(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス・エンドポイントで使用される方法であって、
いくつかのチャネルのうちの１つを選択するステップと、
前記選択したチャネルの受信信号をダウンコンバートして、そのうちの少なくとも一部がパイロット・サブキャリアであるＮ個のサブキャリアをそれぞれ含む、複数の受信直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを提供するステップと、
前記受信ＯＦＤＭシンボルの相関をとって、少なくとも１つの相関値を提供するステップと、
前記少なくとも１つの相関値の関数として、メトリック値を生成するステップと、
前記メトリック値をしきい値と比較して、インカンベント信号が存在するかどうかを検知するステップと、
インカンベント信号が存在しない場合に前記選択したチャネルが利用可能であることを示す利用可能チャネル・リストを作成するステップと、を含み、
前記メトリック値が、パラメータＴで表され、該Ｔは、
【数１】
0005477914.tif 000017
であり、
Ｑは、同じシンボル指標差を有する２つのＯＦＤＭシンボルの相関の合計であり、Ｖは最大シンボル指標差であり、βは一定の整数で、例えば４であり、ｄはサンプルポイントの数で、４、８、１６、または３２であり、αｖは結合比である、前記方法。
【請求項２】
前記相関をとるステップで、前記受信ＯＦＤＭシンボルをコヒーレントに結合する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記相関をとるステップで、２つの受信ＯＦＤＭシンボルの相関をとる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記相関をとるステップで、同じ指標差を有する２つの受信ＯＦＤＭシンボルの相関をとる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記インカンベント信号が、ディジタル・ビデオ放送（ＤＶＢ）信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも一部がパイロット・サブキャリアであるＮ個のサブキャリアをそれぞれ含む、選択したチャネルからの複数の受信直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルとすることができる信号を提供するダウンコンバータと、
（ａ）前記受信ＯＦＤＭシンボルの相関をとって、少なくとも１つの相関値を提供し、（ｂ）前記少なくとも１つの相関値の関数として、メトリック値を生成し、（ｃ）前記メトリック値をしきい値と比較して、インカンベント信号が存在するかどうかを検知するプロセッサと、
インカンベント信号が存在しない場合に前記選択したチャネルが利用可能であることを示す利用可能チャネル・リストを記憶するメモリと、を備え、
前記メトリック値が、パラメータＴで表され、該Ｔは、
【数２】
0005477914.tif 000018
であり、
Ｑは、同じシンボル指標差を有する２つのＯＦＤＭシンボルの相関の合計であり、Ｖは最大シンボル指標差であり、βは一定の整数で、例えば４であり、ｄはサンプルポイントの数で、４、８、１６、または３２であり、αｖは結合比である、装置。
【請求項７】
前記プロセッサが、前記受信ＯＦＤＭシンボルをコヒーレントに結合する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記プロセッサが、２つの受信ＯＦＤＭシンボルの相関をとる、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記プロセッサが、同じ指標差を有する２つの受信ＯＦＤＭシンボルの相関をとる、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記インカンベント信号が、ディジタル・ビデオ放送（ＤＶＢ）信号である、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信システムに関し、さらに詳細には、例えば地上波放送、携帯電話、ワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）、衛星などのワイヤレス（無線）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネゴシエート型の、または機会主義的なスペクトル共有を実施して、ワイヤレス・スペクトルのスパース性の問題に対する実行可能な解決策を提供するために、コグニティブ（認知）無線（ＣＲ）（例えばＪ．Ｍｉｔｏｌａ  ＩＩＩによる博士論文「Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ：Ａｎ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ａｇｅｎｔ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｒａｄｉｏ」、スウェーデン王立工科大学、２０００年５月参照）が提案されている。ＣＲを適切に動作させるためには、スペクトル検出、すなわち割り当てられたスペクトル帯域内の認可された信号を検出する機能を実行することが重要である。スペクトル検出を実行する上で最も困難な部分は、信号対雑音比（ＳＮＲ）が非常に低い状態で信号を検出することである。
