JP2001358694A - 直交周波数分割多重（ｏｆｄｍ）方式に基づくスペクトラム拡散多元接続ワイヤレスシステムにおける移動ユーザユニットで用いられる装置 - Google Patents

直交周波数分割多重（ｏｆｄｍ）方式に基づくスペクトラム拡散多元接続ワイヤレスシステムにおける移動ユーザユニットで用いられる装置

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JP2001358694A
JP2001358694A JP2001116607A JP2001116607A JP2001358694A JP 2001358694 A JP2001358694 A JP 2001358694A JP 2001116607 A JP2001116607 A JP 2001116607A JP 2001116607 A JP2001116607 A JP 2001116607A JP 2001358694 A JP2001358694 A JP 2001358694A
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energy
tone hopping
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ラロイア ラジブ
Junyi Li
リ ジュンイ
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ランガン サンディープ
Pramod Viswanath
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペクトラム拡散多元接続（ＳＳＭＡ）方式
に基づく直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式におい
て、移動ユーザ装置が、最強の信号を送信する基地局の
ダウンリンクをすばやく識別してこれに同期することを
可能にする。 【解決手段】 基地局識別は、最強の（最大エネルギー
を有する）受信パイロット信号の勾配を求めることによ
って実現される。パイロットトーンホッピング系列は、
ラテン方格系列に基づく。ラテン方格に基づくパイロッ
トトーンホッピング系列によれば、移動ユーザ装置が必
要とすることは、ある時刻におけるパイロットトーンの
周波数を決定することだけである。最強受信パワーを有
するパイロットトーンホッピング系列の勾配および初期
周波数シフトは、固有最大エネルギー検出器を用いるこ
とにより決定される。パイロットトーンホッピング系列
のこの固有の勾配を用いて、最強ダウンリンク信号を有
する基地局が識別される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤレス通信シ
ステムに関し、特に、スペクトラム拡散多元接続（ＳＳ
ＭＡ：spread spectrum multiple access）方式に基づ
く直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤレス通信システムは、データサー
ビスを提供する場合に、適当なサービスを受けることが
できるユーザ数を最大にし、データ伝送レートを最大に
するようなものであることが重要である。ワイヤレス通
信システムは通常、共有メディアシステムである。すな
わち、ワイヤレスシステムのすべてのユーザによって共
有される固定の利用可能帯域幅がある。このようなワイ
ヤレス通信システムはしばしば、いわゆる「セルラ」通
信システムとして実現される。この場合、カバーされる
領域は別々のセルに分割され、各セルは１つの基地局に
よってサービスされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなシステムで
は、移動ユーザ装置（移動ユーザユニット）が、最強の
信号を送信する基地局のダウンリンクをすばやく識別し
てこれに同期することが重要である。従来の構成では、
移動ユーザ装置が関連基地局のダウンリンクを検出して
これに同期するために、周期的にトレーニングシンボル
を送信している。このような構成では、トレーニングシ
ンボルが通常１フレームのはじめに送信されるため、最
強信号を送信する基地局を識別するのに遅延が生じる確
率が高い。また、相異なる基地局から送信されるトレー
ニングシンボルが互いに干渉する可能性も高い。実際、
いったんトレーニングシンボルどうしが互いに干渉して
しまうと、これらは干渉し続けることになることが知ら
れている。このため、トレーニングシンボルが壊れてい
る場合、データも壊れることにより、効率の損失が生じ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】最強ダウンリンク信号を
有する基地局を識別しようとした従来の移動ユーザ装置
に関する問題点や制限は、基地局によって送信されるパ
イロットトーンホッピング系列を利用することによって
解決される。具体的には、基地局識別は、最強の受信パ
イロット信号、すなわち、最大エネルギーを有する受信
パイロット信号の勾配を求めることによって実現され
る。
【０００５】本発明の実施例では、パイロットトーンホ
ッピング系列は、ラテン方格系列に基づく。ラテン方格
に基づくパイロットトーンホッピング系列によれば、移
動ユーザ装置が必要とすることは、ある時刻におけるパ
イロットトーンの周波数を決定することだけである。そ
の理由は、その後の時刻におけるパイロットトーン位置
は、ラテン方格パイロットトーンホッピング系列の固有
の勾配から決定することができるからである。最強受信
パワーを有するパイロットトーンホッピング系列の勾配
および初期周波数シフトは、固有最大エネルギー検出器
を用いることにより決定される。パイロットトーンホッ
ピング系列のこの固有の勾配を用いて、最強ダウンリン
ク信号を有する基地局を識別することができる。
