(57)【要約】無線媒体から受信されたデジタルのサンプルを処理する等化手段（２１０）及びＣＭＦ（２０５）と、サンプルに基づいてフィルタの重みを計算するＣＩＲ推定手段（２０３）とを選択的に含む補正ステム（２１３）を含むベースバンドプロセッサ（１０７）を含む無線受信機である。メモリ（２０９）は既定のフィルタの重みを保存し、選択ロジック（３０７）はＣＩＲ推定手段（２０３）の計算されたフィルタの重みと、メモリ（２０９）からの既定のフィルタの重みとの間を選択する。ＳＮＲ推定手段（３０１）は、サンプルを受信し、ＳＮＲの測定基準を提供し、ＳＭ及びマルチパス推定手段（３０３）は、計算されたフィルタの重みを受信し、マルチパスの測定基準ＭＭを提供する。判定ロジック（３０５）は、ＳＮＲとマルチパスの測定基準を用いる受信機の動作点を決定し、パケットエラー率（ＰＥＲ）の正の王マッピングにより、決定された動作点に基づく決定を行い、選択ロジックが既定のフィルタの重みと計算されたフィルタの重みの間を選択するように制御し、選択的に等化手段を有効にする。
2004538707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線媒体から受信された無線周波数（ＲＦ）信号をベースバンド信号に変換する無線通信機と、
・前記無線通信機につなげられ、ベースバンド信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングし、対応するデジタルのサンプルを提供するアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
・前記ＡＤＣにつなげられ、前記サンプルに対する補正を選択的に提供する補正システムと、
・前記ＡＤＣにつなげられ、前記サンプルに基づいてフィルタの重みを計算するチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）推定手段と、
・前記ＡＤＣにつなげられ、前記サンプルを受信し、ＳＮＲの測定基準を提供する信号対雑音比（ＳＮＲ）推定手段と、
・前記ＣＩＲ推定手段につなげられ、前記計算された重みを受信し、マルチパスの測定基準を提供するマルチパス推定手段と、
・前記ＳＮＲ及びマルチパス推定手段と前記補正システムにつなげられ、ＳＮＲとマルチパスの測定基準に基づいて受信機の動作点を決定し、所定のパケットエラー率（ＰＥＲ）の性能マッピングに従って補正システムを制御する判定ロジックと
を有する前記無線通信機につなげられたベースバンドプロセッサと
を有する無線受信機。
【請求項２】
請求項１に記載の無線受信機であって、
前記ＳＮＲ推定手段が、
無線媒体においてパケットが送信されず、雑音出力レベルを測定する間に、第１の複数のサンプルを結合する第１の出力推定手段と、
無線媒体においてパケットが送信され、パケット出力レベルを測定する間に、第２の複数のサンプルを結合する第２の出力推定手段と、
前記測定された雑音及びパケット出力レベルに基づいてＳＮＲの測定基準を提供する結合手段と
を有する無線受信機。
【請求項３】
請求項２に記載の無線受信機であって、
前記第１の複数のサンプルがそれぞれ３２個の雑音のサンプルのうちの３２個のビン（ｂｉｎ）を有し、動きの平均を作り、
前記第２の複数のサンプルがそれぞれ３２個のパケットのサンプルのうちの８個のビン（ｂｉｎ）を有する無線受信機。
【請求項４】
請求項１に記載の無線受信機であって、
前記マルチパス推定手段が、
選択されたＣＩＲ推定手段のサンプルの大きさを取り出す規模ブロックと、
前記規模ブロックにつなげられ、前記取り出された大きさを保存するストレージ装置と、
前記規模ブロックにつなげられ、前記選択されたＣＩＲ推定手段のサンプルのピークの大きさを特定するピーク決定ブロックと、
前記ピーク決定ブロックと前記規模ブロックにつなげられ、前記ピークの大きさ大きさを抽出するピーク抽出ブロックと、
前記ピーク決定ブロックと前記規模ブロックにつなげられ、前記選択されたＣＩＲ推定手段のサンプルのサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）を抽出するサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）抽出ブロックと、
前記サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）抽出ブロックにつなげられ、選択された重み付けの仕組みに従ってサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさに重み付けを行い、重み付けされたサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）を合計し、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値を提供する重み付け及び合計ブロックと、
前記重み付け及び合計ブロックと前記ピーク抽出ブロックにつなげられ、前記ピークの大きさを前記サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値で割り、前記マルチパスの測定基準を決定するドライバと
を有する無線受信機。
【請求項５】
請求項４に記載の無線受信機であって、
前記重み付けの仕組みが、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさに線形的に増加する重み付けを有する無線受信機。
【請求項６】
請求項４に記載の無線受信機であって、
前記規模ブロックが、最も高いエネルギーレベルを有する２２個のサンプルのＣＩＲの推定のうちの１０個の隣接するサンプルを選択する無線受信機。
【請求項７】
請求項６に記載の無線受信機であって、
前記規模ブロックが、前記ＣＩＲの推定のうちの５から１４個の隣接するサンプルを選択する無線受信機。
【請求項８】
請求項１に記載の無線受信機であって、
前記判定ロジックが、前記ＰＥＲの性能マッピングの第１と第２の動作範囲を既定する複数の所定の閾値を受信し、
前記判定ロジックが、前記ＳＮＲ及びマルチパスの測定基準を前記複数の所定の閾値と比較し、前記ＰＥＲの性能マッピング内の動作点を決定する無線受信機。
【請求項９】
請求項８に記載の無線受信機であって、
前記複数の所定の閾値が、第１及び第２のＳＮＲの閾値とマルチパスの閾値とを含み、
前記第１の動作範囲が、前記第１のＳＮＲの閾値より小さい第１のゾーンと、前記第１と第２の閾値の間であり、前記マルチパスの閾値より小さい第２のゾーンとの集合として規定され、
前記第２の動作範囲が、前記第２のＳＮＲの閾値より大きい第３のゾーンと、前記第１と第２のＳＮＲの閾値の間であり、前記マルチパスの閾値より大きい第４のゾーンとの集合として規定される無線受信機。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線受信機であって、
前記ＡＤＣにつなげられ、マルチパスの歪みを訂正するプログラム可能なタップ（ｔａｐ）を有するチャネル・マッチド・フィルタ（ｃｈａｎｎｅｌ  ｍａｔｃｈｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）（ＣＭＦ）と、
既定のフィルタの重みを保存するメモリと
を有する補正システムと、
前記ＣＩＲ推定手段と、前記メモリと、前記判定ロジックと、前記ＣＭＦにつなげられ、選択入力に提供される選択値に基づいて、前記ＣＩＲ推定手段の計算されたフィルタの重みと、前記ＣＭＦのタップ（ｔａｐ）をプログラムするために前記メモリに保存された既定のフィルタの重みとの間を選択する選択入力を有する選択ロジックとを更に有し、
前記判定ロジックが、前記選択ロジックの選択入力に前記選択値を提供し、前記ＰＥＲの性能マッピング内の動作点の位置に応じて前記既定のフィルタの重みと前記計算されたフィルタの重みとの間を選択する無線受信機。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線受信機であって、