【０００３】
これに関連して、ＩＥＥＥ８０２．２２標準化グループでは、地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）が研究されている。ＷＲＡＮシステムは、ＴＶスペクトル中の未使用のテレビジョン（ＴＶ）放送チャネルを干渉を起こさないように利用して、都市部および近郊地域でブロードバンド・アクセス技術によって提供されているのと同程度の性能水準で、地方および遠隔地域ならびに人口密度の低いサービスの不十分な市場に対応することを第１の目的としたものである。さらに、ＷＲＡＮシステムは、スペクトルが利用可能なさらに人口密度の高い地域にサービスするように調節が可能であることもある。ＷＲＡＮシステムは、ＴＶ放送と干渉しないことを１つの目的としているため、ＷＲＡＮのサービス領域（ＷＲＡＮ領域）に存在する認可されたＴＶ信号を確実且つ正確に検出することは重要な手続きである。
【０００４】
米国では、現在、ＴＶスペクトルは、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）放送信号と共存するＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）放送信号を含んでいる。ＡＴＳＣ放送信号は、ディジタルＴＶ（ＤＴＶ）信号とも呼ばれる。現在、ＮＴＳＣの伝送は２００９年に終了することになっており、その時には、ＴＶスペクトルはＡＴＳＣ放送信号のみを含むことになる。しかし、世界では、地域によって、ＡＴＳＣ式の伝送の代わりに、ＤＶＢ（ディジタル・ビデオ放送）式の伝送が使用されていることもある。例えば、ＤＴＶ信号は、ＤＶＢ−Ｔ（地上波）を用いて伝送することができる（例えば、ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３００  ７４４  Ｖ１．４．１（２００１−０１）、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（ＤＶＢ）；Ｆｒａｍｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ｃｈａｎｎｅｌ  ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ参照）。ＤＶＢ−Ｔでは、マルチキャリア伝送の一形態を使用する。すなわち、ＤＶＢ−Ｔは、ＯＦＤＭ（直行周波数分割多重）式である。
【０００５】
上述のように、ＷＲＡＮシステムの１つの目的は、特定のＷＲＡＮ領域に存在するＴＶ信号と干渉しないことであるので、ＷＲＡＮシステムでは、信号対雑音比（ＳＮＲ）の極めて低い環境でＤＶＢ−Ｔ放送（認可信号）を検知できることが重要である。サブキャリアの間隔をＦｓ／Ｎ（Ｈｚ）としてＮ個のサブキャリアを含むＯＦＤＭ信号では、時間領域中のそのシンボルは、サンプル・レートＦｓ（Ｈｚ）を有するサンプルで表現することができる。ＯＦＤＭ伝送で既知のように、各ＯＦＤＭシンボルは、シンボル間干渉（ＩＳＩ）の影響を軽減するサイクリック・プレフィックス（ＣＰ）を含む。ＯＦＤＭシンボル１０の例を、図１に示す。ＯＦＤＭシンボル１０は、シンボル１２およびＣＰ１１という、２つの部分を含む。シンボル１２は、Ｎ個のサンプルを含む。ＣＰ１１は、単純に、各シンボルの最後のＬ個のサンプル（図１の部分１３）をコピーし、それらを同じ順序でシンボルの先頭に付加することによって構成される。図１からわかるように、ＯＦＤＭシンボルのシンボル長Ｍは、Ｍ＝Ｎ＋Ｌである。ここで、Ｎは、サブキャリアの数、Ｌはサイクリック・プレフィックス（ＣＰ）の長さである。これに関連して、ＯＦＤＭシステムで使用されるサブキャリア、およびＣＰの長さは、特定のチャネル状態によって動的に変化することがある。とくに、図２の表１に示すように、ＤＶＢ−Ｔ信号は、８個の伝送モードの何れか１つで伝送することができ、各伝送モードは、サブキャリアの数（Ｎ）、およびＣＰ長さ比（α）、すなわちシンボル長Ｎに対するＣＰ長の比、が異なる。例えば、伝送モード１では、サブキャリアの数Ｎは２０４８（２Ｋモード）であり、ＣＰの長さ比は１／４である。