無線伝送におけるパイロットサブキャリア
集積回路が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内に（６０４）、及び後続ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアの第２の組内に、パイロット信号を符号化するように構成されるロジックを含む。シンボル及び後続シンボルは同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある（６０６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信ネットワーク等に関し、特に、無線伝送におけるパイロットサブキャリアに関連するシステム、方法、及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）は比較的短距離での情報伝達に用いられる。無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）とは異なり、ＷＰＡＮはインフラをほとんど或いはまったく必要とせず、ＷＰＡＮにより、広範な課題に対して、小型で、電力効率がよく、且つ安価な解決策を実現することが可能となる。スマートユーティリティネットワーク（ＳＵＮ）は、公共料金メータ情報が１つのユーティリティメータから他のユーティリティメータに送られるメッシュネットワーク内のような短い距離で、或いは公共料金メータ情報がポールトップの回収ポイントに送られるスタートポロジ内のような一層長い距離で動作しうる。用語ＷＰＡＮ及びＳＵＮは本明細書中では交換可能に用いられる。
【発明の概要】
【０００３】
集積回路が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内に、及び後続ＯＦＤＭシンボルの、第１の組とは異なりうる、サブキャリアの第２の組内にパイロット信号を符号化するように構成されたロジックを含む。シンボル及び後続シンボルは、同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある。
【０００４】
方法が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内にパイロット信号を符号化することを含む。この方法は後続ＯＦＤＭシンボルの、前記第１の組とは異なる、サブキャリアの第２の組内にパイロット信号を符号化することを更に含む。シンボル及び後続シンボルは、同一のスマートユーティリティネットワークパケット内にある。
【０００５】
機械可読記憶媒体が、実行可能な命令を含み、命令は、実行されると、１つ又はそれ以上のプロセッサに、ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアの第１の組の内に、及び後続ＯＦＤＭシンボルの、前記第１の組とは異なりうる、サブキャリアの第２の組内に、パイロット信号を符号化させる。シンボル及び後続シンボルは、同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある。
【０００６】
本発明の例示的な実施形態の詳細に関し以下の付属図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】少なくとも１つの例示の実施形態に係るＳＵＮネットワークを示す。
【０００８】
【図２】少なくとも１つの例示の実施形態に係るＳＵＮネットワーク要素を示す。
【０００９】
【図３】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、繰り返され、スタガされた（staggered）パイロットサブキャリアを示す。
【００１０】
【図４】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、構成オプション１に関するスタガされたパイロットサブキャリアを示す。
【００１１】
【図５】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、オプション２及び３に関するスタガされたパイロットサブキャリアを示す。
【００１２】
【図６】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、オプション４に関するスタガされたパイロットサブキャリアを示す。
【００１３】
【図７】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、スタガされ、繰り返されたサブキャリアを示す。
【００１４】
【図８】少なくとも１つの例示の実施形態に係る擬似雑音生成器を示す。
【００１５】
【図９】本明細書中に記載した１つ又はそれ以上の実施形態を実現するために適切な特定の装置を示す。
【図１０】少なくとも１つの例示の実施形態に係る方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の説明は、本発明の種々の実施形態に向けたものである。これらの実施形態の１つまたはそれ以上は好ましいものでありうるが、開示される実施形態は、特許請求の範囲を含む本開示の範囲を限定するものとして解釈或いは使用されるべきではない。更に、当業者は理解するであろうが、以下の説明は広い適用範囲を有し、またいかなる実施形態の説明もその実施形態の例示を意図するに過ぎず、特許請求の範囲を含む本開示の範囲がその実施形態に限定されることを暗示する意図はない。
【００１７】
ＷＰＡＮ又は低速ＷＰＡＮは、電力が限られスループット要件が緩和された用途における無線接続を可能にする、シンプルな低コスト通信ネットワークである。ＷＰＡＮの主要な目的は、設置の容易さ、信頼性の高いデータ転送、短距離運用、非常に低いコスト、合理的な電池寿命、そしてシンプルであるがフレキシブルなプロトコルにある。ＷＰＡＮの幾つかの特性には：無線（over-the-air）のデータ速度が２５０ｋｂ／ｓ、１００ｋｂ／ｓ、４０ｋｂ／ｓ、及び２０ｋｂ／ｓ；スター、又はピア・ツー・ピア、又はメッシュ運用；１６ビットショートアドレス、又は６４ビット拡張アドレスの割り当て；保証された時間スロットの任意選択的割り当て；衝突回避チャネルアクセスを備えるキャリアセンス多重アクセス；転送信頼性のための完全承認プロトコル；低い電力消費；エネルギー検出；リンク品質表示；２４５０ＭＨｚ帯域に１６チャネル、９１５ＭＨｚ帯域に３０チャネル、及び８６８ＭＨｚ帯域に３チャネル、がある。これらの特性は必要条件ではなく、各々のＷＰＡＮは多くの様式でこれらの特性から逸脱しうる。フル機能デバイス（ＦＦＤ）及び限定機能デバイス（ＲＦＤ）の２つの異なるデバイスタイプがＷＰＡＮ内で使用されうる。ＦＦＤは、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）コーディネータ又はデバイスとして機能しうる。ＦＦＤは、ＲＦＤや他のＦＦＤと通信可能であり、一方ＲＦＤはＦＦＤとのみ通信可能である。更なる情報は、http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.htmlから入手でき、参照として本明細書に採り込まれているＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．１５．４−２００６に見出すことができる。
【００１８】
ユーティリティネットワーク又はスマートユーティリティネットワーク（ＳＵＮ）は、電気、ガス、水道の使用量、及び他の同様のデータを顧客敷地からそのユーティリティ（公共事業）が運営するデータ回収ポイントへ送信するような、公共料金メータ計測の用途に使用するために特に設計された、低速（例えば、４０ｋｂｐｓ〜１Ｍｂｐｓ）の低電力ＷＰＡＮである。例えば、公共料金メータは住宅地の各戸に設置され、使用量データは定期的に各公共料金メータから、ＷＰＡＮの要素であるデータ回収ポイントに送信される。データ回収ポイントは、ファイバー、銅線、又は無線接続により中央オフィスに接続され、そこで地域のすべての使用量データを回収する。使用量データは、それぞれスター形式又はネットワーク形式で、各公共料金メータから直接回収ポイントへ送られるか、或いは公共料金メータから公共料金メータへ送られて最終的に回収ポイントへ到達する。
【００１９】
図１は、ＳＵＮ１００を示す。ＦＦＤ１０４、ＲＦＤ１０６、及びＲＦＤ１０８の３つのデバイスによって、データが定期的に回収ポイントＦＦＤ１０２に送信される。少なくとも１つの実施形態において、装置１０４、１０６、及び１０８は商用又は住居用建物に関するユーティリティ使用量等の任意の種類の情報を監視し記録することができる。ＲＦＤ１０８はデータを回収ポイントＦＦＤ１０２に直接送信するが、ＲＦＤ１０６はデータをＦＦＤ１０４に送信し、ＦＦＤ１０４がＲＦＤ１０６からのデータを回収ポイントＦＦＤ１０２に送信する。ＦＦＤ１０４は自己のデータも回収ポイントＦＦＤ１０２に送信する。少なくとも１つの実施形態において、回収ポイントＦＦＤ１０２はユーティリティ提供者のところにあるか、又はユーティリティ提供者によって監視される。図２はＳＵＮ１００のネットワーク要素を示し、この場合はＦＦＤ１０４を示す。ＦＦＤ１０４はトランシーバ１９８、メモリ１９６、及びプロセッサ１９４を含む。少なくとも１つの実施形態において、ＦＦＤ１０４は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む。プロセッサ又はＡＳＩＣのいずれかが、関連するネットワーク要素１０４に関して本明細書中に記載される任意の作用を実行しうる、又はそのような作用を実行させるロジックを含みうる。具体的には、命令及びソフトウエアを実行することができる。トランシーバはネットワーク１００の他の要素からの通信を送受信する。メモリはプロセッサによって操作及び実行されるべきデータ及び命令を記憶する。
【００２０】
