拡大カバレッジ範囲を備えた無線通信ネットワーク
【課題】８０２．１１ｂ／ｇと、８０２．１１ｂ／ｇの最低データレートより低い少なくとも１つのデータレートによって範囲拡大モードとをサポートする無線通信ネットワークを提供する。
【解決手段】アクセスポイントまたはユーザ端末等の送信局は第１及び第２のプロセッサを含む。第１のプロセッサは、８０２．１１ｂ／ｇによってサポートされる１及び２Ｍｂｐｓ等のデータレートからなる第１のセットで差分変調とスペクトル拡散とを遂行する。第２のプロセッサは、範囲拡大モードによってサポートされる２５０、５００、１０００Ｋｂｐｓ等のデータレートからなる第２のセットで、順方向誤り訂正符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する。送信局は、送信の所望カバレッジ範囲に応じ、８０２．１１ｂ／ｇまたは範囲拡大モードによってサポートされるデータレートで送信を送信できる。受信局は、前記送信を復元するため相補的処理を遂行する。
【解決手段】アクセスポイントまたはユーザ端末等の送信局は第１及び第２のプロセッサを含む。第１のプロセッサは、８０２．１１ｂ／ｇによってサポートされる１及び２Ｍｂｐｓ等のデータレートからなる第１のセットで差分変調とスペクトル拡散とを遂行する。第２のプロセッサは、範囲拡大モードによってサポートされる２５０、５００、１０００Ｋｂｐｓ等のデータレートからなる第２のセットで、順方向誤り訂正符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する。送信局は、送信の所望カバレッジ範囲に応じ、８０２．１１ｂ／ｇまたは範囲拡大モードによってサポートされるデータレートで送信を送信できる。受信局は、前記送信を復元するため相補的処理を遂行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には通信に、より具体的には拡大カバレッジ範囲を備えた無線通信ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
データ、音声、映像等、様々な通信サービスを提供するため、無線通信ネットワークが広く配備されている。これらのネットワークには、大きな地理的領域（例えば都市）に通信カバレッジを提供する無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮｓ）と、中規模の地理的領域（例えば建物、キャンパス）に通信カバレッジを提供する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮｓ）と、小さな地理的領域（例えば家屋）に通信カバレッジを提供する無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮｓ）とが含まれる。無線ネットワークは通常、１つ以上のユーザ端末（または無線デバイス）のため通信をサポートする１つ以上のアクセスポイント（または基地局）を含む。
【０００３】
ＩＥＥＥ ８０２．１１は、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）によって策定されたＷＬＡＮｓのための一連の規格である。これらの規格は、アクセスポイントとユーザ端末との間の、または２つのユーザ端末間の、無線インターフェイスを定める。「Ｐａｒｔ １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ（第１１編：無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）仕様）」と題されたＩＥＥＥ規格８０２．１１、１９９９年版（略して「８０２．１１」）は、周波数ホッピングスペクトル拡散（ＦＨＳＳ）か直接シーケンススペクトル拡散（ＤＳＳＳ）のいずれかを使用し２．４ギガヘルツ（ＧＨｚ）周波数帯で１及び２メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）のデータレートをサポートする。８０２．１１の補遺にあたるＩＥＥＥ規格８０２．１１ａ−１９９９（略して「８０２．１１ａ」）は、ＦＨＳＳやＤＳＳＳの代わりに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、５ＧＨｚ周波数帯で５４Ｍｂｐｓまでのデータレートをサポートする。ＩＥＥＥ規格８０２．１１ｂ−１９９９（略して「８０２．１１ｂ」）は８０２．１１のもうひとつの補遺であり、ＤＳＳＳを用いて１１Ｍｂｐｓまでのデータレートをサポートする。８０２．１１のもうひとつの補遺にあたるＩＥＥＥ規格８０２．１１ｇ−２００３（略して「８０２．１１ｇ」）は、ＤＳＳＳとＯＦＤＭとを使用し、２．４ＧＨｚ帯域で５４Ｍｂｐｓまでのデータレートをサポートする。これらの各種規格は当技術分野において周知であり、公に入手可能である。
【０００４】
８０２．１１、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、及び８０２．１１ｇによってサポートされる最低データレートは１Ｍｂｐｓである。８０２．１１ｂと８０２．１１ｇ（略して「８０２．１１ｂ／ｇ」）の場合には、１Ｍｂｐｓの最低データレートで送信を送信するため特定のＤＳＳＳ方式と特定の変調方式が使われる。１ＭｂｐｓのためのＤＳＳＳ及び変調方式では、信頼性の高い送信受信のため一定の最低信号対雑音干渉比（ＳＮＲ）が要求される。この場合の送信範囲は、受信局が所要のＳＮＲ以上を達成できる地理的領域によって決定される。場合によっては、８０２．１１ｂ／ｇでサポートされる最低データレートの範囲より大きい範囲で送信を送信することが望まれる。
【０００５】
したがって、当技術分野においては拡大カバレッジ範囲を備えた無線通信ネットワークが求められている。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書では、８０２．１１ｂ及び／または８０２．１１ｇと範囲拡大モードとをサポートする無線通信ネットワークを説明する。一実施形態において、前記範囲拡大モードは８０２．１１ｂ／ｇによってサポートされる、前記最低データレートより低い少なくとも１つのデータレートをサポートする。このより低いデータレートはカバレッジ範囲の拡大に役立てることができ、ウォーキートーキー等、特定の用途にとって有益である。
【０００７】
一実施形態において、送信局（これはアクセスポイントまたはユーザ端末であってよい）は第１及び第２のプロセッサを含む。前記第１のプロセッサは、８０２．１１ｂ／ｇによってサポートされる少なくとも１つのデータレート（例えば１及び２Ｍｂｐｓ）からなる第１のセットで、差分変調とスペクトル拡散とを遂行する。前記第２のプロセッサは、前記範囲拡大モードによってサポートされる少なくとも１つのデータレート（例えば２５０、５００、及び１０００Ｋｂｐｓ）からなる第２のセットで、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する。前記送信局は、例えば所望の送信カバレッジ範囲に応じて、８０２．１１ｂ／ｇかまたは範囲拡大モードによってサポートされるデータレートで送信を送信できる。
【０００８】
一実施形態において、受信局（これもまたアクセスポイントまたはユーザ端末であってよい）は第１及び第２のプロセッサを含む。前記第１のプロセッサは、８０２．１１ｂ／ｇによってサポートされる少なくとも１つのデータレートからなる前記第１のセットで、スペクトル逆拡散と差分復調とを遂行する。前記第２のプロセッサは、前記範囲拡大モードによってサポートされる少なくとも１つのデータレートからなる前記第２のセットで、スペクトル逆拡散と、コヒーレントまたは差分復調と、ＦＥＣ復号化とを遂行する。
【０００９】
これより本発明の様々な観点及び実施形態をさらに詳しく説明する。
【００１０】
本発明の特徴と性質は、図面と併せて以下に記す詳細な説明からより明白となり、図面においては全体を通じて同様の参照符号は同様に識別する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】アクセスポイントとユーザ端末とを備える無線ネットワークを示す。
【図２】送信局と受信局のブロック図を示す。
【図３】８０２．１１ｂ／ｇのＤＳＳＳ送信プロセッサを示す。
【図４】送信局にある送信プロセッサを示す。
【図５】従来の符号器を示す。
【図６】８０２．１１ｂ／ｇのＰＰＤＵ構造を示す。
【図７】範囲拡大モードのＰＰＤＵ構造を示す。
【図８】受信局にある受信プロセッサを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
用語「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は本明細書で「例、事例、または例証として役立つ」ことを意味するために使われている。本明細書で「例示的」なものとして説明する任意の実施形態または設計は、必ずしも他の実施形態または設計より好ましいもの、または有利なもの、と解釈されるべきものではない。
【００１３】
図１は、アクセスポイント１１０とユーザ端末１２０とを含む無線ネットワーク１００を示す。アクセスポイントは一般的にはユーザ端末と通信する固定局であり、基地局、ベーストランシーバサブシステム（ＢＴＳ）、または他の何らかの用語で呼ばれることもある。ユーザ端末は固定または可動であってよく、モバイルステーション、ワイヤレスデバイス、ユーザ機器（ＵＥ）、または他の何らかの用語で呼ばれることもある。ユーザ端末はアクセスポイントと通信でき、この場合、アクセスポイントとユーザ端末の役割は定まる。ユーザ端末はまた、別のユーザ端末とピア・ツー・ピアで通信できる。集中ネットワークアーキテクチャの場合は、システムコントローラ１３０がアクセスポイントへ結合し、これらのアクセスポイントのため調整と制御とを提供する。
【００１４】
アクセスポイントは、データの送受のためただ１つのアンテナを、または複数のアンテナを装備できる。ユーザ端末もまた、データの送受のためただ１つのアンテナを、または複数のアンテナを装備できる。図１で、アクセスポイント１１０は複数の（例えば２つまたは４つの）アンテナを装備し、ユーザ端末１２０ａ及び１２０ｂは１つのアンテナを各々装備し、ユーザ端末１２０ｂ及び１２０ｃは複数のアンテナを各々装備する。
【００１５】
図２は、無線ネットワーク１００における送信局２１０と受信局２５０のブロック図を示す。送信局２１０は１つのアンテナを装備し、アクセスポイントまたはユーザ端末になり得る。受信局２５０は複数（例えばＲ＝２個）のアンテナを装備し、これもまたアクセスポイントまたはユーザ端末になり得る。
【００１６】
送信局２１０で、ソース符号器２２０はソース符号化方式に基づき原データ（例えば音声または映像データ）を符号化し、トラフィックデータを生成する。このソース符号化方式は最終用途次第であり、例えば音声なら強化可変レート符号化（ＥＶＲＣ）符号器であってよく、映像ならＨ．３２４符号器であってよい。送信プロセッサ２３０はソース符号器２２０からトラフィックデータを受け取り、選択される送信データレートに従ってトラフィックデータを処理し、出力チップを提供する。送信プロセッサ２３０による処理は後述する。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）２３２は出力チップを処理し（例えば、アナログへ変換する、増幅する、フィルタする、周波数アップコンバートする）、変調信号を生成し、同変調信号はアンテナ２３４を通じて送信される。
【００１７】
受信局２５０で、Ｒ個のアンテナ２５２ａ〜２５２ｒは送信された信号を受信し、各々のアンテナ２５２はそれぞれの受信機ユニット（ＲＣＶＲ）２５４へ受信信号を提供する。各々の受信機ユニット２５４は自身の受信信号を処理し、入力サンプルからなるストリームを受信プロセッサ２６０へ提供する。受信プロセッサ２６０は全Ｒ個の受信機ユニット２５４ａ〜２５４ｒからの入力サンプルを、送信プロセッサ２３０によって遂行される処理を補完する形で処理し、送信局２１０によって送信されたトラフィックデータの推定にあたる出力データを提供する。ソース復号器２７０は、ソース符号器２２０によって遂行される処理を補完する形で出力データを処理し、復号化データを提供する。
【００１８】
コントローラ２４０及び２８０は、それぞれ送信局２１０と受信局２５０とで処理ユニットの動作を指導する。メモリユニット２４２及び２８２は、コントローラ２４０及び２８０によってそれぞれ使用されるデータ及び／またはプログラムコードを格納する。
【００１９】
局２１０及び２５０は８０２．１１ｂまたは８０２．１１ｇをサポートできる。８０２．１１ｇは８０２．１１ｂに対し後方互換性であり、８０２．１１ｂが定める作動モードの全てをサポートする。表１には、８０２．１１ｂと８０２．１１ｇとによってサポートされる２つの最低データレートと、各データレートの処理が記載されている。１Ｍｂｐｓには差分バイナリ位相偏移キーイング（ＤＢＰＳＫ）が使われ、２Ｍｂｐｓには差分直角位相偏移キーイング（ＤＱＰＳＫ）が使われる。
【表１】
【００２０】
明瞭を図るため、以降の説明で用語「ビット」は送信局における変調（または記号マッピング）より前の量を指し、用語「記号」は記号マッピングの後の量を指し、用語「チップ」はスペクトル拡散の後の量を指す。
【００２１】
図３は、８０２．１１ｂ／ｇにおける２つの最低データレートのためのＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０を示す。ＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０は、図２の送信局２１０にある送信プロセッサ２３０として使用してよい。ＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０は、データビットを変調記号にマップする差分変調器３２０と、変調記号をスペクトル拡散して出力チップを提供する拡散器３３０とを含む。
【００２２】
差分変調器３２０の中で、差分符号器３２２はトラフィックデータのデータビットを受け取り、ＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫのためデータビットに差分符号化を遂行し、差分符号化ビットを提供する。ＤＢＰＳＫの場合、「０」のデータビットは０°の位相変化をもたらし、「１」のデータビットは１８０°またはπの位相変化をもたらす。ＤＱＰＳＫの場合、「００」のデータビットペアは０°の位相変化をもたらし、「０１」のデータビットペアは＋９０°またはπ／２の位相変化をもたらし、「１１」のデータビットペアは＋１８０°またはπの位相変化をもたらし、「１０」のデータビットペアは＋２７０°または３π／２の位相変化をもたらす。記号マッパー３２４は、１Ｍｂｐｓデータレートの場合はＢＰＳＫに、２Ｍｂｐｓデータレートの場合はＱＰＳＫに基づき、差分符号化ビットを変調記号にマップする。記号マッピングは、（１）Ｂ個のビットからなるセットをまとめてＢビットバイナリ値を形成し、尚ここでＢＰＳＫならＢ＝１であり、ＱＰＳＫならＢ＝２であり、さらに（２）選択された変調方式の信号配列の中の点に各々のＢビットバイナリ値をマップすることにより、達成できる。マップされた各々の信号点は複素数値であり、変調記号に相当する。記号マッパー３２４は、１Ｍｂｐｓデータレートの場合には１メガ記号／秒（Ｍｓｐｓ）のレートでＢＰＳＫ変調記号を提供し、２Ｍｂｐｓデータレートの場合には１ＭｓｐｓのレートでＱＰＳＫ変調記号を提供する。
