JP7131533B2 - 統合レーダおよび通信のためｏｆｄｍパイロット搬送波およびデータ搬送波を使用する自動車レーダ - Google Patents

統合レーダおよび通信のためｏｆｄｍパイロット搬送波およびデータ搬送波を使用する自動車レーダ Download PDF

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Description

本明細書は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号を車両内の統合レーダおよび通信アプリケーションに適用することに関する。
車両は、Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ（Ｖ２Ｘ）通信を介して様々な車両アプリケーションで互いに増大しつつある量のデータを交換することが予期される。例えば、車両は、大量のセンサデータを生成し、任意の形態のＶ２Ｘ通信を介して互いにセンサデータを共有し得、それによりセンサデータの処理を用いて車両の運転安全性を改善することができる。しかしながら、Ｖ２Ｘ通信に割り振られた帯域幅は、限られている。
自動車レーダは、レーダ測定専用であり、レーダ測定に割り振られたスペクトル（例えば、７６ＧＨｚ～８１ＧＨｚ）を使用する。データ通信およびレーダ機能の両方へのこのスペクトルの二重使用は、数年間にわたって議論されてきた。このスペクトルの二重使用の一例には、車両アプリケーションでの統合レーダおよび通信技法の採用がある。統合レーダおよび通信技法では、車両は、レーダと通信の目的の双方において同じ波形を使用する。
例えば、図１Ａに示されるように、統合レーダ通信デバイス１７０は、情報を別の統合レーダ通信デバイス１７１に搬送する波形を送信する。他の統合レーダ通信デバイス１７１は、受信波形から情報を復号化する。その間、波形は、他の統合レーダ通信デバイス１７１および任意の他の物体１７２により反射され、それにより、統合レーダ通信デバイス１７０は、波形に関連するレーダフィードバックを受信し、次にレーダ処理をレーダフィードバックに対して実行する。このようにして、既に割り振られたレーダ帯域以外のスペクトルは、レーダ処理およびデータ通信の両方に必要とされない。また、この統合レーダおよび通信技法は、無線通信の全方向方法よりも安全である。例えば、幾つかの実施形態では、この統合レーダおよび通信技法は、限られた数の方向にのみ送信し（高度の指向性を有する）、これにより、この技法により送信される無線メッセージは、全方向に送信されることで傍受又は盗聴される機会がより多い全方向送信と比較して傍受又は盗聴される可能性を低下させることから、より安全である。
記載されるのは、車両においてＯＦＤＭ信号をレーダアプリケーションおよび無線通信アプリケーションの両方で使用することが可能なＯＦＤＭ信号モジュールの実施形態である。ＯＦＤＭ信号モジュールは、ＯＦＤＭ信号のパイロット副搬送波をレーダ検出目的で使用し、それにより特に定義されたシーケンス（例えば、パイロットシンボル）を使用してより低いピーク対サイドローブ比を達成して、レーダイメージング結果を改善できるようにする。比較として、通常のＯＦＤＭシンボル（例えば、データシンボル）がレーダ機能に使用される場合、送信データシンボルのランダム性に起因して、生成されるレーダイメージング結果は、多くの場合、高いピーク対サイドローブ比という問題を有する。ピーク対サイドローブ比が高いと、レーダイメージング結果の質を著しく低下させ得る、レーダイメージングにおけるゴーストオブジェクト（すなわち存在しない物体の検出）等の問題が生じることがある。幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号は、自動車アプリケーションに割り振られた帯域幅のスペクトル（７６ＧＨｚ～８１ＧＨｚ）で送信および受信される。
幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュールは、コネクティッド車両の車載ユニット（すなわち車両のＯＦＤＭシステム）にインストールされる。ＯＦＤＭシステムは、（１）ＯＦＤＭ信号を送信および受信する通信受信機および通信送信機を有する通信サブシステムと、（２）レーダシステムと、（３）ＯＦＤＭ信号の符号化および復号化を行うように動作可能なＯＦＤＭ信号モジュールとを含む。
幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭシステムは、ＯＦＤＭ信号におけるパイロット副搬送波をレーダ処理およびチャネル推定に使用する一方、他の副搬送波においてデータを送信する。ＯＦＤＭシステムの通信受信機は、同じ波形の受信信号を用いて、通信受信機が、受信信号に含まれるデータを復調することができる一方、受信信号のパイロット副搬送波に符号化されたパイロットシンボルを使用して可変車両チャネルを推定するようにも構成される。
本明細書に記載されるＯＦＤＭシステムにより実施される手法は、有利には、データ副搬送波内のランダムに生成されたデータシンボルに対するレーダ処理と比較した場合、レーダ処理のピーク対サイドローブ比を低減する。その結果、本明細書に記載されるＯＦＤＭシステムを使用して、自動車においてレーダアプリケーションおよび無線通信アプリケーションの両方に使用可能なＯＦＤＭ信号が有利に生成される。例えば、本明細書に記載されるＯＦＤＭシステムにより提供される利点および改善の一例に、ＯＦＤＭ信号内のパイロット副搬送波をレーダ処理およびチャネル推定に使用する一方、他の副搬送波においてデータを送信することがある。ＯＦＤＭ信号内のパイロット副搬送波をレーダ処理およびチャネル推定に使用する一方、他の副搬送波においてデータを送信する既存の解決策はない。
１つ以上のコンピュータのシステムは、動作に際して、システムにアクションを実行させる、システムにインストールされたソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はそれらの組合せを有することにより、特定の動作又はアクションを実行するように構成することができる。１つ以上のコンピュータプログラムは、データ処理装置により実行された場合、装置にアクションを実行させる命令を含むことにより、特定の動作又はアクションを実行するように構成することができる。
一般的な一態様は、車両向けの方法であって、レーダ処理およびチャネル推定に使用されるパイロット副搬送波の組と、データの送信に使用されるデータ副搬送波の組に基づいて無線信号を構築するステップと、前記無線信号を送信するステップと、前記無線信号に関連するレーダフィードバックをリスニングするステップと、前記レーダフィードバックから、前記パイロット副搬送波の組に関連する前記レーダフィードバックの一部を記述するパイロット副搬送波レーダデータを決定するステップと、前記パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成し、前記レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減するステップと、を含む。
この態様の別の実施形態は、各々が方法の作用を実行するように構成された、対応するコンピュータシステム、装置、および１つ以上のコンピュータ記憶装置に記録されたコンピュータプログラムを含む。
実装形態は、以下の特徴の１つ以上を含み得る。
パイロット副搬送波の組は、パイロットシンボルの組でそれぞれ符号化され、データ副搬送波の組は、データシンボルの組でそれぞれ符号化される方法。
前記無線信号を構築するステップは、１つ以上の過去のレーダ処理結果を記述する過去データを検索するステップと、前記過去データに基づいて、前記パイロット副搬送波の組、前記データ副搬送波の組、および、ガード副搬送波の組の１つ以上を前記無線信号にお
いて構成するための１つ以上のパラメータを決定するステップと、意図される受信側に、送信側および前記意図される受信側間で共有される制御チャネルを通して前記１つ以上のパラメータを通知するステップと、前記１つ以上のパラメータ（例えば、幾つかの実施形態では、図１Ｄに示されるパラメータデータ１３３により記述されるパラメータ）に基づいて、前記パイロット副搬送波の組、前記データ副搬送波の組および前記ガード副搬送波の組の前記１つ以上を前記無線信号において構成するステップと、を含む方法。
前記１つ以上のパラメータは、パイロット副搬送波パラメータを含み、前記１つ以上のパラメータを決定するステップは、前記過去データに基づいて、前記パイロット副搬送波の組に含まれるパイロット副搬送波の数を決定するステップと、前記過去データに基づいて、前記パイロット副搬送波の組内の各パイロット副搬送波の周波数ロケーションを決定するステップと、前記パイロット副搬送波の数および各パイロット副搬送波の前記周波数ロケーションに基づいて、前記パイロット副搬送波パラメータを決定するステップと、を含む方法。
前記パイロット副搬送波の組は、前記パイロット副搬送波パラメータに基づいて前記無線信号において構成される方法。
前記１つ以上のパラメータは、データ副搬送波パラメータを含み、前記１つ以上のパラメータを決定するステップは、前記過去データに基づいて、前記データ副搬送波の組に含まれるデータ副搬送波の数を決定するステップと、前記過去データに基づいて、前記データ副搬送波の組内の各データ副搬送波の周波数ロケーションを決定するステップと、前記データ副搬送波の数および各データ副搬送波の前記周波数ロケーションに基づいて、前記データ副搬送波パラメータを決定するステップと、を含む方法。
前記無線信号内の前記データ副搬送波の組は、前記データ副搬送波パラメータに基づいて構成される方法。
前記１つ以上のパラメータは、ガード副搬送波パラメータを含み、前記１つ以上のパラメータを決定するステップは、前記過去データに基づいて、前記ガード副搬送波の組に含まれるガード副搬送波の数を決定するステップと、前記過去データに基づいて、前記ガード副搬送波の組内の各ガード副搬送波の周波数ロケーションを決定するステップと、前記ガード副搬送波の数および各ガード副搬送波の前記周波数ロケーションに基づいて、前記ガード副搬送波パラメータを決定するステップと、を含む方法。
前記無線信号内の前記ガード副搬送波の組は、前記ガード副搬送波パラメータに基づいて構成される方法。
前記レーダ処理結果に基づいて前記過去データを更新するステップを更に含む方法。
前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組の配置は固定である方法。
前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組の配置は適応的である方法。
前記レーダ処理結果に基づいてレーダ性能を評価するステップと、前記レーダ性能に基づいて、前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組の前記配置および前記データ副搬送波の組の配置の１つ以上を変更するステップと、を更に含む方法。
前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組の前記配置を変更するステップは、前記パイロット副搬送波の組における１つ以上のパイロット副搬送波の１つ以上のロケーションを変更するステップ、および、前記パイロット副搬送波の組に含まれるパイロット副搬送波の数を変更するステップ、の１つ以上を含む方法。
前記無線信号における前記データ副搬送波の組の前記配置を変更するステップは、前記データ副搬送波の組における１つ以上のデータ副搬送波の１つ以上のロケーションを変更するステップ、および、前記データ副搬送波の組に含まれるデータ副搬送波の数を変更するステップ、の１つ以上を含む方法。
前記パイロット副搬送波の組および前記データ副搬送波の組は、車両マイクロクラウド内のメンバに割り当てられ、それにより、各メンバは、前記車両マイクロクラウド内の前記メンバ間のレーダ干渉を回避するために、少なくともパイロット副搬送波および前記パイロット副搬送波の隣の１つ以上のデータ副搬送波を割り当てられる方法。
前記無線信号は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号を含む方法。
説明された技術の実装は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはコンピューターアクセス可能媒体上のコンピューターソフトウェアを含み得る。
一般的な一態様は、車両向けシステムであって、プロセッサと、前記プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、レーダ処理およびチャネル推定に使用されるパイロット副搬送波の組と、データの送信に使用されるデータ副搬送波の組に基づいて無線信号を構築するステップと、前記無線信号を送信するステップと、前記無線信号に関連するレーダフィードバックをリスニングするステップと、前記レーダフィードバックから、前記パイロット副搬送波の組に関連する前記レーダフィードバックの一部を記述するパイロット副搬送波レーダデータを決定するステップと、前記パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成し、前記レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減するステップと、を実行させるコンピュータコードを記憶する非一時的メモリと、を含む。
この態様の別の実施形態は、各々が方法の作用を実行するように構成された、対応するコンピュータシステム、装置、および１つ以上のコンピュータ記憶装置に記録されたコンピュータプログラムを含む。
実装形態は、以下の特徴の１つ以上を含み得る。
前記パイロット副搬送波の組は、パイロットシンボルの組でそれぞれ符号化され、前記データ副搬送波の組は、データシンボルの組でそれぞれ符号化されるシステム。
前記コンピュータコードは、前記プロセッサによって実行された場合に、１つ以上の過去のレーダ処理結果を記述する過去データを検索するステップと、前記過去データに基づいて、前記パイロット副搬送波の組、前記データ副搬送波の組、および、ガード副搬送波の組の１つ以上を前記無線信号において構成するための１つ以上のパラメータを決定するステップと、意図される受信側に、送信側および前記意図される受信側間で共有される制御チャネルを通して前記１つ以上のパラメータを通知するステップと、前記１つ以上のパラメータに基づいて、前記パイロット副搬送波の組、前記データ副搬送波の組および前記ガード副搬送波の組の前記１つ以上を前記無線信号において構成するステップと、によって、前記プロセッサに前記無線信号を構築させるシステム。
