JP2008259198A - Moving channel tracking and signal detecting method and receiving side - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はチャネルトラッキングと信号検出技術に関し、特に高速時変動の無線チャネルにおいてチャネルトラッキングおよび信号検出を行う方法並びに受信側に関する。 The present invention relates to channel tracking and signal detection technology, and more particularly, to a method for performing channel tracking and signal detection in a radio channel that fluctuates at high speed, and a receiver.
無線リンクの信頼性を保証するために、移動通信システムはチャネルフェージング、干渉および雑音への耐性について比較的高い能力を持たなければならない。しかしながら、ユーザ端末が高速に移動する場合、ユーザ端末と基地局との間の無線チャネルは1つのデータシンボルの持続時間内で相当の変化が生じる。時間領域で高速に変化するこのようなチャネルは高速時変動チャネル(Rapid Time−Varying Channel)とも呼ばれる。このような高速時変動の無線チャネル環境においては、信号の正確な検出を実現するために、受信側が高速変化のチャネルをトラッキングできることが必要である。 In order to guarantee the reliability of the radio link, the mobile communication system must have a relatively high capability for channel fading, interference and noise immunity. However, when the user terminal moves at high speed, the radio channel between the user terminal and the base station changes considerably within the duration of one data symbol. Such a channel that changes at high speed in the time domain is also referred to as a rapid time-varying channel. In such a radio channel environment that fluctuates at high speed, it is necessary for the receiving side to be able to track a channel that changes at high speed in order to realize accurate signal detection.
しかしながら、現段階、受信側では通常、準静的チャネル条件に基づく信号検出方案が採用される。このような信号検出方案はチャネルを準静的チャネルと想定することを前提条件としているため、現在、受信側では通常、時間領域で高速変化するチャネルを有効にトラッキングすることができない。そこで、高速時変動チャネルの環境においては正確な信号検出を行うことができなく、その結果、高速移動通信システムの受信性能が低下することになる。従って、高速時変動チャネルの環境においてチャネルトラッキングと信号検出を如何に行うかが、システムの受信性能を保証するために解決すべき課題となっている。 However, at the present stage, a signal detection method based on a quasi-static channel condition is usually adopted on the receiving side. Since such a signal detection method is based on the premise that the channel is assumed to be a quasi-static channel, the receiving side cannot normally effectively track a channel that changes at high speed in the time domain. Therefore, accurate signal detection cannot be performed in a high-speed time-variable channel environment, and as a result, reception performance of the high-speed mobile communication system is degraded. Therefore, how to perform channel tracking and signal detection in a high-speed time-varying channel environment is a problem to be solved in order to guarantee the reception performance of the system.
上記課題を解決するために、本発明は、チャネルの変化を高速にトラッキングし、信号検出を正確に行うように、高速時変動チャネルにおけるチャネルトラッキングおよび信号検出方法並びに受信側を提供している。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a channel tracking and signal detection method in a high-speed time-varying channel and a receiving side so as to track a channel change at high speed and accurately perform signal detection.
本発明に係る高速時変動チャネルにおけるチャネルトラッキングと信号検出方法は、
1つ前のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を現在のOFDMシンボルのチャネル係数の推定値とするステップAと、
現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数の推定値を用いて現在のOFDMシンボルを検出するステップBと、
前記検出された現在のOFDMシンボルから、OFDMシンボルの取り得る有限な信号集合から選ばれた最適なOFDMシンボルに修正されるステップCと、
前記修正された現在のOFDMシンボルに基づいて現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を更新するステップDと、を含む。
The channel tracking and signal detection method in the high-speed time-varying channel according to the present invention is as follows.
Step A where the channel coefficient corresponding to the previous OFDM symbol is an estimate of the channel coefficient of the current OFDM symbol;
Detecting a current OFDM symbol using an estimate of a channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol; and
Step C modified from the detected current OFDM symbol to an optimal OFDM symbol selected from a finite set of signals that the OFDM symbol can take;
Updating a channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol based on the modified current OFDM symbol.
ここで、ステップDにて更新されたチャネル係数を現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数の推定値とし、ステップBに戻ることをさらに含む。 Here, the channel coefficient updated in step D is set as an estimated value of the channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol, and the process further includes returning to step B.