ＳＵＮ１００は、好ましくは要素１０２、１０４、１０６、及び１０８間の通信に直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる。ＯＦＤＭは間隔が密に配置された多数の直交サブキャリアをデータ搬送に用いる信号変調技術である。データは、各サブキャリア毎に１つの、幾つかの並列データストリーム又はチャネルに分割される。各サブキャリアは４相位相偏移変調（ＱＡＭ）又は２相位相偏移変調変調（ＢＰＳＫ）等の変調方式を用いて変調される。サブキャリアの幾つかはパイロット信号を搬送し得、これらのパイロット信号は、チャネル条件（即ち、各サブキャリアのためのイコライザ利得及び位相シフト）の測定、時間同期（シンボル間干渉（ＩＳＩ）を低減するため）、及び周波数同期（キャリア間干渉（ＩＣＩ）及びドップラーシフト又は拡散を低減するため）のために用いられる。用語「パイロット信号」及び「パイロット値」は本明細書中では交換可能に用いられる。具体的には、パイロット信号は既知のテスト信号及び／又は基準信号である。パイロット信号は、送信されると、未知信号と同じ雑音の影響を受ける。信号が既知であるため雑音を測定でき、その測定値を未知信号の雑音を補正に適用することができる。
【００２１】
表１は、ＷＰＡＮネットワークにおけるＯＦＤＭ伝送のための例示的な４つの構成オプションを示す。これらの構成オプションは好ましいものであるが、条件を満足する限りいかなる変数も調整可能である。
【表１】
【００２２】
表１に見られるように、オプション１、２、３、及び４に関して、シンボル毎にそれぞれ８、４、２、及び２のパイロットトーン（パイロットデータとも呼ばれる）がある。各パイロットトーンは別々のサブキャリア上にありヌルトーンは使用されない。集合的に、パイロット信号を備えるサブキャリアがパイロットセットをつくる。オプション１、２、３、及び４に関してはそれぞれ１３、７、７、及び４のパイロットセットがある。
【００２３】
図３は、繰り返し長さが３であるオプション２のパイロットセットを示す。繰り返し長さは、任意のオプションに関して任意の正の整数とすることができる。数はＯＦＤＭシンボル１〜９に関してパイロットデータによって占有されるサブキャリアを示す。シンボル１ではパイロットセットは−２０、−６、６、及び２０である。理由はこれらのサブキャリアがパイロットデータを含むからである。ヌルトーンは０である。シンボル２及び３に関して同じパイロットセットが繰り返される。従ってパイロット繰り返し長さは３である。シンボル４〜６に関してはパイロットセットは−２４、−１１、２、及び１５である。パイロットデータを含むサブキャリアが変わっているので、パイロットはスタガされたとみなされる。シンボル７〜９に関してはパイロットセットは−１５、−２、１１、及び２４である。図３ではパイロットデータを含むサブキャリアがシンボル内に分散されている。例えば、パイロットサブキャリアは互いに隣接していない。シンボル内での分散はたとえパイロットセットがシンボル３から４に、またシンボル６から７に変わっても持続する。繰り返し長さ、スタガ量、及び分散量は、ネットワーク条件によって保証される範囲で調整することができる。例えば繰り返し長さは３から１０に、または１に変えることができる。１０個のシンボルの持続時間は、ドップラーシフト又は拡散が低いまたは減少しているシステムで用いることができ、１個のシンボルの持続時間はドップラーシフト又は拡散が高い又は増加しているシステムで用いることができる。
【００２４】
オプション１に関して、表２に示すように１３個のパイロットセットが用いられる。これらのサブキャリアには−５２〜５２の番号が付され、ヌルトーン（サブキャリア０）は使用されない。
【表２】
【００２５】
オプション１に関して、代替アプローチでは３つのパイロットセットを使用する。代替パイロットセット１は、サブキャリア−４６、−３３、−１９、−６、６、１９、３３、及び４６を含む。代替パイロットセット２は、サブキャリア−５０、−３７、−２４、−１１、２、１５、２８、及び４１を含む。代替パイロットセット３は、サブキャリア−４１、−２８、−１５、−２、１１、２７、３７、及び５０を含む。
【００２６】
図４は、部分的なＳＵＮパケットと、パイロットセットがオプション１に関してどのように循環するのかを図示したものである。２つのロングトレーニングフィールド（ＬＴＦ）セットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次のシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続シンボルにはパイロットセット３〜１３が使用される。パイロットセット１３の後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。図示されるように繰り返し長さは１である。パケット内のシンボルの数に合うようにパイロットセットは周期的に延長される。
【００２７】
オプション２に関して、表３に示すように７つのパイロットセットが使用される。サブキャリアには、−２６〜２６の番号が付され、ヌルトーン（サブキャリア０）は使用されない。
【表３】
【００２８】
オプション２に関して、代替アプローチでは３つのパイロットセットを使用する。代替パイロットセット１は、サブキャリア−２０、−６、６、及び２０を含む。代替パイロットセット２は、サブキャリア−２４、−１１、２、及び１５を含む。代替パイロットセット３は、サブキャリア−１５、−２、１１、及び２４を含む。
【００２９】
図５は、部分的なＳＵＮパケットと、パイロットセットがオプション２に関してどのように循環するかを示す。２つのＬＴＦセットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次のシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続シンボルにはパイロットセット３〜７が使用される。パイロットセット７の後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。図示するように繰り返し長さは１である。
【００３０】
オプション３に関して、表４に示すように７つのパイロットセットが使用される。サブキャリアには−１３〜１３の番号が付され、ヌルトーン（サブキャリア０）は使用されない。
【表４】
【００３１】
オプション３に関して、代替的アプローチでは３つのパイロットセットを使用する。代替パイロットセット１は、サブキャリア−７及び７を含む。代替パイロットセット２は、サブキャリア−１１及び２を含む。代替パイロットセット３は、サブキャリア−２及び１１を含む。
【００３２】
図５は更に、パイロットセットがオプション３に関してどのように循環するのかを示す。２つのＬＴＦセットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次のシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続シンボルにはパイロットセット３〜７が使用される。パイロットセット７の後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。図示するように繰り返し長さは１である。
【００３３】
オプション４に関して、表５に示すように４つのパイロットセットが使用される。サブキャリアには、−７〜７の番号が付され、ヌルトーン（サブキャリア０）は使用されない。
【表５】
【００３４】
オプション４に関して、代替アプローチでは２つのパイロットセットを使用する。代替パイロットセット１は、サブキャリア−６及び−２を含む。代替パイロットセット２は、サブキャリア２及び６を含む。
【００３５】
図６は、部分的なＳＵＮパケットと、パイロットセットがオプション４に関してどのように循環するのかを示す。２つのＬＴＦセットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次のシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続シンボルにはパイロットセット３〜４が使用される。パイロットセット４の後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。図示するように、繰り返し長さは１である。
【００３６】
図７は、部分的なＳＵＮパケットと、繰り返し長さ３を示す。２つのＬＴＦセットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次の２つのシンボルにはパイロットセット１が再び使用される。後続３つのシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続３つのシンボルにはパイロットセット３が使用される。パイロットセット３を三回使用した後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。
【００３７】
選択されたパイロットサブキャリアで搬送される既知の基準データは、擬似雑音シーケンスに基づいて決定される。擬似雑音生成器がシードに対して演算を行なってデータシーケンスを生成する。例えば、擬似雑音９（ＰＮ９）生成器は、１１１１１１１１１等の９ビットバイナリシードを用いて一連の出力ビットを生成する。このように、全てのシフトレジスタが１に初期化される。第１出力ビットが第１パイロットセットの最大の負のインデックスに割り当てられる。例えばオプション３に関して、ＰＮ９シーケンスからの第１出力ビットはパイロットサブキャリア−７に割り当てられ、第２出力ビットはパイロットサブキャリア７に割り当てられる。その後も同様である。
【００３８】
図８はＰＮ９生成器を示す。各「Ｄ」はビットを格納する遅延ラッチを表す。少なくとも１つの実施形態において、シード入力は１１１１１１１１１である。異なる遅延ラッチが排他的理論和（ＸＯＲ）関数への入力として用られ、一連の遅延ラッチの初めにロードされる次のビットを決定する。出力はシーケンス中の任意の１箇所から取られる。図示するように、出力は第１ビットから取られる。従って、シードが同一であると、同様に構成されたＰＮ９のすべてが予想可能な出力のシーケンスとなる。その出力をパイロットサブキャリア内に符号化することによって、上述のチャネル推定手順が実行できる。シードが１１１１１１１１１であるとすると、例示のＰＮ９生成器の最初の２０個の出力ビットは００００１１１１０１１１００００１０１１０である。別の実施形態において、ＰＮ９生成器の出力はＢＰＳＫパイロットへマッピングされる。例えば０が−１にマッピングされ、１は＋１にマッピングされる。