【０００６】一実施例では、最強受信パワーを有するパ
イロット信号の勾配および初期周波数シフトは、最大受
信エネルギーを有する予測されるパイロットトーン位置
のセットの勾配および初期周波数シフトを求めることに
よって決定される。
【０００７】別の実施例では、最強（最大）の受信パワ
ーを有するパイロット信号の周波数オフセットを、各時
刻ｔにおいて推定する。これらの周波数オフセットを、
所定の関係に従って用いて、パイロット信号の未知の勾
配および初期周波数シフトを決定する。
【０００８】パイロットトーンホッピング系列を用いて
最強ダウンリンク信号を有する基地局を識別することの
技術的利点は、トレーニングシンボル系列を用いること
による固有の遅れが存在しないことである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、所定複数のトーンが所定
帯域幅で生成される周波数領域表示である。この例で
は、帯域幅Ｗを用いて、全部でＮ個のトーンｉ＝
１，...，Ｎが生成される。トーンどうしの間隔はΔｆ
＝１／ＴＳである。ただし、ＴＳは、ＯＦＤＭシンボル
の継続時間である。なお、本発明のこの実施例で用いら
れるトーンは、狭帯域方式のために生成されるものとは
異なるやりかたで生成される。具体的には、狭帯域方式
の場合、各トーンからのエネルギーは、トーン周波数を
中心とする狭い帯域幅に厳密に閉じこめられるのに対し
て、広帯域方式である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）
方式では、特定のトーンのエネルギーは、全帯域幅Ｗに
漏れることが許容される。ただし、トーンは互いに干渉
しあわないように設定される。
【００１０】図２は、シンボル期間ＴＳ内のトーンｆｉ
の時間領域表示である。この場合も、各シンボル期間Ｔ
Ｓ内において、データは、実質的に同時に各トーンで伝
送可能である。
【００１１】図３は、基地局から複数の移動ユーザ装置
すなわち受信機への例示的なＯＦＤＭチャネルの図式的
表示である。ＯＦＤＭチャネルは、時間−周波数グリッ
ド（平面）として表現される。グリッドの各列は、１つ
のＯＦＤＭシンボル期間の時間区間を表し、各ＯＦＤＭ
シンボルは、複数のトーンからなる。この例では、各シ
ンボル期間にＮ＝５個のシンボルがある。トーンは、周
波数軸に沿って番号付けされ、シンボル期間（間隔）
は、時間軸に沿って番号付けされる。図３におけるトー
ン間の間隔がΔｆである場合、トーン０はｆに対応し、
トーン１はｆ＋Δｆに対応し、トーン２はｆ＋２Δｆに
対応し、トーン３はｆ＋３Δｆに対応し、トーン４はｆ
＋４Δｆに対応する。同様に、シンボル期間の継続時間
がＴＳである場合、時刻０はｔ０に対応し、時刻１はｔ
０＋ＴＳに対応し、時刻２はｔ０＋２ＴＳに対応し、時
刻３はｔ０＋３ＴＳに対応し、時刻４はｔ０＋４ＴＳに
対応し、時刻５はｔ０＋５ＴＳに対応し、時刻６はｔ０
＋６ＴＳに対応する。
【００１２】一般に、パイロット信号は、移動ユーザ装
置すなわち受信機が基地局を識別しさまざまなチャネル
パラメータを推定することができるように、基地局から
送信される既知波形を含む。直交周波数分割多重に基づ
くスペクトラム拡散多元接続（ＯＦＤＭ−ＳＳＭＡ）方
式では、本発明の特徴によれば、パイロット信号は、所
定のシンボル期間中に所定のトーンで送信される既知の
シンボルからなる。与えられたシンボル期間において、
パイロット信号に用いられるトーンを「パイロットトー
ン」といい、時間の関数としてのパイロットトーンの割
当てを「パイロットトーン系列」という。再び注意すべ
き点であるが、パイロットトーンホッピング系列を用い
て最強ダウンリンク信号を有する基地局を識別する際に
は、トレーニングシンボル系列を用いる際に生じる固有
の遅延は受けない。
【００１３】ＯＦＤＭ−ＳＳＭＡ物理層はパイロット信
号に基づくため、パイロットトーン上のシンボルは、非
パイロットトーン上のシンボルより高いパワーで送信さ
れる。また、パイロットトーンは、セル全体で受信され
るように、パワーが増強される。したがって、識別の目
的で、パイロット信号は、パイロットトーン上で受信さ
れるエネルギーが非パイロットトーン上のエネルギーよ
りも高いことによって区別することができる。
【００１４】図３において、例示的なパイロットトーン
のセットを、時間−周波数グリッド内の斜線付き四角形
で示す。この例では、基地局は、各ＯＦＤＭシンボル期
間に１つのパイロットトーンを送信する。シンボル期間
（０）中はトーン（１）をパイロットトーンとして用
い、シンボル期間（１）中はトーン（３）をパイロット
トーンとして用い、シンボル期間（２）中はトーン
（０）をパイロットトーンとして用い、シンボル期間
（３）中はトーン（２）をパイロットトーンとして用
い、シンボル期間（４）中はトーン（４）をパイロット
トーンとして用い、シンボル期間（５）中はトーン
（１）をパイロットトーンとして用い、などとなる。
【００１５】図４に、ラテン方格パイロットホッピング
系列の例を示す。ラテン方格パイロットホッピング系列
に対応するパイロット信号を、「ラテン方格パイロット
信号」、あるいは単に「ラテン方格パイロット」とい
う。ラテン方格パイロットホッピング系列において、ト
ーン数Ｎは素数であり、パイロット信号は、各ＯＦＤＭ
シンボル期間に、Ｎ個のトーンのうちの固定数Ｎｐで送
信される。ｔ番目のシンボル期間におけるｊ番目のパイ
ロットトーンのトーン番号は次式で与えられる。 σＳ（ｊ，ｔ）＝ｓｔ＋ｎｊ（ｍｏｄ Ｎ）， ｊ＝１，...，Ｎｐ （ １） ただし、ｓおよびｎｊは整数である。式（１）の形のラ
テン方格パイロット信号は、所定の時間−周波数グリッ
ド（平面）内のＮｐ本の平行な巡回する直線とみなすこ
とができる。パラメータｓは、この直線の勾配であり、
パラメータｎｊは周波数オフセットである。図４のラテ
ン方格パイロットホッピングの例では、Ｎ＝１１、Ｎｐ
＝２、ｎ１＝１、ｎ２＝５およびｓ＝２である。
