JP5155305B2 - 無線通信のためのシングルバースト獲得 - Google Patents
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Description
本開示は、一般に通信に関し、より具体的には、無線通信システムにおいて獲得(acquisition)を実行するための技術に関する。
無線通信システムにおいて、送信機は、データシンボル(data symbols)を生成するためにデータのパケット(a packet of data)を処理することができる(例えば、符号化し変調する)。コヒーレントシステム(coherent system)の場合、送信機は、データシンボルでパイロットシンボルを多重化し、変調された信号を生成するために多重化されたデータおよびパイロットシンボルを処理し、そして無線チャネルを介して変調された信号を送信することができる。無線チャンネルは、チャネルレスポンスで送信信号をひずませ(distorts)、ノイズと干渉を用いて信号の品質をさらに下げる(degrades)。
・パケット検出―パケットの存在を検出する
・パケットの開始検出―パケットの開始を検出する
・粗周波数推定―粗周波数エラー(coarse frequency error)を推定する
・良質周波数推定および補正―パケットについてのサンプルにおける良質周波数エラー(fine frequency error)を推定し補正する
・自動利得制御(Automatic gain control)(AGC)―受信電力に基づいて受信機利得を調整する
・パケットの終了検出―パケットの終了を検出する
タスクのそれぞれは、下に説明されているように実行されることができる。
Ckは、k番目ウィンドウについての検出値である、そして、
「*」は、複素共役を表す。
そうではなくてもしMk≦MTHである場合、そのときにはパケットなしを宣言する
ただし、MTHは、検出スレッシュホールド(threshold)である。
もし(Mk>MTH)且つ(Mk+1>MTH)の場合には、そのときには、パケットの存在を宣言する 式(7)
そうでなければパケットなしを宣言する。
位相スレッシュホールドθTHは、0.184×2πラジアンよりも大きい任意の値にセットされることができる。例えば、θTHは、インプリメンテーションを簡略化するために、θTH=π/4ラジアンにセットされることができる。
Qi<QTHの場合には、そのときには、サンプルiにおいてロングトレーニングシンボルの開始を宣言する。 式(12)
ただし、QTHは、スレッシュホールドである。QTHは、適切な正の値にセットされることができる。
最後のショートトレーニングシンボルが、逆さにされる場合(図3には示されていない)、そのときには、9番目および10番目のショートトレーニングシンボルの間の境界は、検知されることができる。このケースにおいて、Ciは、16の遅延(64の代わりに)および、16の積分インターバル(64の代わりに)で計算されることができる。現在のサンプルxi,jよりも早い少なくとも16サンプルからのAkは、逆ショートトレーニングシンボル(the inverted short training symbol)でAkを汚す(contaminating)ことを避けるために、Qiを計算することに使用されることができる。QTHは、0にセットされることができる。
Gn<GTH、nである場合には、そのときには、パケットの終了を宣言する。 式(18)
別の設計において、Gnが、GTH、nよりも少ない場合、そのときには、GTH、nはフリーズし(is frozen)、次のOFDMシンボル期間n+1についてのGnが、GTH、nよりも少ない場合、Gn+1パケットの終了が検出され、以下のように表されることができる:
(Gn<GTH、n)且つ(Gn+1<GTH、n)の場合には、そのときには、パケットの終了を宣言する。 式(19)
パケットの終了は、他の方法でさらに検出されることができる。いずれのケースにおいて、パケットの終了が検出されるとき、AGCは最大利得にリセットされることができ、周波数オフセットは、次のパケットの準備が整うように、0にリセットされることができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記]
[1]複数のサンプルに基づいて検出値を決定するように、前記複数のサンプルに基づいて電力値を決定するように、平均検出値を得るために前記検出値を平均するように、平均電力値を得るために前記電力値を平均するように、そして、前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてパケットが存在するかどうかを決定するように、構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリと、を備えている装置。
[2]前記プロセッサは、マルチプルアンテナから前記複数のサンプルを受信するように、前記マルチプルアンテナから個別の第1セットのサンプルに基づいて各検出値を決定するように、そして、前記マルチプルアンテナから個別の第2セットのサンプルに基づいて各電力値を決定するように、構成されている、[1]記載の装置。
[3]前記プロセッサは、前記検出値を得るためにサンプルのウィンドウ上で遅延−乗算−積分を実行するように構成されている、[1]記載の装置。
