(57)【要約】チャネル上の無線信号において署名列が用いられ、受信局によって検出される。署名列は、基本列の遅延‐ドップラ移動で形成される列の集合から選択する。部分列集合を用いると、例えば、検出メトリックをより効率よく計算することが容易になるなど、署名列の検出が単純化される。単純化された検出部は、慎重な列割当戦略を用いる代数的技術（離散フーリエ変換（ＤＦＴ））を用いる。効果的な変形例として、長さの等しい正弦曲線のセグメントで表すことができる基本列のある類については、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントには過去のアウトプットを再び用いることにより、複雑性をさらに低減させることも達成可能である。【選択図】図１０
2011505080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線受信部（３０）の動作方法であって、
遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、候補列となるべき１つを選択し、
前記無線受信部（３０）が受信した受信信号に対する遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを得て、
前記検出メトリックを用いて、前記候補列が前記受信信号において署名列として受信されたのか判定することを特徴とする方法。
【請求項２】
（１）前記候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）前記受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、前記遅延‐ドップラ像を得ることをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
列集合の部分集合から前記候補列を選択することをさらに特徴とし、
前記列集合は前記基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られ、前記部分集合は前記集合の列を等間隔に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記候補列となるべく次々と選択された複数の列の各々について、前記候補列それぞれが関する前記遅延‐ドップラ像の領域に関する前記検出メトリックを得て、
最良の検出メトリックを有する特定の前記候補列を前記署名列として選択することをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
列集合の部分集合から前記候補列を選択することさらに特徴とし、
前記列集合は前記基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られ、前記基本列は、周波数ホッピングセグメントを有する周波数ホッピングパターンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
（１）離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いて、任意のドップラオフセット（δν）および任意の遅延オフセット（δτ）についてＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を形成し、
（２）前記周波数ホッピングパターンに整合する前記任意の遅延オフセットに対する前記配列における要素の和をとることによって、前記任意の遅延オフセットに対する遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定し、
（３）前の遅延オフセットのＤＦＴウィンドウセグメントの前記配列から、次の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を得て、
（４）目下の前記遅延オフセット対する前記配列における要素の和をとることによって、前記周波数ホッピングパターンに整合する目下の前記任意の遅延オフセットに対する前記遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定し、
（５）任意のドップラオフセットに対する全遅延オフセットについて前記遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続する遅延オフセットについて動作（３）および動作（４）を反復し、
（６）全遅延‐ドップラオフセットについて前記遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続するドップラオフセットについて動作（１）から動作（５）までを反復し、
（７）候補遅延‐ドップラ添字ごとに、対応する前記候補遅延‐ドップラ添字に対する前記遅延‐ドップラ像の部分について検出メトリックを判定し、
（８）どの候補遅延‐ドップラ添字が最良の検出メトリックを有しているか判定し、前記署名列となるべき、前記最良の検出メトリックを有する前記候補遅延‐ドップラ添字に対応する候補列を判定することをさらに特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
動作（３）として、１サンプル分だけ前記ＤＦＴウィンドウセグメントをスライドさせることをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記候補列としては、Ｌの倍数であるドップラ添字を含み、長さがＮ＝ＬＱであり、正弦曲線のセグメントをＬ個含むものであり、各セグメントの長さがＱであるものを選択することをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記候補列としては、任意のドップラオフセットδνの部分集合となるものを選択することをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記基本列としては、理想コスタス列となるものを選択することをさらに特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記候補列が前記署名列であると判定される場合、前記候補列を前記署名列として用いて、前記受信信号を含む無線信号を送信した局を識別することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記候補列が前記署名列であると判定される場合、前記候補列を前記署名列として用いて、前記受信信号を含む無線信号を送信した局との同期を行うことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
チャネルによる無線送信と併せて署名列を検出する送信装置（７０）であって、
前記署名列を含む前記無線信号から受信信号を得る送受信部（７２）と、
遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、前記署名列としての評価を行う候補列となるべき１つを選択する仮定列選択部（９０）と、
前記受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する像形成部（８２）と、
前記遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを計算し、前記候補列が前記受信信号において署名列として受信されたか判定するメトリック解析部（８４０と
を有することを特徴とする送信装置（７０）。
【請求項１４】
前記像形成部（８２）は、（１）前記候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、前記受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記仮定列選択部（９０）は列集合の部分集合から前記候補列を選択し、前記列集合は前記基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られ、前記部分集合は前記集合の列を等間隔に有することを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記メトリック解析部（８４０は、前記候補列となるべく次々と選択される複数の列の各々について、対応する前記候補列が関する前記遅延‐ドップラ像の領域に関する前記検出メトリックを得て、さらに、最良の検出メトリックを有する特定の前記候補列を前記署名列として選択する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記像形成部（８２）は、
（１）離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を使用して用いて、任意のドップラオフセット（δν）および任意の遅延オフセット（δτ）についてＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を形成する動作と、
（２）前記周波数ホッピングパターンに整合する前記任意の遅延オフセットに対する前記配列における要素の和をとることによって、前記任意の遅延オフセットに対する遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定する動作と、
（３）前の遅延オフセットのＤＦＴウィンドウセグメントの前記配列から、次の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を得る動作と、
（４）目下の前記遅延オフセット対する前記配列における要素の和をとることによって、前記周波数ホッピングパターンに整合する目下の前記任意の遅延オフセットに対する前記遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定する動作と、
（５）任意のドップラオフセットに対する全遅延オフセットについて前記遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続する遅延オフセットについて動作（３）および動作（４）を反復する動作と、
（６）全遅延‐ドップラオフセットについて前記遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続するドップラオフセットについて動作（１）から動作（５）までを反復する動作と、
を行う処理を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項７】
（７）候補遅延‐ドップラ添字ごとに、対応する前記候補遅延‐ドップラ添字に対する前記遅延‐ドップラ像の部分について検出メトリックを判定し、
（８）どの候補遅延‐ドップラ添字が最良の検出メトリックを有しているか判定し、前記署名列となるべき、前記最良の検出メトリックを有する前記候補遅延‐ドップラ添字に対応する候補列を判定する
メトリック解析部（８４）をさらに有することを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記処理は、動作（３）として、１サンプル分だけ前記ＤＦＴウィンドウセグメントをスライドさせることをさらに行う、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記処理は、前記候補列として、Ｌの倍数であるドップラ添字を含み、長さがＮ＝ＬＱであり、正弦曲線のセグメントをＬ個含むものであり、各セグメントの長さがＱであるものを選択する動作をさらに行う、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記処理は、前記候補列として、任意のドップラオフセットδνの部分集合となるものを選択する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記処理は、さらに、前記基本列として、理想コスタス列となるものを選択する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２３】
署名列活用部をさらに有することを特徴とし、
前記署名列活用部は、前記受信信号を含む無線信号を送信した別の送受信装置を識別する識別装置を備える、
請求項１３に記載の装置。
【請求項２４】
署名列活用部（７６）をさらに有することを特徴とし、
前記署名列活用部（７６）は、前記送受信装置（７０）と前記署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置との同期を促進する同期装置を備える、請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電気通信に関し、特に無線インタフェースによって送信された情報の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセルラ無線システムにおいて、無線端末は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して１または２以上のコアネットワークと通信を行う。無線端末は、移動終端を有する携帯電話（「セルラ」電話）やノート型パーソナルコンピュータなどの移動局（「ユーザ装置（ＵＥ：ｕｓｅｒ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ｕｎｉｔ）」または「移動端末」と呼ぶこともある）とすることができるものであり、したがって、例えば、無線アクセスネットワークと音声通信および／またはデータ通信を行うポータブル移動体装置、ポケット移動体装置、ハンドヘルド移動体装置、コンピュータ内臓移動体装置、車両搭載移動体装置とすることができる。また、無線端末は、例えば無線ローカルループなどの一部となる固定セルラ装置／端末のような固定無線装置とすることも可能である。
【０００３】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）は、複数のセル領域に分割される地理的領域をカバーし、各セル領域は基地局によりサービスが行われる。セルとは、基地局サイトにおける無線基地局装置が無線カバー範囲を提供する地理的領域である。各セルは、一意の識別子によって識別される。この一意の識別子は該当セル内でブロードキャストされる。基地局は、エアインタフェース（例えば高周波）によって基地局の範囲内の無線端末と通信を行う。従来、無線アクセスネットワークにおいては、いくつかの基地局が（例えば地上通信線やマイクロ波によって）無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：ｒａｄｉｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に接続されている。無線ネットワーク制御装置は、基地局制御装置（ＢＳＣ：ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と呼ぶこともあるが、無線ネットワーク制御装置に接続された複数の基地局の様々な活動を監督し、調整するものである。従来、無線ネットワーク制御装置は１または２以上のコアネットワークに接続される。
【０００４】
このように、無線通信は、エアインタフェースまたは無線インタフェースによる送信局から受信局への情報の送信に関する。例えば、移動送信局（例えば移動局）は基地局などの受信部へアップリンクチャネルでメッセージを送信できる。逆に、基地局の形態の送信部は、１つの移動局の受信部へ、さらには複数の移動局の受信部へ、ダウンリンクチャネルでメッセージを送信できる。
【０００５】
例えば、局間送信には、ある特定のサンプル列が含まれる。このような列を用いて、ある特定の送信局の識別、および／または、ある局の送信部と別の局の受信部との間の同期を行う。ある局においてこのような目的で用いられるとき、かかる列は「署名列」として知られる。例えば、基地局は、ある送信に含める特定の署名列を有することが可能であり、移動局が信号を受信し得る他の基地局から当該基地局を判別することができる。同様に、移動局には、少なくとも一時的に（例えば、接続ごと、特定のセル内にいる間など）ある署名列を割り当てることも可能であり、基地局ノードへのアップリンクの無線送信に署名列が含まれていると、基地局ノードは、送信が基地局ノードのセル内の他の移動局ではなく上記移動局から発信されたものであると判定することができる。
【０００６】
時間‐周波数選択性チャネルの出力において、署名列ｓ［ｎ］に対応する受信信号は数式（１）によって与えられる。
【０００７】
【数１】
2011505080.tif 000003
(1)
数式（１）において、ｚ［ｎ］は加法性ホワイトガウスノイズ（ＡＷＧＮ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｗｈｉｔｅ  Ｇａｕｓｓｉａｎ  Ｎｏｉｓｅ）であり、ｈ［τ，ν］は（０≦τ＜τｍａｘ，０≦ν＜νｍａｘ）という支えの下でのチャネルの遅延‐ドップラ応答である。最大遅延‐ドップラ拡散（τｍａｘ，νｍａｘ）は、たいてい、列長Ｎのごく一部である。
【０００８】
従来、署名列の検出は、一般に受信信号と送信署名列の仮定との間の内積に関する尤度メトリックを計算することで得られる。ｒ［ｎ］を受信信号、ｓ［ｎ］を仮定署名列として用いると、従来の判定メトリックの例は数式（２）によって与えられる。
【０００９】
【数２】
2011505080.tif 000004
(2)
数式（２）において、Ｎは列長である。チャネルが時間分散的である場合、またはタイミングオフセットが未知である場合、数式（３）によって様々なラグτについて内積を評価する。
【００１０】
【数３】
2011505080.tif 000005
(3)
さらに、チャネルが周波数分散的である場合、または周波数オフセットが未知である場合、数式（４）に示すようなドップラ周波数νの複数の仮定について内積を評価する必要がある。
【００１１】
【数４】
2011505080.tif 000006
(4)
【００１２】
これらの内積、つまり相関の計算は、署名列の各仮定、例えば各候補や各推測について行う必要がある。２００６年３月２７〜３１日ギリシア共和国アテネにおけるエリクソン提案の「Ｅ‐ＵＴＲＡランダムアクセスプリアンブルデザイン」ＴＳＧ‐ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃４４ｂｉｓ．Ｒ１‐０６９９８（参照により本明細書に組み入れる）に示すランダムアクセスなどの応用における多くの通信装置を識別するために、署名列集合に共通構造がない場合には特に、計算の複雑性は非常に高くなる場合がある。
【００１３】
良好な署名列集合は、適当に選択した単一の基本列へ円遅延‐ドップラ移動を人工的に導入することによって、当該基本列から得ることが可能である。したがって、列を検出することは、チャネル誘導遅延‐ドップラ移動の存在下で当該列に割り当てられた人工的導入の遅延‐ドップラ移動を検出することとなり、数式（４）に与えられる単一の２次元遅延‐ドップラ相関子によって行うことができる。
【００１４】
入手可能なチャネル情報が最大遅延‐ドップラ拡散（τｍａｘ，νｍａｘ）のみであるとすると、単一の列を最適に検出するためには、数式（６）において生成される尤度関数を評価する。
【００１５】
【数５】
2011505080.tif 000007
(6)
2011505080.tif 000008
(7)
数式（６）において、数式（７）は、０≦τ＜Ｎ，０≦ν＜Ｎについて定義された遅延‐ドップラ像である。そして、数式（６）のメトリックを、署名列についてのあり得る仮定ごとに評価し、閾値と比較し、ユーザがシステムに存在するかどうか判定する。
【００１６】
同時に出願がなされた米国特許出願第１１／７６０６５４、題名「ＮＯＶＥＬ  ＳＩＧＮＡＴＵＲＥ  ＳＥＱＵＥＮＣＥＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＴＩＭＥ‐ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＣＨＡＮＮＥＬ（時間−周波数選択的チャネルのための新たな署名列および方法）」に提案の実施形態の一例では、特別に構成した列集合の一要素である一意の署名列が各ユーザに割り当てられる。この特別な列集合は、長さＮの同一基本列から得られるものである。しかしながら、この集合の署名列は、異なる局に割り当てられ、基本列を一意の遅延‐ドップラ移動（好ましくは一意の円遅延‐ドップラ移動）で移動させたものである点で異なる。したがって、署名列は数式（８）によって実証される。
【００１７】
【数６】
2011505080.tif 000009
(8)
数式（８）において、（τｄ，νｄ）は、得られた列の対の間の最小遅延‐ドップラ距離であり、（ｌ，ｍ）は、ユーザに、例えば局に、割り当てられた一意の識別添字である。このように人工的に導いた移動の最小遅延‐ドップラ距離が、チャネルが導入する最大移動（τｍａｘ，νｍａｘ）よりも大きい限り、チャネルを通過した後でも複数の列を判別することが可能である。
【００１８】