【００１６】周波数オフセットおよび勾配は、ラテン方
格パイロット信号の設計パラメータである。チャネル推
定の目的では、周波数オフセットおよび勾配は、パイロ
ットトーンが時間−周波数平面内で一様分布に近くなる
ように選択されるべきである。一様分布は、チャネル推
定における最悪の場合の補間誤差を最小にする。周波数
オフセットおよび勾配の具体的な値は、個々のチャネル
推定器およびチャネル条件での数値シミュレーションに
よってテストすることができる。
【００１７】図５に、ラテン方格パイロットを用いたＯ
ＦＤＭ−ＳＳＭＡセルラシステムを示す。図には、セル
ラシステム内の２個の基地局５０１および５０２が示さ
れ、それぞれＢＳ１およびＢＳ２で表されている。セル
ラシステム内の各基地局５０１、５０２は、ラテン方格
パイロットを送信する。移動ユーザ装置５０３（ＭＳで
表す）は、セルラシステム内の基地局からパイロット信
号などの送信信号を受信する。すべての基地局５０１、
５０２によって送信されたラテン方格パイロットは、同
じトーン総数Ｎ、ＯＦＤＭシンボルあたりのパイロット
トーン数Ｎｐ、および、周波数オフセットｎｊを使用す
る。しかし、各パイロット信号の勾配ｓは、どの２つの
隣り合う基地局も同じ勾配を使用しないという意味で、
局所的に一意的（局所一意的）である。各勾配ｓは、あ
る集合Ｓ⊂｛０，１，...，Ｎ−１｝からとられる。局
所一意的勾配の使用により、隣り合う基地局からのパイ
ロット信号どうしの衝突が最小になる。さらに、勾配
は、各基地局に対する一意的識別子を提供する。図５で
は、ＢＳ１（５０１）からのパイロット信号の勾配をｓ
１で表し、ＢＳ２（５０２）からのパイロット信号の勾
配をｓ２で表す。
【００１８】基地局識別の問題は、移動ユーザ装置５０
３が、最強の受信パイロット信号の勾配ｓ∈Ｓを推定す
る問題である。この識別を実行するため、移動ユーザ装
置５０３には、共通のパイロット信号パラメータＮ、Ｎ
ｐおよびｎｊと、可能な勾配の集合Ｓとをあらかじめプ
ログラムしておくことができる。
【００１９】一般に、基地局識別は、ダウンリンクおよ
びキャリアの同期の前に行われる。その結果、移動ユー
ザ装置５０３は、未知の周波数およびタイミング誤差を
有するパイロット信号を受信することがあり、移動ユー
ザ装置は、これらの誤差が存在する場合に基地局識別を
実行することができなければならない。また、最強の基
地局のパイロットホッピング系列を識別した後、移動ユ
ーザ装置は、後続のパイロットトーンの位置を決定する
ことができるように、そのタイミングとキャリアを同期
させなければならない。
【００２０】この同期の問題をより正確に定義するた
め、Δｔで、ＯＦＤＭシンボル期間数を単位として基地
局と移動ユーザ装置との間のタイミング誤差を表し、Δ
ｎで、トーン数を単位として周波数誤差を表す。当面、
ΔｔおよびΔｎはいずれも整数誤差であると仮定する。
小数（非整数）誤差については後で考える。整数のタイ
ミング誤差Δｔおよび周波数誤差Δｎのもとでは、基地
局が式（１）で与えられるパイロット系列を送信する場
合、移動機のｔ番目のシンボル期間におけるｊ番目のパ
イロットトーンは、次式のトーン番号に現れることにな
る。 σＳ（ｊ，ｔ＋Δｔ）＋Δｎ＝ｂ（ｔ）＋ｎｊ （２） ただし、 ｂ（ｔ）＝ｓ（ｔ＋Δｔ）＋Δｎ （３） であり、ｂ（ｔ）は、時刻ｔにおけるパイロット周波数
シフトである。式（２）は、周波数シフトｂ（ｔ）が既
知である場合、ｔにおけるパイロットトーンの位置が既
知となることを示している。また、任意の１つの時刻に
おいて周波数シフト（例えば、ｂ（０））が決定された
場合、他の時刻における周波数シフトは、ｂ（ｔ）＝ｂ
（０）＋ｓｔから決定することができる。したがって、
同期のためには、任意の１つの時刻における周波数シフ
トを推定すればよい。以下、値ｂ（０）を初期周波数シ
フトという。
【００２１】同期が初期周波数シフトの推定しか必要と
しないということは、ラテン方格パイロットホッピング
系列の固有の有用な特徴である。一般に、同期には、時
間および周波数誤差の推定が伴うため、２つのパラメー
タ探索を必要とする。しかし、ここで考えているラテン
方格系列では、１つのパラメータの推定しか必要としな
い。
【００２２】まとめると、ＯＦＤＭ−ＳＳＭＡセルラシ
ステムにおいて、各基地局は、局所一意的勾配を有する
ラテン方格パイロット信号を送信する。移動ユーザ装置
は、最強の受信パイロット信号の勾配を推定することに
よって、基地局識別を実行する。さらに、移動ユーザ装
置は、その初期周波数シフトを推定することによって、
パイロット信号に同期することができる。
【００２３】図６は、本発明による基地局識別のための
最大エネルギー検出器を含む移動ユーザ装置６００の細
部の概略ブロック図である。到来する信号は、アンテナ
６０１を通じて、ダウンコンバージョンユニット６０２
に供給される。到来する信号は、基地局からのパイロッ
ト信号を含む。ダウンコンバージョンユニット６０２
は、移動ユーザ装置６００によって受信された信号から
ベースバンド信号ｒ（ｔ）を生成する。受信信号ｒ
（ｔ）は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ユニット６０３
に供給される。ＦＦＴユニット６０３は、各ＯＦＤＭシ
ンボル期間中に、受信信号ｒ（ｔ）に対するＦＦＴを実
行してＹ（ｔ，ｎ）を生成する。この例では、Ｙ（ｔ，
ｎ）は、ｔ番目のシンボル期間におけるｎ番目のトーン
で受信される複素値を表す。これは、最大エネルギー検
出器６０４および受信機６０５に供給される。最大エネ
ルギー検出器６０４は、Ｎｓｙ個の連続するＯＦＤＭシ
ンボルからのＦＦＴデータＹ（ｔ，ｎ）を用いて、最大
受信強度を有するパイロット信号の勾配および初期周波
数シフトを推定する。上記のように、基地局識別に用い
られるＦＦＴシンボルをＹ（ｔ，ｎ）（ｔ＝０，...，
Ｎｓｙ−１、ｎ＝０，...，Ｎ−１）で表し、最強受信
