(57)【要約】  無線デバイスは、拡散のために用いられるゴレイ符号を割り当てるために構成された符号割り当てモジュールと、前記ゴレイ符号を用いてデータを拡散して信号を生成するために構成された拡散モジュールであって、前記ゴレイ符号は前記データを拡散するためにランダムに用いられる拡散モジュールと、前記信号を送信するために構成された送信機と、を備える。前記無線デバイスは、一組の準無指向性ビームパターンを介して第１のビーコン信号を送信し及び一組の指向性ビームパターンを介して第２のビーコン信号を送信することができる。前記第１のビーコン信号は、前記第２のビーコン信号の送信レートよりも高い第１の送信レートを有する。ゴレイ符号及び一組の短系列からゼロの周期相互相関を有する拡張ゴレイ符号を生成することができる。前記無線デバイスによって送信されるデータブロックは、ゴレイ符号とデータ部とを備えることができ、いずれのデータ部もすべて、２つのゴレイ符号間に存在し、いずれのゴレイ符号もすべて、２つのデータ部間に存在する。【選択図】図７
2011501530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴレイ符号及び一組の短系列から生成された一組の拡張ゴレイ符号から選択された拡張ゴレイ符号を入手することであって、前記拡張ゴレイ符号は、ゼロの周期相互相関を有することと、
前記拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成すること、とを備える、通信方法。
【請求項２】
前記拡張ゴレイ符号は、前記ゴレイ符号と前記短系列のクロネッカー積の演算を行うことによって生成される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記短系列の各々は、フーリエ変換行列又はアダマール行列の行を備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記フーリエ変換行列又はアダマール行列は、４つの行及び４つの列を有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ゴレイ符号及び一組の短系列から生成された一組の拡張ゴレイ符号から選択された拡張ゴレイ符号を入手するための手段であって、前記拡張ゴレイ符号は、ゼロの周期相互相関を有する手段と、
前記拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するための手段と、を備える、通信のための装置。
【請求項６】
前記拡張ゴレイ符号は、前記ゴレイ符号と前記短系列のクロネッカー積の演算を行うことによって生成される請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記短系列の各々は、フーリエ変換行列又はアダマール行列の行を備える請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記フーリエ変換行列又は前記アダマール行列は、４つの行及び４つの列を有する請求項５に記載の装置。
【請求項９】
符号化されており、
ゴレイ符号及び一組の短系列から生成された一組の拡張ゴレイ符号から選択された拡張ゴレイ符号を入手し、及び
前記拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するために実行可能な命令であって、前記拡張ゴレイ符号は、ゼロの周期相互相関を有する命令、を備える、機械によって読み取り可能な媒体。
【請求項１０】
ゴレイ符号及び一組の短系列から生成された一組の拡張ゴレイ符号から選択された拡張ゴレイ符号を入手するように構成された第１のモジュールであって、前記拡張ゴレイ符号は、ゼロの周期相互相関を有する第１のモジュールと、
前記拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するように構成された第２のモジュールと、を備える、通信のための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９に基づく優先権の主張
本特許出願は、これの譲受人に対して譲渡され及びここにおいて参照されることによって明示でここに組み入れられている、仮特許出願番号６０／９９８，２７８（出願日：２００７年１０月１０日）に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
この発明は、概して、拡散スペクトル符号化を生成することに関するものである。この発明は、より具体的には、ゴレイ符号（Ｇｏｌａｙ  ｃｏｄｅ）を生成及び処理することに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の一側面においては、単一搬送波及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調の両方をサポートする物理層をミリ波（例えば、６０ＧＨｚ）通信のために用いることができる。例えば、この発明の側面は、５７ＧＨｚ乃至６６ＧＨｚのスペクトル（例えば、米国においては５７ＧＨｚ乃至６４ＧＨｚ、及び日本においては５９ＧＨｚ乃至６６ＧＨｚ）におけるミリ波通信用に構成することができる。
【０００４】
ＯＦＤＭモード及び単一搬送波モードの両モードは、単一搬送波共通モードをさらに含む。共通モードは、異なるデバイス及び異なるネットワークの間における共存及び相互運用性を容易にするためにＯＦＤＭトランシーバ及び単一搬送波トランシーバの両方によって採用される基本レートモードである。共通モードは、ビーコニングのために、制御情報を送信するために、及びデータパケットのための基本レートとして採用することができる。共通モードデータは、ゴレイ符号によって拡散され、π／２−ＢＰＳＫ変調を採用する。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃネットワークにおける単一搬送波トランシーバは、典型的には、送信されたデータフレームの全フィールドに対してゴレイ符号を提供するために及び受信されたゴレイ符号化された信号のマッチドフィルタリングを行うために少なくとも１つのゴレイ符号生成器を採用する。ゴレイによって最初に導入された相補符号は、等しい長さを有する有限の系列の組みであり、従って、１つの系列内における所定の分離を有する同一要素の対の数は、その他の系列内の同じ分離を有する同一でない要素の対の数と等しい。ここによって参照することによって組み入れられている、Ｓ．Ｚ．Ｂｕｄｉｓｉｎ、“Efficient pulse compressor for Golay complementary sequence”（ゴレイ相補系列のための効率的パルスコンプレッサ）、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，２７，ｎｏ．３，ｐｐ．２１９−２２０，３１ｓｔ  Ｊａｎ．１９９１は、ゴレイ相補符号を生成するための送信機及びゴレイマッチドフィルタを示す。
【発明の概要】
【０００６】
ここにおいて開示される側面は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃプロトコルによって定義されるようなミリ波ＷＰＡＮを採用するシステムにとって有利であることができる。しかしながら、この発明は、その他の用途も同様の利点によって利益を享受することができるため、該システムに限定することは意図されていない。
【０００７】
この発明の一側面において、送信機は、拡散のために用いられるゴレイ符号を割り当て、前記ゴレイ符号を用いてデータを拡散して信号を生成し、及び前記信号を送信するために構成され、前記ゴレイ符号は、前記データを拡散するためにランダムに用いられる。
【０００８】
この発明の他の側面においては、送信機は、一組の準無指向性ビームパターンを介して第１のビーコン信号を送信し及び一組の指向性ビームパターンを介して第２のビーコン信号を送信するために構成され、前記第１のビーコン信号の前記送信と関連づけられた第１のレートは、前記第２のビーコン信号の前記送信と関連づけられた第２のレートよりも高い。
【０００９】
他の側面においては、送信機又は受信機は、拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成する。前記拡張ゴレイ符号は、ゴレイ符号及び一組の短系列から生成される、ゼロの周期相互相関を有する一組の拡張ゴレイ符号から選択される。
【００１０】
