(57)【要約】  チャネル上の無線信号において採用される署名シーケンスが検知され利用される。前記署名シーケンスは、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されるシーケンスのセットから選択される。排他的ではなく、好適には、前記シーケンスのセットは、前記基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される。前記基本シーケンスは、例えば、ｍシーケンスであってよい。受信信号は、受信された無線信号から取得される。候補シーケンス選択部（９０）は、前記署名シーケンスとしての評価のために、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトとしてシーケンスセット生成部（８８）により形成されたシーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択する。イメージ形成部（８２）は、前記基本シーケンス及び前記受信信号を使用して前記候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成する。メトリック解析部（８４）は、前記候補シーケンスに関する前記イメージの領域にわたってメトリックを計算し、及び、当該メトリックを使用して前記署名シーケンスが前記候補シーケンスであるか否かを決定する。署名シーケンス利用デバイス（７６）は、前記署名シーケンスを使用して、前記無線信号を送信した他の送受信装置を識別し、及び／又は前記無線信号を送信した他の送受信装置との間の同期のために前記署名シーケンスを使用してもよい。
2010516169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル上の無線信号と併せて署名シーケンスを利用するよう構成される送受信装置（７０）であって、前記署名シーケンスは、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されるシーケンスのセットから選択されることを特徴とする、送受信装置（７０）。
【請求項２】
前記基本シーケンスは、ｍシーケンスである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記シーケンスのセットは、前記基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記送受信装置（７０）は、前記シーケンスのセットを生成するよう構成される生成部（８８）を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記送受信装置（７０）は、さらに、無線信号内での使用のために前記シーケンスのセットの中から前記署名シーケンスを前記選択を生成するよう構成されるシーケンス選択部（９０）、を特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記シーケンスのセットは、前記セットから得られるいかなるシーケンスのペアの間の間隔も前記チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドより大きくなるように選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記選択されたシーケンスと関連付けられるインデックスを（ｌ，ｍ）とすると、前記シーケンスのセットは次式により表され、
【数２０】
2010516169.tif 000024
Ｎは前記基本シーケンスｓ［ｎ］の長さであり；
（τ，ν）は得られるシーケンスのあらゆるペアの間の最小の遅延−ドップラー間隔である、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記最小の遅延−ドップラー（τｄ，νｄ）間隔は、前記チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドよりも大きくなるように選択される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記送受信装置（７０）は、他の送受信装置（７０）との間の無線信号の同期、又は他の送受信装置の識別のために、前記署名シーケンスを利用するよう構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記送受信装置（７０）は、基地局ノード（２８）を含み、前記他の送受信装置は、無線端末（３０）を含み、及び、前記無線端末（３０）は、前記署名シーケンスを前記基地局ノード（２８）へ送信するよう構成される送信部（４４）を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記送受信装置（７０）は、無線端末を含み、前記他の送受信装置は、基地局ノード（２８）を含み、及び、前記基地局ノード（２８）は、前記署名シーケンスを前記無線端末（３０）へ送信するよう構成される送信部（３４）を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記送受信装置（７０）は：
前記署名シーケンスを含む前記無線信号から受信信号を取得するよう構成される送受信部（３４）と；
前記署名シーケンスとしての評価のために、前記シーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択するよう構成される仮定シーケンス選択部（９０）と；
前記基本シーケンス及び前記受信信号を使用して前記候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成するよう構成されるイメージ形成部（８２）と；
前記候補シーケンスに関する前記イメージの領域にわたってメトリックを計算し、及び、当該メトリックを使用して前記署名シーケンスが前記候補シーケンスであるか否かを決定するよう構成されるメトリック解析部（８４）と；
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記送受信装置（７０）は、署名シーケンス利用部（７６）をさらに備え、当該署名シーケンス利用部（７６）は、前記無線信号を送信した他の送受信装置を識別するよう構成される識別装置、又は、前記送受信装置（７０）と前記他の送受信装置との間の同期を進めるよう構成される同期装置を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
送受信装置（７０）において、受信された無線信号から受信信号を取得することと；
前記署名シーケンスとしての評価のために、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されたシーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択することと；
前記基本シーケンス及び前記受信信号を使用して前記候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成することと；
前記候補シーケンスに関する前記イメージの領域にわたってメトリックを計算することと；
前記メトリックを使用して前記署名シーケンスが前記候補シーケンスであるか否かを決定することと；
を特徴とする、無線ネットワークを運用する方法。
【請求項１５】
前記署名シーケンスを使用して、前記無線信号を送信した他の送受信装置を識別すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記無線信号を送信した他の送受信装置との間の同期のために前記署名シーケンスを使用すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記基本シーケンスは、ｍシーケンスである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記シーケンスのセットは、前記基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記シーケンスのセットは、前記セットから得られるいかなるシーケンスのペアの間の間隔も前記チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドより大きくなるように選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記選択されたシーケンスと関連付けられるインデックスを（ｌ，ｍ）とすると、前記シーケンスのセットは次式により表され、
【数２１】
2010516169.tif 000025
Ｎは前記基本シーケンスｓ［ｎ］の長さであり；
（τ，ν）は得られるシーケンスのあらゆるペアの間の最小の遅延−ドップラー間隔である、
請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記最小の遅延−ドップラー（τｄ，νｄ）間隔は、前記チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドよりも大きくなるように選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記送受信装置（７０）は、無線端末（３０）を含み、前記方法は、基地局ノード（２８）から前記無線端末（３０）へ前記署名シーケンスを含む前記無線信号を送信すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記送受信装置（７０）は、基地局ノード（２８）を含み、前記方法は、無線端末（３０）から前記基地局ノード（２８）へ前記署名シーケンスを含む前記無線信号を送信すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
送受信装置（７０）において、受信された無線信号から受信信号を取得するための手段と；
前記署名シーケンスとしての評価のために、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されたシーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択するための手段と；
前記基本シーケンス及び前記受信信号を使用して前記候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成するための手段と；
前記候補シーケンスに関する前記イメージの領域にわたってメトリックを計算するための手段と；
前記メトリックを使用して前記署名シーケンスが前記候補シーケンスであるか否かを決定するための手段と；
を特徴とする、無線ネットワーク。
【請求項２５】
前記署名シーケンスを使用して、前記無線信号を送信した他の送受信装置を識別するための手段、をさらに含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記無線信号を送信した他の送受信装置との間の同期のために前記署名シーケンスを使用するための手段、をさらに含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記シーケンスのセットは、前記基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記送受信装置（７０）は、無線端末（３０）を含み、前記装置は、基地局ノード（２８）から前記無線端末（３０）へ前記署名シーケンスを含む前記無線信号を送信すること、をさらに含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２９】