パイロット信号の勾配および初期周波数シフトの推定値
をそれぞれｓ＾およびｂ０＾で表す。パイロット勾配推
定値ｓ＾および初期周波数シフト推定値ｂ０＾は、受信
機６０５に供給され、到来するキャリアに受信機６０５
を同期させるため、および、パイロット信号における後
続のシンボルを位置決定するために用いられる。
【００２４】図７は、図６の移動ユーザ装置６００で利
用可能な最大エネルギー検出器６０４の実施例の細部の
概略ブロック図である。ラテン方格パイロットトーンの
場合、候補となるそれぞれの勾配ｓおよび初期周波数シ
フトｂ０＝ｂ（０）は、予測されるパイロットトーン位
置（ｔ，ｎ）のセットと次のように対応する。 ｎ＝ｓｔ＋ｂ０＋ｎｊ， ｊ＝１，...，Ｎｐ， ｔ＝０，...，Ｎｓｙ−１ （４） これらのパイロットトーン上のシンボルは、非パイロッ
トトーン上のシンボルよりも大きいパワーで受信される
はずである。すなわち、エネルギー｜Ｙ（ｔ，ｎ）｜２
は、平均として、最強受信信号強度のパイロット信号の
パイロットトーンで最大となるはずである。したがっ
て、最強パイロット信号の勾配および周波数シフトを推
定する自然な方法は、式（４）の予測パイロットトーン
位置のセットで最大受信エネルギーのある勾配および周
波数シフトを求めることである。図６の最大エネルギー
検出器６０４への入力は、ＦＦＴデータＹ（ｔ，ｎ）
（ｔ＝０，...，Ｎｓｙ−１、ｎ＝０，...，Ｎ−１）で
ある。勾配−シフト累算器７０１は、それぞれの可能な
勾配ｓおよび初期周波数シフトｂ０についてエネルギー
を累算する。累算されたエネルギーは次の信号で与えら
れる。
【数１９】 次に、周波数シフト累算器７０２が、次式のように、パ
イロット周波数シフトについてエネルギーを累算する。
【数２０】 最大値検出器７０３は、次式のように、最大累算パイロ
ットエネルギーに対応する勾配および周波数シフトとし
て、最大エネルギーパイロット信号の勾配および周波数
シフトを推定する。
【数２１】 ただし、最大値は、ｓ∈Ｓおよびｂ０＝０，...，Ｎ−
１にわたってとる。
【００２５】残念ながら、一部のアプリケーションで
は、上記の式（５）、（６）および（７）の計算は、移
動ユーザ装置６００で利用可能な処理能力で、適度な時
間で実行するのが困難なことがある。これをみるために
は、１点（ｓ，ｂ０）における式（５）のＪ０（ｓ，ｂ
０）の計算がＮｓｙ回の加算を必要とすることに注意す
る。したがって、すべての（ｓ，ｂ０）でＪ０（ｓ，ｂ
０）を計算するには、ＮＮｓｌＮｓｙ回の加算が必要と
なる。ただし、Ｎｓｌは、勾配集合Ｓに属する勾配の数
である。同様に、式（６）のＪ（ｓ，ｂ０）を計算する
にはＮＮｓｌＮｐ回の加算が必要となる。このため、完
全エネルギー検出器では、Ｏ（ＮＮｓｌ（Ｎｐ＋
Ｎｓｙ））の基本演算を実行することが必要となる。し
たがって、例えばＮ＝４００、Ｎｓｌ＝２００、Ｎｐ＝
１０およびＮｓｙ＝２０という代表的値の場合、完全エ
ネルギー検出器では、２．４百万回の演算が必要とな
る。この計算は、移動ユーザ装置６００が適度な時間で
実行するには困難となる可能性がある。
【００２６】図８は、図６の移動ユーザ装置で利用可能
な最大エネルギー検出器の代替実施例の細部の概略ブロ
ック図である。シンボルごとのシフト検出器８０１は、
各時刻ｔにおいて、最強受信強度のパイロット信号の周
波数シフトを推定する。具体的には、このブロックは次
式を計算する。
【数２２】 ただし、Ｅ（ｔ）は最大エネルギー値であり、ｎ（ｔ）
は最大値の引数である。式（８）の計算の目的を理解す
るには、最強エネルギーパイロット信号のトーンが式
（４）で与えられる位置（ｔ，ｎ）に現れると仮定す
る。受信エネルギー｜Ｙ（ｔ，ｎ）｜２は通常、これら
のパイロットトーン位置で最大になるため、式（９）に
おける最大化により一般に式 ｎ（ｔ）＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ） （９） が得られ、Ｅ（ｔ）は一般に時刻ｔにおけるパイロット
信号エネルギーとなる。式（９）における値ｎ（ｔ）
は、正確に、時刻ｔにおけるパイロット信号の周波数シ
フト推定値となる。なお、ｎ（ｔ）は、シンボルごとの
周波数シフト推定値ということがある。
【００２７】勾配−シフトソルバ（生成器）８０２は、
式（９）の関係と周波数オフセット推定値ｎ（ｔ）とを
用いて、未知勾配ｓおよび初期周波数シフトｂ０を決定
する。パイロット信号は、平均でだけ、非パイロットト
ーンよりもパワーが大きいために、式（９）の関係がす
べての時点ｔでは成り立たないことがある。したがっ
て、勾配−シフトソルバ８０２は、式（９）を満たさな
い一部のデータ点ｎ（ｔ）に対して頑健（ロバスト）で
なければならない。頑健さのため、値Ｅ（ｔ）を、デー
タｎ（ｔ）の信頼性の尺度として用いることができる。
Ｅ（ｔ）の値が大きいほど、周波数シフト推定値ｎ
（ｔ）において捕捉されているエネルギーの量が大きい
ことを意味するため、このようなｎ（ｔ）の値は、より
信頼性が高いとみなすことができる。
【００２８】頑健な勾配−シフトソルバ８０２を実装す
る１つの可能な方法は、差分法と呼ばれる。この方法
は、ｎ（ｔ）とｎ（ｔ−１）が両方とも式（１０）を満
たす場合、ｎ（ｔ）−ｎ（ｔ−１）＝ｓであることを利
用する。したがって、勾配ｓを次のように推定すること
ができる。
【数２３】 ただし、太字の１は特性関数である。式（１０）で定義
される推定器は、点ｔにおいて、ｎ（ｔ）−ｎ（ｔ−
１）＝ｓを満たす全受信パイロットエネルギーＥ（ｔ）
が最大になるような勾配ｓを求める。この勾配を推定し
た後、初期周波数シフトは次式により推定することがで
きる。
【数２４】 差分法は、式（１０）および（１１）によって与えられ
るプロセスである。
【００２９】勾配−シフトソルバ８０２のための第２の
可能な方法は、反復テスト法と呼ばれる。図９は、反復