【００２３】
拡散器３３０の中で、擬似乱数（ＰＮ）符号生成器３３４は、バーカー（Ｂａｒｋｅｒ）シーケンスとも呼ばれるＰＮ符号シーケンスを生成する。バーカーシーケンスは長さが１１チップで、１１メガチップ／秒（Ｍｃｐｓ）のレートを有し、１１チップのシーケンス｛＋１、−１、＋１、＋１、−１、＋１、＋１、＋１、−１、−１、−１｝からなる。乗算器３３２は、記号マッパー３２４から１Ｍｓｐｓのレートで変調記号を、そしてＰＮ符号生成器３３４からバーカーシーケンスを受け取り、各々の変調記号にバーカーシーケンスの全１１チップを掛け、その変調記号に対し１１個の出力チップを生成し、出力チップのシーケンスを提供する。出力チップのレートは変調記号のレートの１１倍、すなわち１１Ｍｃｐｓである。各々の出力チップは１チップ期間に送信される複素数値であり、この１チップ期間は約９０．９ナノ秒（ｎｓ）である。
【００２４】
図３に示すとおり、データビットはＦＥＣ符号化されないが、バーカーシーケンスによりスペクトル拡散される。このスペクトル拡散は約１０．４デシベル（ｄＢ）の処理利得を提供する。
【００２５】
無線ネットワーク１００は、拡大範囲を備えた作動モードをサポートするべく設計できる。この範囲拡大モードは追加のリンクマージン（例えば、８０２．１１ｂ／ｇの１Ｍｂｐｓデータレートより１０ｄＢ多いリンクマージン）を提供し、様々な用途に役立てることができる。例えば、範囲拡大モードによりユーザ端末はより長い範囲にわたって別のユーザ端末とピア・ツー・ピアで通信でき、現在の４５０ＭＨｚウォーキートーキー（ＷＴ）技術に匹敵するよう設計できる。範囲拡大モードは、これのサポートにかかる増加コストをできるだけ低く抑えるため、既存の８０２．１１ｂ／ｇハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアを可能な限り利用する形に設計できる。加えて、音声信号の符号化と復号化に使われるＥＶＲＣ音声符号器／復号器（コーデック）等、他の無線ネットワークで一般的に使われている機能を範囲拡大モードに利用できる。
【００２６】
図４は、図２の送信局２１０にある送信プロセッサ２３０の一実施形態を示す。送信プロセッサ２３０は、８０２．１１ｂ／ｇのため１及び２Ｍｂｐｓデータレートを、そして範囲拡大モードのため新しいデータレートを、サポートする。送信プロセッサ２３０は、（１）８０２．１１ｂ／ｇのため差分変調とスペクトル拡散とを遂行するＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０と、（２）範囲拡大モードのためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行するＤＳＳＳ送信プロセッサ４１０と、（３）マルチプレクサ（Ｍｕｘ）４３０とを含む。ＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０は、図３に示されるように実現される。
【００２７】
ＤＳＳＳ送信プロセッサ４１０の中で、ＦＥＣ符号器４１２はトラフィックデータのデータビットをソース符号器２２０から受け取り、ＦＥＣ符号化方式に従ってデータビットを符号化し、符号ビットを提供する。ＦＥＣ符号器４１２は、畳み込み符号、ターボ符号、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号、ブロック符号、他の何らかの符号、またはこれらの組み合わせを実施してよい。一例として、ＦＥＣ符号器４１２は、各データビットにつき２つの符号ビットを生成するレート１／２、拘束長Ｋ＝７のバイナリ畳み込み符号器であってよい。ＦＥＣ符号化は送信の信頼性を高め、チャネル符号化とも呼ばれる。リピート／パンクチャユニット４１４は、所望の符号レートを得るため符号ビットの一部または全部を繰り返すか、またはパンクさせる（すなわち削除する）。例えば、もしもＦＥＣ符号器４１２がレート１／２畳み込み符号器なら、各符号ビットを１回繰り返すことによって１／４の符号レートを得ることができ、１／２より大きい符号レートは、符号ビットの一部を削除することによって得ることができる。インターリーバ４１６は、リピート／パンクチャユニット４１４からの符号ビットを、インターリーブ方式に基づきインターリーブする、または並べ替える。インターリーブは、時間、周波数、及び／または空間ダイバーシティを符号ビットに提供する。インターリーブは、特定の送信のため、例えば特定のデータレート及び／または特定のＰＰＤＵサイズのため、選択的に遂行できる。インターリーブは省くこともできる。
【００２８】
一実施形態においては、範囲拡大モードのため差分変調を使用する。この実施形態の場合、差分符号器４１８は、例えばＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫのため、インターリーブ化ビットに対し差分符号化を遂行し、差分符号化ビットを提供する。記号マッパー４２０は、変調方式に基づき、例えばＢＰＳＫまたはＱＰＳＫに基づき、差分符号化ビットを変調記号にマップする。差分符号器４１８と記号マッパー４２０は、８０２．１１ｂ／ｇで使われる、上で説明したのと同じＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫ方式を実施してよい。拡散器４２２は、記号マッパー４２０からの変調記号をスペクトル拡散する。拡散器４２２は図３の拡散器３３０と同様に実装してよく、各々の変調記号を１１チップのバーカーシーケンスで拡散することにより、変調記号に対し１１個の出力チップを生成してよい。図４に示されていない別の実施形態においては、範囲拡大モードのため通常の変調を使用する。この実施形態の場合には差分符号器４１８が省かれ、記号マッパー４２０はインターリーブ化ビットを変調記号にマップする。差分変調のための差分符号化なら、位相復元回路におけるスリップがパケット全体ではなく数ビットの損失ですむため、受信局の性能を向上させることができる。
【００２９】
マルチプレクサ４３０は、ＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０及び４１０から出力チップを受け取り、そして選択されたデータレートが８０２．１１ｂ／ｇのものか、それとも範囲拡大モードのものかを指示する制御を受け取る。マルチプレクサ４３０は、８０２．１１ｂ／ｇのデータレートが選択される場合にはＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０からの出力チップを提供し、範囲拡大モードのデータレートが選択される場合にはＤＳＳＳ送信プロセッサ４１０からの出力チップを提供する。
【００３０】
範囲拡大モードは様々なデータレートをサポートできる。表２には、範囲拡大モードによってサポートされる３つの例示的データレートと、各データレートの符号化と変調とが記載されている。各データレートの効率は、データビット／変調記号（ビット／ｓｙｍ）の単位で記載されている。
【表２】
【００３１】
表２は例示的な範囲拡大モード設計を示している。これ以外のデータレート、符号レート、変調方式もまた範囲拡大モードでサポートでき、本発明の範囲内にある。
【００３２】
図５は、図４のＤＳＳＳ送信プロセッサ４１０の中にあるＦＥＣ符号器４１２の一実施形態にあたる畳み込み符号器４１２ａを示す。この実施形態の符号器４１２ａは、各データビットｘにつき２つの符号ビットｙ０及びｙ１を提供するレート１／２バイナリ畳み込み符号器である。畳み込み符号器４１２ａは次の生成行列を実施し、
Ｇ（Ｄ）＝［ｇ０（Ｄ），ｇ１（Ｄ）］
ここでｇ０（Ｄ）＝Ｄ６＋Ｄ５＋Ｄ３＋Ｄ２＋１であり、ｇ１（Ｄ）＝Ｄ６＋Ｄ３＋Ｄ２＋Ｄ＋１である。他の生成行列も使用できる。
【００３３】
畳み込み符号器４１２ａは、６つの直列結合された遅延素子５１２ａ〜５１２ｆと、生成多項式ｇ０（Ｄ）のための４つのモジュロ２加算器５１４ａ〜５１４ｄと、生成多項式ｇ１（Ｄ）のための４つのモジュロ２加算器５１６ａ〜５１６ｄとを含む。遅延素子５１２ａ〜５１２ｆは最初はゼロに設定される。第１の遅延素子５１２ａにはデータビットが提供される。各データビットにつき、加算器５１４ａは入力データビットと遅延ユニット５１２ｂからのビットを合計し、加算器５１４ｂは加算器５１４ａからのビットと遅延ユニット５１２ｃからのビットを合計し、加算器５１４ｃは加算器５１４ｂからのビットと遅延ユニット５１２ｅからのビットを合計し、加算器５１４ｄは加算器５１４ｃからのビットと遅延ユニット５１２ｆからのビットを合計し、第１の符号ビットｙ０を提供する。各データビットにつき、加算器５１６ａは入力データビットと遅延ユニット５１２ａからのビットを合計し、加算器５１６ｂは加算器５１６ａからのビットと遅延ユニット５１２ｂからのビットを合計し、加算器５１６ｃは加算器５１６ｂからのビットを遅延ユニット５１６ｃからのビットを合計し、加算器５１６ｄは加算器５１６ｃからのビットと遅延ユニット５１２ｆからのビットを合計し、第２の符号ビットｙ１を提供する。加算器５１４ａ〜５１４ｄと加算器５１６ａ〜５１６ｄは、モジュロ２和演算を遂行する。
【００３４】
ＩＥＥＥ ８０２．１１の場合、データはＭＡＣプロトコルデータ単位（ＭＰＤＵｓ）として媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層によって処理される。各々のＭＰＤＵは物理層収束プロトコル（ＰＬＣＰ）によって処理され、ＰＬＣＰプロトコルデータ単位（ＰＰＤＵ）に封入される。各々のＰＰＤＵは物理層によって処理され、無線チャネルを通じて送信される。
【００３５】
図６は８０２．１１ｂ／ｇが定めるＰＰＤＵ構造６００を示す。ＰＰＤＵ構造６００の場合、ＰＰＤＵ ６１０はＰＬＣＰプリアンブル６２０と、ＰＬＣＰヘッダー６４０と、ＭＰＤＵ ６６０とを含む。ＭＰＤＵ ６６０はＰＰＤＵ ６１０のデータを携行し、長さは可変である。ＰＬＣＰプリアンブル６２０は、ＰＬＣＰ同期（ＳＹＮＣ）フィールド６２２と開始フレームデリミッタ（ＳＦＤ）フィールド６２４とを含む。ＳＹＮＣフィールド６２２は、信号の検出と同期のため受信局によって使用される固定１２８ビットシーケンスを携行する。ＳＦＤフィールド６２４は、ＰＬＣＰヘッダーの開始を指示する固定１６ビットシーケンスを携行する。
【００３６】
ＰＬＣＰヘッダー６４０は、ＳＩＧＮＡＬフィールド６４２と、ＳＥＲＶＩＣＥフィールド６４４と、ＬＥＮＧＴＨフィールド６４６と、巡回冗長検査（ＣＲＣ）フィールド６４８とを含む。ＳＩＧＮＡＬフィールド６４２はＭＰＤＵのデータレートを指示し、１００Ｋｂｐｓ単位で与えられる。例えば、１０及び２０（１０進）のＳＩＧＮＡＬフィールド値はそれぞれ１及び２Ｍｂｐｓのデータレートを意味する。ＳＥＲＶＩＣＥフィールド６４４は将来の用途のため保留されおり、ただし０のＳＥＲＶＩＣＥフィールド値はＩＥＥＥ ８０２．１１準拠を意味する。ＬＥＮＧＴＨフィールド６４６はＭＰＤＵ ６６０の送信に要する時間量（マイクロ秒単位）を指示する。ＣＲＣフィールド６４８は、ＳＩＧＮＡＬ、ＳＥＲＶＩＣＥ、及びＬＥＮＧＴＨフィールドに基づき生成されるＣＲＣ値を携行する。このＣＲＣ値は、ＰＬＣＰヘッダー６４０が正常に、または誤って受信されたか否かを受信局が決定するのに役立てることができる。
【００３７】
図６に示すとおり、ＰＬＣＰプリアンブル６２０とＰＬＣＰヘッダー６４０はＤＢＰＳＫを用いて１Ｍｂｐｓで送信される。ＰＬＣＰプリアンブル６２０のオーバーヘッドは１４４ビットであり、ＰＬＣＰヘッダー６４０のオーバーヘッドは４８であり、ＰＰＤＵ ６１０の合計オーバーヘッドは１９２ビットである。１９２ビットが処理されることにより１９２のＢＰＳＫ変調記号が生成され、１９２の記号期間で送信される。各々の記号期間は１マイクロ秒（μｓ）続く。ＭＰＤＵ ６６０は、ＳＩＧＮＡＬフィールド６４２が指示するデータレートで送信される。
【００３８】
図７は、範囲拡大モードに使用できる例示的ＰＰＤＵ構造７００を示す。ＰＰＤＵ構造７００の場合、ＰＰＤＵ ７１０はＰＬＣＰプリアンブル７２０と、チャネル推定（ＣＨＡＮＥＳＴ）フィールド７３０と、ＰＬＣＰヘッダー７４０と、ＭＰＤＵ ７６０とを含む。ＭＰＤＵ ７６０はＰＰＤＵ ７１０のデータを携行し、長さは可変である。ＰＬＣＰプリアンブル７２０は、固定１２８ビットシーケンスを携行するＳＹＮＣフィールド７２２を含む。ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０は、受信局によるチャネル推定に役立てる固定ビットシーケンスを携行する。ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０の固定ビットシーケンスは、ＰＬＣＰプリアンブルの固定１２８ビットシーケンスと同様に生成されるＰＮシーケンスであってよい。ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０の長さは固定されてよく（例えば、図７に示す実施形態なら３２ビット）、あるいは構成可能な長さであってよい（例えば０〜６４ビット）。ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０の長さは、受信局がＭＰＤＵの受信に先駆け周波数取得、チャネル推定、その他を遂行するにあたり十分な時間が提供されるよう選択してよい。
【００３９】
一実施形態において、ＰＬＣＰヘッダー７４０はＲａｔｅフィールド７４２と、Ｒａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋフィールド７４４と、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド７４６と、Ｒｅｓｅｒｖｅｄフィールド７４８と、ＣＲＣフィールド７５０と、Ｔａｉｌフィールド７５２とを含む。Ｒａｔｅフィールド７４２は、順方向のデータ送信に用いるデータレートを指示する。Ｒａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋフィールド７４４は、逆方向で送信されるフィードバックに用いるデータレートを指示する。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド７４６はＭＰＤＵ ７６０の持続期間を指示する。Ｒｅｓｅｒｖｅｄフィールド７４８は将来の用途のため保留されている。ＣＲＣフィールド７５０は、Ｒａｔｅ、Ｒａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ、及びＲｅｓｅｒｖｅｄフィールドに基づき生成されるＣＲＣ値を携行する。Ｔａｉｌフィールド７５２は、Ｋ−１の後尾ビット（値「０」を伴う）を携行し、これは、ＰＬＣＰヘッダー７４０の終わりに拘束長Ｋ畳み込み符号器を既知の状態にリセットするために使われる。
