通信システムのｉ／ｑ不均衡推定と補正

专利摘要:
ある側面と実施形態は、複素数ベースバンド信号の同位相(I)と直交(Q)要素の間の不均衡の推定と正確な計測に関して提供される。I/Q位相不均衡推定の精度は、伝送されたパケットのクロススペクトラム干渉を除くことによって、ローカルループバック接続を経由して接続された受信器と送信器で、I/Q 不均衡推定の精度が高められるかもしれない。これらの正確なI/Q位相不均衡が一度決定されると、信号を使用し通信のデータスループットと性能を向上させるために、受信器または送信器によって処理される信号を調整するために使用されるかもしれない。
公开号:JP2011509596A
申请号:JP2010541449
申请日:2008-06-16
公开日:2011-03-24
发明作者:イナノグル、ハカン；ウォレス、マーク・エス．；ジャン、シャンドン；メトリュウド、レオン
申请人:クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ；
IPC主号:H04L27-36

专利说明:

[0001] この出願は、信号処理と通信に一般的に関連する。さらに特に、信号処理技術を使用して同位相（I）、直交位相（Q）通信信号不均衡を補正及び/または推定すること関する方法とシステムに関連する。]
背景技術

[0002] 無線通信システムは、音声やデータなどのような様々なタイプの通信内容を提供するために広く使用されている。これらのシステムは、様々な通信技術を活用している情報を交換する無線ローカルエリアネットワーク（WAN）システムを含むかもしれない。これらの技術のいくつかは、符号化された情報を受信し、伝送することに関する方法に向けられている。これらの技術の例は、位相偏移変調（phase-shift keying：PSK)、直交振幅変調（quadrature amplitude modulation：QAM)、直交波周波数分割多重（orthogonal frequency division multiplexing ：OFDM)のようなデジタル変調技術を含む。これらの技術のいくつかを使用し、システムは、搬送波信号の特性を選択的に変更することによって、情報を搬送波信号に符号化するかもしれない。この情報は、各々の搬送波信号変更によって生じた意味を定義するプロトコルに関して搬送波信号を受信しているシステムによって復号化されるかもしれない。加えて、これらの変調技術は様々なWAN通信基準と協働して使用されるかもしれない。例えば、OFDMが、この中で特に列挙されていない他の基準と同様に、IEEE 802.11aパケット、IEEE 802.11gパケットを伝送するために使用されるかもしれない。]
[0003] 通信システムのどのタイプにおいてと同様に、無線通信システムは、どんな数の通信抑制からも悩まされるかもしれない。さらに特に、無線通信は、大気の状況や温度変化によって発生された環境干渉によって抑制されるかもしれない。デジタル信号へのアナログ信号の変換を含むデジタル無線通信において、量子エラーが干渉の問題のあるソースであり得る。OFDMに基づいた通信は、複素数ベースバンド信号の直交位相要素と同位相要素の間の位相の不均衡によってさらに抑制されるかもしれない。干渉のこれらの様々なソースは、性能とデータ転送率の低下と言う結果になる信号ノイズ比の重大な低下を生じ得る。]
[0004] 従って、これらの様々な通信抑制によって引き起こされる干渉に関して補正するシステムと方法に関して業界内でニーズがある。]
[0005] ある側面と実施形態は、無線通信を改善するシステムと方法に関して提供する。例えば、１つの側面が、無線通信システムの位相不均衡の補正と正確な推定を生成する。]
[0006] ある側面と実施形態に従って、無線通信システムの送信器と受信器に関する位相不均衡を推定するための方法が、
前記送信器と前記受信器間のローカルループバック接続を確立し、
前記送信器と前記受信器によって導かれた結合された位相不均衡を測定し、
前記送信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している前記送信器に関し、
前記送信器に関する位相不均衡推定を決定し、
コンピューター読み出し可能な媒体で前記送信器に関する前記位相不均衡推定を格納し、
前記受信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示し、前記受信器に関する位相不均衡推定を決定し、
前記コンピューター読み出し可能な媒体に前記受信器に関する前記位相不均衡推定を格納することを含む。]
[0007] 前記方法は前記送信器の前記位相不均衡を使用し前記送信器によって処理された信号を調整し、前記受信器の前記位相不均衡を使用し、前記受信器によって処理された信号を調整することを含む。]
[0008] ある側面と実施形態に関して、無線通信システムの操作可能な装置が、
前記送信器と前記受信器の間のローカルループバック接続を確立するための手段と、
前記送信器と前記受信器によって導かれた結合した位相不均衡を計測するための手段と、
前記送信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している前記送信器に関し、前記送信器に関する位相不均衡推定を決定するための手段と、
コンピューター読み込み可能な媒体に前記送信器に関する前記位相不均衡推定を格納するための手段と、
前記受信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示し、前記受信器に関する位相不均衡推定を決定するための手段と、
前記コンピューター読み込み可能な媒体で前記受信器に関する前記位相不均衡推定を格納する手段と、
を含む。前記装置は、前記送信器の前記位相不均衡を使用している前記送信器によって処理された信号を調整するための手段と、前記受信器の前記位相不均衡を使用している前記受信器によって処理された信号を調整するための手段をさらに含む。]
[0009] ある側面と実施形態に従って、無線通信システムの送信器と受信器に関する位相不均衡を推定するコンピュータープログラム製品が、
前記送信器と前記受信器の間のローカルループバック接続を確立するための命令と、
前記送信器と前記受信器によって導かれた結合した位相不均衡を計測するための命令と、
前記送信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している前記送信器に関し、前記送信器に関する位相不均衡推定を決定するための命令と、
コンピューター読み出し可能な媒体で前記送信器に関する前記位相不均衡推定を格納するための命令と、