列識別はチャネルの遅延‐ドップラ拡散に組み入れられるため、遅延‐ドップラ移動が行われた列に対する検出メトリックを計算するには、まずは数式（７）によって与えられる遅延‐ドップラ像を評価し、次に数式（９）に示すような「ｌ，ｍ」の全仮定に対して適当な領域についてアウトプットを合計する。
【００１９】
【数７】
2011505080.tif 000010
(9)
【００２０】
任意の列集合について、全過程に対する数式（９）の検出メトリックの計算は、非常に複雑となることがある。特別に構成され、遅延‐ドップラ移動が行われた列集合では、記憶部に記憶すべき基本列が１つのみとなるため、計算は、構造上、より単純なものとなる。
【００２１】
面における全ての点について、数式（７）において与えられる遅延‐ドップラ像を強引に直接計算する場合、長さＮのＤＦＴをＮ個とる。加えて、ＤＦＴの前の遅延添字τごとにＮ回乗算を行う。したがって、Ｎが２のベキであるとすると、おおよそ、Ｎ（Ｎ＋Ｎｌｏｇ２Ｎ）の乗算には遅延‐ドップラ像全体の評価が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって、改善された署名列検出の複雑性削減方法、装置、システム、技術が必要であり、それが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
当該技術の観点は、チャネル上の無線信号に用いる署名列の活用および／または検出に関する。基本列の遅延‐ドップラ移動によって形成した列集合から選択された列の部分集合から、署名列を選択する。部分列集合を用いると、例えば検出部についてより単純な構造を用いることが容易になるなど、署名列の検出が単純化される。このように、当該技術の第１の観点は、特別に構成した遅延‐ドップラ移動が行われた列集合のＮ２個の列の部分集合の選択に関しており、検出メトリックをより効率よく研鑽することが容易になる。（第１の観点が容易にする）当該技術の第２の観点は、慎重な列割当戦略を用いる代数的技術（離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）など）の実施に関する。効果的な変形例として、長さの等しい正弦曲線のセグメントで表すことができる基本列のある類については、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントには過去のアウトプットを再び用いることにより、複雑性をさらに低減させることも達成可能である。
【００２４】
このように、当該技術の第１の観点は、列集合の部分集合から候補列を選択することを含む。列集合は、基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られるものである。一実施形態例および一モード例では、部分集合は集合の列を等間隔に含む。
【００２５】
当該技術の第２の観点は、無線受信部の動作方法を包含する。当該方法は、遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、候補列となるべき１つを選択することと、無線受信部が受信した受信信号に対する遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを得ることと、検出メトリックを用いて、候補列が受信信号において署名列として受信されたのか判定することとを含む。
【００２６】
一実施形態において、当該方法は、（１）候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、遅延‐ドップラ像を得ることをさらに含む。
【００２７】
一実施形態において、当該方法は、候補列となるべく次々と選択された複数の列の各々について、候補列それぞれが関する遅延‐ドップラ像の領域に関する検出メトリックを得ることと、最良の検出メトリックを有する特定の候補列を署名列として選択することとをさらに含む。
【００２８】
一実施形態において、候補列は、署名列であると判定されると、受信信号を含む無線信号を送信した局を識別するために署名列として用いられる。
【００２９】
一実施形態において、候補列は、署名列であると判定されると、受信信号に含まれる無線信号を送信した局との同期のために署名列として用いられる。
【００３０】
また、第２の観点は、チャネル上の無線信号と併せて署名列を検出する送受信装置を包含する。一実施形態例において、送受信装置は、送受信部と、仮定（または候補）列選択部と、像形成部と、メトリック解析部とを備える。送受信部は、署名列を含む無線信号から受信信号を得る構成を有する。仮定列選択部は、遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、署名列として評価する候補列となるべき１つを選択する構成を有する。像形成部は、受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する構成を有する。メトリック解析部は、遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを計算し、候補列が受信信号において署名列として受信されたか判定する構成を有する。
【００３１】
一実施形態において、像形成部は、（１）候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する構成を有する。
【００３２】
前記仮定列選択部は列集合の部分集合から候補列を選択する構成を有し、列集合は基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られる。一実施形態において、部分集合は集合の列を等間隔に含む。
【００３３】
メトリック解析部は、候補列となるべく次々と選択される複数の列の各々について、対応する候補列が関する遅延‐ドップラ像の領域に関する検出メトリックを得る構成を有し、最良の検出メトリックを有する特定の候補列を署名列として選択する構成をさらに有する。
【００３４】
送受信装置は署名列活用部７６をさらに備えてもよい。一実施形態例では、署名列活用部は、署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置を識別する識別装置を備える。別の実施形態または同一の実施形態において、署名列活用部は、代替的または追加的に、送受信装置と署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置との間の同期を促進する同期装置を備える。
【００３５】
効果的な変形例によれば、基本列としては、周波数ホッピングセグメントを有する周波数ホッピングパターンを含むものを選択する。つまり、基本列はホッピングパターンを有し、列集合は遅延‐ドップラ移動によって生成され、さらに集合から部分集合が選択される。基本列に周波数ホッピングパターンを用いると、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントに過去の結果を再び用いることによって、複雑性がさらに低減されるという利益がある。
【００３６】
周波数ホッピングパターンを活用する変形例は、一意の手法で２次元遅延‐ドップラ像配列を得る構成を有する装置および動作を含む。遅延‐ドップラ像上の各点（あるいはピクセル）は、その座標である遅延‐ドップラ添字を有する。各署名列は基本列に遅延‐ドップラ移動を行ったものであるため、各署名をこの一意の移動で表す（つまり添字をつける）のが便宜的である場合がある。遅延‐ドップラ像配列は複数の領域を含み、各領域は一意の候補列に対応し、したがって一意の遅延添字τと一意のドップラ添字νとを有する。各領域は、遅延‐ドップラ像の複数の部分領域あるいはＤＦＴウィンドウセグメントをさらに含む。各部分領域（例えばＤＦＴウィンドウセグメント）は、同領域の左下の部分領域を基準として遅延‐ドップラオフセット（δτ，δν）で記述する。このように、周波数ホッピングパターンを活用するこの変形例は、以下を行う構成を有する装置および動作をさらに含む。
【００３７】
（１）離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を使用して用いて、任意のドップラオフセット（δν）および任意の遅延オフセット（δτ）についてＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を形成
【００３８】
（２）周波数ホッピングパターンに整合する任意の遅延オフセットに対する配列における要素の和をとることによって、任意の遅延オフセットに対する遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定
【００３９】
（３）前の遅延オフセットのＤＦＴウィンドウセグメントの配列から、次の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を取得
【００４０】
（４）目下の遅延オフセット対する配列における要素の和をとることによって、周波数ホッピングパターンに整合する目下の任意の遅延オフセットに対する遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定
【００４１】
（５）任意のドップラオフセットに対する全遅延オフセットについて遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続する遅延オフセットについて動作（３）および動作（４）を反復
【００４２】
（６）全遅延‐ドップラオフセットについて遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続するドップラオフセットについて動作（１）から動作（５）までを反復
【００４３】
（７）候補遅延‐ドップラ添字ごとに、対応する候補遅延‐ドップラ添字に対する遅延‐ドップラ像の部分について検出メトリックを判定
【００４４】
（８）どの候補遅延‐ドップラ添字が最良の検出メトリックを有しているか判定し、署名列となるべき、最良の検出メトリックを有する候補遅延‐ドップラ添字に対応する候補列を判定
【００４５】
このように、一実施形態においては、１サンプル分だけＤＦＴウィンドウセグメントをスライドさせることによって、遅延‐ドップラ像（例えばＤＦＴウィンドウセグメント）を計算する。サンプルとは、離散信号が定義される最小単位である。
【００４６】
候補列としては、Ｌの倍数であるドップラ添字を含み、長さがＮ＝ＬＱであり、正弦曲線のセグメントをＬ個含むものであり、各セグメントの長さがＱであるものを選択する。例えば、候補列としては、任意のドップラオフセットδνの部分集合となるものを選択してもよい。ある実施形態においては、基本列として、理想コスタス列となるものを選択すると、評価する必要のあるδνの数がほんの少数となるため、効果的である場合もある。
【００４７】
本発明における上述およびその他の課題、特徴、効果については、より具体的な以下の発明を実施するための形態から明らかとなろう。発明を実施するための形態は添付図面に示すとおりのものであり、添付図面においては数図にわたり参照符号が同一部分を示している。図面は必ずしも寸法どおりのものではなく、本発明の原理を示す上で強調をしてある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は無線アクセスネットワークの概略図であり、１または２以上の無線端末が送信する署名列を判定する列検出部を備える基地局ノードを示している。
【図２】図２は無線アクセスネットワークの概略図であり、１または２以上の基地局ノードが送信する署名列を判定する列検出部を備える無線端末を示している。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る受信局の一例の概略図である。
【図４】図４は、Ｎ＝２５５におけるｍ列の曖昧度関数を示す三次元グラフである。
【図５】図５は、異なる遅延‐ドップラ移動の列が２つシステムに存在する一例を示す３次元グラフである。
【図６】図６は、図３の受信局を備える無線ネットワークの動作方法の一例に関する代表的で基本的な動作またはステップを示すフローチャートである。
【図７】図７は、等間隔の列集合を示す概略図である。
【図８】図８は、円移動の場合と円ではない場合とを比較して示した概略図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る受信局の一例の概略図である。
【図１０】図１０は、図９の受信局を備える無線ネットワークの動作方法の一例に関する代表的で基本的な動作またはステップを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、任意のδνの部分に制限される周波数ホッピング列に対する列割当の一例の概略図である。
【図１２】図１２は、別の実施形態例に係る受信局の一例の概略図である。
【図１３】図１３は、図１２の受信局を備える無線ネットワークの動作方法の一例に関する代表的で基本的な動作またはステップを示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、任意のδνにおける時間‐周波数ホッピングパターンについて遅延‐ドップラ相関部が行う移動の一例の概略図である。
【図１５】図１５は、遅延‐ドップラ像を説明するために便利なグリッドの概略図である。
【図１６】図１６は、ｕ＝６とした長さＮ＝２９のＺａｄｏｆｆ‐Ｃｈｕ列の曖昧度関数を示す三次元グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下の説明では、本発明について完全な理解を得るべくして、あるアーキテクチャ、インタフェース、技術などの具体的詳細を示すのだが、それは解説を目的としたものであり、限定を目的としたものではない。しかしながら、当業者であれば、かかる具体的詳細とは異なる他の実施形態でも本発明を実施することが可能であることは明らかであろう。つまり、本明細書において明確に説明したり図示したりしていなくとも、本発明の原理を具現化するものであり、本発明の本質、範囲内に含まれる様々な構成について、当業者であれば想到することが可能であるということである。ある例において、余計な詳細で本発明の説明が不明瞭とならないよう、周知の装置、回路、方法についての詳細な説明は省略する。本明細書において、本発明の原理、観点、実施形態、その具体例について述べた記載はすべて、その構造的均等物も機能的均等物も包含するものであると意図している。加えて、かかる均等物には、現時点で周知の均等物のみならず、将来開発される均等物、すなわち構造に拘らず同一の機能を行ういかなる開発要素も包含されることを意図している。
【００５０】
したがって、当業者であれば、例えば、ここのブロック図は当該技術の原理を具現化する例示的回路の概念図を表したものである場合があるということを理解するであろう。同様に、いかなるフローチャート、状態遷移図、擬似コードなども、コンピュータやプロセッサを明示してあるか否かに拘らず、実質的にはコンピュータ読取可能媒体において表され、コンピュータ読取可能媒体としてコンピュータやプロセッサが実行することが可能であると理解するであろう。
【００５１】
様々な観点において、当該技術は、チャネルを通じた無線送信に使用する署名列の活用および／または検出に関する。図１、図２に、署名列の使用例を表した２つの具体例を示すが、上記に限られない。
【００５２】
図１は、基地局ノード２８と無線端末３０１〜３０ｋとを備える無線アクセスネットワーク２４において署名列を用いた第１のシナリオ例を示す。基地局ノード２８や別のネットワークノードは列割当管理部３２を備える。また、任意に、列割当管理部３２は署名列生成部３３を備えるものとすることができる。基地局ノード２８は、１または２以上の送信部３４をさらに備える。各送信部３４は送信部３６と受信部３８とを備える。受信部３８は署名列検出部４０を備える。
【００５３】
各無線端末３０は、アンテナ４５へ接続される送受信部４４を備える。また、各送受信部４４は送信部４６と受信部４８とを備える。各無線端末３０は、署名列記憶部５０をさらに備える。
【００５４】
列割当管理部３２は、無線端末３０１〜３０ｋの各々に署名列（好ましくは一意列）を割り当てるものである。署名列はたいてい一時的に割り当てる。例えば、コール集合アップの際に無線端末３０の関わる接続期間だけ署名列を割り当てる。また場合によっては、基地局ノード２８がサービスを行うセルに無線端末３０が存在する間、署名列を割り当てる。署名列は、ある無線端末３０に対して割り当てられると、基地局ノード２８の送信部３６がエアインタフェース４２によってその無線端末３０へ送信する。例えば、図１では、無線端末３０１に対する一意署名列の割当および送信を矢印５２１で、無線端末３０２に対する一意署名列の割当および送信を矢印５２２で、また以下同様に表している。各無線端末３０は、割り当てられた署名列を受信すると、署名列記憶部５０に記憶する。
【００５５】
さらに図１では、無線端末３０２から基地局ノード２８へのメッセージつまり無線信号の生成および送信を矢印５４で表している。矢印５４で示した当該メッセージは、無線端末３０２の署名列を含むものである。そのため、メッセージに含めるために、無線端末３０２に割り当てられた署名列を署名列記憶部５０から取り出す。メッセージ（無線端末３０２に対する署名列を含む）は、無線端末３０２の送信部４６がエアインタフェース４２によって基地局ノード２８へ送信する。基地局ノード２８では、受信部３８を備える列検出部４０が受信信号を解析し、メッセージに含まれた署名列を検出する。そして、列検出部４０が検出した署名列は、例えば矢印５４のメッセージを発信した無線端末の判定など、いくつかある目的のうちのいずれかに用いる。基地局ノード２８は、従来、複数の無線端末からメッセージを受信するものであり、かかるメッセージは本質的には同時に受信することが可能である。したがって、署名列は、あるメッセージがどの無線端末から送信されたのか判別するのに必要な要因となり得る。受信信号において署名列が検出されると、署名列記憶部５０は、列割当管理部３２と協議の上で、メッセージを送信した無線端末３０の識別子を得ることができる。別の実施形態では、矢印５４で表したメッセージに含まれる署名列を代替的または追加的に用いて、基地局ノード２８と無線端末３０２との間の同期を行うことも可能である。
【００５６】
図２は、署名列を用いた第２のシナリオ例を示しており、簡素化のため本質的に同一の無線アクセスネットワーク２４を示してある。そのため、図１、図２の両方に共通した構成要素は同じ参照符号を有している。図２では、従来、無線アクセスネットワーク２４は複数の基地局ノードを備えるということを示しており、例えば基地局ノード２８１と基地局ノード２８２とを備えている。無線基地局ネットワーク２４は２以上の基地局ノードを備えることが可能であるが、かかるノードは図２では簡素化のため２つしか示していないということを理解されたい。図２では、基地局ノードに対する関連または割当が行われた（好ましくは一意の）署名列が記憶される署名列記憶部５６を、各基地局ノード２８がさらに備えることを示している。また、代表的なものである図２の無線端末３０は、列検出部５８と基地局列テーブル５９とをさらに備える。基地局列テーブル５９は、署名列と基地局ノードとの関連をそれぞれ記憶する。例えば、基地局ノード２８１に対する署名列は、基地局ノード２８１と関連させて記憶し、地局ノード２８２に対する署名列は、基地局ノード２８２と関連させて記憶する。例えば、基地局列テーブル５９は、ある署名列と割当てられた基地局ノードと関連させる記憶部に記憶されるテーブルとすることも可能である。
【００５７】
図２のシナリオでは、基地局ノード２８１などの基地局ノードは、矢印６０で表すように、メッセージつまり無線信号をエアインタフェース４２によって無線端末３０へ送信する。矢印６０のメッセージには、基地局ノード２８１に割当てられ、基地局ノード２８１の署名列記憶部５６に記憶された署名列が含まれる。無線端末３０の送受信部４４によって受信されると、受信された矢印６０のメッセージは、列検出部５８が解析し、含まれる署名列を取得する。矢印６０のメッセージに含まれる署名列を列検出部５８が検出すると、基地局列テーブル５９と協議の上で、どの基地局ノード２８からメッセージが発信されたのか判定する。
【００５８】
次に、署名列の内容と用法について議論する。用法としては、図１のシナリオにおける基地局ノード２８の列検出部４０や、図２のシナリオにおける無線端末３０の列検出部５８などの列検出部が受信信号に含まれる署名列を用いることが挙げられる。列検出部４０および列検出部５８が別々の局にあるということ以外、列検出部４０および列検出部５８の構造および動作は本質的には同一である。したがって、今後「受信局」といえば、文脈で示していない限り総称であり、ゆえに基地局ノード２８、無線端末３０のどちらにも使用可能なものであるということを理解されたい。同様に、今後「列検出部」といえば、文脈で示していない限り総称であり、ゆえに列検出部４０、列検出部５８のどちらにも使用可能なものであるということも理解されたい。
【００５９】