【００３９】
少なくとも１つの実施形態において、１つのパイロットサブキャリアから次までの距離が同一又は類似であるように、或いはサブキャリアが奇数の場合は類似であるように、割り当てられたパイロットサブキャリアが均一に分散される。パイロットサブキャリアがスタガされたとしてもこの分散は維持される。従って、チャネル推定の実施は分散が維持されていなかった場合より複雑さが低減する。例えば、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）フィルタを用いるときにフィルタ係数を変更する必要がない。またどのような受信器でもＦＦＴを使用してチャネルインパルス応答を見つけることができる。従ってチャネル推定には多くの技術が利用できる。例えば、パイロットシンボルを位相同期ループで使用して残留周波数オフセットを決定することができる。
【００４０】
上述のシステムは、そこに課せられた必要なワークロードの処理に充分な、処理能力、メモリリソース、及びネットワークスループット能力を有する特定の装置で実現しうる。図９は、本明細書に開示される１つ又はそれ以上の実施形態の実現に適した特定の装置５８０を示す。コンピュータシステム５８０は機械可読媒体５８７と通信する１つ又はそれ以上のプロセッサ５８２（中央処理装置又はＣＰＵと称されうる）を含む。機械可読媒体５８７は、二次記憶装置５８４、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）５８６、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５８８を含むメモリデバイスを含んでもよい。プロセッサは更に、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス５９０及びネットワーク接続性デバイス（network connectivity device）５９２と通信する。プロセッサは１つ又はそれ以上のＣＰＵチップとして実現されてもよい。
【００４１】
二次記憶装置５８４は典型的には、１つ又はそれ以上のディスクドライブ、テープドライブ、又は光学ディスクから成り、データの不揮発性記憶に用いられる。またＲＡＭ５８８が全作業データを保持するのに充分に大きくない場合に、オーバーフローデータの記憶装置デバイスとして二次記憶装置５８４が使用される。二次記憶装置５８４は、プログラム及び命令５８９を格納するために使用されてもよい。プログラム及び命令５８９は、実行のためこれらのプログラムが選択されるとＲＡＭ５８８にロードされる。ＲＯＭ５８６はプログラム実行中に読み出される、命令５８９及び恐らくはデータを格納するために用いられる。ＲＯＭ５８６は不揮発性メモリデバイスであり、そのメモリ容量は、二次記憶装置のメモリが大容量であるのに比べて、典型的には小容量である。ＲＡＭ５８８は揮発性データの記憶、及び恐らくは命令５８９の格納に使用される。ＲＯＭ５８６及びＲＡＭ５８８双方へのアクセスは、典型的には二次記憶装置５８４へのアクセスより高速である。
【００４２】
Ｉ／Ｏデバイス５９０は、プリンタ、ビデオモニタ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、タッチスクリーンディスプレイ、キーボード、キーパッド、スイッチ、ダイヤル、マウス、トラックボール、音声認識器、カードリーダ、紙テープ、又は他の周知の入力デバイスを含みうる。ネットワーク接続性デバイス５９２は、モデム、モデムバンク、イーサネットカード、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェースカード、シリアルインタフェース、トークンリングカード、ファイバー分散データインタフェース（ＦＤＤＩ）カード、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）カード、例えば符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）及び／又はグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ）等の無線トランシーバカード、及び他の周知のネットワークデバイスの形式を取りうる。これらのネットワーク接続性デバイス５９２によって、プロセッサ５８２がインターネット又は１つ又はそれ以上のイントラネットと通信することが可能になりうる。このようなネットワーク接続を用いて、プロセッサ５８２は、上述の方法ステップを実行中に、ネットワークから情報を受け取り、或いはネットワークへ情報を出力しうる。プロセッサ５８２を用いて実行されるべき命令のシーケンス５８９としてしばしば表されるこのような情報は、例えば、キャリアに組み込まれたコンピュータデータ信号の形式で、ネットワークから受け取られ、ネットワークへ出力されうる。
【００４３】
例えばプロセッサ５８２を用いて実行されるべきデータ又は命令５８９を含みうるこのような情報は、例えば、コンピュータデータベースバンド信号又はキャリアに組み込まれた信号の形式で、ネットワークから受け取られ、ネットワークへ出力されうる。ネットワーク接続性デバイス５９２によって生成されたベースバンド信号、又はキャリアに組み込まれた信号は、導電体内又はその表面上、同軸ケーブル内、導波管内、例えば光ファイバ等の光学媒体内、或いは空気中又は自由空間内、を伝播する。ベースバンド信号又はキャリア内に組み込まれた信号に含まれる情報は、情報の処理又は生成、或いは情報の送信又は受信、のいずれかに望ましくなり得るように、異なるシーケンスに従って順序付けられうる。ベースバンド信号又はキャリアに組み込まれた信号、或いはその他の形式の現在使用されている又は今後開発される信号は、本明細書中では伝送媒体と称されるが、当業者に周知の幾つかの方法に従って生成されうる。
【００４４】
プロセッサ５８２は、ハードディスク、フロッピーディスク、光学ディスク（これらの種々のディスクベースのシステムは全て二次記憶装置５８４とみなされうる）、ＲＯＭ５８６、ＲＡＭ５８８、又はネットワーク接続性デバイス５９２からアクセスする、命令５８９、コード、コンピュータプログラム、スクリプトを実行する。
【００４５】
代替一実施形態において、このシステムは、対応する適切な入力及び出力を用いて、本開示に記載される任意の動作を実行するように構成されたロジックを含む特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は同様に構成されたデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）において実現してもよい。このようなロジックは、様々な実施形態において、送信機、受信機、又はトランシーバにおいて実現される。
【００４６】
図１０は６０２で開始し６０８で終了する方法６００を示す。種々の実施形態において、方法６００は上述の開示される任意の動作を含む。好ましくは、方法６００は６０４でＯＦＤＭシンボルのサブキャリアの第１の組内にパイロット信号を符号化することを含む。６０６では、後続ＯＦＤＭシンボルの、第１の組とは異なる、サブキャリアの第２の組内にパイロット信号を符号化する。少なくとも１つの実施形態において、シンボル及び後続シンボルは同一のスマートユーティリティネットワークパケット内にある。少なくとも１つの実施形態において、シンボルは、各々がサブキャリアの第１の組のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第１の群の最後である。好ましくは、後続シンボルは、各々がサブキャリアの第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、第１の群は第２の群と同じ数のシンボルを含む。少なくとも１つの実施形態において、後続シンボルは、各々がサブキャリアの第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、第１の群は第２の群と異なる数のシンボルを含み、ドップラー拡散が減少している場合、第２の群がより多くのシンボルを含み、ドップラー拡散が増大している場合、第２の群がより少ないシンボルを含む。少なくとも１つの実施形態において、方法６００は擬似雑音シーケンスに基づいてパイロット信号を決定することを更に含む。
【００４７】
上述の開示は、本発明の原理および種々の実施形態を説明するためのものである。当業者にとっては、上述の開示を完全に理解すれば多くの変更や修正が明らかになろう。更に、本明細書中に記載された任意の動作が成功して完了したとき、本明細書中に記載される動作が失敗したとき、或いはエラー時に、音響又は映像アラートが始動されうるようにしてもよい。また動作の順番は、記載された順番と異なるものとすることができ、２つ又はそれ以上の動作が同時に実行されてもよい。特許請求された発明の範囲内でこの他にも多くの実施形態が可能である。例示の実施形態の文脈で説明したような特徴又はステップのすべて又はその幾つかを有する例示の実施形態の文脈で説明した一つ又はそれ以上の特徴又はステップの異なる組み合わせを有する実施形態も、本明細書に包含されることを意図している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信ネットワーク等に関し、特に、無線伝送におけるパイロットサブキャリアに関連するシステム、方法、及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）は比較的短距離での情報伝達に用いられる。無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）とは異なり、ＷＰＡＮはインフラをほとんど或いはまったく必要とせず、ＷＰＡＮにより、広範な課題に対して、小型で、電力効率がよく、且つ安価な解決策を実現することが可能となる。スマートユーティリティネットワーク（ＳＵＮ）は、公共料金メータ情報が１つのユーティリティメータから他のユーティリティメータに送られるメッシュネットワーク内のような短い距離で、或いは公共料金メータ情報がポールトップの回収ポイントに送られるスタートポロジ内のような一層長い距離で動作しうる。用語ＷＰＡＮ及びＳＵＮは本明細書中では交換可能に用いられる。