前記ステップCにおいて、修正前と修正後で現在のOFDMシンボルに変化がない場合、現在のOFDMシンボルに対応するチャネルに対するチャネル係数の更新および現在のOFDMシンボルに対する信号検出プロセスを終了する。 In step C, if there is no change in the current OFDM symbol before and after modification, the channel coefficient update for the channel corresponding to the current OFDM symbol and the signal detection process for the current OFDM symbol are terminated.
送信するOFDMシンボルに対して、送信側が符号化を行った場合、ステップCは、検出された現在のOFDMシンボルに対して符号化規則を用いて二次修正を行うことをさらに含む。 If the transmitting side has encoded the OFDM symbol to be transmitted, Step C further includes performing secondary correction using the encoding rule on the detected current OFDM symbol.
前記現在のOFDMシンボルがトレーニングと同期とに用いられるOFDMシンボルである場合、現在のOFDMシンボルを直接用いて現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定する。 If the current OFDM symbol is an OFDM symbol used for training and synchronization, the current OFDM symbol is directly used to determine a channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol.
ここからわかるように、本発明に係るチャネルトラッキングと信号検出方法によれば、受信側でチャネル状態情報が既知であることを想定することなく、OFDMシンボルを検出する過程でOFDMシンボルの有限アルファベット特性を充分に利用して、検出されたOFDMシンボルに対して修正を絶えず行い、修正されたOFDMシンボルを用いてチャネルのトラッキング結果を更新する。実験から示されるように、本発明に係るチャネルトラッキングと信号検出方法は、高速なチャネルトラッキングと信号検出を実現でき、比較的高い正確性を持っている。 As can be seen, according to the channel tracking and signal detection method of the present invention, the OFDM symbol finite alphabet characteristic in the process of detecting the OFDM symbol without assuming that the channel state information is known on the receiving side. Is fully used to constantly modify the detected OFDM symbol, and the tracking result of the channel is updated using the modified OFDM symbol. As shown from experiments, the channel tracking and signal detection method according to the present invention can realize high-speed channel tracking and signal detection, and has relatively high accuracy.
本発明の目的、解決手段をさらに明確にするように、以下、図面を参照しながら実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。 In order to further clarify the object and solution of the present invention, the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.
本発明の1実施例は、高速時変動チャネルの環境で、直交周波数分割多重(OFDM)システムにおいて、受信側でチャネルトラッキングと信号検出を行う方法が示されている。 One embodiment of the present invention illustrates a method for channel tracking and signal detection on the receiving side in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system in a fast time varying channel environment.
通常の場合、OFDMシステムの受信側において、高速時変動チャネルで伝送されるデータの正確な回復を実現するために、伝送するOFDM信号の構成を定義するとき、無線チャネルでの時間と周波数との変化によるOFDM信号への影響を充分に考えるべきである。ところが、従来の無線ローカルエリアネットワーク(WLAN:Wireless Local Area Network)で定義された伝統的なOFDM信号の構成の互換性を考慮して、図1に示すように、本実施例で定義されたOFDM信号の構成は従来のWLANで定義されたOFDM信号の構成と大体同じである。 In the normal case, when defining the configuration of the OFDM signal to be transmitted in order to achieve accurate recovery of data transmitted on the high-speed time-varying channel at the receiving side of the OFDM system, the time and frequency between the radio channel and The influence on the OFDM signal due to the change should be fully considered. However, considering the compatibility of the configuration of the traditional OFDM signal defined in the conventional wireless local area network (WLAN), as shown in FIG. 1, the OFDM defined in this embodiment is used. The configuration of the signal is almost the same as the configuration of the OFDM signal defined in the conventional WLAN.