図３は、第１の実施形態例に係る受信局７０を示している。受信局７０は、ＲＦ受信フロントエンド７２（またの名を送受信部７２）と、列検出部７４と、列活用装置７６とを備える。ＲＦ受信フロントエンド７２は、アンテナ７８に接続され、例えば増幅やフィルタリングなどの従来のフロントエンド処理を行う。ＲＦ受信フロントエンド７２は、列検出部７４への第１の入力として、受信信号ｒ［ｎ］を出力する。
【００６０】
列検出部７４は、列管理部８０と、像形成部８２と、メトリック解析部８４とを備える。列管理部８０は、基本列記憶部８６あるいは基本列リポジトリ８６と、列集合生成部８８と、列候補選択部９０とを備える。基本列記憶部８６に記憶される基本列ｓ［ｎ］は、列検出部７４への第２の入力として適用される。
【００６１】
ある観点では、当該技術は、チャネルによる無線送信に用いる署名列の活用および／または検出に関する。署名列は、基本列の遅延‐ドップラ移動によって形成される列集合から選択する。基本列は基本列記憶部８６に記憶する。基本列は、例えばｍ列とすることができる。列集合生成部８８は基本列を用いて、後述の手法例により、当該基本列の遅延‐ドップラ移動によって列集合を生成する。列集合生成部８８が形成する列集合は、基本列の円遅延‐ドップラ移動によって形成することが好ましいが、上記に限定されない。
【００６２】
基本列は、長さＮの任意の基本列ｓ［ｎ］とすることができる。この基本列から、数式（８）にしたがって基本列に円遅延‐ドップラ移動を導入することによって、列集合生成部８８は列集合を得る。
【００６３】
【数８】
2011505080.tif 000011
(8)
数式（８）において、（τｄ，νｄ）は、得られる列の対の間の最小遅延‐ドップラ距離であり、（ｌ，ｍ）は、得られる列に関連する一意の識別添字である。列集合における周波数分解能は１／Ｎである。したがって、この列は、２００７年１月１２日出願の米国特許仮出願第６０／８８４７０３号、題名「Ａ  ＮＯＶＥＬ  ＳＩＧＮＡＴＵＲＥ  ＳＥＱＵＥＮＣＥ  ＤＥＳＩＧＮ  ＦＯＲ  ＴＩＭＥ‐ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＣＨＡＮＮＥＬ（新しい時間‐周波数選択性チャネル用署名列設計）」に記載の列とは異なるものである。上記米国特許仮出願に記載の列は、長さＭの複数のセグメントに分割されるものであり、周波数分解能が１／Ｍである。
【００６４】
選択した基本列が理想曖昧度関数を有している場合、最小遅延‐ドップラ距離（τｄ，νｄ）がチャネルの最大遅延‐ドップラ拡散（τmax，νmax）よりも大きい限り、集合の各列を、時間‐周波数選択性チャネルを通過した後でも一意に識別することができる。以下、そのような理想列の具体例を開示する。
【００６５】
ＢＰＳＫ（±１）変調したｍ列ｓ［ｎ］には、積ｓ［ｎ］ｓ＊［ｎ−τ］がゼロ以外の整数τに対する別のｍ列となるという特別な性質がある。さらに、ｍ列の離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）は、数式（１０）によって与えられる。
【００６６】
【数９】
2011505080.tif 000012
(10)
したがって、ｍ列の曖昧度関数は、Ｎ＝２５５として図４に示したように、理想であるゼロ遅延およびゼロドップラ付近の２軸を除き、数式（１０）に規定するような副極対主極比を有する。
【００６７】
【数１０】
2011505080.tif 000013
(11)
つまり、長さＮのｍ列から得られるＮ２個の異なる列の集合における列対の間の相互相関はいずれも最大で
2011505080.tif 000014
であり、したがって本質的にはＺａｄｏｆｆ‐Ｃｈｕ列集合の相互相関と同一であるが、周波数曖昧度はない。これは、最大相互相関が
2011505080.tif 000015
である好ましいｍ列の対から得られるＮ＋２個のＧｏｌｄ列に対するより良好な代替手段でもある。
【００６８】
数式（６）から、時間‐周波数選択性チャネルによって、遅延‐ドップラ領域における曖昧度主極が拡大されることがわかる。図５は、別々の遅延‐ドップラ移動の２つの列がシステムに存在する一例を示している。視覚的には、複数の列の遅延‐ドップラ像フットプリントが互いに重ならない限り、一意に判別および識別可能である。したがって、曖昧度の無い利用可能な列の数は、Ｎ２／（τmax×νmax）という制限を受ける。実際には、時に、システムにおける装置の最大数の数倍を十分カバーするだけの長さの列長を選択し、列の部分集合が隣接する複数のシステムで再使用可能とするのが望ましいこともある。
【００６９】
列集合生成部８８が行う列集合生成を説明したが、ここで図６に着目することにする。図６は、列検出部７４を有する受信局７０を備える無線ネットワークの動作方法の一例に関する代表的、基本的な動作またはステップを示している。図６の方法例は、受信した無線信号から受信信号ｒ［ｎ］を送受信装置が取得する動作６‐１を含む。図３は、受信信号ｒ［ｎ］がＲＦ受信フロントエンド７２から像形成部８２への第１の入力として適用されることを示したものである。
【００７０】
動作６‐２は、（上述の手法で基本列記憶部８６から列集合生成部８８が生成した）列集合から候補列を選択し、署名列として評価することに関する。列集合生成部８８が生成した列集合を含む列それぞれを候補列または「仮定」列として活用し、集合のうちいずれの列が受信信号ｒ［ｎ］のパターンに整合するかを評価または判定を行う。
【００７１】
動作６‐３は、基本列および受信信号を用いて、候補列に対する像領域について遅延‐ドップラ像を形成することを含む。遅延‐ドップラ像の形成は、基本列記憶部８６から基本列ｓ［ｎ］を第２の入力として受信する像形成部８２が行う。
【００７２】
動作６‐４は、メトリック解析部８４が候補列に対する像領域についてメトリックを計算することを含む。メトリックは、候補列として試行を行う集合の各列について計算する。各候補列に対する像の部分は、候補ごとに異なる。
【００７３】
動作６‐５は、メトリックを用いて、署名列が候補列であるか判定することを含む。本質的には、動作６‐５は、メトリック解析部８４が、候補列について計算したメトリックを、受信信号ｒ［ｎ］のパターンと候補列との間の整合を示す閾値または所定値と比較することを含む。整合した場合、候補列は受信信号に含まれた署名列であるということである。
【００７４】
選択動作６‐６で示したように、当該方法は、列活用装置７６が相当する受信局７０の装置または機能が署名列を使用することをさらに含むことも可能である。そのため、図６には副動作６‐６‐１と副動作６‐６‐２とを示してある。副動作６‐６‐１、副動作６‐６‐２については、いずれかのみ行うか、合わせて行うか選択することができる。副動作６‐６‐１は、署名列を用いて、無線信号を送信した別の送受信装置を識別することを含む。例えば、図１のシナリオでは、副動作６‐６‐１は、基地局ノード２８が署名列を用いて、どの無線端末３０が無線信号を送信したか識別することを含む。図２のシナリオでは、副動作６‐６‐１は、無線端末３０が署名列を用いて、どの基地局ノード２８が無線信号を送信したか識別することを含む。副動作６‐６‐２は、署名列を用いて、無線信号を送信する別の送受信装置と同期を行うことを含む。
【００７５】
メトリック解析部８４は、メトリックの展開に、一般化尤度関数を用いる。得られたチャネル情報が最大遅延‐ドップラ拡散（τmax，νmax）のみとすると、単一の列を検出するには、［１，ｍ］の全仮定について、数式（１２）の一般化尤度関数を評価するのが最適である。
【００７６】
【数１１】
2011505080.tif 000016
(12)
2011505080.tif 000017
(13)
【００７７】
数式（１２）において、数式（１３）は、０≦τ＜Ｎ，０≦ν＜Ｎにおいて定義される遅延‐ドップラ像である。したがって、像形成部８２は、数式（１３）にしたがって遅延‐ドップラ像を形成する構成を有する。本質的には、メトリック解析部８４は、本質的に候補列に対する像の部分における数の和をとったものである数を形成することにより、メトリックを計算する。メトリック解析部８４は、対数尤度が最大である仮定（例えば候補列）を、送信された列として用いる。図３に示したように、メトリック解析部８４は、署名列として選択した候補列を列活用装置７６へ出力する。加えて、付随的な興味として、メトリック解析部８４は、時間オフセット推定値および周波数オフセット推定値の形態で出力を提供することも可能である。
【００７８】
数式（１２）において与えられるメトリックは、システムにまさに１つ列が存在する場合にしか最適ではないとしても、適切な正規化および閾値化を用いれば、複数の列の検出にも使用可能である。
【００７９】
したがって、図３の実施形態例は、時間‐周波数選択性無線チャネルに適した新しい署名列の設計に関する。表現は違うが、ある実施形態例において、図３の実施形態例および図６の方法例は、長さＮの適当な基本列を選択すること（特にｍ列が好ましい選択である）と、数式（８）で記述される円遅延‐ドップラ移動を導入することによってＮ２個の列の集合を（例えば列集合生成部８８を用いて）形成することと、チャネルの最大遅延‐ドップラ拡散よりも大きくなるように最小遅延‐ドップラ距離（τｄ，νｄ）を選択することと、一意添字対（１，ｍ）を有する列を各装置に割当てることとについて、それらに関するか、またはそれらを含む。したがって、数式（１２）を参照するとわかるように、２次元遅延‐ドップラ相関子を用いて、送信装置を識別し、検出することができる。
【００８０】
図１の署名列生成部３３などによる局へ割当てる署名列の生成は、列集合生成部８８が生成する列集合の形成について上述した手法と本質的に同一の手法で行われるということを理解されたい。
【００８１】
図３の実施形態例および図６の方法例は、従来の実施形態よりも多くの効果がある。かかる効果として、本質的なものとしては、周波数の曖昧度がないこと（時間‐周波数選択性チャネルに対して完全である）、集合における列の数が多い（Ｎ２個）ため、多くの局での使用が容易になること、いかなるラグのいかなる列対の間の相互相関も理想であり均一であることが挙げられる。
【００８２】
以上、円遅延‐ドップラ移動の導入について説明した。図８は、円移動の場合と円移動ではない場合との対比を示している。
【００８３】
ここで説明するさらなる実施形態は、例えば、より単純な検出部の構造の使用を容易にすることによって、署名列の検出を単純化する部分列集合を（列集合生成部が生成した列集合から）得ることに関する。したがって、上記さらなる実施形態の第１の観点は、特別に構成した遅延‐ドップラ移動が行われた列集合の部分集合であるＮ２個の列を選択し、検出メトリックをより効率良く計算することを容易にするということに関する。（第１の観点が容易にする）上記さらなる実施形態の第２の観点は、非常に慎重な列割当戦略を用いる代数的技術（離散フーリエ変換（ＤＦＴ）など）の実施に関する。効果的な変形例として、長さの等しい正弦曲線のセグメントで表すことができる基本列のある類については、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントには過去のアウトプットを再び用いることにより、複雑性をさらに低減させることも達成可能である。
【００８４】
このように、次の実施形態例における当該技術の第１の観点は、列集合の部分集合から候補列を選択することに関する。ここで、列集合は（例えば本質的には上述の手法で）基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られるものである。一実施形態例および一モード例において、部分集合は集合の列を等間隔に含むのが好ましい。これについて、集合の列が等間隔であるということがどういうことか、図７に示してある。図７のｘ軸は遅延τに対応し、図７のｙ軸はドップラ（周波数）νに対応する。したがって、図７の各ドップラ周波数値νは列を表す。しかしながら、図７は、一実施形態例によれば、限られた等間隔の列（図７における濃い水平線に対応）のみが部分列集合として選択されるということを示している。
【００８５】
特別に構成した集合から選択した部分列集合が、ドップラ添字については小さな部分集合しか含まず、有効なドップラ添字の各々において利用可能な全ての遅延添字を含む場合には、周波数領域において検出メトリックを計算すると、より効率が良いことがある。ｒν［ｎ］＝ｒ［ｎ］ｅｘｐ｛−ｊ２πνｎ／Ｎ｝という表記を導入すると、数式（６）を数式（１４）に書き換えることができる。
【００８６】
【数１２】
2011505080.tif 000018
(14)
数式（１４）は、ｒν［τ］とｓ＊［τ］との間の（円）畳み込みを示している。数式（１４）の遅延τについてＤＦＴをとると、数式（１５）が与えられる。
【００８７】
【数１３】
2011505080.tif 000019
(15)
数式（１５）において、Ｒ［ｋ］およびＳ［ｋ］は、それぞれｒ［ｎ］およびｓ［ｎ］のＤＦＴである。したがって、任意のドップラ添字νについて、遅延‐ドップラ像を、離散周波数領域において計算し、数式（１６）で示されるような逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）を用いて遅延領域へ変換し直すことができる。
【００８８】
【数１４】
2011505080.tif 000020
(16)
【００８９】
図９は、チャネル上の無線信号と併せて署名列を検出し、遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを周波数領域で計算し、受信信号において署名列として候補列が受信されたか判定する構成を有する送受信装置７０（９）または受信局の実施形態例を示している。受信局／送受信装置７０（９）は、送受信部またはＲＦフロントエンド７２と、仮定（あるいは候補）列選択部９０（９）と、像形成部８２（９）と、メトリック解析部８４とを備える。図３の送受信装置７０の構成要素または装置と同一または同様の参照符号を付した受信局／送受信装置７０（９）の構成要素または装置は、特にここで明記してあったり、文脈から明らかであったりしない限り、同一または同様の機能を有すると理解されたい。
【００９０】
送受信装置７０（９）の送受信部またはＲＦフロントエンド７２は、署名列を含む無線信号から受信信号を得る構成を有する。送受信部またはＲＦフロントエンド７２は、アンテナ７８に接続され、例えば、増幅およびフィルタリングなどの従来のフロントエンド処理を行う。ＲＦ受信フロントエンド７２は、列検出部７４（９）への第１の入力として受信信号ｒ［ｎ］を出力する。
【００９１】
列検出部７４（９）は、列管理部８０（９）と、像形成部８２（９）と、メトリック解析部８４とを備える。列管理部８０（９）は、基本列記憶部あるいはリポジトリ８６と、列集合生成部８８と、候補列選択部９０と、部分集合生成部１００とを備える。基本列記憶部８６に記憶された基本列ｓ［ｎ］は、列検出部７４（９）への第２の入力として適用される。列集合生成部８８は、（例えば図３を参照して）上述した手法で、基本列記憶部８６に記憶された基本列から部分集合を得る。部分集合生成部１００は、上記部分列集合から、部分列集合を、特に像形成部８２が形成する遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックの周波数領域における計算を容易にする部分列集合を抽出して、受信信号において署名列として候補列が受信されたか判定する。
【００９２】
候補列選択部９０（９）は、またの名を仮定列選択部ともいい、（部分集合生成部１００が形成した）部分集合の列を１つ１つ選択して、署名列としての評価のための候補列とする構成を有する。つまり、図示する実施形態例では、部分集合の複数の列は、候補列選択部９０（９）が１つ１つ個別に次々と選択して、候補列とする。それにより、メトリック解析部８４は、そのようにして次々と選択した列ごとに、候補列それぞれに対する遅延‐ドップラ像の領域について、対応する検出メトリックを得ることができる。
【００９３】
像形成部８２（９）は、受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する構成を有する。図９に示した実施形態例では、像形成部８２（９）は、（１）候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する。このために、像形成部８２（９）は離散フーリエ変換装置１０２と複素共役形成部１０４とを備える。ここで、離散フーリエ変換装置１０２は、基本列記憶部８６から基本列ｓ［ｎ］を受信し、変換された列Ｓ［ｋ］を出力する。また、複素共役形成部１０４は、変換された入力の複素共役Ｓ＊［ｋ］を形成して、乗算部１０６への第１の入力として用いる。像形成部８２（９）は、離散フーリエ変換装置１１２と列移動部１１４とをさらに備える。離散フーリエ変換装置１１２は、ＲＦ受信フロントエンド７２から受信信号ｒ［ｎ］を受信し、変換された列Ｒ［ｋ］を出力する。列移動部１１４は、変換された列Ｒ［ｋ］の円移動を形成可能であり、移動した可能性もある変換された列Ｒ［ｋ］を乗算部１０６の第２の入力に用いる。乗算部１０６はこのようにしてＲ［ｋ］とＳ＊［ｋ］との積を形成し、積Ｒ［ｋ］Ｓ＊［ｋ］を逆離散フーリエ変換装置１１８の入力部へ出力する。逆離散フーリエ変換装置１１８は、遅延‐ドップラ像を計算するために、式（１６）を評価する構成を有する。
【００９４】
メトリック解析部８４は、周波数領域の少なくとも一部において、遅延‐ドップラ像に対する検出メトリックを計算する構成を有し、受信信号における署名列として候補列が受信されたか判定する。メトリック解析部８４は、数式（１２）にしたがって候補（部分）列ごとに検出メトリックを計算する構成を有する。以下説明するように、メトリック解析部８４は、候補（部分）列ごとにメトリックを計算すると、最良の検出メトリックを有する候補（部分）列を署名列として選択する構成を有する。
【００９５】
図９の送受信装置例７０（９）は署名列活用部７６をさらに備える。一実施形態例では、署名列活用部７６は、署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置を識別する識別装置を備える。例えば、図１のシナリオでは、基地局ノードの列活用装置７６は、署名列を用いて、どの無線端末３０が無線信号を送信したか識別する。別の実施形態または同一の実施形態において、署名列活用部７６は、代替的または追加的に、送受信装置と署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置との間の同期を促進する同期装置を備える。
【００９６】
図１０は、列検出部７４（９）を有する受信局７０（９）を備える無線ネットワークの動作方法例に関する代表的で基本的な動作またはステップを示している。動作１０‐１は署名列検出処理の開始を表している。署名列検出処理は、例えば、受信した無線信号から送受信装置７０（９）が受信信号ｒ［ｎ］を得ると開始するものとすることができる。図９は、ＲＦ受信フロントエンド７２から像形成部８２（９）へ、特に離散フーリエ変換装置１１２への第１の入力として受信信号ｒ［ｎ］を用いることを示している。
【００９７】
動作１０‐２は、（離散フーリエ変換装置１１２が）受信信号ｒ［ｎ］に離散フーリエ変換を行って、変換された列Ｒ［ｋ］を得ることを表している。動作１０‐３は、（離散フーリエ変換装置１２２が）基本列記憶部８６から得られた基本列ｓ［ｎ］に離散フーリエ変換を行うことを示している。
【００９８】
動作１０‐４は、候補列選択部９０（９）が署名列としての評価する候補列を選択することに関する。特に、動作１０‐４から始まるループ（以下「当該ループ」という）の第１の実行では、動作１０‐４は、部分集合生成部１００が生成した部分集合における第１の候補列を選択することに関する。動作１０−４から始まる当該ループの後続の実行では、部分集合から次の候補列を評価のために選択する。このように、１つ１つ、部分列集合を含む列を候補列あるいは「仮定」列として用いて、部分集合のどの列が受信信号ｒ［ｎ］のパターンに整合するか評価または判定する。部分列は、部分集合生成部１００が列集合から生成する（列集合生成部８８が上述の手法で基本列記憶部８６から生成する）。
【００９９】
動作１０‐５は、当該ループのある実行において着目の選択した候補列について、複素共役Ｓ＊［ｋ］とＲ［ｋ］に移動を行ったものとの積として、遅延‐ドップラ像の関連する領域を形成することを含む。図９からわかるように、複素共役Ｓ＊［ｋ］は複素共役形成部１０４の出力として得るものであり、Ｒ［ｋ］に移動を行ったものは列移動部１１４から得るものである。複素共役Ｓ＊［ｋ］とＲ［ｋ］に移動を行ったものとの乗算は、乗算部１０６が行い、逆離散フーリエ変換装置１１８へ出力される。逆離散フーリエ変換装置１１８は、数式（１６）にしたがって遅延‐ドップラ像を形成する。
【０１００】
動作１０‐６は、遅延‐ドップラ像の関連領域について、例えば当該ループの目下の実行中に評価されている候補部分列に関する遅延‐ドップラ像の領域について、メトリック解析部８４が検出メトリックを得ることを含む。メトリック解析部８４は、例えば数式（１２）を用いて検出メトリックを判定する。
【０１０１】