前記補正システムが、前記ＣＭＦと前記判定ロジックにつなげられた等化手段を更に有し、
前記判定ロジックが、前記計算されたフィルタの重みが選択されると前記等化手段を有効にし、前記既定のフィルタの重みが選択されると前記等化手段を無効にする無線受信機。
【請求項１２】
請求項１に記載の無線受信機であって、
前記補正システムが、前記ＣＭＦと前記判定ロジックにつなげられた等化手段を更に有し、
前記ＰＥＲの性能マッピング内における動作点の位置に応じて、前記等化手段を選択的に有効にする無線受信機。
【請求項１３】
無線媒体で通信を行う無線受信機の適切な補正を決定する方法であって、
前記受信機が補正システムを含み、
信号対雑音比（ＳＮＲ）に基づくパケットエラー率（ＰＥＲ）の性能マッピングと、計算された補正が使用される無線受信機の第１の動作範囲、及び既定の補正が使用される又は補正が使用されない第２の動作範囲を規定するマルチパスの歪みとを決定し、
前記無線チャネルのチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）を測定することと、前記ＣＭＦについて対応するフィルタの重みを計算し、
前記無線チャネルから受信したサンプルに基づいて、前記無線チャネルのＳＮＲの測定基準を決定し、
前記計算されたフィルタの重みを用いて前記無線チャネルのマルチパスの測定基準を決定し、
前記マルチパスとＳＮＲの測定基準に基づいて前記無線受信機の動作点を決定し、前記性能マッピングに前記動作点を適用し、
前記動作点が前記第２の動作範囲である場合には、計算された補正で前記無線受信機を動作し、そうでない場合には、補正なしで又は規定の補正で前記無線受信機を動作することを有する方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
前記補正システムがチャネル・マッチド・フィルタ（ｃｈａｎｎｅｌ  ｍａｔｃｈｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）（ＣＭＦ）を含み、
前記動作点が前記第１の動作範囲内である場合に、前記規定のフィルタの重みで前記ＣＭＦを動作し、
前記動作点が前記第２の動作範囲内である場合に、前記計算されたフィルタの重みで前記ＣＭＦを動作することを更に有する方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記補正システムが等化手段を更に含み、
前記動作点が前記第１の動作範囲内である場合に、前記等化手段を無効にし、
前記動作点が前記第２の動作範囲内である場合に、前記等化手段を無効にすることを更に有する方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載の方法であって、
前記補正システムが等化手段を有し、
前記動作点が前記第１の動作範囲内である場合に、前記等化手段を無効にし、
前記動作点が前記第２の動作範囲内である場合に、前記等化手段を無効にすることを更に有する方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の方法であって、
前記ＳＮＲの測定基準を決定することが、
パケットが送信されず、前記無線媒体で雑音出力レベルを測定する間に、前記無線媒体から受信された第１の複数のサンプルを結合し、
パケットが送信され、前記無線媒体でパケット出力レベルを測定する間に、前記無線媒体から受信された第２の複数のサンプルを結合し、
前記パケットと雑音出力レベルを組み合わせて前記ＳＮＲの測定基準を決定することを有する方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記第１の複数のサンプルを結合することが、それぞれ３２個の雑音のサンプルのうちの３２個のビン（ｂｉｎ）を結合することを有し、
前記第２の複数のサンプルを結合することが、それぞれ３２個のパケットのサンプルのうちの８個のビン（ｂｉｎ）を結合することを有する方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、
前記第１の複数のサンプルを結合し、前記雑音出力レベルを測定することが、パケットを受信する前の動きの平均を規定することを有する方法。
【請求項２０】
請求項１３に記載の方法であって、
前記マルチパスの測定基準を決定することが、最大のエネルギーを有する選択された数の隣接するＣＩＲのサンプルの上でＣＩＲの推定の遅延スプレッドを計算することを有する方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、
前記最大のエネルギーを有する選択された数の隣接するＣＩＲのサンプルの上でＣＩＲの推定の遅延スプレッドを計算することが、２２個のサンプルのＣＩＲのうちの１０個のサンプルを選択することを有する方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、前記２２個のサンプルのＣＩＲのうちの１０個のサンプルを選択することが、５から１４個の隣接するＣＩＲのサンプルを選択することを有する方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、
前記選択されたＣＩＲのサンプルのピークの大きさを見つけ、
前記ピークの大きさに関連するサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）を見つけ、
サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさを合計してサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値を決定し、
前記ピークの大きさを前記決定されたサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値で割り、前記マルチパスの測定基準を決定することを更に有する方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法であって、
指数的な重み付けを前記サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさに適用することを更に有する方法。
【請求項２５】
請求項２３に記載の方法であって、
線形的に増加する重み付けを前記サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさに適用することを更に有する方法。
【請求項２６】
請求項２０に記載の方法であって、
前記受信機が等化手段とチャネル・マッチド・フィルタ（ｃｈａｎｎｅｌ  ｍａｔｃｈｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）を含み、
前記マルチパスの測定基準が所定の数のビットを有するデジタル値によって表される比率のパラメータである方法。
【請求項２７】
請求項１３に記載の方法であって、
前記ＰＥＲの性能マッピングを決定することが、前記等化手段なしで動作し、所定の規定のフィルタの重みを備えたＣＭＦを使用する前記無線受信機のＰＥＲの性能が、計算されたフィルタの重みを備えたＣＭＦを使用し、前記等化手段を使用する場合のＰＥＲの性能と少なくとも同じである第１の動作範囲を規定することを有する方法。
【請求項２８】
請求項１３に記載の方法であって、
前記ＰＥＲの性能マッピングを決定することが、少なくとも２つのＳＮＲの閾値と少なくとも１つのマルチパスの閾値とを含む複数の性能の閾値を規定することを有する方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、
前記ＰＥＲの性能マッピングを決定することが、
第１及び第２のＳＮＲの閾値とマルチパスの閾値を規定することを有し、