前記コンピュータコードは、前記プロセッサによって実行された場合に、前記レーダ処理結果に基づいてレーダ性能を評価するステップと、前記レーダ性能に基づいて、前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組の配置および前記データ副搬送波の組の配置の１つ以上を変更するステップと、を更に前記プロセッサに実行させるシステム。
説明された技術の実装は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはコンピューターアクセス可能媒体上のコンピューターソフトウェアを含み得る。
一般的な一態様は、プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、レーダ処理およびチャネル推定に使用されるパイロット副搬送波の組と、データの送信に使用されるデータ副搬送波の組に基づいて無線信号を構築するステップと、前記無線信号を送信するステップと、前記無線信号に関連するレーダフィードバックをリスニングするステップと、前記レーダフィードバックから、前記パイロット副搬送波の組に関連する前記レーダフィードバックの一部を記述するパイロット副搬送波レーダデータを決定するステップと、前記パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成し、前記レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減するステップと、を実行させるコンピュータコードを記憶する非一時的メモリを含む、コンピュータプログラム製品を含む。
この態様の別の実施形態は、各々が方法の作用を実行するように構成された、対応するコンピュータシステム、装置、および１つ以上のコンピュータ記憶装置に記録されたコンピュータプログラムを含む。
実装形態は、以下の特徴の１つ以上を含み得る。
前記コンピュータコードは、前記プロセッサによって実行された場合に、１つ以上の過去のレーダ処理結果を記述する過去データを検索するステップと、前記過去データに基づいて、前記パイロット副搬送波の組、前記データ副搬送波の組、および、ガード副搬送波の組の１つ以上を前記無線信号において構成するための１つ以上のパラメータを決定するステップと、意図される受信側に、送信側および前記意図される受信側間で共有される制御チャネルを通して前記１つ以上のパラメータを通知するステップと、前記１つ以上のパラメータに基づいて、前記パイロット副搬送波の組、前記データ副搬送波の組および前記ガード副搬送波の組の前記１つ以上を前記無線信号において構成するステップと、によって、前記プロセッサに前記無線信号を構築させるコンピュータプログラム製品。
説明された技術の実装は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはコンピューターアクセス可能媒体上のコンピューターソフトウェアを含み得る。
本開示は、同様の参照符号が同様の要素の参照に使用される添付図面の図において、限定ではなく例として示される。
統合レーダおよび通信技法の適用例を示すブロック図である。 ＯＦＤＭ信号の副搬送波の例を示す図表現である。 ＯＦＤＭ信号の生成を示すブロック図である。 幾つかの実施形態による、ＯＦＤＭ信号モジュールの動作環境を示すブロック図である。 幾つかの実施形態による、ＯＦＤＭ信号モジュールを含むコンピュータシステム例を示すブロック図である。 幾つかの実施形態による、統合車両レーダ処理およびデータ通信を実行する方法を示す。 幾つかの実施形態による、統合車両レーダ処理およびデータ通信を実行する別の方法を示す。 幾つかの実施形態による、無線信号を構築するための１つ以上のパラメータを決定する方法を示す。 幾つかの実施形態による、統合車両レーダ処理およびデータ通信を実行する更に別の方法を示す。 幾つかの実施形態による、統合車両レーダ処理およびデータ通信を実行する更に別の方法を示す。 幾つかの実施形態による、無線信号例の副搬送波を示す図表現である。 幾つかの実施形態による、無線信号例におけるパイロット副搬送波の固定配置を示す図表現である。 幾つかの実施形態による、無線信号例におけるパイロット副搬送波の適応的配置を示す図表現である。 幾つかの実施形態による、無線信号例におけるパイロット副搬送波の別の適応的配置を示す図表現である。 幾つかの実施形態による、車両マイクロクラウドにおける副搬送波割り振り方式を示す図表現である。 幾つかの実施形態による、車両マイクロクラウドにおける副搬送波割り振り方式を示す図表現である。
多重搬送波変調方式の一例に、ＯＦＤＭがある。ＯＦＤＭは、利用可能な帯域幅を複数の狭帯域に分け、各狭帯域は、送信する１つの変調シンボルを搬送する（例えば、各狭帯域は、副搬送波で表され、副搬送波は、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）等の変調方式又は任意の他の適したタイプの変調方式を使用して変調される）。図１Ｂは、ＯＦＤＭ信号（同
義でＯＦＤＭ波形とも呼ばれる）の信号スペクトルを示す。ＯＦＤＭ波形は、例えば、副搬送波１７５，１７６，１７７および１７８並びに図１Ｂに示されていない任意の他の副搬送波を含む。信号スペクトルにおいて、２つの隣接する副搬送波のそれぞれの間の距離（周波数領域においてΔｆとして示される）は、各副搬送波が他の副搬送波のロケーションにおいてヌルを有し、それにより各副搬送波が他の副搬送波に干渉しないように設計される。したがって、これらの副搬送波は、「直交」と呼ばれる。この直交配置では、特定のマージンで副搬送波を分ける代わりに副搬送波を密に詰めることができる（周波数分割多重化と比較した場合）。
ＯＦＤＭ波形の変調および復調は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）および逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を通して効率的に実施することができる。ＦＦＴは、信号（時間領域内）をスペクトル（周波数領域内）に変換する一方、ＩＦＦＴは、スペクトルを対応する時間領域信号に変換する。
ＯＦＤＭシステムを使用するＯＦＤＭ波形の生成を図１Ｃに示す。ＯＦＤＭシステムは、以下の動作の１つ以上を実行してＯＦＤＭ波形を生成する。
（１）ＱＰＳＫ又は直交振幅変調（ＱＡＭ）等の変調方式を用いてデータビットをシンボルに変調し（図１Ｃの「コンステレーションマッピング」を参照されたい）、
（２）副搬送波（周波数領域内）上に変調シンボルを符号化し、
（３）ＩＦＦＴを実行してＯＦＤＭ波形の時間領域サンプルを取得し、
（４）デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）を使用して時間領域サンプルをアナログ信号に変換し、
（５）アナログ信号をキャリア信号ｆｃと混合して混合信号を無線周波数（ＲＦ）に変換する。
ＯＦＤＭ波形をレーダアプリケーションで適用する場合、ＯＦＤＭ波形の送信側は、受信アンテナを使用して、物体からのＯＦＤＭ波形の反射も受信する。物体から受信した反射の往復遅延は、物体の距離情報（レーダ文献では「レンジ」と呼ばれる）を含む一方、ドップラー効果は、波形の周波数を変え、物体の速度の決定に使用される。例えば、レーダ処理では、遅延信号は、位相シフトを各副搬送波に導入する。そのような位相シフトは、受信波形を元の送信波形と比較することにより決定することができる。物体の速度は、幾つかのＯＦＤＭシンボルにわたるレンジ処理結果を統合することにより決定することができる。
しかしながら、通常のＯＦＤＭシンボルがレーダ機能に使用可能である場合でも、送信データシンボルのランダム性に起因して、生成されるレーダイメージングは、高いピーク対サイドローブ比という問題を有する。ピーク対サイドローブ比が高いと、レーダイメージング結果の質を著しく低下させ得る、レーダイメージングにおけるゴーストオブジェクト（すなわち存在しない物体の検出）等の問題が生じることがある。
本明細書に記載されるＯＦＤＭシステム（ＯＦＤＭ信号モジュールを含む）は、ＯＦＤＭ信号のパイロット副搬送波をレーダ検出目的で使用し、それにより特に定義されたシーケンス（例えば、パイロットシンボル）を使用してより低いピーク対サイドローブ比を達成して、レーダイメージング結果を改善することができる。本明細書に記載されるＯＦＤＭシステムにより実施される手法は、有利には、データ副搬送波においてランダムに生成されるデータシンボルでのレーダ処理と比較した場合、レーダ処理でのピーク対サイドローブ比を低減する。その結果、本明細書に記載されるＯＦＤＭシステムの使用は、有利には、自動車においてレーダアプリケーションおよび無線通信アプリケーションの両方に使用可能なＯＦＤＭ信号を生成する。
幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュールは、コネクティッド車両の車載ユニット（すなわち車両のＯＦＤＭシステム）にインストールされる。ＯＦＤＭシステムは、（１）ＯＦＤＭ信号を送信および受信するための通信受信機および通信送信機を有する通信サブシステムと、（２）レーダ処理（例えば、レーダフィードバックの受信および処理）を実行するレーダシステムと、（３）より詳細に後述するようにＯＦＤＭ信号の符号化および復号化を行うように動作可能なＯＦＤＭ信号モジュールとを含む。
幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭシステムは、ＯＦＤＭ信号内のパイロット副搬送波をレーダ処理およびチャネル推定に使用する一方、他の副搬送波においてデータを送信する。ＯＦＤＭシステムの通信受信機は、同じ波形を用いて、通信受信機が受信信号に含まれるデータを復調することができる一方、受信信号のパイロット副搬送波に復号化されたパイロットシンボルを用いて可変車両チャネルを推定するように構成される。
（概説例）
図１Ｄを参照すると、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９の動作環境１００が示されている。動作環境１００は、車両１２３および１つ以上のＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１（例えば、個々に又は集合的に「ＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１」と呼ばれる第１のＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１Ａ…第ＮのＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１Ｎ）の１つ以上を含み得る。動作環境１００のこれらの要素は、ネットワーク１０５に通信可能に結合し得る。
１つの車両１２３、２つのＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１および１つのネットワーク１０５が図１Ｄに示されているが、実際には、動作環境１００は、１つ以上の車両１２３、１つ以上のＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１および１つ以上のネットワーク１０５を含み得る。
ネットワーク１０５は、有線又は無線を問わず従来型であり得、スター構成、トークンリング構成又は他の構成を含む多くの異なる構成を有し得る。更に、ネットワーク１０５は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、インターネット）又は複数のデバイスおよび／若しくはエンティティが通信し得る他の相互接続されたデータパスを含み得る。幾つかの実施形態では、ネットワーク１０５は、ピアツーピアネットワークを含み得る。ネットワーク１０５は、種々の異なる通信プロトコルでデータを送信するために電気通信ネットワークに結合することもできるか、又は電気通信ネットワークの部分を含むこともできる。幾つかの実施形態では、ネットワーク１０５は、ショートメッセージングサービス（ＳＭＳ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、直接データ接続、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）、電子メール、ＤＳＲＣ、全二重無線通信、ｍｍ波、ＷｉＦｉ（インフラストラクチャモード）、ＷｉＦｉ（アドホックモード）、可視光通信、ＴＶホワイトスペース通信および衛星通信を介するものを含めて、データを送信および受信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信ネットワーク又はセルラ通信ネットワークを含む。ネットワーク１０５は、３Ｇ、４Ｇ、ロングタームレボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥ車車間（ＬＴＥ－Ｖ２Ｖ）、ＬＴＥ車基盤間（ＬＴＥ－Ｖ２Ｉ）、ＬＴＥ－Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ（ＬＴＥ－Ｖ２Ｘ）、ＬＴＥデバイスデバイス間（ＬＴＥ－Ｄ２Ｄ）、ＶｏＬＴＥ、５Ｇ－Ｖ２Ｘ、任意の他のモバイルデータネットワーク又はモバイルデータネットワークの組合せを含み得るモバイルデータネットワークを含むこともできる。更に、ネットワーク１０５は、１つ以上のＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワークを含み得る。
幾つかの実施形態では、車両１２３およびＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１の１つ以上は、ＤＳＲＣ対応デバイスであり得る。ネットワーク１０５は、車両１２３およびＯＦ
ＤＭ対応エンドポイント１５１間で共有される１つ以上の通信チャネルを含み得る。通信チャネルは、狭域通信（ＤＳＲＣ）、ＬＴＥ－Ｖ２Ｘ、全二重無線通信又は任意の他の無線通信プロトコルを含み得る。例えば、ネットワーク１０５は、本明細書に記載される任意のデータを含むＤＳＲＣメッセージ、ＤＳＲＣプローブ又は基本安全メッセージ（ＢＳＭ）の送信に使用され得る。しかしながら、ＤＳＲＣがここで要件ではないことを理解されたい。任意のタイプのＶ２Ｘ無線を使用し得る。
車両１２３は、任意のタイプの車両であり得る。例えば、車両１２３は、乗用車、トラック、ＳＵＶ、バス、トラックトレーラー、ドローン又は任意の他の道路ベースの乗物のうちの１つを含み得る。幾つかの実施形態では、車両１２３は、後述する通信ユニットを含むコネクティッド車両であり得る。
幾つかの実施形態では、車両１２３は、自律車両又は半自律車両を含み得る。例えば、車両１２３は、最新運転者支援システム（ＡＤＡＳシステム）を含み得る。ＡＤＡＳシステムは、自律機能を提供する機能の幾つか又は全てを提供し得る。