【００４０】
表３は、ＰＬＣＰヘッダー７４０にあるフィールドの例示的実施形態を示している。この実施形態で、Ｒａｔｅ及びＲａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋフィールドは表３のとおりに設定される。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドは２５０マイクロ秒（μｓ）の単位で与えられ、例えば「００００」は２５０μｓを表し、「１１１１」は４ｍｓを表す。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドにはこれ以外の時間またはビット数単位も使用してよい。
【表３】
【００４１】
ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは８０２．１１の補遺にあたり、より高いデータレートをサポートし、提案過程にある。
【００４２】
図７に示す実施形態の場合、ＰＬＣＰプリアンブル７２０はＤＢＰＳＫを用いて１Ｍｂｐｓで送信され、ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０はＢＰＳＫを用いて１Ｍｂｐｓで送信され、ＰＬＣＰヘッダー７４０はＢＰＳＫを用いて２５０Ｋｂｐｓで送信される。ＰＬＣＰヘッダー７４０の２４ビットはレート１／４で符号化され、９６の符号ビットが生成される。これらの９６の符号ビットは９６のＢＰＳＫ変調記号にマップされ、９６のＢＰＳＫ変調記号は９６の記号期間で送信される。ＭＰＤＵ ７６０はＲａｔｅフィールド７４２が指示するデータレートで送信される。
【００４３】
図７と表３は、範囲拡大モードのＰＬＣＰヘッダー７４０の特定の実施形態を示している。一般的にＰＰＤＵ ７１０は、あらゆるタイプのシグナリング及びデータのためフィールドをいくつでも含んでよく、各々のフィールドはビットをいくつでも含んでよく、各フィールドの値は様々なやり方で設定できる。例えば、ＰＬＣＰプリアンブル７２０に１６ビットＳＦＤフィールドを含めてよく、こうすることで図６のＰＬＣＰプリアンブル６２０と同じになってよい。もうひとつの例として、ＣＲＣフィールド７５０は４ビットまで減らしてよく、さらにＰＬＣＰヘッダー７４０の合計ビット数を同じに保つためＲｅｓｅｒｖｅｄフィールド７４８を６ビットまで増やしてよい。
【００４４】
以降の説明では、図６のＰＰＤＵ ６１０を旧ＰＰＤＵと呼び、ＰＬＣＰヘッダー６４０を旧ＰＬＣＰヘッダーと呼ぶ。図７のＰＰＤＵ ７１０は新ＰＰＤＵと呼び、ＰＬＣＰヘッダー７４０は新ＰＬＣＰヘッダーと呼ぶ。新局は、８０２．１１ｂ／ｇと範囲拡大モードの両方をサポートする局である。旧局は、８０２．１１ｂ／ｇをサポートし、ただし範囲拡大モードはサポートしない局である。局はアクセスポイントまたはユーザ端末であってよい。
【００４５】
新ＰＰＤＵは、旧局の動作に支障をきたすことなく新局のため範囲拡大モードをサポートする。新ＰＰＤＵは、新局と旧局の両方で検出できる同じＳＹＮＣフィールドを使用する。旧局は新ＰＰＤＵの中でＳＹＮＣフィールドを検出するが、ＳＦＤフィールドは検出せず、ＣＲＣ検査にも失格する。ＳＦＤとＣＲＣの失敗のため旧局は無線チャネルの検出に戻る。よって、旧局が無線チャネルで送信しないことを指示するためネットワーク配分ベクトル（ＮＡＶ）を設定する必要はない。
【００４６】
新局は新ＰＰＤＵの中でＳＹＮＣフィールドを検出し、ＳＦＤフィールドを検出しない。このＳＦＤフィールドの不在をもとに、８０２．１１ｂ／ｇの旧ＰＰＤＵと範囲拡大モードの新ＰＰＤＵとを区別できる。新ＰＰＤＵを検出した新局は、図７のＰＰＤＵ構造７００に従って新ＰＰＤＵの残りの部分を処理する。新局による新ＰＰＤＵの処理は後述する。
【００４７】
範囲拡大モードは、音声、映像、データ等、様々な用途に利用できる。音声なら、図２のソース符号器２２０としてＥＶＲＣ符号器を使用して音声データを符号化し、ＥＶＲＣパケットを定期的間隔で、例えば２０ミリ秒（ｍｓ）毎に１ ＥＶＲＣパケットずつ、生成できる。ＥＶＲＣ符号器は、サポートされた数通りのコーデックレートの内１つでＥＶＲＣパケットを提供できる。
【００４８】
表４には、ＣＨＡＮＥＳＴフィールドを省き、１、２、４、及び８Ｋｂｐｓの４通りのコーデックレートでＥＶＲＣパケットの新ＰＰＤＵサイズが記載されている。この場合、新ＰＰＤＵのオーバーヘッドは合計２２４記号を、すなわちＳＹＮＣフィールドの１２８記号と新ＰＬＣＰヘッダーの９６記号とを含む。ＥＶＲＣパケットは、１、２、４、及び８Ｋｂｐｓでそれぞれ２４、４８、９６、及び１９２のデータビットを収容する。２４、４８、９６、及び１９２のデータビットはＦＥＣ符号化され、表４に記載された数の記号へマップされる。ＰＰＤＵ期間は、オーバーヘッドの記号数にペイロードの記号数を足したものに等しい。各記号は１μｓで送信されるから、表４には、４通りのコーデックレートのＰＰＤＵ期間が時間（μｓ）と合計記号数の両方の単位で記載されている。
【表４】
【００４９】
表５には、６４ビットのＣＨＡＮＥＳＴフィールドを含め、１、２、４、及び８Ｋｂｐｓの４通りのコーデックレートでＥＶＲＣパケットの新ＰＰＤＵサイズが記載されている。この場合、新ＰＰＤＵのオーバーヘッドは合計２８８記号を、すなわちＳＹＮＣフィールドの１２８記号と、ＣＨＡＮＥＳＴフィールドの６４記号と、新ＰＬＣＰヘッダーの９６記号とを、含む。ＥＶＲＣパケット当たりの記号数は表４と同じである。４つのコーデックレートのＰＰＤＵ期間は、ＣＨＡＮＥＳＴフィールドのため６４μｓずつ増えている。
【表５】
【００５０】
図８は、図２の受信局２５０にある受信プロセッサ２６０の一実施形態を示す。受信プロセッサ２６０は（１）８０２．１１ｂ／ｇのためスペクトル逆拡散と差分復調とを遂行するＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０と、（２）範囲拡大モードのためスペクトル逆拡散と、コヒーレント復調と、ＦＥＣ復号化とを遂行するＤＳＳＳ受信プロセッサ８３０と、（３）その他の処理ユニットとを含む。受信プロセッサ２６０は、各々の受信機ユニット２５４から入力サンプルのストリームを（例えば、１１Ｍｃｐｓのチップレートで）受け取る。
【００５１】
信号検出（ｄｅｔ）タイミング取得ユニット８１０は、ＰＰＤＵプリアンブルのＳＹＮＣフィールドで１２８ビットシーケンスを検出し、さらに検出した１２８ビットシーケンスのタイミングを決定する。ユニット８１０は各々のチップ期間で入力サンプルをバーカーシーケンスで逆拡散し、逆拡散記号をチップレートで生成できる。次にユニット８１０は、それぞれのチップ期間で逆拡散記号を１２８ビットシーケンスに相関させ、各チップ期間につき信号エネルギーを計算し、信号エネルギーが所定の閾値を超過する場合には信号検出を宣言できる。信号ピークのタイミングは受信信号のタイミングとして使用できる。
【００５２】
周波数取得ユニット８１２は、入力サンプルにおける周波数誤差を推定する。ユニット８１２は、ＳＹＮＣフィールドに用いる固定１２８ビットシーケンスのビットを逆拡散記号に掛け、これにより得た記号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を遂行し、ＦＦＴの出力に基づき各サブバンドのエネルギーを計算し、最大エネルギーを備えたサブバンドとして周波数誤差を推定できる。
【００５３】
チャネル推定ユニット８１４は、ＳＹＮＣフィールドとＣＨＡＮＥＳＴフィールド（送信される場合）の入力サンプルに基づき無線チャネルの応答を推定する。ユニット８１４は、バーカーシーケンスの各チップインデックスにつきチャネル利得推定を導き出し、無線チャネルの１１タップチャネルインパルス応答推定を得ることができる。ユニット８１４は、各記号期間の各チップ期間につき、当該チップ期間のＰＮ符号値と当該記号期間のＳＹＮＣビット値とを入力サンプルに掛けることができる。そしてユニット８１４は、バーカーシーケンスの１１のチップインデックスの各々につきサンプルを累積し、当該チップインデックスのチャネル利得推定を得ることができる。全１１チップインデックスにつきチャネル利得推定のエネルギーを計算でき、最終信号検出に使用できる。
【００５４】
ＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０は、受信ＰＰＤＵが旧ＰＰＤＵであることをユニット８１０が指摘する場合に、受信ＰＰＤＵを処理する。ＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０の中で、逆拡散器／結合器８２２はバーカーシーケンスによる入力サンプルの逆拡散を遂行し、それぞれの受信アンテナの逆拡散記号を結合し、検出記号を提供する。記号逆マッパー８２４は、送信に使われた変調方式（例えばＢＰＳＫまたはＱＰＳＫ）に基づき検出記号を逆マップする。差分復号器８２６は記号逆マッパー８２４からの出力に差分復号化を遂行し、送信局２１０によって送信されるデータビットの推定にあたる出力ビットを提供する。一般的に、ＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０にる処理は、送信局２１０にあるＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０による処理と相補的である。図８はＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０の例示的設計を示すものであり、これは簡潔を図るため図８に示されていない他の処理ユニットを含んでよい。
【００５５】
ＤＳＳＳ受信プロセッサ８３０は、受信ＰＰＤＵが新ＰＰＤＵであることをユニット８１０が指摘する場合に、受信ＰＰＤＵを処理する。ＤＳＳＳ受信プロセッサ８３０の中で、フィルタ８３２は帯域外ノイズ及び干渉を取り除くため入力サンプルをフィルタする。フィルタ８３２はまた、受信ＰＰＤＵのタイミングドリフトを、及び／またはサンプリングレートからチップレートへのサンプルレート変換を、補償するため、入力サンプルを再サンプルする。周波数訂正ユニット８３４は、フィルタ８３２からのサンプルにオフセット周波数で回転するフェーザを掛けることによって、周波数オフセットを取り除く。レイク受信機／逆拡散器８３６は、ユニット８３４からのサンプルにチャネル利得推定を掛け、バーカーシーケンスによる逆拡散を遂行し、全Ｒ個のアンテナで逆拡散結果を累積し、検出記号を提供する。ＳＹＮＣフィールドと、場合によっては受信ＰＰＤＵのＣＨＡＮＥＳＴフィールドとに基づきチャネル利得推定を一度導き出し、受信ＰＰＤＵ全体に使用できる。この場合、レイク受信機８３８は受信ＰＰＤＵにわたって無線チャネルを追跡しなくてもよい。コヒーレント復調器（Ｄｅｍｏｄ）８３８は検出記号で残留周波数誤差による位相誤差を取り除き、送信局２１０によって送信される変調記号の推定にあたる復調記号を提供する。コヒーレント復調器８３８は、各検出記号につき位相基準を決定し、検出記号の位相をこの位相基準に比較し、位相比較に基づいて検出記号についての復調記号を導き出す。差分復号器８４０は、コヒーレント復調器８３８からの復調記号に差分復号化を遂行し、出力記号を提供する。逆インターリーバ８４０は、図４のインターリーバ４１６によって遂行されるインターリーブを補完する形で出力記号を逆インターリーブする。ＦＥＣ復号器８４２は、図４のＦＥＣ符号器４１２によって遂行される符号化を補完する形で逆インターリーブ化記号を復号化し、出力データを提供する。
【００５６】
マルチプレクサ８５０は、ＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０及び８３０から出力データを受け取り、受信ＰＰＤＵが旧ＰＰＤＵならＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０からの出力データを提供し、受信ＰＰＤＵが新ＰＰＤＵならＤＳＳＳ受信プロセッサ８３０からの出力データを提供する。
【００５７】
図８は、８０２．１１ｂ／ｇと範囲拡大モードのための受信プロセッサ２６０の特定の実施形態を示している。受信プロセッサ２６０は別の設計で実装することもでき、これは本発明の範囲内にある。
【００５８】
本明細書で説明したデータ送信・受信手法は様々な手段で実装できる。例えばこれらの手法は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装できる。ハードウェア実装の場合には、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明した機能を遂行するよう設計された他の電子ユニット、またはこれらの組み合わせの中で、送信局にて送信のためデータを処理する処理ユニット（例えば、図４のＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０及び４１０）を実装できる。受信局にてデータ受信に用いる処理ユニット（例えば、図８のＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０及び８３０）もまた、１つ以上のＡＳＩＣｓ、ＤＳＰｓ、プロセッサ、電子デバイス、その他諸々の中で実装できる。各局のプロセッサはハードウェアユニットを共用してよい。
【００５９】
ソフトウェア実装の場合は、本明細書で説明した機能を遂行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数、その他）によりデータ送信及び受信手法を実装できる。ソフトウェアコードはメモリユニット（例えば、図２のメモリユニット２４２または２８２）に格納でき、プロセッサ（例えば、コントローラ２４０または２８０）によって実行できる。メモリユニットは、プロセッサの中で、またはプロセッサの外で、実装されてよい。
【００６０】
開示された実施形態の先の説明は、当業者が本発明を製作すること、または使用することを可能にするため提供されている。これらの実施形態に対する様々な修正は当業者にとって容易く明白となるであろうし、本明細書に定める一般原理は本発明の精神または範囲から逸脱せずに他の実施形態に応用できる。よって本発明は本明細書で紹介した実施形態に限定されることを意図せず、本明細書で開示した原理と新規の特徴とに相応の最も広い範囲が認められるべきものである。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には通信に、より具体的には拡大カバレッジ範囲を備えた無線通信ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