前記送受信装置（７０）は、基地局ノード（２８）を含み、前記装置は、無線端末（３０）から前記基地局ノード（２８）へ前記署名シーケンスを含む前記無線信号を送信すること、をさらに含む、請求項２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関し、特に、無線インタフェース上を送信される情報の検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なセルラー無線システムにおいて、無線端末は、１つ以上のコアネットワークとの間で無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を介して通信する。無線端末とは、例えば、携帯電話（“セルラー”電話）、及び移動体の終端を伴うラップトップ、などの移動局（“ユーザ機器”（“ＵＥ”）あるいは“移動端末”とも呼ばれる）であってよい。従って、無線端末とは、無線アクセスネットワークとの間で音声及び／又はデータを通信する、例えば、ポータブルな、ポケット型の、ハンドヘルドな、コンピュータに含まれる、又は車載型の移動デバイスであってよい。その代わりに、無線端末とは、例えば、無線ローカルループなどの一部である固定されたセルラーデバイス／端末など、固定された無線デバイスであってもよい。
【０００３】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）は、セルエリアに分割される地理的エリアをカバーし、セルエリアごとにサービスが基地局により提供される。セルとは、ある基地局サイトにおける無線基地局機器により無線カバレッジが提供される地理的エリアである。各セルは、セル内にブロードキャストされる一意の識別子（unique  identity）により識別される。基地局は、当該基地局の範囲内の無線端末との間で、エアインタフェース（例えば、無線周波数など）上で通信を行う。無線アクセスネットワークにおいて、複数の基地局は、典型的には、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）と（例えば、地上通信線又はマイクロ波などにより）接続される。無線ネットワークコントローラは、基地局コントローラ（ＢＳＣ）と呼ばれる場合もあり、自身に接続された複数の基地局の様々なアクティビティを管理し及び連携させる。無線ネットワークコントローラは、典型的には、１つ以上のコアネットワークと接続される。
【０００４】
よって、無線通信は、送信局から受信局へのエア又は無線インタフェース上での情報の送信に関与する。例えば、移動送信局（例えば、移動局）は、基地局などの受信装置へとアップリンクチャネル上でメッセージを送信し得る。逆に、基地局の形の送信装置は、１つの移動局の受信機、又は複数の移動局の受信機へダウンリンクチャネル上でメッセージを送信し得る。
【０００５】
いくつかの例において、複数の局間の送信には、特定のサンプルのシーケンスが含まれる。そのシーケンスは、特定の送信局を識別子、及び／又は１つの局の送信装置と他の局の受信装置との間での同期を円滑に行うために用いられ得る。特定の局に関するそうした目的との関連において、上記シーケンスは、“署名シーケンス（signature  sequence）”として知られる。例えば、基地局は、移動局に信号が受信される可能性のある他の基地局から当該特定の基地局を区別するための、何らかの信号に含まれる特定の署名シーケンスを有し得る。同様に、移動局には、少なくとも一時的に（例えば、識別されたセル内にいる間の接続ごとに）何らかの署名シーケンスが割当てられ得る。それにより、基地局ノードへのアップリンク上の無線信号において当該署名シーケンスが含まれていれば、基地局ノードは、その信号が、当該基地局ノードのセル内の他の移動局ではなく、その移動局から発せられたものであると決定することができる。
【０００６】
無線通信及びレーダーを含む広範囲のアプリケーションにおいて、自己及び相互相関の小さい署名シーケンスのデザインが研究されてきている。無線通信において特に注目されているのは、上で簡潔に述べたような同期及びデバイス識別を目的とする多数の一意なシーケンスをデザインすることについてのニーズである。そこから、バーカーシーケンス（Barker  sequence）、チャープライクシーケンス（chirp-like  sequences）、ｍシーケンス（m-sequence）及びゴールドシーケンス（Gold  sequence）を含む例が導き出された。レーダー信号のデザインにおいては、様々な遅延−ドップラーシフト（delay-Doppler  shifts）を伴うターゲットの方向についての良好な特性を有するシーケンスに関する、豊富な文献も存在する。
【０００７】
遅延−ドップラーシフトを識別の目的のために基本シーケンス（base  sequence）に導入する一般的な原理は、２００５年１２月２日に出願された、“通信のためのホッピングパイロットパターンというタイトルの米国特許出願第１１／２９２，４１５号において開示されており、その全ての内容は参照によりここに取り入れられる。
【０００８】
署名シーケンスのペアが互いに区別されるための能力は、しばしば、式（１）により定義される相互相関関数によって評価される。なお、Ｎはシーケンス長である。
【０００９】
【数１】
2010516169.tif 000003
【００１０】
時間分散的な（time-dispersive）（周波数選択的な）チャネルにおいては、良好な署名シーケンスは、マルチパスのエコーから自己を区別することもできることが求められる。これは、式（２）により定義される自己相関関数によって評価される。なお、τ＝０，…，Ｎ−１である。
【００１１】
【数２】
2010516169.tif 000004
【００１２】
特に明示されなければ、ここで利用される全てのインデックス又はオフセットは、モジュロＮである。これは、ＯＦＤＭシステムにおいて一般的に見られる適切な長さのサイクリックプレフィクスを導入するプラクティスにおいて実現することのできる巡回型の演算（circular  operations）を結果として導く。
【００１３】
従って、時間分散的なチャネルにおけるシーケンスのデザインのために最も一般的に用いられるメトリックは、単純に、式（３）により定義される相互相関関数となる。
【００１４】
【数３】
2010516169.tif 000005
【００１５】
ｓ０［ｎ］＝ｓ１［ｎ］の場合には、上記相互相関関数は、自己相関関数となる。そして、良好なシーケンスセットは、いかなるシーケンスのペアについて全てのラグにおいて相互相関が小さくあるべきであり、かつ、全ての個々のシーケンスについてゼロでないラグにおいて自己相関が小さくあるべきである。シーケンス長に応じてシステムが同期している場合には、チャネルの最大の遅延拡散よりも相対的な巡回的シフトが多い限り、同じシーケンスを巡回的にシフトして１つ以上のデバイスに割当てることができる。ＣＤＭＡ２０００のための共通パイロットコードは、そうした一例である。
【００１６】
良好な自己及び相互相関関数を伴うシーケンスセットの１つの例は、B.M.Popovicによる“Spreading  Sequences  for  Multi-Carrier  CDMA  Systems”（IEEE  Colloquium  on  CDMA  Technologies  and  Applications  for  Third  Generation  Mobile  Systems,  May  19,  1997）に記述されているZadoff-Chuシーケンスであり、その内容は参照によりここに取り入れられる。当該シーケンスは、式（４）により定義される。
【００１７】
【数４】
2010516169.tif 000006
【００１８】
式（４）において、ｎ＝０，１，…，Ｎ−１であり、シーケンスのインデックスｕもまた０からＮ−１の範囲の値をとる。いかなる個々のZadoff-Chuシーケンスの自己相関関数もラグがゼロである場合にＮとなることを除いてゼロであり、全てのラグについて固有のZadoff-Chuシーケンスのいかなるペアの間の相互相関関数も√Ｎ（Ｎの平方根）である。識別のために、デバイスには一意なシーケンスインデックスｕ及び巡回的シフトｋが割当てられ得る。これは、３ＧＰＰにおいて“E-UTRA  Random  Access  Preamble  Design”（TSG-RAN  WG1  #44bis,  R1-060998,  Athens,  Greece,  March  27-31,  2006）によりＬＴＥ（Long  Term  Evolution）に提案されており、その内容は参照によりここに取り入れられる。
【００１９】
他の例は、最大の相互相関が√２Ｎ（２Ｎの平方根）である好適なｍシーケンスのペアから導かれるＮ＋２ゴールドシーケンスのセットであって、J.G.Proakisによる“Digital  Communications  2nd  Edition”（McGraw  Hill,  1989,  pp.834-835）において記述されており、その内容は参照によりここに取り入れられる。
【００２０】
上述した既存のデザインの良好な相関特性は、通信環境において周波数の不確定性（uncertainty）が存在しない場合にのみ有効である。現実には、チャネルは、ドップラースプレッドにより時間選択的（あるいは周波数分散的（frequency  dispersive）である可能性がある。また、通信デバイス間で発振器が同期していないことにより周波数オフセットが存在する可能性もある。これら周波数の不確定性及びチャネルの時間分散は、チャネル出力における（雑音の無い）受信信号により最適に記述され、式（５）により与えられる。
【００２１】
【数５】
2010516169.tif 000007
【００２２】
式（５）において、ｈ（τ，ν）は、最大の遅延−ドップラースプレッド（τmax，νmax）を伴うチャネルの遅延−ドップラー応答である。なお、周波数オフセットはチャネルのドップラースプレッドに取り込まれることに留意されたい。
【００２３】
そして、シーケンスを検知するために、受信機は、未知の遅延−ドップラースプレッドの仮定に受信信号をマッチさせる必要がある。これは、式（６）により与えられる２次元の遅延−ドップラー相関器により実現される。
【００２４】
【数６】
2010516169.tif 000008
【００２５】
式（６）において、式（７）が（巡回的な）曖昧度関数（ambiguity  function）である。
【００２６】
従って、時間−周波数選択的チャネルにおいて一意に識別されるためのシーケンスの能力の評価は、式（７）により与えられる２次元の曖昧度関数となるべきである。また、理想的なシーケンスは、原点におけるはっきりしたピークと、平坦に分配された低いサイドローブとを有する、押しピン（thumbtack）に似た曖昧度関数を有するべきである。これまで署名シーケンスの特性の評価に用いられた１次元の自己及び相互相関関数は、周波数の不確定性の存在におけるシーケンスの特徴を明らかにすることができなかった。
【００２７】
図１６は、ｕ＝６、長さＮ＝２９のZadoff-Chuシーケンスの曖昧度関数を示している。ν＝０（周波数の不確定性がない）場合には、相関特性が理想的であることは明らかである。しかしながら、（τ＝２４，ν＝１）及び（τ＝５，ν＝２８）において２つのピークがある。これは、対応する量だけ時間及び周波数においてシフトするとシーケンスが自己と同一となることを示唆している。従って、±１／Ｎの周波数の不確定性が存在している場合には、τ＝２４及びτ＝５の周囲で検知されたピークが、時間−周波数シフトがゼロであるシーケンスの自己イメージに対応しているのか、又は巡回的シフトがτ＝５若しくはτ＝２４である他のデバイスに割当てられたものに対応しているのか、を決定することは不可能である。
【００２８】
ゴールドシーケンスの曖昧度関数は、Zadoff-Chuシーケンスほど悪くは無い。しかしながら、１セット内にＮ＋２個のシーケンスのみしかなく、最大の相互相関値√２Ｎ（２Ｎの平方根）はZadoff-Chuシーケンスに劣っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