さらに他の側面においては、送信機は、ゴレイ符号とデータ部とを備える第データブロックを生成し、いずれのデータ部もすべて、２つのゴレイ符号間に存在し、いずれのゴレイ符号もすべて、２つのデータ部間に存在する。
【００１１】
ここにおいては特定の側面が説明されるが、これらの側面の数多くの変形形態及び置換は、この発明の適用範囲内にある。好まれる側面の幾つかの利益及び利点が記述される一方で、この発明の適用範囲は、特定の利益、用途、又は目標に限定されることは意図されない。むしろ、この発明の側面は、異なる無線技術、システム構成、ネットワーク、及び送信プロトコルに対して幅広く適用可能であることが意図され、これらのうちの一部は、図及び以下の発明を実施するための形態における例を通じて示される。発明を実施するための形態及び図面は、この発明を制限するのではなく単に例示するものであり、この発明の適用範囲は、添付された請求項及びその同等物によって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
この発明による側面は、以下の図を参照することで理解される。
【図１】この発明の側面例による共通モード通信信号内のパケットのためのフレーム構造の概略図である。
【図２】２対の無線トランシーバ間における通信リンクを示した図である。
【図３】この発明の側面例による無線通信を実装するための方法を示した図である。
【図４】ミリ波システムにおける通信のために構成された装置のブロック図である。
【図５】この発明の幾つかの側面において採用可能なゴレイ符号生成器のブロック図である。
【図６】コンピュータによって読み取り可能なメモリ上に常駐し、この発明の側面例により構成されたソフトウェアコンポーネントを示した図である。
【図７】この発明の側面例による通信方法に関する流れ図である。
【図８】この発明の側面例により構成された装置例のブロック図である。
【図９】コンピュータによって読み取り可能なメモリ上に常駐し、この発明の側面例により構成されたソフトウェアコンポーネントを示した図である。
【図１０】低相互相関を有する一組の拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するための方法例を示した流れ図である。
【図１１】プリアンブルを生成するために構成された装置例のブロック図である。
【図１２】コンピュータによって読み取り可能なメモリ上に常駐し、この発明の側面例により構成されたソフトウェアコンポーネントを示した図である。
【図１３】送信のために通信信号を生成するための方法例を示した流れ図である。
【図１４】この発明の側面例による信号を生成するために構成された装置のブロック図である。
【図１５】サブスロット構造のフォーマット例を示した図である。
【図１６】サブスロット長がチャネル遅延だけ短くされるサブブロック構造のフォーマット例を示した図である。
【図１７】第１のブロック内の最初のＮ／２のサブスロットの各々が第１の相補ゴレイ符号をプレフィックスとして採用するブロック構造例を示した図である。
【図１８】フレーム内における周期的構造に起因するスペクトル線の存在を低減するように構成されたこの発明の側面例によるサブブロック構造を示した図である。
【図１９】この発明の様々な側面において採用可能なサブブロック構造を示した図である。
【図２０】偶数番号が付されたサブスロットの前に相補ゴレイ符号ａが挿入され、奇数番号が付されたサブスロットの前に相補ゴレイ符号ｂが挿入され、及びサブスロットの一部又は全部に既知のパイロットチップ又はトーンが挿入されるサブブロック構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この開示の様々な側面が以下において説明される。ここにおける教示は非常に様々な形態で具現化できること及びここにおいて開示されるあらゆる特定の構造、機能、又はその両方は単なる代表例であるにすぎないことが明確なはずである。ここにおける教示に基づき、当業者は、ここにおいて開示される側面はあらゆるその他の側面と独立して実装できること及びこれらの側面のうちの２つ以上を様々な方法で結合できることを理解すべきである。例えば、ここにおいて説明される側面のうちのあらゆる数の側面を用いて装置を実装することができ又は方法を実践することができる。さらに、該装置は、ここにおいて説明される側面のうちの１つ以上の側面に加えたその他の構造、機能、又は構造と機能又は前記側面以外の構造、機能、又は構造と機能を用いて実装することができ又は該方法を実践できる。
【００１４】
以下の記述においては、説明を目的として、この開示の徹底的な理解を可能にするために数多くの具体的な詳細が詳述される。しかしながら、ここにおいて示されて説明される特定の側面は、この発明を特定の形態に限定することは意図されておらず、むしろ、この発明は、請求項によって定義されるこの発明の適用範囲内にあるすべての変更、同等物、及び代替物を網羅することが意図される。
【００１５】
図１は、この発明の側面による共通モード通信信号のパケットのためのフレーム構造の代表例である。共通モード信号は、チップレベルπ／２−ＢＰＳＫ変調を有するゴレイ拡散符号を備える。プリアンブルは、長さ１２８を有するゴレイ符号（例えば、ａ１２８によって表されるゴレイ符号）の８回又は３０回の繰り返しを備えることができる。ここにおいて用いられる場合におけるプリアンブルは、パイロット信号（示されていない）をさらに含むことができる。ＰＬＣＰヘッダ及びＰＳＤＵ（すなわち、データペイロード）は、長さが６４のゴレイ符号対（例えば、ゴレイ符号ａ６４及びｂ６４）を用いて拡散されたシンボルを備える。長いプリアンブル（すなわち、ゴレイ符号の３０回の繰り返しを備えるプリアンブル）は、典型的には、デフォルトプリアンブルとして実装される。しかしながら、プリアンブルは、暗黙又は明示のいずれかのデバイス要求に応じて短いプリアンブル（すなわち、ゴレイ符号の８回の繰り返しを備えるプリアンブル）に切り換えることができる。
【００１６】
一例として、ただし制限することなしに、ゴレイ符号繰り返し数とゴレイ符号長とを含む様々なフレームパラメータを、この発明の側面により好適化することができる。一側面において、プリアンブルにおいて採用されるゴレイ符号は、長さ１２８又は長さ２５６のゴレイ符号から選択することができる。データ拡散のために用いられるゴレイ符号は、長さ６４又は長さ１２８のゴレイ符号を備えることができる。
【００１７】
この発明の側面は、ビーム形成を採用することができる。例えば、図２は、２対の無線トランシーバ間における通信リンクを示す。第１の通信リンクは、第１の無線トランシーバ２０１と第２の無線トランシーバ２０２との間において提供される。第２の通信リンクは、第３の無線トランシーバ２１１と第４の無線トランシーバ２１２との間において提供される。
【００１８】
第１の無線トランシーバ２０１は、アンテナ２０５を備え、アンテナ２０５は、第１の指向性ビームパターン２２１を生成するために構成される。第２の無線トランシーバ２０２は、単一のアンテナ２０６を備え、アンテナ２０６は、第１の実質的に無指向性のビームパターン２２２を生成する。第３の無線トランシーバ２１１は、アンテナアレイ２１５を備え、第２の指向性ビームパターン２３１を生成するために構成される。第４の無線トランシーバ２０４は、単一のアンテナ２１６を備え、アンテナ２１６は、第２の実質的に無指向性のビームパターン２３２を生成する。
【００１９】
一側面において、無線トランシーバ２０１は、ＨＤＴＶ信号を第２の無線トランシーバ２０２に送信するために指向性ビームパターン２２１を採用する。送信中は、第２の無線トランシーバ２０２は、主に受信モードにある。しかしながら、第２の無線トランシーバ２０２は、データパケットが正確に受信されたかどうかを確認するために確認応答メッセージ（例えば、ＡＣＫ又はＮＡＣＫ）を送信することができる。同様に、第３の無線トランシーバ２１１は、指向性ビームパターン２１５を介して第４の無線トランシーバ２０４に信号を送信し、第４の無線トランシーバ２０４も確認応答メッセージを返信する。
【００２０】
典型的には、通信リンクの対は、干渉を回避するために異なる周波数チャネルを採用する。しかしながら、第１及び第３の無線トランシーバ２０１及び２１１は指向性ビームパターンを採用するため、両方の通信リンクのために同じ周波数チャネルを用いることができる。無指向性トランシーバ２０２及び２１２は、確認応答メッセージ及びその他の情報を返信するために低データレートモード、例えば共通モード、を用いる。干渉は、無指向性トランシーバ２０２及び２１２のうちの１つが同じ周波数帯域において確認応答メッセージを送信し及び同時に他方の無指向性トランシーバ２１２又は２０２が受信モードにあるときに発生する可能性がある。無指向性トランシーバ２０２と２１２との間の干渉を軽減するために、各リンクは、互いに関して低相互相関を有する複数のゴレイ符号セットから選択された一組のゴレイ符号を採用することができる。