【発明の概要】
【０００３】
集積回路が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内に、及び後続ＯＦＤＭシンボルの、第１の組とは異なりうる、サブキャリアの第２の組内にパイロット信号を符号化するように構成されたロジックを含む。シンボル及び後続シンボルは、同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある。
【０００４】
方法が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内にパイロット信号を符号化することを含む。この方法は後続ＯＦＤＭシンボルの、前記第１の組とは異なる、サブキャリアの第２の組内にパイロット信号を符号化することを更に含む。シンボル及び後続シンボルは、同一のスマートユーティリティネットワークパケット内にある。
【０００５】
機械可読記憶媒体が、実行可能な命令を含み、命令は、実行されると、１つ又はそれ以上のプロセッサに、ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアの第１の組の内に、及び後続ＯＦＤＭシンボルの、前記第１の組とは異なりうる、サブキャリアの第２の組内に、パイロット信号を符号化させる。シンボル及び後続シンボルは、同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある。
【０００６】
本発明の例示的な実施形態の詳細に関し以下の付属図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】少なくとも１つの例示の実施形態に係るＳＵＮネットワークを示す。
【０００８】
【図２】少なくとも１つの例示の実施形態に係るＳＵＮネットワーク要素を示す。
【０００９】
【図３】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、繰り返され、スタガされた（staggered）パイロットサブキャリアを示す。
【００１０】
【図４】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、構成オプション１に関するスタガされたパイロットサブキャリアを示す。
【００１１】
【図５】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、オプション２及び３に関するスタガされたパイロットサブキャリアを示す。
【００１２】
【図６】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、オプション４に関するスタガされたパイロットサブキャリアを示す。
【００１３】
【図７】少なくとも１つの例示の実施形態に係る、スタガされ、繰り返されたサブキャリアを示す。
【００１４】
【図８】少なくとも１つの例示の実施形態に係る擬似雑音生成器を示す。
【００１５】
【図９】本明細書中に記載した１つ又はそれ以上の実施形態を実現するために適切な特定の装置を示す。
【図１０】少なくとも１つの例示の実施形態に係る方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の説明は、本発明の種々の実施形態に向けたものである。これらの実施形態の１つまたはそれ以上は好ましいものでありうるが、開示される実施形態は、特許請求の範囲を含む本開示の範囲を限定するものとして解釈或いは使用されるべきではない。更に、当業者は理解するであろうが、以下の説明は広い適用範囲を有し、またいかなる実施形態の説明もその実施形態の例示を意図するに過ぎず、特許請求の範囲を含む本開示の範囲がその実施形態に限定されることを暗示する意図はない。
【００１７】
ＷＰＡＮ又は低速ＷＰＡＮは、電力が限られスループット要件が緩和された用途における無線接続を可能にする、シンプルな低コスト通信ネットワークである。ＷＰＡＮの主要な目的は、設置の容易さ、信頼性の高いデータ転送、短距離運用、非常に低いコスト、合理的な電池寿命、そしてシンプルであるがフレキシブルなプロトコルにある。ＷＰＡＮの幾つかの特性には：無線（over-the-air）のデータ速度が２５０ｋｂ／ｓ、１００ｋｂ／ｓ、４０ｋｂ／ｓ、及び２０ｋｂ／ｓ；スター、又はピア・ツー・ピア、又はメッシュ運用；１６ビットショートアドレス、又は６４ビット拡張アドレスの割り当て；保証された時間スロットの任意選択的割り当て；衝突回避チャネルアクセスを備えるキャリアセンス多重アクセス；転送信頼性のための完全承認プロトコル；低い電力消費；エネルギー検出；リンク品質表示；２４５０ＭＨｚ帯域に１６チャネル、９１５ＭＨｚ帯域に３０チャネル、及び８６８ＭＨｚ帯域に３チャネル、がある。これらの特性は必要条件ではなく、各々のＷＰＡＮは多くの様式でこれらの特性から逸脱しうる。フル機能デバイス（ＦＦＤ）及び限定機能デバイス（ＲＦＤ）の２つの異なるデバイスタイプがＷＰＡＮ内で使用されうる。ＦＦＤは、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）コーディネータ又はデバイスとして機能しうる。ＦＦＤは、ＲＦＤや他のＦＦＤと通信可能であり、一方ＲＦＤはＦＦＤとのみ通信可能である。更なる情報は、http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.htmlから入手でき、参照として本明細書に採り込まれているＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．１５．４−２００６に見出すことができる。
【００１８】
ユーティリティネットワーク又はスマートユーティリティネットワーク（ＳＵＮ）は、電気、ガス、水道の使用量、及び他の同様のデータを顧客敷地からそのユーティリティ（公共事業）が運営するデータ回収ポイントへ送信するような、公共料金メータ計測の用途に使用するために特に設計された、低速（例えば、４０ｋｂｐｓ〜１Ｍｂｐｓ）の低電力ＷＰＡＮである。例えば、公共料金メータは住宅地の各戸に設置され、使用量データは定期的に各公共料金メータから、ＷＰＡＮの要素であるデータ回収ポイントに送信される。データ回収ポイントは、ファイバー、銅線、又は無線接続により中央オフィスに接続され、そこで地域のすべての使用量データを回収する。使用量データは、それぞれスター形式又はネットワーク形式で、各公共料金メータから直接回収ポイントへ送られるか、或いは公共料金メータから公共料金メータへ送られて最終的に回収ポイントへ到達する。
【００１９】
図１は、ＳＵＮ１００を示す。ＦＦＤ１０４、ＲＦＤ１０６、及びＲＦＤ１０８の３つのデバイスによって、データが定期的に回収ポイントＦＦＤ１０２に送信される。少なくとも１つの実施形態において、装置１０４、１０６、及び１０８は商用又は住居用建物に関するユーティリティ使用量等の任意の種類の情報を監視し記録することができる。ＲＦＤ１０８はデータを回収ポイントＦＦＤ１０２に直接送信するが、ＲＦＤ１０６はデータをＦＦＤ１０４に送信し、ＦＦＤ１０４がＲＦＤ１０６からのデータを回収ポイントＦＦＤ１０２に送信する。ＦＦＤ１０４は自己のデータも回収ポイントＦＦＤ１０２に送信する。少なくとも１つの実施形態において、回収ポイントＦＦＤ１０２はユーティリティ提供者のところにあるか、又はユーティリティ提供者によって監視される。図２はＳＵＮ１００のネットワーク要素を示し、この場合はＦＦＤ１０４を示す。ＦＦＤ１０４はトランシーバ１９８、メモリ１９６、及びプロセッサ１９４を含む。少なくとも１つの実施形態において、ＦＦＤ１０４は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む。プロセッサ又はＡＳＩＣのいずれかが、関連するネットワーク要素１０４に関して本明細書中に記載される任意の作用を実行しうる、又はそのような作用を実行させるロジックを含みうる。具体的には、命令及びソフトウエアを実行することができる。トランシーバはネットワーク１００の他の要素からの通信を送受信する。メモリはプロセッサによって操作及び実行されるべきデータ及び命令を記憶する。
【００２０】
ＳＵＮ１００は、好ましくは要素１０２、１０４、１０６、及び１０８間の通信に直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる。ＯＦＤＭは間隔が密に配置された多数の直交サブキャリアをデータ搬送に用いる信号変調技術である。データは、各サブキャリア毎に１つの、幾つかの並列データストリーム又はチャネルに分割される。各サブキャリアは４相位相偏移変調（ＱＡＭ）又は２相位相偏移変調変調（ＢＰＳＫ）等の変調方式を用いて変調される。サブキャリアの幾つかはパイロット信号を搬送し得、これらのパイロット信号は、チャネル条件（即ち、各サブキャリアのためのイコライザ利得及び位相シフト）の測定、時間同期（シンボル間干渉（ＩＳＩ）を低減するため）、及び周波数同期（キャリア間干渉（ＩＣＩ）及びドップラーシフト又は拡散を低減するため）のために用いられる。用語「パイロット信号」及び「パイロット値」は本明細書中では交換可能に用いられる。具体的には、パイロット信号は既知のテスト信号及び／又は基準信号である。パイロット信号は、送信されると、未知信号と同じ雑音の影響を受ける。信号が既知であるため雑音を測定でき、その測定値を未知信号の雑音を補正に適用することができる。
【００２１】
表１は、ＷＰＡＮネットワークにおけるＯＦＤＭ伝送のための例示的な４つの構成オプションを示す。これらの構成オプションは好ましいものであるが、条件を満足する限りいかなる変数も調整可能である。