動作１０‐７は、部分集合の全列についてそれぞれ像領域が形成され検出メトリックが計算されたか判定するチェックに関する。部分集合において像形成およびメトリック評価を行う列がまだある場合、動作１０‐４に分岐して戻って当該ループの実行を行う。部分集合の全列についてメトリックを計算した後、動作１０‐８として、メトリック解析部８４は、最良の検出メトリックを有する候補を受信信号に対する署名列として選択する。
【０１０２】
動作１０‐９は、上述のように、識別子としてまたは同期のために署名列を用いるという送受信装置７０（９）の選択動作を示している。
【０１０３】
このように、着目領域に対する遅延‐ドップラ像の計算は以下に関する。
１．時間領域の受信サンプルｒ［ｎ］を周波数領域のＲ［ｋ］に変換する長さＮのＤＦＴ
２．ドップラ添字νごとの、
（ａ）ｋ＝０，１，…，Ｎ−１についての数式（１５）におけるＮ個の乗算
（ｂ）数式（１６）における長さＮのＩＤＦＴ
【０１０４】
遅延‐ドップラ像の評価に加えて、検出部（例えばメトリック解析部８４）は、仮定ごとに対応領域について像の大きさの和をとる必要がある。これは、遅延‐ドップラ像の計算に関して多数の乗算よりも大いに単純な演算である。乗算の数は、おおよそＮ＋Ｎｌｏｇ２Ｎにドップラ点の数を乗じたものである。
【０１０５】
したがって、以上では、遅延‐ドップラ移動が行われた署名列の検出の複雑性を低減する方法を複数開示した。以下に、オペレーション例のステップの動作例を要約する。
１．ドップラ添字のほんの小さな部分集合と有効なドップラ添字それぞれにおける入手可能な全遅延添字とを含む列集合を選択
２．列検出部７４（９）が、基本列ｓ［ｎ］のＤＦＴであるＳ［ｋ］を計算し、記憶
３．列検出部７４（９）が、受信サンプルｒ［ｎ］のＤＦＴであるＲ［ｋ］を計算し、記憶
４．像形成部８２（９）が、数式（１６）にしたがってＳ［ｋ］の複素共役とＲ［ｋ］に移動を行ったものとの間の積のＩＤＦＴとして遅延‐ドップラ像を計算
５．メトリック解析部８４が、数式（１２）にしたがって遅延‐ドップラ像の大きさから検出メトリックを計算
【０１０６】
その結果、遅延‐ドップラ像の全体にＮ（Ｎ＋Ｎｌｏｇ２Ｎ）個の乗算を行うのではなく、ドップラ添字ごとにＮ＋Ｎｌｏｇ２Ｎ個の乗算を行うこととなる。
【０１０７】
図９の「部分集合」の実施形態の一変形例では、基本列の特別な類を用いて、部分集合を選択する列集合を生成することにより、複雑性をさらに低減させるような効果も得られる。特に、基本列の特別な類とは、長さの等しい正弦曲線のセグメントにより表すことのできるものである。長さの等しい正弦曲線のセグメントにより表すことのできる基本列を用いることにより、重複する後続のセグメントに過去の結果を再び用いることが容易になる。
【０１０８】
理想Ｃｏｓｔａｓ（コスタス）列などの周波数ホッピングセグメントを含む列の特別な構造（２００５年１２月２日出願の米国特許出願第１１／２９２４１５号、題名「ＨＯＰＰＩＮＧ  ＰＩＬＯＴ  ＰＡＴＴＥＲＮ  ＦＯＲ  ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ（通信用ホッピングパイロットパターン）」（参照することによりその全てを本明細書に取り入れることとする）において活用されている）は、複雑性をさらに低減させることを可能にする。ここで、正弦曲線のＬ個のセグメントからなる長さＮ＝ＬＱの列を考える。長さＱのそれぞれは数式（１７）に示すようなものとなる。
【０１０９】
【数１５】
2011505080.tif 000021
(17)
2011505080.tif 000022
(18)
数式（１７）において、項ｐ［ｎ］は数式（１８）により定義される。数式（１７）において、ν１は、０からＱ−１までの範囲の任意のホッピングパターンとすることが可能である。ν１が、ある特性を有するＱ個の連続する整数｛０,…，Ｑ−１｝の一意な順列である、という特別な場合がＣｏｓｔａｓ列である。
【０１１０】
列の正弦曲線の構造を用いるために、遅延‐ドップラ添字を数式（１９）に分解することができる。
【０１１１】
【数１６】
2011505080.tif 000023
(19)
数式（１９）では、０≦ｉ＜Ｌ、０≦δτ＜Ｑ、０≦ｍ＜Ｑ、０≦δν＜Ｌである。そして、遅延‐ドップラ像は数式（２０）で与えられる。
【０１１２】
【数１７】
2011505080.tif 000024
(20)
2011505080.tif 000025
(21)
数式２０において、数式（２１）は、０≦ｎ＜Ｑについて定義される添字ｎの列である。そして、任意の（δτ，δν）について、数式（２２）で示すように、０≦ｌ＜Ｌの全てに対する時間添字ｎについて、ｒ［ｎ，ｌ，δτ，δν］の長さＱのＤＦＴを計算する。
【０１１３】
【数１８】
2011505080.tif 000026
(22)
2011505080.tif 000027
(23)
任意の（δτ，δν）を条件とする（ｉ，ｍ）の全組合せに対する遅延‐ドップラ相関は、ＲにおけるＬ個のメトリックの対応部分集合を選択して和をとることによって評価可能である、ということを数式（２３）は示している。計算では任意の（δτ，δν）に対するＬ回の長さＱのＤＦＴをとるため、遅延‐ドップラ平面上の全点を評価するための乗算の総数は、Ｑが２のベキであることすると、おおよそＬ×Ｑ×（ＬＱＬｏｇ２Ｑ）＝Ｎ２Ｌｏｇ２Ｑとなる。
【０１１４】
最終的に、数式（２２）を注意深く検討すると、ＤＦＴは添字δτが上がるにつれてスライドするウィンドウについて行うものであるということがわかる。したがって、数式（２４）のスライディングＤＦＴを用いることによって、複雑性をさらに低減することができる。
【０１１５】
【数１９】
2011505080.tif 000028
(24)
つまり、重複する前のセグメントのＤＦＴから、加算および位相回転の単純な演算によって、ウィンドウ化したセグメントのＤＦＴを得ることができる。必要な計算は、全てのδνについて長さＱのＮ回のスライディングＤＦＴを行うこと、またはおおよそＮ×Ｑ×Ｌ＝Ｎ２個の乗算を行うことと等しい。図１１に示すように列割当てが任意のδνの部分集合に制限されている場合には、ほんの少数のδνを評価して、チャネルのドップラ拡散をカバーすることしか必要ではない。
【０１１６】
効果的な変形例によれば、基本列としては、周波数ホッピングセグメントを有する周波数ホッピングパターンを含むものを選択する。選択された基本列（周波数ホッピングパターンを有する）から上述した遅延‐ドップラ移動により列集合を生成し、そして列集合からさらに部分集合を選択する。基本列に周波数ホッピングパターンを用いると、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントに過去の結果を再び用いることによって、複雑性がさらに低減されるという利益がある。
【０１１７】
図１２は、送受信装置７０（１２）または受信局の実施形態例を示しているが、例えば、周波数ホッピング列を用いて候補列を形成する点や、周波数ホッピング列使用を活用する像形成部８２（１２）が単純化されている点などが図９の受信局とは異なる。送受信装置７０（１２）は列検出部７４（１２）を備え、列検出部７４（１２）は像形成部８２（１２）とメトリック解析部８４（１２）とを備える。図９の送受信装置７０（９）の構成要素または装置と同一または同様の参照符号を付した受信局／送受信装置７０（１２）の構成要素または装置は、特にここで明記してあったり、文脈から明らかであったりしない限り、同一または同様の機能を有すると理解されたい。
【０１１８】
図１３は、受信局７０（１２）を備える無線ネットワークの動作方法例に関する代表的で基本的な動作またはステップ、特に像形成部８２（１２）およびメトリック解析部８４（１２）が行う動作を示している。ある実施形態例では、動作１３‐１から動作１３‐５は像形成部８２（１２）が行い、動作１３‐６から動作１３‐７はメトリック解析部８４（１２）が行うものとすることが可能である。
【０１１９】
図１３の動作は、図１４および図１５を参照することによっても理解される。図１５は、遅延‐ドップラ像を説明するのに便利なもので、水平軸または遅延（τ）軸と、垂直軸またはドップラ（ν）軸とを有している。図１５は、特に、例えば領域Ａ１から領域Ａ１６までの１６個の矩形領域Ａを網掛したグリッドを示しており、各領域Ａはそれぞれ異なる候補列に対する像領域に対応している。１６個の領域Ａを有する図１５のグリッドは例示用であり、他のシナリオにおいて与えられる領域はもっと多かったり、もっと少なかったりする（したがって候補列がもっと多かったり、もっと少なかったりする）こともあるということを理解されたい。さらに、図１５の各領域Ａは、矩形のパターンで配置されて領域を形成するさらに小さい部分領域Ｄを含む。図１５に示す例において、領域Ａごとに１２個の部分領域が形成されている。例えば、領域Ａ１は部分領域Ｄ１１，１からＤ１４，３を、領域Ａ２は部分領域Ｄ２１，１からＤ２４，３を有しており、以下同様である。他のシナリオでは部分領域の数が異なっていてもよく（例えば、多くても少なくてもよい）、ここで選択した１２個という数は単に例示用である。したがって、各領域Ａの部分領域Ｄは添数の対で呼ばれる。ここで、対のうち第１の添数は遅延（τ）軸に沿った相対位置に対応し、対のうち第２の添数はドップラ（ν）軸に沿った相対位置に対応し、共に各領域Ａの左下の部分領域を基準とする。そのように呼ばれることから、各部分領域は、各領域Ａの左下の部分領域に対するオフセット（δτ，δν）で参照するものであることが理解されるであろう。
【０１２０】
このように、遅延‐ドップラ像上の各点（あるいはピクセル）は遅延‐ドップラ添字を有するが、それはその座標なのである。各署名列は基本列に遅延‐ドップラ移動を行ったものであるため、各署名をこの一意の移動で表す（つまり添字をつける）のが便宜的である場合がある。上述したように、遅延‐ドップラ像配列は複数の領域Ｄを含み、各領域Ｄは一意の候補列に対応し、したがって一意の遅延添字τと一意のドップラ添字νとを有する。各領域Ｄは複数の部分領域ＤＸをさらに含む。各部分領域ＤＸは、同領域の左下の部分領域を基準として遅延‐ドップラオフセット（δτ，δν）で記述する。
【０１２１】
動作１３‐１において、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いて、数式（２２）にしたがって任意の遅延‐ドップラオフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元時間‐周波数配列を形成する処理が開始される。各セグメントは、図１４の下半分における四角形で表してある。動作１３‐１は、特に、任意のドップラオフセットδν＝１および任意の遅延オフセットδτ＝１に対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を形成することを含む。
【０１２２】
動作１３‐２は、図１４で説明する手法で周波数ホッピングパターンと整合する任意の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列の要素の和をとることによって、任意の遅延オフセットについて遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定することを含む。つまり、図１５の領域Ａ１〜領域Ａ１６のそれぞれについて、例えば領域Ａ１には部分領域Ｄ１１，１、領域Ａ２には部分領域Ｄ２１，１、……以下同様……、領域Ｄ１６には部分領域Ｄ１６１，１というふうに、第１の部分領域に対する遅延‐ドップラ像をτ軸に沿って形成する。
【０１２３】
動作１３‐３は、数式（２４）にしたがって、スライディングＤＦＴを用いて、前の遅延オフセットのＤＦＴウィンドウの２次元配列から、次の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの次の２次元配列を導くことを含む。
【０１２４】
動作１３‐４は、図１４で説明する手法で周波数ホッピングパターンに整合する目下の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列の要素の和をとることによって、目下の任意の遅延オフセットについて遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定することを含む。つまり、次の遅延オフセット（ここでは目下の遅延オフセット）がδτ＝２であれば、例えば領域Ａ１には部分領域Ｄ１２，１、領域Ａ２には部分領域Ｄ２２，１、……以下同様……、領域Ｄ１６には部分領域Ｄ１６２，１というふうに、第２の部分領域に対する遅延‐ドップラ像をτ軸に沿って形成する。
【０１２５】
動作１３‐５は、任意のドップラオフセットの全ての遅延オフセットについて遅延ドップラ像の部分を判定するまで、連続する次の遅延オフセットについて動作１３‐３および動作１３‐４を繰り返すことを含む。つまり、ドップラオフセットがδν＝１である場合には、δτ＝１、δτ＝２、δτ＝３、δτ＝４についてそれぞれ動作１３‐３および動作１３‐４を行う。すなわち、動作１３−３および１３−４の次の反復において、例えば領域Ａ１には部分領域Ｄ１３，１、領域Ａ２には部分領域Ｄ２３，１、……以下同様……、領域Ｄ１６には部分領域Ｄ１６３，１というふうに、各領域Ａに対して第３の部分領域をτ軸に沿って形成するという意味である。また、動作１３‐３および動作１３‐４のさらなる反復では、例えば領域Ａ１には部分領域Ｄ１４，１、領域Ａ２には部分領域Ｄ２４，１、……以下同様……、領域Ｄ１６には部分領域Ｄ１６４，１というふうに、各領域Ａについて第４の部分領域をτ軸に沿って形成する。
【０１２６】
動作１３‐６は、候補列に関する遅延‐ドップラ像内の全ての部分領域を判定するまで、連続する全てのドップラオフセットについて動作１３‐１から動作１３‐５までを繰り返すことを含む。つまり、図１５のシナリオ例において、動作１３‐６が第１に関するは、ドップラオフセットδν＝２について動作１３‐１から動作１３‐５までを繰返し、１６個の領域各々に対して部分領域ＤＸ１，２〜部分領域ＤＸ４，２の遅延‐ドップラ像を次々と形成することである。ドップラオフセットの値は３つあり得るため、動作１３‐６がさらに関するは、ドップラオフセットδν＝３について動作１３‐１から動作１３‐５までを繰返し、１６個の領域各々に対して部分領域ＤＸ１，３〜ＤＸ４，３の遅延‐ドップラ像を次々と形成することである。
【０１２７】
動作１３−７は、候補の遅延‐ドップラ添字のそれぞれについて、即ち各候補列について、対応する候補の遅延‐ドップラ添字についての遅延‐ドップラ像の部分に対する検出メトリックを判定することを含む。言い換えれば、メトリック解析部は、図１５の各領域Ａに対して、即ち、領域Ａ１について１つのメトリック、領域Ａ２について他のメトリックなどのように、検出メトリックを計算する。
【０１２８】
動作１３‐８は、どの候補の遅延‐ドップラ添字が最良の検出メトリックを有しているかを判定すること、したがって、署名列とすべき最良の検出メトリックを有する候補遅延‐ドップラ添字に対応する候補列を判定することを含む。
【０１２９】
選択する候補列については、Ｌの倍数であるドップラ遅延添字を含むものであって、長さがＮ＝ＬＱであり、正弦曲線のセグメントをＬ個含むものとして、各セグメントは長さがＱであるとすることが可能である。例えば、理想Ｃｏｓｔａｓ列となるように候補列を選択することも可能である。実施形態によっては、任意の周波数オフセットδνの部分集合に制限をかけて、評価する必要のあるδνをほんの少ない数にすることが効果的である場合もある。
【０１３０】
図１４は、任意の（しかし不特定の）オフセットδνにおいてＱ＝６およびＬ＝７とした時間‐周波数ホッピングパターンについて、遅延‐ドップラ相関部の選抜の観点のうちの一例（例えば列検出部７４（１２）の選抜の観点）を示している。全範囲について遅延‐ドップラ像を評価するには、図１４に示したものと同一の演算をＬ＝７のδν（δν＝０，…，６）値各々について行う必要がある。最初に、まずは受信サンプルｒ［ｎ］を−２πδνｎ／Ｎだけ位相回転する。δτ＝０において、図１４の上半分に示したように、連続する７個の長さ６のセグメント各々について、長さ６のＤＦＴを行う（図１３の動作１３‐１参照）。得られる周波数領域サンプル配列は、数式（２３）にしたがって任意の（δτ，δν）における（ｉ，ｍ）の全ての組合せについて遅延‐ドップラ像を評価するのに必要な全ての値を含む（図１３の動作１３‐２参照）。図１３の動作１３‐３および動作１３‐４で示したように、ＤＦＴウィンドウを１サンプル分だけ右に円スライドさせることにより、図１４の下半分に示すようにδτ＝１について同一の処理を行う。新たなウィンドウ位置に対するＤＦＴは新たなサンプルから直接計算することができるとはいえ、数式（２４）に示すとおり、前のウィンドウのＤＦＴから得るほうが効率がよい。
【０１３１】
遅延‐ドップラ像Ｉ［τ，ν］を所望の領域について評価すると、動作１３‐６のように、数式（１２）にしたがって、遅延‐ドップラ像の大きさの和をとることによって複数の仮定について検出メトリックを計算することができる。
【０１３２】
このように、時間‐周波数ホッピングパターンについて、当該方法が関するのは以下である。
１．図Ｑの例で示したように、Ｌの倍数であり、場合によってオフセットδνを有するドップラ添字のみを含む列集合を選択
２．検出部７４（１２）が、任意のδτおよび任意のδνについて、数式（１９）によってグリッド形状の遅延‐ドップラ像を評価。この評価に含まれるのは以下。
（ａ）任意の（δτ，δν）について、ＤＦＴを用いて、数式（２２）にしたがって２次元時間‐周波数配列を計算（図１３の動作１３‐１参照）
（ｂ）数式（２３）にしたがって、時間‐周波数ホッピングパターンに整合する配列の要素の和をとることによって、グリッドの遅延‐ドップラ像を計算（図１３の動作１３‐２参照）
ｃ）数式（２４）にしたがって、スライディングＤＦＴを用いて、前の遅延オフセットに対応する配列から遅延オフセットδτについて２次元時間‐周波数配列を計算（図１３の動作１３‐３および動作１３‐４参照）
３．数式（１２）にしたがって遅延‐ドップラ像の大きさから検出メトリックを計算（図１３の動作１３‐６参照）
【０１３３】
検出部７４（１２）が必要とする乗算は、ドップラオフセットごとにＮのみであり、直接計算と比較して、乗算の低減における因数は１＋ｌｏｇ２Ｎであることが効果的である。
【０１３４】
なお、ここで説明した様々な構成要素の機能はプロセッサやコントローラによって行うことが可能であることを理解されたい。例えば、ここで説明した列管理部、像形成部、メトリック解析部の様々な実施形態の機能を（別々にまたは組合せて）含む列検出部の様々な実施形態の機能を、１または２条のプロセッサおよび／または１または２以上のコントローラによって行うことが可能である。「プロセッサ」または「コントローラ」の機能は、専用のハードウェアを用いて提供してもよいし、あるいはソフトウェアを実行可能なハードウェアを適切なソフトウェアと関連させて用いて提供してもよい。プロセッサで提供する場合、単一の専用プロセッサや単一の共有プロセッサ、あるいはそれぞれ独立の複数のプロセッサによって機能を提供することが可能であり、複数のプロセッサのうちいくつかを共有型としたり、分散型としたりすることも可能である。また、「プロセッサ」または「コントローラ」という言葉の明示的に用いた場合、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを排他的に示すものであると解釈すべきではなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶する読出専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性記憶装置を含むものであるが、上記に限定されない。
【０１３５】
上記説明には多くの具体性が含まれているが、かかる具体性については、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきものではなく、本発明における現在では好適である実施形態について単に説明したものであるとして解釈すべきである。したがって、当業者であれば明らかであろう他の実施形態も、本発明の範囲に完全に包含されている。要素について単数形で示した場合、「１つ、ただ１つ」と明示していない限り、そのような意味ではなく、「１または２以上」を意味するものであると意図している。上述した好適な実施形態の構造的均等物、化学的均等物、機能的均等物について、当業者に周知のものはすべて、参照することによって明確に本明細書に組み入れることとし、本明細書に包含されるものであると意図している。また、あるデバイスまたは装置にとって、本発明が解決しようとする課題を必ずしも全て解決することは必要なことではないということも、ここに包含しておこう。さらに、本開示におけるいかなる要素、構成要素、方法ステップも、特許請求の範囲において明示してある否かに拘らず、公に供することを意図してはいない。
【図１】
2011505080.tif 000029
【図２】
2011505080.tif 000030
【図３】
2011505080.tif 000031