[4]前記プロセッサは、対応する遅延されたサンプルで、サンプルのウィンドウにおいて各サンプルを乗算するように、そして、前記ウィンドウについて検出値を得るために、前記ウィンドウにおいてすべてのサンプルについての前記の乗算の結果を積分するように、構成されている、[3]記載の装置。
[5]前記プロセッサは、前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてメトリック値を決定するように、また、もしメトリック値がスレッシュホールド値を超える場合にはパケットは存在すると宣言するように、構成されている、[1]記載の装置。
[6]前記プロセッサは、前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてメトリック値を決定するように、また、もしマルチプルメトリック値がスレッシュホールド値を超える場合にはパケットは存在すると宣言するように、構成されている、[1]記載の装置。
[7]前記プロセッサは、前記平均検出値に基づいて位相シフトを決定するように、そして、さらに前記位相シフトに基づいてパケットが存在しているかを決定するように、構成されている、[1]記載の装置。
[8]前記プロセッサは、もし位相シフトが位相スレッシュホールドを超える場合にはパケットは存在していないと宣言するように構成されている、[7]記載の装置。
[9]前記複数のサンプルは、ショートトレーニングシンボルについてのサンプルを備えている、[1]記載の装置。
[10]前記プロセッサは、前記電力値に基づいて受信機利得を調整するように構成されている、[1]記載の装置。
[11]複数のサンプルに基づいて検出値を決定することと、
前記複数のサンプルに基づいて電力値を決定することと、
平均検出値を得るために前記検出値を平均することと、
平均電力値を得るために前記電力値を平均することと、
前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてパケットが存在するかどうかを決定することと、を備えている方法。
[12]前記検出値を前記決定することは、
前記検出値を得るためにサンプルのウィンドウ上で遅延−乗算−積分を実行することを備えている、[11]に記載の方法。
[13]パケットが存在するかどうかを前記決定することは、
前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてメトリック値を決定することと、
もし少なくとも1つのメトリック値がスレッシュホールド値を超える場合には、パケットが存在するかどうかを宣言することと、を備えている、[11]記載の方法。
[14]パケットが存在するかどうかを前記決定することは、
前記平均検出値に基づいて位相シフトを決定することと、
さらに前記位相シフトに基づいてパケットが存在するかどうかを決定することと、を備えている、[11]記載の方法。
[15]複数のサンプルに基づいて検出値を決定するための手段と、
前記複数のサンプルに基づいて電力値を決定するための手段と、
平均検出値を得るために前記検出値を平均するための手段と、
前記平均検出値および前記平均電力値に基づいて、パケットが存在するかどうかを決定するための手段と、を備えている装置。
[16]前記検出値を決定するための前記手段は、
前記検出値を得るために、サンプルのウィンドウ上で遅延−乗算−積分を実行するための手段を備えている、[15]記載の装置。
[17]パケットが存在するかどうかどうかを決定するための前記手段は、
前記平均検出値と前記平均電力値に基づいてメトリック値を決定するための手段と、
もし少なくとも1つのメトリック値がスレッシュホールド値を超える場合にはパケットは存在すると宣言するための手段と、
を備えている、[15]記載の装置。
[18]パケットが存在するかどうかを決定するための前記手段は、
前記平均検出値に基づいて位相シフトを決定するための手段と、
さらに前記位相シフトに基づいてパケットが存在するかどうかを決定するための手段と、
を備えている、[15]記載の装置。
[19]サンプルのウィンドウに基づいて第1の検出値を決定するように、マルチプルサンプルのそれぞれについての第2の検出値を決定するように、そして、前記マルチプルサンプルについて前記第1の検出値および第2の検出値に基づいてパケットの開始を決定するように、構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリと、を備えている装置。
[20]前記プロセッサは、前記第1の検出値を得るためにサンプルの前記ウィンドウ上で遅延−乗算−積分を実行するように、そして、前記マルチプルサンプルのそれぞれについての前記第2の検出値を得るためにスライディング遅延−乗算−積分を実行するように、構成されている、[19]記載の装置。
[21]前記第1の検出値を導き出すように使用されたサンプルの前記ウィンドウは、各第2の検出値を導き出すのに使用されたサンプルよりも早い、[20]記載の装置。
[22]前記プロセッサは、前記第1の検出値および前記第2の検出値に基づいてメトリック値を計算するように、そして、前記メトリック値およびスレッシュホールドに基づいて前記パケットの前記開始を決定するように、構成されている、[19]記載の装置。
[23]サンプルのウィンドウに基づいて第1の検出値を決定することと、
マルチプルサンプルのそれぞれについて第2の検出値を決定することと、
前記マルチプルサンプルについて前記第1の検出値と第2の検出値に基づいてパケットの開始を決定することと、を備えている方法。
[24]前記パケットの前記開始を決定することは、
