に、ビットの適応割当てを表示するよう定義された制御フィールドをフレームが有する、新しい制御パケット（フレーム）タイプが使用されうる。
【００５８】
異なる数の情報ビットを異なる周波数ビンに適応的に割り当てる方法を以下で説明する。
【００５９】
図７は、ＰＳＤＵフレーム、すなわち物理層（ＰＨＹ）レベル内に情報搬送データ記号を含むパケットをフォーマットする、ＥＣＭＡ−３６８システムの送信機アペンドおよびスクランブリング装置７００を示している。送信機アペンドおよびスクランブリング装置７００は、３２個のビットフレームチェックシーケンス（ｆｒａｍｅ  ｃｈｅｃｋ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ：ＦＣＳ）７１０、およびパケット組立て／分解装置（ｐａｃｋｅｔ  ａｓｓｅｍｂｌｅｒ／ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｅｒ：ＰＡＤ）ビット７１５とともに、情報搬送データビットを搬送するフレームペイロード７０５をスクランブルする。６個の「ゼロ」値のテールビット７２０も、送信機アペンドおよびスクランブリング装置７００に入力される。送信機アペンドおよびスクランブリング装置７００は、スクランブルされたフレームペイロード７３０、３２個のスクランブルされたＦＣＳビット７３５、スクランブルされたＰＡＤビット７４０、およびスクランブルされていないゼロ値テールビット７４０を、スクランブルされたＰＳＤＵフレーム７５０を形成するために合わせてアペンドする。
【００６０】
図８は、送信機アペンドおよびスクランブリング装置７００を含む送信機８００の一例を示している。送信機はまた、畳込み符号器／パンクチュアラ（ｐｕｎｃｔｕｒｅｒ）８０５、ビットインターリーバ８１５、変調マッパ８２５、ＯＦＤＭ変調器８３５、および送信アンテナ８４５をさらに含むことができる。変調マッパ８２５は、ＱＰＳＫ変調マッパでもよくＤＣＭマッパでもよい。送信機８００は、ＷＴＲＵおよび／または基地局内に組み込まれてよい。
【００６１】
図８を参照すると、送信機アペンドおよびスクランブリング装置７００によって出力された、スクランブルされたＰＳＤＵフレーム７５０が、畳込み符号器／パンクチュアラ８０５に送られ、そこで符号化およびパンクチュアされたビット８１０が出力され、次いでビットインターリーバ８１５によってビットインターリーブされる。次いで、送信チャネル特徴の知識を使用して、変調マッパ８２５は特定の周波数ビンのためのマッピングとしてＱＰＳＫ変調またはＤＣＭを選択し、次いでインターリーブされたビット８２０を選択された変調マッピング（ＱＰＳＫまたはＤＣＭ）にマップする。次いで、変調マッパ８２５によって出力されたマップビット８３０はＯＦＤＭ変調器８３５に送られ、そこでマップビット８３０は、送信アンテナ８４５を介して送信されるＯＦＤＭ変調出力ビット８４０を生成するために変調される。
【００６２】
図９は、スクランブルされたＰＳＤＵ７５０を再構築する受信機９００の一例を示している。受信機９００は受信アンテナ９０５、ＯＦＤＭ復調器９１５、デマッパ９２５、ビットデインターリーバ９３５、およびビタビ復号器９４５を含むことができる。デマッパ９２５は、ＱＰＳＫ変調デマッパでもよくＤＣＭデマッパでもよい。受信機９００は、ＷＴＲＵおよび／または基地局内に組み込まれてよい。
【００６３】
図９を参照すると、受信アンテナ９０５によって受信されるベースバンド信号９１０が、ＯＦＤＭ復調器９１５によって復調される。結果として生じる復調信号９２０はデマッパ９２５に送られ、そこで、チャネル特徴についての情報を使用して、ＱＰＳＫ変調デマッピングかＤＣＭデマッピングのどちらかを最初に選択し、次いで、それに応じて復調信号９２０をデマップする。次いで、デマップされた信号９３０がビットデインターリーバ９３５に送られ、そこでデマップされた信号９３０がデインターリーブされる。ビットデインターリーバ９３５は、デインターリーブされたビット９４０を出力し、デインターリーブされたビット９４０はビタビ復号器９４５に送られる。ビタビ復号器９４５は、ＰＳＤＵフレームペイロード（図示せず）を生成するためにさらに処理（スクランブルおよびデアペンド（ｄｅ−ａｐｐｅｎｄｅｄ））されうるスクランブルされたＰＳＤＵ７５０を出力する。
【００６４】
ＥＣＭＡ−３６８  ＰＳＤＵのわずかに修正されたバージョンのために、異なる周波数ビンへのビットの適応割当てが多くの異なる方途で実行されうるための方法の代替実施形態を以下で説明する。
【００６５】