前記受信器によって導かれた前記位相不均衡推定を格納するための命令と、
を含んでいる命令のセットであって、
１つ以上のプロセッサによって実行可能な命令のセットであって、
前記コンピューター読み出し可能な媒体に格納された命令のセットを保持しているコンピューター読み出し可能な媒体を、コンピュータープログラム製品が具備する。前記コンピュータープログラム製品が、前記送信器の前記位相不均衡を使用している前記送信器によって処理された信号を調整するための命令と、前記受信器の前記位相不均衡を使用している前記受信器によって処理された信号を調整するための命令をさらに含むことが可能である。]
[0010] ある側面と実施形態に従って、データを格納するためにプロセッサに結合したメモリを保持し、
前記送信器と前記受信器の間のローカルループバック接続を確立し、
前記送信器と前記受信器によって導かれた結合した位相不均衡を計測し、
前記送信器に関し、前記送信器によって導かれた前記結合し位相不均衡の量を示している前記送信器に関する位相不均衡推定を決定し、
前記送信器に関する前記位相不均衡推定を格納し、
前記受信器に関し、前記受信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している位相不均衡推定を決定し、
前記受信器に関する位相不均衡推定を格納するように構成されたプロセッサと受信器と送信器を、無線通信システムの装置が含む。前記装置は、前記送信器の前記位相不均衡を使用している前記送信器によって処理された信号を調整し、前記受信器の前記位相不均衡を使用している前記受信器によって処理された信号を調整するように構成されている前記プロセッサをさらに含むことが可能である。]
[0011] さらに、これらの典型的な側面と実施形態の他の側面と実施形態と利点が以下に詳細に述べられている。さらに、前述の情報と後述の詳細な記述の両方は、様々な側面と実施形態の単なる説明に役立つ例であり、クレームした側面と実施形態の性質と特徴を理解することに関する概観またはフレームワークを提供することを意図しているということを理解されるべきだ。付随する図は、様々な側面と実施形態のさらなる理解と図面を提供することを含み、この明細書の一部を構成し取り込まれる。この明細書の注意に伴い、図面は記述され、クレームされた側面と実施形態の操作と原理を説明するために役立つ。]
図面の簡単な説明

[0012] ある側面と実施形態に従った無線マルチアクセス通信システムの図である。
ある側面と実施形態に従ったハードウェア部品の構成を表わしているブロック図である。
ある側面と実施形態に従い信号処理されている信号に関するプロセスのフローチャートの図である。
ある側面と実施形態に従った信号処理のプロセスのハードウェア／ソフトウェアブロック図である。
ある側面と実施形態に従ったハードウェア及び/またはソフトウェア部品の構成を表わしているブロック図である。]
実施例

[0013] クレームした主題の様々な側面が、図を参照しここで記述されている。ここで、同じ参照数字は、始めから終わりまで、同じ要素を参照するために使用される。次の記述で、説明の目的のために、多くの特定の記述が、１つ以上の側面の完全な理解を提供するために説明される。しかしながら、この中の教えを学んだ後、これらの側面は、これらの特定の詳細なしに実行されるかもしれないことが明らかになるかもしれない。他の例では、公知の構造と装置は、１つ以上の側面を記述することを容易にするためにブロック図形式で示されている。]
[0014] この中で議論されている方法と装置の実施形態は、以下の説明または添付の図面で説明されている構成の詳細、部品の配置に限定されない。その方法と装置は、他の実施形態で実行が可能であり、様々な方法で実行されること、または実施されることを可能にしている。特定の実施の例はこの中で例証の目的だけのために提供され、限定される意図はない。特に、どんな１つ以上の実施形態と結合し議論されている行為、要素、特徴は、他の実施形態の同じ役目から排除されるように意図されていない。また、この中で使用される語法と専門用語は記述の目的のためであり、限定するとみなされるべきでない。この中の“含む”、”具備する”、”有する”、“から成る”とそのバリエーションの使用は、その後にリストアップされる項目、その均等物、および付加される項目を包含することを意味する。]
[0015] この出願の中で使用されるように、用語“部品”、”モジュール”、“システム”等はコンピューターに関連した構成要素、またはハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアまたは、実行中のソフトウェアに関連するように意図されている。例えば、部品はプロセッサ、集積回路、オブジェクト、実行ファイル、スレッド実行,プログラム及び/またはコンピューターを動かしている処理であることが可能だが、これらに限定されない。例証として、コンピューター装置上で実行しているアプリケーションとコンピューター装置の両方は部品である。１つ以上の部品がスレッド実行及び/またはプロセスの中に存在することが可能であり、部品が２つ以上の部品の間に分散される、及び/または１つのコンピューターに局在されることが可能である。加えて、これらの部品は、様々なデータ構造を保持している様々なコンピューター読み出し可能な媒体から実行されることが可能である。部品は、１つ以上のデータパケット（例えば、信号を介して他のシステムを伴うインターネットのようなネットワークを横断して、及び/または分散されたシステム、ローカルシステムで他の部品と相互作用している１つの部品からのデータ）を保持している信号に従うように、ローカル及び/または遠隔処理によって通信することが可能である。]