すなわち、ＣＰはＬ＝１／４（２０４８）＝５１２個のサンプルで構成される。同様に、伝送モード６では、サブキャリアの数Ｎは８１９２（８Ｋモード）であり、ＣＰの長さ比は１／８である。すなわち、ＣＰはＬ＝１／８（８１９２）＝１０２４個のサンプルで構成される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の原理によれば、装置は、そのうちの少なくとも一部がパイロット・サブキャリアであるＮ個のサブキャリアをそれぞれ含む、選択したチャネルからの複数の受信直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルとすることができる信号を提供するダウンコンバータと、（ａ）上記の受信ＯＦＤＭシンボルの相関をとって、少なくとも１つの相関値を提供し、（ｂ）上記の少なくとも１つの相関値の関数として、メトリック値を生成し、（ｃ）上記のメトリック値をしきい値と比較して、インカンベント信号が存在するかどうかを検知するプロセッサとを備える。
【０００７】
本発明の例示的な実施例では、受信機は、地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）のエンドポイントであり、信号の種類は、それぞれが複数のパイロット・サブキャリアを有する８個の可能な伝送モードを有するＤＶＢ−Ｔ信号である。ＷＲＡＮエンドポイントは、ＤＶＢ−Ｔ信号とすることができる受信信号を処理して、ＯＦＤＭシンボルの相関をとり、その結果得られるメトリック値をしきい値と比較して、インカンベント信号が存在するかどうかを検知するようになっている。
【０００８】
上記に鑑みて、また詳細な説明を読めば明らかになるように、その他の実施例および特色も可能であり、本発明の原理の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図２】ＤＶＢ−Ｔ信号の様々な可能な伝送モードを列挙した表１を示す図である。
【図３】本発明の原理による、例示的なＷＲＡＮシステムを示す図である。
【図４】図３のＷＲＡＮシステムで使用される、本発明の原理による例示的な流れ図を示す図である。
【図５】図３のＷＲＡＮシステムで使用される、本発明の原理による例示的な流れ図を示す図である。
【図６】本発明の原理による、例示的な信号検知器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の概念を除き、図面に示す要素は周知であるので、詳細には説明しない。また、テレビジョン放送、受信機およびビデオ符号化に精通していることを前提とし、これらについても本明細書では詳細には説明しない。例えば、本発明の概念を除いて、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅｓ）、ＳＥＣＡＭ（ＳＥｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｃｏｕｌｅｕｒ  Ａｖｅｃ  Ｍｅｍｏｉｒｅ）、およびＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）などのＴＶ標準、ならびにＩＥＥＥ  ８０２．１６、８０２．１１ｈなどのネットワーキングに関する、現行および提案中の勧告に精通していることを前提とする。ＤＶＢ−Ｔ放送信号に関する詳細な情報は、例えば、ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３００  ７４４  Ｖ１．４．１（２００１−０１）、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（ＤＶＢ）；Ｆｒａｍｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ｃｈａｎｎｅｌ  ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎに見ることができる。同様に、本発明の概念を除いて、８レベル残留側波帯（８−ＶＳＢ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）または符号化ＯＦＤＭ（ＣＯＦＤＭ）、離散マルチトーン（ＤＭＴ）などの伝送の概念、および低雑音ブロック、チューナ、復調器、相関器、リーク・インテグレータ（ｌｅａｋ  ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ）、スクエアラ（ｓｑｕａｒｅｒ）などの無線周波（ＲＦ）フロント・エンドまたは受信機の各部などの受信機構成要素にも、精通していることを前提とする。同様に、本発明の概念を除いて、トランスポート・ビット・ストリームを生成するためのフォーマット化および符号化の方法（ＭＰＥＧ−２システム標準（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１）など）は、周知であり、本明細書では説明しない。なお、本発明の概念は、それ自体については本明細書で説明しない従来のプログラミング技術を用いて実施することもできることにも留意されたい。最後に、図中の同じ番号は、同じ要素を指すものとする。