前記第１の動作範囲が、前記第１のＳＮＲの閾値より小さい第１のゾーンと、前記第１と第２のＳＮＲの閾値の間であり、前記マルチパスの閾値より小さい第２のゾーンとの集合として規定され、
前記第２の動作範囲が、前記第２のＳＮＲの閾値より大きい第３のゾーンと、前記第１と第２のＳＮＲの閾値の間であり、前記マルチパスの閾値より大きい第４のゾーンとの集合として規定される方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、
前記第１のＳＮＲの閾値が６デシベルであり、
前記第２のＳＮＲの閾値が１０デシベルであり、
前記マルチパスの閾値が３０から４０ナノ秒の間の２乗平均平方根（ＲＭＳ）の遅延スプレッドチャネルに基づく方法。
【請求項３１】
請求項２９に記載の方法であって、
前記第１と第２のＳＮＲの閾値を規定することが、
マルチパスの状況のない下で、所定の既定のフィルタの重みを備えたチャネル・マッチド・フィルタ（ｃｈａｎｎｅｌ  ｍａｔｃｈｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）（ＣＭＦ）を使用し、等化手段を使用せずに６デシベルのＳＮＲから１５デシベルのＳＮＲにＰＥＲを掃引することによって第１の曲線を決定し、
マルチパスの状況のない下で、計算されたフィルタの重みを備えたＣＭＦを使用し、等化手段を使用して６デシベルのＳＮＲから１５デシベルのＳＮＲにＰＥＲを掃引することによって第２の曲線を決定し、
前記第１と第２の曲線の交点に基づいて前記第２のＳＮＲの閾値を規定し、
前記第２のＳＮＲの閾値に基づいて前記第１のＳＮＲの閾値を既定することを更に有する方法。
【請求項３２】
請求項２９に記載の方法であって、
前記マルチパスの閾値について対象とする２乗平均平方根（ＲＭＳ）の遅延スプレッドチャネルを設定し、
マルチパスの歪みの連続的な測定がおよそ半分の時間で前記マルチパスの閾値より大きくなるまで前記マルチパスの閾値を調整することを更に有する方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法であって、
前記対称となるＲＭＳ遅延スプレッドチャネルが３０から４０ナノ秒の範囲内である方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信に関し、特に無線通信システムのチャネル補正を使用する時を決定するインテリジェント制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内の無線装置の通信容量は、受信機で見られる周囲の雑音の量と、送信信号のマルチパス拡散の量によって制限される。マルチパス拡散は、壁やテーブル等からのような、送信信号の複数の反射によってもたらされる。周囲の雑音は、受信機自体の温度の雑音より低い場合がある。それは、良い受信機と信号の設計によってしばしば最小化される。しかし、マルチパスの歪みがない場合、（周囲の又は受信機の温度の）雑音は受信機の性能に制限を設ける。その他、マルチパスの歪みが存在する場合は、それは十分に弱められ、雑音のみによって課される制限より有意に厳しい性能の制限を設け得る。受信機と送信機との何らかの所定の位置について、雑音、マルチパスの歪み、又は双方の組み合わせのいずれかが、通信リンクの性能の制限を設け得る。
【０００３】
マルチパスの影響は、チャネル・マッチド・フィルタ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）（ＣＭＦ）及び／又は等化手段のような信号処理技術を用いて緩和される。ＣＭＦと等化手段は、マルチパスの特徴を推定し、逆フィルタリングを適用することによって歪みを取り消す試みを行う。しかし、前記のアルゴリズムで用いられる推定処理は、増加する量の雑音が存在する場合に失敗する傾向がある。受信機で見られる雑音とマルチパス環境による性能を改善する実用的な方法を見つけることが望まれる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による無線受信機は、無線媒体から受信される無線周波数（ＲＦ）信号をベースバンド信号とベースバンドプロセッサに変換する無線通信機を含む。ベースバンドプロセッサは、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）と、補正システムと、チャネルインパルス応答（ＣＩＲ）推定手段と、信号対雑音比（ＳＮＲ）推定手段と、マルチパス推定手段と、判定ロジックとを含む。ＡＤＣは、ベースバンド信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングし、対応するデジタルのサンプルを提供する。補正システムは、サンプルに対して選択的に補正を提供する。ＣＩＲ推定手段は、デジタルのサンプルに基づいてフィルタの重みを計算する。ＳＮＲ推定手段は、サンプルを受信し、ＳＮＲの測定基準を提供する。マルチパス推定手段は、計算されたフィルタの重みを受信し、マルチパスの測定基準を提供する。判定ロジックは、ＳＮＲとマルチパスの測定基準に基づき、受信機の動作点を決定する。判定ロジックは、所定のパケットエラー率（ＰＥＲ）の性能マッピングに従って、決定された動作点に基づいて決定を行い、補正システムを制御する。
【０００５】
ＳＮＲ推定手段は、無線媒体においてパケットが送信されず、雑音出力レベルを測定する間に、第１の複数のサンプルを結合する第１の出力推定手段と、無線媒体においてパケットが送信され、パケット出力レベルを測定する間に、第２の複数のサンプルを結合する第２の出力推定手段とを含み得る。ＳＮＲ推定手段は、測定された雑音及びパケット出力レベルに基づいて、ＳＮＲの測定基準を提供する結合手段を更に含む。一実施例において、第１の複数のサンプルがそれぞれ３２個の雑音のサンプルのうちの３２個のビン（ｂｉｎ）を含み、動きの平均を作り、前記第２の複数のサンプルがそれぞれ３２個のパケットのサンプルのうちの８個のビン（ｂｉｎ）を含む。
【０００６】
前記マルチパス推定手段は、規模ブロックと、ストレージ装置と、ピーク決定ブロックと、ピーク抽出ブロックと、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）抽出ブロックと、重み付け及び合計ブロックとドライバとを含み得る。前記規模ブロックは、選択されたＣＩＲ推定手段のサンプルの大きさを取り出す。前記ストレージ装置は、前記取り出された大きさを保存する。前記ピーク決定ブロックは、前記選択されたＣＩＲ推定手段のサンプルのピークの大きさを特定する。前記ピーク抽出ブロックは前記ピークの大きさを抽出し、前記サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）抽出ブロックは前記選択されたＣＩＲ推定手段のサンプルのサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）を前記ストレージ装置から抽出する。重み付け及び合計ブロックは、選択された重み付けの仕組みに従って、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさに重み付けを行い、重み付けされたサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）を合計し、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値を提供する。ドライバは前記ピークの大きさを前記サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値で割り、マルチパスの測定基準を決定する。ある構成において、規模ブロックは、最も高いエネルギーレベルを有する２２個のサンプルのＣＩＲの推定のうちの１０個の隣接するサンプルを選択し、重み付けの仕組みは、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさに線形的に増加する重み付けを適用する。選択されたＣＩＲのサンプルは、２２個のサンプルの推定のうちの５から１４個のサンプルに集中する場合があり、他の選択の仕組みが検討される。