[0016] さらに、様々な側面が無線端末及び/または基地局に関連して、この中で記述される。無線端末は音声及び/またはデータ接続可能性をユーザに提供する装置を参照することができる。無線端末はラップトップコンピュータまたはデスクトップコンピューターのようなコンピューティング装置に接続されることが可能であり、またはそれは、個人用デジタル補助装置（personal digital assistant：PDA)のような自給式装置であることが可能である。無線端末は、システム、サブスクライバーユニット、サブスクライバーステーション、モバイルステーション、モバイル、リモートステーション、アクセスポイント、リモートターミナル、アクセスターミナル、ユーザターミナル、ユーザエージェント、ユーザデバイス、またはユーザ装置とも呼ばれることが可能である。無線端末は、サブスクライバーステーション、無線装置、携帯電話、PCS電話、コードレス電話、セッション初期化プロトコル（Session Initiation Protocol：SIP)電話、無線ローカルループ（WLL）ステーション、個人用デジタル補助装置(PDA)、無線モデムに接続した他の処理装置、または無線接続能力を持っている手のひらに載る装置であることが可能である。基地局（例えば、アクセスポイント）は、１つ以上のセクタを通って、無線端末と無線インターフェースによって通信するアクセスネットワークの中の装置に参照することが可能である。基地局は、受信された無線インターフェースフレームをInternet Protocol（IP）パケットに変換することによって、インターネットプロトコル（Internet Protocol：IP）を含むことが可能なアクセスネットワークの残りの部分と無線端末の間のルーターによって動作することが可能である。基地局は、無線インターフェースに関する属性の管理の調整もする。]
[0017] さらに、この中に記述された様々な側面または特徴は、標準のプログラミング及び/またはエンジニアリング技法を使用し、方法、装置、または製造品として実装されることができる。この中で使用される用語“プログラム製品”は、いかなるコンピューター読み込み可能な装置、搬送波または媒体からアクセス可能なコンピュータープログラムを包含することを意図している。例えば、コンピューター読み出し可能な媒体が、磁気記録装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、マグネットストライプ、・・・）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（compact disk：CD）、デジタル多用途ディスク（digital versatile disk：DVD)、・・・）、スマートカード、フラッシュメモリ装置（例えば、カード、stick、キードライブ、・・・）を含むことが可能であるが、これに限定されない。]
[0018] 様々な側面は、多くの装置、部品、モジュール等を含むことが可能であるシステムに関して提示されるだろう。様々なシステムが、図に関連して議論される装置、部品、モジュールなどの全てを含むことができない、及び/または追加の装置、部品、モジュールを含むことが可能であることは理解され、当然のことであるべきである。これらのアプローチの結合がまた使用されることが可能である。]
[0019] 出願人は、通信システム性能を保存及び/または向上させるために処理されなければならない干渉のタイプとソースが通信システムの性能が変化するに従って変化するということを、気づいた。例えば、温度ノイズと量子エラーは、ノイズに対する信号の比（SNR）が低い際、干渉の最も重要なソースであるかもしれない。しかしながら、一度SNRが高くなると、同位相（I）や直交(Q)位相不均衡のような干渉の他のタイプが、あるシステムで注視の的になり、そして高いデータレートを達成するために修正されなければならない。]
[0020] 従って、ある側面と実施形態は、伝送された複素数ベースバンド信号のI要素とQ要素と、対応する受信したI要素とQ要素の間で共有する不均衡の推定と正確な測定に関して提供する。慣例的に、通信システムは、例えば異なる通信装置の送信器と受信器の、通常の通信で使用される送信器と受信器を使用しているI/Q位相不均衡推定を行う。しかしながら、おそらく反直観的に、I/Q位相不均衡推定の精度はローカル接続、ループバック接続を経由し接続された送信器と受信器でI/Q位相不均衡推定を行うことによって高められるかもしれない。これらの推定は送信されたパケットのクロススペクトラム干渉を除くことによってさらに高められるかもしれない。一度、これらの正確なI/Q位相不均衡が決定されると、それらは信号を使用している通信のデータスループットと性能を高めるために使用され、送信器または受信器によって処理される信号を調整するために使用されるかもしれない。]
[0021] ここで図を参照して、図１は様々な側面に従った無線マルチアクセス通信システムの図である。１つの例として、アクセスポイント１００（AP）はマルチアンテナグループを含む。図１に描かれているように、一つのアンテナグループはアンテナ１０４、アンテナ１０６を含むことが可能で、他のグループはアンテナ１０８とアンテナ１１０を含むことが可能で、また他のグループはアンテナ１１２とアンテナ１１４を含むことが可能である。ほんの２つのアンテナだけが、各々のアンテナグループに関して図１に示されているのに対して、さらに多くのまたは少ないアンテナが各々のアンテナグループに関して利用されるかもしれない。他の例では、アクセスターミナル１１６（AT）は、アンテナ１１２とアンテナ１１４と通信状態にあることが可能であり、ここで、アンテナ１１２とアンテナ１１４は、フォーワードリンク１２０によってターミナル１１６にアクセスし情報を伝送し、リバースリンク１１８によってアクセスターミナル１１６から情報を受信する。加えて、及び/または、あるいはアクセスターミナル１２２はアンテナ１０６とアンテナ１０８と通信状態にあることが可能であり、ここで、アンテナ１０６とアンテナ１０８はフォーワードリンク１２６によってターミナル１２２にアクセスし情報を伝送し、リバースリンク１２４によってアクセスターミナル１２２から情報を受信する。周波数分割複信（frequency division duplex ：FDD)システム内で、通信リンク１１８、通信リンク１２０、通信リンク１２４、通信リンク１２６は通信に関する異なる周波数を使用可能である。例えば、フォーワードリンク１２０はリバースリンク１１８によって使用される周波数と異なる周波数を使用するかもしれない。] 図１
[0022] 通信するように設計されている領域及び/またはアンテナの各々のグループは、アクセスポイントのセクタと呼ばれることが可能である。１つの側面に従って、アンテナグループはアクセスポイント１００によってカバーされた領域のセクタ内でアクセスターミナルと通信をするように設計されることが可能である。フォーワードリンク１２０とフォーワードリンク１２６による通信で、アクセスポイント１００の伝送しているアンテナは、異なるアクセスターミナル１１６とアクセスターミナル１２２に関するフォーワードリンクの信号ノイズ比を改善するために指向性制御を利用することが可能である。また、アクセスポイントの適用範囲を通過し、ランダムにばら撒かれたアクセスターミナルに伝送するために指向性制御を使用しているアクセスポイントは、全ての単一のアンテナのアクセスターミナルに単一のアンテナを通過し、伝送しているアクセスポイントより、隣接するセルのアクセスターミナルにより少ない干渉を引き起こす。]