従って、望まれており、本発明の目的となるのは、署名シーケンスを形成し検知するための改善された方法、装置、システム及び技術である。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本技術のいくつかの観点は、チャネル上の無線信号（wireless  transmission）において採用される署名シーケンスの利用及び／又は検知に関する。当該署名シーケンスは、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されるシーケンスのセットから選択される。排他的ではなく、好適には、当該シーケンスのセットは、基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される。基本シーケンスは、例えば、ｍシーケンスであってよい。
【００３１】
１つの例としての実装において、選択されたシーケンスと関連付けられるインデックスを（ｌ，ｍ）とすると、シーケンスのセットは次式により表され、
【００３２】
【数７】
2010516169.tif 000009
【００３３】
ここで、Ｎは基本シーケンスｓ［ｎ］の長さであり、（τｄ，νｄ）は得られるシーケンスのあらゆるペアの間の最小の遅延−ドップラー間隔であり、最小の遅延−ドップラー（τｄ，νｄ）間隔は、チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドよりも大きくなるように選択される。
【００３４】
その１つの観点において、本技術は、チャネル上の無線信号と併せて署名シーケンスを使用するよう構成される送受信装置に関連する。１つの例としての実施形態において、送受信装置は、他の送受信装置との間の無線信号の同期のために署名シーケンスを利用するよう構成される。他の例としての実施形態において、送受信装置は、他の送受信装置の識別のために署名シーケンスを利用するよう構成される。
【００３５】
１つの例としての実装において、送受信装置は、基地局ノードへの送信のための無線信号内に署名シーケンスを含めるよう構成された無線端末から当該無線信号を受信する基地局ノードを含む。他の例としての実装において、送受信装置は、無線信号内に署名シーケンスを含めて当該無線信号を無線端末へ送信するよう構成された基地局から当該無線信号を受信する無線端末を含む。
【００３６】
一例としての実装において、送受信装置は、送受信部；仮定シーケンス選択部；イメージ形成部；及びメトリック解析部を含む。送受信部は、署名シーケンスを含む無線信号から受信信号を取得するよう構成される。仮定シーケンス選択部は、署名シーケンスとしての評価のために、シーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択するよう構成される。イメージ形成部は、基本シーケンス及び受信信号を使用して、候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成するよう構成される。メトリック解析部は、候補シーケンスに関するイメージの領域にわたってメトリックを計算し、当該メトリックを使用して署名シーケンスが候補シーケンスであるか否かを決定するよう構成される。
【００３７】
送受信装置は、さらに、署名シーケンス利用部を含んでもよい。署名シーケンス利用部は、例えば、無線信号を送信した他の送受信装置を識別するよう構成される識別装置、又は、当該送受信装置と他の送受信装置との間の同期を進めるよう構成された同期装置を含んでもよい。
【００３８】
その他の観点において、本技術は、無線ネットワークを運用する方法に関連する。当該方法は、送受信装置において、受信された無線信号から受信信号を取得することと；署名シーケンスとしての評価のために、（基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成された）シーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択することと；基本シーケンス及び受信信号を使用して候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成することと；候補シーケンスに関するイメージの領域にわたってメトリックを計算することと；当該メトリックを使用して署名シーケンスが候補シーケンスであるか否かを決定することと、を含む。
【００３９】
上記方法は、さらに、署名シーケンスを使用して無線信号を送信した他の送受信装置を識別すること、及び／又は無線信号を送信した他の送受信装置との間の同期のために署名シーケンスを使用すること、を含んでもよい。
【００４０】
送受信装置が無線端末を含む一例としての形態において、上記方法は、基地局ノードから当該無線端末へ署名シーケンスを含む無線信号を送信すること、をさらに含む。送受信装置が基地局ノードを含む他の例としての形態において、上記方法は、無線端末から当該基地局ノードへ署名シーケンスを含む無線信号を送信すること、をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
本発明の上述した及び他の目的、特徴並びに利点は、添付図面に描かれた好適な実施形態についての以下のより具体的な説明から明らかとなるであろう。その際、様々な図を通して同一の部分が参照符号により参照される。図面のスケールは必ずしも正確でなく、その代わりに、本発明の原理を描くための強調がなされている。
【００４２】
【図１】１つ以上の無線端末により送信される署名シーケンスを検知するためのシーケンス検知部を含む基地局ノードを示す、無線アクセスネットワークの図である。
【図２】１つ以上の基地局ノードにより送信される署名シーケンスを検知するためのシーケンス検知部を含む無線端末を示す、無線アクセスネットワークの図である。
【図３】第１の実施形態に係る一例としての受信局の図である。
【図４】Ｎ＝２５５についてのｍシーケンスの曖昧度関数を示す三次元グラフである。
【図５】システム内に遅延−ドップラーシフトの異なる２つのシーケンスが存在する場合の例を示す３次元グラフである。
【図６】図３の受信局を含む無線ネットワークの一例としての動作方法に含まれる代表的かつ基本的な動作又はステップを示すフローチャートである。
【図７】等間隔のシーケンスセットを描いた図である。
【図８】巡回的シフトのケースと非巡回的なケースとを対照的な形で描いた図である。
【図９】第２の実施形態に係る一例としての受信局の図である。
【図１０】図９の受信局を含む無線ネットワークの一例としての動作方法に含まれる代表的かつ基本的な動作又はステップを示すフローチャートである。
【図１１】所与のδνのサブセットに制限された周波数ホッピングシーケンスについての一例としてのシーケンス割当ての図である。
【図１２】他の実施形態に係る一例としての受信局の図である。
【図１３】図１２の受信局を含む無線ネットワークの一例としての動作方法に含まれる代表的かつ基本的な動作又はステップを示すフローチャートである。
【図１４】所与のδνにおける時間−周波数ホッピングパターンについての遅延−ドップラー相関部により行う一例としてのシフトの図である。
【図１５】遅延−ドップラーイメージを説明するために有益なグリッドの図である。
【図１６】ｕ＝６、長さＮ＝２９のZadoff-Chuシーケンス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】
【００４３】
以下の記述において、限定ではなく説明を目的として、固有のアーキテクチャ、インタフェース、技術などの特定の詳細部分が、本発明の完全な理解のために示される。しかしながら、当業者にとっては、そうした特定の詳細部分とは異なる他の形態でも本発明が実践され得ることは明らかであろう。即ち、当業者は、ここで明示的に説明され又は示されていなくとも、本発明の原理を具現する様々な構成を案出することが可能であり、それらはその思想及び範囲内に含まれる。いくつかの例において、不要な詳細により本発明の説明が不明瞭とならないように、よく知られた装置、回路及び方法の詳細な説明は省略される。ここで本発明の原理、側面及び実施形態について述べる全ての記述、並びにそれらの特定の例は、それらの構造的及び機能的な均等物を包含するものと意図される。さらに、そうした均等物は、現時点で知られた均等物及び将来において開発される均等物の双方、即ち、同一の機能を実行するように開発されるいかなる要素をも、構造に関わらず包含するものと意図される。
【００４４】
従って、例えば、ここでのブロック図は本技術の原理を具現する説明としての回路の概念的な様子を表し得ることが、当業者には理解されるであろう。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、実質的にはコンピュータにより読み取り可能な媒体において表現され、そして、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かによらず、コンピュータ又はプロセッサにより実行され得ることが理解されるであろう。
【００４５】
様々な観点において、本技術は、チャネル上の無線通信において用いられる署名シーケンスの利用及び／又は検知に関連する。図１及び図２において、署名シーケンスの例としての使用を示す２つの限定ではない特有のシナリオが示されている。
【００４６】
図１は、基地局ノード２８及び無線端末３０１〜３０ｋを含む無線アクセスネットワーク２４における例としての署名シーケンスの使用の第１のシナリオを示している。基地局ノード２８、又は他のネットワークノードは、シーケンス割当て管理部３２を含む。そして、シーケンス割当て管理部３２は、署名シーケンス生成部３３を任意に含んでよい。基地局ノード２８は、さらに、１つ以上の送受信部３４を含む。各送受信部３４は、送信ユニット３６及び受信ユニット３８を含む。受信ユニット３８は、署名シーケンス検知部４０を含む。
【００４７】
各無線端末３０は、アンテナ４５に接続される送受信部４４を含む。そして、各送受信部４４は、送信ユニット４６及び受信ユニット４８を含む。各無線端末３０は、さらに、署名シーケンスメモリ５０を含む。
【００４８】
シーケンス割当て管理部３２は、無線端末３０１〜３０ｋのそれぞれに対する署名シーケンス（好適には、一意のシーケンス）の割当てに供される。署名シーケンスは、通常、一時的に割当てられる。例えば、無線端末３０が関与する接続期間について、又は、可能な場合には基地局ノード２８によりサービス提供されるセル内に無線端末３０が位置する間について、署名シーケンスは呼設定において割当てられる。一度割当てが行われると、特定の無線端末３０についての署名シーケンスは、当該特定の無線端末３０に向けて、エアインタフェース上を基地局ノード２８の送信ユニット３６から送信される。例えば、図１は、矢印５２１により、一意な署名シーケンスの割当てとその署名シーケンスの無線端末３０１への送信とを示し；図１は、矢印５２２により、一意な署名シーケンスの割当てとその署名シーケンスの無線端末３０２への送信とを示し；その他も同様である。割当てられた署名シーケンスを受信すると、各無線端末３０は、その署名シーケンスを署名シーケンスメモリ５０内に保存する。
【００４９】
図１は、さらに、矢印５４により、メッセージの生成及び送信、あるいは無線端末３０２から基地局ノード２８への無線信号を示している。矢印５４により表される特定のメッセージは、無線端末３０２の署名シーケンスを含む。この目的において、無線端末３０２に割当てられた署名シーケンスは、メッセージに含めるために、署名シーケンスメモリ５０から取得される。メッセージ（無線端末３０２についての署名シーケンスを含む）は、無線端末３０２の送信ユニット４６から基地局ノード２８に向けてエアインタフェース４２上を送信される。基地局ノード２８において、受信ユニット３８を含むシーケンス検知部４０は、受信信号を解析し、メッセージ内に含まれる署名シーケンスを検知する。そして、シーケンス検知部４０により検知された署名シーケンスは、例えば、矢印５４のメッセージが発せられた特定の無線端末を決定するためなど、複数の目的のいずれのためにも使用され得る。基地局ノード２８は、典型的には、複数の無線端末からメッセージを受信するものであり、そうしたメッセージを原則的には同時に受信することができる。従って、署名シーケンスは、特定のメッセージがどの無線端末から送信されたのかの区別における必要的なファクタとして供され得る。受信信号において署名シーケンスが検知されると、署名シーケンスメモリ５０は、シーケンス割当て管理部３２に問合せて、メッセージを送信した特定の無線端末３０の識別子を取得することができる。他の実装において、矢印５４により示されるメッセージに含まれる署名シーケンスを、代替的に又は追加的に、基地局ノード２８及び無線端末３０２との間の同期に使用することができる。