【表１】
【００２２】
表１に見られるように、オプション１、２、３、及び４に関して、シンボル毎にそれぞれ８、４、２、及び２のパイロットトーン（パイロットデータとも呼ばれる）がある。各パイロットトーンは別々のサブキャリア上にありヌルトーンは使用されない。集合的に、パイロット信号を備えるサブキャリアがパイロットセットをつくる。オプション１、２、３、及び４に関してはそれぞれ１３、７、７、及び４のパイロットセットがある。
【００２３】
図３は、繰り返し長さが３であるオプション２のパイロットセットを示す。繰り返し長さは、任意のオプションに関して任意の正の整数とすることができる。数はＯＦＤＭシンボル１〜９に関してパイロットデータによって占有されるサブキャリアを示す。シンボル１ではパイロットセットは−２０、−６、６、及び２０である。理由はこれらのサブキャリアがパイロットデータを含むからである。ヌルトーンは０である。シンボル２及び３に関して同じパイロットセットが繰り返される。従ってパイロット繰り返し長さは３である。シンボル４〜６に関してはパイロットセットは−２４、−１１、２、及び１５である。パイロットデータを含むサブキャリアが変わっているので、パイロットはスタガされたとみなされる。シンボル７〜９に関してはパイロットセットは−１５、−２、１１、及び２４である。図３ではパイロットデータを含むサブキャリアがシンボル内に分散されている。例えば、パイロットサブキャリアは互いに隣接していない。シンボル内での分散はたとえパイロットセットがシンボル３から４に、またシンボル６から７に変わっても持続する。繰り返し長さ、スタガ量、及び分散量は、ネットワーク条件によって保証される範囲で調整することができる。例えば繰り返し長さは３から１０に、または１に変えることができる。１０個のシンボルの持続時間は、ドップラーシフト又は拡散が低いまたは減少しているシステムで用いることができ、１個のシンボルの持続時間はドップラーシフト又は拡散が高い又は増加しているシステムで用いることができる。
【００２４】
オプション１に関して、表２に示すように１３個のパイロットセットが用いられる。これらのサブキャリアには−５２〜５２の番号が付され、ヌルトーン（サブキャリア０）は使用されない。
【表２】
【００２５】
オプション１に関して、代替アプローチでは３つのパイロットセットを使用する。代替パイロットセット１は、サブキャリア−４６、−３３、−１９、−６、６、１９、３３、及び４６を含む。代替パイロットセット２は、サブキャリア−５０、−３７、−２４、−１１、２、１５、２８、及び４１を含む。代替パイロットセット３は、サブキャリア−４１、−２８、−１５、−２、１１、２７、３７、及び５０を含む。
【００２６】
図４は、部分的なＳＵＮパケットと、パイロットセットがオプション１に関してどのように循環するのかを図示したものである。２つのロングトレーニングフィールド（ＬＴＦ）セットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次のシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続シンボルにはパイロットセット３〜１３が使用される。パイロットセット１３の後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。図示されるように繰り返し長さは１である。パケット内のシンボルの数に合うようにパイロットセットは周期的に延長される。
【００２７】
オプション２に関して、表３に示すように７つのパイロットセットが使用される。サブキャリアには、−２６〜２６の番号が付され、ヌルトーン（サブキャリア０）は使用されない。
【表３】
【００２８】
オプション２に関して、代替アプローチでは３つのパイロットセットを使用する。代替パイロットセット１は、サブキャリア−２０、−６、６、及び２０を含む。代替パイロットセット２は、サブキャリア−２４、−１１、２、及び１５を含む。代替パイロットセット３は、サブキャリア−１５、−２、１１、及び２４を含む。
【００２９】
図５は、部分的なＳＵＮパケットと、パイロットセットがオプション２に関してどのように循環するかを示す。２つのＬＴＦセットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次のシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続シンボルにはパイロットセット３〜７が使用される。パイロットセット７の後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。図示するように繰り返し長さは１である。
【００３０】
オプション３に関して、表４に示すように７つのパイロットセットが使用される。サブキャリアには−１３〜１３の番号が付され、ヌルトーン（サブキャリア０）は使用されない。
【表４】
【００３１】
オプション３に関して、代替的アプローチでは３つのパイロットセットを使用する。代替パイロットセット１は、サブキャリア−７及び７を含む。代替パイロットセット２は、サブキャリア−１１及び２を含む。代替パイロットセット３は、サブキャリア−２及び１１を含む。
【００３２】
図５は更に、パイロットセットがオプション３に関してどのように循環するのかを示す。２つのＬＴＦセットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次のシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続シンボルにはパイロットセット３〜７が使用される。パイロットセット７の後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。図示するように繰り返し長さは１である。
【００３３】
オプション４に関して、表５に示すように４つのパイロットセットが使用される。サブキャリアには、−７〜７の番号が付され、ヌルトーン（サブキャリア０）は使用されない。
【表５】
【００３４】
オプション４に関して、代替アプローチでは２つのパイロットセットを使用する。代替パイロットセット１は、サブキャリア−６及び−２を含む。代替パイロットセット２は、サブキャリア２及び６を含む。
【００３５】
図６は、部分的なＳＵＮパケットと、パイロットセットがオプション４に関してどのように循環するのかを示す。２つのＬＴＦセットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次のシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続シンボルにはパイロットセット３〜４が使用される。パイロットセット４の後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。図示するように、繰り返し長さは１である。
【００３６】
図７は、部分的なＳＵＮパケットと、繰り返し長さ３を示す。２つのＬＴＦセットの後の縦線は、パイロットセット１が使用される箇所を示す。次の２つのシンボルにはパイロットセット１が再び使用される。後続３つのシンボルにはパイロットセット２が使用される。後続３つのシンボルにはパイロットセット３が使用される。パイロットセット３を三回使用した後の縦線は、パイロットセット１が再び使用される箇所を示す。
【００３７】
選択されたパイロットサブキャリアで搬送される既知の基準データは、擬似雑音シーケンスに基づいて決定される。擬似雑音生成器がシードに対して演算を行なってデータシーケンスを生成する。例えば、擬似雑音９（ＰＮ９）生成器は、１１１１１１１１１等の９ビットバイナリシードを用いて一連の出力ビットを生成する。このように、全てのシフトレジスタが１に初期化される。第１出力ビットが第１パイロットセットの最大の負のインデックスに割り当てられる。例えばオプション３に関して、ＰＮ９シーケンスからの第１出力ビットはパイロットサブキャリア−７に割り当てられ、第２出力ビットはパイロットサブキャリア７に割り当てられる。その後も同様である。
【００３８】
図８はＰＮ９生成器を示す。各「Ｄ」はビットを格納する遅延ラッチを表す。少なくとも１つの実施形態において、シード入力は１１１１１１１１１である。異なる遅延ラッチが排他的理論和（ＸＯＲ）関数への入力として用られ、一連の遅延ラッチの初めにロードされる次のビットを決定する。出力はシーケンス中の任意の１箇所から取られる。図示するように、出力は第１ビットから取られる。従って、シードが同一であると、同様に構成されたＰＮ９のすべてが予想可能な出力のシーケンスとなる。その出力をパイロットサブキャリア内に符号化することによって、上述のチャネル推定手順が実行できる。シードが１１１１１１１１１であるとすると、例示のＰＮ９生成器の最初の２０個の出力ビットは００００１１１１０１１１００００１０１１０である。別の実施形態において、ＰＮ９生成器の出力はＢＰＳＫパイロットへマッピングされる。例えば０が−１にマッピングされ、１は＋１にマッピングされる。
【００３９】
少なくとも１つの実施形態において、１つのパイロットサブキャリアから次までの距離が同一又は類似であるように、或いはサブキャリアが奇数の場合は類似であるように、割り当てられたパイロットサブキャリアが均一に分散される。パイロットサブキャリアがスタガされたとしてもこの分散は維持される。従って、チャネル推定の実施は分散が維持されていなかった場合より複雑さが低減する。例えば、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）フィルタを用いるときにフィルタ係数を変更する必要がない。またどのような受信器でもＦＦＴを使用してチャネルインパルス応答を見つけることができる。従ってチャネル推定には多くの技術が利用できる。例えば、パイロットシンボルを位相同期ループで使用して残留周波数オフセットを決定することができる。
【００４０】