[0023] アクセスポイント、例えばアクセスポイント１００は、ターミナルと通信することに関して使用される固定の基地局であることが可能であり、ベースステーション、ノードB、アクセスネットワーク、及び/または他の適切な用語で呼ばれることも、また可能である。加えて、アクセスターミナル、例えばアクセスターミナル１１６またはアクセスターミナル１２２は、アクセスポイントとの通信に関して固定された基地局またはモバイル基地局であることが可能である。また、モバイルターミナル、ユーザ装置（UE）、無線通信装置、ターミナル、無線ターミナル及び/または他の適切な用語として呼ばれることが可能である。]
[0024] 図２は、ある側面と実施形態に従ったハードウェア構成ブロック図である。このハードウェア構成は、例えばRFICのようないくつかの適切なハードウェアプラットフォーム上に実装されるかもしれない。示されているように、このハードウェア構成は、送信器（トランスミッター）２０５、校正切替制御機（キャリブレーションスイッチコントロール）２１０、受信器２１５、LO発生ブロック２２０を含んでいる。送信器システム２０５は信号スプリッター２２５、モジュレータI位相シフター２３０、モジュレータQ位相シフター２３５、Iミキサ２４０、Qミキサ２４５、Iローパスフィルター（LPF）２５０、QLPF２５５を含んでいる。受信システム２１５は、モジュレータスプリッター２６０、モジュレータI位相シフター２６５、モジュレータQ位相シフター２７０、Iミキサ２７５、Qミキサ２８０、Iローパスフィルター（LPF）２８５、QLFP２９０を含んでいる。] 図２
[0025] キャリブレーションスイッチコントローラー２１０は、送信器２０５と受信器２１５が、ローカルループバック構成の中に接続されたキャリブレーションモードの中にRFICを配置ために使用されるかもしれない。この操作のモードで、送信器２０５は直接受信器２１５に信号を伝送する。従って、典型的な方法を使用した計測の際、I/Q位相不均衡をマスクする環境干渉ソースを最小にする。I/Q位相不均衡の第１のソースはRFICそれ自身のハードウェアであるため、隔離された環境校正モードを使用しているI/Q位相不均衡を計測することは計測の精度を改善する。]
[0026] 様々な典型的な通信部品は、送信器２０５と受信器２１５に含まれる。例えば、スプリッター２２５とスプリッター２６０は典型的な信号分離機能を行い、LO発生ブロック１２０によって発生された伝送信号をIとQの要素に分離することが可能である。位相シフター２３０、２３５、２６５、２７０は入力信号を受信可能であり、その信号を目標の量だけシフトまたは変調し、出力位相シフトした信号を伝送することが可能である。ミキサ２４０、２４５、２７５、２８０は典型的なミキサであり、入力信号を受信し、入力信号の混合物ある出力信号を様々な周波数で伝送することが可能である。最終的に、LPF２５０、２５５、２８５、２９０は、任意の高周波数信号を弱めている間、より低い周波数信号がフィルターを通過することを可能にする典型的なローパスフィルターである。上で述べた典型的なハードウェア要素を使用してI/Q位相不均衡の正確な推定を生成することによって、ある実施形態では、I/Q位相不均衡の影響を抑制している性能を直すための特別なハードウェアが含まれる典型的なハードウェア設定より、コストの利点があるかもしれない。]
[0027] 上で述べたハードウェア実施形態は、この中で記述されているある側面に従った方法を実行するために使用されるかもしれない。この方法は、複素数ベースバンド信号に伝えるI/Q位相不均衡を補償するために、送信器または受信器によって処理された信号を調整することを提供する。この方法は、送信器と受信器の間のローカルループバック接続を確立することを含むかもしれない。その方法は、送信器と受信器内の個々のブランチによって生じたI/Q位相不均衡を決定することも含むかもしれない。この中で使用されているように、用語“ブランチ”は複素数ベースバンド信号のI要素またはQ要素のどちらかを処理するために使用された送信器部品またはQ部品の結合として定義される。次に、その方法は、全体として、送信器及び/または受信器によって生じたI/Q位相不均衡を決定するために、個々のブランチによって生じたI/Q位相不均衡を集合することを含むかもしれない。一度、I/Q位相不均衡がそのように決定すれば、有益な調整が歪んだ信号にもたらされるかもしれない。図３はこのような典型的な方法を例証している。] 図３
[0028] ブロック３０２で、送信器と受信器のI/Q位相不均衡に関する補正のために信号を調整することに関する方法が開始される。ブロック３０４で、この方法を実行しているシステムはキャリブレーションモードに入る。図２の典型的な実施形態で、この行為はキャリブレーションコントロールスイッチ２１０をオンすることによって達成される。一度キャリブレーションモードが確立されると、送信器は、ローカルループバック接続によって信号を送信器に伝送することが可能である。キャリブレーションモードは比較的高いSNR、例えば３２ｄBより大きなSNR、を含んでいる他の通信モードに比べていくつかの利点と、送信器２０５と受信器２１５の周波数変換を制御するRF信号に関する単一のソース、例えばLO発生ブロック２２０を提供する。従って、キャリブレーションモードの際に、送信された信号と受信された信号の間に周波数オフセットはない。これは通信抑制のより良い分離と特定を容易にする。] 図２
[0029] ブロック３０６で、方法３００を実行しているシステムは、送信器と受信器の各々のブランチ結合に関するハードウェアシフトを測定する。図２で描かれている実施形態で、システムは始めに全ての位相シフター２３０、２３５、２６５、２７０をゼロ位相シフトに設定し、LPF２８５、２９０で信号出力間の結果として得られるI/Q位相不均衡を決定する。このI/Q位相不均衡は、基準のI/Q位相不均衡として記録される。次に、システムは、ブランチ接続に含まれた位相シフターをゼロではない位相シフト、例えば最大の位相シフト、に構成し、他の位相シフターをゼロ位相シフトに構成した後、各々の送信器と受信器のブランチ接続に関するI/Q位相不均衡計測を記録する。基準のI/Q位相不均衡は、各々のブランチ接続に関するハードウェアシフトを決定するためにブランチ接続I/Q位相不均衡計測の各々から減じられる。] 図２
[0030] ブロック３０８で、方法３００を実行しているシステムは、送信器と受信器の個別のI/Q位相不均衡を決定し、図２に描かれる実施形態で、結合の中に含まれるブランチに関する位相シフターがゼロシフトに構成された後、システムは送信器ブランチ結合と受信器ブランチ結合に関する出力信号測定を記録する。例えば、位相シフター２３０と位相シフター２６５を含んでいるブランチ接続に関する計測値が式（１）によって与えられる。] 図２