車両１２３は、プロセッサ１２５、メモリ１２７、通信ユニット１４５Ａ、ＧＰＳユニット１８５、センサセット１８２および車載ユニット１８６のうちの１つ以上を含み得る。車両１２３のこれらの要素は、バスを介して互いに通信可能に接続され得る。
幾つかの実施形態では、プロセッサ１２５およびメモリ１２７は、車載車両コンピュータシステムの要素であり得る。車載車両コンピュータシステムは、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９の動作を生じさせるか又は制御するように動作可能であり得る。車載車両コンピュータシステムは、メモリ１２７に記憶されたデータにアクセスして実行し、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９に関して本明細書に記載される機能を提供するように動作可能であり得る。
プロセッサ１２５は、算術論理ユニット、マイクロプロセッサ、汎用コントローラ又は計算を実行し、電子表示信号をディスプレイ装置に提供する何らかの他のプロセッサアレイを含む。プロセッサ１２５は、データ信号を処理し、複雑命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）アーキテクチャ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）アーキテクチャ又は命令セットの組合せを実施するアーキテクチャを含む様々な計算アーキテクチャを含み得る。車両１２３は、１つ以上のプロセッサ１２５を含み得る。他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、ディスプレイおよび物理的構成も可能であり得る。
メモリ１２７は、プロセッサ１２５により実行され得る命令又はデータを記憶する。命令又はデータは、本明細書に記載される技法を実行するコードを含み得る。メモリ１２７は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）デバイス、フラッシュメモリ又は何らかの他のメモリデバイスであり得る。幾つかの実施形態では、メモリ１２７は、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、ＣＤ－ＲＯＭデバイス、ＤＶＤ－ＲＯＭデバイス、ＤＶＤ－ＲＡＭデバイス、ＤＶＤ－ＲＷデバイス、フラッシュメモリデバイス又は情報をより永続的に記憶する何らかの他の大容量記憶装置を含む不揮発性メモリ又は同様の永続的記憶装置および媒体も含む。車両１２３は、１つ以上のメモリ１２７を含み得る。
車両１２３のメモリ１２７は、ＯＦＤＭデータ１２９、レーダデータ１３１、パラメータデータ１３３および過去データ１３５の１つ以上を記憶し得る。
ＯＦＤＭデータ１２９は、ＯＦＤＭ信号のデータペイロードおよびパイロットシンボルを記述するデジタルデータと、データペイロードおよびパイロットシンボルの処理又は解
析に基づいて生成されるデジタルデータとを含む。例えば、ＯＦＤＭデータ１２９は、（１）１つ以上のパイロットシンボル、（２）データペイロード、および、（３）ＯＦＤＭ信号のレーダフィードバックに基づいて決定されるレーダ情報を含む、ＯＦＤＭ信号を記述するデジタルデータを含む。
レーダデータ１３１は、送信ＯＦＤＭ信号に関連するレーダフィードバックを記述するデジタルデータを含む。幾つかの実施形態では、送信ＯＦＤＭ信号は、パイロット副搬送波の組およびデータ副搬送波の組を使用して構築される。レーダデータ１３１は、送信ＯＦＤＭ信号内のパイロット副搬送波の組に関連するレーダフィードバックの第１の部分を記述するパイロット副搬送波レーダデータを含む。代替又は追加として、レーダデータ１３１は、送信ＯＦＤＭ信号内のデータ副搬送波の組に関連するレーダフィードバックの第２の部分を記述するデータ副搬送波レーダデータを含む。
パラメータデータ１３３は、ＯＦＤＭ信号の構築に使用される１つ以上のパラメータを記述するデジタルデータを含む。例えば、パラメータデータ１３３は、以下のうちの１つ以上を含む。
（１）ＯＦＤＭ信号の周波数帯域を記述するデータ
（２）ＯＦＤＭ信号の波形に含まれる他の副搬送波に相対するガード副搬送波の配置を記述するガード副搬送波パラメータ（例えば、波形に含まれるガード副搬送波の数、波形に含まれる各ガード副搬送波の周波数ロケーション）
（３）ＯＦＤＭ信号の波形に含まれる他の副搬送波に相対するパイロット副搬送波の配置を記述するパイロット副搬送波パラメータ（例えば、波形に含まれるパイロット副搬送波の数、波形に含まれる各パイロット副搬送波の周波数ロケーション）
（４）ＯＦＤＭ信号の波形に含まれる他の副搬送波に相対するデータ副搬送波の配置を記述するデータ副搬送波パラメータ（例えば、波形に含まれるデータ副搬送波の数、波形に含まれる各データ副搬送波の周波数ロケーション）
幾つかの実施形態では、項目（３）のみが、本明細書におけるＯＦＤＭシステム１９７（より詳細に後述する）の実施に必要とされる。
過去データ１３５は、ＯＦＤＭシステム１９７により送信された１つ以上のＯＦＤＭ信号の１つ以上の過去のレーダ処理結果を記述するデジタルデータを含む。幾つかの実施形態では、パラメータデータ１３３は、過去データ１３５に基づいて構成される。幾つかの実施形態では、過去データ１３５は、過去のレーダ処理結果に基づいて示されるレーダ性能およびレーダ要件を記述する。他の過去データ例も可能である。
通信ユニット１４５Ａは、ネットワーク１０５又は別の通信チャネルとデータを送信および受信する。幾つかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、ＤＳＲＣ送受信機、ＤＳＲＣ受信機および車両１２３をＤＳＲＣ対応デバイスにするために必要な他のハードウェア又はソフトウェア含み得る。例えば、通信ユニット１４５Ａは、ネットワークを介してＤＳＲＣメッセージをブロードキャストするように構成されたＤＳＲＣアンテナを含む。ＤＳＲＣアンテナは、ユーザ構成可能な一定間隔（例えば、０．１秒毎、１．６Ｈｚ～１０Ｈｚの周波数範囲に対応する時間間隔等）でＢＳＭメッセージを送信することもできる。
幾つかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、ネットワーク１０５又は別の通信チャネルに直接的な物理的接続のためのポートを含む。例えば、通信ユニット１４５Ａは、ＵＳＢ、ＳＤ、ＣＡＴ－５又はネットワーク１０５との有線通信用の同様のポートを含む。幾つかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＥＮ ＩＳＯ１４９０６：２００４電子料金収受－アプリケーションインターフェースＥＮ１１２５３：２００４狭域通信－５．
８ＧＨｚにおいてマイクロ波を使用する物理層（レビュー）、ＥＮ１２７９５：２００２狭域通信（ＤＳＲＣ）－ＤＳＲＣデータリンク層：媒体アクセスおよび論理リンク制御（レビュー）、ＥＮ１２８３４、２００２狭域通信－アプリケーション層（レビュー）、ＥＮ１３３７２：２００４狭域通信（ＤＳＲＣ）－ＲＴＴＴアプリケーションのＤＳＲＣプロファイル（レビュー）、２０１４年８月２８日付けで出願された「Ｆｕｌｌ－Ｄｕｐｌｅｘ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願公開第１４／４７１，３８７号明細書に記載される通信方法又は別の適した無線通信方法を含む１つ以上の無線通信方法を使用して、ネットワーク１０５又は他の通信チャネルとデータを交換するための無線送受信機を含む。
幾つかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、２０１４年８月２８日付けで出願された「Ｆｕｌｌ－Ｄｕｐｌｅｘ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願公開第１４／４７１，３８７号明細書に記載される全二重調整システムを含む。
幾つかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、ショートメッセージングサービス（ＳＭＳ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、直接データ接続、ＷＡＰ、電子メール又は別の適したタイプの電子通信を介するものを含めて、セルラ通信ネットワークを介してデータを送信および受信するセルラ通信送受信機を含む。幾つかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、有線ポートおよび無線送受信機を含む。通信ユニット１４５Ａは、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰ、ＨＴＴＰＳおよびＳＭＴＰ、ミリメートル波、ＤＳＲＣ等を含めた標準ネットワークプロトコルを使用してファイル又はメディアオブジェクトを送出する、ネットワーク１０５への他の従来の接続も提供する。
幾つかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、ＤＳＲＣ、ミリ波、ＬＴＥ－Ｖ２Ｘ、ＬＴＥ－Ｄ２Ｄ、５Ｇ－Ｖ２Ｘ、ＩＴＳ－Ｇ５、ＩＴＳ－Ｃｏｎｎｅｃｔ、ＬＰＷＡＮ、可視光通信、テレビジョンホワイトスペース、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ等のＶ２Ｘ通信プロトコルの１つ以上をサポートするのに必要な任意のタイプのＶ２Ｘ通信アンテナを含む。通信ユニット１４５Ａは、Ｖ２Ｘ無線機を含む。
Ｖ２Ｘ無線機は、Ｖ２Ｘ送信機およびＶ２Ｘ受信機を含む電子デバイスであり、任意のＶ２Ｘプロトコルを介して無線メッセージを送信および受信するように動作可能である。例えば、Ｖ２Ｘ無線機は、ＤＳＲＣを介して無線メッセージを送信および受信するように動作可能である。Ｖ２Ｘ送信機は、５．９ＧＨｚ帯域を介してＤＳＲＣメッセージを送信し、ブロードキャストするように動作可能である。Ｖ２Ｘ受信機は、５．９ＧＨｚ帯域を介してＤＳＲＣメッセージを受信するように動作可能である。Ｖ２Ｘ無線機は、ＢＳＭを送信および受信するように設計されたこれらのチャネルの少なくとも１つと、個人安全メッセージ（ＰＳＭ）を送信および受信するように設計されたこれらのチャネルの少なくとも１つとを有する複数のチャネルを含む。
幾つかの実施形態では、通信ユニット１４５Ａは、ＯＦＤＭシステム１９７を含む。ＯＦＤＭシステム１９７は、ＯＦＤＭデータ通信およびレーダ処理の実施に使用されるハードウェアおよびソフトウェアを含む。例えば、ＯＦＤＭシステム１９７は、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９、ＯＦＤＭレーダ１９５、ＯＦＤＭ送信機１９３およびＯＦＤＭ受信機１９４を含む。
ＯＦＤＭ送信機１９３は、ＯＦＤＭ信号の送信に使用される送信機である。ＯＦＤＭ受信機１９４は、ＯＦＤＭ信号の受信に使用される受信機である。幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ送信機１９３およびＯＦＤＭ受信機１９４は、結合されてＯＦＤＭ送受信機にな
り得る。
ＯＦＤＭレーダ１９５は、ＯＦＤＭ信号に関連するレーダフィードバックの検出および処理に使用されるレーダシステムを含む。例えば、ＯＦＤＭレーダ１９５は、ＯＦＤＭ送信機１９３がＯＦＤＭ信号を送信した後、ＯＦＤＭ信号に関連するレーダフィードバックをリッスンする。ＯＦＤＭレーダ１９５は、リッスンに基づいてレーダフィードバックを検出し、更に処理するためにレーダフィードバックを記憶する。
幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９は、プロセッサ１２５によって実行された場合に、プロセッサ１２５に、図３～図６Ｂを参照して後述される方法３００～６００の１つ以上のステップを実行させるように動作可能なソフトウェアを含む。幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むハードウェアを使用して実施され得る。幾つかの他の実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９は、ハードウェアとソフトウェアとの組合せを使用して実施され得る。ＯＦＤＭ信号モジュール１９９は、デバイスの組合せ（例えば、サーバ又は他のデバイス）に記憶され得るか又はデバイスの１つに記憶され得る。
ＯＦＤＭ信号モジュール１９９について、図２～図１０Ｂを参照してより詳細に後述する。
幾つかの実施形態では、ＧＰＳユニット１８５は、任意の派生又はフォークを含め、ＥＮ１２２５３：２００４狭域通信－５．８ＧＨｚにおいてマイクロ波を使用する物理層（レビュー）、ＥＮ１２７９５：２００２狭域通信（ＤＳＲＣ）－ ＤＳＲＣデータリンク層：媒体アクセスおよび論理リンク制御（レビュー）、ＥＮ１２８３４：２００２狭域通信－アプリケーション層（レビュー）およびＥＮ１３３７２：２００４狭域通信（ＤＳＲＣ）－ＲＴＴＴアプリケーションのＤＳＲＣプロファイル（レビュー）、ＥＮ ＩＳＯ１４９０６：２００４電子料金収受－アプリケーションインターフェースのうちの１つ以上に車両１２３又はＧＰＳユニット１８５を準拠させるのに必要な任意のハードウェアおよびソフトウェアを含む。
幾つかの実施形態では、ＧＰＳユニット１８５は、任意の派生又はフォークを含めて、車両１２３又はＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニットを、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ１６０９．ｘ（ｘ＝２，３，４）、ＳＡＥ Ｊ２７３５、ＳＡＥ Ｊ２９４５．ｘ（ｘ＝０、１およびその他）等のうちの１つ以上に準拠させるのに必要な任意のハードウェアおよびソフトウェアを含むＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニットである。
幾つかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニットは、車線レベル精度で車両１２３のロケーションを記述するＧＰＳデータを提供するように動作可能である。
幾つかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニットは、ＧＰＳ衛星と無線通信して、ＤＳＲＣ規格に準拠する精度で車両１２３の地理的ロケーションを記述するＧＰＳデータを取得するハードウェアを含む。ＤＳＲＣ規格では、ＧＰＳデータが、２つの車両（例えば、そのうちの一方が車両１２３である）が隣接した走行車線にあるか否かを推測するのに十分な精度である必要がある。幾つかの実施形態では、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニットは、屋外における６８％の時間、実際位置の１．５ｍ以内でそれ自体の二次元位置を決定、モニタおよび追跡するように動作可能である。ＧＰＳデータの二次元誤差が１．５ｍ未満である場合には常に、運転車線は、通常、３ｍ幅以上であるため、本明細書に記載されるＯＦＤＭ信号モジュール１９９は、ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニットにより提供されるＧＰＳデータを解析し、道路を同時に走行中の２つ以上の異なる車両（例えば、そのうちの１つ