前記第1の検出値および前記第2の検出値に基づいてメトリック値を計算することと、
前記メトリック値およびスレッシュホールドに基づいて前記パケットの前記開始を決定することと、を備えている、[23]記載の方法。
[25]パケットについての粗周波数エラー推定を導き出すように、前記パケットについて良質周波数エラー推定を導き出すように、前記粗および良質周波数エラー推定に基づいて前記パケットについて周波数補正値を導き出すように、前記周波数補正値に基づいて前記パケットについてサンプルの周波数を補正するように、構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリと、を備えている装置。
[26]前記プロセッサは、少なくとも1つの第1の検出値を得るために第1の複数のサンプル上で遅延−乗算−積分を実行するように、前記少なくとも1つの第1の検出値に基づいて前記粗周波数エラー推定を導き出すように、第2の検出値を得るために第2の複数のサンプル上で遅延−乗算−積分を実行するように、そして、前記第2の検出値に基づいて前記良質周波数エラー推定を導き出すように、構成されている、[25]記載の装置。
[27]前記プロセッサは、前記少なくとも1つの第1の検出値を得るために第1の遅延で遅延−乗算−積分を実行するように、そして、前記第2の検出値を得るために前記第1の遅延よりも大きい第2の遅延で遅延−乗算−積分を実行するように、構成されている、[26]記載の装置。
[28]前記プロセッサは、前記良質周波数エラー推定における位相あいまい性を解決するために、前記粗周波数エラー推定を使用するように、構成されている、[25]記載の装置。
[29]前記プロセッサは、前記粗周波数エラー推定に基づいて第1の位相値を得るように、前記良質周波数エラー推定に基づいて第2の位相値を得るように、前記第2の位相値においてあいまい性を解決するために前記第1の位相値を使用するように、そして、前記周波数補正値として、前記あいまい性が解決された第2の位相値を提供するように、構成されている、[25]記載の装置。
[30]前記第1の複数のサンプルは、ショートトレーニングシンボルについてのサンプルを備えており、また、前記第2の複数のサンプルは、ロングトレーニングシンボルについてのサンプルを備えている、[25]記載の装置。
[31]前記第1および第2の複数のサンプルは、それぞれショートトレーニングシンボルについてのサンプルを備えている、[25]記載の装置。
[32]パケットについての粗周波数エラー推定を導き出すことと、
前記パケットについての良質周波数エラー推定を導き出すことと、
前記粗および良質周波数エラー推定に基づいて、前記パケットについての周波数補正値を導き出すことと、
前記周波数補正値に基づいて前記パケットについてのサンプルの周波数を補正することと、を備えている方法。
[33]前記粗周波数エラー推定を前記導き出すことは、
少なくとも1つの第1検出値を得るために第1の複数のサンプル上で遅延−乗算−積分を実行することと、
前記少なくとも1つの第1の検出値に基づいて前記粗周波数エラー推定を導き出すことと、
を備えており、また、前記良質周波数エラー推定を前記導き出すことは、
第2の検出値を得るために第2の複数のサンプル上で遅延−乗算−積分を実行することと、
前記第2の検出値に基づいて前記良質周波数エラー推定導き出すことと、
を備えている、[32]記載の方法。
[34]前記周波数補正値を前記導き出すことは、
前記良質周波数エラー推定における位相あいまい性を解決するために、前記粗周波数エラー推定を使用することを備えている、[32]記載の方法。
[35]マルチプルシンボル期間のそれぞれについての検出値を決定するように、そして、前記マルチプルシンボル期間についての複数の検出値に基づいてパケットの終了を検出するように、構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリと、を備えている装置。
[36]前記プロセッサは、前記シンボル期間において、対応する便利な部分でガードインターバルを相互関連づけることによって、各シンボル期間についての前記検出値を決定するように構成されている、[35]記載の装置。
[37]前記プロセッサは、現在のシンボル期間に至るまでのSシンボル期間について、S検出値の平均に基づいて各シンボル期間についてのスレッシュホールド値を決定するように構成されており、Sは1あるいはそれより大きい場合、前記マルチプルシンボル期間についての前記検出値およびスレッシュホールド値に基づいて前記パケットの前記終了を検出するように構成されている、[35]記載の装置。
[38]前記プロセッサは、各シンボル期間において前記スレッシュホールド値に対して前記検出値を比較するように、前記検出値が前記スレッシュホールド値よりも少ないシンボル期間の後で前記スレッシュホールド値をフリーズするように、そして、もし次のシンボル期間についての前記検出値が前記スレッシュホールド値よりも少ない場合には前記パケットの前記終了を宣言するように、構成されている、[37]記載の装置。
[39]マルチプルシンボル期間のそれぞれについての検出値を決定することと、
前記マルチプルシンボル期間について検出値に基づいてパケットの終了を検出することと、を備えている方法。
[40]前記パケットの前記終了を前記検出することは、
Sが1あるいはそれより大きい場合、現在のシンボル期間に至るまでのSシンボル期間について、S検出値の平均に基づいて各シンボル期間についてのスレッシュホールド値を決定することと、