上述のシステムは、そこに課せられた必要なワークロードの処理に充分な、処理能力、メモリリソース、及びネットワークスループット能力を有する特定の装置で実現しうる。図９は、本明細書に開示される１つ又はそれ以上の実施形態の実現に適した特定の装置５８０を示す。コンピュータシステム５８０は機械可読媒体５８７と通信する１つ又はそれ以上のプロセッサ５８２（中央処理装置又はＣＰＵと称されうる）を含む。機械可読媒体５８７は、二次記憶装置５８４、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）５８６、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５８８を含むメモリデバイスを含んでもよい。プロセッサは更に、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス５９０及びネットワーク接続性デバイス（network connectivity device）５９２と通信する。プロセッサは１つ又はそれ以上のＣＰＵチップとして実現されてもよい。
【００４１】
二次記憶装置５８４は典型的には、１つ又はそれ以上のディスクドライブ、テープドライブ、又は光学ディスクから成り、データの不揮発性記憶に用いられる。またＲＡＭ５８８が全作業データを保持するのに充分に大きくない場合に、オーバーフローデータの記憶装置デバイスとして二次記憶装置５８４が使用される。二次記憶装置５８４は、プログラム及び命令５８９を格納するために使用されてもよい。プログラム及び命令５８９は、実行のためこれらのプログラムが選択されるとＲＡＭ５８８にロードされる。ＲＯＭ５８６はプログラム実行中に読み出される、命令５８９及び恐らくはデータを格納するために用いられる。ＲＯＭ５８６は不揮発性メモリデバイスであり、そのメモリ容量は、二次記憶装置のメモリが大容量であるのに比べて、典型的には小容量である。ＲＡＭ５８８は揮発性データの記憶、及び恐らくは命令５８９の格納に使用される。ＲＯＭ５８６及びＲＡＭ５８８双方へのアクセスは、典型的には二次記憶装置５８４へのアクセスより高速である。
【００４２】
Ｉ／Ｏデバイス５９０は、プリンタ、ビデオモニタ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、タッチスクリーンディスプレイ、キーボード、キーパッド、スイッチ、ダイヤル、マウス、トラックボール、音声認識器、カードリーダ、紙テープ、又は他の周知の入力デバイスを含みうる。ネットワーク接続性デバイス５９２は、モデム、モデムバンク、イーサネットカード、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェースカード、シリアルインタフェース、トークンリングカード、ファイバー分散データインタフェース（ＦＤＤＩ）カード、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）カード、例えば符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）及び／又はグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ）等の無線トランシーバカード、及び他の周知のネットワークデバイスの形式を取りうる。これらのネットワーク接続性デバイス５９２によって、プロセッサ５８２がインターネット又は１つ又はそれ以上のイントラネットと通信することが可能になりうる。このようなネットワーク接続を用いて、プロセッサ５８２は、上述の方法ステップを実行中に、ネットワークから情報を受け取り、或いはネットワークへ情報を出力しうる。プロセッサ５８２を用いて実行されるべき命令のシーケンス５８９としてしばしば表されるこのような情報は、例えば、キャリアに組み込まれたコンピュータデータ信号の形式で、ネットワークから受け取られ、ネットワークへ出力されうる。
【００４３】
例えばプロセッサ５８２を用いて実行されるべきデータ又は命令５８９を含みうるこのような情報は、例えば、コンピュータデータベースバンド信号又はキャリアに組み込まれた信号の形式で、ネットワークから受け取られ、ネットワークへ出力されうる。ネットワーク接続性デバイス５９２によって生成されたベースバンド信号、又はキャリアに組み込まれた信号は、導電体内又はその表面上、同軸ケーブル内、導波管内、例えば光ファイバ等の光学媒体内、或いは空気中又は自由空間内、を伝播する。ベースバンド信号又はキャリア内に組み込まれた信号に含まれる情報は、情報の処理又は生成、或いは情報の送信又は受信、のいずれかに望ましくなり得るように、異なるシーケンスに従って順序付けられうる。ベースバンド信号又はキャリアに組み込まれた信号、或いはその他の形式の現在使用されている又は今後開発される信号は、本明細書中では伝送媒体と称されるが、当業者に周知の幾つかの方法に従って生成されうる。
【００４４】
プロセッサ５８２は、ハードディスク、フロッピーディスク、光学ディスク（これらの種々のディスクベースのシステムは全て二次記憶装置５８４とみなされうる）、ＲＯＭ５８６、ＲＡＭ５８８、又はネットワーク接続性デバイス５９２からアクセスする、命令５８９、コード、コンピュータプログラム、スクリプトを実行する。
【００４５】
代替一実施形態において、このシステムは、対応する適切な入力及び出力を用いて、本開示に記載される任意の動作を実行するように構成されたロジックを含む特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は同様に構成されたデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）において実現してもよい。このようなロジックは、様々な実施形態において、送信機、受信機、又はトランシーバにおいて実現される。
【００４６】
図１０は６０２で開始し６０８で終了する方法６００を示す。種々の実施形態において、方法６００は上述の開示される任意の動作を含む。好ましくは、方法６００は６０４でＯＦＤＭシンボルのサブキャリアの第１の組内にパイロット信号を符号化することを含む。６０６では、後続ＯＦＤＭシンボルの、第１の組とは異なる、サブキャリアの第２の組内にパイロット信号を符号化する。少なくとも１つの実施形態において、シンボル及び後続シンボルは同一のスマートユーティリティネットワークパケット内にある。少なくとも１つの実施形態において、シンボルは、各々がサブキャリアの第１の組のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第１の群の最後である。好ましくは、後続シンボルは、各々がサブキャリアの第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、第１の群は第２の群と同じ数のシンボルを含む。少なくとも１つの実施形態において、後続シンボルは、各々がサブキャリアの第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、第１の群は第２の群と異なる数のシンボルを含み、ドップラー拡散が減少している場合、第２の群がより多くのシンボルを含み、ドップラー拡散が増大している場合、第２の群がより少ないシンボルを含む。少なくとも１つの実施形態において、方法６００は擬似雑音シーケンスに基づいてパイロット信号を決定することを更に含む。
【００４７】
上述の開示は、本発明の原理および種々の実施形態を説明するためのものである。当業者にとっては、上述の開示を完全に理解すれば多くの変更や修正が明らかになろう。更に、本明細書中に記載された任意の動作が成功して完了したとき、本明細書中に記載される動作が失敗したとき、或いはエラー時に、音響又は映像アラートが始動されうるようにしてもよい。また動作の順番は、記載された順番と異なるものとすることができ、２つ又はそれ以上の動作が同時に実行されてもよい。特許請求された発明の範囲内でこの他にも多くの実施形態が可能である。例示の実施形態の文脈で説明したような特徴又はステップのすべて又はその幾つかを有する例示の実施形態の文脈で説明した一つ又はそれ以上の特徴又はステップの異なる組み合わせを有する実施形態も、本明細書に包含されることを意図している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内に（６０４）、及び後続ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアの第２の組内に、パイロット信号を符号化するように構成されるロジックを含む、集積回路であって、
前記シンボル及び前記後続ＯＦＤＭシンボルが、同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある（６０６）、集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載の集積回路であって、前記シンボルが、各々がサブキャリアの前記第１の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第１の群の最後である、集積回路。
【請求項３】
請求項２に記載の集積回路であって、前記後続ＯＦＤＭシンボルが、各々がサブキャリアの前記第２の組内のパイロット信号で符合化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、前記第１の群が第２の群と同じ数のシンボルを含む、集積回路。
【請求項４】
請求項２に記載の集積回路であって、前記後続ＯＦＤＭシンボルが、各々がサブキャリアの前記第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、前記第１の群が第２の群と異なる数のシンボルを含み、ドップラー拡散が減少する場合、前記第２の群がより多くのシンボルを含み、ドップラー拡散が増大する場合、前記第２の群がより少ないシンボルを含む、集積回路。
【請求項５】
請求項１に記載の集積回路であって、サブキャリアの前記第２の組の前記後続ＯＦＤＭシンボル内の間隔は、前記シンボル内のサブキャリアの前記第１の組の間隔と同じである、集積回路。
【請求項６】