が車両１２３である）の相対位置に基づいて車両１２３がいずれの車線を走行中であるかを決定し得る。
幾つかの実施形態では、ＧＰＳユニット１８５は、従来のＧＰＳユニットである。例えば、ＧＰＳユニット１８５は、ＧＰＳ衛星と無線通信して、車両１２３の地理的ロケーションを記述するデータを取得するハードウェアを含み得る。例えば、ＧＰＳユニット１８５は、１つ以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳデータを取得する。
ＤＳＲＣ準拠ＧＰＳユニットと比較すると、ＤＳＲＣ規格に準拠しないＧＰＳユニットは、車線レベル精度で車両のロケーションを決定することができない。例えば、典型的な道路車線は、約３ｍ幅である。しかしながら、従来のＧＰＳユニットは、車両の実際のロケーションに対してプラス又はマイナス１０ｍの精度のみを有する。その結果、そのような従来のＧＰＳユニットは、ＧＰＳデータのみに基づいて車両の走行車線を識別するのに十分に正確ではなく、代わりに、従来のＧＰＳのみを有するシステムは、車両の走行車線を識別するためにカメラ等のセンサを利用しなければならない。車両の走行車線の識別は、例えば、幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９が、複数の走行車線を有する道路を走行中の車両１２３のロケーションをより正確に識別できるようにし得るため、有益である。
センサセット１８２は、車両１２３外部の道路環境を測定するように動作可能である。例えば、センサセット１８２は、車両１２３の近傍の道路環境の１つ以上の物理的特性を記録する１つ以上のセンサを含み得る。メモリ１２７は、センサセット１８２により記録された１つ以上の物理的特性を記述するセンサデータを記憶し得る。
幾つかの実施形態では、センサセット１８２は、カメラ、ＬＩＤＡＲセンサ、レーダセンサ、レーザ高度計、赤外線検出器、運動検出器、サーモスタット、音検出器、一酸化炭素センサ、二酸化炭素センサ、酸素センサ、空気流量センサ、エンジン冷媒温度センサ、スロットル位置センサ、クランクシャフト位置センサ、自動車エンジンセンサ、弁タイマ、空燃比メータ、ブランドスポットメータ、カーブフィーラ、欠陥検出器、ホール効果センサ、マニホルド絶対圧力センサ、駐車センサ、レーダガン、速度計、速度センサ、タイヤ圧モニタリングセンサ、トルクセンサ、トランスミッション液温センサ、タービン速度センサ（ＴＳＳ）、可変リラクタンスセンサ、車両速度センサ（ＶＳＳ）、水センサ、車輪速度センサおよび任意の他のタイプの自動車センサのうちの１つ以上を含み得る。
車載ユニット１８６は、車両１２３に搭載される任意の計算ユニットであり得る。例えば、車載ユニット１８６は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）を含む。ＥＣＵは、車両１２３内の電気システム又はサブシステムの１つ以上を制御する、自動車電子回路における埋め込みシステムである。ＥＣＵのタイプには、エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）、動力伝達系列制御モジュール（ＰＣＭ）、トランスミッション制御モジュール（ＴＣＭ）、ブレーキ制御モジュール（ＢＣＭ又はＥＢＣＭ）、中央制御モジュール（ＣＣＭ）、中央タイミングモジュール（ＣＴＭ）、一般電子モジュール（ＧＥＭ）、車体制御モジュール（ＢＣＭ）およびサスペンション制御モジュール（ＳＣＭ）等があるが、これらに限定されない。
幾つかの実施形態では、車両１２３は、複数の車載ユニット１８６を含み得る。幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９は、車載ユニット１８６の要素であり得る。
ＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１は、車両１２３に設置されたものと同様の通信ユニットを含むプロセッサベースの計算デバイスである。幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ対
応エンドポイント１５１は、ＯＦＤＭシステム１９７のインスタンスを含む。ＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１は、図７に示される手法を使用して符号化されたＯＦＤＭ信号を送信および受信するように動作可能である。幾つかの実施形態では、動作環境１００は、ＮメンバのＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１を含む（Ｎは１よりも大きい正の整数）。幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１は、コネクティッド車両、路側ユニット（ＲＳＵ）、エッジサーバ、クラウドサーバ又はＯＦＤＭ信号を送信および受信するように動作可能な任意の他のプロセッサベースの計算デバイスである。幾つかの実施形態では、コネクティッド車両、ＲＳＵ、エッジサーバおよびクラウドサーバ等の任意の組合せは、ＯＦＤＭシステム１９７のインスタンスを含み得、それにより、ＯＦＤＭシステム１９７の機能は、ネットワーク１０５に接続された２つ以上のエンドポイント間で分散して実施される。
例として、図１Ｄでは、第１のＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１Ａは、パラメータデータ１３３および通信ユニット１４５Ｂを含み、第ＮのＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１Ｎは、パラメータデータ１３３および通信ユニット１４５Ｃを含む。パラメータデータ１３３については、上述しており、同様の説明をここで繰り返さない。通信ユニット１４５Ｂおよび１４５Ｃは、通信ユニット１４５Ａと同様の構造を有し得、通信ユニット１４５Ａと同様の機能を提供し得る。同様の説明をここで繰り返さない。通信ユニット１４５Ａ、１４５Ｂおよび１４５Ｃは、個々に又は集合的に「通信ユニット１４５」と呼ばれ得る。
ＯＦＤＭ信号モジュール１９９により実行されるプロセス例について、ここで説明する。幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９は、車両１２３のプロセッサによって実行された場合に、プロセッサに以下の１つ以上等の動作を実行させるように動作可能なコードおよびルーチンを含む。
（１）過去データを受信し、
（２）過去データに基づいてパイロット副搬送波の数を決定し、
（３）過去データに基づいて各パイロット副搬送波のロケーションを決定し、
（４）動作（２）および（３）に基づいて１つ以上のパラメータを構成し、
（５）受信側に、送信側および受信側間で共有される制御チャネルを通して各パイロット副搬送波のロケーションを通知し（例えば、車両１２３は、送信側であり、ＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１は、受信側である）
（６）１つ以上のパラメータに基づいてＯＦＤＭ波形の副搬送波を構成し（副搬送波は、パイロット副搬送波、データ副搬送波の組およびガード副搬送波の組を含む）
（７）ＯＦＤＭ波形を送信し、
（８）ＯＦＤＭレーダ１９５に、送信ＯＦＤＭ波形に関連するレーダフィードバックをリッスンするように指示し、
（９）ＯＦＤＭレーダ１９５を介してレーダフィードバックを受信し、
（１０）レーダデータとしてレーダフィードバックを記憶し、
（１１）レーダデータに基づいてレーダ処理を実行し、
（１２）レーダデータに基づいて過去データを更新する。
本明細書に記載されるように、ＯＦＤＭ信号（又はそれに対応してＯＦＤＭ波形）を参照して本開示における幾つかの実施形態を示す一方、無線信号を参照して本開示における幾つかの実施形態を示す。ここで、ＯＦＤＭ信号は、無線信号の一例として使用される。本明細書に記載される実施形態は、ＯＦＤＭ信号等の任意の適したタイプの無線信号を使用して実施することができることに留意されたい。
（コンピュータシステム例）
ここで、図２を参照すると、幾つかの実施形態によるＯＦＤＭ信号モジュール１９９を
含む一例のコンピュータシステム２００を示すブロック図が示されている。幾つかの実施形態では、コンピュータシステム２００は、図３～図６Ｂを参照して後述する方法３００～６００の１つ以上のステップを実行するようにプログラムされた専用コンピュータシステムを含み得る。
幾つかの実施形態では、コンピュータシステム２００は、接続されたデバイス（例えば、車両１２３）の要素であり得る。幾つかの例によるコンピュータシステム２００は、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９、プロセッサ１２５、通信ユニット１４５、ＧＰＳユニット１８５、車載ユニット１８６、センサセット１８２、メモリ１２７および記憶装置２４１のうちの１つ以上を含み得る。コンピュータシステム２００の構成要素は、バス２２０により通信可能に結合される。
図示の実施形態では、プロセッサ１２５は、信号線２３８を介してバス２２０に通信可能に結合される。通信ユニット１４５は、信号線２４６を介してバス２２０に通信可能に結合される。ＧＰＳユニット１８５は、信号線２４９を介してバス２２０に通信可能に結合される。車載ユニット１８６は、信号線２３７を介してバス２２０に通信可能に結合される。センサセット１８２は、信号線２４０を介してバス２２０に通信可能に結合される。記憶装置２４１は、信号線２４２を介してバス２２０に通信可能に結合される。メモリ１２７は、信号線２４４を介してバス２２０に通信可能に結合される。
コンピュータシステム２００の、プロセッサ１２５、通信ユニット１４５、ＧＰＳユニット１８５、車載ユニット１８６、センサセット１８２およびメモリ１２７については、図１を参照して上述されており、したがってそれらの説明はここで繰り返さない。
メモリ１２７は、図１Ｄを参照して上述した任意のデータを記憶し得る。メモリ１２７は、コンピュータシステム２００がその機能を提供するために必要な任意のデータを記憶し得る。
記憶装置２４１は、本明細書に記載される機能を提供するためのデータを記憶する非一時的記憶媒体であり得る。記憶装置２４１は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）デバイス、フラッシュメモリ又は幾つかの他のメモリデバイスであり得る。幾つかの実施形態では、記憶装置２４１は、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、ＣＤ－ＲＯＭデバイス、ＤＶＤ－ＲＯＭデバイス、ＤＶＤ－ＲＡＭデバイス、ＤＶＤ－ＲＷデバイス、フラッシュメモリデバイス又は情報をより永続的に記憶する何らかの他の大容量記憶装置を含む不揮発性メモリ又は同様の永続的記憶装置および媒体も含む。
図２に示される図示の実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９は、通信モジュール２０２、信号構築モジュール２０４、レーダ処理モジュール２０６、更新モジュール２０８および割り振りモジュール２１０を含む。ＯＦＤＭ信号モジュール１９９のこれらの構成要素は、バス２２０を介して互いに通信可能に結合される。幾つかの実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９の構成要素は、１つのサーバ又はデバイスに記憶することができる。幾つかの他の実施形態では、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９の構成要素は、複数のサーバ又はデバイスにわたって分散し記憶することができる。例えば、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９の構成要素の幾つかは、車両１２３およびＯＦＤＭ対応エンドポイント１５１にわたって分散し得る。
通信モジュール２０２は、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９とコンピュータシステム２００の他の構成要素との間の通信を処理するルーチンを含むソフトウェアであり得る。幾つかの実施形態では、通信モジュール２０２は、コンピュータシステム２００のメモリ１２
７に記憶することができ、プロセッサ１２５によりアクセス可能且つ実行可能であり得る。通信モジュール２０２は、信号線２２２を介してプロセッサ１２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように構成され得る。
通信モジュール２０２は、通信ユニット１４５を介して動作環境１００の１つ以上の要素とデータを送信および受信する。例えば、通信モジュール２０２は、通信ユニット１４５を介してＯＦＤＭ信号等の１つ以上の無線信号を受信又は送信する。通信モジュール２０２は、通信ユニット１４５を介して、図１Ｄを参照して上述した任意のデータ又はメッセージを送信又は受信し得る。
幾つかの実施形態では、通信モジュール２０２は、データをＯＦＤＭ信号モジュール１９９の構成要素から受信し、データを記憶装置２４１およびメモリ１２７の１つ以上に記憶する。例えば、通信モジュール２０２は、通信ユニット１４５から、メモリ１２７を参照して上述した任意のデータを受信し（ネットワーク１０５、ＯＦＤＭ信号、ＤＳＲＣメッセージ、ＢＳＭ、ＤＳＲＣプローブ、全二重無線メッセージ等を介して）、このデータをメモリ１２７に（又はコンピュータシステム２００のバッファとして機能し得る記憶装置２４１に一時的に）記憶する。
幾つかの実施形態では、通信モジュール２０２は、ＯＦＤＭ信号モジュール１９９の構成要素間の通信を処理し得る。例えば、通信モジュール２０２は、信号構築モジュール２０４、レーダ処理モジュール２０６、更新モジュール２０８および割り振りモジュール２１０間の通信を処理し得る。これらの任意のモジュールは、通信モジュール２０２にコンピュータシステム２００又は動作環境１００の他の要素と（通信ユニット１４５を介して）通信させ得る。