【００２１】
この発明の一側面により、一組の６つのゴレイ相補符号対のうちのいずれかを採用することができる。例えば、一組の６つのゴレイ符号対は、遅延ベクトルＤ＝［３２，８，２  １６，１，４］及び次のシードベクトルを用いて生成される。
【数１】
2011501530.tif 000003
【００２２】
結果的に得られたゴレイ相補符号間の周期相互相関は１６未満であり、周期自己相関関数は、主相関ピーク周囲においてゼロの相関ゾーン（すなわち、サイドローブなし）を有する。６つのすべての符号を生成するために同じ遅延ベクトルが用いられ、及びシードベクトルのみが設定可能（ｃｏｎｆｉｆｕｒａｂｌｅ）であるため、異なるゴレイ相補符号対を生成するように構成された符号生成器は、同じハードウェア構成を共有することができる。入力信号は、ディラック（Ｄｉｒａｃ）インパルス信号を含むことができる。出力は、逆の順序の複素共役ゴレイ対符号を備える。例えば、符号生成器は、長さ６４のマザー符号（ｍｏｔｈｅｒ  ｃｏｄｅ）（ａｉ６４、ｂｉ６４）であるゴレイ相補符号対を生成することができる。共通モードは、長さ６４又は１２８の該ゴレイ符号をデータ拡散のために採用することができる。
【００２３】
ゴレイ符号は完璧な非周期自己相関を有さないことはよく知られている。むしろ、ゴレイ符号の自己相関は、適切に定義された位置を有する主ピーク及び幾つかのサイドローブを有する。その結果、ゴレイマッチドフィルタリング後においては、サイドローブは、マルチパスチャネルの経路に似たチャネル歪みのようにみえる。そのような偽りの経路は、レーク受信機に、サイドローブを受信された信号のマルチパス成分と間違えさせる可能性がある。従って、この発明の側面は、自己相関サイドローブの位置をランダム化する符号を採用するように構成することができる。
【００２４】
一側面は、データ拡散のために（単一の符号の代わりに）一組の符号を採用することができる。例えば、複数のデータシンボルの各々は、異なる拡散符号を用いて拡散することができる。隣接するデータシンボルは、異なる拡散符号を採用することができ、又は複数の隣接するシンボルの各々のために異なる拡散符号を採用することができる。さらに、同じ周波数チャネルにおける異なる通信リンクをサポートする各組のデバイスは、一意の一組の符号を用いることができる。各組の符号は、ゴレイ符号の巡回シフトされたバージョンから導き出すことができる。
【００２５】
一側面において、各巡回シフトされたゴレイ符号は、一定のシフトを採用することによって生成される。例えば、第２のゴレイ符号は、第１のゴレイ符号を予め決められた量だけ巡回シフトすることによって生成される。第３のゴレイ符号は、第２のゴレイ符号を予め決められた量だけ巡回シフトすることによって生成される。すべての後続するゴレイ符号も、同じ巡回シフトを採用することによって生成される。他の側面においては、ゴレイ符号間での巡回シフトは、異なる量を備えることができる。
【００２６】
この発明の一側面において、一組の符号を同じ遅延ベクトルから、ただし異なるシードベクトルを有する状態で、導き出すことができる。これは、使用される同じハードウェアが単に異なるシードベクトルを採用することによって異なるゴレイ符号を生成するのを可能にする。これは、同じ遅延ベクトルから生成されるが、プログラマブルな一組のシードベクトルを有する、最大で６組のゴレイ符号（又は符号対）を提供することができる。この場合は、シードベクトルは、拡散されるべき各データシンボルに関して変えることができる。代替として、リードソロモン（Ｒｅｅｄ  Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号を採用することができ及びシードベクトルは８つのシンボルごとに変えることができる。
【００２７】
図３は、この発明の一側面による、空間多重化チャネルにおいて無線通信を実装するための方法を示す。空間多重化においては、複数の通信リンクが共通の周波数チャネルに割り当てられる。ゴレイ符号割り当てステップ３０１は、複数の干渉する可能性がある通信リンクの各々に対して一意の一組のゴレイ符号を割り当てることを提供する。割り当てステップ３０１は、通信リンク間において干渉が生じる可能性があるかどうかを決定することを備えることができる。例えば、割り当てステップ３０１は、無指向性ビームパターンを有する２つ以上のトランシーバが非常に近接しているかどうかを決定するように構成することができる。代替として、割り当てステップ３０１は、リンク間での共チャネル干渉を検出するために構成することができ、干渉が予め決められたスレショルドを超える場合は、各リンクには一意の一組のゴレイ符号を割り当てることができる。
【００２８】
割り当てられた符号は、メモリに格納されたゴレイ符号（すなわち、予め決められた符号）又はその場で生成されるゴレイ符号を備えることができる。符号を生成することは、割り当てステップ３０１に先行又は後続することができる。一側面において、割り当てられた符号は、各トランシーバによって生成される。例えば、ゴレイ符号の巡回シフトは、複数の拡散符号を生成するために採用することができる。相補ゴレイ符号を採用することができる。この発明の一部の側面においては、固定された遅延ベクトルを有するゴレイ符号生成器において複数のシードベクトルを採用することができる。代替として、ゴレイ符号生成器は、複数の遅延ベクトルを備えることができる。この発明の側面においては、前述された符号生成技法のあらゆる組み合わせを採用することができる。
【００２９】
拡散ステップ３０２は、選択された拡散符号を用いてデータを拡散することを提供する。例えば、各トランシーバは、対応する予め決められた一組の拡散符号を用いてデータを拡散する３０２ように構成することができる。拡散ステップ３０２は、データをランダムに拡散するためにゴレイ符号を用いるようにさらに構成することができる。例えば、拡散ステップ３０２は、送信される３０３拡散信号を生成するために各シンボルに関して又は予め決められた一組のシンボルの各々に関して拡散符号を変更することを備えることができる。これは、送信された信号のスペクトルを平坦にする。ゴレイマッチドフィルタ受信機において、拡散は、自己相関サイドローブの位置をランダム化することができる。
【００３０】
ゴレイ符号生成は、例えば図５に関して説明されるように、遅延要素、シードベクトル挿入要素、マルチプレクサ、及び／又は１つ以上のコンバイナの組み合わせを用いて行うことができる。ゴレイ符号生成は、以前の繰り返しからのメモリを採用した繰り返しプロセスであるため、受信機におけるマッチドフィルタリングは、２つ以上のゴレイマッチドフィルタを用いて行うことができ、従って、異なる符号を有する隣接シンボルが異なるマッチドフィルタによって処理される。例えば、２つのフィルタが採用される場合は、第１のフィルタは、偶数番号が付されたシンボルを処理することができ、第２のフィルタは、奇数番号が付されたシンボルを処理することができる。
【００３１】
図４は、ミリ波システムにおける通信のために構成された装置のブロック図である。拡散のために用いられるゴレイ符号を割り当てるための手段は、メモリに格納された予め決められたゴレイ符号を選択するか又はゴレイ符号を動的に生成するために構成されたゴレイ符号割り当てモジュール４０１を含むことができる。符号割り当てモジュール４０１は、コンピュータ処理要素とメモリとを備えることができ、コンピュータ処理要素は、メモリに格納された１つ以上のゴレイ符号を選択するために構成される。コンピュータ処理要素は、計算を行う、例えば候補ゴレイ符号間の相互相関値又はその他の関係を決定する、ために構成可能である。
【００３２】
この発明の一側面により、符号割り当てモジュール４０１は、異なる通信リンクにおいて用いるための低い相互相関を有するゴレイ符号を選択することができる。例えば、符号割り当てモジュール４０１は、異なるシステムによって用いられる他の通信リンクにおいて採用されるゴレイ符号と低い相互相関を有する通信リンクのための１つ以上のゴレイ符号を選択することができる。
【００３３】
図５は、この発明の幾つかの側面において採用することができるゴレイ符号生成器のブロック図である。ゴレイ符号生成器は、遅延要素５０１乃至５０９の系列と、好適化可能なシードベクトル挿入要素５２１乃至５２９の系列と、第１の組のコンバイナ５１１乃至５１９と、シードベクトルが乗じられた信号と遅延された信号を結合するために構成された第２の組のコンバイナ５３１乃至５３９と、を備える。