【００５０】
図２は、例としての署名シーケンスの使用の第２のシナリオを示しており、単純にするために、実質的に同じ無線アクセスネットワーク２４を示している。そのため、図１及び図２の双方に共通する構造的要素は、同様の参照符号を有する。図２は、無線アクセスネットワーク２４が典型的には複数の基地局ノード、例えば基地局ノード２８１及び基地局ノード２８２を含む事実を示している。無線基地局ネットワーク２４が、２つ以上の基地局ノードを含むことも可能であり、図２においては単純にするために２つのそのノードのみが示されていることは理解されるであろう。図２は、各基地局ノード２８が、さらに、当該基地局ノードと関連付けられ又は割当てられた（好適には一意の）署名シーケンスが保存される署名シーケンスメモリ５６を含むことを示している。また、図２の代表的な無線端末３０は、シーケンス検知部５８及び基地局シーケンステーブル５９をさらに含む。基地局シーケンステーブル５９は、それぞれの基地局ノードとの署名シーケンスの関連付けを保存する。例えば、基地局ノード２８１についての署名シーケンスは、当該基地局ノード２８１についての署名シーケンスが基地局ノード２８１と関連付けられる形で保存され、及び、基地局ノード２８２についての署名シーケンスは、当該基地局ノード２８２についての署名シーケンスが基地局ノード２８２と関連付けられる形で保存される。例えば、基地局シーケンステーブル５９は、署名シーケンスが割当てられた基地局ノードと関連付けるように当該特定の署名シーケンスを保存するメモリ内のテーブルであってよい。
【００５１】
図２のシナリオにおいて、基地局ノード２８１などの基地局ノードは、矢印６０により示されているように、無線端末３０に向けてエアインタフェース４２上でメッセージ又は無線信号を送信する。矢印６０の固有のメッセージは、基地局ノード２８１に割当てられ基地局ノード２８１の署名シーケンスメモリ５６内に保存された署名シーケンスを含む。無線端末３０の送受信部４４により受信されると、矢印６０の受信メッセージは、シーケンス検知部５８により解析され、そこに含まれる署名シーケンスが取得される。一度矢印６０のメッセージ内に含まれる署名シーケンスがシーケンス検知部５８により検知されると、基地局シーケンステーブル５９に問い合わせが行われ、どの基地局ノード２８からメッセージが発せられたのかが決定される。
【００５２】
次の議論は、署名シーケンスの内容と使用に関するものであり、図１のシナリオにおける基地局ノード２８のシーケンス検知部４０及び図２のシナリオにおける無線端末３０のシーケンス検知部５８などによる、受信信号に含まれる署名シーケンスの使用を含む。シーケンス検知部４０及びシーケンス検知部５８が異なる局の内部にあるという事実を除けば、シーケンス検知部４０及びシーケンス検知部５８の構造及び動作は実質的に同じである。従って、これ以降の“受信局”への言及は、文脈により示されていない限り、汎用的なものであって、よって基地局ノード２８又は無線端末３０のいずれにも適用可能であることが理解されるべきである。同様に、これ以降の“シーケンス検知部”への言及は、文脈により示されていない限り、汎用的なものであって、よってシーケンス検知部４０又はシーケンス検知部５８のいずれにも適用可能であることが理解されるべきである。
【００５３】
図３は、第１の実施形態に係る受信局７０を示している。受信局７０は、ＲＦ受信フロントエンド７２（送受信部７２としても知られる）；シーケンス検知部７４；及びシーケンス利用デバイス７６を含む。ＲＦ受信フロントエンド７２は、アンテナ７８に接続され、例えば増幅及びフィルタリングなどの従来のフロントエンド処理を実行する。ＲＦ受信フロントエンド７２は、シーケンス検知部７４への第１の入力として、受信信号ｒ［ｎ］を出力する。
【００５４】
シーケンス検知部７４は、シーケンス管理部８０；イメージ形成部８２；及びメトリック解析部８４を含む。シーケンス管理部８０は、基本シーケンスメモリあるいはリポジトリ８６；シーケンスセット生成部８８；及び候補シーケンス選択部９０を含む。基本シーケンスメモリ８６に保存される基本シーケンスｓ［ｎ］は、シーケンス検知部７４への第２の入力として適用される。
【００５５】
１つの観点において、本技術は、チャネル上の無線伝送において採用される署名シーケンスの利用及び／又は検知を含む。署名シーケンスは、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されるシーケンスのセットから選択される。基本シーケンスは、基本シーケンスメモリ８６に保存される。基本シーケンスは、例えば、ｍシーケンスであってよい。基本シーケンスは、シーケンスセット生成部８８に適用され、後に説明する例としての手法によって、当該基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトによりシーケンスのセットが形成される。排他的ではないが好適には、シーケンスセット生成部８８により形成されるシーケンスのセットは、基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される。
【００５６】
基本シーケンスは、長さＮの任意の基本シーケンスｓ［ｎ］であってよい。この基本シーケンスから、シーケンスのセットは、次式に従って基本シーケンスに巡回的な遅延−ドップラーシフトを導入することで、シーケンスセット生成部８８により導かれる。
【００５７】
【数８】
2010516169.tif 000010
【００５８】
式８において、（τｄ，νｄ）は、導かれるシーケンスのあらゆるペアの間の最小の遅延−ドップラー間隔（delay-Doppler  separation）であり、（ｌ，ｍ）は、導かれるシーケンスと関連付けられる一意の識別インデックスである。当該シーケンスセットにおける周波数分解能は、１／Ｎである。従って、このシーケンスは、２００７年１月１２日に出願された、“時間−周波数選択的チャネルのための新たな署名シーケンスデザイン”というタイトルの米国特許仮出願第６０／８８４，７０３号に記述されている、複数の長さＭのセグメントに分割され周波数分解能が１／Ｍであるシーケンスとは異なるものである。
【００５９】
選択された基本シーケンスが理想的な曖昧度関数を有している場合には、最小の遅延−ドップラー間隔（τｄ，νｄ）がチャネルの最大の遅延−ドップラースプレッド（τmax，νmax）よりも大きい限り、セット内の各シーケンスを、時間−周波数選択的チャネルを通過した後であっても一意に識別することができる。以下に、そうした理想的なシーケンスの所定の例を開示する。
【００６０】
ＢＰＳＫ（±１）により変調されたｍシーケンスｓ［ｎ］は、任意のゼロでない整数τについて、積ｓ［ｎ］＊［ｎ−τ］が他のｍシーケンスとなるという特別な性質を有する。さらに、ｍシーケンスの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）は、式（１０）により与えられる。
【００６１】
【数９】
2010516169.tif 000011
【００６２】
従って、ｍシーケンスの曖昧度関数は、図４においてＮ＝２５５の場合について示されているように、式（１０）において規定されたようなサイドローブに対するメインローブの比を、ゼロ遅延とゼロドップラーに沿った２つの軸を除いて、全ての遅延−ドップラー平面にわたって有し、理想的である。
【００６３】
【数１０】
2010516169.tif 000012
【００６４】
言い換えれば、長さＮのｍシーケンスから導かれるＮ２個の異なるシーケンスのセット内の任意のペアの間の相互相関は、最大でも√（Ｎ＋１）（（Ｎ＋１）の平方根）であり、従って、実質的にはZadoff-Chuシーケンスセットのものと同じであるが、周波数の曖昧さがない。これは、最大の相互相関が√２Ｎ（２Ｎの平方根）である好適なｍシーケンスのペアから導かれるＮ＋２ゴールドシーケンスに対する良好な代替手段でもある。
【００６５】
式（６）から、時間−周波数選択的チャネルが遅延−ドップラー領域内に曖昧度のメインローブを拡げることを理解することができる。図５は、２つの異なる遅延−ドップラーシフトのシーケンスがシステム内に存在する例を示している。視覚的には、当該複数のシーケンスの遅延−ドップラーイメージのフットプリントが互いに重ならない限り、それらは互いに一意に区別され得る。従って、曖昧度の無い利用可能なシーケンスの数は、Ｎ２／（τmaxｘνmax）により制限される。実際には、シーケンスのサブセットを隣接する複数のシステムにより再利用できるように、システム内のデバイスの最大数の数倍を十分カバーする程度に長いシーケンス長を選択することが望ましい場合もある。
【００６６】
シーケンスセット生成部８８により実行されるシーケンスセットの生成についての説明を終え、次に、図６へ注意が向けられる。そこでは、シーケンス検知部７４を伴う受信局７０を含む無線ネットワークの一例としての動作方法に含まれる代表的かつ基本的な動作又はステップが示されている。図６の例としての方法は、動作６−１として、送受信ユニット（送受信装置：transceiver  unit）における受信された無線信号からの受信信号ｒ［ｎ］の取得を含む。図３は、ＲＦ受信フロントエンド７２からイメージ形成部８２への第１の入力として適用される受信信号ｒ［ｎ］を示している。
【００６７】
動作６−２は、署名シーケンスとしての評価のために、（既に説明した手法で基本シーケンスメモリ８６からシーケンスセット生成部８８により生成された）シーケンスのセットから候補となるシーケンスを選択することを含む。１つ１つ、シーケンスセット生成部８８により生成されたシーケンスセットを含むシーケンスは、当該セットのどのシーケンスが受信信号ｒ［ｎ］内のパターンにマッチするかを評価又は決定するために、候補（candidate）あるいは“仮定的な（hypothesis）”シーケンスとして利用される。
【００６８】
動作６−３は、基本シーケンス及び受信信号を用いて、候補となるシーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成することを含む。遅延−ドップラーイメージの形成は、基本シーケンスメモリ８６から基本シーケンスｓ［ｎ］を第２の入力として受け取るイメージ形成部８２により実行される。
【００６９】
動作６−４は、メトリック解析部８４により、候補となるシーケンスに関するイメージエリア上のメトリックを計算することを含む。メトリックは、候補となるシーケンスについて試行される上記セットの各シーケンスについて計算される。各候補シーケンスに関するイメージの部分は、候補ごとに異なる。
【００７０】
動作６−５は、上記メトリックを使用して、署名シーケンスが当該候補シーケンスであるか否かを決定することを含む。本質的には、動作６−５は、メトリック解析部８４により、候補となるシーケンスについて計算されたメトリックを、受信信号ｒ［ｎ］内のパターンと候補シーケンスとの間の適合を示す閾値又は予決定された値と比較することを含み、成功裏に適合している場合には、候補シーケンスが受信信号に含まれる署名シーケンスであることが示される。
【００７１】
任意的な動作６−６により示されているように、当該方法は、シーケンス利用デバイス７６により表されるデバイス又は受信局７０の機能により、署名シーケンスを使用することをさらに含むことができる。そのために図６は副動作６−６−１及び副動作６−６−２を示しており、それらは二者択一的に又は組合せ的に実行されてもよい。副動作６−６−１は、署名シーケンスを使用して、無線信号を送信した他の送受信ユニットを識別することを含む。例えば、図１のシナリオにおいては、副動作６−６−１は、基地局ノード２８により、無線信号をどの無線端末３０が送信したのかを署名シーケンスを使用して識別することを含む。図２のシナリオにおいては、副動作６−６−１は、無線端末３０により、無線信号をどの基地局ノード２８が送信したのかを署名シーケンスを使用して識別することを含む。副動作６−６−２は、無線信号を送信する他の送受信ユニットとの同期のために署名シーケンスを使用することを含む。
【００７２】