信号構築モジュール２０４は、ＯＦＤＭ信号等の無線信号を構築するルーチンを含むソフトウェアであり得る。幾つかの実施形態では、信号構築モジュール２０４は、コンピュータシステム２００のメモリ１２７に記憶することができ、プロセッサ１２５によりアクセス可能且つ実行可能であり得る。信号構築モジュール２０４は、信号線２２４を介してプロセッサ１２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように構成され得る。
幾つかの実施形態では、信号構築モジュール２０４は、（１）パイロット副搬送波の組、（２）データ副搬送波の組、および、（３）ガード副搬送波の組の１つ以上を使用して無線信号を構築するように動作可能である。例えば、パイロット副搬送波の組は、パイロットシンボルの組でそれぞれ符号化され（例えば、各パイロット副搬送波がパイロットシンボルで符号化される）、およびデータ副搬送波の組は、データシンボルの組でそれぞれ符号化される（例えば、各データ副搬送波がデータシンボルで符号化される）。次に、無線信号は、（１）ガード副搬送波の組（例えば、ガード副搬送波にガードシンボルを符号化することができるか又は符号化なしで送信することができる）、（２）各パイロット副搬送波が対応するパイロットシンボルで符号化される、パイロット副搬送波の組、および、（３）各データ副搬送波が対応するデータシンボルで符号化されるデータ副搬送波の組、の組合せを含む。
幾つかの実施形態では、パイロット副搬送波の組は、レーダ処理およびチャネル推定に使用される一方、データ副搬送波の組は、データ送信に使用される。例えば、意図される受信側が送信側（例えば、車両１２３）から無線信号の受信バージョンを取得（又は受信）した場合、意図される受信側は、パイロット副搬送波に符号化されたパイロットシンボル（事前に受信側により既知である）を使用して、無線信号の受信バージョンから、送信側と意図される受信側との間の、時間によって変わる車両チャネルを推定することができ
る。次に、意図される受信側は、推定された車両チャネルを用いて、無線信号の受信バージョンからデータ副搬送波に符号化されたデータシンボルを復号化することができる。その間、送信無線信号の反射（無線信号のレーダフィードバックと呼ばれ得る）を送信側により受信することができ、送信側のレーダ処理モジュール２０６は、後述するようにレーダフィードバックを処理し得る。幾つかの実施形態では、意図される受信側は、通信ユニット１４５を介して無線信号を受信することにより、送信側から無線信号の受信バージョンを取得する。
幾つかの実施形態では、信号構築モジュール２０４は、メモリ１２７又は記憶装置２４１から、１つ以上の過去のレーダ処理結果を記述する過去データを検索する。信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、無線信号において、（１）パイロット副搬送波の組、（２）データ副搬送波の組、および、（３）ガード副搬送波の組の１つ以上を構成するための１つ以上のパラメータを決定する。このようにして、幾つかの実施形態によれば、過去のレーダ性能を記述する過去データを解析することにより、レーダ性能を改善することができる。したがって、過去データは、レーダ性能を時間の経過に伴って連続して改善するように、信号構築モジュール２０４の動作を時間の経過に伴って連続して改善できるようにするフィードバックルックを提供する。幾つかの実施形態では、信号構築モジュール２０４は、過去データを解析し、学習アルゴリズムを使用して過去データを解析することにより、信号構築モジュール２０４により識別可能な過去パターンに基づいてレーダ性能を改善するパラメータ／構成を決定する学習アルゴリズムを含む。図７を参照してガード副搬送波の組、パイロット副搬送波の組およびデータ副搬送波の組の構成例を示す。
例えば、１つ以上のパラメータは、無線信号内のパイロット副搬送波の組の配置を記述するパイロット副搬送波パラメータを含む。信号構築モジュール２０４は、少なくとも、過去データに基づいて、パイロット副搬送波の組に含まれるパイロット副搬送波の数を決定し、過去データに基づいて、パイロット副搬送波の組内の各パイロット副搬送波の周波数ロケーションを決定し、パイロット副搬送波の数および各パイロット副搬送波の周波数ロケーションに基づいてパイロット副搬送波パラメータを決定することにより、パイロット副搬送波パラメータを決定する。
例えば、１つ以上のパラメータは、無線信号内のデータ副搬送波の組の配置を記述するデータ副搬送波パラメータを更に含む。信号構築モジュール２０４は、少なくとも、過去データに基づいて、データ副搬送波の組に含まれるデータ副搬送波の数を決定し、過去データに基づいて、データ副搬送波の組内の各データ副搬送波の周波数ロケーションを決定し、データ副搬送波の数および各データ副搬送波の周波数ロケーションに基づいてデータ副搬送波パラメータを決定することにより、データ副搬送波パラメータを決定する。
例えば、１つ以上のパラメータは、無線信号内のガード副搬送波の組の配置を記述するガード副搬送波パラメータを更に含む。信号構築モジュール２０４は、少なくとも、過去データに基づいて、ガード副搬送波の組に含まれるガード副搬送波の数を決定し、過去データに基づいて、ガード副搬送波の組内の各ガード副搬送波の周波数ロケーションを決定し、ガード副搬送波の数および各ガード副搬送波の周波数ロケーションに基づいてガード副搬送波パラメータを決定することにより、ガード副搬送波パラメータを決定する。
幾つかの実施形態では、無線信号におけるパイロット副搬送波の組の配置は、固定される。例えば、各パイロット副搬送波は、同じロケーションに配置され、パイロット副搬送波の総数は、経時変化しない。
幾つかの他の実施形態では、無線信号におけるパイロット副搬送波の組の配置は、適応
的である。例えば、パイロット副搬送波は、無線信号の周波数帯域全体をカバーするようにロケーションを経時変化させる（例えば、パイロット副搬送波のロケーションは、Ｍシンボル（Ｍは正の整数）毎に変わる）。別の例では、パイロットの総数は、経時変化する（例えば、パイロット副搬送波の総数は、Ｍシンボル毎に変わる）。パイロット副搬送波の配置を変えることの利点の一例は、レーダ処理の明白領域（例えば、次のパルスが送信される前に送信レーダパルスを送信および受信することができる最大範囲）を増大させることである。
幾つかの実施形態では、パイロット副搬送波の組に適応的配置が使用されるか又は固定配置が使用されるかは、１つ以上のパラメータ（例えば、パイロット副搬送波パラメータ）に応じる。パイロット副搬送波の適応的配置については、更新モジュール２０８を参照してより詳細に後述する。
幾つかの実施形態では、無線信号におけるデータ副搬送波の組の配置は、固定される。例えば、各データ副搬送波は、同じロケーションに配置され、データ副搬送波の総数は、経時変化しない。
幾つかの他の実施形態では、無線信号におけるデータ副搬送波の組の配置は、適応的である。例えば、データ副搬送波は、ロケーションを経時変化させる。更なる例では、データ副搬送波は、無線信号におけるパイロット副搬送波のロケーション変更に適応するようにロケーションを経時変化させる（パイロット副搬送波のロケーションは、Ｍシンボル毎に変わるため、データ副搬送波のロケーションは、Ｍシンボル毎に変わる）。例えば、データ副搬送波の総数は、経時変化する。更なる例では、データ副搬送波の総数は、無線信号におけるパイロット副搬送波の総数の変化に適応するように経時変化する（例えば、パイロット副搬送波の総数は、Ｍシンボル毎に変わるため、データ副搬送波の総数は、Ｍシンボル毎に変わる）。
幾つかの実施形態では、データ副搬送波の組に適応的配置が使用されるか又は固定配置が使用されるかは、１つ以上のパラメータ（例えば、データ副搬送波パラメータ）に応じる。代替又は追加として、データ副搬送波の組に適応的配置が使用されるか又は固定配置が使用されるかは、パイロット副搬送波の配置モードに依存し（例えば、パイロット副搬送波の配置が固定であるか又は適応的であるかに依存する）、この逆も同様である。例えば、無線信号におけるパイロット副搬送波の配置が経時変化する場合、無線信号におけるデータ副搬送波の配置も経時変化し得る。別の例では、無線信号におけるパイロット副搬送波の配置が固定される場合、無線信号におけるデータ副搬送波の配置も固定される。データ副搬送波の適応的配置については、更新モジュール２０８を参照してより詳細に後述する。
図８を参照すると、パイロット副搬送波およびデータ副搬送波の固定配置例が示されている。図９Ａおよび図９Ｂをそれぞれ参照すると、パイロット副搬送波およびデータ副搬送波の適応的配置例が示されている。
一般に、無線信号において利用されるパイロット副搬送波が多いほど、レーダ性能が改善する一方、無線信号において利用されるデータ副搬送波が多いほど、達成可能なデータレートが高くなる。したがって、無線信号におけるパイロット副搬送波の数およびデータ副搬送波の数を変更することにより、レーダ性能とデータ通信性能との間のトレードオフのバランスを達成することができる。更新モジュール２０８を参照して、無線信号におけるパイロット副搬送波の数およびデータ副搬送波の数の変更について後述する。
次に、信号構築モジュール２０４は、意図される受信側に、送信側および意図される受
信側間で共有される制御チャネルを通して１つ以上のパラメータを通知し、それにより、意図される受信側は、１つ以上のパラメータを使用して無線信号の受信バージョンを復号化することができる。
信号構築モジュール２０４は、無線信号が１つ以上のパラメータに従って構築されるように、１つ以上のパラメータに基づいて無線信号においてパイロット副搬送波の組、データ副搬送波の組およびガード副搬送波の組を構成する。例えば、信号構築モジュール２０４は、パイロット副搬送波パラメータに基づいて無線信号においてパイロット副搬送波の組を構成し、データ副搬送波パラメータに基づいて無線信号においてデータ副搬送波の組を構成し、ガード副搬送波パラメータに基づいて無線信号においてガード副搬送波の組を構成する。
信号構築モジュール２０４は、通信ユニット１４５を介して無線信号を意図される受信側に送信し得る。例えば、信号構築モジュール２０４は、通信ユニット１４５に含まれるＯＦＤＭ送信機１９３に無線信号を送信するように指示し得る。
レーダ処理モジュール２０６は、レーダデータを処理するルーチンを含むソフトウェアであり得る。幾つかの実施形態では、レーダ処理モジュール２０６は、コンピュータシステム２００のメモリ１２７に記憶することができ、プロセッサ１２５によりアクセス可能且つ実行可能であり得る。レーダ処理モジュール２０６は、信号線２８１を介してプロセッサ１２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように構成され得る。
幾つかの実施形態では、レーダ処理モジュール２０６は、ＯＦＤＭレーダ１９５を用いて、無線信号に関連するレーダフィードバックをリッスンする。例えば、レーダ処理モジュール２０６は、ＯＦＤＭレーダ１９５に、送信無線信号に関連するレーダフィードバックをリッスンするように指示し、ＯＦＤＭレーダ１９５からレーダフィードバックを受信する。レーダ処理モジュール２０６は、レーダフィードバックからパイロット副搬送波レーダデータを決定する。パイロット副搬送波レーダデータは、パイロット副搬送波の組に関連するレーダフィードバックの一部を表す。例えば、レーダフィードバックは、送信無線信号の反射を表し、パイロット副搬送波レーダデータおよびデータ副搬送波レーダデータを含む。パイロット副搬送波レーダデータは、パイロットシンボルで符号化されたパイロット副搬送波の組に関連する反射の第１の部分を記述する一方、データ副搬送波レーダデータは、データシンボルで復号化されたデータ副搬送波の組に関連する反射の第２の部分を記述する。
レーダ処理モジュール２０６は、パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成して、レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減する。例えば、データ副搬送波レーダデータを使用してレーダ処理を実行することと比較して、パイロット副搬送波レーダデータの適用は、パイロット副搬送波に符号化されたパイロットシンボルが事前に既知であり、特に定義することができる一方、データ副搬送波に符号化されたデータシンボルが未知であるため、レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減することができる。
例えば、レーダ処理モジュール２０６は、パイロット副搬送波レーダデータに基づいて、意図される受信側の距離および速度（並びに無線信号を反射した任意の他の物体の距離および速度）を決定し得る。レーダ処理結果は、例えば、意図される受信側の距離および速度（並びに無線信号を反射した任意の他の物体の距離および速度）を含む。レーダ処理結果は、レーダ処理からの他の結果を含むこともできる。
更新モジュール２０８は、更新動作（例えば、過去データおよび１つ以上のパラメータの１つ以上の更新）を実行するルーチンを含むソフトウェアであり得る。幾つかの実施形態では、更新モジュール２０８は、コンピュータシステム２００のメモリ１２７に記憶することができ、プロセッサ１２５によりアクセス可能且つ実行可能であり得る。更新モジュール２０８は、信号線２２６を介してプロセッサ１２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように構成され得る。
幾つかの実施形態では、更新モジュール２０８は、レーダ処理結果に基づいて、メモリ１２７又は記憶装置２４１に記憶された過去データを更新するように動作可能である。
幾つかの実施形態では、更新モジュール２０８は、レーダ処理結果に基づいてレーダ性能を評価する。例えば、更新モジュール２０８は、レーダ処理結果から得られた意図される受信側（又は任意の他の検出された物体）の距離および速度が正確であるか否かを評価する。
幾つかの実施形態では、更新モジュール２０８は、レーダ性能に基づいて、（１）無線信号におけるパイロット副搬送波の組の配置、および、（２）無線信号におけるデータ副搬送波の組の配置の１つ以上を変更する。例えば、レーダ性能に基づいて、更新モジュール２０８は、パイロット副搬送波の組の適応的配置およびデータ副搬送波の組の適応的配置の１つ以上を決定する。
幾つかの実施形態では、更新モジュール２０８は、少なくとも、（１）パイロット副搬送波の組内の１つ以上のパイロット副搬送波の１つ以上のロケーションの変更、および、（２）パイロット副搬送波の組に含まれるパイロット副搬送波の数の変更（例えば、無線信号内のパイロット副搬送波の数の増大又は低減）の１つ以上を実行することにより、無線信号におけるパイロットの組の配置を変更する。
幾つかの実施形態では、更新モジュール２０８は、少なくとも、（１）データ副搬送波の組内の１つ以上のデータ副搬送波の１つ以上のロケーションの変更、および、（２）データ副搬送波の組に含まれるデータ副搬送波の数の変更（例えば、無線信号内のデータ副搬送波の数の増大又は低減）の１つ以上を実行することにより、無線信号におけるデータ副搬送波の組の配置を変更する。