【００３４】
この発明の一側面により、遅延要素５０１乃至５０９の系列は、予め決められた一組の固定された遅延Ｄ＝［Ｄ（０），Ｄ（１），．．．，Ｄ（Ｎ−１）］を第１の入力信号に提供するために構成される。好適化可能シードベクトル挿入要素５２１乃至５２９の系列は、複数の異なるシードベクトルＷｉ＝［Ｗｉ（０），Ｗｉ（１），．．．，Ｗｉ（Ｎ−１）］，ｉ＝１，．．．，Ｌのうちの少なくとも１つを第２の入力信号に乗じるために構成され、ここで、Ｌは、ゴレイ符号対の数である。シードベクトル挿入要素１２１乃至１２９は、プログラマブルであり、各シードベクトルは、異なるゴレイ相補符号対を生成する。シードベクトルは、バイナリシンボル及び複素シンボルのあらゆる組み合わせを含むことができる。バイナリ符号の場合は、Ｗ（ｋ）＝±１である。複素符号の場合は、Ｗ（ｋ）＝±１及び±ｊである。遅延要素５０１乃至５０９によって提供される遅延プロフィール（すなわち、遅延ベクトル）は、符号生成器が複数のゴレイ相補符号対を生成するように構成されるときでさえも一定であることができる。
【００３５】
ゴレイ符号を用いてデータを拡散するための手段は、選択されたゴレイ符号を用いて各データシンボルを拡散して拡散された信号を生成するために構成された拡散モジュール４０２を含むことができる。拡散モジュール４０２は、データをランダムに拡散する方法で選択されたゴレイ符号を採用するように構成される。例えば、拡散モジュール４０２は、データを拡散するためにゴレイ符号が用いられる順序をランダム化するために構成されたランダマイザ（示されない）を備えることができる。
【００３６】
この発明の一側面により、拡散モジュール４０２は、選択されたゴレイ符号がデータを拡散するために用いられる前にそれらの選択されたゴレイ符号を巡回シフトするための巡回シフトモジュール（示されない）を備えることができる。ゴレイ符号の巡回シフトは、ゴレイ符号ベクトルａ＝［ａ０ａ１．．．ａＮ−１］の最後からベクトルの初めに１つ以上の要素を移動させることを備える。例えば、ゴレイ符号ベクトルａ（０）＝［ａ０ａ１．．．ａＮ−１］の１つの要素の巡回シフトは、ａ（１）＝［ａＮ−１ａ０ａ１．．．ａＮ−２］として表すことができる。この発明の代替側面は、異なる巡回シフトを採用することができる。
【００３７】
拡散信号を送信するための手段は、拡散されたデータ信号をアップコンバージョン、増幅及び無線通信チャネル内に結合するために構成された送信機４０３を備えることができる。送信機４０３は、典型的には、デジタルアナログ変換器と、周波数アップコンバータと、電力増幅器と、送信を無線通信チャネル内に結合するために構成されたアンテナと、を備える。
【００３８】
ここにおいて説明される様々な側面は、標準的なプログラミング及び／又はエンジニアリング技法を用いて製造方法、製造装置、又は製造品として実装することができる。ここにおいて用いられる場合における“製造品”という用語は、あらゆるコンピュータによって読み取り可能なデバイス、キャリア、又は媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することが意図される。例えば、コンピュータによって読み取り可能な媒体は、限定されることなしに、磁気記憶デバイスと、光学ディスクと、デジタルバーサタイルディスクと、スマートカードと、フラッシュメモリデバイスと、を含むことができる。
【００３９】
図６は、コンピュータによって読み取り可能なメモリ６００上に常駐し、この発明の一側面により構成されたソフトウェアコンポーネントを示す。この説明においては、“メモリ”という用語は、データストア、アルゴリズムストア、及びその他の情報ストアを意味する。ここにおいて説明されるメモリ構成要素は、揮発性メモリ又は非揮発性メモリのいずれかであることができること、又は揮発性メモリ及び非揮発性メモリの両方を含むことができることが理解されるであろう。一例として、及び制限することなしに、非揮発性メモリは、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、又はフラッシュメモリを含むことができる。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。一例として及び制限することなしに、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクトランバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）等の数多くの形態で入手可能である。さらに、ここにおけるシステム及び／又は方法の開示されるメモリ構成要素は、限定されることなしに、これらの及びその他の適切なタイプのメモリを備えることが意図される。
【００４０】
ゴレイ符号割り当てソースコードセグメント６０１は、拡散のために用いられるゴレイ符号を割り当てるために構成される。この発明の一側面により、ソースコードセグメント６０１は、メモリに格納された１つ以上のゴレイ符号を選択するために構成される。例えば、ソースコードセグメント６０１は、候補ゴレイ符号間の相互相関値を決定するために構成可能である。この発明の一側面により、ソースコードセグメント６０１は、異なる通信リンクにおいて用いるための低相互相関を有するゴレイ符号を選択することができる。
【００４１】
この発明の他の側面により、ゴレイ符号割り当てソースコードセグメント６０１は、予め決められた一組の固定された遅延Ｄ＝［Ｄ（０），Ｄ（１），．．．，Ｄ（Ｎ−１）］を第１の入力信号に提供するために構成可能である。ソースコードセグメント６０１は、複数の異なるシードベクトルＷｉ＝［Ｗｉ（０），Ｗｉ（１），．．．，Ｗｉ（Ｎ−１）］，ｉ＝１，．．．，Ｌのうちの少なくとも１つを第２の入力信号に乗じるためにも構成可能であり、ここで、Ｌは、ゴレイ符号対の数である。ソースコードセグメント６０１は、異なるシードベクトルを用いてプログラミングすることができ、各シードベクトルは、異なるゴレイ相補符号対を生成する。
【００４２】
拡散ソースコードセグメント６０２は、選択されたゴレイ符号を用いて各データシンボルを拡散して拡散された信号を生成するために構成される。例えば、ソースコードセグメント６０２は、ゴレイ符号を用いてデータを拡散する順序をランダム化することができる。この発明の一側面により、ソースコードセグメント６０２は、選択されたゴレイ符号がデータを拡散するために用いられる前にそれらの選択されたゴレイ符号を巡回シフトするために構成することができる。
【００４３】
この発明の側面は、第１の組のビーコン信号が一組の準無指向性パターンを用いて送信され、後続して第２の組のビーコン信号を予め決められた数の指向性ビームパターンで送信するビーム形成を提供することができる。該側面は、異なるビームパターンのための異なる拡散利得を提供することができる。例えば、指向性ビームパターンに関してよりも準無指向性パターンに関してのほうがより高い拡散利得を選択することができる。
【００４４】
図７は、この発明の一側面による通信方法に関する流れ図である。第１のビーコン信号が構築され７０１、一組のＲの準無指向性ビームパターンを通じて送信される。Ｒの準無指向性送信の組は、共通モード送信を採用し、典型的には、利用可能な送信モードの中で最高の拡散利得を有する。この発明の一側面により、第１のビーコン信号を送信すること７０３は、Ｒの準無指向性ビームパターンの組を通じて第１のビーコン信号を同時に送信することを備える。この発明の代替側面により、第１のビーコン信号を送信すること７０３は、Ｒの準無指向性ビームパターンの組を通じて第１のビーコン信号を順次送信することを備える。例えば、第１のビーコン信号は、Ｒの異なる方向に送信され、各方向は、Ｒの準無指向性ビームパターンのうちの１つに対応する。Ｒの準無指向性ビームパターンの各々は、異なる時間に送信される。従って、第１のビーコン信号は、Ｒの準無指向性ビームパターンの各々において及び異なる時間において１回送信される。
【００４５】
第１のビーコン信号は、プリアンブルと、ヘッダと、データ部と、を備える。この発明の一側面により、プリアンブルは、長さ１２８のゴレイ符号の３２回の繰り返しを備え、データは、１つ以上の長さ６４のゴレイ符号で拡散される。この発明のその他の側面においては、ゴレイ符号は、異なる長さ及び／又は異なる繰り返し数を有することができる。第１のビーコンのヘッダ又はデータ部は、第２のビーコン信号に関する情報を含むことができる。例えば、指向性ビーコン情報は、ゴレイセット番号ｓ（ここで、ｓは、０、１、．．．、Ｓ−１であることができる）と、プリアンブルにおいて用いられるゴレイ符号長と、プリアンブルにおいて用いられる繰り返し数と、ヘッダ及びデータ拡散のためのゴレイ符号長と、を含むことができる。