【０００７】
例示的な実施例において、前記判定ロジックは、前記ＰＥＲの性能マッピングの第１と第２の動作範囲を規定する複数の所定の閾値を受信する。前記判定ロジックは前記ＳＮＲ及びマルチパスの測定基準を前記複数の所定の閾値と比較し、前記ＰＥＲの性能マッピング内の動作基準を決定する。前記所定の閾値は第１及び第２のＳＮＲの閾値とマルチパスの閾値とを含む場合があり、前記第１の動作範囲は、前記第１のＳＮＲの閾値より小さい第１のゾーンと、前記第１と第２のＳＮＲの閾値の間であり、前記マルチパスの閾値より小さい第２のゾーンとの集合として規定され、前記第２の動作範囲は、前記第２のＳＮＲの閾値より大きい第３のゾーンと、前記第１と第２のＳＮＲの閾値の間であり、前記マルチパスの閾値より大きい第４のゾーンとの集合として規定される。
【０００８】
前記補正システムは、チャネル・マッチド・フィルタ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）（ＣＭＦ）、等化手段、又はその双方を含み得る。ＣＭＦは、マルチパスの歪みを訂正するプログラム可能なタップ（ｔａｐ）を有する。ＣＭＦが含まれる場合は、既定のフィルタの重みを保存するメモリも含まれ、前記ＣＩＲ推定手段の計算されたフィルタの重みと、前記ＣＭＦのタップ（ｔａｐ）をプログラムするためにメモリに保存された既定のフィルタの重みとの間を選択する選択ロジックも含まれる。判定ロジックは、前記ＰＥＲの性能マッピング内における動作点の位置に応じて、前記既定のフィルタの重みと前記計算されたフィルタの重みとの間を選択する選択ロジックを制御する。等化手段が含まれる場合は、前記ＰＥＲの性能マッピング内における動作点の位置に応じて、前記判定ロジックが前記等化手段を有効にする。双方が含まれる場合は、前記判定ロジックが、前記計算されたフィルタの重みが選択されると前記等化手段を有効にし、前記既定のフィルタの重みが選択されると前記等化手段を無効にする。
【０００９】
本発明の実施例により、無線媒体で通信を行う無線受信機の適切な補正を決定する方法であって、その受信機が補正システムを含む方法は、ＳＮＲに基づくパケットエラー率（ＰＥＲ）の性能マッピングと、計算された補正が使用される無線受信機の第１の動作範囲、及び既定の補正が使用される又は補正が使用されない第２の動作範囲を規定するマルチパスの歪みとを決定することを含む。前記の方法は、前記無線チャネルのＣＩＲを測定することと、対応するフィルタの重みを計算することと、前記無線チャネルから受信したサンプルに基づいて、前記無線チャネルのＳＮＲの測定基準を決定することと、前記計算されたＣＩＲを用いて前記無線チャネルのマルチパスの測定基準を決定することと、前記マルチパスとＳＮＲの測定基準に基づいて前記無線受信機の動作点を決定することと、前記性能マッピングに前記動作点を適用することと、補正を備えて又は備えずに、又は既定の補正を備えて前記無線受信機を動作することとを含む。
【００１０】
ＣＭＦが含まれる場合、前記の方法は、前記動作点が前記第１の動作範囲内である場合に前記既定のフィルタの重みで前記ＣＭＦを動作することを含み、前記動作点が前記第２の動作範囲内である場合に前記計算されたフィルタの重みで前記ＣＭＦを動作することを含む。等化手段が含まれる場合、前記の方法は、前記動作点が前記第１の動作範囲内である場合に前記等化手段を無効にすることを含み、前記動作点が前記第２の動作範囲内である場合に前記等化手段を有効にすることを含む。
【００１１】
前記ＳＮＲの測定基準は、パケットが送信されず、前記無線媒体で雑音出力レベルを測定する間に、前記無線媒体から受信された第１の複数のサンプルを結合することと、パケットが送信され、前記無線媒体でパケット出力レベルを測定する間に、前記無線媒体から受信された第２の複数のサンプルを結合することと、前記パケットと雑音出力レベルを組み合わせて前記ＳＮＲの測定基準を決定することによって、決定され得る。例示的な実施例において、前記第１の複数のサンプルは、それぞれ３２個の雑音のサンプルのうちの３２個のビン（ｂｉｎ）を含む場合があり、前記第２の複数のサンプルは、それぞれ３２個のパケットのサンプルのうちの８個のビン（ｂｉｎ）を含む場合がある。前記雑音出力レベルは、パケットを受信する前の動きの平均として決定され得る。
【００１２】
マルチパスの測定基準を決定することは、最大のエネルギーを有する選択された数の隣接するＣＩＲのサンプルの上でＣＩＲの推定の遅延スプレッドを計算することを含み得る。例示的な実施例は、特定の実施例における５から１４個のサンプルのように、２２個のサンプルのＣＩＲのうちの１０個の隣接するサンプルが選択されることについて説明が行われる。前記マルチパスの測定基準は、前記選択されたＣＩＲのサンプルのピークの大きさを見つけ、前記ピークの大きさに関連するサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）を見つけ、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさを合計してサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値を決定し、前記ピークの大きさを前記決定されたサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値で割ることによって決定され得る。指数的な重み付けの仕組みや線形的に増加する重み付けの仕組みのような重み付けの仕組みが、前記サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさに適用され得る。前記マルチパスの測定基準は、望ましい分析を達成するために十分な所定の数のビットを有するデジタル値によって表される比率のパラメータである場合がある。
【００１３】
前記等化手段なしで動作し、所定の既定のフィルタの重みを備えたＣＭＦを使用する前記無線受信機のＰＥＲの性能が、計算されたフィルタの重みを備えたＣＭＦを使用し、前記等化手段を使用する場合のＰＥＲの性能と少なくとも同じである第１の動作範囲を規定することによって、前記ＰＥＲの性能マッピングが決定され得る。前記ＰＥＲの性能マッピングは、少なくとも２つのＳＮＲの閾値と少なくとも１つのマルチパスの閾値とを含む複数の性能の閾値を規定することによって実現され得る。例示的な実施例において、ＰＥＲの性能マッピングは、第１及び第２のＳＮＲの閾値とマルチパスの閾値を規定することを含み、前記第１の動作範囲は、前記第１のＳＮＲの閾値より小さい第１のゾーンと、前記第１と第２のＳＮＲの閾値の間であり、前記マルチパスの閾値より小さい第２のゾーンとの集合として規定され、前記第２の動作範囲は、前記第２のＳＮＲの閾値より大きい第３のゾーンと、前記第１と第２のＳＮＲの閾値の間であり、前記マルチパスの閾値より大きい第４のゾーンとの集合として規定される。
【００１４】
特定の実施例において、前記第１のＳＮＲの閾値は６デシベルであり、前記第２のＳＮＲの閾値は１０デシベルであり、前記マルチパスの閾値は３０から４０ナノ秒の間のＲＭＳ遅延スプレッドチャネルに基づく。実験室における事実上の無線通信機について、マルチパスの状況のない下で、所定の既定のフィルタの重みを備えたＣＭＦを使用し、等化手段を使用せずに、６デシベルのＳＮＲから１５デシベルのＳＮＲにＰＥＲを掃引することによって第１の曲線を決定することと、計算された重みのパラメータを備えたＣＭＦを用い、マルチパスの状況のない下で等化手段を用いて、６デシベルのＳＮＲから１５デシベルのＳＮＲにＰＥＲを掃引することによって第２の曲線を決定することと、前記第１と第２の曲線の交点に基づいて前記第２のＳＮＲの閾値を規定することによって、前記第２のＳＮＲの閾値が調整され得る。前記第１のＳＮＲの閾値は、マルチパスの推定処理における失敗の原因となる前記第２のＳＮＲの閾値に基づくことができる。第１の閾値は、マルチパスの推定が無効であるとみなされ、その結果、等化手段を備えない既定のＣＭＦの重みが常に使用される範囲を設定する。第１の閾値を設定するために用いられる第２の閾値の固定のオフセットを決定するために、無線通信機の詳細なシミュレーションが用いられ得る。