図1において、TS(Training and Synchronization OFDM Symbol)はトレーニングと同期とに用いられるOFDMシンボルを表し、送信側から送信されるTSシンボルは受信側にとって既知であり、受信側は送信側から送信されたTSシンボルを受信した後、既知のTSシンボルに基づいて同期およびチャネル推定など操作を実現することができる。Dは伝送データ(Data)のOFDMシンボルを表す。また、t0はTSシンボルを伝送する時刻を表し、t1,t2,…,tn,…はそれぞれ個々のDシンボルを伝送する時刻を表す。 In FIG. 1, TS (Training and Synchronization OFDM Symbol) represents an OFDM symbol used for training and synchronization. The TS symbol transmitted from the transmission side is known to the reception side, and the reception side is transmitted from the transmission side. After receiving the TS symbols, operations such as synchronization and channel estimation can be realized based on the known TS symbols. D represents an OFDM symbol of transmission data (Data). T 0 represents the time at which the TS symbol is transmitted, and t 1 , t 2 ,..., T n ,.
図1に示すOFDMフレーム構成に基づいて、本実施例に示された受信側でチャネルトラッキングと信号検出を行う方法の具体的なプロセスは図2に示すように、主に以下のステップを含む。 Based on the OFDM frame structure shown in FIG. 1, the specific process of the method for performing channel tracking and signal detection on the receiving side shown in the present embodiment mainly includes the following steps as shown in FIG.
ステップAにおいて、受信側は、OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボル、即ちTSシンボルに基づいて、前記OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定し、前記OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに対応する時変動チャネルインパルス応答(TV−CIR:Time Varying Channel Impulse Response)をさらに決定する。 In step A, the receiving side determines a channel coefficient corresponding to the first OFDM symbol in the OFDM frame based on the first OFDM symbol in the OFDM frame, ie, the TS symbol, and the first OFDM symbol in the OFDM frame. A time-varying channel impulse response (TV-CIR) corresponding to the symbol is further determined.
当該ステップにおいて、前記OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに基づいて前記OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定する方法の詳しくは後述する。また、前記チャネル係数はTV−CIRの指数系列の展開式で表された係数であるため、受信側はOFDMフレームにおける1つのOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定した後、異なるOFDMシンボルに対応するTV−CIRを容易に得ることができる。 Details of a method for determining a channel coefficient corresponding to the first OFDM symbol in the OFDM frame based on the first OFDM symbol in the OFDM frame in this step will be described later. In addition, since the channel coefficient is a coefficient expressed by a TV-CIR exponential sequence expansion formula, the receiving side determines a channel coefficient corresponding to one OFDM symbol in the OFDM frame, and then corresponds to a different OFDM symbol. TV-CIR can be easily obtained.
ステップBにおいて、決定されたOFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を、OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数として、OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するTV−CIRの推定値を算出し、それを用いて前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルの信号検出を行う。 In step B, the channel coefficient corresponding to the first OFDM symbol in the determined OFDM frame is set as the channel coefficient corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame, and the TV− corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame is An estimated value of CIR is calculated and used to detect the signal of the second OFDM symbol in the OFDM frame.
当該ステップにおける前記信号検出の方法の詳しくも後述する。 Details of the signal detection method in this step will also be described later.
ステップCにおいて、OFDMシンボル自身の有限アルファベット(FA:Finite Alphabet)特性に基づいて、ステップBで検出された前記第2のOFDMシンボルを修正し、前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルを再決定する。 In step C, based on the finite alphabet (FA) characteristic of the OFDM symbol itself, the second OFDM symbol detected in step B is modified, and the second OFDM symbol in the OFDM frame is redetermined. .
OFDMシステムにおいて伝送されるOFDMシンボルが有限アルファベット内の1つしかできないため、ステップBにおいて検出された信号がOFDMシンボル値の集合に属しない場合、検出されたシンボルへの修正を実現するために、シンボル判定によってシンボル値の集合からそれに最も近いシンボルを見付けて、再決定のシンボルとすることができる。 If the signal detected in step B does not belong to the set of OFDM symbol values because only one OFDM symbol can be transmitted in the OFDM system in the finite alphabet, in order to realize a correction to the detected symbol, By symbol determination, the closest symbol can be found from the set of symbol values and can be determined as a redetermined symbol.
当該ステップにおいて、送信側から送信される情報シンボルが符号化されている場合、通常の符号化で符号化利得を得るように一部の冗長が付加されるので、この場合、受信側は、さらに、送信側の符号化規則に基づいて、符号化で生じられた冗長により、判定で決定されたOFDMシンボルに対して二次修正を行い、前記OFDMシンボルを再度決定することができる。 In this step, when the information symbol transmitted from the transmission side is encoded, a part of redundancy is added so as to obtain a coding gain by normal encoding. Based on the encoding rule on the transmitting side, the OFDM symbol determined in the determination can be subjected to secondary correction by the redundancy generated in the encoding, and the OFDM symbol can be determined again.