【００４６】
第２のビーコン信号が構築され７０２、一組の指向性ビームパターンで送信される７０４。指向性ビームパターンは、アンテナアレイから生成された指向性ビーム又はセクターアンテナによって生成されたセクター方向を含むことができる。第２のビーコン信号は、複数の指向性ビーコン信号を備えることができる。この発明の１つの側面により、指向性ビーコン信号は、指向性ビームパターンの組を通じて同時に送信される７０４。代替の側面により、指向性ビーコン信号は、指向性ビームパターンの組を通じて順次送信される７０４。例えば、指向性ビーコン信号は、Ｑの異なる方向に送信され、各方向は、Ｑの指向性ビームパターンのうちの１つに対応する。各指向性ビーコン信号は、Ｑの指向性ビームパターンのうちの１つにおいて１回送信され、各送信は、異なる時間に生じる。
【００４７】
第２のビーコン信号は、プリアンブル内において第１のビーコン信号よりも短いゴレイ符号及び第１のビーコン信号よりも少ない繰り返し数を用いることができる。例えば、指向性ビームを送信中のデバイスが６ｄＢ＝１０ｌｏｇ１０（４）のアンテナ利得を有する場合は、プリアンブル中に１６回だけ繰り返される長さ６４のゴレイ符号を用いることができ、データは、長さ１６のゴレイ符号を用いて拡散することができる。これは、共通モードの拡散利得の１／４に等しい全体的拡散利得に相当する。
【００４８】
第１のビーコン信号を構築すること７０１及び第２のビーコン信号を構築すること７０２は、一組の長さ（例えば、符号長Ｍ＝８、１６、３２、６４、１２８、２５６、及び／又は５１２）を有するゴレイ符号セットを生成することを備えることができる。符号セットを生成するために遅延ベクトル及びシードベクトルを選択することができる。上述される符号長に関しては、遅延ベクトル及びシードベクトルの長さは、Ｎ＝３、４、５、６、７、８、及び９を含むことになる。各符号長に関して、例えば米国特許出願番号１１／５９９，７２５において記述されるように、最高６つの符号セットの組を選択することができる。
【００４９】
各符号セットは、長さＮ＝ｌｏｇ２（Ｍ）の固定された遅延ベクトルＤ＝［Ｄ０，Ｄ１．．．ＤＮ−１］と全シードベクトルＷ＝［Ｗ０，Ｗ１．．．ＷＮ−１］とを備える。バイナリシードベクトル数（Ｗｋ＝±１，ｋ＝０、１、．．．、Ｎ−１）は２Ｎであり、複素シードベクトル数（Ｗｋ＝±１又は±ｊ、ｋ＝０、１、．．．、Ｎ−１）は４Ｎである。バイナリシードは、準無指向性ビーコンにおける共通モードシグナリングのために用いることができる。指向性ビーコンは、複素シードベクトルを実装するために選択することができる。
【００５０】
第１のビーコン信号を構築すること７０１は、準無指向性送信とともに用いるためにゴレイ符号セットを選択することを備え、第２のビーコン信号を構築すること７０２は、指向性送信とともに用いるためにゴレイ符号セットを選択することを備える。符号は、それらの拡散利得が準無指向性ビームと指向性ビームとの間のアンテナ利得差を補償するような形で選択される。符号セット選択は、同じ拡散利得判定基準を有するプリアンブル及びデータの送信のための符号セットを選択することも備える。
【００５１】
一側面において、ピコネット内のデバイスは、準無指向性ビーコンのために共通モードを用いることができる。共通モードは、３２回の繰り返しを有するプリアンブルのための長さ１２８の符号を含むことができる。この符号は、１つのバイナリシードベクトル（例えば、長さ７の１つの固定された遅延ベクトル及び長さ７の１つの固定されたシードベクトル）のみを用いて生成することができる。６ｄＢのアンテナ利得を有する指向性ビーコンに関しては、プリアンブル符号セットは、１つのバイナリ又は複素シードベクトルを用いて実装され、長さ６４（長さ６の１つの固定された遅延ベクトル及び長さ６の１つの固定されたシードベクトル）及び１６回の繰り返しを有し、これは、共通モードプリアンブルの拡散利得の１／４を提供する。代替として、指向性ビーコンは、長さ１２８のゴレイ符号を採用して８回の繰り返しを提供することができ、これも共通モードプリアンブルの拡散利得の１／４を提供する。
【００５２】
図８は、この発明の一側面により構成された装置のブロック図である。一組の準無指向性ビームパターンを介して第１のビーコン信号を送信するための手段は、ビームパターン生成器８０３と送信機８０４とを備える。一組の指向性ビームパターンを介して第２のビーコン信号を送信するための手段は、ビームパターン生成器８０３と送信機８０４とも備える。この場合は、ビームパターン生成器８０３は、送信機８０４の一部であるアンテナアレイのためのビーム形成重みを生成するために構成される。ビーム形成重みは、準無指向性ビームパターン重みと指向性ビームパターン重みの両方を備える。
【００５３】
ビーコン信号生成器８０２は、複数の準無指向性ビームパターンにおける送信のための第１のビーコン信号を生成するために、ゴレイ符号を生成するための手段、例えばゴレイ符号生成器８０１、によって生成されたゴレイ符号を採用する。ビーコン信号生成器８０２は、複数の指向性ビームパターンにおける送信のための第２のビーコン信号を生成するためにもゴレイ符号を用いる。ビーコン信号生成器８０２は、第１のビーコン信号の送信レートが第２のビーコン信号と関連づけられた送信レートよりも高くなるような形で第１のビーコン信号を生成する。例えば、第２のビーコン信号は、プリアンブル内において第１のビーコン信号よりも短いゴレイ符号及び第１のビーコン信号よりも少ない繰り返し数を用いることができる。
【００５４】
図９は、コンピュータによって読み取り可能なメモリ９００上に常駐し、この発明の一側面により構成されたソフトウェアコンポーネントを示す。第１のビーコンソースコードセグメント９０１は、一組の準無指向性ビームパターンを介しての送信のための第１のビーコン信号を構築するために構成される。第１のビーコン信号は、第１の送信レートを提供するために１つ以上のゴレイ符号から構築される。第２のビーコンソースコードセグメント９０２は、一組の指向性ビームパターンを介しての送信のための第２のビーコン信号を構築するために構成される。第２のビーコン信号は、第２の送信レートを提供するために１つ以上のゴレイ符号から構築される。第２のビーコン信号は、プリアンブル内において第１のビーコン信号よりも短いゴレイ符号及び第１のビーコン信号よりも少ない繰り返し数を用いることができる。従って、第１の送信レートは、第２の送信レートよりも高くなる。
【００５５】
図１０は、低相互相関を有する一組の拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するための方法を示した流れ図である。この発明の一側面においては、短い系列とゴレイ符号のクロネッカー（Ｋｒｏｎｅｃｋｅｒ）積を用いて１つの系統のゴレイ符号を拡張して改良された相互相関プロパティを有するより大きい組のゴレイ符号（すなわち、拡張ゴレイ符号）を入手することができる。例えば、拡張ゴレイ符号を生成する任意選択的ステップ１００１は、関数ｋｒｏｎ（［１  １  １  １］，ｇｏｌａｙ６４］及びｋｒｏｎ（［１  −１  １  −１］，ｇｏｌａｙ６４）を採用してゼロの周期相互相関を有する長さ２５６の拡張ゴレイ符号系列を生成することを備えることができる。
【００５６】
関連側面においては、次の４つの系列と長さ６４のゴレイ符号とのクロネッカー積は、ゼロの周期相互相関を有する長さ２５６の４つの系列を生成する。
【数２】
2011501530.tif 000004
【００５７】
準無指向性の場合におけるデータ拡散に関しては、長さ６４の符号セット（例えば、長さ６の１つの固定された遅延ベクトル及び長さ６の１つ以上のバイナリシードベクトル）を選択することができ、指向性の場合には、長さ１６の符号セット（長さ４の１つの固定された遅延ベクトル及び長さ４の複数のバイナリ又は複素シードベクトル）を用いることができる。代替として、準無指向性の場合に関しては、長さ１６の符号セット（長さ４の１つの固定された遅延ベクトル及び長さ４のすべてのバイナリ又は複素シードベクトル）を選択することができ、指向性の場合には、長さ８の符号セット（長さ３の１つの固定された遅延ベクトル及び長さ３のすべてのバイナリ又は複素シードベクトル）を用いることができる。
【００５８】
ゼロの相互相関を有する拡張ゴレイ符号は、異なるプリアンブルに関して選択することができ１００２、選択された符号からは１つ以上のプリアンブルを生成することができる１００３。