テストソルバの各ステップを説明する流れ図である。 ・ステップ９０１： プロセス開始。 ・ステップ９０２： Ｔ＝｛０，...，Ｎｓｙ−１｝、
およびＥｍａｘ＝０と初期化する。 ・ステップ９０３： 次を計算する。
【数２５】 ただし、Ｅ０は、最大値（最強値）であり、ｓ０は最大
値の引数である。 ・ステップ９０４： Ｅ０＞Ｅｍａｘである場合、ステ
ップ９０５に進む。 ・ステップ９０５： 次のようにおく。 Ｅｍａｘ＝Ｅ０ ｓ＾＝ｓ０ ｂ０＾＝ｎ（ｔ０）−ｓ０ｔ０ その後、ステップ９０６に進む。 ・ステップ９０４： Ｅ０＞Ｅｍａｘでない場合、ステ
ップ９０６に進む。 ・ステップ９０６： Ｔが空でない場合、ステップ９０
３に戻り、空である場合、ステップ９０７で終了する。
ステップ９０５における値ｓ＾およびｂ０＾が、最強パ
イロット信号の勾配および初期周波数シフトに対する最
終推定値となる。
【００３０】反復テストほうにおけるロジックは以下の
通りである。集合Ｔは、時刻の集合であり、ステップ９
０２で、Ｎｓｙ個のすべての時点として初期化される。
次に、ステップ９０３で、直線ｎ（ｔ）＝ｎ（ｔ０）＋
ｓ０（ｔ−ｔ０）上の時刻ｔの集合が最大の全パイロッ
ト信号エネルギーを有するような時刻ｔ０∈Ｔ、および
勾配ｓ０∈Ｓを求める。その後、この直線上の点をＴか
ら除く。ステップ９０４で、候補直線上の全エネルギー
が前の候補直線よりも大きい場合、勾配および周波数シ
フトの推定値を、ステップ９０５における候補直線の勾
配および周波数シフトに更新する。ステップ９０３〜９
０６は、すべての点が候補直線で用いられるまで繰り返
される。
【００３１】差分法および反復テスト法はいずれも、完
全最大エネルギー検出器よりもかなり少ない計算資源し
か必要としない。いずれの方法でも、計算の大部分は、
式（８）の最初のシンボルごとのシフト検出にある。Ｎ
ｓｙ個のすべての時点でこの最大化を行うにはＮｓｙＮ
Ｎｐ回の演算が必要であることを確かめることができ
る。したがって、値Ｎ＝４００、Ｎｐ＝１０およびＮ
ｓｙ＝２０の場合、簡略化した最大エネルギー検出器
は、８００００回の演算しか必要とせず、これは、完全
エネルギー検出器によって必要とされる２．４百万回よ
りもかなり少ない。
【００３２】上記の基地局識別法は、まずＦＦＴデータ
Ｙ（ｔ，ｎ）を量子化することによって、さらに簡略化
することができる。例えば、各時刻ｔにおいて、次式で
与えられる量子化されたＹ（ｔ，ｎ）の値を計算するこ
とができる。
【数２６】 ただし、ｑ＞１は、調整可能な量子化しきい値であり、
μ（ｔ）は、時刻ｔにおける平均受信エネルギーであ
り、次式で与えられる。
【数２７】 すると、上記の基地局識別プロセスにおける｜Ｙ（ｔ，
ｎ）｜２の代わりに量子化値Ｙｑ（ｔ，ｎ）を用いるこ
とができる。パラメータｑを十分に大きく設定した場
合、Ｙｑ（ｔ，ｎ）はｎのほとんどの値で０であるた
め、式（８）のような計算は簡単化される。
【００３３】上記の説明では、基地局と移動機との間の
時間誤差は、ＯＦＤＭシンボル期間の整数倍であり、周
波数誤差は、トーンの整数個分であると仮定した。しか
し、一般には、時間および周波数の誤差はいずれも、小
数成分も有する。小数誤差により、パイロット信号は、
２個の時間シンボルに分裂し、周波数に関して拡散す
る。この分裂は、主要な時間−周波数点におけるパイロ
ットパワーを低減し、パイロットの識別をより困難にす
る。一方、正確なダウンリンク同期がなければ、基地局
からのデータ信号は、パイロット信号と直交して受信さ
れないため、近隣の基地局により生成される干渉に加え
て追加の干渉を生じる。これにより、全般的に、小数の
時間および周波数誤差は、基地局識別をかなり劣化させ
る可能性がある。特に、最強エネルギー検出プロセスは
うまく動作しない可能性がある。
【００３４】この小数の問題を回避するため、上記の識
別プロセスを、いくつかの小数オフセットで動作させ
る。具体的には、与えられた受信信号ｒ（ｔ）に対し
て、移動ユーザ装置は、周波数サンプルベクトルの相異
なるセットを得るごとに、時間軸に沿ってＦＦＴ窓をＮ
ｆｒ，ｔ回スライドさせることができる。ＦＦＴ窓をス
ライドさせるステップサイズは、シンボル期間の１／Ｎ
ｆｒ，ｔである。同様に、移動ユーザ装置は、トーンの
１／Ｎｆｒ，ｆの間隔で、周波数軸に沿って、ＦＦＴ窓
をＮｆｒ，ｆ回スライドさせることができる。識別プロ
セスは、それぞれの小数の時間および周波数オフセット
から得られる周波数サンプルに対して実行することがで
きる。このプロセスは、候補となるＮｆｒ，ｔＮ
ｆｒ，ｆ個の勾配および周波数シフトを生成する。
【００３５】候補となるＮｆｒ，ｔＮｆｒ，ｆ個の勾配
および周波数シフトのうちのいずれを使用すべきかを決
定するために、移動ユーザは、最強パイロットエネルギ
ーに対応する勾配およびシフトを選択することができ
る。与えられた候補（ｓ，ｂ０）に対して、パイロット
エネルギーは、式（６）のＪ（ｓ，ｂ０）で与えられ
る。差分法を用いる場合、パイロットエネルギーに対す
る近似は、式（１１）で得られる最強の値により与えら
れる。値Ｅｍａｘは反復テスト法で用いることが可能で
ある。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、基
地局識別は、最強の受信パイロット信号、すなわち、最
大エネルギーを有する受信パイロット信号の勾配を求め
ることによって実現される。パイロットトーンホッピン
グ系列を用いて最強ダウンリンク信号を有する基地局を
識別することの技術的利点は、トレーニングシンボル系
列を用いることによる固有の遅れが存在しないことであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】所定複数のトーンが所定帯域幅で生成される周
波数領域表示の図である。
【図２】トーンｆｉの時間領域表示の図である。
【図３】パイロットトーンホッピング系列を含む時間−
周波数グリッドの図式的表示の図である。
【図４】ラテン方格ホッピング系列の図式的表示の図で
ある。