データ、音声、映像等、様々な通信サービスを提供するため、無線通信ネットワークが広く配備されている。これらのネットワークには、大きな地理的領域（例えば都市）に通信カバレッジを提供する無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮｓ）と、中規模の地理的領域（例えば建物、キャンパス）に通信カバレッジを提供する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮｓ）と、小さな地理的領域（例えば家屋）に通信カバレッジを提供する無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮｓ）とが含まれる。無線ネットワークは通常、１つ以上のユーザ端末（または無線デバイス）のため通信をサポートする１つ以上のアクセスポイント（または基地局）を含む。
【０００３】
ＩＥＥＥ ８０２．１１は、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）によって策定されたＷＬＡＮｓのための一連の規格である。これらの規格は、アクセスポイントとユーザ端末との間の、または２つのユーザ端末間の、無線インターフェイスを定める。「Ｐａｒｔ １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ（第１１編：無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）仕様）」と題されたＩＥＥＥ規格８０２．１１、１９９９年版（略して「８０２．１１」）は、周波数ホッピングスペクトル拡散（ＦＨＳＳ）か直接シーケンススペクトル拡散（ＤＳＳＳ）のいずれかを使用し２．４ギガヘルツ（ＧＨｚ）周波数帯で１及び２メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）のデータレートをサポートする。８０２．１１の補遺にあたるＩＥＥＥ規格８０２．１１ａ−１９９９（略して「８０２．１１ａ」）は、ＦＨＳＳやＤＳＳＳの代わりに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、５ＧＨｚ周波数帯で５４Ｍｂｐｓまでのデータレートをサポートする。ＩＥＥＥ規格８０２．１１ｂ−１９９９（略して「８０２．１１ｂ」）は８０２．１１のもうひとつの補遺であり、ＤＳＳＳを用いて１１Ｍｂｐｓまでのデータレートをサポートする。８０２．１１のもうひとつの補遺にあたるＩＥＥＥ規格８０２．１１ｇ−２００３（略して「８０２．１１ｇ」）は、ＤＳＳＳとＯＦＤＭとを使用し、２．４ＧＨｚ帯域で５４Ｍｂｐｓまでのデータレートをサポートする。これらの各種規格は当技術分野において周知であり、公に入手可能である。
【０００４】
８０２．１１、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、及び８０２．１１ｇによってサポートされる最低データレートは１Ｍｂｐｓである。８０２．１１ｂと８０２．１１ｇ（略して「８０２．１１ｂ／ｇ」）の場合には、１Ｍｂｐｓの最低データレートで送信を送信するため特定のＤＳＳＳ方式と特定の変調方式が使われる。１ＭｂｐｓのためのＤＳＳＳ及び変調方式では、信頼性の高い送信受信のため一定の最低信号対雑音干渉比（ＳＮＲ）が要求される。この場合の送信範囲は、受信局が所要のＳＮＲ以上を達成できる地理的領域によって決定される。場合によっては、８０２．１１ｂ／ｇでサポートされる最低データレートの範囲より大きい範囲で送信を送信することが望まれる。
【０００５】
したがって、当技術分野においては拡大カバレッジ範囲を備えた無線通信ネットワークが求められている。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書では、８０２．１１ｂ及び／または８０２．１１ｇと範囲拡大モードとをサポートする無線通信ネットワークを説明する。一実施形態において、前記範囲拡大モードは８０２．１１ｂ／ｇによってサポートされる、前記最低データレートより低い少なくとも１つのデータレートをサポートする。このより低いデータレートはカバレッジ範囲の拡大に役立てることができ、ウォーキートーキー等、特定の用途にとって有益である。
【０００７】
一実施形態において、送信局（これはアクセスポイントまたはユーザ端末であってよい）は第１及び第２のプロセッサを含む。前記第１のプロセッサは、８０２．１１ｂ／ｇによってサポートされる少なくとも１つのデータレート（例えば１及び２Ｍｂｐｓ）からなる第１のセットで、差分変調とスペクトル拡散とを遂行する。前記第２のプロセッサは、前記範囲拡大モードによってサポートされる少なくとも１つのデータレート（例えば２５０、５００、及び１０００Ｋｂｐｓ）からなる第２のセットで、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する。前記送信局は、例えば所望の送信カバレッジ範囲に応じて、８０２．１１ｂ／ｇかまたは範囲拡大モードによってサポートされるデータレートで送信を送信できる。
【０００８】
一実施形態において、受信局（これもまたアクセスポイントまたはユーザ端末であってよい）は第１及び第２のプロセッサを含む。前記第１のプロセッサは、８０２．１１ｂ／ｇによってサポートされる少なくとも１つのデータレートからなる前記第１のセットで、スペクトル逆拡散と差分復調とを遂行する。前記第２のプロセッサは、前記範囲拡大モードによってサポートされる少なくとも１つのデータレートからなる前記第２のセットで、スペクトル逆拡散と、コヒーレントまたは差分復調と、ＦＥＣ復号化とを遂行する。
【０００９】
これより本発明の様々な観点及び実施形態をさらに詳しく説明する。
【００１０】
本発明の特徴と性質は、図面と併せて以下に記す詳細な説明からより明白となり、図面においては全体を通じて同様の参照符号は同様に識別する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】アクセスポイントとユーザ端末とを備える無線ネットワークを示す。
【図２】送信局と受信局のブロック図を示す。
【図３】８０２．１１ｂ／ｇのＤＳＳＳ送信プロセッサを示す。
【図４】送信局にある送信プロセッサを示す。
【図５】従来の符号器を示す。
【図６】８０２．１１ｂ／ｇのＰＰＤＵ構造を示す。
【図７】範囲拡大モードのＰＰＤＵ構造を示す。
【図８】受信局にある受信プロセッサを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
用語「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は本明細書で「例、事例、または例証として役立つ」ことを意味するために使われている。本明細書で「例示的」なものとして説明する任意の実施形態または設計は、必ずしも他の実施形態または設計より好ましいもの、または有利なもの、と解釈されるべきものではない。
【００１３】
図１は、アクセスポイント１１０とユーザ端末１２０とを含む無線ネットワーク１００を示す。アクセスポイントは一般的にはユーザ端末と通信する固定局であり、基地局、ベーストランシーバサブシステム（ＢＴＳ）、または他の何らかの用語で呼ばれることもある。ユーザ端末は固定または可動であってよく、モバイルステーション、ワイヤレスデバイス、ユーザ機器（ＵＥ）、または他の何らかの用語で呼ばれることもある。ユーザ端末はアクセスポイントと通信でき、この場合、アクセスポイントとユーザ端末の役割は定まる。ユーザ端末はまた、別のユーザ端末とピア・ツー・ピアで通信できる。集中ネットワークアーキテクチャの場合は、システムコントローラ１３０がアクセスポイントへ結合し、これらのアクセスポイントのため調整と制御とを提供する。
【００１４】
アクセスポイントは、データの送受のためただ１つのアンテナを、または複数のアンテナを装備できる。ユーザ端末もまた、データの送受のためただ１つのアンテナを、または複数のアンテナを装備できる。図１で、アクセスポイント１１０は複数の（例えば２つまたは４つの）アンテナを装備し、ユーザ端末１２０ａ及び１２０ｂは１つのアンテナを各々装備し、ユーザ端末１２０ｂ及び１２０ｃは複数のアンテナを各々装備する。
【００１５】
図２は、無線ネットワーク１００における送信局２１０と受信局２５０のブロック図を示す。送信局２１０は１つのアンテナを装備し、アクセスポイントまたはユーザ端末になり得る。受信局２５０は複数（例えばＲ＝２個）のアンテナを装備し、これもまたアクセスポイントまたはユーザ端末になり得る。
【００１６】
送信局２１０で、ソース符号器２２０はソース符号化方式に基づき原データ（例えば音声または映像データ）を符号化し、トラフィックデータを生成する。このソース符号化方式は最終用途次第であり、例えば音声なら強化可変レート符号化（ＥＶＲＣ）符号器であってよく、映像ならＨ．３２４符号器であってよい。送信プロセッサ２３０はソース符号器２２０からトラフィックデータを受け取り、選択される送信データレートに従ってトラフィックデータを処理し、出力チップを提供する。送信プロセッサ２３０による処理は後述する。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）２３２は出力チップを処理し（例えば、アナログへ変換する、増幅する、フィルタする、周波数アップコンバートする）、変調信号を生成し、同変調信号はアンテナ２３４を通じて送信される。
【００１７】
受信局２５０で、Ｒ個のアンテナ２５２ａ〜２５２ｒは送信された信号を受信し、各々のアンテナ２５２はそれぞれの受信機ユニット（ＲＣＶＲ）２５４へ受信信号を提供する。各々の受信機ユニット２５４は自身の受信信号を処理し、入力サンプルからなるストリームを受信プロセッサ２６０へ提供する。受信プロセッサ２６０は全Ｒ個の受信機ユニット２５４ａ〜２５４ｒからの入力サンプルを、送信プロセッサ２３０によって遂行される処理を補完する形で処理し、送信局２１０によって送信されたトラフィックデータの推定にあたる出力データを提供する。ソース復号器２７０は、ソース符号器２２０によって遂行される処理を補完する形で出力データを処理し、復号化データを提供する。
【００１８】
コントローラ２４０及び２８０は、それぞれ送信局２１０と受信局２５０とで処理ユニットの動作を指導する。メモリユニット２４２及び２８２は、コントローラ２４０及び２８０によってそれぞれ使用されるデータ及び／またはプログラムコードを格納する。
【００１９】
局２１０及び２５０は８０２．１１ｂまたは８０２．１１ｇをサポートできる。８０２．１１ｇは８０２．１１ｂに対し後方互換性であり、８０２．１１ｂが定める作動モードの全てをサポートする。表１には、８０２．１１ｂと８０２．１１ｇとによってサポートされる２つの最低データレートと、各データレートの処理が記載されている。１Ｍｂｐｓには差分バイナリ位相偏移キーイング（ＤＢＰＳＫ）が使われ、２Ｍｂｐｓには差分直角位相偏移キーイング（ＤＱＰＳＫ）が使われる。
【表１】
【００２０】
明瞭を図るため、以降の説明で用語「ビット」は送信局における変調（または記号マッピング）より前の量を指し、用語「記号」は記号マッピングの後の量を指し、用語「チップ」はスペクトル拡散の後の量を指す。
【００２１】
図３は、８０２．１１ｂ／ｇにおける２つの最低データレートのためのＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０を示す。ＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０は、図２の送信局２１０にある送信プロセッサ２３０として使用してよい。ＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０は、データビットを変調記号にマップする差分変調器３２０と、変調記号をスペクトル拡散して出力チップを提供する拡散器３３０とを含む。
【００２２】
差分変調器３２０の中で、差分符号器３２２はトラフィックデータのデータビットを受け取り、ＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫのためデータビットに差分符号化を遂行し、差分符号化ビットを提供する。ＤＢＰＳＫの場合、「０」のデータビットは０°の位相変化をもたらし、「１」のデータビットは１８０°またはπの位相変化をもたらす。ＤＱＰＳＫの場合、「００」のデータビットペアは０°の位相変化をもたらし、「０１」のデータビットペアは＋９０°またはπ／２の位相変化をもたらし、「１１」のデータビットペアは＋１８０°またはπの位相変化をもたらし、「１０」のデータビットペアは＋２７０°または３π／２の位相変化をもたらす。記号マッパー３２４は、１Ｍｂｐｓデータレートの場合はＢＰＳＫに、２Ｍｂｐｓデータレートの場合はＱＰＳＫに基づき、差分符号化ビットを変調記号にマップする。記号マッピングは、（１）Ｂ個のビットからなるセットをまとめてＢビットバイナリ値を形成し、尚ここでＢＰＳＫならＢ＝１であり、ＱＰＳＫならＢ＝２であり、さらに（２）選択された変調方式の信号配列の中の点に各々のＢビットバイナリ値をマップすることにより、達成できる。マップされた各々の信号点は複素数値であり、変調記号に相当する。記号マッパー３２４は、１Ｍｂｐｓデータレートの場合には１メガ記号／秒（Ｍｓｐｓ）のレートでＢＰＳＫ変調記号を提供し、２Ｍｂｐｓデータレートの場合には１ＭｓｐｓのレートでＱＰＳＫ変調記号を提供する。
【００２３】
拡散器３３０の中で、擬似乱数（ＰＮ）符号生成器３３４は、バーカー（Ｂａｒｋｅｒ）シーケンスとも呼ばれるＰＮ符号シーケンスを生成する。バーカーシーケンスは長さが１１チップで、１１メガチップ／秒（Ｍｃｐｓ）のレートを有し、１１チップのシーケンス｛＋１、−１、＋１、＋１、−１、＋１、＋１、＋１、−１、−１、−１｝からなる。乗算器３３２は、記号マッパー３２４から１Ｍｓｐｓのレートで変調記号を、そしてＰＮ符号生成器３３４からバーカーシーケンスを受け取り、各々の変調記号にバーカーシーケンスの全１１チップを掛け、その変調記号に対し１１個の出力チップを生成し、出力チップのシーケンスを提供する。出力チップのレートは変調記号のレートの１１倍、すなわち１１Ｍｃｐｓである。各々の出力チップは１チップ期間に送信される複素数値であり、この１チップ期間は約９０．９ナノ秒（ｎｓ）である。
【００２４】
図３に示すとおり、データビットはＦＥＣ符号化されないが、バーカーシーケンスによりスペクトル拡散される。このスペクトル拡散は約１０．４デシベル（ｄＢ）の処理利得を提供する。
【００２５】