【００５９】
図１１は、プリアンブルを生成するために構成された装置のブロック図である。拡張ゴレイ符号を入手するための手段は、任意選択のゴレイ符号選択器（ｓｅｌｅｃｔｏｒ）１１０１と、任意選択の短系列選択器１１０２と、クロネッカー演算子１１０３と、拡張ゴレイ符号選択器１１０４と、を備えることができる。ゴレイ符号選択器１１０１は、１つ以上のゴレイ符号を生成するように又は１つ以上のゴレイ符号をメモリから選択するように構成することができる。短系列選択器１１０２は、１つ以上の短系列を生成するように又は１つ以上の短系列をメモリから選択するように構成することができる。短系列は、フーリエ変換行列の行又はアダマール行列の行を備えることができる。
【００６０】
クロネッカー演算子１１０３は、選択されたゴレイ符号と選択された短系列のクロネッカー積の演算を行ってゼロの周期相互相関を有する一組の拡張ゴレイ符号を生成するために設定可能である。拡張ゴレイ符号選択器１１０４は、拡張ゴレイ符号の組から拡張ゴレイ符号を選択して選択された拡張ゴレイ符号を提供するように構成される。
【００６１】
プリアンブルを生成するための手段は、選択された拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するために構成可能なプリアンブル生成器１１０５を備えることができる。
【００６２】
図１２は、コンピュータによって読み取り可能なメモリ１２００上に常駐し、この発明の一側面により構成されたソフトウェアコンポーネントを示す。クロネッカー演算子ソースコードセグメント１２０１は、入力された一組のゴレイ符号と入力された一組の短系列とのクロネッカー積の演算を行ってゼロの周期相互相関を有する一組の拡張ゴレイ符号を生成するために構成される。拡張ゴレイソースコードセグメント１２０２は、拡張ゴレイ符号の組から拡張ゴレイ符号を選択して選択された拡張ゴレイ符号を提供するために構成される。プリアンブル生成ソースコードセグメント１２０３は、選択された拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するために構成可能である。
【００６３】
この発明の一側面においては、ゴレイ符号の入力された組は、コンピュータによって読み取り可能なメモリ１２００上に常駐するゴレイ符号生成ソースコードセグメント（示されていない）によって生成することができ、短系列の入力された組は、コンピュータによって読み取り可能なメモリ１２００上に常駐する短系列生成ソースコードセグメント（示されていない）によって生成することができる。短系列生成ソースコードセグメント（示されていない）は、フーリエ変換行列又はアダマール行列を生成するように構成することができる。
【００６４】
この発明のさらに他の側面においては、図１３に示される送信のために通信信号を生成するための方法は、入力されたゴレイ符号及びデータ部からデータブロック１３０１を生成することと、データブロック１３０２を送信すること、とを備え、データブロックのいずれのデータ部もすべて、２つのゴレイ符号間に存在し、いずれのゴレイ符号もすべて、２つのデータ部間に存在する。データペイロードは、動的に生成されるか又はＭＡＣ層から入手される。ペイロードは、スクランブリングされ、符号化され、次にデータブロックにパーティショニングされる。データブロックは、データ部にパーティショニングされ、ゴレイ符号がデータ部間に挿入される。ここにおいて用いられる場合におけるサブブロックは、ゴレイ符号によって後続されるデータ部又はゴレイ符号によって先行されるデータ部を備えることができる。
【００６５】
図１５は、サイクリックプレフィックス１５０１とサブスロット１５０２とを備えるサブブロックを示す。サブスロットは、ゴレイ符号変調されたデータ系列を備えることができる。例えば、ゴレイ符号変調されたデータ系列は、｛ａ６４ｄ０，ａ６４ｄ１，ａ６４ｄ２，ａ６４ｄ３｝を備えることができ、ここで、ｄ０、ｄ１、ｄ２及びｄ３は、バイナリ、すなわち、±１、複素又はマルチレベルであることができる。従って、サブブロックは、データ部（すなわち、データサブスロット）を備え、サイクリックプレフィックス及びサイクリックポストフィックスのうちの少なくとも１つをさらに備えることができる。２５６のＦＦＴ長及び１６シンボルのチャネル遅延を仮定すると、２５６長のサブスロット１５０２の最後の１６のシンボルは、典型的には、コピーされてサイクリックプレフィックス１５０１としてサブスロット１５０２の前部に添付される。このコピーは、畳み込みを巡回的にするために必要であるが、その他では用いられない。
【００６６】
図１６は、サブスロット長をチャネル遅延だけ小さくすることができるこの発明の代替側面を示す。ここにおいて用いられる場合におけるチャネル遅延という用語は、限定されることなしに、平均遅延と、最大遅延と、二乗平均平方根（ｒｍｓ）遅延拡散と、平均ｒｍｓ遅延拡散と、平均遅延拡散とを含むチャネル遅延の評価を含むことが意味される。例えば、サブスロット１６１２．１の長さは、２５６−１６＝２４０シンボルであることができる。長さ１６のゴレイ系列は、プレフィックス１６１１．１として用いられ、サブスロットの系列の最後のサブスロット１６１２．Ｎにポストフィックス１６１３が添付される。従って、サブブロックは、ゴレイ系列によって先行されるデータ部（すなわち、サブスロット）、ゴレイ系列によって後続されるサブブロック、又はその組み合わせを備えることができる。この側面においては、ゴレイ系列は、すべてのサブスロット１６１２．１乃至１６１２．Ｎ．に関して同じである。その他の側面においては、サイクリックプレフィックスにおいて採用されるゴレイ系列は、系列ａと系列ｂとの間で交互することができる。この場合は、畳み込みは依然として巡回であり、従って、周波数領域における等化が依然として提供される。しかしながら、現時点では、サイクリックプレフィックス１６１１．１及びポストフィックス１６１３は、この発明のゴレイ受信機の側面を用いてチャネル及びタイミング及び周波数オフセットを追跡するために用いることができる。この側面は、この発明の適用範囲から逸脱することなしに代替のＦＦＴ長、チャネル遅延拡散、及び／又はゴレイ符号長に合わせて好適化できることが予想される。
【００６７】
図１７は、最初のＮ／２のサブスロット１７２２．１乃至１７２２．Ｎ／２の各々が第１の相補ゴレイ符号ａをそれぞれプレフィックス１７２１．１乃至１７２１．Ｎ／２として採用するこの発明の側面を示す。次のＮ／２のサブスロット１７２２．（Ｎ／２＋１）乃至１７２２．Ｎの各々は、第２の相補ゴレイ符号ｂをそれぞれプレフィックス１７２１．（Ｎ／２−１）乃至１７２１．Ｎとして採用する。さらに、サブスロット１７２２．Ｎ／２は、ポストフィックス１７２３を採用し、サブスロット１７２２．Ｎは、ポストフィックス１７２４を採用する。
【００６８】
図１８は、フレーム内の周期的構造に起因するスペクトル線の存在を低減するように構成されたこの発明の側面によるサブブロック構造を示す。プレフィックスは定期的な間隔で生じるため、各間隔において同じプレフィックスが用いられる場合は、送信は、周波数領域内に少なくとも１つの強いスペクトル線を有する。この発明の側面は、フレーム内の周期的構造の結果生じるスペクトル線を減少させるか又は除去するために複数のサブスロットの各々に関して異なるプレフィックスを採用することができる。例えば、サイクリックプレフィックス生成器は、各サブスロットのためのサイクリックプレフィックス１８３１．１乃至１８３１．３において用いられるゴレイ符号を予め決められたチップ数Ｃだけ巡回シフトするように構成することができる。図１８は、ゴレイ符号が各々の後続するサブスロットに関してＣ＝１チップだけ巡回シフトされる事例を示す。プレフィックスの最後の１５チップだけが後続するポストフィックスの最初の１５チップと巡回するため、ゴレイ符号長を含むデータサブスロット長は、２５６＋１である。
【００６９】
各サブスロットは、単一搬送波又はＯＦＤＭ信号を備えることができる。しかしながら、サブスロット長は、各モードごとに異なることができる。さらに、サブスロット長は、例えばチャネル状態、又は様々な代替パラメータに関して変化することができる。
【００７０】
この発明の一側面において、サブスロット長は、受信機の並行処理係数の倍数（例えば、４）に設定される。この場合は、ゴレイ符号の長さは依然として１６である一方でサブスロット長は２４４であることができる。巡回シフトは、Ｃ＝４であるように選択され、従って、サイクリックプレフィックス長は１６−Ｃ＝１２であり、各サブスロット及びゴレイ符号の１２の繰り返されたチップにわたってＦＦＴ長２５６が実行（ｐｅｒｆｏｒｍ）される。