当業者には、受信側で情報シンボル自身のFA特性および符号化で生じられた冗長を利用することで受信信号への修正を実現できることにより、修正後で決定されたシンボルが送信側から送信されたオリジナルの情報シンボルにさらに近くなる、ということが理解できる。 Those skilled in the art can realize the correction to the received signal by using the FA characteristic of the information symbol itself and the redundancy generated by the encoding on the receiving side, so that the symbol determined after the correction is transmitted from the transmitting side. It can be understood that it is closer to the original information symbol.
ステップDにおいて、再決定されたOFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに基づいて、OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を更新し、且つ、更新されたOFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数に基づいて、前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するTV−CIRをさらに決定する。 In step D, based on the second OFDM symbol in the re-determined OFDM frame, the channel coefficient corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame is updated, and the second OFDM symbol in the updated OFDM frame The TV-CIR corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame is further determined based on the channel coefficient corresponding to.
当該ステップにおいて、前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を更新する方法は、上記ステップAにおいて前記OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに基づいて前記OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定する方法と大体同じである。 In this step, the method of updating the channel coefficient corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame is based on the first OFDM symbol in the OFDM frame in the step A, and the first OFDM symbol in the OFDM frame is changed to the first OFDM symbol in the OFDM frame. This is roughly the same as the method for determining the corresponding channel coefficient.
本実施例において、正確なチャネルトラッキングと信号検出を実現するために、上記ステップB〜Dを繰り返して実行するようにしてもよい。即ち、ステップDで決定された前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を、再度前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するTV−CIRの推定値とした後、ステップBで前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルの信号検出に応用し、次に、ステップCで、情報シンボル自身のFA特性を利用して、またはさらにシンボルの符号化規則を利用して、検出された第2のOFDMシンボルを修正し、第2のOFDMの情報シンボルを再決定し、最後に、ステップDで、再決定された前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルを用いて第2のOFDMシンボルのチャネル係数を再度更新し、第2のOFDMシンボルのTV−CIRを再決定する。ステップCで再決定された前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルが修正前に検出されたOFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルと同じになり、即ち、修正前と修正後でOFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルが同じになるまで、上記ステップB〜Dを前述のように繰り返して実行していく。上記方法で決定されたOFDMフレームにおける第2のOFDMの情報シンボルは送信側から送信された第2のOFDMシンボルのオリジナルの情報シンボルに大体近くなり、且つ、上記手順で得られた第2のOFDMシンボルのTV−CIRも既に実際のチャネルインパルス応答に大体近くなった。このとき、上記ステップB〜Dをさらに反復して実行することを停止する。 In the present embodiment, in order to realize accurate channel tracking and signal detection, the above steps B to D may be repeatedly executed. That is, after the channel coefficient corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame determined in step D is set again as the TV-CIR estimate corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame, in step B Applied to the signal detection of the second OFDM symbol in the OFDM frame, and then detected in step C using the FA characteristic of the information symbol itself, or further using the symbol coding rule. The second OFDM symbol is modified, the second OFDM information symbol is re-determined, and finally the channel of the second OFDM symbol using the second OFDM symbol in the re-determined OFDM frame in step D The coefficients are updated again and the TV-CIR of the second OFDM symbol is redetermined. The second OFDM symbol in the OFDM frame re-determined in step C is the same as the second OFDM symbol in the OFDM frame detected before modification, ie, the second OFDM symbol in the OFDM frame before and after modification. Steps B to D are repeated as described above until the OFDM symbols are the same. The second OFDM information symbol in the OFDM frame determined by the above method is approximately close to the original information symbol of the second OFDM symbol transmitted from the transmission side, and the second OFDM obtained by the above procedure is used. The symbol TV-CIR is also already close to the actual channel impulse response. At this time, the execution of the steps B to D is further repeated.