無線ネットワーク１００は、拡大範囲を備えた作動モードをサポートするべく設計できる。この範囲拡大モードは追加のリンクマージン（例えば、８０２．１１ｂ／ｇの１Ｍｂｐｓデータレートより１０ｄＢ多いリンクマージン）を提供し、様々な用途に役立てることができる。例えば、範囲拡大モードによりユーザ端末はより長い範囲にわたって別のユーザ端末とピア・ツー・ピアで通信でき、現在の４５０ＭＨｚウォーキートーキー（ＷＴ）技術に匹敵するよう設計できる。範囲拡大モードは、これのサポートにかかる増加コストをできるだけ低く抑えるため、既存の８０２．１１ｂ／ｇハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアを可能な限り利用する形に設計できる。加えて、音声信号の符号化と復号化に使われるＥＶＲＣ音声符号器／復号器（コーデック）等、他の無線ネットワークで一般的に使われている機能を範囲拡大モードに利用できる。
【００２６】
図４は、図２の送信局２１０にある送信プロセッサ２３０の一実施形態を示す。送信プロセッサ２３０は、８０２．１１ｂ／ｇのため１及び２Ｍｂｐｓデータレートを、そして範囲拡大モードのため新しいデータレートを、サポートする。送信プロセッサ２３０は、（１）８０２．１１ｂ／ｇのため差分変調とスペクトル拡散とを遂行するＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０と、（２）範囲拡大モードのためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行するＤＳＳＳ送信プロセッサ４１０と、（３）マルチプレクサ（Ｍｕｘ）４３０とを含む。ＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０は、図３に示されるように実現される。
【００２７】
ＤＳＳＳ送信プロセッサ４１０の中で、ＦＥＣ符号器４１２はトラフィックデータのデータビットをソース符号器２２０から受け取り、ＦＥＣ符号化方式に従ってデータビットを符号化し、符号ビットを提供する。ＦＥＣ符号器４１２は、畳み込み符号、ターボ符号、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号、ブロック符号、他の何らかの符号、またはこれらの組み合わせを実施してよい。一例として、ＦＥＣ符号器４１２は、各データビットにつき２つの符号ビットを生成するレート１／２、拘束長Ｋ＝７のバイナリ畳み込み符号器であってよい。ＦＥＣ符号化は送信の信頼性を高め、チャネル符号化とも呼ばれる。リピート／パンクチャユニット４１４は、所望の符号レートを得るため符号ビットの一部または全部を繰り返すか、またはパンクさせる（すなわち削除する）。例えば、もしもＦＥＣ符号器４１２がレート１／２畳み込み符号器なら、各符号ビットを１回繰り返すことによって１／４の符号レートを得ることができ、１／２より大きい符号レートは、符号ビットの一部を削除することによって得ることができる。インターリーバ４１６は、リピート／パンクチャユニット４１４からの符号ビットを、インターリーブ方式に基づきインターリーブする、または並べ替える。インターリーブは、時間、周波数、及び／または空間ダイバーシティを符号ビットに提供する。インターリーブは、特定の送信のため、例えば特定のデータレート及び／または特定のＰＰＤＵサイズのため、選択的に遂行できる。インターリーブは省くこともできる。
【００２８】
一実施形態においては、範囲拡大モードのため差分変調を使用する。この実施形態の場合、差分符号器４１８は、例えばＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫのため、インターリーブ化ビットに対し差分符号化を遂行し、差分符号化ビットを提供する。記号マッパー４２０は、変調方式に基づき、例えばＢＰＳＫまたはＱＰＳＫに基づき、差分符号化ビットを変調記号にマップする。差分符号器４１８と記号マッパー４２０は、８０２．１１ｂ／ｇで使われる、上で説明したのと同じＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫ方式を実施してよい。拡散器４２２は、記号マッパー４２０からの変調記号をスペクトル拡散する。拡散器４２２は図３の拡散器３３０と同様に実装してよく、各々の変調記号を１１チップのバーカーシーケンスで拡散することにより、変調記号に対し１１個の出力チップを生成してよい。図４に示されていない別の実施形態においては、範囲拡大モードのため通常の変調を使用する。この実施形態の場合には差分符号器４１８が省かれ、記号マッパー４２０はインターリーブ化ビットを変調記号にマップする。差分変調のための差分符号化なら、位相復元回路におけるスリップがパケット全体ではなく数ビットの損失ですむため、受信局の性能を向上させることができる。
【００２９】
マルチプレクサ４３０は、ＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０及び４１０から出力チップを受け取り、そして選択されたデータレートが８０２．１１ｂ／ｇのものか、それとも範囲拡大モードのものかを指示する制御を受け取る。マルチプレクサ４３０は、８０２．１１ｂ／ｇのデータレートが選択される場合にはＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０からの出力チップを提供し、範囲拡大モードのデータレートが選択される場合にはＤＳＳＳ送信プロセッサ４１０からの出力チップを提供する。
【００３０】
範囲拡大モードは様々なデータレートをサポートできる。表２には、範囲拡大モードによってサポートされる３つの例示的データレートと、各データレートの符号化と変調とが記載されている。各データレートの効率は、データビット／変調記号（ビット／ｓｙｍ）の単位で記載されている。
【表２】
【００３１】
表２は例示的な範囲拡大モード設計を示している。これ以外のデータレート、符号レート、変調方式もまた範囲拡大モードでサポートでき、本発明の範囲内にある。
【００３２】
図５は、図４のＤＳＳＳ送信プロセッサ４１０の中にあるＦＥＣ符号器４１２の一実施形態にあたる畳み込み符号器４１２ａを示す。この実施形態の符号器４１２ａは、各データビットｘにつき２つの符号ビットｙ０及びｙ１を提供するレート１／２バイナリ畳み込み符号器である。畳み込み符号器４１２ａは次の生成行列を実施し、
Ｇ（Ｄ）＝［ｇ０（Ｄ），ｇ１（Ｄ）］
ここでｇ０（Ｄ）＝Ｄ６＋Ｄ５＋Ｄ３＋Ｄ２＋１であり、ｇ１（Ｄ）＝Ｄ６＋Ｄ３＋Ｄ２＋Ｄ＋１である。他の生成行列も使用できる。
【００３３】
畳み込み符号器４１２ａは、６つの直列結合された遅延素子５１２ａ〜５１２ｆと、生成多項式ｇ０（Ｄ）のための４つのモジュロ２加算器５１４ａ〜５１４ｄと、生成多項式ｇ１（Ｄ）のための４つのモジュロ２加算器５１６ａ〜５１６ｄとを含む。遅延素子５１２ａ〜５１２ｆは最初はゼロに設定される。第１の遅延素子５１２ａにはデータビットが提供される。各データビットにつき、加算器５１４ａは入力データビットと遅延ユニット５１２ｂからのビットを合計し、加算器５１４ｂは加算器５１４ａからのビットと遅延ユニット５１２ｃからのビットを合計し、加算器５１４ｃは加算器５１４ｂからのビットと遅延ユニット５１２ｅからのビットを合計し、加算器５１４ｄは加算器５１４ｃからのビットと遅延ユニット５１２ｆからのビットを合計し、第１の符号ビットｙ０を提供する。各データビットにつき、加算器５１６ａは入力データビットと遅延ユニット５１２ａからのビットを合計し、加算器５１６ｂは加算器５１６ａからのビットと遅延ユニット５１２ｂからのビットを合計し、加算器５１６ｃは加算器５１６ｂからのビットを遅延ユニット５１６ｃからのビットを合計し、加算器５１６ｄは加算器５１６ｃからのビットと遅延ユニット５１２ｆからのビットを合計し、第２の符号ビットｙ１を提供する。加算器５１４ａ〜５１４ｄと加算器５１６ａ〜５１６ｄは、モジュロ２和演算を遂行する。
【００３４】
ＩＥＥＥ ８０２．１１の場合、データはＭＡＣプロトコルデータ単位（ＭＰＤＵｓ）として媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層によって処理される。各々のＭＰＤＵは物理層収束プロトコル（ＰＬＣＰ）によって処理され、ＰＬＣＰプロトコルデータ単位（ＰＰＤＵ）に封入される。各々のＰＰＤＵは物理層によって処理され、無線チャネルを通じて送信される。
【００３５】
図６は８０２．１１ｂ／ｇが定めるＰＰＤＵ構造６００を示す。ＰＰＤＵ構造６００の場合、ＰＰＤＵ ６１０はＰＬＣＰプリアンブル６２０と、ＰＬＣＰヘッダー６４０と、ＭＰＤＵ ６６０とを含む。ＭＰＤＵ ６６０はＰＰＤＵ ６１０のデータを携行し、長さは可変である。ＰＬＣＰプリアンブル６２０は、ＰＬＣＰ同期（ＳＹＮＣ）フィールド６２２と開始フレームデリミッタ（ＳＦＤ）フィールド６２４とを含む。ＳＹＮＣフィールド６２２は、信号の検出と同期のため受信局によって使用される固定１２８ビットシーケンスを携行する。ＳＦＤフィールド６２４は、ＰＬＣＰヘッダーの開始を指示する固定１６ビットシーケンスを携行する。
【００３６】
ＰＬＣＰヘッダー６４０は、ＳＩＧＮＡＬフィールド６４２と、ＳＥＲＶＩＣＥフィールド６４４と、ＬＥＮＧＴＨフィールド６４６と、巡回冗長検査（ＣＲＣ）フィールド６４８とを含む。ＳＩＧＮＡＬフィールド６４２はＭＰＤＵのデータレートを指示し、１００Ｋｂｐｓ単位で与えられる。例えば、１０及び２０（１０進）のＳＩＧＮＡＬフィールド値はそれぞれ１及び２Ｍｂｐｓのデータレートを意味する。ＳＥＲＶＩＣＥフィールド６４４は将来の用途のため保留されおり、ただし０のＳＥＲＶＩＣＥフィールド値はＩＥＥＥ ８０２．１１準拠を意味する。ＬＥＮＧＴＨフィールド６４６はＭＰＤＵ ６６０の送信に要する時間量（マイクロ秒単位）を指示する。ＣＲＣフィールド６４８は、ＳＩＧＮＡＬ、ＳＥＲＶＩＣＥ、及びＬＥＮＧＴＨフィールドに基づき生成されるＣＲＣ値を携行する。このＣＲＣ値は、ＰＬＣＰヘッダー６４０が正常に、または誤って受信されたか否かを受信局が決定するのに役立てることができる。
【００３７】
図６に示すとおり、ＰＬＣＰプリアンブル６２０とＰＬＣＰヘッダー６４０はＤＢＰＳＫを用いて１Ｍｂｐｓで送信される。ＰＬＣＰプリアンブル６２０のオーバーヘッドは１４４ビットであり、ＰＬＣＰヘッダー６４０のオーバーヘッドは４８であり、ＰＰＤＵ ６１０の合計オーバーヘッドは１９２ビットである。１９２ビットが処理されることにより１９２のＢＰＳＫ変調記号が生成され、１９２の記号期間で送信される。各々の記号期間は１マイクロ秒（μｓ）続く。ＭＰＤＵ ６６０は、ＳＩＧＮＡＬフィールド６４２が指示するデータレートで送信される。
【００３８】
図７は、範囲拡大モードに使用できる例示的ＰＰＤＵ構造７００を示す。ＰＰＤＵ構造７００の場合、ＰＰＤＵ ７１０はＰＬＣＰプリアンブル７２０と、チャネル推定（ＣＨＡＮＥＳＴ）フィールド７３０と、ＰＬＣＰヘッダー７４０と、ＭＰＤＵ ７６０とを含む。ＭＰＤＵ ７６０はＰＰＤＵ ７１０のデータを携行し、長さは可変である。ＰＬＣＰプリアンブル７２０は、固定１２８ビットシーケンスを携行するＳＹＮＣフィールド７２２を含む。ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０は、受信局によるチャネル推定に役立てる固定ビットシーケンスを携行する。ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０の固定ビットシーケンスは、ＰＬＣＰプリアンブルの固定１２８ビットシーケンスと同様に生成されるＰＮシーケンスであってよい。ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０の長さは固定されてよく（例えば、図７に示す実施形態なら３２ビット）、あるいは構成可能な長さであってよい（例えば０〜６４ビット）。ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０の長さは、受信局がＭＰＤＵの受信に先駆け周波数取得、チャネル推定、その他を遂行するにあたり十分な時間が提供されるよう選択してよい。
【００３９】
一実施形態において、ＰＬＣＰヘッダー７４０はＲａｔｅフィールド７４２と、Ｒａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋフィールド７４４と、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド７４６と、Ｒｅｓｅｒｖｅｄフィールド７４８と、ＣＲＣフィールド７５０と、Ｔａｉｌフィールド７５２とを含む。Ｒａｔｅフィールド７４２は、順方向のデータ送信に用いるデータレートを指示する。Ｒａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋフィールド７４４は、逆方向で送信されるフィードバックに用いるデータレートを指示する。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド７４６はＭＰＤＵ ７６０の持続期間を指示する。Ｒｅｓｅｒｖｅｄフィールド７４８は将来の用途のため保留されている。ＣＲＣフィールド７５０は、Ｒａｔｅ、Ｒａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ、及びＲｅｓｅｒｖｅｄフィールドに基づき生成されるＣＲＣ値を携行する。Ｔａｉｌフィールド７５２は、Ｋ−１の後尾ビット（値「０」を伴う）を携行し、これは、ＰＬＣＰヘッダー７４０の終わりに拘束長Ｋ畳み込み符号器を既知の状態にリセットするために使われる。
【００４０】
表３は、ＰＬＣＰヘッダー７４０にあるフィールドの例示的実施形態を示している。この実施形態で、Ｒａｔｅ及びＲａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋフィールドは表３のとおりに設定される。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドは２５０マイクロ秒（μｓ）の単位で与えられ、例えば「００００」は２５０μｓを表し、「１１１１」は４ｍｓを表す。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドにはこれ以外の時間またはビット数単位も使用してよい。
【表３】
【００４１】
ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは８０２．１１の補遺にあたり、より高いデータレートをサポートし、提案過程にある。
【００４２】
図７に示す実施形態の場合、ＰＬＣＰプリアンブル７２０はＤＢＰＳＫを用いて１Ｍｂｐｓで送信され、ＣＨＡＮＥＳＴフィールド７３０はＢＰＳＫを用いて１Ｍｂｐｓで送信され、ＰＬＣＰヘッダー７４０はＢＰＳＫを用いて２５０Ｋｂｐｓで送信される。ＰＬＣＰヘッダー７４０の２４ビットはレート１／４で符号化され、９６の符号ビットが生成される。これらの９６の符号ビットは９６のＢＰＳＫ変調記号にマップされ、９６のＢＰＳＫ変調記号は９６の記号期間で送信される。ＭＰＤＵ ７６０はＲａｔｅフィールド７４２が指示するデータレートで送信される。
【００４３】