【００７１】
図１９は、この発明の様々な側面において採用可能なサブブロック構造を示す。統一された単一搬送波及びＯＦＤＭサブブロック構造が提供され、各サブスロットは、単一搬送波信号又はＯＦＤＭデータ部を含み、サブスロット長は、ＦＦＴ長に対応する。各サブスロットは、時間領域及び／又は周波数領域パイロットシンボルを有することができ、例えばタイミング及び周波数の追跡のために用いることができる。時間領域パイロットシンボルは、典型的には単一搬送波の場合に用いられ、既知の周波数領域パイロットがＯＦＤＭ送信とともに採用される。パイロットは、スペクトル線を最小化するために時間又は周波数の点でスクランブリングすることができる。
【００７２】
長さＬ（例えば、Ｌ＝１６）の既知のゴレイ符号｛ａ０，ａ１，．．，ａＬ−１｝が各サブスロットの前に挿入され、タイミング、周波数、及びチャネルの追跡のために用いることができる。さらに、ゴレイ符号は、スペクトル線を軽減するために前述されるように巡回シフトすることができる。この発明の一部の側面は、図１９に示される構造を有するデータを送信するように構成される。しかしながら、サブスロットに対応する受信された信号ｘ０：Ｎ−１は、データとチャネルインパルス応答との間では巡回畳み込みではない。
【００７３】
サブスロット１後のゴレイ符号に対応する受信された信号は、ｙ０：Ｌ−１で表される。次のベクトルｚ０：Ｎ−１を形成し、ここで、
ｋ＝０、．．．、Ｌ−１の場合はｚｋ＝ｘｋ＋ｙｋであり、ｋ＝Ｌ、．．．、Ｎ−１の場合はｚｋ＝ｘｋである。
【００７４】
構築された信号ｚ０：Ｎ−１は、２つの成分ｚ（１）及びｚ（２）を有し、ここで、
【数３】
2011501530.tif 000005
【００７５】
は、チャネルとサブスロット内の送信されたデータとの間の長さＮの巡回畳み込みであり、サブスロットデータは、ｕ０、ｕ１、．．．、ｕＮ−１で表され、
【数４】
2011501530.tif 000006
【００７６】
は、チャネルと既知のゴレイ符号との間の長さＬの巡回畳み込みである。
【００７７】
この後の部分は、ｚ０：Ｎ−１の最初のＬのサンプルのみに対して影響を与える。
【００７８】
畳み込みを巡回的にするために、ゴレイ符号は既知であり及びチャネルは受信機において推定されるためｚｎ（２）ｎ＝０、１、．．．、Ｌ−１を計算し、その後にｚからの最初のＬのサンプルから減じることができる。その結果得られたベクトルは、ｚｎ（１）ｎ＝０、１、．．．、Ｎ−１であり、これは巡回畳み込みである。当業者は、巡回畳み込み
【数５】
2011501530.tif 000007
【００７９】
を計算するための既知の高速アルゴリズムが数多く存在することに注目するであろう。巡回畳み込みは、ＯＦＤＭ等化及び単一搬送波等化を可能にし、周波数領域等化を含む。
【００８０】
図２０は、偶数番号が付さされたサブスロットの前には相補ゴレイ符号ａが挿入され、奇数番号が付されたサブスロットの前には相補ゴレイ符号ｂが挿入され、サブスロットの一部又は全部内に既知のパイロットチップ又はトーンが挿入されるこの発明の他の側面を示す。このような相補ゴレイ符号の使用は、幾つかの利益を提供する。例えば、２つの系列ａ及びｂの自己相関の和は時間領域におけるディラック（Ｄｉｒａｃ）関数であり、従ってサイドローブを有さないため、改良されたチャネル追跡を達成することができる。時間領域ディラック関数は、周波数領域においては平坦であり、従ってスペクトル線を生成しない。
【００８１】
項ｘ０：Ｎ−１は、サブスロットに対応する受信されたベクトルとして表され、ｙ０：Ｌ−１は、そのサブスロットに後続するゴレイ符号に対応するベクトルである。ベクトルｚ０：Ｎ−１は、次の３つの成分を有する。
【数６】
2011501530.tif 000008
【００８２】
これは、チャネルとサブスロット内の送信されたデータとの間の長さＮの巡回畳み込みであり、
【数７】
2011501530.tif 000009
【００８３】
これは、チャネルと２つのゴレイ符号の平均との間の長さＬの巡回畳み込みであり、
【数８】
2011501530.tif 000010
【００８４】
これは、チャネルと２つのゴレイ符号の差との間の長さＬの準（ｐｓｅｕｄｏ）巡回畳み込みである。行列は、準巡回である。
【００８５】
畳み込みを巡回的にするために、第２の項ｚｎ（２）＝０、１、．．．、Ｌ−１及び第３の項ｚｎ（３）＝０、１、．．．、Ｌ−１を計算し、その後にｚの最初のＬの項から減じることができる。第２及び第３の項は、既知の量に係り、このため、簡単に計算することができる。当業者は、巡回畳み込み及び準巡回畳み込みを計算する高速アルゴリズムを利用可能であることを理解するであろう。
【００８６】
結果的に得られる値は、
【数９】
2011501530.tif 000011
【００８７】
であり、これは、未知のデータと推定されたチャネルとの間の巡回畳み込みである。これで従来のＯＦＤＭ等化、及び様々な単一搬送波等化方式のいずれかが可能であり、周波数領域等化を含む。
【００８８】
一側面においては、装置は、サイクリックプレフィックス及びサイクリックポストフィックスを有するサブスロット送信系列を生成するために構成される。装置が長さＮのフーリエ変換を採用する場合においては、Ｍのシンボルを備えるゴレイ系列を生成するためにゴレイ系列生成器が構成され、ここでＭ＜Ｎである。サブスロット系列生成器は、Ｎ−Ｍのシンボルのサブスロット長を有するゴレイ符号変調データ系列を生成し、サイクリックプレフィックス生成器は、サイクリックプレフィックス（及びサイクリックポストフィックス）を生成するためにゴレイ系列を採用し、サイクリックプレフィックス及びサイクリックポストフィックスの各々は、Ｍのシンボルを備える。サイクリックプレフィックス生成器及びゴレイ系列生成器のうちの少なくとも１つは、サイクリックプレフィックスにおいて用いられるゴレイを変更するように構成される。例えば、ゴレイ符号は各サイクリックプレフィックスに関して巡回シフトすることができる。代替として、ゴレイ符号が各々の後続するサイクリックプレフィックスごとに変化するように異なるゴレイ符号を用いることができる。
【００８９】
図１４は、この発明の一側面による信号を生成するために構成された装置のブロック図である。ゴレイ符号とデータ部とを備える第１のデータブロックを生成するための手段は、ゴレイ符号及びデータを受信するために構成されたデータブロック生成器１４０１を含むことができる。データブロック生成器１４０１は、データブロックを生成するために構成され、いずれのデータ部もすべて、２つのゴレイ符号間に存在し、いずれのゴレイ符号もすべて、２つのデータ部間に存在する。データブロックを送信するための手段は、データブロックをアップコンバージョン、増幅及び無線通信チャネル内に結合するように構成された送信機１４０２を備えることができる。
【００９０】
この発明の一側面において、データ部において採用されたゴレイ符号は同一である。他の側面においては、ゴレイ符号は、シードゴレイ符号の巡回シフトを備える。他の側面においては、ゴレイ符号は、相補ゴレイ符号を備える。サブブロックは、ゴレイ符号のうちの１つとデータ部のうちの１つとを備えること、又は、ゴレイ符号のうちの第２のゴレイ符号の一部分によって後続されるデータ部のうちの１つによって後続されるゴレイ符号のうちの第１のゴレイ符号の一部分を備えることができる。各サブブロックは、２のべき乗であるか又は２のべき乗に１を加えたチップ数を備えることができる。幾つかの側面においては、データ部は、２のべき乗である長さを有することができる。
【００９１】
この発明の一側面において、ゴレイ符号のうちの第１のゴレイ符号は、ゴレイ符号のうちの第２のゴレイ符号によって後続されるデータ部のうちの１つを備えるサブブロックのサイクリックプレフィックスとして機能する。サブブロックは、ゴレイ符号のサイクリックプレフィックス部及びサイクリックポストフィックス部を用いて復調することができる。他の側面においては、ゴレイ符号のうちの第１のゴレイ符号は、データ部のうちの１つによって後続されるゴレイ符号のうちの第２のゴレイ符号を備えるサブブロックのサイクリックポストフィックスとして機能する。ゴレイ符号長は、様々なパラメータに関して設定可能である。例えば、ゴレイ符号長は、マルチパス遅延の関数であることができる。
【００９２】
図１４に示される装置は、第１の組のゴレイ符号を採用する第１のデータブロック、及び第１のデータブロックを生成するために用いられるゴレイ符号と異なるゴレイ符号を用いる第２のデータブロックを生成するように構成することができる。