[0031] 式（１）で、MMIDIは変調器Iブランチと復調器Iブランチに関する複素数利得であり、αIは位相シフター２３０を含んでいるブランチによって導かれたI/Q位相不均衡であり、βIは位相シフター２６５を含んでいるブランチによって導かれたI/Q位相不均衡であり、σ＝σ１−σ２は、（LO発生器から送信器２０５と受信器２１５への異なるトレース長が原因の）信号スプリッター２２５と信号スプリッター２６０間の全ての位相差である。式（１）が説明するように、送信器と受信器（変調器と復調器）Iブランチ間のI/Q位相不均衡は、受信信号の振幅の変化に変換される。方法３００を実行しているシステムは、以下の式（３）、式（４）、式（５）、式（６）に従ったI/Q位相不均衡を見つけるための振幅の変化を使用している。]
[0032] 次に、方法３００を実施しているシステムは、送信器ブランチ接続と受信器ブランチ接続の各々に関する他の出力信号計測を記録する。各々のブランチ接続計測に関して、そのシステムは、ブランチ接続に関するハードウェアシフトへの接続に含まれるブランチに関する位相シフターを構成した後、計測を記録する。例えば、位相シフター２３０と位相シフター２６５を含んでいるブランチ接続に関するこの測定値が式（２）によって与えられる。]
[0033] 式（２）で、φIは位相シフター２３０と位相シフター２６５を含んでいるブランチ接続のハードウェアシフトである。式（１）と式（２）の比が式（３）を導く。]
[0034] 式（３）、式（４）、式（５）、式（６）を使用することで、方法３００を行っているシステムは、送信器ブランチ接続と受信器ブランチ接続に関するI/Q位相不均衡を記録する。]
[0035] 式（７）と式（８）を使用し、方法３００を行っているシステムが送信器と受信器に関するI/Q位相不均衡を記録する。図１に関して示され得るように、式（７）は送信器に適用され、式（８）は受信器に適用される。] 図１
[0036] I/Q位相不均衡推定の精度は、結合したI/Q位相不均衡を計測するために使用される干渉を半分に減少させるために、OFDMデータシンボルのトーンの半分をゼロに設定することによってさらに増加させるかもしれない。ルーフバック構成と結合したこれらの技術を使用することは、方法３００を実行しているシステムを、ここで特別に列挙されていない他の基準と同様に、１つの802.11aパケットまたは 802.11g パケットを伝送することによってI/Q位相不均衡を正確に推定することが可能になり得る。]
[0037] ブロック３１０で、方法３００を実行しているシステムは、I/Q位相不均衡に関して補正をするために、個別のI/Q位相不均衡比を使用している受信器または送信器によって処理された信号を調整する。図４は、ブロック図の形式である側面と実施形態に一致する信号補正回路４００を描いている。信号補正回路４００は、中間のI信号４２５を算出するために、利得４１５QGによって増強された歪んだI信号４０５と歪んだQ信号４１０を調和させる。同様に、信号補正回路４００は中間のQ信号を算出するために、利得４２０IGによって増強された歪んだI信号４０５と歪んだQ信号４１０を調和させる。利得４１５QGと利得４２０IGは、式（９）と式（１０）による複素数aとbによって定義される。] 図４
[0038] 次に、信号補正回路３００は、歪みのない信号４４５と歪みのない信号４５０を生成するために、利得４３５と利得４４０の各々によって、中間の信号４２５と中間の信号４３０を増強する。利得４３５と利得４４０が式（１１）と式（１２）によって、複素数aと複素数bの項で定義される。]
[0039] 最終的に複素数定数aとbが式（１３）と式（１４）で定義される。]
[0040] 式（１３）と式（１４）で gIとgQはI信号とQ信号の振幅不均衡であり、ΔφはI/Q位相不均衡である。]
[0041] ブロック３１２で、方法３００を実行しているシステムは通常の通信モードに入る。図２の典型的な実施形態で、この行為ctは補正制御スイッチ２１０をオフすることによって達成される。一度通常の通信モードが確立すると、送信器は無線接続によって信号を遠隔の受信器に送信することが可能である。送信器の出力信号は、送信器がキャリブレーションモードであった際に決定されるI/Q位相不均衡調整に従って調整されるかもしれない。同様に、受信器は無線接続によって遠隔送信器から信号を受信可能であり、その中に含まれる符号を復号化する前に、それを適切に調整することが可能である。] 図２
[0042] ブロック３１４で方法３００が終了する。]
[0043] 上で描かれた図３の方法３００は、図３Aで描かれた機能的手段のブロック３００A乃至３１４A、言い換えると図３Aで描かれた手段と機能ブロック３００Aに対応した図３に描かれたブロック３００から３１４、に対応する様々なハードウェア及び/またはソフトウェア部品及び/またはモジュール、によって行われるかもしれない。] 図３
[0044] 当業者は、情報と信号が様々な異なる技術と技巧のいくつかを使用し述べられているかもしれないと言うことが理解されるだろう。例えば、上の記述を通して呼ばれているかもしれないデータ、命令、情報、信号、ビット、シンボル、チップは、電圧、電流、電磁波、電場または磁性粒子、光場または光子、またはこれらのいくつかの結合によって述べられるかもしれない。]
[0045] 当業者は、この中で明らかにされている実施形態の結合で記述された様々な説明に役に立つ論理ブロック、モジュール、回路、アルゴリズムステップが、電子のハードウェア、コンピューターハードウェア、またはその両方の結合として実行されるかもしれないことを認識する。このソフトウェアとハードウェアの互換性を明確に描くために、様々な説明に役に立つ部品、ブロック、モジュール、回路、ステップがそれらの機能範囲によって一般的に上で記述された。そのような機能範囲がソフトウェア或いはハードウェアにより実装されるかは全体のシステムに課された特定のアプリケーションとデザインの制限に依存する。当業者が各々の特定のアプリケーションに関して、方法を変更する際に、記述した機能範囲を実行するかもしれないが、このような実行の決定はアプリケーションの範囲から離れて生じるとして解釈されるべきでない。]