図７と表３は、範囲拡大モードのＰＬＣＰヘッダー７４０の特定の実施形態を示している。一般的にＰＰＤＵ ７１０は、あらゆるタイプのシグナリング及びデータのためフィールドをいくつでも含んでよく、各々のフィールドはビットをいくつでも含んでよく、各フィールドの値は様々なやり方で設定できる。例えば、ＰＬＣＰプリアンブル７２０に１６ビットＳＦＤフィールドを含めてよく、こうすることで図６のＰＬＣＰプリアンブル６２０と同じになってよい。もうひとつの例として、ＣＲＣフィールド７５０は４ビットまで減らしてよく、さらにＰＬＣＰヘッダー７４０の合計ビット数を同じに保つためＲｅｓｅｒｖｅｄフィールド７４８を６ビットまで増やしてよい。
【００４４】
以降の説明では、図６のＰＰＤＵ ６１０を旧ＰＰＤＵと呼び、ＰＬＣＰヘッダー６４０を旧ＰＬＣＰヘッダーと呼ぶ。図７のＰＰＤＵ ７１０は新ＰＰＤＵと呼び、ＰＬＣＰヘッダー７４０は新ＰＬＣＰヘッダーと呼ぶ。新局は、８０２．１１ｂ／ｇと範囲拡大モードの両方をサポートする局である。旧局は、８０２．１１ｂ／ｇをサポートし、ただし範囲拡大モードはサポートしない局である。局はアクセスポイントまたはユーザ端末であってよい。
【００４５】
新ＰＰＤＵは、旧局の動作に支障をきたすことなく新局のため範囲拡大モードをサポートする。新ＰＰＤＵは、新局と旧局の両方で検出できる同じＳＹＮＣフィールドを使用する。旧局は新ＰＰＤＵの中でＳＹＮＣフィールドを検出するが、ＳＦＤフィールドは検出せず、ＣＲＣ検査にも失格する。ＳＦＤとＣＲＣの失敗のため旧局は無線チャネルの検出に戻る。よって、旧局が無線チャネルで送信しないことを指示するためネットワーク配分ベクトル（ＮＡＶ）を設定する必要はない。
【００４６】
新局は新ＰＰＤＵの中でＳＹＮＣフィールドを検出し、ＳＦＤフィールドを検出しない。このＳＦＤフィールドの不在をもとに、８０２．１１ｂ／ｇの旧ＰＰＤＵと範囲拡大モードの新ＰＰＤＵとを区別できる。新ＰＰＤＵを検出した新局は、図７のＰＰＤＵ構造７００に従って新ＰＰＤＵの残りの部分を処理する。新局による新ＰＰＤＵの処理は後述する。
【００４７】
範囲拡大モードは、音声、映像、データ等、様々な用途に利用できる。音声なら、図２のソース符号器２２０としてＥＶＲＣ符号器を使用して音声データを符号化し、ＥＶＲＣパケットを定期的間隔で、例えば２０ミリ秒（ｍｓ）毎に１ ＥＶＲＣパケットずつ、生成できる。ＥＶＲＣ符号器は、サポートされた数通りのコーデックレートの内１つでＥＶＲＣパケットを提供できる。
【００４８】
表４には、ＣＨＡＮＥＳＴフィールドを省き、１、２、４、及び８Ｋｂｐｓの４通りのコーデックレートでＥＶＲＣパケットの新ＰＰＤＵサイズが記載されている。この場合、新ＰＰＤＵのオーバーヘッドは合計２２４記号を、すなわちＳＹＮＣフィールドの１２８記号と新ＰＬＣＰヘッダーの９６記号とを含む。ＥＶＲＣパケットは、１、２、４、及び８Ｋｂｐｓでそれぞれ２４、４８、９６、及び１９２のデータビットを収容する。２４、４８、９６、及び１９２のデータビットはＦＥＣ符号化され、表４に記載された数の記号へマップされる。ＰＰＤＵ期間は、オーバーヘッドの記号数にペイロードの記号数を足したものに等しい。各記号は１μｓで送信されるから、表４には、４通りのコーデックレートのＰＰＤＵ期間が時間（μｓ）と合計記号数の両方の単位で記載されている。
【表４】
【００４９】
表５には、６４ビットのＣＨＡＮＥＳＴフィールドを含め、１、２、４、及び８Ｋｂｐｓの４通りのコーデックレートでＥＶＲＣパケットの新ＰＰＤＵサイズが記載されている。この場合、新ＰＰＤＵのオーバーヘッドは合計２８８記号を、すなわちＳＹＮＣフィールドの１２８記号と、ＣＨＡＮＥＳＴフィールドの６４記号と、新ＰＬＣＰヘッダーの９６記号とを、含む。ＥＶＲＣパケット当たりの記号数は表４と同じである。４つのコーデックレートのＰＰＤＵ期間は、ＣＨＡＮＥＳＴフィールドのため６４μｓずつ増えている。
【表５】
【００５０】
図８は、図２の受信局２５０にある受信プロセッサ２６０の一実施形態を示す。受信プロセッサ２６０は（１）８０２．１１ｂ／ｇのためスペクトル逆拡散と差分復調とを遂行するＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０と、（２）範囲拡大モードのためスペクトル逆拡散と、コヒーレント復調と、ＦＥＣ復号化とを遂行するＤＳＳＳ受信プロセッサ８３０と、（３）その他の処理ユニットとを含む。受信プロセッサ２６０は、各々の受信機ユニット２５４から入力サンプルのストリームを（例えば、１１Ｍｃｐｓのチップレートで）受け取る。
【００５１】
信号検出（ｄｅｔ）タイミング取得ユニット８１０は、ＰＰＤＵプリアンブルのＳＹＮＣフィールドで１２８ビットシーケンスを検出し、さらに検出した１２８ビットシーケンスのタイミングを決定する。ユニット８１０は各々のチップ期間で入力サンプルをバーカーシーケンスで逆拡散し、逆拡散記号をチップレートで生成できる。次にユニット８１０は、それぞれのチップ期間で逆拡散記号を１２８ビットシーケンスに相関させ、各チップ期間につき信号エネルギーを計算し、信号エネルギーが所定の閾値を超過する場合には信号検出を宣言できる。信号ピークのタイミングは受信信号のタイミングとして使用できる。
【００５２】
周波数取得ユニット８１２は、入力サンプルにおける周波数誤差を推定する。ユニット８１２は、ＳＹＮＣフィールドに用いる固定１２８ビットシーケンスのビットを逆拡散記号に掛け、これにより得た記号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を遂行し、ＦＦＴの出力に基づき各サブバンドのエネルギーを計算し、最大エネルギーを備えたサブバンドとして周波数誤差を推定できる。
【００５３】
チャネル推定ユニット８１４は、ＳＹＮＣフィールドとＣＨＡＮＥＳＴフィールド（送信される場合）の入力サンプルに基づき無線チャネルの応答を推定する。ユニット８１４は、バーカーシーケンスの各チップインデックスにつきチャネル利得推定を導き出し、無線チャネルの１１タップチャネルインパルス応答推定を得ることができる。ユニット８１４は、各記号期間の各チップ期間につき、当該チップ期間のＰＮ符号値と当該記号期間のＳＹＮＣビット値とを入力サンプルに掛けることができる。そしてユニット８１４は、バーカーシーケンスの１１のチップインデックスの各々につきサンプルを累積し、当該チップインデックスのチャネル利得推定を得ることができる。全１１チップインデックスにつきチャネル利得推定のエネルギーを計算でき、最終信号検出に使用できる。
【００５４】
ＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０は、受信ＰＰＤＵが旧ＰＰＤＵであることをユニット８１０が指摘する場合に、受信ＰＰＤＵを処理する。ＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０の中で、逆拡散器／結合器８２２はバーカーシーケンスによる入力サンプルの逆拡散を遂行し、それぞれの受信アンテナの逆拡散記号を結合し、検出記号を提供する。記号逆マッパー８２４は、送信に使われた変調方式（例えばＢＰＳＫまたはＱＰＳＫ）に基づき検出記号を逆マップする。差分復号器８２６は記号逆マッパー８２４からの出力に差分復号化を遂行し、送信局２１０によって送信されるデータビットの推定にあたる出力ビットを提供する。一般的に、ＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０にる処理は、送信局２１０にあるＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０による処理と相補的である。図８はＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０の例示的設計を示すものであり、これは簡潔を図るため図８に示されていない他の処理ユニットを含んでよい。
【００５５】
ＤＳＳＳ受信プロセッサ８３０は、受信ＰＰＤＵが新ＰＰＤＵであることをユニット８１０が指摘する場合に、受信ＰＰＤＵを処理する。ＤＳＳＳ受信プロセッサ８３０の中で、フィルタ８３２は帯域外ノイズ及び干渉を取り除くため入力サンプルをフィルタする。フィルタ８３２はまた、受信ＰＰＤＵのタイミングドリフトを、及び／またはサンプリングレートからチップレートへのサンプルレート変換を、補償するため、入力サンプルを再サンプルする。周波数訂正ユニット８３４は、フィルタ８３２からのサンプルにオフセット周波数で回転するフェーザを掛けることによって、周波数オフセットを取り除く。レイク受信機／逆拡散器８３６は、ユニット８３４からのサンプルにチャネル利得推定を掛け、バーカーシーケンスによる逆拡散を遂行し、全Ｒ個のアンテナで逆拡散結果を累積し、検出記号を提供する。ＳＹＮＣフィールドと、場合によっては受信ＰＰＤＵのＣＨＡＮＥＳＴフィールドとに基づきチャネル利得推定を一度導き出し、受信ＰＰＤＵ全体に使用できる。この場合、レイク受信機８３８は受信ＰＰＤＵにわたって無線チャネルを追跡しなくてもよい。コヒーレント復調器（Ｄｅｍｏｄ）８３８は検出記号で残留周波数誤差による位相誤差を取り除き、送信局２１０によって送信される変調記号の推定にあたる復調記号を提供する。コヒーレント復調器８３８は、各検出記号につき位相基準を決定し、検出記号の位相をこの位相基準に比較し、位相比較に基づいて検出記号についての復調記号を導き出す。差分復号器８４０は、コヒーレント復調器８３８からの復調記号に差分復号化を遂行し、出力記号を提供する。逆インターリーバ８４０は、図４のインターリーバ４１６によって遂行されるインターリーブを補完する形で出力記号を逆インターリーブする。ＦＥＣ復号器８４２は、図４のＦＥＣ符号器４１２によって遂行される符号化を補完する形で逆インターリーブ化記号を復号化し、出力データを提供する。
【００５６】
マルチプレクサ８５０は、ＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０及び８３０から出力データを受け取り、受信ＰＰＤＵが旧ＰＰＤＵならＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０からの出力データを提供し、受信ＰＰＤＵが新ＰＰＤＵならＤＳＳＳ受信プロセッサ８３０からの出力データを提供する。
【００５７】
図８は、８０２．１１ｂ／ｇと範囲拡大モードのための受信プロセッサ２６０の特定の実施形態を示している。受信プロセッサ２６０は別の設計で実装することもでき、これは本発明の範囲内にある。
【００５８】
本明細書で説明したデータ送信・受信手法は様々な手段で実装できる。例えばこれらの手法は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装できる。ハードウェア実装の場合には、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明した機能を遂行するよう設計された他の電子ユニット、またはこれらの組み合わせの中で、送信局にて送信のためデータを処理する処理ユニット（例えば、図４のＤＳＳＳ送信プロセッサ３１０及び４１０）を実装できる。受信局にてデータ受信に用いる処理ユニット（例えば、図８のＤＳＳＳ受信プロセッサ８２０及び８３０）もまた、１つ以上のＡＳＩＣｓ、ＤＳＰｓ、プロセッサ、電子デバイス、その他諸々の中で実装できる。各局のプロセッサはハードウェアユニットを共用してよい。
【００５９】
ソフトウェア実装の場合は、本明細書で説明した機能を遂行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数、その他）によりデータ送信及び受信手法を実装できる。ソフトウェアコードはメモリユニット（例えば、図２のメモリユニット２４２または２８２）に格納でき、プロセッサ（例えば、コントローラ２４０または２８０）によって実行できる。メモリユニットは、プロセッサの中で、またはプロセッサの外で、実装されてよい。
【００６０】
開示された実施形態の先の説明は、当業者が本発明を製作すること、または使用することを可能にするため提供されている。これらの実施形態に対する様々な修正は当業者にとって容易く明白となるであろうし、本明細書に定める一般原理は本発明の精神または範囲から逸脱せずに他の実施形態に応用できる。よって本発明は本明細書で紹介した実施形態に限定されることを意図せず、本明細書で開示した原理と新規の特徴とに相応の最も広い範囲が認められるべきものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットで差分変調とスペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、第１のプロセッサと、
少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットで順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、第２のプロセッサと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記第２のセットは、前記第１のセットにある最低データレートより低いデータレートを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のプロセッサは、１及び２メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）のデータレートでＩＥＥＥ ８０２．１１ｂに従い差分変調とスペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第２のプロセッサは、１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）未満のデータレートでＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２のプロセッサは、２５０及び５００キロビット／秒（Ｋｂｐｓ）のデータレートでＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第２のプロセッサは、畳み込み符号に従いトラフィックデータにＦＥＣ符号化を遂行し、ＦＥＣ符号化データを変調記号にマップし、且つ前記変調記号をスペクトル拡散するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第２のプロセッサはさらに、前記ＦＥＣ符号化データをインターリーブし、且つインターリーブ化データを変調記号にマップするべく作動できる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第２のプロセッサはさらに、記号マッピングに先駆け差分符号化を遂行するべく作動できる、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記第２のプロセッサは、レート１／２畳み込み符号に従いトラフィックデータにＦＥＣ符号化を遂行し、且つレート１／２より低い符号レートのためＦＥＣ符号化データを繰り返すべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