請求項１に記載の集積回路であって、サブキャリアの前記第１の組のいかなるサブキャリアも隣接せず、そしてサブキャリアの前記第２の組のいかなるサブキャリアも隣接しない、集積回路。
【請求項７】
請求項１に記載の集積回路であって、
サブキャリアの前記第１の組及びサブキャリアの前記第２の組が１組のサブキャリアから選択され、前記１組のサブキャリアには−５２〜５２の番号が付され、
前記パイロット信号が、
最初のシンボルの場合は、サブキャリア−３８、−２６、−１４、−２、１０、２２、３４、及び４６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４６、−３４、−２２、−１０、２、１４、２６、及び３８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４２、−３０、−１８、−６、６、１８、３０、及び４２；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５０、−３８、−２６、−１４、−２、１０、２２、及び５０；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４６、−３４、−２２、−１０、２、１４、３４、及び４６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４２、−３０、−１８、−６、６、１８、２６、及び３８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５０、−３８、−２６、−１４、−２、３０、４２、及び５０；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４６、−３４、−２２、−１０、１０、２２、３４、及び４６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４２、−３０、−１８、−６、２、１４、２６、及び３８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５０、−３８、−２６、６、１８、３０、４２、及び５０；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４６、−３４、−１４、−２、１０、２２、３４、及び４６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４２、−３０、−２２、−１０、２、１４、２６、及び３８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５０、−１８、−６、６、１８、３０、４２、及び５０、
上で符号化される、集積回路。
【請求項８】
請求項１に記載の集積回路であって、
サブキャリアの前記第１の組及びサブキャリアの前記第２の組が１組のサブキャリアから選択され、前記１組のサブキャリアには−２６〜２６の番号が付され、
前記パイロット信号が、
最初のシンボルの場合は、サブキャリア−１４、−２、１０、及び２２；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−２２、−１０、２、及び１４；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１８、−６、６、及び１８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−２６、−１４、−２、及び２６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−２２、−１０、１０、及び２２；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１８、−６、２、及び１４；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−２６、６、１８、及び２６、
上で符号化される、集積回路。
【請求項９】
請求項１に記載の集積回路であって、
サブキャリアの前記第１の組及びサブキャリアの前記第２の組が１組のサブキャリアから選択され、前記１組のサブキャリアには−１３〜１３の番号が付され、
前記パイロット信号が、
最初のシンボルの場合は、サブキャリア−７及び７；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１１及び３；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−３及び１１；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−９及び５；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５及び９；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１３及び１；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１及び３、
上で符号化される、集積回路。
【請求項１０】
請求項１に記載の集積回路であって、
サブキャリアの前記第１の組及びサブキャリアの前記第２の組が１組のサブキャリアから選択され、前記１組のサブキャリアには、−７〜７の番号が付され、
前記パイロット信号が、
最初のシンボルの場合は、サブキャリア−３及び５；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−７及び１；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５及び３；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１及び７、
上で符号化される、集積回路。
【請求項１１】
方法であって、
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内にパイロット信号を符号化すること、及び
後続ＯＦＤＭシンボルの、前記第１の組とは異なる、サブキャリアの第２の組内にパイロット信号を符号化することを含み、
前記シンボル及び前記後続ＯＦＤＭシンボルが、同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記シンボルが、各々サブキャリアの前記第１の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第１の群の最後である、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記後続ＯＦＤＭシンボルが、各々サブキャリアの前記第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、前記第１の群が前記第２の群と同じ数のシンボルを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記後続ＯＦＤＭシンボルが、各々サブキャリアの前記第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、前記第１の群が前記第２の群と異なる数のシンボルを含み、ドップラー拡散が減少する場合、前記第２の群がより多くのシンボルを含み、ドップラー拡散が増加する場合、前記第２の群がより少ないシンボルを含む、方法。
【請求項１５】
実行可能な命令を含む機械可読記憶媒体であって、前記実行可能な命令は実行されると、１つ又はそれ以上のＡＳＩＣ、プロセッサ、又はその組合せが、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内に、及び後続ＯＦＤＭシンボルの、前記第１の組とは異なる、サブキャリアの第２の組内に、パイロット信号を符号化し、
前記シンボル及び前記後続ＯＦＤＭシンボルが同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある、機械可読記憶媒体。
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内に（６０４）、及び後続ＯＦＤＭシンボルのサブキャリアの第２の組内に、パイロット信号を符号化するように構成されるロジックを含む、集積回路であって、
前記シンボル及び前記後続ＯＦＤＭシンボルが、同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある（６０６）、集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載の集積回路であって、前記シンボルが、各々がサブキャリアの前記第１の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第１の群の最後である、集積回路。
【請求項３】
請求項２に記載の集積回路であって、前記後続ＯＦＤＭシンボルが、各々がサブキャリアの前記第２の組内のパイロット信号で符合化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、前記第１の群が第２の群と同じ数のシンボルを含む、集積回路。
【請求項４】
請求項２に記載の集積回路であって、前記後続ＯＦＤＭシンボルが、各々がサブキャリアの前記第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、前記第１の群が第２の群と異なる数のシンボルを含み、ドップラー拡散が減少する場合、前記第２の群がより多くのシンボルを含み、ドップラー拡散が増大する場合、前記第２の群がより少ないシンボルを含む、集積回路。
【請求項５】
請求項１に記載の集積回路であって、サブキャリアの前記第２の組の前記後続ＯＦＤＭシンボル内の間隔は、前記シンボル内のサブキャリアの前記第１の組の間隔と同じである、集積回路。
【請求項６】
請求項１に記載の集積回路であって、サブキャリアの前記第１の組のいかなるサブキャリアも隣接せず、そしてサブキャリアの前記第２の組のいかなるサブキャリアも隣接しない、集積回路。