幾つかの状況では、更新モジュール２０８は、適応的パイロット副搬送波配置、適応的データ副搬送波配置又はそれらの組合せを採用して、ＯＦＤＭシステム１９７のレーダ性能又はデータ通信性能を強化することができる。特に、更新モジュール２０８は、無線信号におけるパイロット副搬送波の数およびデータ副搬送波の数を動的に変更することができる。例えば、更新モジュール２０８は、無線信号におけるパイロット副搬送波の数を増大させ、データ副搬送波の数を低減して、レーダ性能を改善することができる。別の例では、更新モジュール２０８は、無線信号におけるパイロット副搬送波の数を低減させ、データ副搬送波の数を増大させて、データ通信性能を改善することができる（例えば、この場合、達成可能なデータレートが増大する）。無線信号におけるパイロット副搬送波の数およびデータ副搬送波の数を変更することにより、本明細書に記載されるＯＦＤＭシステム１９７は、レーダ性能とデータ通信性能との間のトレードオフでのバランスを達成することができる。
割り振りモジュール２１０は、車両マイクロクラウドのメンバに副搬送波を割り振るルーチンを含むソフトウェアであり得る。幾つかの実施形態では、割り振りモジュール２１０は、コンピュータシステム２００のメモリ１２７に記憶することができ、プロセッサ１２５によりアクセス可能且つ実行可能であり得る。割り振りモジュール２１０は、信号線
２２７を介してプロセッサ１２５およびコンピュータシステム２００の他の構成要素と協働し、通信するように構成され得る。
幾つかの実施形態では、割り振りモジュール２１０は、パイロット副搬送波の組およびデータ副搬送波の組を車両マイクロクラウドの異なるメンバ（例えば、異なる車両、路側ユニット又は他のタイプのエンドポイント）に割り振るように動作可能である。例えば、割り振りモジュール２１０は、特定の時間期間にわたって各メンバに少なくとも１つのパイロット副搬送波およびパイロット副搬送波の隣の１つ以上のデータ副搬送波が割り当てられるように、パイロット副搬送波の組およびデータ副搬送波の組を車両マイクロクラウドの異なるメンバに割り当てる。このようにして、パイロット副搬送波ベースのＯＦＤＭレーダの多元アクセスが実施される。車両マイクロクラウド内のメンバ間のレーダ緩衝を回避することができる。
特に、割り振りモジュール２１０は、車両マイクロクラウドの異なるメンバ間に利用可能な副搬送波を割り振り、各メンバは、１つ以上のパイロット副搬送波ロケーション、１つ以上のデータ副搬送波ロケーション、割り当てられた各パイロット副搬送波の持続時間および割り当てられた各データ副搬送波の持続時間を割り当てられる。この割り振りは、クラウドサーバによるのではなく、むしろローカルに実施することができる。当然ながら、幾つかの実施形態では、この割り振りは、クラウドサーバにより実施することもできる。
割り振り方式例について図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して示す。
（プロセス例）
ここで、図３を参照すると、幾つかの実施形態による統合車両レーダ処理およびデータ通信を実行する一例の方法３００のフローチャートが示されている。方法３００のステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図３に示される順序である必要はない。
ステップ３０１において、信号構築モジュール２０４は、パイロット副搬送波の組およびデータ副搬送波の組に基づいて無線信号を構築する。パイロット副搬送波の組は、レーダ処理およびチャネル推定に使用される一方、データ副搬送波の組は、データ送信に使用される。
ステップ３０３において、信号構築モジュール２０４は、通信ユニット１４５を介して無線信号を送信する。
ステップ３０５において、レーダ処理モジュール２０６は、ＯＦＤＭレーダ１９５を用いて、無線信号に関連するレーダフィードバックをリッスンする。例えば、レーダ処理モジュール２０６は、ＯＦＤＭレーダ１９５に無線信号に関連するレーダフィードバックを検出するように指示し、ＯＦＤＭレーダ１９５からレーダフィードバックを受信する。
ステップ３０７において、レーダ処理モジュール２０６は、レーダフィードバックからパイロット副搬送波レーダデータを決定する。パイロット副搬送波レーダデータは、パイロット副搬送波の組に関連するレーダフィードバックの一部を記述する。
ステップ３０９において、レーダ処理モジュール２０６は、パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成して、レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減する。
図４は、幾つかの実施形態による統合車両レーダ処理およびデータ通信を実行する別の
方法４００を示す。方法４００のステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図４に示される順序である必要はない。
ステップ４０１において、信号構築モジュール２０４は、１つ以上の過去のレーダ処理結果を記述する過去データを検索する。
ステップ４０３において、信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、無線信号においてパイロット副搬送波の組、データ副搬送波の組およびガード副搬送波の組を構成するための１つ以上のパラメータを決定する。１つ以上のパラメータを決定する方法例について図５を参照して後述する。
ステップ４０５において、信号構築モジュール２０４は、意図される受信側に、送信側および意図される受信側間で共有される制御チャネルを通して１つ以上のパラメータを通知する。
ステップ４０７において、信号構築モジュール２０４は、１つ以上のパラメータに基づいて、無線信号においてパイロット副搬送波の組、データ副搬送波の組およびガード副搬送波の組を構成する。
ステップ４０９において、信号構築モジュール２０４は、通信ユニット１４５を介して無線信号を送信する。
ステップ４１１において、レーダ処理モジュール２０６は、ＯＦＤＭレーダ１９５を用いて、無線信号に関連するレーダフィードバックをリッスンする。
ステップ４１３において、レーダ処理モジュール２０６は、レーダフィードバックからパイロット副搬送波レーダデータを決定する。パイロット副搬送波レーダデータは、パイロット副搬送波の組に関連するレーダフィードバックの一部を記述する。
ステップ４１５において、レーダ処理モジュール２０６は、パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成して、レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減する。
ステップ４１７において、更新モジュール２０８は、レーダ処理結果に基づいて過去データを更新する。
図５は、幾つかの実施形態による無線信号の構築に使用される１つ以上のパラメータを決定する方法５００を示す。方法５００のステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図５に示される順序である必要はない。
ステップ５０１において、信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、パイロット副搬送波の組に含まれるパイロット副搬送波の数を決定する。
ステップ５０３において、信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、パイロット副搬送波の組内の各パイロット副搬送波の周波数ロケーションを決定する。
ステップ５０５において、信号構築モジュール２０４は、パイロット副搬送波の数および各パイロット副搬送波の周波数ロケーションに基づいてパイロット副搬送波パラメータを決定する。
ステップ５０７において、信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、データ副搬送波の組に含まれるデータ副搬送波の数を決定する。
ステップ５０９において、信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、データ副搬送波の組内の各データ副搬送波の周波数ロケーションを決定する。
ステップ５１１において、信号構築モジュール２０４は、データ副搬送波の数および各データ副搬送波の周波数ロケーションに基づいてデータ副搬送波パラメータを決定する。
ステップ５１３において、信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、ガード副搬送波の組に含まれるガード副搬送波の数を決定する。
ステップ５１５において、信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、ガード副搬送波の組内の各ガード副搬送波の周波数ロケーションを決定する。
ステップ５１７において、信号構築モジュール２０４は、ガード副搬送波の数および各ガード副搬送波の周波数ロケーションに基づいてガード副搬送波パラメータを決定する。
ステップ５１９において、信号構築モジュール２０４は、パイロット副搬送波パラメータ、データ副搬送波パラメータおよびガード副搬送波パラメータの１つ以上を含む１つ以上のパラメータを生成する。
図６Ａおよび図６Ｂは、幾つかの実施形態による統合車両レーダ処理およびデータ通信を実行する更に別の方法６００を示す。方法６００のステップは、任意の順序で実行可能であり、必ずしも図６Ａおよび図６Ｂに示される順序である必要はない。
図６Ａを参照すると、ステップ６０１において、信号構築モジュール２０４は、１つ以上の過去のレーダ処理結果を記述する過去データを検索する。
ステップ６０３において、信号構築モジュール２０４は、過去データに基づいて、無線信号においてパイロット副搬送波の組、データ副搬送波の組およびガード副搬送波の組を構成するための１つ以上のパラメータを決定する。
ステップ６０５において、信号構築モジュール２０４は、意図される受信側に、送信側および意図される受信側間で共有される制御チャネルを通して１つ以上のパラメータを通知する。
ステップ６０７において、信号構築モジュール２０４は、１つ以上のパラメータに基づいて無線信号においてパイロット副搬送波の組、データ副搬送波の組およびガード副搬送波の組を構成する。
ステップ６０９において、信号構築モジュール２０４は、通信ユニット１４５を通して無線信号を送信する。
ステップ６１１において、レーダ処理モジュール２０６は、ＯＦＤＭレーダ１９５を用いて、無線信号に関連するレーダフィードバックをリッスンする。
ステップ６１３において、レーダ処理モジュール２０６は、レーダフィードバックからパイロット副搬送波レーダデータを決定する。パイロット副搬送波レーダデータは、パイロット副搬送波の組に関連するレーダフィードバックの一部を記述する。
ステップ６１５において、レーダ処理モジュール２０６は、パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成して、レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減する。
ステップ６１７において、更新モジュール２０８は、レーダ処理結果に基づいて過去データを更新する。
図６Ｂを参照すると、ステップ６１９において、更新モジュール２０８は、レーダ処理結果に基づいてレーダ性能を評価する。
ステップ６２１において、更新モジュール２０８は、送信される更なるデータがあるか否かを判断する。送信される更なるデータがある場合、方法６００は、ステップ６２５に移る。他の場合、方法６００は、終了する。
ステップ６２５において、更新モジュール２０８は、レーダ性能に基づいて、（１）パイロット副搬送波の組の配置、および、（２）データ副搬送波の組の配置の１つ以上を変更する。
ステップ６２７において、更新モジュール２０８は、（１）パイロット副搬送波の組の変更された配置、および、（２）データ副搬送波の組の変更された配置の１つ以上に基づいて１つ以上のパラメータを更新する。
ステップ６２７に続き、方法６００は、ステップ６０５に戻り、意図される受信側に１つ以上の更新されたパラメータを通知する。方法６００は、１つ以上の更新されたパラメータに基づいて無線信号を構築することおよび無線信号を送信すること等を含めて、上述した動作と同様の動作を引き続き実行する。同様の説明をここで繰り返さない。
図７は、幾つかの実施形態による無線信号例の副搬送波を示す図表現７００である。図７では、無線信号例は、６つのガード副搬送波７０５（例えば、冒頭における３つのガード副搬送波および末尾における更に３つのガード副搬送波）、４つのパイロット副搬送波７０１および２４個のデータ副搬送波７０３（２つの隣接するパイロット副搬送波７０１のそれぞれの間に８つのデータ副搬送波７０３）を使用して構築される。パイロット副搬送波７０１、データ副搬送波７０３およびガード副搬送波７０５は、各副搬送波が他のロケーションにおいてヌルを有する（例えば、図１Ｂに示されるものと同様）ような、周波数領域における直交信号である。
図８は、幾つかの実施形態による無線信号例におけるパイロット副搬送波の固定配置を示す図表現８００である。例として、３つのパイロット副搬送波および６つのデータ副搬送波が各シンボル周期Ｔｓｙｍに示される（例えば、Ｔｓｙｍは、シンボルの持続時間を表す）。したがって、各シンボル周期Ｔｓｙｍにおいてそれぞれ３つのパイロット副搬送波および６つのデータ副搬送波を介して３つのパイロットシンボルおよび６つのデータシンボルを送信することができる。
各シンボルブロック周期（Ｔｂ＝Ｍ×Ｔｓｙｍ）において、Ｍ個のシンボルが各副搬送波で送信される。Ｍは、正の整数である。例えば、各シンボルブロック周期Ｔｂ中、各パイロット副搬送波を使用して、Ｍ個のパイロットシンボルを送信することができ、各データ副搬送波を使用して、Ｍ個のデータシンボルを送信することができる。２つのシンボルブロック周期Ｔｂのそれぞれは、自由間隔で隔てられる（例えば、自由間隔中、信号は送信されない）。プレフィックス挿入周期は、図８においてＴＰＲＩとして示され、シンボ
ルブロック周期Ｔｂおよび自由間隔を含む。図８に示される無線信号例は、Ｌ個の循環プレフィックス挿入（ＣＰＩ）を含むことができ、これは、ＴＣＰＩ＝Ｌ×ＴＰＲＩの周囲にわたって続く。Ｌは、正の整数である。
図８では、パイロット副搬送波及の配置およびデータ副搬送波の配置は、固定される。例えば、各シンボルブロック周期Ｔｂ内のパイロット副搬送波の総数、各パイロット副搬送波の周波数ロケーション、データ副搬送波の総数および各データ副搬送波の周波数ロケーションは、固定される。