【００１５】
前記マルチパスの閾値は、対象とするＲＭＳ遅延スプレッドチャネルを設定することによって調整され得る。望ましいＲＭＳ遅延スプレッドの目標値は、無線通信機のＳＮＲとマルチパスの性能の詳細なシミュレーションと、動作範囲を最適に割り当てる値のためのデータの検査によって事前に決定され得る。マルチパスの歪みの連続的な測定がおよそ半分の時間で前記マルチパスの閾値より大きくなるまで、前記マルチパスの閾値を変換することによって調整が達成される。例示的な実施例において、対象とするＲＭＳ遅延スプレッドチャネルは、３０から４０ナノ秒の範囲内である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
例示的な実施例の次の詳細な説明が添付の図面とともに検討されると、本発明のよりよい理解を得ることができる。
【００１７】
図１は本発明の実施例により実現された例示的な無線周波数（ＲＦ）送受信機１０１のブロック図である。ＲＦ送受信機１０１は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）やそれと同様のものの中のような無線媒体を通じて、１つ以上の同様の無線装置と通信するために用いられ得る。本発明は例示的な実施例においてＷＬＡＮ装置について使用することを示すが、本発明は何らかの無線通信装置に適用され、ＷＬＡＮの用途に限定されないことがわかる。
【００１８】
ＲＦ送受信機１０１は、無線アクセスポイント（ＡＰ）のような無線通信機能を組み込んだ何らかの形式の装置や、何らかの形式のコンピュータ又はコンピュータシステム（例えばパーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ等）や、何らかの形式のプリンタ技術を含む印刷装置や、携帯情報端末（ＰＤＡ）又はそれと同様のものや、スキャナや、ファックス装置等によって使用され得る。ＲＦ送受信機１０１は、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）カードやＰＣカードのように、コンピュータシステムの適切なスロット又はインタフェースに接続するプラグインの周辺装置又は拡張カードとして構成される場合があり、又は周辺装置相互接続（ＰＣＩ）や、業界標準アーキテクチャー（ＩＳＡ）や、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）標準等に準拠するように、何らかの形式の拡張又は周辺装置の標準に従って実現される場合がある。ディスプレイに埋め込まれたアンテナを備えた小型ＰＣＩカードも考えられる。適切な通信インタフェース（群）を備えた内蔵式又はスタンドアローンのパッケージもまた考えられ、特にＡＰに有利である。ＲＦ送受信機１０１は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）接続や、イーサーネットインタフェース（ツイストペア、同軸ケーブル等）や、装置に対する何らかの他の適切なインタフェースのような、シリアル又はパラレル接続を備えた別個のユニットとして実現され得る。携帯電話を含む何らかの形式の無線電話装置のような、他の形式の無線装置が考えられる。
【００１９】
ＲＦ送受信機１０１は、内部の無線チップ又は装置１０５につなげられた１つ以上のアンテナ１０３を用いて無線媒体を介して通信する。無線通信機１０５は、一般的にＲＦ信号とベースバンド信号との間を変換するベースバンド（ＢＢ）プロセッサ１０７つなげられる。ベースバンドプロセッサ１０７は、潜在的な装置又はシステムと通信する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）装置１０９に更につなげられる。ＲＦ送受信機１０１から送信された又はＲＦ送受信機１０１によって受信されたデジタルデータは、ＭＡＣ１０９を通じて処理される。送信のために、ＭＡＣ１０９はＭＡＣインタフェース（Ｉ／Ｆ）１１１を介して送信（ＴＸ）プロセッサ１１３にデジタルデータ信号をアサートし、データを送信のためのパケットに定式化する。デジタルパケット情報は、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）（図示なし）を用いてアナログ信号に変換され、ＴＸチェーン１１５によってアンテナ１０３を介して送信するのに適したＲＦ信号にパケットを変換する処理が行われる。ＲＦスイッチ１１７は送信のためのＴＸチェーン１１５とパケットの受信のためのＲＦチェーン１１９とを選択する。ＲＸチェーン１１９は、受信ＲＦ信号からベースバンド信号を抽出し、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２０１（図２）を介してベースバンド信号を受信（ＲＸ）プロセッサ１２１に提供する。ＲＸプロセッサ１２１は、一般的にＴＸプロセッサの逆の機能を実行し、受信パケットから潜在的な装置のためのデータ信号にデータを抽出する。データはＭＡＣ  Ｉ／Ｆ１１１を介してＭＡＣ１０９に転送される。
【００２０】
ＲＦ送受信機１０１は、ＷＬＡＮにおいて用いられる約２．４ギガヘルツ（ＧＨｚ）で動作する電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ｂ標準に従って実現され得る。しかし、本発明の教示は、選択されたＲＦ帯を介する他の形式の無線通信にも同じ又は同様の方法で適用され得ることがわかる。
【００２１】
図２は、本発明の例示的な実施例によるＲＸプロセッサ１２１の関連部分を示すブロック図である。ＡＤＣ２０１は、ＲＦチェーン１１９からのアナログのベースバンド信号を所定のサンプリング周期による“サンプル”と称されるデジタルのベースバンド信号に変換する。サンプル信号は、チャネルインパルス応答（ＣＩＲ）推定手段２０３と、チャネル・マッチド・フィルタ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）（ＣＭＦ）２０５と、制御ロジック２０７に提供される。ＣＩＲ推定手段２０３は無線媒体から受信した新たなパケット毎のトレーニング部分の間にフィルタの重みを計算する。計算されたフィルタの重み（ＣＦＷ）は、通常ＣＭＦ２０５をプログラムするために用いられる。一般的に、ＣＩＲ推定手段２０３は、無線媒体のマルチパスの特徴を推定し、ＣＭＦ２０５に対応するフィルタの重みを計算し、サンプル化された信号に逆のフィルタリングを適用することによって、無線チャネルのマルチパスの歪みを取り消す試みを行う。ＣＭＦ２０５は、フィルタリングされたサンプル（ＦＳ）の信号をその出力でアサートし、等化手段２１０の入力に提供する。等化手段２１０は、推定された又はトレーニングされた決定エラー（又は、そうでなくても決定された信号エラーの情報）に基づいて補正を更に微調整する。等化手段２１０は、等化された信号（ＥＳ）を復調手段２１１にアサートし、受信データを復調し、対応する復調データをアサートする。復調処理は更には説明されない。
【００２２】
一定の条件の下で補正“なしで”又は“既定の”補正で優れた性能が達成されることが実験的に特定されている。例えば、メモリ２０９に保存された既定のフィルタの重み（ＤＦＷ）は、前記の条件の下でＣＭＦ２０５のタップ（ｔａｐ）をプログラムする計算されたフィルタの重みより優れた性能を達成する。同様に、前記の同じ条件の下で、含まれる場合、又は等化手段２１０が単一の補正である場合に、等化手段２１０なしで優れた性能が達成されることが特定される。性能は、パケットエラー率（ＰＥＲ）の測定基準を比較することによって測定される。既定のフィルタの重みがＣＭＦ２０５に用いられる場合に、等化手段２１０が用いられないように、ＣＭＦ２０５と等化手段２１０の双方の等化手段２１０を用いられる場合に、計算されたフィルタの重み（ＣＦＷ）が常に用いられることが更に特定される。制御ロジック２０７は、サンプルの信号と、ＣＩＲ推定手段２０３からの計算されたフィルタの重みを監視し、メモリ２０９から既定のフィルタの重みを使用し、等化手段２１０を使用しないかどうか、又は等化手段２１０と共に計算されたフィルタの重みを使用するかどうかを決定する。