[0046] この中で明らかにされた実施形態に関連して記述された様々な説明の役に立つ論理ブロック、モジュール、回路が、この中で記述されている機能を行うために、一般的目的のプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（digital signal processor ：DSP)、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit ：ASIC)、プログラマブルロジックデバイス（field programmable gate array：FPGA）、または他のプログラム可能なロジック装置、ディスクリートゲートまたはトランジスターロジック、ディスクリートハードウェア部品、または、その任意の結合で実行され、機能するかもしれない。一般的な目的のプロセッサはマイクロプロセッサであるかもしれない、しかし、あるいは、プロセッサはいくつかの典型的なプロセッサ、コントローラー、マイクロコントローラー、またはステートマシンであるかもしれない。プロセッサは例えば、DSP、マイクロプロセッサ、多くのマイクロプロセッサ、DSPコアと結合した１つ以上のマイクロプロセッサ、または他のこのような構成であるコンピューター装置の結合としても実行されるかもしれない。]
[0047] この中で明らかにされた実施形態との結合で記述されたアルゴリズムと方法のステップはハードウェアの中、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはその２つの結合で直接実施されるかもしれない。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスター、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または業界内で公知のストレージ媒体の他の形式の中にあるかもしれない。典型的な記憶媒体はプロセッサが記憶媒体から情報を読み込むことが可能であり、記憶媒体に情報を書き込むことが可能であるようなプロセッサに結合している。]
[0048] 明らかにされた実施形態の前述の記述は、どんな当業者でも現在の開示をつくりまたは使用することを可能にすることが提供される。これらの実施形態の様々な修正は、当業者に容易で明瞭であるだろう。そして、この中で定義された本来の原理は、応用の範囲から離れない他の実施形態に適用されるかもしれない。従って、現在の応用はこの中で明らかにされた原理と特徴の観点から理解されるような請求項と従った最も広い範囲に従っているはずである。]

权利要求:

請求項1
無線通信システムの送信器と受信器に関する位相不均衡を推定するための方法であって、前記送信器と前記受信器の間のローカルループバック接続を確立することと、前記送信器と前記受信器によって導かれた結合したループバック結合を計測することと、前記送信器に関する位相不均衡推定、前記送信器に関する前記位相不均衡推定は前記送信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している、を決定することと、コンピューター読み出し可能な媒体に前記送信器に関する前記位相不均衡推定を格納することと、前記受信器に関する位相不均衡推定、前記受信器に関する前記位相不均衡推定は前記受信器によって導かれた結合した位相不均衡の量を示している、を決定することと、前記コンピューター読み出し可能な媒体に、前記受信器に関する前記位相不均衡推定を格納することと、を具備する方法。
請求項2
ローカルループバック接続を確立することが、多くの送信器ブランチと多くの受信器ブランチの間のローカルループバック接続を確立することから成る請求項１記載の方法。
請求項3
多くの送信器ブランチと多くの受信器ブランチの間のローカルループバック接続を確立することが同位相(I)送信器ブランチと、直交(Q)送信器ブランチと、I受信器ブランチとQ受信器ブランチの間のローカルループバック接続を確立することから成る請求項２記載の方法。
請求項4
前記結合した位相不均衡を計測することが同位相(I)/直交(Q)位相不均衡を計測することから成る請求項１記載の方法。
請求項5
前記結合した位相不均衡を計測することが、送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡を計測することから成る請求項１記載の方法。
請求項6
前記結合した位相不均衡を計測することが、送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡を計測することから成り、前記送信器と前記受信器がゼロ目標位相シフトに構成されている請求項１記載の方法。
請求項7
前記結合した位相不均衡を計測することが、利用可能なスペクトラムのサブセットに制限されたトーンを含んでいるシンボルを使用して位相不均衡を計測することから成る請求項１記載の方法。
請求項8
前記送信器に関する前記位相不均衡推定を決定することが、多くのハードウェアシフト、該多くのハードウェアシフトの各々は送信器ブランチと受信器ブランチの対応する結合によって導かれた、を決定することと、多くの比率、該多くの比率の各々は送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡の量を示している、を前記多くのハードウェアシフトを使用して決定することと、前記多くの比率を使用して位相不均衡推定を決定することと、から成る請求項１記載の方法。
請求項9
多くのハードウェアシフトを決定することが、前記多くのハードウェアシフトの各々のハードウェアシフトに関して第１の位相シフトを第２の位相シフトと比較することを具備し、前記第１の位相シフトは前記送信器ブランチと前記受信器ブランチの結合によって導かれ、前記送信器と前記受信器がゼロ目標位相シフトに構成され、前記第２の位相シフトは前記送信器ブランチと前記受信器ブランチの結合によって導かれ、前記送信器と前記受信器が非ゼロ目標位相シフトに構成されている、請求項８記載の方法。
請求項10
比較することが前記第２の位相シフトから前記第１の位相シフトを減算することを具備する請求項９記載の方法。
請求項11
前記多くのハードウェアシフトを使用し前記多くの比率を決定することが、前記多くの比率の各々に関して第１の信号を第２の信号に比較することから構成され、前記第１の信号が、送信器ブランチと受信器ブランチの結合からの出力であり、前記送信器と前記受信器がゼロ目標位相シフトに構成され、前記第２の信号が前記送信器ブランチと前記受信器ブランチの結合からの出力であり、前記送信器と前記受信器が、前記送信器ブランチと前記受信器ブランチの結合に対応したハードウェアシフトに一致するように目標位相シフトに構成されている請求項８記載の方法。
請求項12
比較することが、前記第１の信号によって前記第２の信号を分割することから成る請求項１１記載の方法。
請求項13