図９Ａは、幾つかの実施形態による無線信号例におけるパイロット副搬送波の適応的配置を示す図表現９００である。図８と比較すると、図９Ａにおけるパイロット副搬送波の配置およびデータ副搬送波の配置は、経時変化する。例えば、各シンボルブロック周期Ｔｂ内において、パイロット副搬送波の総数、各パイロット副搬送波の周波数ロケーション、データ副搬送波の総数および各データ副搬送波の周波数ロケーションは、固定される。しかしながら、各パイロット副搬送波の周波数ロケーションは、異なるシンボルブロック周期Ｔｂにおいて変化する。例えば、「時間」軸において、各パイロット副搬送波の周波数ロケーションは、Ｍシンボル毎に変わる。データ副搬送波の少なくとも一部も、異なるシンボルブロック周期Ｔｂにおいて周波数ロケーションを変える。
図９Ｂは、幾つかの実施形態による無線信号例におけるパイロット副搬送波の別の適応的配置を示す図表現９５０である。各シンボルブロック周期Ｔｂ内において、パイロット副搬送波の総数、各パイロット副搬送波の周波数ロケーション、データ副搬送波の総数および各データ副搬送波の周波数ロケーションは、固定される。
異なるシンボルブロック周期Ｔｂに関して、図９Ａと比較した場合、各パイロット副搬送波の周波数ロケーションが異なるシンボルブロック周期Ｔｂにおいて変わるのみならず、パイロット副搬送波の総数も異なるシンボルブロック周期Ｔｂにおいて変わる。例えば、「時間」軸において、各パイロット副搬送波の周波数ロケーションおよびパイロット副搬送波の総数は、Ｍシンボル毎に変わる。それに対応して、データ副搬送波の総数も異なるシンボルブロック周期Ｔｂにおいて変わり、データ副搬送波の少なくとも一部も異なるシンボルブロック周期Ｔｂにおいて周波数ロケーションが変わる。
図１０Ａおよび図１０Ｂは、幾つかの実施形態による車両マイクロクラウド１０００における副搬送波割り振り方式を示す図表現である。図１０Ａに示されるように、車両マイクロクラウド１０００は、３つのメンバ（メンバ１、メンバ２およびメンバ３）を含む。図１０Ｂでは、各メンバは、パイロット副搬送波と、割り当てられたパイロット副搬送波の隣の又はそれに隣接する１つ以上のデータ副搬送波とを割り当てられる。例えば、メンバ１は、第１の時間周期において、第１のパイロット副搬送波（パイロット副搬送波１）および第１のデータ副搬送波（データ副搬送波１）を割り当てられ、これは、枠１００７に示される。メンバ２は、第２の時間周期において、第２のパイロット副搬送波（パイロット副搬送波２）並びに第２および第３のデータ副搬送波（データ副搬送波２およびデータ副搬送波３）を割り当てられ、これは、枠１００５に示される。メンバ３は、第３の時間周期において、第３のパイロット副搬送波（パイロット副搬送波３）並びに第４および第５のデータ副搬送波（データ副搬送波４およびデータ副搬送波５）を割り当てられる。
以上の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの詳細について説明した。しかしながら、各実装形態はこれらの具体的な詳細無しでも実施できることは当業者にとって明らかであろう。いくつかの実施形態では、発明が不明瞭になることを避けるために、構造や装置をブロック図の形式で表すこともある。たとえば、本実施形態は、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアへの参照とともに説明される。しかし、本実施形態
は、データおよびコマンドを受信する任意のタイプの計算装置、および、サービスを提供する任意の周辺機器について適用できる。
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」等という用語は、その実施形態と関連づけて説明される特定の特徴・構造・性質が、少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。「一実施形態における」等という用語は本明細書内で複数用いられるが、これらは必ずしも同一の実施形態を示すものとは限らない。
以上の詳細な説明の一部は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号的表現として提供される。これらのアルゴリズムの説明と表現は、データ処理分野の当業者が自己の成果の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用する手段である。なお、本明細書における（また一般に）アルゴリズムとは、所望の結果を得るための論理的な手順を意味する。処理のステップは、物理量を物理的に操作するものである。必ずしも必須ではないが、通常は、これらの量は記憶・伝送・結合・比較およびその他の処理が可能な電気的または磁気的信号の形式を取る。通例にしたがって、これらの信号をビット・値・要素・エレメント・シンボル・キャラクタ・項・数値などとして称することが簡便である。
なお、これらの用語および類似する用語はいずれも、適切な物理量と関連付いているものであり、これら物理量に対する簡易的なラベルに過ぎないということに留意する必要がある。以下の説明から明らかなように、特に断らない限りは、本明細書において「処理」「計算」「コンピュータ計算（処理）」「判断」「表示」といった用語を用いた説明は、コンピュータシステムや類似の電子的計算装置の動作および処理であって、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理的（電子的）量を、他のメモリやレジスタまたは同様の情報ストレージや通信装置、表示装置内の物理量として表される他のデータへ操作および変形する動作および処理を意味する。
本発明は、本明細書で説明される動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される目的のために特別に製造されるものであっても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しコンピュータ内に格納されるプログラムによって選択的に実行されたり再構成されたりするものであっても良い。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な、例えばフロッピー（登録商標）ディスク・光ディスク・ＣＤ－ＲＯＭ・磁気ディスクなど任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気または光学式カード、ＵＳＢキーを含む不揮発性フラッシュメモリ、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などの、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。
実装形態は、完全にハードウェアによって実現されるものでも良いし、完全にソフトウェアによって実現されるものでも良いし、ハードウェアとソフトウェアの両方によって実現されるものでも良い。いくつかの好ましい実装形態では、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードやその他のソフトウェアによって実装される。
さらに、ある実装形態は、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取る。この記憶媒体は、コンピュータや任意の命令実行システムによってあるいはそれらと共に利用されるプログラムコードを提供する。明細書の説明において、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体とは、命令実行システムや装置によってあるいはそれらと共に利用されるプログラムを、保持、格納、通信、伝搬および転送可能な任意の装置を指す。
プログラムコードを格納・実行するために適したデータ処理システムは、システムバス
を介して記憶素子に直接または間接的に接続された少なくとも１つのプロセッサを有する。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行に際して使われるローカルメモリや、大容量記憶装置や、実行中に大容量記憶装置からデータを取得する回数を減らすためにいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリなどを含む。
入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置は、例えばキーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などであるが、これらはＩ／Ｏコントローラを介して直接あるいは間接的にシステムに接続される。
データ処理システムが、介在するプライベートネットワークおよび／またはパブリックネットワークを介して、他のデータ処理システム、ストレージデバイス、リモートプリンタなどに結合されるようになることを可能にするために、ネットワークアダプタもシステムに結合されうる。モデム、ケーブルモデル、イーサネットカードは、ネットワークアダプタのほんの数例に過ぎない。
最後に、本明細書において提示される構造、アルゴリズム、および／または
インターフェースは、特定のコンピュータや他の装置と本来的に関連するものではない。本明細書における説明にしたがったプログラムを有する種々の汎用システムを用いることができるし、また要求された処理ステップを実行するための特定用途の装置を構築することが適した場合もある。これら種々のシステムに要求される構成は、以上の説明において明らかにされる。さらに、本発明は、特定のプログラミング言語と関連づけられるものではない。様々な実装形態で説明される本発明の内容を実装するために種々のプログラミング言語を利用できることは明らかであろう。
実装形態の前述の説明は、例示と説明を目的として行われたものである。したがって、明細書を、網羅的または開示された正確な形式に限定することを意図するものではない。本発明は、上記の開示にしたがって、種々の変形が可能である。本発明の範囲は上述の実装形態に限定解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈されるべきである。本発明の技術に詳しい者であれば、本発明はその思想や本質的特徴から離れることなくその他の種々の形態で実現できることを理解できるであろう。同様に、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様に関する名前付けや分割方法は必須なものでものないし重要でもない。また、本発明やその特徴を実装する機構は異なる名前や分割方法や構成を備えていても構わない。
さらに、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアもしくはこれらの組合せとして実装できる。また、本発明をソフトウェアとして実装する場合には、モジュールなどの各要素は、どのような様式で実装されても良い。例えば、スタンドアローンのプログラム、大きなプログラムの一部、異なる複数のプログラム、静的あるいは動的なリンクライブラリー、カーネルローダブルモジュール、デバイスドライバー、その他コンピュータプログラミングの当業者にとって既知な方式として実装することができる。さらに、本発明の実装は特定のプログラミング言語に限定されるものではないし、特定のオペレーティングシステムや環境に限定されるものでもない。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲に記載されている本明細書の範囲を例示するものであり、限定することを意図したものではない。

Claims (16)

  1. レーダ処理およびチャネル推定に使用されるパイロット副搬送波の組と、データの送信に使用されるデータ副搬送波の組に基づいて無線信号を構築することと、
    前記無線信号を送信することと、
    前記無線信号に関連するレーダフィードバックをリスニングすることと、
    前記レーダフィードバックから、前記パイロット副搬送波の組に関連する前記レーダフィードバックの一部を記述するパイロット副搬送波レーダデータを決定することと、
    前記パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成し、前記レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減することと、
    前記レーダ処理結果に基づいて、前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組に含まれる前記パイロット副搬送波の数および位置、または、前記データ副搬送波の組に含まれる前記データ副搬送波の数および位置を変更することと、
    を含む方法。
  2. 前記パイロット副搬送波の組は、パイロットシンボルの組でそれぞれ符号化され、前記データ副搬送波の組は、データシンボルの組でそれぞれ符号化される、
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記無線信号を構築することは、
    １つ以上の過去のレーダ処理結果を記述する過去データを検索することと、
    前記過去データに基づいて、前記パイロット副搬送波の組、前記データ副搬送波の組、および、ガード副搬送波の組の１つ以上を前記無線信号において構成するための１つ以上のパラメータを決定することと、
    意図される受信側に、送信側および前記意図される受信側間で共有される制御チャネルを通して前記１つ以上のパラメータを通知することと、
    前記１つ以上のパラメータに基づいて、前記パイロット副搬送波の組、前記データ副搬送波の組および前記ガード副搬送波の組の前記１つ以上を前記無線信号において構成することと、
    を含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記１つ以上のパラメータは、パイロット副搬送波パラメータを含み、
    前記１つ以上のパラメータを決定することは、
    前記過去データに基づいて、前記パイロット副搬送波の組に含まれるパイロット副搬送波の数を決定することと、
    前記過去データに基づいて、前記パイロット副搬送波の組内の各パイロット副搬送波の周波数ロケーションを決定することと、
    前記パイロット副搬送波の数および各パイロット副搬送波の前記周波数ロケーションに基づいて、前記パイロット副搬送波パラメータを決定することと、を含み、
    前記パイロット副搬送波の組は、前記パイロット副搬送波パラメータに基づいて前記無線信号において構成される、
    請求項３に記載の方法。
  5. 前記１つ以上のパラメータは、データ副搬送波パラメータを含み、
    前記１つ以上のパラメータを決定することは、
    前記過去データに基づいて、前記データ副搬送波の組に含まれるデータ副搬送波の数を決定することと、
    前記過去データに基づいて、前記データ副搬送波の組内の各データ副搬送波の周波数ロケーションを決定することと、