【図５】ラテン方格パイロットによるＯＦＤＭ−ＳＳＭ
Ａセルラシステムの概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施例が利用される移動ユーザ装置の
細部を示す概略ブロック図である。
【図７】図６の移動ユーザ装置で利用可能な最大エネル
ギー検出器の実施例の細部を示す概略ブロック図であ
る。
【図８】図６の移動ユーザ装置で利用可能な最大エネル
ギー検出器の別の実施例の細部を示す概略ブロック図で
ある。
【図９】図８の勾配シフトソルバで利用可能なプロセス
におけるステップを説明する流れ図である。
【符号の説明】
５０１ 基地局（ＢＳ１） ５０２ 基地局（ＢＳ２） ５０３ 移動ユーザ装置（ＭＳ） ６００ 移動ユーザ装置 ６０１ アンテナ ６０２ ダウンコンバージョンユニット ６０３ 高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ユニット ６０４ 最大エネルギー検出器 ６０５ 受信機 ７０１ 勾配−シフト累算器 ７０２ 周波数シフト累算器 ７０３ 最大値検出器 ８０１ シンボルごとのシフト検出器 ８０２ 勾配−シフトソルバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ラジブ ラロイア アメリカ合衆国、07920 ニュージャージ ー州、バスキング リッジ、ソマービル ロード 455 (72)発明者 ジュンイ リ アメリカ合衆国、07921 ニュージャージ ー州、ベッドミンスター、ウレン レーン 357 (72)発明者 サンディープ ランガン アメリカ合衆国、07030 ニュージャージ ー州、ホウボウカン、ブルームフィールド ストリート 610、アパートメント １ (72)発明者 プラモッド ビスワナス アメリカ合衆国、94706 カルフォルニア 州、バークリー、ウィルソン ストリート 128 Ｆターム(参考） 5K022 DD01 DD33 DD42 5K067 CC10 DD25 EE02 EE24 HH21

Claims (48)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式に
    基づくスペクトラム拡散多元接続ワイヤレスシステムに
    おける移動ユーザユニットで用いられる装置において、 所定の時間−周波数グリッド内の所定の周波数および時
    刻でそれぞれ生成されるパイロットトーンをそれぞれ含
    む１つ以上のパイロットトーンホッピング系列を受信す
    る受信機と、 １つ以上の受信パイロットトーンホッピング系列に応答
    して、最強パワーを有する受信パイロットトーンホッピ
    ング系列を検出する検出器とを有することを特徴とす
    る、ＯＦＤＭ方式に基づくスペクトラム拡散多元接続ワ
    イヤレスシステムにおける移動ユーザユニットで用いら
    れる装置。
  2. 【請求項２】 前記１つ以上のパイロットトーンホッピ
    ング系列はそれぞれ、ラテン方格に基づくパイロットト
    ーンホッピング系列であることを特徴とする請求項１記
    載の装置。
  3. 【請求項３】 前記受信機は、受信信号のベースバンド
    バージョンを生成し、さらに、ベースバンド信号の高速
    フーリエ変換バージョンを生成するユニットを有し、 前記検出器には、最強パワーを有する受信パイロットト
    ーン系列を決定するために、ベースバンド信号の高速フ
    ーリエ変換バージョンが供給されることを特徴とする請
    求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記受信機は、高速フーリエ変換の結果
    を量子化する量子化器をさらに有することを特徴とする
    請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記検出器は、最大エネルギー検出器で
    あることを特徴とする請求項３記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記最大エネルギー検出器は、最強パワ
    ーを有する検出されたパイロットトーンホッピング系列
    の勾配および初期周波数シフトを決定することを特徴と
    する請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記最大エネルギー検出器は、 前記１つ以上の受信パイロットトーンホッピング系列の
    それぞれの可能な勾配および初期周波数シフトについて
    エネルギーを累算して累算エネルギー信号を生成する勾
    配−シフト累算器と、 前記累算エネルギー信号が供給され、前記１つ以上の受
    信パイロットトーンホッピング系列のパイロット周波数
    シフトについてエネルギーを累算する周波数シフト累算
    器と、 前記周波数シフト累算器の出力が供給され、最強の受信
    パイロットトーンホッピング系列の勾配および初期周波
    数シフトを、最強の累算エネルギーに対応する勾配およ
    び初期周波数シフトとして推定する最大値検出器とを有
    することを特徴とする請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 【数１】 であり、ｓはパイロット信号の勾配であり、ｂ０はパイ
    ロット信号の初期周波数シフトであり、Ｙ（ｔ，ｎ）は
    高速フーリエ変換データであり、ｔ＝０，...，Ｎｓｙ
    −１、ｎ＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）、およびｎ＝
    ０，...，Ｎ−１であるとして、前記累算エネルギー
    は、信号Ｊ０（ｓ，ｂ０）で表されることを特徴とする
    請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 ｓはパイロット信号の勾配であり、ｂ０