【図４】
2011505080.tif 000032
【図５】
2011505080.tif 000033
【図６】
2011505080.tif 000034
【図７】
2011505080.tif 000035
【図８】
2011505080.tif 000036
【図９】
2011505080.tif 000037
【図１０】
2011505080.tif 000038
【図１１】
2011505080.tif 000039
【図１２】
2011505080.tif 000040
【図１３】
2011505080.tif 000041
【図１４】
2011505080.tif 000042
【図１５】
2011505080.tif 000043
【図１６】
2011505080.tif 000044
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月9日(2010.2.9)
【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】
無線受信部（３０）の動作方法であって、
遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、候補列となるべき１つを選択し、
前記無線受信部（３０）が受信した受信信号に対する遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを得て、
前記検出メトリックを用いて、前記候補列が前記受信信号において署名列として受信されたのか判定することを特徴とする方法。
【請求項２】
（１）前記候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）前記受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、前記遅延‐ドップラ像を得ることをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
列集合の部分集合から前記候補列を選択することをさらに特徴とし、
前記列集合は前記基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られ、前記部分集合は前記集合の列を等間隔に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記候補列となるべく次々と選択された複数の列の各々について、前記候補列それぞれが関する前記遅延‐ドップラ像の領域に関する前記検出メトリックを得て、
最良の検出メトリックを有する特定の前記候補列を前記署名列として選択することをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
列集合の部分集合から前記候補列を選択することさらに特徴とし、
前記列集合は前記基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られ、前記基本列は、周波数ホッピングセグメントを有する周波数ホッピングパターンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
（１）離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いて、任意のドップラオフセット（δν）および任意の遅延オフセット（δτ）についてＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を形成し、
（２）前記周波数ホッピングパターンに整合する前記任意の遅延オフセットに対する前記配列における要素の和をとることによって、前記任意の遅延オフセットに対する遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定し、
（３）前の遅延オフセットのＤＦＴウィンドウセグメントの前記配列から、次の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を得て、
（４）目下の前記遅延オフセット対する前記配列における要素の和をとることによって、前記周波数ホッピングパターンに整合する目下の前記任意の遅延オフセットに対する前記遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定し、
（５）任意のドップラオフセットに対する全遅延オフセットについて前記遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続する遅延オフセットについて動作（３）および動作（４）を反復し、
（６）全遅延‐ドップラオフセットについて前記遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続するドップラオフセットについて動作（１）から動作（５）までを反復し、
（７）候補遅延‐ドップラ添字ごとに、対応する前記候補遅延‐ドップラ添字に対する前記遅延‐ドップラ像の部分について検出メトリックを判定し、
（８）どの候補遅延‐ドップラ添字が最良の検出メトリックを有しているか判定し、前記署名列となるべき、前記最良の検出メトリックを有する前記候補遅延‐ドップラ添字に対応する候補列を判定することをさらに特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
動作（３）として、１サンプル分だけ前記ＤＦＴウィンドウセグメントをスライドさせることをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記候補列としては、Ｌの倍数であるドップラ添字を含み、長さがＮ＝ＬＱであり、正弦曲線のセグメントをＬ個含むものであり、各セグメントの長さがＱであるものを選択することをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記候補列としては、任意のドップラオフセットδνの部分集合となるものを選択することをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記基本列としては、理想コスタス列となるものを選択することをさらに特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記候補列が前記署名列であると判定される場合、前記候補列を前記署名列として用いて、前記受信信号を含む無線信号を送信した局を識別することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記候補列が前記署名列であると判定される場合、前記候補列を前記署名列として用いて、前記受信信号を含む無線信号を送信した局との同期を行うことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
チャネルによる無線送信と併せて署名列を検出する送信装置（７０）であって、
前記署名列を含む前記無線信号から受信信号を得る送受信部（７２）と、
遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、前記署名列としての評価を行う候補列となるべき１つを選択する仮定列選択部（９０）と、
前記受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する像形成部（８２）と、
前記遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを計算し、前記候補列が前記受信信号において署名列として受信されたか判定するメトリック解析部（８４）と
を有することを特徴とする送信装置（７０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】遅延ドップラ移動が行われた署名列の検出における複雑性低減の方法および装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電気通信に関し、特に無線インタフェースによって送信された情報の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセルラ無線システムにおいて、無線端末は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して１または２以上のコアネットワークと通信を行う。無線端末は、移動終端を有する携帯電話（「セルラ」電話）やノート型パーソナルコンピュータなどの移動局（「ユーザ装置（ＵＥ：ｕｓｅｒ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ｕｎｉｔ）」または「移動端末」と呼ぶこともある）とすることができるものであり、したがって、例えば、無線アクセスネットワークと音声通信および／またはデータ通信を行うポータブル移動体装置、ポケット移動体装置、ハンドヘルド移動体装置、コンピュータ内臓移動体装置、車両搭載移動体装置とすることができる。また、無線端末は、例えば無線ローカルループなどの一部となる固定セルラ装置／端末のような固定無線装置とすることも可能である。
【０００３】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）は、複数のセル領域に分割される地理的領域をカバーし、各セル領域は基地局によりサービスが行われる。セルとは、基地局サイトにおける無線基地局装置が無線カバー範囲を提供する地理的領域である。各セルは、一意の識別子によって識別される。この一意の識別子は該当セル内でブロードキャストされる。基地局は、エアインタフェース（例えば高周波）によって基地局の範囲内の無線端末と通信を行う。従来、無線アクセスネットワークにおいては、いくつかの基地局が（例えば地上通信線やマイクロ波によって）無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：ｒａｄｉｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に接続されている。無線ネットワーク制御装置は、基地局制御装置（ＢＳＣ：ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と呼ぶこともあるが、無線ネットワーク制御装置に接続された複数の基地局の様々な活動を監督し、調整するものである。従来、無線ネットワーク制御装置は１または２以上のコアネットワークに接続される。
【０００４】
このように、無線通信は、エアインタフェースまたは無線インタフェースによる送信局から受信局への情報の送信に関する。例えば、移動送信局（例えば移動局）は基地局などの受信部へアップリンクチャネルでメッセージを送信できる。逆に、基地局の形態の送信部は、１つの移動局の受信部へ、さらには複数の移動局の受信部へ、ダウンリンクチャネルでメッセージを送信できる。
【０００５】
例えば、局間送信には、ある特定のサンプル列が含まれる。このような列を用いて、ある特定の送信局の識別、および／または、ある局の送信部と別の局の受信部との間の同期を行う。ある局においてこのような目的で用いられるとき、かかる列は「署名列」として知られる。例えば、基地局は、ある送信に含める特定の署名列を有することが可能であり、移動局が信号を受信し得る他の基地局から当該基地局を判別することができる。同様に、移動局には、少なくとも一時的に（例えば、接続ごと、特定のセル内にいる間など）ある署名列を割り当てることも可能であり、基地局ノードへのアップリンクの無線送信に署名列が含まれていると、基地局ノードは、送信が基地局ノードのセル内の他の移動局ではなく上記移動局から発信されたものであると判定することができる。
【０００６】
時間‐周波数選択性チャネルの出力において、署名列ｓ［ｎ］に対応する受信信号は数式（１）によって与えられる。
【０００７】
【数１】
2011505080.tif 000045
(1)
数式（１）において、ｚ［ｎ］は加法性ホワイトガウスノイズ（ＡＷＧＮ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｗｈｉｔｅ  Ｇａｕｓｓｉａｎ  Ｎｏｉｓｅ）であり、ｈ［τ，ν］は（０≦τ＜τｍａｘ，０≦ν＜νｍａｘ）という支えの下でのチャネルの遅延‐ドップラ応答である。最大遅延‐ドップラ拡散（τｍａｘ，νｍａｘ）は、たいてい、列長Ｎのごく一部である。
【０００８】
従来、署名列の検出は、一般に受信信号と送信署名列の仮定との間の内積に関する尤度メトリックを計算することで得られる。ｒ［ｎ］を受信信号、ｓ［ｎ］を仮定署名列として用いると、従来の判定メトリックの例は数式（２）によって与えられる。
【０００９】
【数２】
2011505080.tif 000046
(2)
数式（２）において、Ｎは列長である。チャネルが時間分散的である場合、またはタイミングオフセットが未知である場合、数式（３）によって様々なラグτについて内積を評価する。
【００１０】
【数３】
2011505080.tif 000047
(3)
さらに、チャネルが周波数分散的である場合、または周波数オフセットが未知である場合、数式（４）に示すようなドップラ周波数νの複数の仮定について内積を評価する必要がある。
【００１１】
【数４】
2011505080.tif 000048
(4)
【００１２】
これらの内積、つまり相関の計算は、署名列の各仮定、例えば各候補や各推測について行う必要がある。２００６年３月２７〜３１日ギリシア共和国アテネにおけるエリクソン提案の「Ｅ‐ＵＴＲＡランダムアクセスプリアンブルデザイン」ＴＳＧ‐ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃４４ｂｉｓ．Ｒ１‐０６９９８（参照により本明細書に組み入れる）に示すランダムアクセスなどの応用における多くの通信装置を識別するために、署名列集合に共通構造がない場合には特に、計算の複雑性は非常に高くなる場合がある。
【００１３】
良好な署名列集合は、適当に選択した単一の基本列へ円遅延‐ドップラ移動を人工的に導入することによって、当該基本列から得ることが可能である。したがって、列を検出することは、チャネル誘導遅延‐ドップラ移動の存在下で当該列に割り当てられた人工的導入の遅延‐ドップラ移動を検出することとなり、数式（４）に与えられる単一の２次元遅延‐ドップラ相関子によって行うことができる。
【００１４】
入手可能なチャネル情報が最大遅延‐ドップラ拡散（τｍａｘ，νｍａｘ）のみであるとすると、単一の列を最適に検出するためには、数式（６）において生成される尤度関数を評価する。
【００１５】
【数５】
2011505080.tif 000049
(6)
2011505080.tif 000050
(7)
数式（６）において、数式（７）は、０≦τ＜Ｎ，０≦ν＜Ｎについて定義された遅延‐ドップラ像である。そして、数式（６）のメトリックを、署名列についてのあり得る仮定ごとに評価し、閾値と比較し、ユーザがシステムに存在するかどうか判定する。
【００１６】
同時に出願がなされた米国特許出願第１１／７６０６５４、題名「ＮＯＶＥＬ  ＳＩＧＮＡＴＵＲＥ  ＳＥＱＵＥＮＣＥＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＴＩＭＥ‐ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＣＨＡＮＮＥＬ（時間−周波数選択的チャネルのための新たな署名列および方法）」に提案の実施形態の一例では、特別に構成した列集合の一要素である一意の署名列が各ユーザに割り当てられる。この特別な列集合は、長さＮの同一基本列から得られるものである。しかしながら、この集合の署名列は、異なる局に割り当てられ、基本列を一意の遅延‐ドップラ移動（好ましくは一意の円遅延‐ドップラ移動）で移動させたものである点で異なる。したがって、署名列は数式（８）によって実証される。
【００１７】
【数６】
2011505080.tif 000051
(8)
数式（８）において、（τｄ，νｄ）は、得られた列の対の間の最小遅延‐ドップラ距離であり、（ｌ，ｍ）は、ユーザに、例えば局に、割り当てられた一意の識別添字である。このように人工的に導いた移動の最小遅延‐ドップラ距離が、チャネルが導入する最大移動（τｍａｘ，νｍａｘ）よりも大きい限り、チャネルを通過した後でも複数の列を判別することが可能である。
【００１８】
列識別はチャネルの遅延‐ドップラ拡散に組み入れられるため、遅延‐ドップラ移動が行われた列に対する検出メトリックを計算するには、まずは数式（７）によって与えられる遅延‐ドップラ像を評価し、次に数式（９）に示すような「ｌ，ｍ」の全仮定に対して適当な領域についてアウトプットを合計する。
【００１９】
【数７】
2011505080.tif 000052
(9)
【００２０】
任意の列集合について、全過程に対する数式（９）の検出メトリックの計算は、非常に複雑となることがある。特別に構成され、遅延‐ドップラ移動が行われた列集合では、記憶部に記憶すべき基本列が１つのみとなるため、計算は、構造上、より単純なものとなる。
【００２１】
面における全ての点について、数式（７）において与えられる遅延‐ドップラ像を強引に直接計算する場合、長さＮのＤＦＴをＮ個とる。加えて、ＤＦＴの前の遅延添字τごとにＮ回乗算を行う。したがって、Ｎが２のベキであるとすると、おおよそ、Ｎ（Ｎ＋Ｎｌｏｇ２Ｎ）の乗算には遅延‐ドップラ像全体の評価が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって、改善された署名列検出の複雑性削減方法、装置、システム、技術が必要であり、それが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
当該技術の観点は、チャネル上の無線信号に用いる署名列の活用および／または検出に関する。基本列の遅延‐ドップラ移動によって形成した列集合から選択された列の部分集合から、署名列を選択する。部分列集合を用いると、例えば検出部についてより単純な構造を用いることが容易になるなど、署名列の検出が単純化される。このように、当該技術の第１の観点は、特別に構成した遅延‐ドップラ移動が行われた列集合のＮ２個の列の部分集合の選択に関しており、検出メトリックをより効率よく研鑽することが容易になる。（第１の観点が容易にする）当該技術の第２の観点は、慎重な列割当戦略を用いる代数的技術（離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）など）の実施に関する。効果的な変形例として、長さの等しい正弦曲線のセグメントで表すことができる基本列のある類については、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントには過去のアウトプットを再び用いることにより、複雑性をさらに低減させることも達成可能である。
【００２４】
このように、当該技術の第１の観点は、列集合の部分集合から候補列を選択することを含む。列集合は、基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られるものである。一実施形態例および一モード例では、部分集合は集合の列を等間隔に含む。
【００２５】
当該技術の第２の観点は、無線受信部の動作方法を包含する。当該方法は、遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、候補列となるべき１つを選択することと、無線受信部が受信した受信信号に対する遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを得ることと、検出メトリックを用いて、候補列が受信信号において署名列として受信されたのか判定することとを含む。
【００２６】
一実施形態において、当該方法は、（１）候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、遅延‐ドップラ像を得ることをさらに含む。
【００２７】
一実施形態において、当該方法は、候補列となるべく次々と選択された複数の列の各々について、候補列それぞれが関する遅延‐ドップラ像の領域に関する検出メトリックを得ることと、最良の検出メトリックを有する特定の候補列を署名列として選択することとをさらに含む。
【００２８】
一実施形態において、候補列は、署名列であると判定されると、受信信号を含む無線信号を送信した局を識別するために署名列として用いられる。
【００２９】
一実施形態において、候補列は、署名列であると判定されると、受信信号に含まれる無線信号を送信した局との同期のために署名列として用いられる。
【００３０】