一実施形態は、ＱＰＳＫ対ＤＣＭの変数使用による適応割当てを含む。送信ＵＷＢ装置は、異なる周波数ビンごとに異なる変調マッピングを使用して、情報ビットを異なるチャネル周波数ビンに割り当てる。例えば、周波数チャネルが優良で、すべての周波数チャネルの平均より優れている場合、ＱＰＳＫ変調された情報ビットはＤＣＭにアップ変調（ｕｐ−ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）されうる。同様に、周波数チャネル品質が非常に悪い場合、ＤＣＭ変調された情報ビットはＱＰＳＫにダウン変調（ｄｏｗｎ−ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）されうる。次いで、高速逆フーリエ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＩＦＦＴ）を使用して、信号がＯＦＤＭ変調器にマップされる。
【００６６】
受信ＵＷＢ装置で、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＦＦＴ）を適用することによって、受信機はまずＯＦＤＭ信号を周波数ドメインに変換して戻す。次いで、このセクションの前のパラグラフで説明したように、例えば、どちらの変調方式がどちらの周波数ビンに対応するかに関してＰＬＣＰヘッダ予約ビットを読むことによって取得した表示を使用して、受信機は受信したビットを、１つは１セットの周波数ビンに対応し、送信ＵＷＢ装置によってＱＰＳＫに変調マップされたビットを含み、もう１つの分割は別のセットの周波数ビンに対応し、送信ＵＷＢ装置によってＤＣＭに変調マップされたビットを含む、２つの分割にまとめる。次いで、受信機は変調信号を２つの分割とは別にデマップできる。１つはＱＰＳＫによって、もう１つはＤＣＭ復調によって、２セットの信号が復調された後、周波数ビンの順序を反映する正しい順序で復調ビットが照合され、次に、図９に示される通り、ビットインターリービング、畳込み復号、およびスクランブル解析などの、さらなる受信機処理に移る。
【００６７】
この特定のソリューションが必要とするのは、ＥＣＭＡ−３６８システムの既存の送信機および受信機手順のわずかな変更だけである。送信機は、１つはＤＣＭを使用するために、もう１つはＱＰＳＫを使用するために、２セットの信号を保持する必要がある。２セットの信号を保持するために、受信機もＱＰＳＫおよびＤＣＭ復調の両方を実行できるように設計される必要がある。ＥＣＭＡ仕様への他の唯一の変更は、上記で説明した表示方法である。
【００６８】
この方法の他の実施形態は、チャネル符号化レートの変数使用による適応割当てを含む。この実施形態では、異なるチャネル品質を有する異なる周波数ビンごとの異なるチャネル符号化レートが使用される。例えば、ＥＣＭＡ−３６８仕様は、４つの異なるパンクチュアリング方式に加えて、ベース１／３を畳込み符号器を使用することによって、１／３、１／２、５／８、および３／４の、４つの異なるチャネル符号化レートを提供する。したがって、最大４つの異なるレベルのチャネル品質を識別し、４つの品質レベルに従って周波数ビンを分割し、異なる周波数ビンに搬送されるように記号上の異なるチャネル符号化レートを使用することができる。これは、インターリービングおよびＱＰＳＫ／ＤＣＭマッパの変更、ならびに送信側のＯＦＤＭ変調器を必要し、そこで送信機は４つの異なるセットの情報ビット、およびチャネルコード、インターリーブ、変調マップ（ＱＰＳＫまたはＤＣＭへ）を別途に保持しなければならず、次いで、別途にＯＦＤＭに変調し、次いで重畳すること（ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｎｇ）によって時間ドメイン内の最大４つの異なるＯＦＤＭ信号を結合する。
【００６９】
受信機で、図９に示される通り、送信機内のそれぞれのビットストリームにつき１つが、４つの異なるチャネル符号化レートのうちの１つで符号化されている、基本的に４つの異なる受信機を有する必要がある。
【００７０】
他の実施形態は、変数変調と異なる周波数ビン上のチャネル符号化レートとの混合を使用することを含む。これは、上記で説明した２つの実施形態のハイブリッド結合であり、ＥＣＭＡ−３６８仕様のさらなる修正を必要とする。しかし、この方法により、異なる品質の異なる周波数チャネルへの最大８つの異なるレベルのビット割当てが可能になる。
【００７１】
図１０は、Ｎ個のアンテナを有する多入力多出力（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯ）ＵＷＢ−ＯＦＤＭ送信機１０００の一例を示している。ＥＣＭＡ−３６８などの、ＵＷＢ−ＯＦＤＭ標準における現在の最先端は、Ｎ＝１の１入力１出力（ｓｉｎｇｌｅ−ｉｎｐｕｔ  ｓｉｎｇｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ：ＳＩＳＯ）システムに基づく点に留意されたい。送信機１００は、直並列（ｓｅｒｉａｌ−ｔｏ−ｐａｒａｌｌｅｌ：Ｓ／Ｐ）変換器１０１０、適応パイロット割当て装置１０１５1〜１０１５N、周波数インターリーバ１０２０1〜１０２０N、適応マッピング装置１０２５1〜１０２５N、量子化器１０３０、処理装置１０３５1〜１０３５N、ベースバンド−無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）変換器１０４０1〜１０４０N、および送信アンテナ１０４５1〜１０４５Nを含むことができる。適応マッピング装置１０１５1〜１０１５Nは、適応ＱＰＳＫ変調マッピング装置でもよく、適応ＤＣＭマッピング装置でもよい。送信機１０００は、ＷＴＲＵおよび／または基地局内に組み込まれてもよい。