【００１１】
上述のように、ＷＲＡＮシステムは、スペクトル中の未使用の放送チャネルを利用する。その際、ＷＲＡＮシステムは、そのスペクトルの中で実際に利用できる部分を決定するために、「チャネル検出（またはスペクトル検出）」を実行して、ＷＲＡＮ領域内でこれらの放送チャネルのうちのどれが実際にアクティブである（または「インカンベント（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ）」である）か判定する。この例では、各放送チャネルを、対応するＤＶＢ−Ｔ放送信号と関連づけることができるものと仮定する。本発明の原理によれば、装置は、その少なくとも一部がパイロット・サブキャリアであるＮ個のサブキャリアをそれぞれ含む、選択したチャネルから受信した直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルとすることができる信号を提供するダウンコンバータと、（ａ）受信したＯＦＤＭシンボルの相関をとって、少なくとも１つの相関値を提供し、（ｂ）上記少なくとも１つの相関値の関数としてメトリック値を生成し、（ｃ）上記メトリック値をしきい値と比較して、インカンベント信号が存在するかどうか検知するプロセッサとを備える。
【００１２】
ＤＶＢ−Ｔ受信機の例について説明する前に、本発明の原理に従ってスペクトル検出にパイロット・トーンを使用する方法を、おおまかに説明する。サイクリック・プレフィックス（ＣＰ）の長さＬが時間不変チャネルの長さより長いと仮定すると、ｌ番目のＯＦＤＭシンボルのｎ番目のサンプルは、次のように表現することができる。
【００１３】
【数１】
0005477914.tif 000002
ここで、Ｎは、サブキャリアの数、Ｈ［ｋ］は、ｋ番目のサブキャリアの複素チャネル利得、Ｘｌ［ｋ］は、ｌ番目のＯＦＤＭシンボルのｋ番目のサブキャリアのデータ・シンボルである。通常は、いくつかのレギュラー・パイロット・トーンを周波数領域に挿入して、受信機が同期およびチャネル推定を実行するのを助ける。Ｐは、パイロット・サブキャリアの位置の集合を表すものとする。この場合、数式（１）は、以下のように変形することができる。
【００１４】
【数２】
0005477914.tif 000003
数式（２）から、ｌ番目のＯＦＤＭシンボルは、２つの項に分かれていることがわかる。一方の項は、パイロット・サブキャリアと関連し（ｋ∈Ｐ）、もう一方の項は、パイロット・サブキャリアと関連がない。ここで、
【００１５】
【数３】
0005477914.tif 000004
とし、ｌ番目とｍ番目のＯＦＤＭシンボルの時間領域相互相関をとる。これは、以下の数式（３）で表される。
【００１６】
【数４】
0005477914.tif 000005
いくつか計算を行い、Ｅ［・］を期待値の演算子として、
【００１７】
【数５】
0005477914.tif 000006
であるｋに対してＥ［Ｘｌ［ｋ］］＝０であることを理解すると、数式（３）の期待値は、以下のように簡略化することができる。
【００１８】
【数６】
0005477914.tif 000007
これは正の値である。従って、本発明の原理によれば、この性質を利用して、パイロット・トーンを利用したＯＦＤＭシステムのスペクトル検出を実施することができる。実際には、タイミング・オフセットおよび周波数オフセットの影響も、考慮しなければならない。しかし、数式（４）はタイミング遅れの影響を受けないので、周波数オフセットのみを考慮すればよい。さらに、サンプリング・クロック・オフセットが大きすぎない場合には、数式（４）はほとんど影響を受けない。
【００１９】
ここで、ｙｌ［ｎ］が、受信したｌ番目のＯＦＤＭシンボルであるとする。
【００２０】
【数７】
0005477914.tif 000008
ここで、ｆΔは、サブキャリアの間隔に正規化されたキャリア周波数オフセット、Ｍ＝Ｎ＋Ｌは、ＯＦＤＭシンボルのサンプル数、ｗｌ［ｎ］は、雑音項である。この場合、
【００２１】
【数８】
0005477914.tif 000009
であることは容易に分かる。従って、周波数オフセットがある場合には、２つのＯＦＤＭシンボルの相関に、位相項を乗算する。この位相項があるために、異なるＯＦＤＭシンボル指標差の相関、すなわち数式（６）中のｌ−ｍの値が異なる場合の相関は、コヒーレントに結合することができない。さらに、パイロット・フレーム構造が標準ごとに異なることに留意されたい。さらに、本発明の原理による基本的な手法は同じであるが、ワイヤレス・チャネルが変化して、スペクトル検出アルゴリズムを修正する必要が生じることもあることにも留意されたい。