そのメトリックを発生させるにあたり、メトリック解析部８４は、一般化された尤度関数（generalized  likelihood  function）を利用する。ここで、利用可能なチャネル情報が最大の遅延−ドップラースプレッド（τmax，νmax）のみであるとすると、単一のシーケンスの最適な検知は、［１，ｍ］の全ての仮定についての式（１２）の一般化された尤度関数を評価することである。
【００７３】
【数１１】
2010516169.tif 000013
【００７４】
式（１２）において、式（１３）が０≦τ＜Ｎ，０≦ν＜Ｎにわたって定義される遅延−ドップラーイメージである。よって、イメージ形成部８２は、式（１３）に従って遅延−ドップラーイメージを形成するように構成される。実質的には、メトリック解析部８４は、実質的に候補シーケンスに関するイメージ部分の内部の数の合計である数を形成することにより、上記メトリックを計算する。メトリック解析部８４は、最大の対数尤度を伴う仮定（例えば、候補シーケンス）を、送信されたシーケンスとして使用する。図３に示されているように、メトリック解析部８４は、署名シーケンスとして選択された候補シーケンスを、シーケンス利用デバイス７６へ出力する。さらに、付随的な興味として、メトリック解析部８４は、タイミングオフセットの評価及び周波数オフセットの評価の形の出力を供給することもできる。
【００７５】
式（１２）において与えられるメトリックがシステム内に正確に１つのシーケンスが存在する場合にのみ最適であるとしても、適切な正規化及び閾値設定が行われれば、これを複数のシーケンスの検知にも用いることができる。
【００７６】
従って、図３の例としての実施形態は、時間−周波数選択的な無線チャネルに適した新たな署名シーケンスのデザインを含む。表現は異なるものの、例としての実装において、図３の例としての実施形態及び図６の例としての方法は、長さＮの適切な基本シーケンスを選択すること（特に、ｍシーケンスが好適な選択である）；上で式（８）により説明した巡回的な遅延−ドップラーシフトを導入することによりＮ２個のシーケンスのセットを（例えば、シーケンスセット生成部８８を用いて）形成すること；チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドよりも大きくなるように、最小の遅延−ドップラー間隔（τｄ，νｄ）を選択すること；及び、一意なインデックスのペア（１，ｍ）を伴うシーケンスを各デバイスに割当てること、を包含し又は含む。
【００７７】
図１の署名シーケンス生成部３３による場合など、局への割当てのための署名シーケンスの生成は、実質的には、シーケンスセット生成部８８により生成されるシーケンスセットの形成の観点で上述されたのと同じ手法により実行される。
【００７８】
図３の例としての実施形態及び図６の例としての方法は、従来の実例に対して多くの利点を有する。それら利点は、実質的に周波数の曖昧度がないこと（時間−周波数選択的チャネルに対して完全である）；セット内に多数（Ｎ２個）のシーケンスがあり、それにより多くの局との使用が円滑になること；及び、いかなるラグにおいても任意のシーケンスのペアの間の理想的且つ一意な相互相関が得られること、を含む。
【００７９】
ここまで、巡回的な遅延−ドップラーシフトの導入についての言及がなされた。図８は、巡回的シフトのケースと非巡回的なケースとを対照的な形で描いている。
【００８０】
ここで説明されるさらなる実施形態は、例えば、より単純な検知部の構造を使用することにより署名シーケンスの検知を単純化する、（シーケンスセット生成部により生成されたシーケンスセットからの）シーケンスのサブセットの取得を含む。従って、これらさらなる実施形態の第１の観点は、検知メトリックのより効率的な計算を促進するための、特別に構築された遅延−ドップラーシフトされたシーケンスセットのＮ２個のシーケンスのサブセットの選択に関する。第１の観点により促進される）、これらさらなる実施形態の第２の観点は、代数的技術（例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）など）の実装に関し、そうした慎重なシーケンス割当ての戦略を活用する。有利な変形例として、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シーケンスの特定のクラスについて、遅延−ドップラー相関のセグメント化、及びそれに応じた後続の重複するセグメントにおける過去の出力の再利用により、さらなる複雑性の低減を達成することができる。
【００８１】
従って、次の例としての実施形態の技術の第１の観点は、（例えば実質的に前述した手法で）基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより導かれるシーケンスセットのサブセットから候補となるシーケンスを選択することを含む。一例としての実施形態及びモードにおいて、サブセットは、好適には、上記セットの等間隔のシーケンスを含む。この点において、図７は、上記セットの等間隔のシーケンスにより意味するところを描いている。図７のｘ軸は遅延τに相当し、図７のｙ軸はドップラー（周波数）νに相当する。従って、図７の各ドップラー周波数値νは、シーケンスを表す。しかしながら、図７は、選択された等間隔のシーケンス（図７における暗い水平線に相当する）のみが一例としての実装に従ってシーケンスのサブセットのために選択されることを示している。
【００８２】
特別に構築されたセットから選択されたシーケンスのサブセットが、有効なドップラーインデックスのそれぞれにおいてドップラーインデックスの少数のサブセットのみ及び全ての利用可能な遅延インデックスを含む場合には、周波数領域における検知メトリックをより効率的に計算し得る。ｒν［ｎ］＝ｒ［ｎ］ｅｘｐ｛−ｊ２πνｎ／Ｎ｝という表記を導入すると、式（６）を式（１４）に書き換えることができる。
【００８３】
【数１２】
2010516169.tif 000014
【００８４】
式（１４）は、ｒν［τ］とｓ＊［τ］との間の（巡回的な）畳み込みを示している。式（１４）の遅延τ上のＤＦＴをとると、式（１５）が与えられる。
【００８５】
【数１３】
2010516169.tif 000015
【００８６】
式（１５）において、Ｒ［ｋ］及びＳ［ｋ］は、それぞれｒ［ｎ］及びｓ［ｎ］のＤＦＴである。従って、所与のドップラーインデックスνについて、遅延−ドップラーイメージを、離散的な周波数領域において計算し、式（１６）により示されるような逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）により遅延領域へ変換し直すことができる。
【００８７】
【数１４】
2010516169.tif 000016
【００８８】
図９は、チャネル上の無線信号と併せて署名シーケンスを検知し、及び、受信信号内の署名シーケンスとして候補シーケンスが受信されたか否かを決定するために、遅延−ドップラーイメージに関連する検知メトリックを周波数領域で計算するように構成された、送受信ユニット７０（９）又は受信局の例としての実施形態を示している。当該受信局／送受信ユニット７０（９）は、送受信部又はＲＦフロントエンド７２；仮定（又は候補）シーケンス選択部９０（９）；イメージ形成部８２（９）；及びメトリック解析部８４を含む。図３の送受信ユニット７０のコンポーネント又はユニットと同じ若しくは同様の参照符号を付された受信局／送受信ユニット７０（９）のコンポーネント又はユニットは、ここに別に記述され又は文脈から明らかでない限り、同じ又は同様の機能を有することは理解されるべきである。
【００８９】
送受信ユニット７０（９）の送受信部又はＲＦフロントエンド７２は、署名シーケンスを含む無線信号から受信信号を取得するように構成される。送受信部又はＲＦフロントエンド７２は、アンテナ７８に接続され、例えば、増幅及びフィルタリングなどの従来のフロントエンド処理を実行する。ＲＦ受信フロントエンド７２は、シーケンス検知部７４（９）への第１の入力として、受信信号ｒ［ｎ］を出力する。
【００９０】
シーケンス検知部７４（９）は、シーケンス管理部８０（９）；イメージ形成部８２（９）；及びメトリック解析部８４を含む。シーケンス管理部８０（９）は、基本シーケンスメモリあるいはリポジトリ８６；シーケンスセット生成部８８；候補シーケンス選択部９０；及びサブセット生成部１００を含む。基本シーケンスメモリ８６に保存される基本シーケンスｓ［ｎ］は、シーケンス検知部７４（９）への第２の入力として適用される。シーケンスセット生成部８８は、（例えば図３を参照しながら）上述した手法で、基本シーケンスメモリ８６内に保存された基本シーケンスからサブセットを選択する。サブセット生成部１００は、当該シーケンスのサブセットから、シーケンスのサブセット、特に、周波数領域におけるイメージ形成部８２により形成される遅延−ドップラーイメージに関連する検知メトリックの計算を促進するシーケンスのサブセットを抽出する。これは、受信信号内の署名シーケンスとして候補シーケンスが受信されたか否かを決定するためである。
【００９１】
仮定シーケンス選択部としても知られる候補シーケンス選択部９０（９）は、一度に１つずつ、署名シーケンスの評価のための候補シーケンスとなるべき（サブセット生成部１００により形成された）サブセットのシーケンスの１つを選択するように構成される。言い換えれば、図示された例としての実施形態において、サブセットの複数のシーケンスが、候補シーケンスとなるように一度に１つずつ、候補シーケンス選択部９０（９）により個別に順番に選択される。それにより、メトリック解析部８４は、そのように順番に選択されたシーケンスのそれぞれについて、それぞれの候補シーケンスに関する遅延−ドップラーイメージの領域についての対応する検知メトリックを取得することができる。
【００９２】
イメージ形成部８２（９）は、受信信号に基づいて、遅延−ドップラーイメージを形成するように構成される。図９に示された固有の例としての実施形態において、イメージ形成部８２（９）は、（１）候補シーケンスが導かれた基本シーケンスの離散フーリエ変換の複素共役と（２）離散フーリエ変換された受信信号との積の逆離散フーリエ変換を決定することにより、受信信号に基づいて、遅延−ドップラーイメージを形成する。この目的のために、イメージ形成部８２（９）は、基本シーケンスメモリ８６から基本シーケンスｓ［ｎ］を受信して変換されたシーケンスＳ［ｋ］を出力する離散フーリエ変換ユニット１０２と；変換された入力の複素共役Ｓ＊［ｋ］を形成して当該複素共役Ｓ＊［ｋ］を乗算部１０６への第１の入力として適用する複素共役形成部１０４と、を含む。イメージ形成部８２（９）は、さらに、ＲＦ受信フロントエンド７２から受信信号ｒ［ｎ］を受信して変換されたシーケンスＲ［ｋ］を出力する離散フーリエ変換ユニット１１２と；変換されたシーケンスＲ［ｋ］の巡回的シフトを形成可能であり、シフトされた可能性のある変換後のシーケンスＲ［ｋ］を乗算部１０６の第２の入力に適用するシーケンスシフト部１１４と、を含む。従って、乗算部１０６は、Ｒ［ｋ］とＳ＊［ｋ］との積を形成し、当該積Ｒ［ｋ］Ｓ＊［ｋ］を逆離散フーリエ変換ユニット１１８の入力部分へ出力する。逆離散フーリエ変換ユニット１１８は、遅延−ドップラーイメージを計算するために、式（１６）を評価するように構成される。
【００９３】
メトリック解析部８４は、少なくとも周波数領域の一部分において、受信信号内の署名シーケンスとして候補シーケンスが受信されたか否かを決定するために、遅延−ドップラーイメージに関連する検知メトリックを計算するように構成される。メトリック解析部８４は、式（１２）に従って、各候補（サブ）シーケンスについて、検知メトリックを計算するように構成される。以下に説明するように、メトリック解析部８４は、各候補（サブ）シーケンスについてメトリックを計算すると、最良の検知メトリックを有する特定の候補（サブ）シーケンスを、署名シーケンスとして選択するように構成される。
【００９４】