前記位相不均衡推定を決定することが前記多くの比率の第１の比率と、前記多くの比率からの第２の比率を比較することから成る請求項８記載の方法。
請求項14
比較することが、前記多くの比率からの第２の比率から、前記多くの比率の第１の比率を減算することから成る請求項１３記載の方法。
請求項15
前記受信器に関する前記位相不均衡推定を決定することが、多くのハードウェアシフト、該多くのハードウェアシフトの各々は送信器ブランチと受信器ブランチの対応する結合によって導かれた、を決定することと、前記多数のハードウェアシフトを用いて多くの比率、該多くの比率の各々は送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡の量を示している、を決定することと、前記多くの比率を使用して前記位相不均衡推定を決定することと、から成る請求項１記載の方法。
請求項16
多くのハードウェアシフトを決定することが、前記多くのハードウェアシフトの各々のハードウェアシフトに関して、第１の位相シフトを第２の位相シフトと比較することを具備し、前記第１の位相シフトが送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれ、前記送信器と前記受信器がゼロ目標位相シフトに構成され、前記第２の位相シフトが前記送信器ブランチと前記受信器ブランチの結合によって導かれ、前記送信器と前記受信器が非ゼロ目標位相シフトに構成されている請求項１５記載の方法。
請求項17
比較することが、前記第２の位相シフトを前記第１の位相シフトから減算することから成る請求項１６記載の方法。
請求項18
前記多くのハードウェアシフトを使用して前記多くの比率を決定することは前記多くの比率の各々の比率に関して第１の信号を第２の信号と比較することから成り、前記第１の信号が、送信器ブランチと受信器ブランチの結合からの出力であり、前記送信器と前記受信器がゼロ目標位相シフトに設定され、前記第２の信号が前記送信器ブランチと前記受信器ブランチの結合からの出力であり、前記送信器と前記受信器が前記送信器ブランチと前記受信器ブランチの結合に対応しているハードウェアシフトに等しい目標位相シフトに構成されている請求項１５記載の方法。
請求項19
比較することが第１の信号によって第２の信号を分割することから成る請求項１８記載の方法。
請求項20
前記位相不均衡推定を決定することが、前記多くの比率からの第２の比率から前記多くの比率の第１の比率を比較することを具備している請求項１５記載の方法。
請求項21
比較することが、前記多くの比率からの第２の比率から前記多くの比率の第１の比率を減算することを具備する請求項２０記載の方法。
請求項22
前記送信器の前記位相不均衡を使用して、前記送信器によって処理された信号を調整することと、前記受信器の前記位相不均衡を使用して、前記受信器によって処理された信号を調整することと、をさらに具備する請求項１記載の方法。
請求項23
請求項１の方法を実行するように構成された電子機器。
請求項24
無線通信システムで操作可能な装置であって、前記送信器と前記受信器の間のローカルループバック接続を確立するための手段と、前記送信器と前記受信器によって導かれた結合した位相不均衡を計測するための手段と、前記送信器に関する位相不均衡推定、前記送信器に関する前記位相不均衡は前記送信器によって導かれた結合した位相不均衡の量を示している、を決定するための手段と、コンピューター読み出し可能な媒体に前記送信器に関する前記位相不均衡推定を格納するための手段と、前記受信器に関する位相不均衡推定、受信器に関する前記位相不均衡推定は前記受信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している、を決定するための手段と、前記コンピューター読み出し可能な媒体に前記受信器に関する前記位相不均衡推定を格納するための手段と、を具備する装置。
請求項25
前記ローカルループバック接続を確立するための前記手段が多くの送信器ブランチと多くの受信器ブランチの間のローカルループバック接続を確立するための手段から成る請求項２４記載の装置。
請求項26
前記結合した位相不均衡を計測するための前記手段が、前記送信器と前記受信器によって導かれた位相不均衡を計測するための手段から成り、前記送信器と前記受信器はゼロ目標位相シフトに構成されている請求項２４記載の装置。
請求項27
前記結合した位相不均衡を計測するための手段が前記利用可能なスペクトラムのサブセットに制限されたトーンを含んでいるシンボルを使用して位相不均衡を計測するための手段から成る請求項２４記載の装置。
請求項28
前記送信器に関する前記位相不均衡推定を決定するための手段が、多くのハードウェアシフト、該多くのハードウェアシフトの各々は送信器ブランチと受信器ブランチの対応する結合によって導かれた、を決定するための手段と、前記多くのハードウェアシフトを使用して、多くの比率、該多くの比率の各々は送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡の量を示している、を決定するための手段と、前記多くの比率を使用して前記位相不均衡推定を決定するための手段と、を具備する請求項２４記載の装置。
請求項29
前記受信器に関する前記位相不均衡推定を決定するための前記手段が、多くのハードウェアシフト、該多くのハードウェアシフトの各々は送信器ブランチと受信器ブランチの対応する結合によって導かれた、を決定するための手段と、前記多くのハードウェアシフトを使用して、多くの比率、該多くの比率の各々は送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡の量を示している、を決定するための手段と、前記多くの比率を使用して、前記位相不均衡推定を決定するための手段と、を具備する請求項２４記載の装置。
請求項30
前記送信器の前記位相不均衡を使用して、前記送信器によって処理された信号を調整するための手段と、前記受信器の前記位相不均衡を使用して、前記受信器によって処理された信号を調整するための手段と、をさらに具備する請求項２４記載の装置。
請求項31