【００７２】
図１０を参照すると、Ｓ／Ｐ変換器１０１０はベースバンドデータ入力信号１００５をＮ個の並列ビットストリームに変換する。それぞれの適応パイロット割当て装置１０１５1〜１０１５Nは、パイロットを周波数ビンに適応的に割り当て、パイロット割当て表示ビット１０１７1〜１０１７Nを生成し、周波数インターリーバ１０２０1〜１０２０Nは並列された入力信号１０１８1〜１０１８Nをインターリーブするための周波数ビンを決定するために使用する。適応パイロット割当て装置１０１５1〜１０１５Nは、Ｓ／Ｐ変換器１０１０によって出力されたＮ個の並列ビットストリームのうちのそれぞれの１つに多重送信された、データビット１０１８1〜１０１８Nも出力する。出力データビット１０１８1〜１０１８Nは、チャネルの知識を使用して、適応パイロット割当て装置１０１５1〜１０１５N内で生成され、次いでＰＳＤＵヘッダ内（図２の２１５）の予約ビットのうちのいくつかまたはすべてによって搬送される。パイロット割当て表示ビット１０１７1〜１０１７Nは、ＰＬＣＰヘッダ（図２の２１０）の５オクテットＰＨＹヘッダ部分内の、予約ビットのうちのいくつかまたはすべてに搬送される（図５に示される）。周波数インターリービング後、適応マッピング装置１０２５1〜１０２５Nが、周波数インターリーバ１０２０1〜１０２０Nの出力をＱＰＳＫ変調かＤＣＭのどちらかにマップし、その選択はパイロット割当ておよび周波数ビンに対応する周波数チャネルついての情報に基づいて適応的に行われる。次いで、ＱＰＳＫ変調またはＤＣＭにマップされた信号が量子化器１０３０によって量子化され、その結果得られる信号は時間ドメイン信号に変形され、処理装置１０３５1〜１０３５Nによって保護帯域ビットとアペンドされる。次いで、その結果得られる信号１０３８1〜１０３８Nがベースバンド−ＲＦ装置１０４０1〜１０４０NによってアナログＲＦ信号に変換される。最後に、アンテナ１０４５1〜１０４５NからＲＦ信号が送信される。
【００７３】
図１０はＭＩＭＯ送信機を示す点に留意されたい。アンテナが１つのＳＩＳＯ送信機では、Ｓ／Ｐ変換器１０１０は削除され、指数なしの装置１０１５から１０４５への１つのシーケンスになる。しかし、残りの動作は図１０について説明したものと同様である。
【実施例】
【００７４】
１．スクランブルされた物理層サービスデータ装置（ＰＳＤＵ）フレームを生成するように構成されたスクランブリング装置と、
前記スクランブルされたＰＳＤＵフレームに基づいて符号化およびパンクチュアされたビットを生成するように構成された畳込み符号器と、
前記符号化およびパンクチュアされたビットをインターリーブするように電気的に構成されたビットインターリーバと、
前記インターリーブされたビットを適応的に選択されたマッピングにマップし、マップされたインターリーブされたビットを生成するように構成された変調マッパと、
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調された出力ビットを生成するために、前記マップされたインターリーブされたビットを変調するように構成されたＯＦＤＭ変調器と、
前記ＯＦＤＭ変調出力ビットを送信するように構成された送信アンテナとを含むことを特徴とする送信機。
【００７５】
２．前記変調マッパが四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調マッパであることを特徴とする実施例１に記載の送信機。
【００７６】
３．前記変調マッパが二重搬送波変調（ＤＣＭ）マッパであることを特徴とする実施例１に記載の送信機。
【００７７】
４．送信チャネル特徴の知識を使用して、前記変調マッパが、特定の周波数ビンのための前記ビットインターリーバによって出力される前記インターリーブされたビットのための前記マッピングとして、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調か二重搬送波変調（ＤＣＭ）のどちらかを選択し、次いで適応的に選択されたＱＰＳＫ変調またはＤＣＭマッピングに前記インターリーブされたビットをマップすることを特徴とする実施例１〜３のうちのいずれか１つに記載の送信機。
【００７８】
５．実施例１〜４のうちのいずれか１つに記載の前記送信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ  ｕｎｉｔ：ＷＴＲＵ）。
【００７９】
６．実施例１〜４のうちのいずれか１つに記載の前記送信機を含むことを特徴とする基地局。
【００８０】
７．ベースバンド信号を受信するように構成された受信アンテナと、
前記受信ベースバンド信号を復調するように構成された直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）復調器と、