また、第２の観点は、チャネル上の無線信号と併せて署名列を検出する送受信装置を包含する。一実施形態例において、送受信装置は、送受信部と、仮定（または候補）列選択部と、像形成部と、メトリック解析部とを備える。送受信部は、署名列を含む無線信号から受信信号を得る構成を有する。仮定列選択部は、遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、署名列として評価する候補列となるべき１つを選択する構成を有する。像形成部は、受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する構成を有する。メトリック解析部は、遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを計算し、候補列が受信信号において署名列として受信されたか判定する構成を有する。
【００３１】
一実施形態において、像形成部は、（１）候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する構成を有する。
【００３２】
前記仮定列選択部は列集合の部分集合から候補列を選択する構成を有し、列集合は基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られる。一実施形態において、部分集合は集合の列を等間隔に含む。
【００３３】
メトリック解析部は、候補列となるべく次々と選択される複数の列の各々について、対応する候補列が関する遅延‐ドップラ像の領域に関する検出メトリックを得る構成を有し、最良の検出メトリックを有する特定の候補列を署名列として選択する構成をさらに有する。
【００３４】
送受信装置は署名列活用部７６をさらに備えてもよい。一実施形態例では、署名列活用部は、署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置を識別する識別装置を備える。別の実施形態または同一の実施形態において、署名列活用部は、代替的または追加的に、送受信装置と署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置との間の同期を促進する同期装置を備える。
【００３５】
効果的な変形例によれば、基本列としては、周波数ホッピングセグメントを有する周波数ホッピングパターンを含むものを選択する。つまり、基本列はホッピングパターンを有し、列集合は遅延‐ドップラ移動によって生成され、さらに集合から部分集合が選択される。基本列に周波数ホッピングパターンを用いると、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントに過去の結果を再び用いることによって、複雑性がさらに低減されるという利益がある。
【００３６】
周波数ホッピングパターンを活用する変形例は、一意の手法で２次元遅延‐ドップラ像配列を得る構成を有する装置および動作を含む。遅延‐ドップラ像上の各点（あるいはピクセル）は、その座標である遅延‐ドップラ添字を有する。各署名列は基本列に遅延‐ドップラ移動を行ったものであるため、各署名をこの一意の移動で表す（つまり添字をつける）のが便宜的である場合がある。遅延‐ドップラ像配列は複数の領域を含み、各領域は一意の候補列に対応し、したがって一意の遅延添字τと一意のドップラ添字νとを有する。各領域は、遅延‐ドップラ像の複数の部分領域あるいはＤＦＴウィンドウセグメントをさらに含む。各部分領域（例えばＤＦＴウィンドウセグメント）は、同領域の左下の部分領域を基準として遅延‐ドップラオフセット（δτ，δν）で記述する。このように、周波数ホッピングパターンを活用するこの変形例は、以下を行う構成を有する装置および動作をさらに含む。
【００３７】
（１）離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を使用して用いて、任意のドップラオフセット（δν）および任意の遅延オフセット（δτ）についてＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を形成
【００３８】
（２）周波数ホッピングパターンに整合する任意の遅延オフセットに対する配列における要素の和をとることによって、任意の遅延オフセットに対する遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定
【００３９】
（３）前の遅延オフセットのＤＦＴウィンドウセグメントの配列から、次の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を取得
【００４０】
（４）目下の遅延オフセット対する配列における要素の和をとることによって、周波数ホッピングパターンに整合する目下の任意の遅延オフセットに対する遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定
【００４１】
（５）任意のドップラオフセットに対する全遅延オフセットについて遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続する遅延オフセットについて動作（３）および動作（４）を反復
【００４２】
（６）全遅延‐ドップラオフセットについて遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続するドップラオフセットについて動作（１）から動作（５）までを反復
【００４３】
（７）候補遅延‐ドップラ添字ごとに、対応する候補遅延‐ドップラ添字に対する遅延‐ドップラ像の部分について検出メトリックを判定
【００４４】
（８）どの候補遅延‐ドップラ添字が最良の検出メトリックを有しているか判定し、署名列となるべき、最良の検出メトリックを有する候補遅延‐ドップラ添字に対応する候補列を判定
【００４５】
このように、一実施形態においては、１サンプル分だけＤＦＴウィンドウセグメントをスライドさせることによって、遅延‐ドップラ像（例えばＤＦＴウィンドウセグメント）を計算する。サンプルとは、離散信号が定義される最小単位である。
【００４６】
候補列としては、Ｌの倍数であるドップラ添字を含み、長さがＮ＝ＬＱであり、正弦曲線のセグメントをＬ個含むものであり、各セグメントの長さがＱであるものを選択する。例えば、候補列としては、任意のドップラオフセットδνの部分集合となるものを選択してもよい。ある実施形態においては、基本列として、理想コスタス列となるものを選択すると、評価する必要のあるδνの数がほんの少数となるため、効果的である場合もある。
【００４７】
本発明における上述およびその他の課題、特徴、効果については、より具体的な以下の発明を実施するための形態から明らかとなろう。発明を実施するための形態は添付図面に示すとおりのものであり、添付図面においては数図にわたり参照符号が同一部分を示している。図面は必ずしも寸法どおりのものではなく、本発明の原理を示す上で強調をしてある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は無線アクセスネットワークの概略図であり、１または２以上の無線端末が送信する署名列を判定する列検出部を備える基地局ノードを示している。
【図２】図２は無線アクセスネットワークの概略図であり、１または２以上の基地局ノードが送信する署名列を判定する列検出部を備える無線端末を示している。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る受信局の一例の概略図である。
【図４】図４は、Ｎ＝２５５におけるｍ列の曖昧度関数を示す三次元グラフである。
【図５】図５は、異なる遅延‐ドップラ移動の列が２つシステムに存在する一例を示す３次元グラフである。
【図６】図６は、図３の受信局を備える無線ネットワークの動作方法の一例に関する代表的で基本的な動作またはステップを示すフローチャートである。
【図７】図７は、等間隔の列集合を示す概略図である。
【図８】図８は、円移動の場合と円ではない場合とを比較して示した概略図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る受信局の一例の概略図である。
【図１０】図１０は、図９の受信局を備える無線ネットワークの動作方法の一例に関する代表的で基本的な動作またはステップを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、任意のδνの部分に制限される周波数ホッピング列に対する列割当の一例の概略図である。
【図１２】図１２は、別の実施形態例に係る受信局の一例の概略図である。
【図１３】図１３は、図１２の受信局を備える無線ネットワークの動作方法の一例に関する代表的で基本的な動作またはステップを示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、任意のδνにおける時間‐周波数ホッピングパターンについて遅延‐ドップラ相関部が行う移動の一例の概略図である。
【図１５】図１５は、遅延‐ドップラ像を説明するために便利なグリッドの概略図である。
【図１６】図１６は、ｕ＝６とした長さＮ＝２９のＺａｄｏｆｆ‐Ｃｈｕ列の曖昧度関数を示す三次元グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下の説明では、本発明について完全な理解を得るべくして、あるアーキテクチャ、インタフェース、技術などの具体的詳細を示すのだが、それは解説を目的としたものであり、限定を目的としたものではない。しかしながら、当業者であれば、かかる具体的詳細とは異なる他の実施形態でも本発明を実施することが可能であることは明らかであろう。つまり、本明細書において明確に説明したり図示したりしていなくとも、本発明の原理を具現化するものであり、本発明の本質、範囲内に含まれる様々な構成について、当業者であれば想到することが可能であるということである。ある例において、余計な詳細で本発明の説明が不明瞭とならないよう、周知の装置、回路、方法についての詳細な説明は省略する。本明細書において、本発明の原理、観点、実施形態、その具体例について述べた記載はすべて、その構造的均等物も機能的均等物も包含するものであると意図している。加えて、かかる均等物には、現時点で周知の均等物のみならず、将来開発される均等物、すなわち構造に拘らず同一の機能を行ういかなる開発要素も包含されることを意図している。
【００５０】
したがって、当業者であれば、例えば、ここのブロック図は当該技術の原理を具現化する例示的回路の概念図を表したものである場合があるということを理解するであろう。同様に、いかなるフローチャート、状態遷移図、擬似コードなども、コンピュータやプロセッサを明示してあるか否かに拘らず、実質的にはコンピュータ読取可能媒体において表され、コンピュータ読取可能媒体としてコンピュータやプロセッサが実行することが可能であると理解するであろう。
【００５１】
様々な観点において、当該技術は、チャネルを通じた無線送信に使用する署名列の活用および／または検出に関する。図１、図２に、署名列の使用例を表した２つの具体例を示すが、上記に限られない。
【００５２】
図１は、基地局ノード２８と無線端末３０１〜３０ｋとを備える無線アクセスネットワーク２４において署名列を用いた第１のシナリオ例を示す。基地局ノード２８や別のネットワークノードは列割当管理部３２を備える。また、任意に、列割当管理部３２は署名列生成部３３を備えるものとすることができる。基地局ノード２８は、１または２以上の送信部３４をさらに備える。各送信部３４は送信部３６と受信部３８とを備える。受信部３８は署名列検出部４０を備える。
【００５３】
各無線端末３０は、アンテナ４５へ接続される送受信部４４を備える。また、各送受信部４４は送信部４６と受信部４８とを備える。各無線端末３０は、署名列記憶部５０をさらに備える。
【００５４】
列割当管理部３２は、無線端末３０１〜３０ｋの各々に署名列（好ましくは一意列）を割り当てるものである。署名列はたいてい一時的に割り当てる。例えば、コール集合アップの際に無線端末３０の関わる接続期間だけ署名列を割り当てる。また場合によっては、基地局ノード２８がサービスを行うセルに無線端末３０が存在する間、署名列を割り当てる。署名列は、ある無線端末３０に対して割り当てられると、基地局ノード２８の送信部３６がエアインタフェース４２によってその無線端末３０へ送信する。例えば、図１では、無線端末３０１に対する一意署名列の割当および送信を矢印５２１で、無線端末３０２に対する一意署名列の割当および送信を矢印５２２で、また以下同様に表している。各無線端末３０は、割り当てられた署名列を受信すると、署名列記憶部５０に記憶する。
【００５５】
さらに図１では、無線端末３０２から基地局ノード２８へのメッセージつまり無線信号の生成および送信を矢印５４で表している。矢印５４で示した当該メッセージは、無線端末３０２の署名列を含むものである。そのため、メッセージに含めるために、無線端末３０２に割り当てられた署名列を署名列記憶部５０から取り出す。メッセージ（無線端末３０２に対する署名列を含む）は、無線端末３０２の送信部４６がエアインタフェース４２によって基地局ノード２８へ送信する。基地局ノード２８では、受信部３８を備える列検出部４０が受信信号を解析し、メッセージに含まれた署名列を検出する。そして、列検出部４０が検出した署名列は、例えば矢印５４のメッセージを発信した無線端末の判定など、いくつかある目的のうちのいずれかに用いる。基地局ノード２８は、従来、複数の無線端末からメッセージを受信するものであり、かかるメッセージは本質的には同時に受信することが可能である。したがって、署名列は、あるメッセージがどの無線端末から送信されたのか判別するのに必要な要因となり得る。受信信号において署名列が検出されると、署名列記憶部５０は、列割当管理部３２と協議の上で、メッセージを送信した無線端末３０の識別子を得ることができる。別の実施形態では、矢印５４で表したメッセージに含まれる署名列を代替的または追加的に用いて、基地局ノード２８と無線端末３０２との間の同期を行うことも可能である。
【００５６】
図２は、署名列を用いた第２のシナリオ例を示しており、簡素化のため本質的に同一の無線アクセスネットワーク２４を示してある。そのため、図１、図２の両方に共通した構成要素は同じ参照符号を有している。図２では、従来、無線アクセスネットワーク２４は複数の基地局ノードを備えるということを示しており、例えば基地局ノード２８１と基地局ノード２８２とを備えている。無線基地局ネットワーク２４は２以上の基地局ノードを備えることが可能であるが、かかるノードは図２では簡素化のため２つしか示していないということを理解されたい。図２では、基地局ノードに対する関連または割当が行われた（好ましくは一意の）署名列が記憶される署名列記憶部５６を、各基地局ノード２８がさらに備えることを示している。また、代表的なものである図２の無線端末３０は、列検出部５８と基地局列テーブル５９とをさらに備える。基地局列テーブル５９は、署名列と基地局ノードとの関連をそれぞれ記憶する。例えば、基地局ノード２８１に対する署名列は、基地局ノード２８１と関連させて記憶し、地局ノード２８２に対する署名列は、基地局ノード２８２と関連させて記憶する。例えば、基地局列テーブル５９は、ある署名列と割当てられた基地局ノードと関連させる記憶部に記憶されるテーブルとすることも可能である。
【００５７】
図２のシナリオでは、基地局ノード２８１などの基地局ノードは、矢印６０で表すように、メッセージつまり無線信号をエアインタフェース４２によって無線端末３０へ送信する。矢印６０のメッセージには、基地局ノード２８１に割当てられ、基地局ノード２８１の署名列記憶部５６に記憶された署名列が含まれる。無線端末３０の送受信部４４によって受信されると、受信された矢印６０のメッセージは、列検出部５８が解析し、含まれる署名列を取得する。矢印６０のメッセージに含まれる署名列を列検出部５８が検出すると、基地局列テーブル５９と協議の上で、どの基地局ノード２８からメッセージが発信されたのか判定する。
【００５８】
次に、署名列の内容と用法について議論する。用法としては、図１のシナリオにおける基地局ノード２８の列検出部４０や、図２のシナリオにおける無線端末３０の列検出部５８などの列検出部が受信信号に含まれる署名列を用いることが挙げられる。列検出部４０および列検出部５８が別々の局にあるということ以外、列検出部４０および列検出部５８の構造および動作は本質的には同一である。したがって、今後「受信局」といえば、文脈で示していない限り総称であり、ゆえに基地局ノード２８、無線端末３０のどちらにも使用可能なものであるということを理解されたい。同様に、今後「列検出部」といえば、文脈で示していない限り総称であり、ゆえに列検出部４０、列検出部５８のどちらにも使用可能なものであるということも理解されたい。
【００５９】
図３は、第１の実施形態例に係る受信局７０を示している。受信局７０は、ＲＦ受信フロントエンド７２（またの名を送受信部７２）と、列検出部７４と、列活用装置７６とを備える。ＲＦ受信フロントエンド７２は、アンテナ７８に接続され、例えば増幅やフィルタリングなどの従来のフロントエンド処理を行う。ＲＦ受信フロントエンド７２は、列検出部７４への第１の入力として、受信信号ｒ［ｎ］を出力する。
【００６０】
列検出部７４は、列管理部８０と、像形成部８２と、メトリック解析部８４とを備える。列管理部８０は、基本列記憶部８６あるいは基本列リポジトリ８６と、列集合生成部８８と、列候補選択部９０とを備える。基本列記憶部８６に記憶される基本列ｓ［ｎ］は、列検出部７４への第２の入力として適用される。
【００６１】
ある観点では、当該技術は、チャネルによる無線送信に用いる署名列の活用および／または検出に関する。署名列は、基本列の遅延‐ドップラ移動によって形成される列集合から選択する。基本列は基本列記憶部８６に記憶する。基本列は、例えばｍ列とすることができる。列集合生成部８８は基本列を用いて、後述の手法例により、当該基本列の遅延‐ドップラ移動によって列集合を生成する。列集合生成部８８が形成する列集合は、基本列の円遅延‐ドップラ移動によって形成することが好ましいが、上記に限定されない。
【００６２】
基本列は、長さＮの任意の基本列ｓ［ｎ］とすることができる。この基本列から、数式（８）にしたがって基本列に円遅延‐ドップラ移動を導入することによって、列集合生成部８８は列集合を得る。
【００６３】
【数８】
2011505080.tif 000053
(8)
数式（８）において、（τｄ，νｄ）は、得られる列の対の間の最小遅延‐ドップラ距離であり、（ｌ，ｍ）は、得られる列に関連する一意の識別添字である。列集合における周波数分解能は１／Ｎである。したがって、この列は、２００７年１月１２日出願の米国特許仮出願第６０／８８４７０３号、題名「Ａ  ＮＯＶＥＬ  ＳＩＧＮＡＴＵＲＥ  ＳＥＱＵＥＮＣＥ  ＤＥＳＩＧＮ  ＦＯＲ  ＴＩＭＥ‐ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＣＨＡＮＮＥＬ（新しい時間‐周波数選択性チャネル用署名列設計）」に記載の列とは異なるものである。上記米国特許仮出願に記載の列は、長さＭの複数のセグメントに分割されるものであり、周波数分解能が１／Ｍである。
【００６４】
選択した基本列が理想曖昧度関数を有している場合、最小遅延‐ドップラ距離（τｄ，νｄ）がチャネルの最大遅延‐ドップラ拡散（τmax，νmax）よりも大きい限り、集合の各列を、時間‐周波数選択性チャネルを通過した後でも一意に識別することができる。以下、そのような理想列の具体例を開示する。
【００６５】
ＢＰＳＫ（±１）変調したｍ列ｓ［ｎ］には、積ｓ［ｎ］ｓ＊［ｎ−τ］がゼロ以外の整数τに対する別のｍ列となるという特別な性質がある。さらに、ｍ列の離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）は、数式（１０）によって与えられる。
【００６６】
【数９】
2011505080.tif 000054
(10)
したがって、ｍ列の曖昧度関数は、Ｎ＝２５５として図４に示したように、理想であるゼロ遅延およびゼロドップラ付近の２軸を除き、数式（１０）に規定するような副極対主極比を有する。
【００６７】
【数１０】
2011505080.tif 000055
(11)
つまり、長さＮのｍ列から得られるＮ２個の異なる列の集合における列対の間の相互相関はいずれも最大で
2011505080.tif 000056
であり、したがって本質的にはＺａｄｏｆｆ‐Ｃｈｕ列集合の相互相関と同一であるが、周波数曖昧度はない。これは、最大相互相関が
2011505080.tif 000057
である好ましいｍ列の対から得られるＮ＋２個のＧｏｌｄ列に対するより良好な代替手段でもある。
【００６８】
数式（６）から、時間‐周波数選択性チャネルによって、遅延‐ドップラ領域における曖昧度主極が拡大されることがわかる。図５は、別々の遅延‐ドップラ移動の２つの列がシステムに存在する一例を示している。視覚的には、複数の列の遅延‐ドップラ像フットプリントが互いに重ならない限り、一意に判別および識別可能である。したがって、曖昧度の無い利用可能な列の数は、Ｎ２／（τmax×νmax）という制限を受ける。実際には、時に、システムにおける装置の最大数の数倍を十分カバーするだけの長さの列長を選択し、列の部分集合が隣接する複数のシステムで再使用可能とするのが望ましいこともある。
【００６９】