【００２３】
更に以下に説明するが、制御ロジック２０９はデジタルのサンプルを用いて信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定基準を決定し、計算されたフィルタの重みを用いてマルチパスの測定基準を決定する。ＳＮＲとマルチパスの測定基準は、ＳＮＲとマルチパスの歪みに基づく所定の動作範囲を備えたＰＥＲの性能マッピングに適用される動作点を規定する。第１の動作範囲は、既定のフィルタの重みを備えたＣＭＦ２０５を用い、等化手段２１０を用いないことを示し、第２の動作範囲は等化手段と計算されたフィルタの重みを備えたＣＭＦを用いることを示す。第１と第２の動作範囲は相互に排他的であり、動作点は常に一方又は他方にある。動作範囲は正確に既定され得る、又は複数の閾値を用いて簡素化され得る。前記閾値は、それ自体又は他の閾値と組み合わせて、動作範囲を既定するために組み合わされた動作ゾーンを既定する。図示された実施例において、ＳＮＲとマルチパスの測定基準が所定の閾値と比較され、性能を改善する適切な決定を行う。ＣＭＦ２０５が補正システム２１３に含まれる場合、選択されたフィルタの重み（ＳＦＷ）がＣＭＦ２０５に提供され、ＣＭＦのタップ（ｔａｐ）をプログラムする。ＳＦＷはＣＦＷ又はＤＦＷのいずれかから選択される。等化手段２１０が補正システム２１３に含まれる場合、等化手段の有効信号ＥＱが制御ロジック２０９によってアサートされ、行われた決定に応じて等化手段２１０を有効又は無効にする。
【００２４】
ＣＭＦ２０５とメモリ２０９と等化手段２１０は、合わせて補正システム２１３を形成する。ＣＭＦ２５０は等化手段として実現されるが、相関性のような他の信号処理技術から得られるチャネル評価に基づくため、等化手段２１０より一般的に不正確である。等化手段２１０はより正確であるが、設定するために少し高度な信号の適合を通常必要とし、しばしば更に集中的な計算を必要とする。補正システム２１３は一方又は双方と共に設計され得ることに留意すべきである。ＣＭＦ２０５のみが含まれる場合、ＦＳ信号は復調手段２１１に直接供給される。等化手段２１０のみが提供される場合、サンプルは直接等化手段２１０の入力に提供され、メモリ２０９は不要である。
【００２５】
図３はＤＦＷを保存するメモリ２０９へのインタフェースとしての制御ロジック２０７の例示的な実施例の簡素化されたブロック図である。サンプル信号は、ＳＮＲ推定手段３０１に提供され、無線チャネルにおけるＳＮＲを推定し、それを示すＳＮＲ推定測定基準（ＳＭ）をアサートする。ＣＦＷがマルチパス推定手段３０３に提供され、無線チャネルにおけるマルチパスの歪みのレベルを推定し、それを示すマルチパスの測定基準（ＭＭ）をアサートする。ＳＭとＭＭ信号は、所定の閾値Ｔｈ１とＴｈ２とＴｈ３と共に判定ロジック３０５に提供される。閾値Ｔｈ１−Ｔｈ３は簡素化されたロジックの実施例で用いられ、ＳＮＲの測定基準が最初の２つのＳＮＲの閾値Ｔｈ１とＴｈ２と比較され、マルチパスの測定基準が三番目の閾値Ｔｈ３と比較され、以下に説明するとおり、判定処理を容易にする。
【００２６】
判定ロジック３０５は、判定信号Ｃ／Ｄを重み選択ロジック３０７にアサートし、Ｃ／Ｄ信号は、ＣＭＦのためにどのフィルタの重みが用いられるかを示す。一実施例において、Ｃ／Ｄ信号は、計算された重みに対して１つのロジックレベル（“Ｃ”）にアサートされ、デフォルトの重み（“Ｄ”）に対して反対のバイナリレベルにアサートされるバイナリ信号である。重み選択ロジック３０７はＣＩＲ推定手段２０３からＣＦＷを受信し、メモリ２０９から既定のフィルタの重みを受信し、制御ロジックからＣ／Ｄ信号を受信し、選択されたフィルタの重みをアサートし、ＣＭＦ２０５のタップ（ｔａｐ）をプログラムする。判定ロジック３０５もまた、ＥＱ信号をアサートし、等化手段を有効又は無効にし、ＥＱ信号もまたバイナリ信号（例えば、有効の場合には高い又はロジック１であり、無効の場合には低い又はロジック０である、又はその逆）である場合がある。計算されたフィルタの重みが選択されると（Ｃ）、等化手段２１０が有効になり、規定のフィルタの重みが選択されると（Ｄ）、無効になる。
【００２７】
図４はＳＮＲ推定手段３０１の例示的な実施例のブロック図である。サンプル信号は、雑音出力推定手段４０１とパケット出力推定手段４０５を含む２つの別の出力推定手段に提供される。雑音出力推定手段４０１は雑音レベル有効化信号によってアクティブになり、パケット出力推定手段４０５はパケット・プリアンブル有効化信号によってアクティブになる。雑音出力推定手段４０１が有効になる間に、Ｎ個のサンプルｘｉ（“ｉ”は１からＮまでの範囲のインデックス値である）を取り出し、各サンプルを二乗し、Ｎ個のサンプルを合計し、サンプルの総数Ｎで割る。その結果が雑音出力値ＮＰであり、デシベル（ｄＢ）変換手段４０３に提供される。ｄＢ変換手段４０３はＮＰ値をデシベル（１０ｌｏｇ１０［ＮＰ］）に変換し、ＮＰ（ｄＢ）値を加算接点４０９の反転入力にアサートする。同様に、パケット出力推定手段４０５が有効になる間に、Ｍ個のサンプルｘｊ（“ｊ”は１からＭまでの範囲のインデックス値である）を取り出し、各サンプルを二乗し、Ｍ個のサンプルを合計し、サンプルの総数Ｍで割る。その結果がパケット出力値ＰＰであり、デシベル（ｄＢ）変換手段４０７に提供される。ｄＢ変換手段４０７はＰＰ値をデシベル（１０ｌｏｇ１０［ＮＰ］）に変換し、ＰＰ（ｄＢ）値を加算接点４０９の非反転入力にアサートする。加算接点はＰＰ（ｄＢ）からＮＰ（ｄＢ）を引き、結果のＳＮＲの測定基準（ＳＭ）をｄＢの出力でアサートする。
【００２８】
図５は出力推定手段４０１、４０５によって用いられる相対的な期間を示す簡素化されたタイミング図であり、ＳＮＲの測定基準を決定する雑音とパケットの測定処理を更に示したものである。パケット５０１が検出され、無線チャネルでアサートされ、ほぼ時間Ｔ０で始まる。時間Ｔ０の前に、雑音レベル有効化信号がアサートされ（そしてパケット・プリアンブル有効化信号がネゲート（ｎｅｇａｔｅ）され）、入力パケットの雑音出力レベルがパケット出力推定手段４０５によってトレースされる。図示のように、時間Ｔ０の前の期間５０３の間に雑音出力のスナップショットが行われる。パケットが検出されると、等化の決定が行われなければならない時間Ｔ０と時間Ｔ１の間の期間５０５の間にパケット出力のスナップショットが行われる。どのフィルタの重みを用い、等化手段を有効にするかどうかに関する等化の決定が行われた後に、（必要に応じて）ＣＭＦ２０５がプログラムされ、パケットの残りの部分がＣＭＦ２０５と（提供されている場合は）等化手段２１０と復調手段２１１を介して処理される。
【００２９】
ＮとＭの値は、それぞれ雑音と信号出力の値の結合回数又は結合されたサンプルの数を既定する。サンプルの数が大きいほど、対応する値が正確になる。一実施例において、雑音のサンプルＮの総数は、パケット間で異なる。この場合、パケットが検出されるまで（所定の最大値まで）数が増加し続け、雑音出力推定手段が継続的に調整される。以前の値から処理が継続される場合があり、又はパケット毎に新たに開始される場合もある。その他、機関５０３によって表される通り、Ｎは所定の数であり、雑音出力レベルは古いサンプルが新しいサンプルのために破棄される動きの平均値であり、パケットが検出されるまで処理が繰り返される。前記の後者の場合、ノイズ出力推定手段は、各パケットの始まりの前に雑音出力レベルを更に正確に反映する。更に具体的な実施例において、ＮはＮ＝１，０２４の雑音のサンプルの総数について３２個のサンプルのうちの３２個のビン（ｂｉｎ）を表す。この場合、雑音の出力は、パケットが検出されるまで、最も古いビン（ｂｉｎ）を破棄して最新のビン（ｂｉｎ）を用いて再計算することにより、それぞれの新しい３２個のサンプルのビン（ｂｉｎ）について雑音出力の推定が更新される動きの平均である。期間５０５が相対的に固定された期間であるため、値Ｍは制限される。許容できるように決定された選択は、Ｍ＝２５６のパケットのサンプルの総数について３２個のサンプルのうちの８個のビン（ｂｉｎ）である。