前記復調信号をデマップするように構成された変調デマッパと、
前記デマップされた信号をデインターリーブするように構成されたビットデインターリーバと、
前記デインターリーブされたデマップされた信号に基づいて、スクランブルされた物理層サービスデータ装置（ＰＳＤＵ）フレームを生成するように構成されたビダビ復号器とを含むことを特徴とする受信機。
【００８１】
８．前記変調デマッパが四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調デマッパであることを特徴とする実施例７に記載の受信機。
【００８２】
９．前記変調デマッパが二重搬送波変調（ＤＣＭ）デマッパであることを特徴とする実施例７に記載の受信機。
【００８３】
１０．受信チャネル特徴についての情報を使用して、前記変調デマッパが、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調デマッピングか二重搬送波変調（ＤＣＭ）デマッピングのどちらかを選択し、次いで、それに応じて前記復調信号をデマップすることを特徴とする実施例７〜９のうちのいずれか１つに記載の受信機。
【００８４】
１１．ＰＳＤＵフレームペイロードを生成するために、前記スクランブルされたＰＳＤＵフレームがスクランブルおよびデアペンドされることを特徴とする実施例７〜１０のうちのいずれか１つに記載の受信機。
【００８５】
１２．実施例７〜１１のうちのいずれか１つに記載の前記受信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【００８６】
１３．実施例７〜１１のうちのいずれか１つに記載の前記受信機を含むことを特徴とする基地局。
【００８７】
１４．データ入力信号をＮ個の並列ビットストリームに変換するように構成された直並列（Ｓ／Ｐ）変換器と、
周波数ビンにパイロットを適応的に割り当て、ビット割当て表示ビットを生成するように構成された複数の適応パイロット割当て装置と、
前記並列ビットストリームのうちのそれぞれの１つをインターリーブし、インターリーブされたビットを生成するための前記周波数ビンを決定するように構成された複数の周波数インターリーバと、
前記インターリーブされたビットを四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調か二重搬送波変調（ＤＣＭ）のどちらかにマップするように構成されており、その選択がパイロット割当て、および前記周波数ビンに対応する前記周波数チャネルについての情報に基づいて適応的に行われる複数の適応変調マッピング装置と、
前記ＱＰＳＫ変調またはＤＣＭにマップされた信号を量子化するように構成された量子化器と、
前記マップされた信号を時間ドメイン信号に変形し、保護帯域ビットを前記時間ドメイン信号にアペンドするように構成された複数の処理装置と、
前記時間ドメイン信号をＲＦ信号に変換するように構成された複数のベースバンド−無線周波数（ＲＦ）変換器と、
前記ＲＦ信号を送信するように構成された複数の送信アンテナとを含むことを特徴とする多入力多出力（ＭＩＭＯ）超広帯域無線（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機。
【００８８】
１５．実施例１４に記載の前記送信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【００８９】
１６．実施例１４に記載の前記送信機を含むことを特徴とする基地局。
【００９０】
１７．周波数ビンにパイロットを適応的に割り当て、ビット割当て表示ビットを生成するように構成された適応パイロット割当て装置と、
インターリーブされたビットをインターリーブおよび出力するための前記周波数ビンを決定するように構成された周波数インターリーバと、
前記インターリーブされたビットを四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調か二重搬送波変調（ＤＣＭ）のどちらかにマップするように構成されており、その選択がパイロット割当て、および前記周波数ビンに対応する前記周波数チャネルについての情報に基づいて適応的に行われる適応変調マッピング装置と、
前記ＱＰＳＫ変調またはＤＣＭにマップされた信号を量子化するように構成された量子化器と、
前記マップビットを時間ドメイン信号に変形し、保護帯域ビットを前記時間ドメイン信号にアペンドするように構成された処理装置と、
前記時間ドメイン信号をＲＦ信号に変換するように構成されたベースバンド−無線周波数（ＲＦ）変換器と、
前記ＲＦ信号を送信するように構成された送信アンテナとを含むことを特徴とする１入力１出力（ＳＩＳＯ）超広帯域（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機。
【００９１】
１８．実施例１７に記載の前記送信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【００９２】