前記マルチプルシンボル期間についての前記検出値およびスレッシュホールド値に基づいて、前記パケットの前記終了を検出することと、
を備えている、[39]記載の方法。
[41]前記パケットの前記終了を前記検出することは、
各シンボル期間において前記スレッシュホールド値に対して前記検出値を比較することと、
前記検出値が前記スレッシュホールド値よりも少ないシンボル期間の後で前記スレッシュホールド値をフリーズすることと、
もし次のシンボル期間についての前記検出値が前記スレッシュホールド値よりも少ない場合、前記パケットの前記終了を宣言することと、
を備えている、[40]記載の方法。
[42]第1の複数のサンプルに基づいて第1の検出値を決定するように、前記第1の複数のサンプルに基づいて電力値を決定するように、前記第1の検出値および前記電力値に基づいてパケットが存在するかどうかを決定するように、第2の複数のサンプルに基づいて第2の検出値を決定するように、そして、前記第1および第2の検出値に基づいて前記パケットの開始を決定するように、構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリと、を備えている装置。
[43]前記プロセッサは、第3の複数のサンプルに基づいて第3の検出値を決定するように、そして、前記第1および第3の検出値に基づいて前記パケットの周波数エラーを推定するように、構成されている、[42]記載の装置。
[44]前記プロセッサは、第4の複数のサンプルに基づいて第4の検出値を決定するように、また、前記第4の検出値に基づいて前記パケットの終了を決定するように、構成されている、[43]記載の装置。
[45]第1の複数のサンプルに基づいて第1の検出値を決定することと、
前記第1の複数のサンプルに基づいて電力値を決定することと、
前記第1の検出値および前記電力値に基づいてパケットが存在するかどうかを決定することと、
第2の複数のサンプルに基づいて第2の検出値を決定することと、
前記第1および第2の検出値に基づいて前記パケットの開始を決定することと、を備えている方法。
[46]第3の複数のサンプルに基づいて第3の検出値を決定することと、そして、前記第1および第3の検出値に基づいて前記パケットの周波数エラーを推定することと、をさらに備えている[45]記載の装置。
[47]第4の複数のサンプルに基づいて第4の検出値を決定することと、そして前記第4の検出値に基づいて前記パケットの終了を決定することと、
をさらに備えている[46]記載の方法。
Claims (24)
- L番目以降の各ウィンドウ(k番目のウィンドウ)のために(Lは予め定められた正の整数、kはL以上の正の整数)、(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウの複数のサンプルに基づいて、(k−L+1)番目からk番目のL個のウインドウのそれぞれについてのL個の検出値を決定し、
(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウの前記複数のサンプルに基づいて、(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウのそれぞれについてのL+1個の電力値を決定し、
平均検出値を得るために前記L個の検出値を平均し、
平均電力値を得るために前記L+1個の電力値を平均し、
前記k番目のウィンドウについて、前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてパケットが存在するかどうかを決定するように、構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリと、
を備えている装置。 - 前記プロセッサは、マルチプルアンテナから前記複数のサンプルを受信し、前記マルチプルアンテナから個別の第1セットのサンプルに基づいて各検出値を決定し、前記マルチプルアンテナから個別の第2セットのサンプルに基づいて各電力値を決定するように、構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記検出値を得るためにサンプルのウィンドウ上で遅延−乗算−積分を実行するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、ウィンドウ内の各サンプルを対応する遅延されたサンプルと乗算し、前記ウィンドウについて検出値を得るために、前記ウィンドウにおいてすべてのサンプルについての前記の乗算の結果を積分するように、構成されている、請求項3に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてメトリック値を決定し、前記メトリック値が前記スレッシュホールド値を超える場合にはパケットは存在すると決定するように、構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてメトリック値を決定し、k番目とk+1番目のウィンドウの前記メトリック値が前記スレッシュホールド値を超える場合にはパケットは存在すると決定するように、構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記平均検出値に基づいて位相シフトを決定し、さらに前記位相シフトに基づいてパケットが存在しているかを決定するように、構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、位相シフトが位相スレッシュホールドを超える場合にはパケットは存在していないと決定するように構成されている、請求項7に記載の装置。