上記反復手順で前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するTV−CIRを決定した後、これから類推すれば、さらに、上記方法で決定されたOFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を、OFDMフレームにおける第3のOFDMシンボルに対応するチャネル係数の推定値として、前記OFDMフレームにおける第3のOFDMシンボルの信号検出を行う一方、前記OFDMフレームにおける第3のOFDMシンボルのチャネル係数とTV−CIRを決定することができる。 After determining the TV-CIR corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame by the above iterative procedure, by analogy with this, the channel coefficient corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame determined by the above method is further determined. Is the channel coefficient estimation value corresponding to the third OFDM symbol in the OFDM frame, and the signal detection of the third OFDM symbol in the OFDM frame is performed, while the channel coefficient of the third OFDM symbol in the OFDM frame and the TV -CIR can be determined.
ここで、決定されたOFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を前記OFDMフレームにおける第3のOFDMシンボルに用いて、第3のOFDMシンボルのTV−CIRを決定する方法、および当該OFDMの信号検出の方法は上記ステップB〜Dと大体同じであり、上記ステップB〜Dにおける第1のOFDMシンボルを第2のOFDMシンボルに変更し、その中の前記第2のOFDMシンボルを第3のOFDMシンボルに変更するだけでよい。 Here, a method for determining a TV-CIR of a third OFDM symbol using a channel coefficient corresponding to the second OFDM symbol in the determined OFDM frame for the third OFDM symbol in the OFDM frame, and the OFDM The signal detection method is substantially the same as the steps B to D described above, the first OFDM symbol in the steps B to D is changed to the second OFDM symbol, and the second OFDM symbol in the third OFDM symbol is changed to the third OFDM symbol. It is only necessary to change to the OFDM symbol.
このように繰り返して、上記方法を、当該OFDMフレームにおける他のOFDMシンボルの検出および他のOFDMシンボルに対応するチャネルへのトラッキングに普及させることができる。即ち、図2に示したステップEを繰り返して実行する。ステップEにおいて、再決定されたOFDMフレームにおける第n(nは自然数)のOFDMシンボルに基づいて、OFDMフレームにおける第n+1のOFDMシンボルに対応するチャネル係数およびTV−CIRを更新する。 In this manner, the above method can be widely used for detecting other OFDM symbols in the OFDM frame and tracking to channels corresponding to the other OFDM symbols. That is, Step E shown in FIG. 2 is repeatedly executed. In step E, the channel coefficient and TV-CIR corresponding to the (n + 1) th OFDM symbol in the OFDM frame are updated based on the nth (n is a natural number) OFDM symbol in the re-determined OFDM frame.
通常の場合、高速時変動チャネルにおいて前後2つのOFDMシンボルの持続時間内で比較的大幅な急変が生じることはないため、上記のように、1つ前のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を充分に利用して現在のシンボルのチャネルのTV−CIRのトラッキングおよび信号検出を実現する方法は、通常、比較的高い正確性を持っている。 In normal cases, a relatively large sudden change does not occur within the duration of two preceding and following OFDM symbols in a high-speed time-varying channel, so that the channel coefficient corresponding to the previous OFDM symbol is sufficiently large as described above. Methods that utilize to achieve TV-CIR tracking and signal detection of the current symbol channel typically have relatively high accuracy.
以下、上記ステップAにおいて前記OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに基づいて前記OFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定する方法、および上記ステップDにおいて前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を更新する方法を詳しく説明する。上記2つの方法は、解決した問題が実質的に同じであり、送信側から送信されたOFDMシンボルが既知でありまたは決定されたとき、自分が受信した信号に基づいて当該OFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定するという方法に抽象されてもよい。 Hereinafter, a method for determining a channel coefficient corresponding to the first OFDM symbol in the OFDM frame based on the first OFDM symbol in the OFDM frame in the step A, and a second OFDM in the OFDM frame in the step D A method for updating the channel coefficient corresponding to the symbol will be described in detail. The above two methods are substantially the same in the problem solved, and when the OFDM symbol transmitted from the transmitting side is known or determined, the channel corresponding to the OFDM symbol based on the signal received by itself It may be abstracted to a method of determining the coefficients.