【００３０】
“望ましい”マルチパスの測定基準は、次の等式１と２と３によりＣＩＲの推定の遅延スプレッドの２乗平均平方根（ＲＭＳ）を直接計算することである。
【００３１】
【数１】
2004538707.tif 000003
ただし、
【００３２】
【数２】
2004538707.tif 000004
【００３３】
【数３】
2004538707.tif 000005
τｉはサンプルの時間ステップであり、βｉはＣＩＲのタップ（ｔａｐ）である。しかし、前記の測定基準は、正確さが最も望まれる１０ｄＢのＳＮＲの辺りとそれ以下では望ましいものほど正確ではない。最大のエネルギーを有する所定の数の隣接するサンプルのみの上で遅延スプレッドを計算することから更に良い性能が生じることが、実験的な調査により明らかになっている。２２個のサンプルのＣＩＲのうちの１０個と１６個と２２個のサンプルのＣＩＲについて比較が行われた。１０個のサンプルの推定は許容できると判断された。前記の量の直接の計算は複雑であり、実現コストの観点から相当高いものであるため、簡略化が望ましいと考えられる。
【００３４】
第１の簡略化は、全ての可能性のあるＣＩＲのタップ（ｔａｐ）のうちのどの１０個が検討されるべきかを決めることを含む計算を削減することである。検索が実行され、５：１４（５，６，７，…，１３，１４又は５−１４）の番号の固定のサンプルを使用し、ほとんど低下が生じないことがわかった。ある程度のピークの中心がＣＩＲの処理から生じるため、このことは直感的に好ましい。５：１４の選択のエラー強さを４：１３又は６：１５のいずれかの連続したサンプルを使用し、ほとんど低下が観測されず、５：１４の選択のエラー強さを示す。第２の簡略化は、遅延スプレッドの計算自体を削減することである。遅延スプレッドの計算における多くの演算が平均の偏りを除去することに含まれる。偏りを除去する演算は、ピークの大きさを見つけ、決定されたピークの位置に関する計算の合計に重み付けを行うことによって簡略化される。ある特定の方法は、ピークのエネルギーとサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）のエネルギーの合計とを比較することである。ここで、それぞれのサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）のサンプルは等しく重み付けされる。前記のマルチパスの測定基準は、全てのＲＭＳの遅延スプレッドの推定よりも実質的に高い不一致を示す。その不一致を改善するために、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計の重み付け処理が用いられる。一実施例において、正確なＲＭＳの遅延スプレッドの計算と類似するサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計の指数関数的な重み付けが用いられる。不一致はよくなるが、限られた閾値の範囲が存在する。他の実施例において、線形に増加する重み付けの仕組みが望ましい特性を作る。線形の仕組みは改善された不一致と閾値の特定を結果として生じる。
【００３５】
図６は、前述のマルチパスの測定基準の解法をしようするマルチパス推定手段３０３の例示的な実施例のブロック図である。ＣＩＲ（ｘ：ｙ｜ｚ）で示される“ｚ”個のサンプルのＣＩＲの推定のうちのｘ：ｙのサンプルの大きさは、規模ブロック５０１によって取り出される。前述の通り、適切な選択は、２２個のサンプルのＣＩＲのうちの５：１４のサンプル（ｘ＝５，  ｙ＝１４，  ｚ＝２２）を含む。大きさは保存のためストレージブロック６０３に提供され、ストレージブロック６０３におけるピークの大きさとその位置を特定するためにピーク決定ブロック６０５に提供される。ピーク決定ブロック６０５の特定と位置の出力がピーク抽出ブロック６０７に提供され、ストレージブロック６０３からピークの大きさを抽出し、抽出されたピークの大きさをＸ／Ｙの除算ブロック６１３のＸ入力として提供する。ストレージブロックとピーク決定ブロック６０３、６０５の出力もまた、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）抽出ブロック６０９に提供され、ストレージブロック６０３からサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさを抽出する。抽出されたサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の大きさは、重み付け及び加算ブロック６１１に提供され、次の等式４に従ってサイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の値を決定する。
【００３６】
【数４】
2004538707.tif 000006
加算ブロック６１１は前述の線形に増加する重み付けの仕組みを実行し、サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計を得るために値を合算する。サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計値は、Ｘ／Ｙの除算ブロック６１３のＹ入力として提供される。Ｘ／Ｙの除算ブロック６１３はＸをＹで割ることを実行し、値（ピークの大きさ／サイドローブ（ｓｉｄｅｌｏｂｅ）の合計）を求め、マルチパスの測定基準ＭＭとして提供される。
【００３７】
ＰＥＲはマルチパスの測定基準の計算の入力で量子化のレベルで異なる。浮動少数点の制度が、増加する回路の複雑さを犠牲にして最小の性能の低下を実現する。更に少ないビット（例えば６ビット）が適切であると考えられるが、９ビットが、ほとんど追加の実現コストなく、無視し得る低下を示すことが、用いられたビットの数に対するＰＥＲの変化の評価により示された。特定の実施例において、６ｄＢのマルチパスの測定基準の性能の調査は、０から０．５の範囲をカバーする０．０２５の閾値の分析が提案され、それは容易に６個のわずかのビット（０．０１５６２６のＬＳＢの重み）によってカバーされる。
【００３８】
図７は、ＰＥＲの性能マッピングの動作範囲が閾値Ｔｈ１−Ｔｈ３を用いるものとして規定される簡略化されたロジックを使用する判定ロジック３０５の例示的な構成の動作を示すブロック図である。前述の通り、判定ロジック３０５は、ＳＭとＭＭの測定基準と３つの閾値Ｔｈ１とＴｈ２とＴｈ３を受信する。パケットが検出されると、最初のブロック７０１で動作が始まる。適切にパケットを処理するために決定が行われる必要のある時間Ｔ１（図５）においてＳＭとＭＭの測定基準が決定される。次の決定ブロック７０３において、ＳＭがＳＮＲの閾値Ｔｈ１より小さいかどうかが決定される。そうである場合は、動作はブロック７０９に進み、既定のフィルタの重みがＣＭＦ２０５に用いられ（提供される場合は）、等化手段２１０が用いられず（例えば無効にされ、又は迂回され）、動作が完了される。この場合、マルチパスの測定基準に関わらず既定の重みが用いられるほど十分にＳＮＲが小さい。しかし、ＳＭがＴｈ１より小さくない場合、その代わりに動作はブロック７０３から次の決定ブロック７０５に進み、ＳＮＲが第２のＳＮＲの閾値Ｔｈ２より小さいかどうかが決定される。そうでない場合、動作はブロック７１１に進み、そこで計算されたフィルタの重みがＣＭＦ２０５に用いられ、等化手段２１０が用いられ（例えば有効にされ、又は選択され）、動作が完了される。この場合、マルチパスの測定基準に関わらず計算された重みと等化手段２１０が用いられるほど十分にＳＮＲが大きい。しかし、ＳＭがＴｈ２より小さくない場合（そしてＴｈ１より大きい場合）、動作は次の決定ブロック７０７に進み、ＭＭがマルチパスの閾値Ｔｈ３より小さいかどうかが決定される。そうである場合、動作はブロック７０９に進み、そうでない場合、動作はブロック７１１に進む。この場合、ＳＮＲはＴｈ１とＴｈ２の間であり、ＭＭは既定の重みを用い、等化手段を用いないかどうか、又は等化手段とともに計算された重みを用いるかどうかを決定する。