    前記データ副搬送波の数および各データ副搬送波の前記周波数ロケーションに基づいて、前記データ副搬送波パラメータを決定することと、を含み、
    前記無線信号内の前記データ副搬送波の組は、前記データ副搬送波パラメータに基づいて構成される、
    請求項３に記載の方法。
  6. 前記１つ以上のパラメータは、ガード副搬送波パラメータを含み、
    前記１つ以上のパラメータを決定することは、
    前記過去データに基づいて、前記ガード副搬送波の組に含まれるガード副搬送波の数を決定することと、
    前記過去データに基づいて、前記ガード副搬送波の組内の各ガード副搬送波の周波数ロケーションを決定することと、
    前記ガード副搬送波の数および各ガード副搬送波の前記周波数ロケーションに基づいて、前記ガード副搬送波パラメータを決定することと、を含み、
    前記無線信号内の前記ガード副搬送波の組は、前記ガード副搬送波パラメータに基づいて構成される、
    請求項３に記載の方法。
  7. 前記レーダ処理結果に基づいて前記過去データを更新することを更に含む、
    請求項３に記載の方法。
  8. 前記データ副搬送波の組の一つ以上の位置は、前記パイロット副搬送波の組の配置に合わせて変更される、
    請求項１に記載の方法。
  9. 前記無線信号に含まれる前記パイロット副搬送波の組の前記変更後の一つ以上の位置が、前記無線信号の全周波数帯をカバーするように設計されている、
    請求項１に記載の方法。
  10. 前記無線信号を送受信するための通信受信部および通信送信部を有する通信サブシステムと、レーダ処理を行うレーダーシステムと、を含む車両の車載装置によって実行される、
    請求項１に記載の方法。
  11. 前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組の一つ以上の前記位置を変更することは、
    前記パイロット副搬送波の組における１つ以上のパイロット副搬送波の１つ以上の位置を変更すること、および、
    前記パイロット副搬送波の組に含まれるパイロット副搬送波の数を変更すること、の１つ以上を含む、
    請求項１に記載の方法。
  12. 前記無線信号における前記データ副搬送波の組の一つ以上の前記位置を変更することは、
    前記データ副搬送波の組における１つ以上のデータ副搬送波の１つ以上の位置を変更すること、および、
    前記データ副搬送波の組に含まれるデータ副搬送波の数を変更すること、の１つ以上を含む、
    請求項１に記載の方法。
  13. 前記パイロット副搬送波の組および前記データ副搬送波の組は、車両マイクロクラウド内のメンバに割り当てられ、それにより、各メンバは、前記車両マイクロクラウド内の前記メンバ間のレーダ干渉を回避するために、少なくともパイロット副搬送波および前記パイロット副搬送波の隣の１つ以上のデータ副搬送波を割り当てられる、
    請求項１に記載の方法。
  14. 前記無線信号は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号を含む、
    請求項１に記載の方法。
  15. 車両向けシステムであって、
    プロセッサと、
    前記プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、
    レーダ処理およびチャネル推定に使用されるパイロット副搬送波の組と、データの送信に使用されるデータ副搬送波の組に基づいて無線信号を構築することと、
    前記無線信号を送信することと、
    前記無線信号に関連するレーダフィードバックをリスニングすることと、
    前記レーダフィードバックから、前記パイロット副搬送波の組に関連する前記レーダフィードバックの一部を記述するパイロット副搬送波レーダデータを決定することと、
    前記パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成し、前記レーダ処理結果のピーク対サイドローブ比を低減することと、
    前記レーダ処理結果に基づいて、前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組に含まれる前記パイロット副搬送波の数および位置、または、前記データ副搬送波の組に含まれる前記データ副搬送波の数および位置を変更することと、
    を実行させるコンピュータコードを記憶する非一時的メモリと、
    を含む、システム。
  16. プロセッサによって実行された場合に、前記プロセッサに、
    レーダ処理およびチャネル推定に使用されるパイロット副搬送波の組と、データの送信に使用されるデータ副搬送波の組に基づいて無線信号を構築することと、
    前記無線信号を送信することと、
    前記無線信号に関連するレーダフィードバックをリスニングすることと、
    前記レーダフィードバックから、前記パイロット副搬送波の組に関連する前記レーダフィードバックの一部を記述するパイロット副搬送波レーダデータを決定することと、
    前記パイロット副搬送波レーダデータに基づいてレーダ処理結果を生成し、前記レーダ
    処理結果のピーク対サイドローブ比を低減することと、
    前記レーダ処理結果に基づいて、前記無線信号における前記パイロット副搬送波の組に含まれる前記パイロット副搬送波の数および位置、または、前記データ副搬送波の組に含まれる前記データ副搬送波の数および位置を変更することと、
    を実行させるためのプログラム。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10938615B2 (en) * 2018-04-02 2021-03-02 Maxlinear, Inc. Signaling in an orthogonal frequency division multiplexed radar system
US11950585B2 (en) * 2020-01-09 2024-04-09 International Business Machines Corporation Imaging with wireless communication signals
CN113067790B (zh) * 2021-02-24 2022-06-14 北京邮电大学 一种信号处理方法及装置
CN113300991A (zh) * 2021-05-12 2021-08-24 南京源兴智达信息科技有限公司 一种基于ofdm通讯系统车载通信设备和方法
WO2023080814A1 (en) * 2021-11-08 2023-05-11 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Joint communication and sensing
WO2023121522A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Joint communication and sensing
CN115242335B (zh) * 2022-07-19 2023-09-22 电子科技大学 一种ofdm雷达通信一体化信号联合优化设计与处理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006509192A (ja) 2002-12-03 2006-03-16 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 統合されたデータ伝送手段を備えたレーダ装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8891455B2 (en) * 2006-10-23 2014-11-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Synchronous spectrum sharing by dedicated networks using OFDM/OFDMA signaling
EP2359511B1 (en) * 2008-09-29 2018-08-15 Marvell World Trade Ltd. Physical layer data unit format
US8441393B2 (en) * 2010-02-10 2013-05-14 Tialinx, Inc. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) radio as radar
WO2013077651A1 (ko) * 2011-11-24 2013-05-30 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 채널 사운딩 수행 방법 및 이를 지원하는 장치
US9497057B2 (en) * 2011-12-06 2016-11-15 Lg Electronics Inc. Method for performing channel sounding in wireless LAN system and apparatus
US10491261B1 (en) * 2014-11-06 2019-11-26 Abdullah A. Al-Eidan Multi carrier frequency modulation spread spectrum communication system
EP4236496A3 (en) * 2014-12-23 2023-10-11 InterDigital Patent Holdings, Inc. Latency reduction in lte systems
KR102424678B1 (ko) * 2015-06-24 2022-07-22 인텔 코포레이션 차량 대 사물(V2X) 통신을 위한 향상된 근접 서비스(ProSe) 프로토콜
US9961702B2 (en) * 2015-07-15 2018-05-01 Macau University Of Science And Technology Method and system for contention queuing using a queue-based MAC protocol
US9945933B2 (en) * 2015-07-24 2018-04-17 Autoliv Asp, Inc. Apparatus and method for mitigating interference in a frequency-modulated continuous-wave (FMCW) automotive radar system
CN108029125B (zh) * 2015-09-11 2020-11-06 华为技术有限公司 一种通信设备以及用于v2x通信的方法
US10383147B2 (en) * 2015-12-28 2019-08-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and apparatus for resource collision avoidance in vehicle to vehicle communication
US10383114B2 (en) * 2016-03-24 2019-08-13 Qualcomm Incorporated On co-channel sidelink LTE V2V and DSRC communication
US10887736B2 (en) * 2016-04-01 2021-01-05 Lg Electronics Inc. Method for V2X transmission resource selection performed by means of terminal in wireless communication system and terminal using same
EP3449272B1 (en) * 2016-04-25 2022-11-02 Uhnder, Inc. Vehicle radar system with a shared radar and communication system, and method for managing such a system in a vehicle
US11860293B2 (en) * 2016-06-01 2024-01-02 Sony Group Corporation Radar probing employing pilot signals
US10477371B2 (en) * 2016-07-08 2019-11-12 Qualcomm Incorporated DSRC-LTE V2V co-channel long term coexistence
CN107086975B (zh) * 2017-03-21 2020-06-12 西安电子科技大学 一种实现ofdm雷达通信信号一体化的方法和多载波系统
EP3399780B1 (en) * 2017-05-02 2022-03-16 Nxp B.V. Adjusting an intelligent transportation system (its) broadcast transmission parameter
US10694427B2 (en) * 2017-09-27 2020-06-23 Intel IP Corporation Solution for vehicle-to-everything (V2X) communication authorization in 5G system
CN108270701B (zh) * 2017-12-29 2020-06-23 武汉大学 一种适用于WiFi外辐射源雷达直达波抑制方法
US10833827B2 (en) * 2018-03-05 2020-11-10 Qualcomm Incorporated V2X control and data channel indication during LBT
US11122564B2 (en) * 2018-03-22 2021-09-14 Newracom, Inc. Doppler mode in a wireless network

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006509192A (ja) 2002-12-03 2006-03-16 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 統合されたデータ伝送手段を備えたレーダ装置

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