送信の範囲に基づき前記第１または第２のプロセッサを選択するべく作動できるコントローラをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
音声データにソース符号化を遂行し、且つ前記第１及び第２のプロセッサのため入力データを提供するべく作動できる符号器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２のプロセッサは、プリアンブルと、ヘッダーと、データフィールドとからなるプロトコルデータ単位を処理するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記プリアンブルは、固定ビットシーケンスを携行するＳＹＮＣフィールドを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記プロトコルデータ単位はさらに、チャネル推定に使われる固定ビットシーケンスを携行するチャネル推定フィールドを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記ヘッダーは、前記データフィールドに使われるデータレートを指示するレートフィールドと、フィードバックに用いるデータレートを指示するレートフィードバックフィールドとを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記ヘッダーは、前記データフィールドの持続期間を指示する持続期間フィールドを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
無線通信システムでデータを送信する方法であって、
送信のデータレートを選択することと、
前記データレートがＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットの中にある場合に、前記送信のため差分変調とスペクトル拡散とを遂行することと、
前記データレートが少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットの中にある場合に、前記送信のため順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行することと、
を備える、方法。
【請求項１８】
ＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを前記遂行することは、
前記データレートが１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）に満たない場合に前記送信のためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散と遂行することを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記送信のためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを前記遂行することは、
前記送信のため畳み込み符号に従いデータを符号化することと、
符号化データを変調記号にマップすることと、
前記変調記号をスペクトル拡散することと、
を備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記送信の前記データレートを前記選択することは、
前記送信の範囲に基づき前記第１のセットまたは前記第２のセットから前記送信の前記データレートを選択することを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
送信のデータレートを選択する手段と、
前記データレートがＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットの中にある場合に、前記送信のため差分変調とスペクトル拡散とを遂行する手段と、
前記データレートが少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットの中にある場合に、前記送信のため順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する手段と、
を備える、装置。
【請求項２２】
ＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する前記手段は、
前記データレートが１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）に満たない場合に前記送信のためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散と遂行する手段を備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記送信のためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する前記手段は、
前記送信のため畳み込み符号に従いデータを符号化する手段と、
符号化データを変調記号にマップする手段と、
前記変調記号をスペクトル拡散する手段と、
を備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記送信の前記データレートを選択する前記手段は、
前記送信の範囲に基づき前記第１のセットまたは前記第２のセットから前記送信の前記データレートを選択する手段を備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットでスペクトル逆拡散と差分復調を遂行するべく作動できる、第１のプロセッサと、
少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットでスペクトル逆拡散と、復調と、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）復号化とを遂行するべく作動できる、第２のプロセッサと、
を備える、装置。
【請求項２６】
前記第２のセットは、前記第１のセットにある最低データレートより低いデータレートを含む、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１のプロセッサは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの１及び２メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）のデータレートでスペクトル逆拡散と差分復調とを遂行するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記第２のプロセッサは、２５０及び５００キロビット／秒（Ｋｂｐｓ）のデータレートでスペクトル逆拡散と、記号逆マッピングと、ＦＥＣ復号化とを遂行するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記第２のプロセッサは、入力記号を逆拡散し、逆拡散記号に復調を遂行し、且つ畳み込み符号に従い復調記号にＦＥＣ復号化を遂行するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
前記第２のプロセッサは、前記逆拡散記号にコヒーレント復調を遂行するべく作動できる、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記第２のプロセッサは、前記復調記号に差分復号化を遂行し、且つ前記差分復号化の出力にＦＥＣ復号化を遂行するべく作動できる、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記第１または第２のプロセッサからの出力にソース復号化を遂行し、且つ復号化データを提供するべく作動できる復号器をさらに備える、請求項２５に記載の装置。
【請求項３３】
前記第２のプロセッサは、送信のプロトコルデータ単位を受信し、前記プロトコルデータ単位のプリアンブルを処理し、前記送信が前記第１のセットのデータレートのものか、それとも前記第２のセットのデータレートのものかを前記プリアンブルに基づき決定するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３４】
前記第２のプロセッサは、受信プロトコルデータ単位のプリアンブルで送信される固定ビットシーケンスに基づき信号検出を遂行するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３５】
前記第２のプロセッサは、受信プロトコルデータ単位の中にある、プリアンブルに、またはチャネル推定フィールドに、または両方に基づき、チャネル推定を導き出すべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３６】
前記第２のプロセッサは、送信のプロトコルデータ単位を受信し、前記プロトコルデータ単位のヘッダーを処理し、前記プロトコルデータ単位で送信されたデータに使われているデータレートを決定し、且つフィードバックを送信するために使用するデータレートを決定するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３７】
無線通信システムでデータを受信する方法であって、
受信する送信のデータレートを決定することと、
前記データレートがＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットの中にある場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と差分復調とを遂行することと、
前記データレートが少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットの中にある場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と、復調と、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）復号化とを遂行することと、
を備える、方法。
【請求項３８】
前記送信のためスペクトル逆拡散と、コヒーレント復調と、ＦＥＣ復号化とを前記遂行することは、
前記データレートが１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）に満たない場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と、記号逆マッピングと、ＦＥＣ復号化とを遂行することを備える、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記送信のプロトコルデータ単位を受信することと、
前記プロトコルデータ単位のプリアンブルを処理することと、
前記送信が前記第１のセットのデータレートのものか、それとも前記第２のセットのデータレートのものかを、前記プリアンブルに基づき決定することと、
をさらに備える、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
受信する送信のデータレートを決定する手段と、
前記データレートがＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットの中にある場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と差分復調とを遂行する手段と、
前記データレートが少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットの中にある場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と、復調と、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）復号化とを遂行する手段と、
を備える、装置。
【請求項４１】
前記送信のためスペクトル逆拡散と、コヒーレント復調と、ＦＥＣ復号化とを遂行する前記手段は、
前記データレートが１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）に満たない場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と、記号逆マッピングと、ＦＥＣ復号化とを遂行する手段を備える、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記送信のプロトコルデータ単位を受信する手段と、
前記プロトコルデータ単位のプリアンブルを処理する手段と、
前記送信が前記第１のセットのデータレートのものか、それとも前記第２のセットのデータレートのものかを、前記プリアンブルに基づき決定する手段と、
をさらに備える、請求項４０に記載の装置。
【請求項１】
ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットで差分変調とスペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、第１のプロセッサと、
少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットで順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、第２のプロセッサと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記第２のセットは、前記第１のセットにある最低データレートより低いデータレートを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のプロセッサは、１及び２メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）のデータレートでＩＥＥＥ ８０２．１１ｂに従い差分変調とスペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第２のプロセッサは、１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）未満のデータレートでＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２のプロセッサは、２５０及び５００キロビット／秒（Ｋｂｐｓ）のデータレートでＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第２のプロセッサは、畳み込み符号に従いトラフィックデータにＦＥＣ符号化を遂行し、ＦＥＣ符号化データを変調記号にマップし、且つ前記変調記号をスペクトル拡散するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第２のプロセッサはさらに、前記ＦＥＣ符号化データをインターリーブし、且つインターリーブ化データを変調記号にマップするべく作動できる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第２のプロセッサはさらに、記号マッピングに先駆け差分符号化を遂行するべく作動できる、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記第２のプロセッサは、レート１／２畳み込み符号に従いトラフィックデータにＦＥＣ符号化を遂行し、且つレート１／２より低い符号レートのためＦＥＣ符号化データを繰り返すべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