１９．実施例１７に記載の前記送信機を含むことを特徴とする基地局。
【００９３】
２０．物理層集中プロトコル（ＰＬＣＰ）ヘッダを有する超広帯域（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）パケット内に予約ビットを構成する方法であって、
周波数プレーン内のデータビット間のパイロットを割り当てるステップと、
前記パイロットが削除または追加される周波数ビンの前記指数を示すために前記ＰＬＣＰヘッダ内の前記利用可能な予約ビットの少なくとも一部を構成するステップとを含むことを特徴とする方法。
【００９４】
２１．パイロットチャネルの再配置を示す方法であって、
それぞれの周波数サブチャネルの第１セットから複数のパイロットチャネルを削除するステップと、
前記パイロットチャネルをそれぞれの周波数サブチャネルの第２セットに再配置するステップと、
超広帯域（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）パケットの物理層集中プロトコル（ＰＬＣＰ）ヘッダ内の予約ビットを使用して、前記パイロットチャネルの前記位置における変更を無線送受信装置（ＷＴＲＵ）に搬送し、どちらの周波数チャネルが前記パイロットチャネルの新しい位置を含むか前記ＷＴＲＵが決定できるようにするステップとを含むことを特徴とする方法。
【００９５】
２２．前記パイロットチャネルのうちのいずれかが削除または再配置されたかどうかを示すために１２個の予約ビットが必要であることを特徴とする実施例２１に記載の方法。
【００９６】
諸特徴および諸要素を特定の組合せにおける実施形態において説明したが、それぞれの特徴または要素は、実施形態の他の諸特徴および諸要素なしに単独で使用することもでき、他の諸特徴および諸要素の有無にかかわらず様々な組合せで使用することもできる。方法またはフローチャートは、汎用コンピュータまたはプロセッサによって実行されるためにコンピュータ可読の記憶媒体内に明白に組み込まれた、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェア内に実装されてよい。コンピュータ可読の記憶媒体の例には、読出し専用メモリ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ装置、内部ハードディスクおよび取外し可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ｄｉｓｋ：ＤＶＤ）、などの光媒体がある。
【００９７】
好適なプロセッサには、一例として、汎用プロセッサ、特殊用途プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向けＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、書替え可能ゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）回路、他のいかなるタイプの集積回路（ＩＣ）、および／または状態機械がある。
【００９８】
無線送受信装置（ＷＴＲＵ）、ユーザ装置（ＵＥ）、端末装置、基地局、無線ネットワークコントローラ（ｒａｄｉｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＲＮＣ）または何らかのホストコンピュータで使用するための無線周波数トランシーバを実装するためにソフトウェアと関連するプロセッサが使用されてよい。ＷＴＲＵは、カメラ、ビデオカメラモジュール、テレビ電話、スピーカフォン、振動装置、スピーカ、マイクロフォン、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、キーボード、ブルートゥース（商標）モジュール、周波数変調（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｍｏｄｕｌａｔｅｄ：ＦＭ）ラジオ装置、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）表示装置、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）表示装置、デジタル音楽プレイヤ、メディアプレイヤ、テレビゲームプレイヤモジュール、インターネットブラウザ、および／または何らかの無線ローカルエリアネットワーク（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＬＡＮ）モジュールなどの、ハードウェアおよび／またはソフトウェアに実装されたモジュールとともに使用されてよい。
【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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【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月10日(2009.8.10)