【００２２】
次に、本発明の概念をＤＶＢ−Ｔ  ＯＦＤＭシステムに適用することを考える。以下のアルゴリズムを使用して、インカンベントＤＶＢ−Ｔ  ＯＦＤＭ信号が存在する可能性を検知する。上記のＤＶＢ−Ｔ  ＥＴＳＩ標準に記載されているように、レギュラー・パイロットおよび散乱パイロットの、２種類のパイロットがある。レギュラー・パイロットは、全てのＯＦＤＭシンボルに対して同じ位置に挿入され、隣接するレギュラー・パイロット間のサブキャリア間隔は、一定ではない。これに対して、散乱パイロットは、１２個のサブキャリアごとに挿入され、従って、連続する２つの散乱パイロットの間には、１１個のサブキャリア間隔がある。散乱パイロットの位置は、ＯＦＤＭシンボル１つおきにサブキャリア３つ分シフトされ、散乱パイロットの位置がＯＦＤＭシンボル４つごとに反復されるようになっている。なお、散乱パイロットの数は、レギュラー・パイロットの数より多いことに留意されたい。２Ｋサブキャリア・モードでは、レギュラー・パイロットは４５個、散乱パイロットは１４１個である。さらに、以下のように定義する。
【００２３】
【数９】
0005477914.tif 000010
これは、同じ指標（時間）差を有する２つのＯＦＤＭシンボルの相関の合計である。Ｄ＝Ｎ／Ｌであるものとする。これは、サブキャリア数とＣＰ長の比である。ＤＶＢ−Ｔでは、Ｄは４、８、１６および３２を取り得る。受信機において、サンプルＬ個の間隔で等間隔に離間した複数のＤ点を初期サンプリング・インスタンスとして試した場合、正しいサンプリング・インスタンスであるのは一点となる。ｒ［ｎ］を、受信信号のサンプルとする。さらに、以下のように定める。
【００２４】
【数１０】
0005477914.tif 000011
ここで、ｄ＝０、１、２、…、Ｄ−１である。この場合、数式（３）は、以下のようになる。
【００２５】
【数１１】
0005477914.tif 000012
次いで、数式（８ｂ）を使用して、以下の計算を行う。
【００２６】
【数１２】
0005477914.tif 000013
数式（９）から、ＤＶＢ−Ｔ信号がインカンベント信号として存在する可能性があるかどうか判定するための判定統計値または判定メトリックＴを定式化することができる。例えば、
【００２７】
【数１３】
0005477914.tif 000014
または
【００２８】
【数１４】
0005477914.tif 000015
を判定統計値として使用することができる、ここで、数式（１１ａ）において、αν’は、結合比である。結合比の一例を挙げると、
αν＝Ｓν  （１１ｂ）
がある。ここで、Ｓνは、累積および加算されたＲ（ｌ、ｍ）の数である（例えば数式（７）および（９））。ただし、数式（１０）または（１１ａ）を使用することには、欠点もある。数式（１０）は、利用可能な全ての受信データを使用するわけではなく、非コヒーレントな結合に数式（１１ａ）を使用すると、性能の改善がそれほど見られない。
【００２９】
従って、本発明の原理によれば、利用可能な全ての受信データをコヒーレントに結合するための判定メトリックを形成するコヒーレントな手法も使用することができる。例えば、判定統計値Ｔを、以下のようにする。
【００３０】
【数１５】
0005477914.tif 000016
ここで、ＯＦＤＭシンボル相関の最大のシンボル指標差をＶとし、βは一定の整数であると仮定している。ＤＶＢ−Ｔ  ＯＦＤＭシステムでは、シンボル指標差が４の倍数である２つのＯＦＤＭシンボルは、レギュラー・パイロットおよび散乱パイロットの両方についてパイロット位置が同じであるので、βは、４に等しくなるように選択しなければならない。数式（１２）の結合比の一例は、
αν＝ＳνＳν＋β  （１２ａ）
である。
【００３１】
次に図３を参照すると、本発明の原理を組み込んだ例示的な地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）システム２００が示してある。ＷＲＡＮシステム２００は、地理的領域（ＷＲＡＮ領域）（図３には図示せず）にサービスを提供する。一般に、ＷＲＡＮシステムは、１つまたは複数の加入者宅内機器（ＣＰＥ）２５０と通信する、少なくとも１つの基地局（ＢＳ）２０５を備える。加入者宅内機器２５０は、据え付け型であってもよい。ＣＰＥ２５０およびＢＳ２０５は、ともにワイヤレス・エンドポイントを表している。ＣＰＥ２５０は、プロセッサ式システムであり、１つまたは複数のプロセッサと、それと連動したメモリとを備える。これらは、図３では、破線の枠でプロセッサ２９０およびメモリ２９５として示してある。