送信の範囲に基づき前記第１または第２のプロセッサを選択するべく作動できるコントローラをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
音声データにソース符号化を遂行し、且つ前記第１及び第２のプロセッサのため入力データを提供するべく作動できる符号器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２のプロセッサは、プリアンブルと、ヘッダーと、データフィールドとからなるプロトコルデータ単位を処理するべく作動できる、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記プリアンブルは、固定ビットシーケンスを携行するＳＹＮＣフィールドを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記プロトコルデータ単位はさらに、チャネル推定に使われる固定ビットシーケンスを携行するチャネル推定フィールドを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記ヘッダーは、前記データフィールドに使われるデータレートを指示するレートフィールドと、フィードバックに用いるデータレートを指示するレートフィードバックフィールドとを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記ヘッダーは、前記データフィールドの持続期間を指示する持続期間フィールドを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
無線通信システムでデータを送信する方法であって、
送信のデータレートを選択することと、
前記データレートがＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットの中にある場合に、前記送信のため差分変調とスペクトル拡散とを遂行することと、
前記データレートが少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットの中にある場合に、前記送信のため順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行することと、
を備える、方法。
【請求項１８】
ＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを前記遂行することは、
前記データレートが１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）に満たない場合に前記送信のためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散と遂行することを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記送信のためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを前記遂行することは、
前記送信のため畳み込み符号に従いデータを符号化することと、
符号化データを変調記号にマップすることと、
前記変調記号をスペクトル拡散することと、
を備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記送信の前記データレートを前記選択することは、
前記送信の範囲に基づき前記第１のセットまたは前記第２のセットから前記送信の前記データレートを選択することを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
送信のデータレートを選択する手段と、
前記データレートがＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットの中にある場合に、前記送信のため差分変調とスペクトル拡散とを遂行する手段と、
前記データレートが少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットの中にある場合に、前記送信のため順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する手段と、
を備える、装置。
【請求項２２】
ＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する前記手段は、
前記データレートが１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）に満たない場合に前記送信のためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散と遂行する手段を備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記送信のためＦＥＣ符号化と、記号マッピングと、スペクトル拡散とを遂行する前記手段は、
前記送信のため畳み込み符号に従いデータを符号化する手段と、
符号化データを変調記号にマップする手段と、
前記変調記号をスペクトル拡散する手段と、
を備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記送信の前記データレートを選択する前記手段は、
前記送信の範囲に基づき前記第１のセットまたは前記第２のセットから前記送信の前記データレートを選択する手段を備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットでスペクトル逆拡散と差分復調を遂行するべく作動できる、第１のプロセッサと、
少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットでスペクトル逆拡散と、復調と、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）復号化とを遂行するべく作動できる、第２のプロセッサと、
を備える、装置。
【請求項２６】
前記第２のセットは、前記第１のセットにある最低データレートより低いデータレートを含む、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１のプロセッサは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの１及び２メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）のデータレートでスペクトル逆拡散と差分復調とを遂行するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記第２のプロセッサは、２５０及び５００キロビット／秒（Ｋｂｐｓ）のデータレートでスペクトル逆拡散と、記号逆マッピングと、ＦＥＣ復号化とを遂行するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記第２のプロセッサは、入力記号を逆拡散し、逆拡散記号に復調を遂行し、且つ畳み込み符号に従い復調記号にＦＥＣ復号化を遂行するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
前記第２のプロセッサは、前記逆拡散記号にコヒーレント復調を遂行するべく作動できる、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記第２のプロセッサは、前記復調記号に差分復号化を遂行し、且つ前記差分復号化の出力にＦＥＣ復号化を遂行するべく作動できる、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記第１または第２のプロセッサからの出力にソース復号化を遂行し、且つ復号化データを提供するべく作動できる復号器をさらに備える、請求項２５に記載の装置。
【請求項３３】
前記第２のプロセッサは、送信のプロトコルデータ単位を受信し、前記プロトコルデータ単位のプリアンブルを処理し、前記送信が前記第１のセットのデータレートのものか、それとも前記第２のセットのデータレートのものかを前記プリアンブルに基づき決定するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３４】
前記第２のプロセッサは、受信プロトコルデータ単位のプリアンブルで送信される固定ビットシーケンスに基づき信号検出を遂行するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３５】
前記第２のプロセッサは、受信プロトコルデータ単位の中にある、プリアンブルに、またはチャネル推定フィールドに、または両方に基づき、チャネル推定を導き出すべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３６】
前記第２のプロセッサは、送信のプロトコルデータ単位を受信し、前記プロトコルデータ単位のヘッダーを処理し、前記プロトコルデータ単位で送信されたデータに使われているデータレートを決定し、且つフィードバックを送信するために使用するデータレートを決定するべく作動できる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３７】
無線通信システムでデータを受信する方法であって、
受信する送信のデータレートを決定することと、
前記データレートがＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットの中にある場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と差分復調とを遂行することと、
前記データレートが少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットの中にある場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と、復調と、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）復号化とを遂行することと、
を備える、方法。
【請求項３８】
前記送信のためスペクトル逆拡散と、コヒーレント復調と、ＦＥＣ復号化とを前記遂行することは、
前記データレートが１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）に満たない場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と、記号逆マッピングと、ＦＥＣ復号化とを遂行することを備える、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記送信のプロトコルデータ単位を受信することと、
前記プロトコルデータ単位のプリアンブルを処理することと、
前記送信が前記第１のセットのデータレートのものか、それとも前記第２のセットのデータレートのものかを、前記プリアンブルに基づき決定することと、
をさらに備える、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
受信する送信のデータレートを決定する手段と、
前記データレートがＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの少なくとも１つのデータレートからなる第１のセットの中にある場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と差分復調とを遂行する手段と、
前記データレートが少なくとも１つのデータレートからなる第２のセットの中にある場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と、復調と、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）復号化とを遂行する手段と、
を備える、装置。
【請求項４１】
前記送信のためスペクトル逆拡散と、コヒーレント復調と、ＦＥＣ復号化とを遂行する前記手段は、
前記データレートが１メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）に満たない場合に、前記送信のためスペクトル逆拡散と、記号逆マッピングと、ＦＥＣ復号化とを遂行する手段を備える、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記送信のプロトコルデータ単位を受信する手段と、
前記プロトコルデータ単位のプリアンブルを処理する手段と、
前記送信が前記第１のセットのデータレートのものか、それとも前記第２のセットのデータレートのものかを、前記プリアンブルに基づき決定する手段と、
をさらに備える、請求項４０に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１４７１４１（Ｐ２０１１−１４７１４１Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２３９５６（Ｐ２０１１−２３９５６）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【分割の表示】特願２００８−５１７１７３（Ｐ２００８−５１７１７３）の分割
【原出願日】平成１８年６月１６日（２００６．６．１６）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９５６（Ｐ２０１１−２３９５６）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【分割の表示】特願２００８−５１７１７３（Ｐ２００８−５１７１７３）の分割
【原出願日】平成１８年６月１６日（２００６．６．１６）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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