列集合生成部８８が行う列集合生成を説明したが、ここで図６に着目することにする。図６は、列検出部７４を有する受信局７０を備える無線ネットワークの動作方法の一例に関する代表的、基本的な動作またはステップを示している。図６の方法例は、受信した無線信号から受信信号ｒ［ｎ］を送受信装置が取得する動作６‐１を含む。図３は、受信信号ｒ［ｎ］がＲＦ受信フロントエンド７２から像形成部８２への第１の入力として適用されることを示したものである。
【００７０】
動作６‐２は、（上述の手法で基本列記憶部８６から列集合生成部８８が生成した）列集合から候補列を選択し、署名列として評価することに関する。列集合生成部８８が生成した列集合を含む列それぞれを候補列または「仮定」列として活用し、集合のうちいずれの列が受信信号ｒ［ｎ］のパターンに整合するかを評価または判定を行う。
【００７１】
動作６‐３は、基本列および受信信号を用いて、候補列に対する像領域について遅延‐ドップラ像を形成することを含む。遅延‐ドップラ像の形成は、基本列記憶部８６から基本列ｓ［ｎ］を第２の入力として受信する像形成部８２が行う。
【００７２】
動作６‐４は、メトリック解析部８４が候補列に対する像領域についてメトリックを計算することを含む。メトリックは、候補列として試行を行う集合の各列について計算する。各候補列に対する像の部分は、候補ごとに異なる。
【００７３】
動作６‐５は、メトリックを用いて、署名列が候補列であるか判定することを含む。本質的には、動作６‐５は、メトリック解析部８４が、候補列について計算したメトリックを、受信信号ｒ［ｎ］のパターンと候補列との間の整合を示す閾値または所定値と比較することを含む。整合した場合、候補列は受信信号に含まれた署名列であるということである。
【００７４】
選択動作６‐６で示したように、当該方法は、列活用装置７６が相当する受信局７０の装置または機能が署名列を使用することをさらに含むことも可能である。そのため、図６には副動作６‐６‐１と副動作６‐６‐２とを示してある。副動作６‐６‐１、副動作６‐６‐２については、いずれかのみ行うか、合わせて行うか選択することができる。副動作６‐６‐１は、署名列を用いて、無線信号を送信した別の送受信装置を識別することを含む。例えば、図１のシナリオでは、副動作６‐６‐１は、基地局ノード２８が署名列を用いて、どの無線端末３０が無線信号を送信したか識別することを含む。図２のシナリオでは、副動作６‐６‐１は、無線端末３０が署名列を用いて、どの基地局ノード２８が無線信号を送信したか識別することを含む。副動作６‐６‐２は、署名列を用いて、無線信号を送信する別の送受信装置と同期を行うことを含む。
【００７５】
メトリック解析部８４は、メトリックの展開に、一般化尤度関数を用いる。得られたチャネル情報が最大遅延‐ドップラ拡散（τmax，νmax）のみとすると、単一の列を検出するには、［１，ｍ］の全仮定について、数式（１２）の一般化尤度関数を評価するのが最適である。
【００７６】
【数１１】
2011505080.tif 000058
(12)
2011505080.tif 000059
(13)
【００７７】
数式（１２）において、数式（１３）は、０≦τ＜Ｎ，０≦ν＜Ｎにおいて定義される遅延‐ドップラ像である。したがって、像形成部８２は、数式（１３）にしたがって遅延‐ドップラ像を形成する構成を有する。本質的には、メトリック解析部８４は、本質的に候補列に対する像の部分における数の和をとったものである数を形成することにより、メトリックを計算する。メトリック解析部８４は、対数尤度が最大である仮定（例えば候補列）を、送信された列として用いる。図３に示したように、メトリック解析部８４は、署名列として選択した候補列を列活用装置７６へ出力する。加えて、付随的な興味として、メトリック解析部８４は、時間オフセット推定値および周波数オフセット推定値の形態で出力を提供することも可能である。
【００７８】
数式（１２）において与えられるメトリックは、システムにまさに１つ列が存在する場合にしか最適ではないとしても、適切な正規化および閾値化を用いれば、複数の列の検出にも使用可能である。
【００７９】
したがって、図３の実施形態例は、時間‐周波数選択性無線チャネルに適した新しい署名列の設計に関する。表現は違うが、ある実施形態例において、図３の実施形態例および図６の方法例は、長さＮの適当な基本列を選択すること（特にｍ列が好ましい選択である）と、数式（８）で記述される円遅延‐ドップラ移動を導入することによってＮ２個の列の集合を（例えば列集合生成部８８を用いて）形成することと、チャネルの最大遅延‐ドップラ拡散よりも大きくなるように最小遅延‐ドップラ距離（τｄ，νｄ）を選択することと、一意添字対（１，ｍ）を有する列を各装置に割当てることとについて、それらに関するか、またはそれらを含む。したがって、数式（１２）を参照するとわかるように、２次元遅延‐ドップラ相関子を用いて、送信装置を識別し、検出することができる。
【００８０】
図１の署名列生成部３３などによる局へ割当てる署名列の生成は、列集合生成部８８が生成する列集合の形成について上述した手法と本質的に同一の手法で行われるということを理解されたい。
【００８１】
図３の実施形態例および図６の方法例は、従来の実施形態よりも多くの効果がある。かかる効果として、本質的なものとしては、周波数の曖昧度がないこと（時間‐周波数選択性チャネルに対して完全である）、集合における列の数が多い（Ｎ２個）ため、多くの局での使用が容易になること、いかなるラグのいかなる列対の間の相互相関も理想であり均一であることが挙げられる。
【００８２】
以上、円遅延‐ドップラ移動の導入について説明した。図８は、円移動の場合と円移動ではない場合との対比を示している。
【００８３】
ここで説明するさらなる実施形態は、例えば、より単純な検出部の構造の使用を容易にすることによって、署名列の検出を単純化する部分列集合を（列集合生成部が生成した列集合から）得ることに関する。したがって、上記さらなる実施形態の第１の観点は、特別に構成した遅延‐ドップラ移動が行われた列集合の部分集合であるＮ２個の列を選択し、検出メトリックをより効率良く計算することを容易にするということに関する。（第１の観点が容易にする）上記さらなる実施形態の第２の観点は、非常に慎重な列割当戦略を用いる代数的技術（離散フーリエ変換（ＤＦＴ）など）の実施に関する。効果的な変形例として、長さの等しい正弦曲線のセグメントで表すことができる基本列のある類については、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントには過去のアウトプットを再び用いることにより、複雑性をさらに低減させることも達成可能である。
【００８４】
このように、次の実施形態例における当該技術の第１の観点は、列集合の部分集合から候補列を選択することに関する。ここで、列集合は（例えば本質的には上述の手法で）基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られるものである。一実施形態例および一モード例において、部分集合は集合の列を等間隔に含むのが好ましい。これについて、集合の列が等間隔であるということがどういうことか、図７に示してある。図７のｘ軸は遅延τに対応し、図７のｙ軸はドップラ（周波数）νに対応する。したがって、図７の各ドップラ周波数値νは列を表す。しかしながら、図７は、一実施形態例によれば、限られた等間隔の列（図７における濃い水平線に対応）のみが部分列集合として選択されるということを示している。
【００８５】
特別に構成した集合から選択した部分列集合が、ドップラ添字については小さな部分集合しか含まず、有効なドップラ添字の各々において利用可能な全ての遅延添字を含む場合には、周波数領域において検出メトリックを計算すると、より効率が良いことがある。ｒν［ｎ］＝ｒ［ｎ］ｅｘｐ｛−ｊ２πνｎ／Ｎ｝という表記を導入すると、数式（６）を数式（１４）に書き換えることができる。
【００８６】
【数１２】
2011505080.tif 000060
(14)
数式（１４）は、ｒν［τ］とｓ＊［τ］との間の（円）畳み込みを示している。数式（１４）の遅延τについてＤＦＴをとると、数式（１５）が与えられる。
【００８７】
【数１３】
2011505080.tif 000061
(15)
数式（１５）において、Ｒ［ｋ］およびＳ［ｋ］は、それぞれｒ［ｎ］およびｓ［ｎ］のＤＦＴである。したがって、任意のドップラ添字νについて、遅延‐ドップラ像を、離散周波数領域において計算し、数式（１６）で示されるような逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）を用いて遅延領域へ変換し直すことができる。
【００８８】
【数１４】
2011505080.tif 000062
(16)
【００８９】
図９は、チャネル上の無線信号と併せて署名列を検出し、遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを周波数領域で計算し、受信信号において署名列として候補列が受信されたか判定する構成を有する送受信装置７０（９）または受信局の実施形態例を示している。受信局／送受信装置７０（９）は、送受信部またはＲＦフロントエンド７２と、仮定（あるいは候補）列選択部９０（９）と、像形成部８２（９）と、メトリック解析部８４とを備える。図３の送受信装置７０の構成要素または装置と同一または同様の参照符号を付した受信局／送受信装置７０（９）の構成要素または装置は、特にここで明記してあったり、文脈から明らかであったりしない限り、同一または同様の機能を有すると理解されたい。
【００９０】
送受信装置７０（９）の送受信部またはＲＦフロントエンド７２は、署名列を含む無線信号から受信信号を得る構成を有する。送受信部またはＲＦフロントエンド７２は、アンテナ７８に接続され、例えば、増幅およびフィルタリングなどの従来のフロントエンド処理を行う。ＲＦ受信フロントエンド７２は、列検出部７４（９）への第１の入力として受信信号ｒ［ｎ］を出力する。
【００９１】
列検出部７４（９）は、列管理部８０（９）と、像形成部８２（９）と、メトリック解析部８４とを備える。列管理部８０（９）は、基本列記憶部あるいはリポジトリ８６と、列集合生成部８８と、候補列選択部９０と、部分集合生成部１００とを備える。基本列記憶部８６に記憶された基本列ｓ［ｎ］は、列検出部７４（９）への第２の入力として適用される。列集合生成部８８は、（例えば図３を参照して）上述した手法で、基本列記憶部８６に記憶された基本列から部分集合を得る。部分集合生成部１００は、上記部分列集合から、部分列集合を、特に像形成部８２が形成する遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックの周波数領域における計算を容易にする部分列集合を抽出して、受信信号において署名列として候補列が受信されたか判定する。
【００９２】
候補列選択部９０（９）は、またの名を仮定列選択部ともいい、（部分集合生成部１００が形成した）部分集合の列を１つ１つ選択して、署名列としての評価のための候補列とする構成を有する。つまり、図示する実施形態例では、部分集合の複数の列は、候補列選択部９０（９）が１つ１つ個別に次々と選択して、候補列とする。それにより、メトリック解析部８４は、そのようにして次々と選択した列ごとに、候補列それぞれに対する遅延‐ドップラ像の領域について、対応する検出メトリックを得ることができる。
【００９３】
像形成部８２（９）は、受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する構成を有する。図９に示した実施形態例では、像形成部８２（９）は、（１）候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する。このために、像形成部８２（９）は離散フーリエ変換装置１０２と複素共役形成部１０４とを備える。ここで、離散フーリエ変換装置１０２は、基本列記憶部８６から基本列ｓ［ｎ］を受信し、変換された列Ｓ［ｋ］を出力する。また、複素共役形成部１０４は、変換された入力の複素共役Ｓ＊［ｋ］を形成して、乗算部１０６への第１の入力として用いる。像形成部８２（９）は、離散フーリエ変換装置１１２と列移動部１１４とをさらに備える。離散フーリエ変換装置１１２は、ＲＦ受信フロントエンド７２から受信信号ｒ［ｎ］を受信し、変換された列Ｒ［ｋ］を出力する。列移動部１１４は、変換された列Ｒ［ｋ］の円移動を形成可能であり、移動した可能性もある変換された列Ｒ［ｋ］を乗算部１０６の第２の入力に用いる。乗算部１０６はこのようにしてＲ［ｋ］とＳ＊［ｋ］との積を形成し、積Ｒ［ｋ］Ｓ＊［ｋ］を逆離散フーリエ変換装置１１８の入力部へ出力する。逆離散フーリエ変換装置１１８は、遅延‐ドップラ像を計算するために、式（１６）を評価する構成を有する。
【００９４】
メトリック解析部８４は、周波数領域の少なくとも一部において、遅延‐ドップラ像に対する検出メトリックを計算する構成を有し、受信信号における署名列として候補列が受信されたか判定する。メトリック解析部８４は、数式（１２）にしたがって候補（部分）列ごとに検出メトリックを計算する構成を有する。以下説明するように、メトリック解析部８４は、候補（部分）列ごとにメトリックを計算すると、最良の検出メトリックを有する候補（部分）列を署名列として選択する構成を有する。
【００９５】
図９の送受信装置例７０（９）は署名列活用部７６をさらに備える。一実施形態例では、署名列活用部７６は、署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置を識別する識別装置を備える。例えば、図１のシナリオでは、基地局ノードの列活用装置７６は、署名列を用いて、どの無線端末３０が無線信号を送信したか識別する。別の実施形態または同一の実施形態において、署名列活用部７６は、代替的または追加的に、送受信装置と署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置との間の同期を促進する同期装置を備える。
【００９６】
図１０は、列検出部７４（９）を有する受信局７０（９）を備える無線ネットワークの動作方法例に関する代表的で基本的な動作またはステップを示している。動作１０‐１は署名列検出処理の開始を表している。署名列検出処理は、例えば、受信した無線信号から送受信装置７０（９）が受信信号ｒ［ｎ］を得ると開始するものとすることができる。図９は、ＲＦ受信フロントエンド７２から像形成部８２（９）へ、特に離散フーリエ変換装置１１２への第１の入力として受信信号ｒ［ｎ］を用いることを示している。
【００９７】
動作１０‐２は、（離散フーリエ変換装置１１２が）受信信号ｒ［ｎ］に離散フーリエ変換を行って、変換された列Ｒ［ｋ］を得ることを表している。動作１０‐３は、（離散フーリエ変換装置１２２が）基本列記憶部８６から得られた基本列ｓ［ｎ］に離散フーリエ変換を行うことを示している。
【００９８】
動作１０‐４は、候補列選択部９０（９）が署名列としての評価する候補列を選択することに関する。特に、動作１０‐４から始まるループ（以下「当該ループ」という）の第１の実行では、動作１０‐４は、部分集合生成部１００が生成した部分集合における第１の候補列を選択することに関する。動作１０−４から始まる当該ループの後続の実行では、部分集合から次の候補列を評価のために選択する。このように、１つ１つ、部分列集合を含む列を候補列あるいは「仮定」列として用いて、部分集合のどの列が受信信号ｒ［ｎ］のパターンに整合するか評価または判定する。部分列は、部分集合生成部１００が列集合から生成する（列集合生成部８８が上述の手法で基本列記憶部８６から生成する）。
【００９９】
動作１０‐５は、当該ループのある実行において着目の選択した候補列について、複素共役Ｓ＊［ｋ］とＲ［ｋ］に移動を行ったものとの積として、遅延‐ドップラ像の関連する領域を形成することを含む。図９からわかるように、複素共役Ｓ＊［ｋ］は複素共役形成部１０４の出力として得るものであり、Ｒ［ｋ］に移動を行ったものは列移動部１１４から得るものである。複素共役Ｓ＊［ｋ］とＲ［ｋ］に移動を行ったものとの乗算は、乗算部１０６が行い、逆離散フーリエ変換装置１１８へ出力される。逆離散フーリエ変換装置１１８は、数式（１６）にしたがって遅延‐ドップラ像を形成する。
【０１００】
動作１０‐６は、遅延‐ドップラ像の関連領域について、例えば当該ループの目下の実行中に評価されている候補部分列に関する遅延‐ドップラ像の領域について、メトリック解析部８４が検出メトリックを得ることを含む。メトリック解析部８４は、例えば数式（１２）を用いて検出メトリックを判定する。
【０１０１】
動作１０‐７は、部分集合の全列についてそれぞれ像領域が形成され検出メトリックが計算されたか判定するチェックに関する。部分集合において像形成およびメトリック評価を行う列がまだある場合、動作１０‐４に分岐して戻って当該ループの実行を行う。部分集合の全列についてメトリックを計算した後、動作１０‐８として、メトリック解析部８４は、最良の検出メトリックを有する候補を受信信号に対する署名列として選択する。
【０１０２】
動作１０‐９は、上述のように、識別子としてまたは同期のために署名列を用いるという送受信装置７０（９）の選択動作を示している。
【０１０３】
このように、着目領域に対する遅延‐ドップラ像の計算は以下に関する。
１．時間領域の受信サンプルｒ［ｎ］を周波数領域のＲ［ｋ］に変換する長さＮのＤＦＴ
２．ドップラ添字νごとの、
（ａ）ｋ＝０，１，…，Ｎ−１についての数式（１５）におけるＮ個の乗算
（ｂ）数式（１６）における長さＮのＩＤＦＴ
【０１０４】
遅延‐ドップラ像の評価に加えて、検出部（例えばメトリック解析部８４）は、仮定ごとに対応領域について像の大きさの和をとる必要がある。これは、遅延‐ドップラ像の計算に関して多数の乗算よりも大いに単純な演算である。乗算の数は、おおよそＮ＋Ｎｌｏｇ２Ｎにドップラ点の数を乗じたものである。
【０１０５】
したがって、以上では、遅延‐ドップラ移動が行われた署名列の検出の複雑性を低減する方法を複数開示した。以下に、オペレーション例のステップの動作例を要約する。
１．ドップラ添字のほんの小さな部分集合と有効なドップラ添字それぞれにおける入手可能な全遅延添字とを含む列集合を選択
２．列検出部７４（９）が、基本列ｓ［ｎ］のＤＦＴであるＳ［ｋ］を計算し、記憶
３．列検出部７４（９）が、受信サンプルｒ［ｎ］のＤＦＴであるＲ［ｋ］を計算し、記憶
４．像形成部８２（９）が、数式（１６）にしたがってＳ［ｋ］の複素共役とＲ［ｋ］に移動を行ったものとの間の積のＩＤＦＴとして遅延‐ドップラ像を計算
５．メトリック解析部８４が、数式（１２）にしたがって遅延‐ドップラ像の大きさから検出メトリックを計算
【０１０６】
その結果、遅延‐ドップラ像の全体にＮ（Ｎ＋Ｎｌｏｇ２Ｎ）個の乗算を行うのではなく、ドップラ添字ごとにＮ＋Ｎｌｏｇ２Ｎ個の乗算を行うこととなる。
【０１０７】
図９の「部分集合」の実施形態の一変形例では、基本列の特別な類を用いて、部分集合を選択する列集合を生成することにより、複雑性をさらに低減させるような効果も得られる。特に、基本列の特別な類とは、長さの等しい正弦曲線のセグメントにより表すことのできるものである。長さの等しい正弦曲線のセグメントにより表すことのできる基本列を用いることにより、重複する後続のセグメントに過去の結果を再び用いることが容易になる。
【０１０８】
理想Ｃｏｓｔａｓ（コスタス）列などの周波数ホッピングセグメントを含む列の特別な構造（２００５年１２月２日出願の米国特許出願第１１／２９２４１５号、題名「ＨＯＰＰＩＮＧ  ＰＩＬＯＴ  ＰＡＴＴＥＲＮ  ＦＯＲ  ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ（通信用ホッピングパイロットパターン）」（参照することによりその全てを本明細書に取り入れることとする）において活用されている）は、複雑性をさらに低減させることを可能にする。ここで、正弦曲線のＬ個のセグメントからなる長さＮ＝ＬＱの列を考える。長さＱのそれぞれは数式（１７）に示すようなものとなる。
【００００】
【数１５】
2011505080.tif 000063
(17)
2011505080.tif 000064
(18)
数式（１７）において、項ｐ［ｎ］は数式（１８）により定義される。数式（１７）において、ν１は、０からＱ−１までの範囲の任意のホッピングパターンとすることが可能である。ν１が、ある特性を有するＱ個の連続する整数｛０,…，Ｑ−１｝の一意な順列である、という特別な場合がＣｏｓｔａｓ列である。
【０１１０】
列の正弦曲線の構造を用いるために、遅延‐ドップラ添字を数式（１９）に分解することができる。
【０１１１】
【数１６】
2011505080.tif 000065
(19)
数式（１９）では、０≦ｉ＜Ｌ、０≦δτ＜Ｑ、０≦ｍ＜Ｑ、０≦δν＜Ｌである。そして、遅延‐ドップラ像は数式（２０）で与えられる。
【０１１２】
【数１７】
2011505080.tif 000066
(20)
2011505080.tif 000067
(21)
数式２０において、数式（２１）は、０≦ｎ＜Ｑについて定義される添字ｎの列である。そして、任意の（δτ，δν）について、数式（２２）で示すように、０≦ｌ＜Ｌの全てに対する時間添字ｎについて、ｒ［ｎ，ｌ，δτ，δν］の長さＱのＤＦＴを計算する。
【０１１３】