【請求項７】
請求項１に記載の集積回路であって、
サブキャリアの前記第１の組及びサブキャリアの前記第２の組が１組のサブキャリアから選択され、前記１組のサブキャリアには−５２〜５２の番号が付され、
前記パイロット信号が、
最初のシンボルの場合は、サブキャリア−３８、−２６、−１４、−２、１０、２２、３４、及び４６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４６、−３４、−２２、−１０、２、１４、２６、及び３８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４２、−３０、−１８、−６、６、１８、３０、及び４２；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５０、−３８、−２６、−１４、−２、１０、２２、及び５０；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４６、−３４、−２２、−１０、２、１４、３４、及び４６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４２、−３０、−１８、−６、６、１８、２６、及び３８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５０、−３８、−２６、−１４、−２、３０、４２、及び５０；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４６、−３４、−２２、−１０、１０、２２、３４、及び４６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４２、−３０、−１８、−６、２、１４、２６、及び３８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５０、−３８、−２６、６、１８、３０、４２、及び５０；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４６、−３４、−１４、−２、１０、２２、３４、及び４６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−４２、−３０、−２２、−１０、２、１４、２６、及び３８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５０、−１８、−６、６、１８、３０、４２、及び５０、
上で符号化される、集積回路。
【請求項８】
請求項１に記載の集積回路であって、
サブキャリアの前記第１の組及びサブキャリアの前記第２の組が１組のサブキャリアから選択され、前記１組のサブキャリアには−２６〜２６の番号が付され、
前記パイロット信号が、
最初のシンボルの場合は、サブキャリア−１４、−２、１０、及び２２；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−２２、−１０、２、及び１４；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１８、−６、６、及び１８；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−２６、−１４、−２、及び２６；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−２２、−１０、１０、及び２２；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１８、−６、２、及び１４；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−２６、６、１８、及び２６、
上で符号化される、集積回路。
【請求項９】
請求項１に記載の集積回路であって、
サブキャリアの前記第１の組及びサブキャリアの前記第２の組が１組のサブキャリアから選択され、前記１組のサブキャリアには−１３〜１３の番号が付され、
前記パイロット信号が、
最初のシンボルの場合は、サブキャリア−７及び７；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１１及び３；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−３及び１１；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−９及び５；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５及び９；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１３及び１；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１及び３、
上で符号化される、集積回路。
【請求項１０】
請求項１に記載の集積回路であって、
サブキャリアの前記第１の組及びサブキャリアの前記第２の組が１組のサブキャリアから選択され、前記１組のサブキャリアには、−７〜７の番号が付され、
前記パイロット信号が、
最初のシンボルの場合は、サブキャリア−３及び５；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−７及び１；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−５及び３；
次のシンボルの場合は、サブキャリア−１及び７、
上で符号化される、集積回路。
【請求項１１】
方法であって、
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内にパイロット信号を符号化すること、及び
後続ＯＦＤＭシンボルの、前記第１の組とは異なる、サブキャリアの第２の組内にパイロット信号を符号化することを含み、
前記シンボル及び前記後続ＯＦＤＭシンボルが、同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記シンボルが、各々サブキャリアの前記第１の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第１の群の最後である、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記後続ＯＦＤＭシンボルが、各々サブキャリアの前記第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、前記第１の群が前記第２の群と同じ数のシンボルを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記後続ＯＦＤＭシンボルが、各々サブキャリアの前記第２の組内のパイロット信号で符号化された、後続ＯＦＤＭシンボルの第２の群の最初であり、前記第１の群が前記第２の群と異なる数のシンボルを含み、ドップラー拡散が減少する場合、前記第２の群がより多くのシンボルを含み、ドップラー拡散が増加する場合、前記第２の群がより少ないシンボルを含む、方法。
【請求項１５】
実行可能な命令を含む機械可読記憶媒体であって、前記実行可能な命令は実行されると、１つ又はそれ以上のＡＳＩＣ、プロセッサ、又はその組合せが、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルのサブキャリアの第１の組内に、及び後続ＯＦＤＭシンボルの、前記第１の組とは異なる、サブキャリアの第２の組内に、パイロット信号を符号化し、
前記シンボル及び前記後続ＯＦＤＭシンボルが同一スマートユーティリティネットワークパケット内にある、機械可読記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２０１３−５１４７４０（Ｐ２０１３−５１４７４０Ａ）
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４４６５８（Ｐ２０１２−５４４６５８）
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５９９１８
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８４３６１
【国際公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
２．ＧＳＭ
３．フロッピー
【出願人】（３９００２０２４８）日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 (219)
【出願人】（５０７１０７２９１）テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド (50)
【上記１名の代理人】
【識別番号】１０００９８４９７
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５９９１８
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８４３６１
【国際公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
２．ＧＳＭ
３．フロッピー
【出願人】（３９００２０２４８）日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 (219)
【出願人】（５０７１０７２９１）テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド (50)
【上記１名の代理人】
【識別番号】１０００９８４９７
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
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