    はパイロット信号の初期周波数シフトであり、ｎｊは周
    波数オフセットであるとして、前記周波数シフト累算器
    は、 【数２】 に従って前記１つ以上の受信パイロットトーンホッピン
    グ系列のパイロット周波数シフトについてエネルギーを
    累算することを特徴とする請求項７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 ｓ＾は勾配の推定値であり、ｂ０＾は
    初期周波数シフトの推定値であり、最大値はｓ∈Ｓおよ
    びｂ０＝０，...，Ｎ−１にわたってとるとして、前記
    最大値検出器は、 【数３】 に従って最強の受信パイロットトーンホッピング系列の
    勾配および初期周波数シフトを推定することを特徴とす
    る請求項７記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記最大エネルギー検出器は、与えら
    れた時刻において、最強エネルギーを有する受信パイロ
    ットトーンホッピング系列の周波数シフトと推定最大エ
    ネルギー値とを推定する周波数シフト検出器と、推定周
    波数シフトおよび推定最大エネルギー値に応答して、最
    強受信パイロット信号の推定勾配および推定初期周波数
    シフトの推定値を生成する勾配・周波数シフトソルバと
    を有することを特徴とする請求項６記載の装置。
  12. 【請求項１２】 ｓはパイロット信号の勾配であり、ｔ
    はシンボル時刻であり、ｎ（ｔ）は周波数シフト推定値
    であるとして、時刻ｔにおける推定周波数シフトは、ｎ
    （ｔ）＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）に従って得られるこ
    とを特徴とする請求項１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 Ｅ（ｔ）は最大エネルギー値であり、
    Ｙ（ｔ，ｎ）は高速フーリエ変換データであり、ｊ＝
    １，...，Ｎｐであり、ｎｊは周波数オフセットである
    として、前記推定最大エネルギー値は、 【数４】 に従って得られることを特徴とする請求項１２記載の装
    置。
  14. 【請求項１４】 ｎ（ｔ）およびｎ（ｔ−１）が両方と
    もｎ（ｔ）＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）を満たすとし
    て、前記勾配は、 【数５】 に従って推定されることを特徴とする請求項１３記載の
    装置。
  15. 【請求項１５】 前記周波数シフトは、 【数６】 に従って推定されることを特徴とする請求項１３記載の
    装置。
  16. 【請求項１６】 前記最大エネルギー検出器は、直線ｎ
    （ｔ）＝ｎ（ｔ０）＋ｓ０（ｔ−ｔ０）上の時刻ｔの集
    合が最大の全パイロット信号エネルギーを有するような
    時刻ｔ０∈Ｔ、および勾配ｓ０∈Ｓを決定することによ
    って、前記勾配を検出することを特徴とする請求項１１
    記載の装置。
  17. 【請求項１７】 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式
    に基づくスペクトラム拡散多元接続ワイヤレスシステム
    における移動ユーザユニットで用いられる方法におい
    て、 所定の時間−周波数グリッド内の所定の周波数および時
    刻でそれぞれ生成されるパイロットトーンをそれぞれ含
    む１つ以上のパイロットトーンホッピング系列を受信す
    るステップと、 １つ以上の受信パイロットトーンホッピング系列に応答
    して、最強パワーを有する受信パイロットトーンホッピ
    ング系列を検出するステップとを有することを特徴とす
    る、ＯＦＤＭ方式に基づくスペクトラム拡散多元接続ワ
    イヤレスシステムにおける移動ユーザユニットで用いら
    れる方法。
  18. 【請求項１８】 前記１つ以上のパイロットトーンホッ
    ピング系列はそれぞれ、ラテン方格に基づくパイロット
    トーンホッピング系列であることを特徴とする請求項１
    ７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記受信するステップは、受信信号の
    ベースバンドバージョンを生成し、さらに、ベースバン
    ド信号の高速フーリエ変換バージョンを生成するステッ
    プを有し、 前記検出するステップは、ベースバンド信号の高速フー
    リエ変換バージョンに応答して、最強パワーを有する受
    信パイロットトーン系列を決定することを特徴とする請
    求項１７記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記受信するステップは、高速フーリ
    エ変換の結果を量子化するステップをさらに含むことを
    特徴とする請求項１９記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記検出するステップは、最大エネル
    ギーを検出するステップを含むことを特徴とする請求項
    １９記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記最大エネルギーを検出するステッ
    プは、最強パワーを有する検出されたパイロットトーン
    ホッピング系列の勾配および初期周波数シフトを決定す
    るステップを含むことを特徴とする請求項２１記載の方
    法。
  23. 【請求項２３】 前記最大エネルギーを検出するステッ
    プは、 前記１つ以上の受信パイロットトーンホッピング系列の
    それぞれの可能な勾配および初期周波数シフトについて