- 前記複数のサンプルは、ショートトレーニングシンボルについてのサンプルを備えている、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記電力値に基づいて受信機利得を調整するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- L番目以降の各ウィンドウ(k番目のウィンドウ)のために(Lは予め定められた正の整数、kはL以上の正の整数)、(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウの複数のサンプルに基づいて、(k−L+1)番目からk番目のL個のウインドウのそれぞれについてのL個の検出値を決定することと、
(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウの前記複数のサンプルに基づいて、(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウのそれぞれについてのL+1個の電力値を決定することと、
平均検出値を得るために前記L個の検出値を平均することと、
平均電力値を得るために前記L+1個の電力値を平均することと、
前記k番目のウィンドウについて、前記平均検出値および前記平均電力値に基づいてパケットが存在するかどうかを決定することと、
を備えている方法。 - 前記検出値を前記決定することは、
前記検出値を得るためにサンプルのウィンドウ上で遅延−乗算−積分を実行することを備えている、
請求項11に記載の方法。 - パケットが存在するかどうかを前記決定することは、
前記平均検出値および前記平均電力値に基づいて、メトリック値を決定することと、
少なくとも1つの前記メトリック値がスレッシュホールド値を超える場合には、パケットが存在すると決定することと、
を備えている、
請求項11に記載の方法。 - パケットが存在するかどうかを前記決定することは、
前記平均検出値に基づいて位相シフトを決定することと、
さらに前記位相シフトに基づいてパケットが存在するかどうかを決定することと、
を備えている、
請求項11に記載の方法。 - L番目以降の各ウィンドウ(k番目のウィンドウ)のために(Lは予め定められた正の整数、kはL以上の正の整数)、(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウの複数のサンプルに基づいて、(k−L+1)番目からk番目のL個のウインドウのそれぞれについてのL個の検出値を決定するための手段と、
(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウの前記複数のサンプルに基づいて、(k−L)番目からk番目のL+1個のウインドウのそれぞれについてのL+1個の電力値を決定するための手段と、
平均検出値を得るために前記L個の検出値を平均するための手段と、
平均電力値を得るために前記L+1個の電力値を平均するための手段と、
前記k番目のウィンドウについて、前記平均検出値および前記平均電力値に基づいて、パケットが存在するかどうかを決定するための手段と、
を備えている装置。 - 前記検出値を決定するための手段は、
前記検出値を得るために、サンプルのウィンドウ上で遅延−乗算−積分を実行するための手段を備えている、
請求項15に記載の装置。 - パケットが存在するかどうかどうかを決定するための手段は、
前記平均検出値と前記平均電力値に基づいてメトリック値を決定するための手段と、
少なくとも1つの前記メトリック値がスレッシュホールド値を超える場合にはパケットは存在すると決定するための手段と、
を備えている、
請求項15に記載の装置。 - パケットが存在するかどうかを決定するための手段は、
前記平均検出値に基づいて位相シフトを決定するための手段と、
さらに前記位相シフトに基づいてパケットが存在するかどうかを決定するための手段と、
を備えている、
請求項15に記載の装置。 - 前記プロセッサは、さらに、
第2の複数のサンプルに基づいて第2の検出値を決定し、前記平均検出値および前記第2の検出値に基づいて前記パケットの開始を決定するように構成される請求項1に記載の装置。 - 前記プロセッサは、第3の複数のサンプルに基づいて第3の検出値を決定し、前記平均検出値および前記第3の検出値に基づいて前記パケットの周波数エラーを推定する、請求項19に記載の装置。
- 前記プロセッサは、第4の複数のサンプルに基づいて第4の検出値を決定し、前記第4の検出値に基づいて前記パケットの終了を決定するように、構成されている、請求項20に記載の装置。
- 第2の複数のサンプルに基づいて第2の検出値を決定することと、
前記平均検出値および前記第2の検出値に基づいて前記パケットの開始を決定することと、
を備えている請求項11に記載の方法。 - 第3の複数のサンプルに基づいて第3の検出値を決定することと、前記平均検出値および前記第3の検出値に基づいて前記パケットの周波数エラーを推定することと、
をさらに備えている請求項22に記載の方法。 - 第4の複数のサンプルに基づいて第4の検出値を決定することと、前記第4の検出値に基づいて前記パケットの終了を決定することと、
をさらに備えている請求項23に記載の方法。
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