【００９３】
この発明は、好まれる側面に限定することは意図されない。さらに、ここにおいて説明される方法及び装置の側面は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はその様々な組み合わせへの実装を含む様々な方法で実装可能であることを当業者は認識すべきである。該ハードウェアの例は、ＡＳＩＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、汎用プロセッサ、ＤＳＰ、及び／又はその他の回路を含むことができる。この発明のソフトウェア及び／又はファームウェア実装は、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｍａｔｌａｂ（登録商標）、Ｖｅｒｉｌｏｇ、ＶＨＤＬ、及び／又は特定プロセッサ用機械語及びアセンブリ語を含むプログラミング言語の組み合わせを介して実装可能である。
【００９４】
ここにおいて開示される側面と関係させて説明される様々な例示的論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、及びアルゴリズム上のステップは、電子ハードウェアとして（例えば、ソースコーディング又はその他の何らかの技法を用いて設計することができるデジタル実装、アナログ実装、又はこれらの２つの組合せ）、命令を組み入れた様々な形態のプログラム又は設計符号（ここにおいては、便宜上、“ソフトウェア”又は“ソフトウェアモジュール”と呼ぶことができる）として、又はその両方の組合せとして実装できることを当業者はさらに理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に例示するため、上記においては、様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、及びステップは、各々の機能の観点で一般的に説明されている。該機能がハードウェアとして又はソフトウェアとして実装されるかは、全体的システムに対する特定の用途上の及び設計上の制約事項に依存する。当業者は、説明されている機能を各々の特定の用途に合わせて様々な形で実装することができるが、これらの実装決定は、本開示の適用範囲からの逸脱を生じさせるものであるとは解釈すべきではない。  
ここにおいて開示される側面に関係して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、集積回路（“ＩＣ”）、アクセス端末、又はアクセスポイント内に実装すること又は集積回路（“ＩＣ”）、アクセス端末、又はアクセスポイントによって実装することができる。ＩＣは、ここにおいて説明される機能を果たすように設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、その他のプログラミング可能な論理デバイス、ディスクリートゲートロジック、ディスクリートトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、電気的構成要素、光学的構成要素、機械的構成要素、又はそのあらゆる組合せ、を備えることができ、ＩＣ内、ＩＣ外、又はその両方に常駐する符号又は命令を実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであることができるが、代替として、従来のどのようなプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。さらに、プロセッサは、計算デバイスの組合せ、例えば、ＤＳＰと、１つのマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサとの組合せ、ＤＳＰコアと関連する１つ以上のマイクロプロセッサとの組合せ、又はその他のあらゆる該コンフィギュレーションとの組合せ、として実装することもできる。
【００９５】
ここにおいて説明される方法及びシステムの側面は、この発明の特定の側面を単に例示するにすぎない。当業者は、ここにおいては明示で説明されておらず及び示されてないがこの発明の原理を具現化し及びその適用範囲内に含まれる様々な手はずを案出できることが理解されるべきである。さらに、ここにおいて引用されるすべての例及び条件語は、読者がこの発明の原理について理解するのを援助するための教育上の目的であるにすぎないことが意図される。この開示及びその関連する参照は、それらの特に引用された例及び条件に限定しないものであると解釈されるべきである。さらに、ここにおいて原理、側面及びこの発明の側面、及びその具体例を引用するすべての文は、その構造上及び機能上の両方の同等物を包含することが意図される。さらに、該同等物は、現在知られている同等物及び将来開発される同等物の両方、すなわち、構造にかかわらず同じ機能を果たす開発されたあらゆる要素、を含むことが意図される。
【００９６】
ここにおけるブロック図は、この発明の原理を具現化した例示的回路、アルゴリズム、及び機能上のステップの概念図を表すことが当業者によって理解されるべきである。同様に、あらゆるフローチャート、流れ図、信号図、システム図、符号、等は、コンピュータによって読み取り可能な媒体内において実質的に表すことができ及びコンピュータ又はプロセッサが明示されているかどうかにかかわらず該コンピュータ又はプロセッサによってそのように実行することができる様々なプロセスを表すことが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年6月14日(2010.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴレイ符号及び一組の短系列から生成された一組の拡張ゴレイ符号から選択された拡張ゴレイ符号を入手することであって、前記拡張ゴレイ符号は、当該拡張ゴレイ符号がゼロの周期相互相関をもつように、前記ゴレイ符号と前記短系列のクロネッカー積の演算を行うことによって生成されることと、
前記拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成すること、とを備える、通信方法。
【請求項２】
前記短系列の各々は、フーリエ変換行列又はアダマール行列の行を備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フーリエ変換行列又はアダマール行列は、４つの行及び４つの列を有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ゴレイ符号及び一組の短系列から生成された一組の拡張ゴレイ符号から選択された拡張ゴレイ符号を入手するための手段であって、前記拡張ゴレイ符号は、当該拡張ゴレイ符号がゼロの周期相互相関をもつように、前記ゴレイ符号と前記短系列のクロネッカー積の演算を行うことによって生成される手段と、
前記拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するための手段と、を備える、通信のための装置。
【請求項５】
前記短系列の各々は、フーリエ変換行列又はアダマール行列の行を備える請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記フーリエ変換行列又は前記アダマール行列は、４つの行及び４つの列を有する請求項４に記載の装置。
【請求項７】
符号化されており、
ゴレイ符号及び一組の短系列から生成された一組の拡張ゴレイ符号から選択された拡張ゴレイ符号を入手し、及び
前記拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するために実行可能な命令であって、前記拡張ゴレイ符号は、当該拡張ゴレイ符号がゼロの周期相互相関をもつように、前記ゴレイ符号と前記短系列のクロネッカー積の演算を行うことによって生成される命令、を備える、機械によって読み取り可能な媒体。
【請求項８】
ゴレイ符号及び一組の短系列から生成された一組の拡張ゴレイ符号から選択された拡張ゴレイ符号を入手するように構成された第１のモジュールであって、前記拡張ゴレイ符号は、当該拡張ゴレイ符号がゼロの周期相互相関をもつように、前記ゴレイ符号と前記短系列のクロネッカー積の演算を行うことによって生成される第１のモジュールと、
前記拡張ゴレイ符号を用いてプリアンブルを生成するように構成された第２のモジュールと、を備える、通信のための装置。
【国際調査報告】
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