図９の例としての送受信ユニット７０（９）は、さらに、署名シーケンス利用部７６を含む。一例としての実装において、署名シーケンス利用部７６は、当該署名シーケンスを含む無線信号を送信した他の送受信ユニットを識別するように構成される識別ユニットを含む。例えば、図１のシナリオにおいて、基地局ノードのシーケンス利用デバイス７６は、署名シーケンスを使用してどの無線端末３０が無線信号を送信したかを識別する。他の又は同じ実装において、署名シーケンス利用部７６は、代替的に又は追加的に、送受信ユニットと、当該署名シーケンスを含む無線信号を送信した他の送受信ユニットとの間の同期を行うように構成される同期ユニットを含む。
【００９５】
図１０は、シーケンス検知部７４（９）を伴う受信局７０（９）を含む無線ネットワークの一例としての動作方法に含まれる代表的かつ基本的な動作又はステップを示している。動作１０−１は、署名シーケンス検知プロセスの開始を表し、例えば、送受信ユニット７０（９）における受信された無線信号からの受信信号ｒ［ｎ］の取得から始められ得る。図９は、ＲＦ受信フロントエンド７２からイメージ形成部８２（９）へ、より具体的には離散フーリエ変換ユニット１１２への第１の入力として適用される受信信号ｒ［ｎ］を示している。
【００９６】
動作１０−２は、（離散フーリエ変換ユニット１１２により、）受信信号ｒ［ｎ］について離散フーリエ変換を実行して変換後のシーケンスＲ［ｋ］を取得することを示している。動作１０−３は、（離散フーリエ変換ユニット１２２により、）基本シーケンスメモリ８６から取得された基本シーケンスｓ［ｎ］について離散フーリエ変換を実行することを示している。
【００９７】
動作１０−４は、署名シーケンスとしての評価のために、候補シーケンス選択部９０（９）により候補となるシーケンスを選択することを含む。より具体的には、動作１０−４から始まるループ（これ以降、“当該ループ”という）の第１の実行の際、動作１０−４は、サブセット生成部１００により生成されるサブセットの第１の候補シーケンスを選択することを含む。動作１０−４において開始される当該ループの後続の実行の際、サブセットからの次の候補シーケンスが評価のために選択される。よって、１つ１つ、シーケンスのサブセットを含むシーケンスは、当該セットのどのシーケンスが受信信号ｒ［ｎ］内のパターンにマッチするかを評価又は決定するために、候補あるいは“仮定的な”シーケンスとして利用される。サブシーケンスは、シーケンスセットからサブセット生成部１００により生成される（既に説明した手法で、基本シーケンスメモリ８６からシーケンスセット生成部８８により生成される）。
【００９８】
動作１０−５は、当該ループの特定の実行の際に注目される選択された候補シーケンスについて、複素共役Ｓ＊［ｋ］とシフト後のＲ［ｋ］との積として、遅延−ドップラーイメージの関連する領域を形成することを含む。図９から理解されるように、複素共役Ｓ＊［ｋ］は複素共役形成部１０４の出力として取得され、シフト後のＲ［ｋ］は、シーケンスシフト部１１４から取得される。複素共役Ｓ＊［ｋ］とシフト後のＲ［ｋ］との乗算は、乗算部１０６により実行され、逆離散フーリエ変換ユニット１１８へ出力される。逆離散フーリエ変換ユニット１１８は、式（１６）に従って、遅延−ドップラーイメージを形成する。
【００９９】
動作１０−６は、メトリック解析部８４により遅延−ドップラーイメージの関連する領域、例えば当該ループのその時点の実行の間に評価される特定の候補サブシーケンスに関連する遅延−ドップラーイメージの領域、についての検知メトリックを取得することを含む。メトリック解析部８４は、例えば、式（１２）を用いて検知メトリックを決定する。
【０１００】
動作１０−７は、サブセットの全てのシーケンスについて個々のイメージの領域が形成され検知メトリックが計算されたか否かの判定を行うことを含む。イメージ形成及びメトリックの評価のためのサブセットのシーケンスが残っている場合には、処理は動作１０−４に分岐して戻り、当該ループの実行が行われる。サブセットの全てのシーケンスについてそのメトリックが計算された後、動作１０−８として、メトリック解析部８４は、最良の検知メトリックを有する候補を受信信号についての署名シーケンスとして選択する。
【０１０１】
動作１０−９は、送受信ユニット７０（９）の任意的な動作であって、上で議論したように、署名シーケンスを識別用として又は同期目的のために使用することを示している。
【０１０２】
従って、注目する領域における遅延−ドップラーイメージの計算は、次のことを含む：
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．各ドップラーインデックスνについて、
（ａ）ｋ＝０，１，…，Ｎ−１についての式（１５）におけるＮ回の乗算
（ｂ）式（１６）における長さＮのＩＤＦＴ
【０１０３】
遅延−ドップラーイメージの評価に加えて、検知部（例えば、メトリック解析部８４）は、各仮定についての対応する領域にわたって、イメージの規模（magnitude）を合算する必要がある。これは、遅延−ドップラーイメージの計算に含まれる多数回の乗算よりも単純な演算である。乗算の回数は、凡そ、Ｎ＋Ｎｌｏｇ２Ｎにドップラーポイントの数を乗じて得られる。
【０１０４】
従って、上述の内容は、遅延−ドップラーシフトされた署名シーケンスの検知の複雑性を低減するための複数の方法を開示している。以下は、例としてのオペレーションのステップの例としての動作を再び示している：
１．有効なドップラーインデックスのそれぞれにおいてドップラーインデックスの少数のサブセットのみ及び全ての利用可能な遅延インデックスを含むシーケンスセットの選択
２．シーケンス検知部７４（９）による、基本シーケンスｓ［ｎ］のＤＦＴであるＳ［ｋ］の計算と保存
３．シーケンス検知部７４（９）による、受信サンプルｒ［ｎ］のＤＦＴであるＲ［ｋ］の計算と保存
４．イメージ形成部８２（９）により、式（１６）に従って、Ｓ［ｋ］の複素共役とシフト後のＲ［ｋ］との間の積のＩＤＦＴとして、遅延−ドップラーイメージが計算される
５．そして、メトリック解析部８４により、式（１２）に従って、検知メトリックが遅延−ドップラーイメージの規模から計算される
【０１０５】
結果として、遅延−ドップラーイメージの全体についてＮ（Ｎ＋Ｎｌｏｇ２Ｎ）回の乗算の代わりに、Ｎ＋Ｎｌｏｇ２Ｎ回の乗算がドップラーインデックスごとに実行される。
【０１０６】
図９の“サブセット”の実施形態の一変形例において、より一層の複雑性の低減などの利点を、基本シーケンスの特定のクラスを用いてサブセットが選択されるシーケンスセットを生成することにより実現することができる。より具体的には、基本シーケンスの特定のクラスとは、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シーケンスの使用は、後続の重複するセグメントにおける過去の出力の再利用を促進する。
【０１０７】
理想的なコスタスシーケンス（Costas  sequence）など、周波数ホッピングセグメントを含むシーケンスの特別な構造（２００５年１２月２日に出願された、“通信のためのホッピングパイロットパターンというタイトルの米国特許出願第１１／２９２，４１５号において利用されている（その全ての内容は参照によりここに取り入れられる））は、より一層の複雑性の低減を可能とする。正弦曲線のＬ個のセグメントからなる長さＮ＝ＬＱのシーケンスを考慮すると、長さＱのそれぞれは、式（１７）に示すようになる。
【０１０８】
【数１５】
2010516169.tif 000017
【０１０９】
式（１７）において、項ｐ［ｎ］は、式（１８）により定義される。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であってよい。コスタスシーケンスは、ν１が所定の特性を伴うＱ個の連続する整数｛０．…，Ｑ−１｝の一意な順列である特別な場合である。
【０１１０】
シーケンスの正弦曲線の構造を利用するために、遅延−ドップラーインデックスは、式（１９）に分解される。
【０１１１】
【数１６】
2010516169.tif 000018
【０１１２】
式（１９）において、０≦ｉ＜Ｌ、０≦δτ＜Ｑ、０≦ｍ＜Ｑ、及び０≦δν＜Ｌである。そして、遅延−ドップラーイメージは、式（２０）により与えられる。
【０１１３】
【数１７】
2010516169.tif 000019
2010516169.tif 000020
【０１１４】
式２０において、式（２１）は、０≦ｎ＜Ｑ上で定義されるインデックスｎのシーケンスである。そして、所与の（δτ，δν）について、ｒ［ｎ，ｌ，δτ，δν］の長さＱのＤＦＴは、式（２２）により示されているように、０≦ｌ＜Ｌの全てについての時間インデックスｎにわたって計算される。
【０１１５】
【数１８】
2010516169.tif 000021
2010516169.tif 000022
【０１１６】
式（２３）は、所与の（δτ，δν）により条件付けられた際の全ての（ｉ，ｍ）の組合せについての遅延−ドップラー相関を、Ｒ内のＬ個のメトリックの対応するサブセットを選択し合算することにより評価することができることを示している。計算は所与の（δτ，δν）についてのＬ回の長さＱのＤＦＴをとるため、遅延−ドップラー平面上の全てのポイントを評価するための合計乗算回数は、Ｑが２の累乗であることを前提とすると、凡そ、ＬｘＱｘ（ＬＱＬｏｇ２Ｑ）＝Ｎ２Ｌｏｇ２Ｑとなる。
【０１１７】
最終的に、式（２２）を注意深く検討すると、ＤＦＴはインデックスδτが進むにつれてスライドするウィンドウ上で実行されるものということができる。従って、式（２４）のスライディングＤＦＴを用いて、複雑性をさらに低減することができる。
【０１１８】
【数１９】
2010516169.tif 000023
【０１１９】
言い換えれば、前の重複するセグメントのＤＦＴから、加算及び位相回転の単純な演算によって、ウィンドウ化されたセグメントのＤＦＴを導くことができる。要求される計算は、全てのδνについての長さＱのＮ回のスライディングＤＦＴの実行、又は凡そＮｘＱｘＬ＝Ｎ２回の乗算と同等である。シーケンス割当てが図１１に示したように所与のδνのサブセットに制限されている場合には、δνの少数のみが、チャネルのドップラースプレッドをカバーするように評価されるために必要である。
【０１２０】
有利な変形例に従って、基本シーケンスは、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ンを含むように選択される。シーケンスセットは、選択された基本シーケンス（周波数ホッピングパターンを有する）から上述した遅延−ドップラーシフトにより生成され、そして、当該シーケンスセットからさらにサブセットが選択される。基本シーケンスについての周波数ホッピングパターンの使用は、遅延−ドップラー相関をセグメント化することによる複雑性のより一層の低減と、それに応じた後続の重複するセグメントにおける過去の出力の再利用を、有益に提供する。
【０１２１】
図１２は、例えば、候補シーケンスを形成するための周波数ホッピングシーケンスの使用、及び周波数ホッピングシーケンスの使用をする単純化されたイメージ形成部８２（１２）などの点で図９の受信局とは異なる、送受信ユニット７０（１２）又は受信局の例としての実施形態を示している。送受信ユニット７０（１２）はシーケンス検知部７４（１２）を含み、当該シーケンス検知部７４（１２）は、イメージ形成部８２（１２）及びメトリック解析部８４（１２）を含む。図９の送受信ユニット７０（９）のコンポーネント又はユニットと同じ若しくは同様の参照符号を付された受信局／送受信ユニット７０（１２）のコンポーネント又はユニットは、ここに別に記述され又は文脈から明らかでない限り、同じ又は同様の機能を有することは理解されるべきである。
【０１２２】
図１３は、受信局７０（１２）を含む無線ネットワークの一例としての動作方法に含まれる代表的かつ基本的な動作又はステップ、及び特にイメージ形成部８２（１２）及びメトリック解析部８４（１２）により実行される動作を示している。ある例としての実施形態において、動作１３−１から動作１３−５はイメージ形成部８２（１２）により実行されることができ、動作１３−６から動作１３−７はメトリック解析部８４（１２）により実行されることができる。
【０１２３】