【数１８】
2011505080.tif 000068
(22)
2011505080.tif 000069
(23)
任意の（δτ，δν）を条件とする（ｉ，ｍ）の全組合せに対する遅延‐ドップラ相関は、ＲにおけるＬ個のメトリックの対応部分集合を選択して和をとることによって評価可能である、ということを数式（２３）は示している。計算では任意の（δτ，δν）に対するＬ回の長さＱのＤＦＴをとるため、遅延‐ドップラ平面上の全点を評価するための乗算の総数は、Ｑが２のベキであることすると、おおよそＬ×Ｑ×（ＬＱＬｏｇ２Ｑ）＝Ｎ２Ｌｏｇ２Ｑとなる。
【０１１４】
最終的に、数式（２２）を注意深く検討すると、ＤＦＴは添字δτが上がるにつれてスライドするウィンドウについて行うものであるということがわかる。したがって、数式（２４）のスライディングＤＦＴを用いることによって、複雑性をさらに低減することができる。
【０１１５】
【数１９】
2011505080.tif 000070
(24)
つまり、重複する前のセグメントのＤＦＴから、加算および位相回転の単純な演算によって、ウィンドウ化したセグメントのＤＦＴを得ることができる。必要な計算は、全てのδνについて長さＱのＮ回のスライディングＤＦＴを行うこと、またはおおよそＮ×Ｑ×Ｌ＝Ｎ２個の乗算を行うことと等しい。図１１に示すように列割当てが任意のδνの部分集合に制限されている場合には、ほんの少数のδνを評価して、チャネルのドップラ拡散をカバーすることしか必要ではない。
【０１１６】
効果的な変形例によれば、基本列としては、周波数ホッピングセグメントを有する周波数ホッピングパターンを含むものを選択する。選択された基本列（周波数ホッピングパターンを有する）から上述した遅延‐ドップラ移動により列集合を生成し、そして列集合からさらに部分集合を選択する。基本列に周波数ホッピングパターンを用いると、場合によって遅延‐ドップラ相関をセグメント化し、重複する後続のセグメントに過去の結果を再び用いることによって、複雑性がさらに低減されるという利益がある。
【０１１７】
図１２は、送受信装置７０（１２）または受信局の実施形態例を示しているが、例えば、周波数ホッピング列を用いて候補列を形成する点や、周波数ホッピング列使用を活用する像形成部８２（１２）が単純化されている点などが図９の受信局とは異なる。送受信装置７０（１２）は列検出部７４（１２）を備え、列検出部７４（１２）は像形成部８２（１２）とメトリック解析部８４（１２）とを備える。図９の送受信装置７０（９）の構成要素または装置と同一または同様の参照符号を付した受信局／送受信装置７０（１２）の構成要素または装置は、特にここで明記してあったり、文脈から明らかであったりしない限り、同一または同様の機能を有すると理解されたい。
【０１１８】
図１３は、受信局７０（１２）を備える無線ネットワークの動作方法例に関する代表的で基本的な動作またはステップ、特に像形成部８２（１２）およびメトリック解析部８４（１２）が行う動作を示している。ある実施形態例では、動作１３‐１から動作１３‐５は像形成部８２（１２）が行い、動作１３‐６から動作１３‐７はメトリック解析部８４（１２）が行うものとすることが可能である。
【０１１９】
図１３の動作は、図１４および図１５を参照することによっても理解される。図１５は、遅延‐ドップラ像を説明するのに便利なもので、水平軸または遅延（τ）軸と、垂直軸またはドップラ（ν）軸とを有している。図１５は、特に、例えば領域Ａ１から領域Ａ１６までの１６個の矩形領域Ａを網掛したグリッドを示しており、各領域Ａはそれぞれ異なる候補列に対する像領域に対応している。１６個の領域Ａを有する図１５のグリッドは例示用であり、他のシナリオにおいて与えられる領域はもっと多かったり、もっと少なかったりする（したがって候補列がもっと多かったり、もっと少なかったりする）こともあるということを理解されたい。さらに、図１５の各領域Ａは、矩形のパターンで配置されて領域を形成するさらに小さい部分領域Ｄを含む。図１５に示す例において、領域Ａごとに１２個の部分領域が形成されている。例えば、領域Ａ１は部分領域Ｄ１１，１からＤ１４，３を、領域Ａ２は部分領域Ｄ２１，１からＤ２４，３を有しており、以下同様である。他のシナリオでは部分領域の数が異なっていてもよく（例えば、多くても少なくてもよい）、ここで選択した１２個という数は単に例示用である。したがって、各領域Ａの部分領域Ｄは添数の対で呼ばれる。ここで、対のうち第１の添数は遅延（τ）軸に沿った相対位置に対応し、対のうち第２の添数はドップラ（ν）軸に沿った相対位置に対応し、共に各領域Ａの左下の部分領域を基準とする。そのように呼ばれることから、各部分領域は、各領域Ａの左下の部分領域に対するオフセット（δτ，δν）で参照するものであることが理解されるであろう。
【０１２０】
このように、遅延‐ドップラ像上の各点（あるいはピクセル）は遅延‐ドップラ添字を有するが、それはその座標なのである。各署名列は基本列に遅延‐ドップラ移動を行ったものであるため、各署名をこの一意の移動で表す（つまり添字をつける）のが便宜的である場合がある。上述したように、遅延‐ドップラ像配列は複数の領域Ｄを含み、各領域Ｄは一意の候補列に対応し、したがって一意の遅延添字τと一意のドップラ添字νとを有する。各領域Ｄは複数の部分領域ＤＸをさらに含む。各部分領域ＤＸは、同領域の左下の部分領域を基準として遅延‐ドップラオフセット（δτ，δν）で記述する。
【０１２１】
動作１３‐１において、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いて、数式（２２）にしたがって任意の遅延‐ドップラオフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元時間‐周波数配列を形成する処理が開始される。各セグメントは、図１４の下半分における四角形で表してある。動作１３‐１は、特に、任意のドップラオフセットδν＝１および任意の遅延オフセットδτ＝１に対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を形成することを含む。
【０１２２】
動作１３‐２は、図１４で説明する手法で周波数ホッピングパターンと整合する任意の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列の要素の和をとることによって、任意の遅延オフセットについて遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定することを含む。つまり、図１５の領域Ａ１〜領域Ａ１６のそれぞれについて、例えば領域Ａ１には部分領域Ｄ１１，１、領域Ａ２には部分領域Ｄ２１，１、……以下同様……、領域Ｄ１６には部分領域Ｄ１６１，１というふうに、第１の部分領域に対する遅延‐ドップラ像をτ軸に沿って形成する。
【０１２３】
動作１３‐３は、数式（２４）にしたがって、スライディングＤＦＴを用いて、前の遅延オフセットのＤＦＴウィンドウの２次元配列から、次の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの次の２次元配列を導くことを含む。
【０１２４】
動作１３‐４は、図１４で説明する手法で周波数ホッピングパターンに整合する目下の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列の要素の和をとることによって、目下の任意の遅延オフセットについて遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定することを含む。つまり、次の遅延オフセット（ここでは目下の遅延オフセット）がδτ＝２であれば、例えば領域Ａ１には部分領域Ｄ１２，１、領域Ａ２には部分領域Ｄ２２，１、……以下同様……、領域Ｄ１６には部分領域Ｄ１６２，１というふうに、第２の部分領域に対する遅延‐ドップラ像をτ軸に沿って形成する。
【０１２５】
動作１３‐５は、任意のドップラオフセットの全ての遅延オフセットについて遅延ドップラ像の部分を判定するまで、連続する次の遅延オフセットについて動作１３‐３および動作１３‐４を繰り返すことを含む。つまり、ドップラオフセットがδν＝１である場合には、δτ＝１、δτ＝２、δτ＝３、δτ＝４についてそれぞれ動作１３‐３および動作１３‐４を行う。すなわち、動作１３−３および１３−４の次の反復において、例えば領域Ａ１には部分領域Ｄ１３，１、領域Ａ２には部分領域Ｄ２３，１、……以下同様……、領域Ｄ１６には部分領域Ｄ１６３，１というふうに、各領域Ａに対して第３の部分領域をτ軸に沿って形成するという意味である。また、動作１３‐３および動作１３‐４のさらなる反復では、例えば領域Ａ１には部分領域Ｄ１４，１、領域Ａ２には部分領域Ｄ２４，１、……以下同様……、領域Ｄ１６には部分領域Ｄ１６４，１というふうに、各領域Ａについて第４の部分領域をτ軸に沿って形成する。
【０１２６】
動作１３‐６は、候補列に関する遅延‐ドップラ像内の全ての部分領域を判定するまで、連続する全てのドップラオフセットについて動作１３‐１から動作１３‐５までを繰り返すことを含む。つまり、図１５のシナリオ例において、動作１３‐６が第１に関するは、ドップラオフセットδν＝２について動作１３‐１から動作１３‐５までを繰返し、１６個の領域各々に対して部分領域ＤＸ１，２〜部分領域ＤＸ４，２の遅延‐ドップラ像を次々と形成することである。ドップラオフセットの値は３つあり得るため、動作１３‐６がさらに関するは、ドップラオフセットδν＝３について動作１３‐１から動作１３‐５までを繰返し、１６個の領域各々に対して部分領域ＤＸ１，３〜ＤＸ４，３の遅延‐ドップラ像を次々と形成することである。
【０１２７】
動作１３−７は、候補の遅延‐ドップラ添字のそれぞれについて、即ち各候補列について、対応する候補の遅延‐ドップラ添字についての遅延‐ドップラ像の部分に対する検出メトリックを判定することを含む。言い換えれば、メトリック解析部は、図１５の各領域Ａに対して、即ち、領域Ａ１について１つのメトリック、領域Ａ２について他のメトリックなどのように、検出メトリックを計算する。
【０１２８】
動作１３‐８は、どの候補の遅延‐ドップラ添字が最良の検出メトリックを有しているかを判定すること、したがって、署名列とすべき最良の検出メトリックを有する候補遅延‐ドップラ添字に対応する候補列を判定することを含む。
【０１２９】
選択する候補列については、Ｌの倍数であるドップラ遅延添字を含むものであって、長さがＮ＝ＬＱであり、正弦曲線のセグメントをＬ個含むものとして、各セグメントは長さがＱであるとすることが可能である。例えば、理想Ｃｏｓｔａｓ列となるように候補列を選択することも可能である。実施形態によっては、任意の周波数オフセットδνの部分集合に制限をかけて、評価する必要のあるδνをほんの少ない数にすることが効果的である場合もある。
【０１３０】
図１４は、任意の（しかし不特定の）オフセットδνにおいてＱ＝６およびＬ＝７とした時間‐周波数ホッピングパターンについて、遅延‐ドップラ相関部の選抜の観点のうちの一例（例えば列検出部７４（１２）の選抜の観点）を示している。全範囲について遅延‐ドップラ像を評価するには、図１４に示したものと同一の演算をＬ＝７のδν（δν＝０，…，６）値各々について行う必要がある。最初に、まずは受信サンプルｒ［ｎ］を−２πδνｎ／Ｎだけ位相回転する。δτ＝０において、図１４の上半分に示したように、連続する７個の長さ６のセグメント各々について、長さ６のＤＦＴを行う（図１３の動作１３‐１参照）。得られる周波数領域サンプル配列は、数式（２３）にしたがって任意の（δτ，δν）における（ｉ，ｍ）の全ての組合せについて遅延‐ドップラ像を評価するのに必要な全ての値を含む（図１３の動作１３‐２参照）。図１３の動作１３‐３および動作１３‐４で示したように、ＤＦＴウィンドウを１サンプル分だけ右に円スライドさせることにより、図１４の下半分に示すようにδτ＝１について同一の処理を行う。新たなウィンドウ位置に対するＤＦＴは新たなサンプルから直接計算することができるとはいえ、数式（２４）に示すとおり、前のウィンドウのＤＦＴから得るほうが効率がよい。
【０１３１】
遅延‐ドップラ像Ｉ［τ，ν］を所望の領域について評価すると、動作１３‐６のように、数式（１２）にしたがって、遅延‐ドップラ像の大きさの和をとることによって複数の仮定について検出メトリックを計算することができる。
【０１３２】
このように、時間‐周波数ホッピングパターンについて、当該方法が関するのは以下である。
１．図Ｑの例で示したように、Ｌの倍数であり、場合によってオフセットδνを有するドップラ添字のみを含む列集合を選択
２．検出部７４（１２）が、任意のδτおよび任意のδνについて、数式（１９）によってグリッド形状の遅延‐ドップラ像を評価。この評価に含まれるのは以下。
（ａ）任意の（δτ，δν）について、ＤＦＴを用いて、数式（２２）にしたがって２次元時間‐周波数配列を計算（図１３の動作１３‐１参照）
（ｂ）数式（２３）にしたがって、時間‐周波数ホッピングパターンに整合する配列の要素の和をとることによって、グリッドの遅延‐ドップラ像を計算（図１３の動作１３‐２参照）
ｃ）数式（２４）にしたがって、スライディングＤＦＴを用いて、前の遅延オフセットに対応する配列から遅延オフセットδτについて２次元時間‐周波数配列を計算（図１３の動作１３‐３および動作１３‐４参照）
３．数式（１２）にしたがって遅延‐ドップラ像の大きさから検出メトリックを計算（図１３の動作１３‐６参照）
【０１３３】
検出部７４（１２）が必要とする乗算は、ドップラオフセットごとにＮのみであり、直接計算と比較して、乗算の低減における因数は１＋ｌｏｇ２Ｎであることが効果的である。
【０１３４】
ここで実施形態は、チャネルによる無線送信と併せて署名列を検出する送信装置７０を開示する。上記送信装置７０は、上記署名列を含む上記無線信号から受信信号を得る送受信部７２と、遅延‐ドップラ移動が行われた複数の列のうち、上記署名列としての評価を行う候補列となるべき１つを選択する仮定列選択部９０と、上記受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成する像形成部８２と、上記遅延‐ドップラ像に関する検出メトリックを計算し、上記候補列が上記受信信号において署名列として受信されたか判定するメトリック解析部８４とを備える。
上記像形成部８２は、（１）上記候補列が得られた基本列の離散フーリエ変換の複素共役、と、（２）受信信号の離散フーリエ変換のもの、との積の逆離散フーリエ変換を判定することによって、上記受信信号に基づいて遅延‐ドップラ像を形成してもよい。
上記仮定列選択部９０は列集合の部分集合から上記候補列を選択し、上記列集合は上記基本列の遅延‐ドップラ移動によって得られ、上記部分集合は上記集合の列を等間隔に有することを特徴としていてもよい。
上記メトリック解析部８４は、上記候補列となるべく次々と選択される複数の列の各々について、対応する上記候補列が関する上記遅延‐ドップラ像の領域に関する上記検出メトリックを得て、さらに、最良の検出メトリックを有する特定の上記候補列を上記署名列として選択してもよい。
上記像形成部８２は、
（１）離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を使用して用いて、任意のドップラオフセット（δν）および任意の遅延オフセット（δτ）についてＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を形成する動作と、
（２）上記周波数ホッピングパターンに整合する上記任意の遅延オフセットに対する上記配列における要素の和をとることによって、上記任意の遅延オフセットに対する遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定する動作と、
（３）前の遅延オフセットのＤＦＴウィンドウセグメントの上記配列から、次の遅延オフセットに対するＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列を得る動作と、
（４）目下の上記遅延オフセット対する上記配列における要素の和をとることによって、上記周波数ホッピングパターンに整合する目下の上記任意の遅延オフセットに対する上記遅延‐ドップラ像の少なくとも一部を判定する動作と、
（５）任意のドップラオフセットに対する全遅延オフセットについて上記遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続する遅延オフセットについて動作（３）および動作（４）を反復する動作と、
（６）全遅延‐ドップラオフセットについて上記遅延‐ドップラ像の部分が判定されるまで、次の連続するドップラオフセットについて動作（１）から動作（５）までを反復する動作と、
を行う処理を含んでもよい。
上記メトリック解析部８４は、
（７）候補遅延‐ドップラ添字ごとに、対応する上記候補遅延‐ドップラ添字に対する上記遅延‐ドップラ像の部分について検出メトリックを判定し、
（８）どの候補遅延‐ドップラ添字が最良の検出メトリックを有しているか判定し、上記署名列となるべき、上記最良の検出メトリックを有する上記候補遅延‐ドップラ添字に対応する候補列を判定してもよい。
上記処理は、動作（３）として、１サンプル分だけ上記ＤＦＴウィンドウセグメントをスライドさせることをさらに行ってもよい。
上記処理は、上記候補列として、Ｌの倍数であるドップラ添字を含み、長さがＮ＝ＬＱであり、正弦曲線のセグメントをＬ個含むものであり、各セグメントの長さがＱであるものを選択する動作をさらに行ってもよい。
上記処理は、上記候補列として、任意のドップラオフセットδνの部分集合となるものを選択してもよい。
上記処理は、さらに、上記基本列として、理想コスタス列となるものを選択してもよい。
上記装置は、署名列活用部をさらに備えてもよく、上記署名列活用部は、上記受信信号を含む無線信号を送信した別の送受信装置を識別する識別装置を備えてもよい。
上記装置は、署名列活用部７６をさらに備えてもよく、上記署名列活用部７６は、上記送受信装置７０と上記署名列を含む無線信号を送信した別の送受信装置との同期を促進する同期装置を備えてもよい。
【０１３５】
なお、ここで説明した様々な構成要素の機能はプロセッサやコントローラによって行うことが可能であることを理解されたい。例えば、ここで説明した列管理部、像形成部、メトリック解析部の様々な実施形態の機能を（別々にまたは組合せて）含む列検出部の様々な実施形態の機能を、１または２条のプロセッサおよび／または１または２以上のコントローラによって行うことが可能である。「プロセッサ」または「コントローラ」の機能は、専用のハードウェアを用いて提供してもよいし、あるいはソフトウェアを実行可能なハードウェアを適切なソフトウェアと関連させて用いて提供してもよい。プロセッサで提供する場合、単一の専用プロセッサや単一の共有プロセッサ、あるいはそれぞれ独立の複数のプロセッサによって機能を提供することが可能であり、複数のプロセッサのうちいくつかを共有型としたり、分散型としたりすることも可能である。また、「プロセッサ」または「コントローラ」という言葉の明示的に用いた場合、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを排他的に示すものであると解釈すべきではなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶する読出専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性記憶装置を含むものであるが、上記に限定されない。
【０１３６】
上記説明には多くの具体性が含まれているが、かかる具体性については、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきものではなく、本発明における現在では好適である実施形態について単に説明したものであるとして解釈すべきである。したがって、当業者であれば明らかであろう他の実施形態も、本発明の範囲に完全に包含されている。要素について単数形で示した場合、「１つ、ただ１つ」と明示していない限り、そのような意味ではなく、「１または２以上」を意味するものであると意図している。上述した好適な実施形態の構造的均等物、化学的均等物、機能的均等物について、当業者に周知のものはすべて、参照することによって明確に本明細書に組み入れることとし、本明細書に包含されるものであると意図している。また、あるデバイスまたは装置にとって、本発明が解決しようとする課題を必ずしも全て解決することは必要なことではないということも、ここに包含しておこう。さらに、本開示におけるいかなる要素、構成要素、方法ステップも、特許請求の範囲において明示してある否かに拘らず、公に供することを意図してはいない。
【国際調査報告】
2011505080.tif 000071
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2011505080.tif 000073
2011505080.tif 000074
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