一連のインストラクションが格納されているコンピューター読み出し可能な媒体を具備している無線通信システムの送信器と受信器に関する位相不均衡を推定するためのコンピュータープログラム製品であって、前記一連のインストラクションは１つ以上のプロセッサによって実行され、前記一連のインストラクションが、前記送信器と前記受信器の間のローカルループバック接続を確立するためのインストラクションと、前記送信器と前記受信器によって導かれた結合した位相不均衡を計測するためのインストラクションと、前記送信器に関する位相不均衡推定、前記送信器に関する前記位相不均衡推定は前記送信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している、を決定するためのインストラクションと、コンピューター読み出し可能な媒体に前記送信器に関する前記位相不均衡推定を格納するためのインストラクションと、前記受信器に関する位相不均衡推定、前記受信器に関する前記位相不均衡推定は前記受信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している、を決定するためのインストラクションと、前記コンピューター読み出し可能な媒体に前記受信器に関する前記位相不均衡推定を格納するためのインストラクションと、を具備するコンピュータープログラム製品。
請求項32
ローカルループバック接続を確立するための前記インストラクションは、多くの送信器ブランチと多くの受信器ブランチの間のローカルループバック接続を確立するためのインストラクションから成る請求項３１記載のコンピュータープログラム製品。
請求項33
前記結合した位相不均衡を計測するためのインストラクションが、ゼロ目標位相シフトに構成されている前記送信器と前記受信器によって導かれた位相不均衡を計測するためのインストラクションを具備する請求項３１記載のコンピュータープログラム製品。
請求項34
前記結合した位相不均衡を計測するためのインストラクションが、前記利用可能なスペクトラムに制限されたトーンを含んでいるシンボルを使用している位相不均衡を計測するためのインストラクションから成る請求項３１記載のコンピュータープログラム製品。
請求項35
前記送信器に関する前記位相不均衡推定を決定するための前記インストラクションが、送信器ブランチと受信器ブランチの対応する結合によって導かれた前記多くのハードウェアシフトの各々のハードウェアシフトと多くのハードウェアシフトを決定するためのインストラクションと、前記ハードウェアシフトの多くを使用し、送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡の量を示している前記多くの比率の各々の比率と、多くの比率を決定するためのインストラクションと、前記多くの比率を使用し前記位相不均衡推定を決定するためのインストラクションと、から成る請求項３１記載のコンピュータープログラム製品。
請求項36
前記受信器に関する前記位相不均衡推定を決定するためのインストラクションが、多くのハードウェアシフト、該多くのハードウェアシフトの各々は送信器ブランチと受信器ブランチの対応する結合によって導かれた、を決定するためのインストラクションと、前記多くのハードウェアシフトを使用して、多くの比率、該多くの比率の各々は送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡の量を示している、を決定するためのインストラクションと、前記多くの比率を使用している前記位相不均衡推定を決定するためのインストラクションと、から成る請求項３１記載のコンピュータープログラム製品。
請求項37
前記送信器の前記位相不均衡を使用して、前記送信器によって処理された信号を調整するためのインストラクションと、前記受信器の位相不均衡を使用して、前記受信器によって処理された信号を調整するためのインストラクションと、をさらに具備する請求項３１記載のコンピュータープログラム製品。
請求項38
無線通信システムの装置であって、前記装置が、送信器と、受信器と、前記送信器と前記受信器とに接続され、データを格納するように接続されたメモリを含むプロセッサとを具備し、前記プロセッサは、前記送信器と前記受信器の間にローカルループバック接続を確立し、前記送信器と前記受信器によって導かれた結合した位相不均衡を計測し、前記送信器に関する位相不均衡推定、前記送信器に関する前記位相不均衡推定は前記送信器によって導かれた前記結合した位相不均衡の量を示している、を決定し、前記送信器に関する前記位相不均衡推定を格納し、前記受信器に関する位相不均衡推定、前記受信器に関する前記位相不均衡推定は前記受信器によって導かれた結合した位相不均衡推定の量を示している、を決定し、前記受信器に関する前記位相不均衡推定を格納するように構成されている、無線通信システムの装置。
請求項39
ローカルループバック接続を確立するように構成されている前記プロセッサが多くの送信器ブランチと多くの受信器ブランチの間のローカルループバック接続を確立するように構成されている前記プロセッサから成る請求項３８記載の装置。
請求項40
前記結合した位相不均衡を計測するために構成されている前記プロセッサが、前記送信器と前記受信器がゼロ目標位相シフトに構成され、前記送信器と前記受信器によって導かれた位相不均衡を計測するように構成されている前記プロセッサから成る請求項３８記載の装置。
請求項41
前記結合した位相不均衡を計測するように構成されているプロセッサが、前記利用可能なスペクトラムのサブセットに制限されたトーンを含むシンボルを使用して位相不均衡を計測するように構成されている前記 プロセッサから成る請求項３８記載の装置。
請求項42
前記送信器に関する位相不均衡推定を決定するように構成されている前記プロセッサが、多くのハードウェアシフト、該多くのハードウェアシフトの各々は送信器ブランチと受信器ブランチの対応する結合によって導かれた、を決定し、前記多くのハードウェアシフトを使用して、多くの比率、該多くの比率の各々は送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡の量を示している、を決定し、前記多くの比を使用して前記位相不均衡推定を決定するように構成されている前記プロセッサから成る請求項３８記載の装置。
請求項43
前記受信器に関する位相不均衡推定を決定するように構成されている前記プロセッサが、多くのハードウェアシフト、該多くのハードウェアシフトの各々は送信器ブランチと受信器ブランチの対応する結合によって導かれた、を決定し、前記多くのハードウェアシフトの多くを使用して、多くの比率、該多くの比率の各々は送信器ブランチと受信器ブランチの結合によって導かれた位相不均衡の量を示している、を決定し、前記多くの比率を使用して、前記位相不均衡推定を決定するように構成されている前記プロセッサから成る請求項３８記載の装置。
請求項44
前記送信器の前記位相不均衡を使用して、前記送信器によって処理された信号を調整し、前記送信器の前記位相不均衡を使用して、前記受信器によって処理された信号を調整するように構成された前記プロセッサをさらに具備する請求項３８記載の装置。