この状況では、コンピュータ・プログラムまたはソフトウェアを、メモリ２９５が記憶し、プロセッサ２９０が実行する。プロセッサ２９０は、１つまたは複数のプログラム記憶式制御プロセッサを表しており、これらのプロセッサは、トランシーバ機能の専用でなくてもよい。例えば、プロセッサ２９０は、ＣＰＥ２５０のその他の機能を制御することもできる。メモリ２９５は、例えばランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）や読取り専用メモリ（ＲＯＭ）など、任意の記憶装置を表しており、ＣＰＥ２５０に内蔵または外付けすることができ、必要に応じて揮発性または不揮発性である。アンテナ２１０および２５５を介したＢＳ２０５とＣＰＥ２５０の間の物理層の通信は、例えば、トランシーバ２８５を介したＯＦＤＭ式であり、これは矢印２１１で示してある。ＷＲＡＮネットワークに入るために、ＣＰＥ２５０は、最初に、ＢＳ２０５への「接続（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）」を試行する。この試行中に、ＣＰＥ２５０は、トランシーバ２８５によって、ＣＰＥ２５０の能力に関する情報を、制御チャネル（図示せず）を介してＢＳ２０５に伝送する。報告される能力としては、例えば、最小伝送パワーおよび最大伝送パワー、ならびに対応している、すなわち送受信に利用可能なチャネルのリストなどがある。その際、ＣＰＥ２５０は、本発明の原理による「チャネル検出」を実行して、当該のＷＲＡＮ領域でどのＴＶチャネルがアクティブでないかを判定する。次いで、その結果得られた、ＷＲＡＮ通信に利用できるチャネルのリストをＢＳ２０５に提供する。ＢＳ２０５は、上述の報告された情報を使用して、ＣＰＥ２５０がＢＳ２０５と連携することを許可するかどうか判定する。
【００３２】
次に図４を参照すると、本発明の原理によるチャネル検出を実行する際に使用される例示的な流れ図が示してある。ＣＰＥ２５０は、図４の流れ図を、全てのチャネルに対して実行してもよいし、ＣＰＥ２５０が使う可能性があるとして選択したチャネルに対してのみ実行してもよい。チャネル内のインカンベント信号を検知するために、ＣＰＥ２５０は、検知期間中は当該チャネルを用いた伝送を中止することが好ましい。これに関連して、ＢＳ２０５は、ＣＰＥ２５０に制御メッセージ（図示せず）を送信することによって、運用停止期間（ｑｕｉｅｔ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）をスケジューリングすることもできる。ステップ３０５で、ＣＰＥ２５０は、チャネルを選択する。この例では、このチャネルは、ＷＲＡＮ領域に存在するいくつかの放送チャネルの中の１つと仮定している。ステップ３１０で、ＣＰＥ２５０は、選択したチャネルを検出し、インカンベント信号が存在するかどうか確認する。特に、ＣＰＥ２５０は、パイロット・トーンを有する受信した直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号のＯＦＤＭシンボルの相関をとり、その結果得られる判定メトリック値（例えば数式（１０）、（１１ａ）または（１２））をしきい値と比較して、インカンベント信号が存在するかどうか検知することで、「スペクトル検出」を実行する。インカンベント信号が検知されない場合には、ステップ３１５で、ＣＰＥ２５０は、この選択したチャネルは、このＷＲＡＮシステムが利用できることを、利用可能チャネル・リスト（周波数使用マップとも呼ばれる）上で示す。しかし、インカンベント信号が検知された場合には、ステップ３２０で、ＣＰＥ２５０は、この選択したチャネルを、ＷＲＡＮシステムが利用できないものとしてマークする。本明細書で述べる周波数使用マップは、単に、例えば図３のメモリ２９５に記憶される、１つまたは複数のチャネルあるいはその一部が図３のＷＲＡＮシステムで利用可能であるか否かを示すデータ構造である。なお、チャネルを利用可能または利用不可能としてマークする動作は、任意数の方法で行うことができる。例えば、利用可能チャネル・リストは、利用可能なチャネルだけを掲載し、その他のチャネルについては、掲載されていないことを以て利用不可能であると示してもよい。同様に、利用可能チャネル・リストは、利用不可能なチャネルのみを掲載し、その他のチャネルについては、掲載されていないことを以て利用可能であると示してもよい。
【００３３】
図４のステップ３１０を実行する例示的な流れ図を、図５に示す。ステップ３６０で、ＣＰＥ２５０は、ＯＦＤＭシンボルの相関をとる（例えば数式（３）または（８ｂ））。ステップ３６５で、ＣＰＥ２５０は、判定統計値または判定メトリックＴを形成する（数式（１０）、（１１ａ）または（１２））。ステップ３７０で、ＣＰＥ２５０は、計算した判定メトリックＴを、しきい値と比較する。このしきい値は、実験的に決定することもできる。判定メトリックがしきい値より大きい場合には、ＤＶＢ−Ｔ放送信号が存在すると想定する。そうでない場合には、ＤＶＢ−Ｔ放送信号は存在しないと想定する。