OFDMシステムにおいて、無線チャネルの伝達関数が下記の数式1のように表されてもよいということは既知である。
ここで、
且つ、
これにより、上記の数式1から導出して下記の数式2が得られる。
上記の数式2をさらに簡略化して下記の数式3が得られる。
ここで、
上記の数式3をさらに簡略化して下記の数式4が得られる。
ここで、
上記導出によって、送信されたOFDMシンボルが既知でありまたは決定された場合、受信した信号に基づいて当該OFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定する方法は、下記の数式5の解を求めるように表されてもよい。
当業者には、上記の数式5のブレース(brace)内の計算式が最小値となる際のチャネル係数
上記の数式5の解を求める方法は具体的に以下のステップを含む。即ち、まず、上記の数式5のブレース内の計算式
ここからわかるように、送信されたOFDMシンボルが既知でありまたは決定された場合、受信側は受信した信号に基づいて現在無線チャネルのチャネル係数を算出することができる。 As can be seen, if the transmitted OFDM symbol is known or determined, the receiving side can calculate the channel coefficient of the current radio channel based on the received signal.
次に、また、ステップBにおいて前記決定されたOFDMフレームにおける第1のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を、OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルに対応するチャネル係数として、OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルのTV−CIRの推定値を算出し、それを用いて前記OFDMフレームにおける第2のOFDMシンボルの信号検出を行う方法を詳しく説明する。一般性を失うことなく、当該方法は、本実施例で前記決定されたOFDMフレームにおける1つ前のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を、OFDMフレームにおける現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数の推定値として、現在のOFDMシンボルの信号検出を行うプロセスに応用してもよく、修正後のOFDMフレームにおける現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を用いて現在のOFDMシンボルのTV−CIRの推定値を算出し、現在のOFDMシンボルの信号検出を行うプロセスに応用してもよい。 Next, the channel coefficient corresponding to the first OFDM symbol in the OFDM frame determined in step B is set as the channel coefficient corresponding to the second OFDM symbol in the OFDM frame, and the second OFDM symbol in the OFDM frame is used. A method for calculating an estimated value of TV-CIR for the second OFDM symbol in the OFDM frame using the estimated TV-CIR value will be described in detail. Without losing generality, the method uses the channel coefficient corresponding to the previous OFDM symbol in the OFDM frame determined in the present embodiment as the channel coefficient estimate corresponding to the current OFDM symbol in the OFDM frame. As an example, the present invention may be applied to the process of detecting the signal of the current OFDM symbol, and the TV-CIR estimate of the current OFDM symbol is calculated using the channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol in the corrected OFDM frame. However, the present invention may be applied to a process for performing signal detection of the current OFDM symbol.
上記の数式3に示すように、OFDMシステムのチャネル伝達関数が次式で表されてもよい。
1つのOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定した後、送信側から送信されたOFDMシンボルを上記の数式3によって算出することができる。上記説明からわかるように、当該決定された1つのOFDMシンボルに対応するチャネル係数は、1つ前のOFDMシンボルに対応するチャネル係数であってもよく、前のステップで決定された現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数であってもよい。 After determining the channel coefficient corresponding to one OFDM symbol, the OFDM symbol transmitted from the transmission side can be calculated by the above Equation 3. As can be seen from the above description, the channel coefficient corresponding to the determined one OFDM symbol may be a channel coefficient corresponding to the previous OFDM symbol, and the current OFDM symbol determined in the previous step. May be a channel coefficient corresponding to.
解を求める具体的なプロセスについて、下記の数式6によって算出してもよい。
当業者には、上記の数式6のブレース内の計算式が最小値となる際の[s1 s2…sN]が、求めるべき送信側から送信されたOFDMシンボルとなる、ということが理解できる。ここで、演算子
具体的には下記のステップを含む。
ここからわかるように、現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定した後、受信側は自分が受信した信号に基づいて送信側から送信されたOFDMシンボルを推定することができる。 As can be seen, after determining the channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol, the receiving side can estimate the OFDM symbol transmitted from the transmitting side based on the signal received by itself.