図１３の動作は、図１４及び図１５を参照することによっても理解される。図１５は、遅延−ドップラーイメージを説明するために有効であり、それに応じて、水平又は遅延（τ）軸と、垂直又はドップラー（ν）軸とを有する。図１５は、特に、例えば領域Ａ１からＡ１６までの１６個の矩形領域が網掛けされたグリッドを描いており、各領域Ａは異なる候補シーケンスについてのイメージ領域に対応する。１６個の領域を有する図１５のグリッドは、例示のためのものであって、他のシナリオではより多くの又はより少ない領域（従ってより多くの又はより少ない候補シーケンス）が供給されてもよいことは理解されるであろう。さらに、図１５の各領域Ａは、当該領域を形成するように矩形のパターンに配置されるより小さい副領域（subarea）Ｄを含む。図１５の例において、領域Ａごとに１２個の副領域が図らずも形成されている。例えば、領域Ａ１は、副領域Ｄ１１，１からＤ１４，３までを有し、領域Ａ２は、副領域Ｄ２１，１からＤ２４，３までを有する、などである。副領域の数は他のシナリオにおいて異なってもよく（例えば、多くても少なくてもよい）、ここで選択された１２個の数は例のために過ぎない。従って、各領域Ａの副領域Ｄは、添え字のペアによって区別されており、当該ペアのうち第１の添え字は遅延（τ）軸に沿った相対的な位置に対応し、当該ペアのうち第２の添え字はドップラー（ν）軸に沿った相対的な位置に対応し、共に各領域Ａの左下の副領域を基準とする。そのように区別されることにより、各副領域は、各領域Ａの左下の副領域に対してオフセット（δτ，δν）により相対的な形で参照されることが理解されるであろう。
【０１２４】
従って、遅延−ドップラーイメージ上の各点（あるいはピクセル）は、その座標である遅延−ドップラーインデックスを有する。各署名シーケンスは遅延−ドップラーシフト後の基本シーケンスであるため、各署名を、便宜的にこの一意のシフトにより表す（又はインデックス付けする）ことができる。上述したように、遅延−ドップラーイメージの配列は複数の領域Ｄを含み、各領域Ｄは、一意の候補シーケンスに対応し、従って、一意な遅延インデックスτ及びドップラーインデックスνを有する。各領域Ｄは、さらに、複数の副領域ＤＸを含む。各副領域ＤＸは、同じ領域の左下の副領域を基準として遅延−ドップラーオフセット（δτ，δν）により記述される。
【０１２５】
動作１３−１は、式（２２）に従って、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を使用し、所与の遅延−ドップラーオフセットについてのＤＦＴウィンドウセグメントの２次元の時間−周波数配列を形成する処理を開始する。各セグメントは、図１４の下半分において四角で表されている。動作１３−１は、特に、所与のドップラーオフセットδν＝１及び所与の遅延オフセットδτ＝１についての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。
【０１２６】
動作１３−２は、図１４により説明される手法で周波数ホッピングパターンとマッチする所与の遅延オフセットについてのＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列内の要素を合算することにより、所与の遅延オフセットについての遅延−ドップラーイメージの部分を少なくとも決定すること、を含む。言い換えれば、図１５の領域Ａ１〜Ａ１６のそれぞれについて、例えば、領域Ａ１について副領域Ｄ１１，１；領域Ａ２について副領域Ｄ２１，１などのように、領域Ｄ１６について副領域Ｄ１６１，１まで、τ軸に沿った第１の副領域についての遅延−ドップラーイメージが形成される。
【０１２７】
動作１３−３は、式（２４）に従い、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ついての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。
【０１２８】
動作１３−４は、図１４により説明される手法で周波数ホッピングパターンとマッチするその時点の遅延オフセットについてのＤＦＴウィンドウセグメントの２次元配列内の要素を合算することにより、その時点の所与の遅延オフセットについての遅延−ドップラーイメージの部分を少なくとも決定すること、を含む。言い換えれば、次の遅延オフセット（その時点の遅延オフセット）がδτ＝２であれば、例えば、領域Ａ１について副領域Ｄ１２，１；領域Ａ２について副領域Ｄ２２，１などのように、領域Ｄ１６について副領域Ｄ１６２，１まで、τ軸に沿った第２の副領域についての遅延−ドップラーイメージが形成される。
【０１２９】
動作１３−５は、所与のドップラー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ーイメージの部分が決定されるまで、連続する次の遅延オフセットについて動作１３−３及び１３−４を繰り返すことを含む。言い換えれば、ドップラーオフセットがδν＝１である場合には、動作１３−３及び１３−４は、δτ＝１，δτ＝２，δτ＝３，δτ＝４のそれぞれについて実行される。これは、動作１３−３及び１３−４の次の繰返しの間に、例えば、領域Ａ１について副領域Ｄ１３，１；領域Ａ２について副領域Ｄ２３，１などのように、領域Ｄ１６について副領域Ｄ１６３，１まで、各領域Ａについてτ軸に沿った第３の副領域が形成されることを意味する。また、動作１３−３及び１３−４のさらなる繰返しにおいて、例えば、領域Ａ１について副領域Ｄ１４，１；領域Ａ２について副領域Ｄ２４，１などのように、領域Ｄ１６について副領域Ｄ１６４，１まで、各領域Ａについてτ軸に沿った第４の副領域が形成される
【０１３０】
動作１３−６は、候補シーケンスに関する遅延−ドップラーイメージ内の全ての副領域が決定されるまで、連続する全てのドップラーオフセットについて動作１３−１から１３−５までを繰り返すことを含む。言い換えれば、図１５の例としてのシナリオについて、動作１３−６は、まず、ドップラーオフセットδν＝２について動作１３−１から１３−５までを繰返し、それにより副領域ＤＸ１，２からＤＸ４，２までの遅延−ドップラーイメージが１６個の領域のそれぞれについて連続的に形成されることを含む。ドップラーオフセットとして可能な値は３つ存在することから、動作１３−６は、さらに、ドップラーオフセットδν＝３について動作１３−１から１３−５までを繰返し、それにより副領域ＤＸ１，３からＤＸ４，３までの遅延−ドップラーイメージが１６個の領域のそれぞれについて連続的に形成されることを含む。
【０１３１】
動作１３−７は、候補の遅延−ドップラーインデックスのそれぞれについて、即ち各候補シーケンスについて、対応する候補の遅延−ドップラーインデックスについての遅延−ドップラーイメージの部分に対する検知メトリックを決定することを含む。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、検知メトリックを計算する。
【０１３２】
動作１３−８は、どの候補の遅延−ドップラーインデックスが最良の検知メトリックを有しているかを決定すること、従って、署名シーケンスとすべき最良の検知メトリックを有する候補の遅延−ドップラーインデックスに対応する候補シーケンスを決定することを含む。
【０１３３】
候補シーケンスは、Ｌの倍数であるドップラー遅延インデックスを含むように選択されてもよく、その際、候補シーケンスは長さＮ＝ＬＱを有し、正弦曲線のＬ個のセグメントを含み、各セグメントは長さＱを有する。例えば、候補シーケンスを、理想的なコスタスシーケンスとして選択することができる。いくつかの実装においては、少ない数のδνのみを評価すればよいように、所与の周波数オフセットδνのサブセットを制限することが有益であろう。
【０１３４】
図１４は、所与の（しかし明示されていない）オフセットδνにおけるＱ＝６及びＬ＝７である時間−周波数ホッピングパターンについての遅延−ドップラー相関部の選択された側面の例（例えば、シーケンス検知部７４（１２）の選択された側面）を示している。その全領域にわたる遅延−ドップラーイメージを評価するために、図１４に示されたものと同じ演算が、Ｌ＝７個のδν（δν＝０，…，６）のそれぞれについて行わなければならない。初めに、受信サンプルｒ［ｎ］は、まず−２πδνｎ／Ｎだけ位相回転される。δτ＝０において、図１４の上半分に示されたように、長さ６のＤＦＴが、７個の連続する長さ６のセグメントのそれぞれについて実行される（図１３の動作１３−１参照）。結果として生じる周波数領域のサンプルの配列は、式（２３）に従って所与の（δτ，δν）についての（ｉ，ｍ）の全ての組合せにおいて遅延−ドップラーイメージを評価することの求められる全ての値を含む（図１３の動作１３−２参照）。図１３の動作１３−３及び１３−４に示されているように、ＤＦＴウィンドウを１つのサンプルだけ右に巡回的にスライドさせることにより、δτ＝１について同じ処理が実行される（図１４の下半分参照）。新たなサンプルから新たなウィンドウ位置におけるＤＦＴを直接計算することは可能だが、式（２４）において指摘したように、前のウィンドウのＤＦＴからそれを導くことがより効率的である。
【０１３５】
一度遅延−ドップラーイメージＩ［τ，ν］が所望の領域上で評価されると、動作１３−６のように、複数の仮定についての検知メトリックを、式（１２）に従って、遅延−ドップラーイメージの規模を合算することにより計算することができる。
【０１３６】
従って、時間−周波数ホッピングパターンについて、本方法は、次を含んでよい：
１．図Ｑの例により示されているように、オフセットδνを伴い得るＬの倍数であるドップラーインデックスのみを含むシーケンスセットを選択
２．検知部７４（１２）により、所与のδτ及びδνについて式（１９）によりグリッド形状の上の遅延−ドップラーイメージを評価。本評価は、さらに、次を含む：
（ａ）所与の（δτ，δν）について、ＤＦＴを用いて、式（２２）に従って計算される２次元の時間−周波数配列（図１３の動作１３−１参照）
（ｂ）式（２３）に従って、時間−周波数ホッピングパターンにマッチする上記配列内の要素を合算することにより計算されるグリッド上の遅延−ドップラーイメージ（図１３の動作１３−２参照）
ｃ）その前の遅延オフセットに対応する上記配列から式（２４）に従ってスライディングＤＦＴを用いて計算される、遅延オフセットδτについての２次元の時間−周波数配列（図１３の動作１３−３及び１３−４参照）
３．そして、検知メトリックは、式（１２）に従って遅延−ドップラーイメージの規模から計算される。
【０１３７】
有利な点として、検知部７４（１２）は、ドップラーオフセットごとにＮ回の乗算のみを必要とし、直接の計算と比較して、乗算の低減における係数は１＋ｌｏｇ２Ｎである。
【０１３８】
なお、ここで説明した様々なコンポーネントの機能はプロセッサ又はコントローラにより実行され得ることは理解されるべきである。例えば、ここで説明したシーケンス管理部、イメージ形成部及びメトリック解析部の様々な実施形態の機能を（別々に又は組合せ的に）含む、シーケンス検知部の様々な実施形態の機能を、１つ以上のプロセッサ及び／又は１つ以上のコントローラにより実行することができる。“プロセッサ”又は“コントローラ”の機能は、専用のハードウェア、あるいは適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行することのできるハードウェアの使用を通して提供されてもよい。プロセッサにより提供される場合には、機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、又はいくつかは共有され若しくは分散型であってもよい独立した複数のプロセッサ、により提供されてもよい。さらに、“プロセッサ”又は“コントローラ”という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアに排他的に言及するものと解釈されるべきではなく、また、限定ではなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するための読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び不揮発性ストレージを含み得る。
【０１３９】