【００３４】
図６を参照すると、ＣＰＥ２５０で使用される受信機６００の例示的な一部分が（例えばトランシーバ２８５の一部として）示してある。受信機６００のうち、本発明の概念と関連がある部分のみを示してある。図６に示す要素は、図５の流れ図の各ステップの説明に、ほぼ対応している。従って、図６に示す要素は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実施することができる。これに関連して、受信機６００は、プロセッサ式システムであり、１つまたは複数のプロセッサと、それと連動したメモリとを備える。これらは、図６では、破線の枠でプロセッサ６９０およびメモリ６９５で示される。プロセッサ６９０およびメモリ６９５は、図３に示すプロセッサ２９０およびメモリ２９５であってもよいし、それらに加えて別に設けてもよいことに留意されたい。受信機６００は、チューナ６０５と、ＯＦＤＭシンボル間の相関を計算する要素６２０と、判定統計値を計算する要素６２５と、しきい値比較器６３０とを備える。分かりやすいように、自動利得制御（ＡＧＣ）要素、ディジタル領域の処理を行う場合のアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）、追加のフィルタなど、いくつかの要素は、図６には示していない。本発明の概念を除いて、これらの要素は、当業者には明らかであろう。さらに、当業者なら、これらの処理の一部は、必要に応じて複雑な信号経路を含むこともできることも理解するであろう。
【００３５】
図４および図５に示す流れ図の状況では、（チューナ６０５を介して）選択した各チャネルごとに、受信信号６０４が存在することができる。チューナ６０５は、受信ＯＦＤＭシンボルを提供する、ダウンコンバータを備える。要素６２０は、受信したＯＦＤＭ信号間の相関を計算して、相関値を決定する。次いで、要素６２５が、数式（１０）、（１１ａ）および／または（１２）に示すように、判定メトリックＴを計算する。しきい値比較器６３０は、判定メトリックＴをしきい値と比較して、インカンベント信号が存在するかどうかを判定し、その結果を、受信機が使用できるように、信号６３１によって提供する。
【００３６】
上述のように、利用可能なパイロット・サブキャリアを使用することにより、信号対雑音比の低い環境で、ＯＦＤＭ式の放送信号の存在を検知することができる。なお、図３に示すＣＰＥ２５０に関連して本発明の概念を説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、例えば、チャネル検出を実行することができるＢＳ２０５の受信機にも適用することができることに留意されたい。さらに、本発明の概念は、ＷＲＡＮシステムのみに限定されるわけではなく、チャネルまたはスペクトル検出を実行する任意の受信機に適用することができる。同様に、ＤＶＢ−Ｔシステムに関連して本発明の概念を説明したが、本発明の概念はこれに限定されるわけではなく、パイロット・サブキャリアを有する任意のＯＦＤＭ式システムに適用することができる。
【００３７】
以上に鑑みて、上記の説明は、単に本発明の原理を説明するものであり、従って、当業者なら、本明細書に明示はしていないが、本発明の原理を実施し、且つ本発明の趣旨および範囲に含まれる、多数の代替構成を考案することができることを理解されたい。例えば、上記では別個の機能要素に関連して説明したが、これらの機能要素を、１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）として実施することもできる。同様に、上記の説明では別個の要素を示したが、これらの要素（例えば図３および図６の要素）の何れかまたは全てを、例えば図４および図５に示すステップの１つまたは複数に対応する関連ソフトウェアを実行する、例えばディジタル信号プロセッサなどのプログラム記憶式制御プロセッサに実装することもできる。さらに、本発明の原理は、例えば衛星、ワイヤレス・フィデリティ（ワイファイ）、携帯電話など、その他のタイプの通信システムに適用することもできる。実際に、本発明の概念は、据え付け型の受信機にも、移動式の受信機にも適用することができる。従って、添付の特許請求の範囲に定義する本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、例示した実施例に多数の修正を加えることができ、その他の構成を考案することができることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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