相応的に、本発明はまた、チャネルトラッキング手段、信号検出手段およびOFDMシンボル修正手段を含む受信側を提供している。その内部構成は図3に示すとおりである。 Correspondingly, the present invention also provides a receiver including channel tracking means, signal detection means and OFDM symbol correction means. Its internal configuration is as shown in FIG.
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明のアルゴリズムと信号処理フロー内で行われる改良などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。 The above are only preferred embodiments of the present invention and do not limit the protection scope of the present invention. All the improvements made in the algorithm and signal processing flow of the present invention should be included in the protection scope of the present invention.
Claims (15)
1つ前の直交周波数分割多重(OFDM)シンボルに対応するチャネル係数を現在のOFDMシンボルのチャネル係数の推定値とするステップAと、
現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数の前記推定値を用いて現在のOFDMシンボルを検出するステップBと、
前記検出された現在のOFDMシンボルから、OFDMシンボルの取り得る有限な信号集合から選ばれた最適なOFDMシンボルに修正されるステップCと、
前記修正された現在のOFDMシンボルに基づいて現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を更新するステップDと、
を含むことを特徴とするチャネルトラッキングと信号検出方法。 A channel tracking and signal detection method in a high-speed time-varying channel,
A channel coefficient corresponding to a previous orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol is used as an estimate of the channel coefficient of the current OFDM symbol;
Detecting a current OFDM symbol using the estimate of the channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol; and
Step C modified from the detected current OFDM symbol to an optimal OFDM symbol selected from a finite set of signals that the OFDM symbol can take;
Updating a channel coefficient corresponding to a current OFDM symbol based on the modified current OFDM symbol; and
A channel tracking and signal detection method comprising:
直接現在のOFDMシンボルを用いて現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のチャネルトラッキングと信号検出方法。 When the current OFDM symbol is an OFDM symbol used for training and synchronization,
Determining the channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol directly using the current OFDM symbol;
The channel tracking and signal detection method according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項7に記載のチャネルトラッキングと信号検出方法。 The calculation of the current OFDM symbol is obtained by finding the solution of
The channel tracking and signal detection method according to claim 7.
を含むことを特徴とする請求項8に記載のチャネルトラッキングと信号検出方法。 Finding the solution
The channel tracking and signal detection method according to claim 8, comprising:
ことを特徴とする請求項6または11に記載のチャネルトラッキングと信号検出方法。 The calculation of the channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol is obtained by finding the solution of
12. The channel tracking and signal detection method according to claim 6 or 11, wherein:
を含むことを特徴とする請求項12に記載のチャネルトラッキングと信号検出方法。 Finding the solution
13. The channel tracking and signal detection method according to claim 12, further comprising:
当該受信側で受信された信号およびOFDMシンボル修正手段によってフィードバックされた修正処理後のOFDMシンボルに基づいてチャネル推定を行い、現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を決定し、決定された現在のOFDMシンボルに対応するチャネル係数を信号検出手段に出力するチャネルトラッキング手段と、
前記チャネルトラッキング手段から出力されたチャネル係数および当該受信側で受信された信号に基づいて、送信側から送信されたOFDMシンボルを推定し、推定されたOFDMシンボルを前記OFDMシンボル修正手段に出力する信号検出手段と、
OFDMシンボルの取り得る有限な信号集合を利用して、前記信号検出手段から出力されたOFDMシンボルに対して修正処理を行い、修正処理後のOFDMシンボルを前記チャネルトラッキング手段に出力するOFDMシンボル修正手段と、
を含むことを特徴とする受信側。 The receiving side,
Channel estimation is performed based on the signal received at the receiving side and the corrected OFDM symbol fed back by the OFDM symbol correcting means, the channel coefficient corresponding to the current OFDM symbol is determined, and the determined current OFDM Channel tracking means for outputting a channel coefficient corresponding to the symbol to the signal detection means;
A signal for estimating the OFDM symbol transmitted from the transmission side based on the channel coefficient output from the channel tracking means and the signal received at the reception side, and outputting the estimated OFDM symbol to the OFDM symbol correction means Detection means;
An OFDM symbol correction unit that performs correction processing on the OFDM symbol output from the signal detection unit using a finite signal set that can be taken by the OFDM symbol, and outputs the corrected OFDM symbol to the channel tracking unit. When,
A receiving side characterized by including:
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