【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】
データ入力信号をＮ個の並列ビットストリームに変換するように構成された直並列（Ｓ／Ｐ）変換器と、
前記Ｓ／Ｐ変換器に結合された複数の適応パイロット割当て装置であって、前記適応パイロット割当て装置は、周波数ビンにパイロットを適応的に割り当て、パイロット割当て表示ビットを生成するように構成されている、複数の適応パイロット割当て装置と、
前記複数の適応パイロット割当て装置のそれぞれに結合された複数の周波数インターリーバであって、前記周波数インターリーバは、前記パイロット割当て表示ビットを受信し、前記並列ビットストリームのそれぞれをインターリーブするために前記周波数ビンを決定し、インターリーブされたビットを生成するように構成されている、複数の周波数インターリーバと、
前記複数の周波数インターリーバのそれぞれに結合された複数の適応変調マッピング装置であって、前記適応変調マッピング装置は、前記インターリーブされたビットを四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調か二重搬送波変調（ＤＣＭ）のどちらかにマップするように構成されており、その選択がパイロット割当て、および前記周波数ビンに対応する前記周波数チャネルについての情報に基づいて適応的に行われる、複数の適応変調マッピング装置と、
前記適応変調マッピング装置に結合された量子化器であって、前記ＱＰＳＫ変調またはＤＣＭにマップされた信号を量子化するように構成された量子化器と、
前記量子化器に結合された複数の処理装置であって、前記処理装置は、前記マップされた信号を時間ドメイン信号に変形し、保護帯域ビットを前記時間ドメイン信号にアペンドするように構成された、複数の処理装置と、
前記複数の処理装置のそれぞれに結合された複数のベースバンド−無線周波数（ＲＦ）変換器であって、前記ベースバンド−ＲＦ変換器は、前記時間ドメイン信号をＲＦ信号に変換するように構成されている、複数のベースバンド−ＲＦ変換器と、
前記複数のベースバンド−ＲＦ変換器のそれぞれに結合された複数の送信アンテナであって、前記送信アンテナは、前記ＲＦ信号を送信するように構成されている、複数の送信アンテナと
を含むことを特徴とする多入力多出力（ＭＩＭＯ）超広帯域（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機。
【請求項２】
請求項１に記載の送信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【請求項３】
請求項１に記載の送信機を含むことを特徴とする基地局。
【請求項４】
周波数ビンにパイロットを適応的に割り当て、パイロット割当て表示ビットを生成するように構成された適応パイロット割当て装置と、
前記適応パイロット割当て装置に結合された周波数インターリーバであって、前記パイロット割当て表示ビットを受信し、インターリーブされたビットをインターリーブおよび出力するための前記周波数ビンを決定するように構成された周波数インターリーバと、
前記周波数インターリーバに結合された適応変調マッピング装置であって、前記インターリーブされたビットを四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）変調か二重搬送波変調（ＤＣＭ）のどちらかにマップするように構成されており、その選択がパイロット割当ておよび前記周波数ビンに対応する前記周波数チャネルについての情報に基づいて適応的に行われる適応変調マッピング装置と、
前記適応変調マッピング装置に結合された量子化器であって、ＱＰＳＫ変調またはＤＣＭにマップされた信号を量子化するように構成された量子化器と、
前記量子化器に結合された処理装置であって、前記マップされたビットを時間ドメイン信号に変形し、保護帯域ビットを前記時間ドメイン信号にアペンドするように構成された処理装置と、
前記処理装置に結合されたベースバンド−無線周波数（ＲＦ）変換器であって、前記時間ドメイン信号をＲＦ信号に変換するように構成されたベースバンド−ＲＦ変換器と、
前記ベースバンド−ＲＦ変換器に結合された送信アンテナであって、前記ＲＦ信号を送信するように構成された送信アンテナと
を含むことを特徴とする１入力１出力（ＳＩＳＯ）超広帯域（ＵＷＢ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機。
【請求項５】
請求項４に記載の送信機を含むことを特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【請求項６】
請求項４に記載の送信機を含むことを特徴とする基地局。
【国際調査報告】
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