上記説明は多くの特別な条件を含んでいるものの、それらは本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、単に本発明のいくつかの現在の好適な実施形態の説明を提供するものである。本発明の範囲は当業者にとって明らかとなるであろう他の実施形態を完全に包含し、本発明の範囲は従って限定されるべきでないことは理解されるであろう。添付の特許請求の範囲において、単数形式の要素への言及は、そのように明示的に記述されない限り“１つの及びただ１つの”を意味するのではなく、むしろ“１つ又はそれ以上の”を意味するものと意図される。上述した好適な実施形態の当業者に知られた全ての構造的、化学的、及び機能的な均等物は、参照によりここに明白に取り入れられ、ここに包含されるものと意図される。さらに、あるデバイス又は装置にとって、本発明による解決を目指した問題を必ずしも全て解決することは必要ではなく、それはここに包含される。さらに、本開示におけるいかなる要素、コンポーネント、又は方法のステップも、その要素、コンポーネント、又は方法のステップが明示的に特許請求の範囲において挙げられているかに関わらず、公に供されることを意図するものではない。
【図１】
2010516169.tif 000026
【図２】
2010516169.tif 000027
【図３】
2010516169.tif 000028
【図４】
2010516169.tif 000029
【図５】
2010516169.tif 000030
【図６】
2010516169.tif 000031
【図７】
2010516169.tif 000032
【図８】
2010516169.tif 000033
【図９】
2010516169.tif 000034
【図１０】
2010516169.tif 000035
【図１１】
2010516169.tif 000036
【図１２】
2010516169.tif 000037
【図１３】
2010516169.tif 000038
【図１４】
2010516169.tif 000039
【図１５】
2010516169.tif 000040
【図１６】
2010516169.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月7日(2009.10.7)
【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】
チャネル上の無線信号と併せて署名シーケンスを利用するよう構成される送受信装置（７０）であって、前記署名シーケンスは、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されるシーケンスのセットから選択されることを特徴とする、送受信装置（７０）。
【請求項２】
前記基本シーケンスは、ｍシーケンスである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記シーケンスのセットは、前記基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記送受信装置（７０）は、前記シーケンスのセットを生成するよう構成される生成部（８８）を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記送受信装置（７０）は、さらに、無線信号内での使用のために前記シーケンスのセットの中から前記署名シーケンスを選択するよう構成されるシーケンス選択部（９０）、を特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記シーケンスのセットは、前記セットから得られるいかなるシーケンスのペアの間の間隔も前記チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドより大きくなるように選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記選択されたシーケンスと関連付けられるインデックスを（ｌ，ｍ）とすると、前記シーケンスのセットは次式により表され、
【数２０】
2010516169.tif 000042
Ｎは前記基本シーケンスｓ［ｎ］の長さであり；
（τｄ，νｄ）は得られるシーケンスのあらゆるペアの間の最小の遅延−ドップラー間隔である、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記最小の遅延−ドップラー間隔（τｄ，νｄ）は、前記チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドよりも大きくなるように選択される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記送受信装置（７０）は、他の送受信装置（７０）との間の無線信号の同期、又は他の送受信装置の識別のために、前記署名シーケンスを利用するよう構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記送受信装置（７０）は、基地局ノード（２８）を含み、前記他の送受信装置は、無線端末（３０）を含み、及び、前記無線端末（３０）は、前記署名シーケンスを前記基地局ノード（２８）へ送信するよう構成される送信部（４４）を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記送受信装置（７０）は、無線端末を含み、前記他の送受信装置は、基地局ノード（２８）を含み、及び、前記基地局ノード（２８）は、前記署名シーケンスを前記無線端末（３０）へ送信するよう構成される送信部（３４）を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記送受信装置（７０）は：
前記署名シーケンスを含む前記無線信号から受信信号を取得するよう構成される送受信部（３４）と；
前記署名シーケンスとしての評価のために、前記シーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択するよう構成される仮定シーケンス選択部（９０）と；
前記基本シーケンス及び前記受信信号を使用して前記候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成するよう構成されるイメージ形成部（８２）と；
前記候補シーケンスに関する前記イメージの領域にわたってメトリックを計算し、及び、当該メトリックを使用して前記署名シーケンスが前記候補シーケンスであるか否かを決定するよう構成されるメトリック解析部（８４）と；
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記送受信装置（７０）は、署名シーケンス利用部（７６）をさらに備え、当該署名シーケンス利用部（７６）は、前記無線信号を送信した他の送受信装置を識別するよう構成される識別装置、又は、前記送受信装置（７０）と前記他の送受信装置との間の同期を進めるよう構成される同期装置を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
送受信装置（７０）において、受信された無線信号から受信信号を取得することと；
署名シーケンスとしての評価のために、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されたシーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択することと；
前記基本シーケンス及び前記受信信号を使用して前記候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成することと；
前記候補シーケンスに関する前記イメージの領域にわたってメトリックを計算することと；
前記メトリックを使用して前記署名シーケンスが前記候補シーケンスであるか否かを決定することと；
を特徴とする、無線ネットワークを運用する方法。
【請求項１５】
前記署名シーケンスを使用して、前記無線信号を送信した他の送受信装置を識別すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記無線信号を送信した他の送受信装置との間の同期のために前記署名シーケンスを使用すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記基本シーケンスは、ｍシーケンスである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記シーケンスのセットは、前記基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記シーケンスのセットは、前記セットから得られるいかなるシーケンスのペアの間の間隔も前記チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドより大きくなるように選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記選択されたシーケンスと関連付けられるインデックスを（ｌ，ｍ）とすると、前記シーケンスのセットは次式により表され、
【数２１】
2010516169.tif 000043
Ｎは前記基本シーケンスｓ［ｎ］の長さであり；
（τｄ，νｄ）は得られるシーケンスのあらゆるペアの間の最小の遅延−ドップラー間隔である、
請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記最小の遅延−ドップラー間隔（τｄ，νｄ）は、前記チャネルの最大の遅延−ドップラースプレッドよりも大きくなるように選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記送受信装置（７０）は、無線端末（３０）を含み、前記方法は、基地局ノード（２８）から前記無線端末（３０）へ前記署名シーケンスを含む前記無線信号を送信すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記送受信装置（７０）は、基地局ノード（２８）を含み、前記方法は、無線端末（３０）から前記基地局ノード（２８）へ前記署名シーケンスを含む前記無線信号を送信すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
送受信装置（７０）において、受信された無線信号から受信信号を取得するための手段と；
署名シーケンスとしての評価のために、基本シーケンスの遅延−ドップラーシフトにより形成されたシーケンスのセットの中から候補シーケンスを選択するための手段と；
前記基本シーケンス及び前記受信信号を使用して前記候補シーケンスに関するイメージの領域についての遅延−ドップラーイメージを形成するための手段と；
前記候補シーケンスに関する前記イメージの領域にわたってメトリックを計算するための手段と；
前記メトリックを使用して前記署名シーケンスが前記候補シーケンスであるか否かを決定するための手段と；
を特徴とする、無線ネットワーク。
【請求項２５】
前記署名シーケンスを使用して、前記無線信号を送信した他の送受信装置を識別するための手段、をさらに含む、請求項２４に記載の無線ネットワーク。
【請求項２６】
前記無線信号を送信した他の送受信装置との間の同期のために前記署名シーケンスを使用するための手段、をさらに含む、請求項２４に記載の無線ネットワーク。
【請求項２７】
前記シーケンスのセットは、前記基本シーケンスの巡回的な遅延−ドップラーシフトにより形成される、請求項２４に記載の無線ネットワーク。
【請求項２８】
前記送受信装置（７０）は、無線端末（３０）を含み、前記装置は、基地局ノード（２８）から前記無線端末（３０）へ前記署名シーケンスを含む前記無線信号を送信すること、をさらに含む、請求項２４に記載の無線ネットワーク。
【請求項２９】
前記送受信装置（７０）は、基地局ノード（２８）を含み、前記装置は、無線端末（３０）から前記基地局ノード（２８）へ前記署名シーケンスを含む前記無線信号を送信すること、をさらに含む、請求項２４に記載の無線ネットワーク。
【国際調査報告】
2010516169.tif 000044
2010516169.tif 000045
2010516169.tif 000046