【００３９】
図８Ａは、例示的な判定ロジック３０５によって用いられる簡略かされたロジックの場合の２つの動作範囲を示すマルチパスに対するＳＮＲを描いたパケットエラー率（ＰＥＲ）の性能マッピングのグラフ図である。ＳＮＲが横軸に描かれ、マルチパスが縦軸に描かれ、それぞれ低い値と高い値の間にある。低い目盛から高い目盛は、ほとんどの予想される環境における期待範囲を表す。第１の斜線領域８０１は、第１のゾーン８０１ａと第２のゾーン８０１ｂの集合として既定される。第２の斜線領域８０３は、第３のゾーン８０３ａと第４のゾーン８０３ｂの集合として既定される。斜線領域８０１と８０３は相互に排他的であり、ＳＮＲとマルチパスに基づく全動作範囲を既定する。第１のゾーン８０１ａは、ＳＮＲがＴｈ１より小さい第１のＴｈ１によって既定される。第２のゾーン８０１ｂは、ＳＮＲがＴｈ２より小さく、マルチパスがＴｈ３より小さい閾値Ｔｈ２とＴｈ３によって既定される。動作範囲８０１は、ゾーン８０１ａと８０１ｂの集合として既定され、既定の重みがＣＭＦ２０５に用いられ、等化手段２１０が用いられない。第３のゾーン８０３ａは、ＳＮＲがＴＨ２より大きい閾値Ｔｈ２によって既定される。第４のゾーン８０３ｂは、ＳＮＲが閾値Ｔｈ１とＴｈ２の間にあり、Ｔｈ３より大きい全ての３つの閾値Ｔｈ１−Ｔｈ３によって既定される。動作範囲８０３は、ゾーン８０３ａと８０３ｂの集合として既定され、計算された重みがＣＭＦ２０５に用いられ、等化手段２１０が用いられる、又は有効になる。
【００４０】
閾値Ｔｈ１−Ｔｈ３の使用がＰＥＲのマッピングにおける動作点の決定を大いに簡略化し、対応する決定を行うロジックを簡略化することがわかる。閾値Ｔｈ１−Ｔｈ３は、実験的に又はキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）技術により決定され、ベースバンドプロセッサ１０７のプログラム可能なレジスタにデジタル値として保存され得る。ＳＮＲとマルチパスの測定基準もまた、デジタル値として生成され、動作点を既定する。測定された測定起点のパラメータは、図７のフローチャートに示される比較的簡単な比較ロジックを用いて１つ以上の対応する閾値と比較され、動作点が領域８０１にあるか、又は８０３にあるかを決定する。簡略化された方法は、いくつかの誤った決定を引き起こし得るが、簡略化は、特定の構成における少しの性能の低下に相当し得る。
【００４１】
図８Ｂは、完全なマッピングロジックが適用される選択された動作範囲を示すことを除き、図８Ａと同様に、マルチパスに対するＳＮＲを描いたＰＥＲの性能マッピングのグラフ図である。斜線領域８０５は、既定の重みがＣＭＦ２０５に用いられ、等化手段２１０が用いられない第１の領域を既定し、残りの斜線のない領域８０７は、等化手段２１０とともに計算された重みがＣＭＦ２０５に用いられる第２の動作範囲を既定する。全てのマッピングロジックの図８を用いる実現は、更に複雑な計算と判定ロジックの設計という代償を払って更に良い性能を達成する。例えば、複数のＳＮＲの閾値と複数のマルチパスの閾値が、更に正確な決定のための動作範囲８０５と８０７を明確に表す複数の動作ゾーンを既定するために用いられ得る。釣り合いは設計の選択の問題と考えられる。
【００４２】
各無線通信機について、又は所定の無線形式の無線通信機の各サンプリングについて、閾値Ｔｈ１−Ｔｈ３が実験的に又はキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）技術の間に決定される。ある構成において、マルチパスの歪みのないキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）又はテスト環境において無線通信が行われ、強制の既定の重み／等化手段なしと、強制の計算された重み／有効な等化手段との双方について約６ｄＢのＳＮＲから約１５ｄＢのＳＮＲまでＰＥＲが掃引される。Ｔｈ２は２つの結果のＰＥＲの曲線の交点又はそのすぐ下で選択される。Ｔｈ１はＴｈ２より下で、マルチパスの推定が作用しなくなり始めるところで選択される。Ｔｈ１についてＴｈ２より低い４ｄＢの特定の差分が良い結果を提供することが、シミュレーションにより特定された。ケースバイケースの原則で、追加のテストと調整が、特定の無線通信機について更に良い全体的な結果をもたらし得る。３０ナノ秒（ｎｓ）と４０ナノ秒（ｎｓ）の間、特に３５ｎｓのＲＭＳの遅延スプレッドチャネルに対応するマルチパスの測定基準が望ましいことが、実験結果が示した。一実施例において、マルチパスの閾値Ｔｈ３は、３５ｎｓの遅延スプレッドチャネルを設定し、高い／低い兆候が安定した高い及び低い決定を示すまで調整することによって調整される。推定における変化のため、目標とする閾値（３５ｎｓ）に等しい所定の正確なマルチパスのチャネルについて、約５０％の時間について推定が閾値と同じ又は閾値より少し大きく、約５０％の時間についてそれより低い。換言すると、継続的な測定におけるスプレッドのため、及び閾値が中心になっていることを仮定しているため、半分の時間について閾値を超過する。次の表１が、簡略化されたロジック設計の場合における許容できる閾値を提供する。
【００４３】
【表１】
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表１について、Ｔｈ３は、前述の６個のわずかのビットを用い、対応する４０ｎｓの正確なＲＭＳ（ＴＭＳ）の遅延スプレッドチャネルを生じるデジタル比率の割合である。デジタルの値の使用は、その技術に熟練した人に周知の通り、特定のレベルの許容できる量子化誤差を導く。
【００４４】
本発明によるシステム及び方法が、好ましい実施例と共に説明されたが、ここで示される特定の形式に限定することを意図したものではなく、これに反して、本発明の意図と範囲に合理的に含まれるような代替手段と改良と同等のものをカバーすることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例により実現された例示的な無線周波数（ＲＦ）送受信機のブロック図である。
【図２】本発明の例示的な実施例により、図１のＲＸプロセッサの関連する部分を示すブロック図である。
【図３】図２のＤＦＷを保存するメモリとのインタフェースとなる制御ロジックの例示的な実施例の簡素化されたブロック図である。
【図４】図３のＳＮＲ推定手段の例示的な実施例のブロック図である。
【図５】図４の出力推定手段によって用いられる相対的な期間を示し、更にＳＮＲの測定基準を決定する雑音とパケットの測定処理を示す簡素化されたタイミング図である。
【図６】決定されたマルチパスの測定基準の解を使用する図３のマルチパス推定手段の例示的な実施例のブロック図である。
【図７】ＰＥＲの性能マッピング動作範囲が所定の閾値を用いて規定されている簡素化されたロジックを用いる図３の判定ロジックの例示的な構成の動作を示すブロック図である。
【図８Ａ】図３の例示的な判定ロジックによって用いられる簡素化されたロジックの場合の２つの動作範囲を示すマルチパスに対するＳＮＲを描いたパケットエラー率（ＰＥＲ）の性能マッピングのグラフ図である。
【図８Ｂ】全てのマッピングロジックが適用される場合に選択された動作範囲を示すことを除き、図８Ａと同様のマルチパスに対するＳＮＲを描いたＰＥＲの性能マッピングのグラフ図である。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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