    エネルギーを累算して累算エネルギー信号を生成するス
    テップと、 前記累算エネルギー信号に応答して、前記１つ以上の受
    信パイロットトーンホッピング系列のパイロット周波数
    シフトについてエネルギーを累算する周波数シフト累算
    ステップと、 前記周波数シフト累算ステップの出力に応答して、最強
    の受信パイロットトーンホッピング系列の勾配および初
    期周波数シフトを、最強の累算エネルギーに対応する勾
    配および初期周波数シフトとして推定するステップとを
    含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 【数７】 であり、ｓはパイロット信号の勾配であり、ｂ０はパイ
    ロット信号の初期周波数シフトであり、Ｙ（ｔ，ｎ）は
    高速フーリエ変換データであり、ｔ＝０，...，Ｎｓｙ
    −１、ｎ＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）、およびｎ＝
    ０，...，Ｎ−１であるとして、前記累算エネルギー
    は、信号Ｊ０（ｓ，ｂ０）で表されることを特徴とする
    請求項２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】 ｓはパイロット信号の勾配であり、ｂ
    ０はパイロット信号の初期周波数シフトであり、ｎｊは
    周波数オフセットであるとして、前記周波数シフト累算
    ステップは、 【数８】 に従って前記１つ以上の受信パイロットトーンホッピン
    グ系列のパイロット周波数シフトについてエネルギーを
    累算するステップを含むことを特徴とする請求項２３記
    載の方法。
  26. 【請求項２６】 ｓ＾は勾配の推定値であり、ｂ０＾は
    初期周波数シフトの推定値であり、最大値はｓ∈Ｓおよ
    びｂ０＝０，...，Ｎ−１にわたってとるとして、前記
    最大エネルギーを検出するステップは、 【数９】 に従って最強の受信パイロットトーンホッピング系列の
    勾配および初期周波数シフトを推定するステップを含む
    ことを特徴とする請求項２３記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記最大エネルギーを検出するステッ
    プは、 与えられた時刻において、最強エネルギーを有する受信
    パイロットトーンホッピング系列の周波数シフトを推定
    するとともに推定最大エネルギー値を推定するステップ
    と、 推定周波数シフトおよび推定最大エネルギー値に応答し
    て、最強受信パイロット信号の推定勾配および推定初期
    周波数シフトの推定値を生成するステップとを含むこと
    を特徴とする請求項２２記載の方法。
  28. 【請求項２８】 ｓはパイロット信号の勾配であり、ｔ
    はシンボル時刻であり、ｎ（ｔ）は周波数シフト推定値
    であるとして、時刻ｔにおける推定周波数シフトは、ｎ
    （ｔ）＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）に従って得られるこ
    とを特徴とする請求項２７記載の方法。
  29. 【請求項２９】 Ｅ（ｔ）は最大エネルギー値であり、
    Ｙ（ｔ，ｎ）は高速フーリエ変換データであり、ｊ＝
    １，...，Ｎｐであり、ｎｊは周波数オフセットである
    として、前記推定最大エネルギー値は、 【数１０】 に従って得られることを特徴とする請求項２８記載の方
    法。
  30. 【請求項３０】 ｎ（ｔ）およびｎ（ｔ−１）が両方と
    もｎ（ｔ）＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）を満たすとし
    て、前記勾配は、 【数１１】 に従って推定されることを特徴とする請求項２９記載の
    方法。
  31. 【請求項３１】 前記周波数シフトは、 【数１２】 に従って推定されることを特徴とする請求項２９記載の
    方法。
  32. 【請求項３２】 前記最大エネルギーを検出するステッ
    プは、直線ｎ（ｔ）＝ｎ（ｔ０）＋ｓ０（ｔ−ｔ０）上
    の時刻ｔの集合が最大の全パイロット信号エネルギーを
    有するような時刻ｔ０∈Ｔ、および勾配ｓ０∈Ｓを求め
    るステップを含むことを特徴とする請求項２７記載の方
    法。
  33. 【請求項３３】 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式
    に基づくスペクトラム拡散多元接続ワイヤレスシステム
    における移動ユーザユニットで用いられる装置におい
    て、 所定の時間−周波数グリッド内の所定の周波数および時
    刻でそれぞれ生成されるパイロットトーンをそれぞれ含
    む１つ以上のパイロットトーンホッピング系列を受信す
    る手段と、 １つ以上の受信パイロットトーンホッピング系列に応答
    して、最強パワーを有する受信パイロットトーンホッピ
    ング系列を検出する手段とを有することを特徴とする、
    ＯＦＤＭ方式に基づくスペクトラム拡散多元接続ワイヤ
    レスシステムにおける移動ユーザユニットで用いられる
    装置。
  34. 【請求項３４】 前記１つ以上のパイロットトーンホッ
    ピング系列はそれぞれ、ラテン方格に基づくパイロット
    トーンホッピング系列であることを特徴とする請求項３
    ３記載の装置。
  35. 【請求項３５】 前記受信する手段は、受信信号のベー
    スバンドバージョンを生成し、さらに、ベースバンド信
    号の高速フーリエ変換バージョンを生成する手段を有
    し、 前記検出する手段は、ベースバンド信号の高速フーリエ
    変換バージョンに応答して、最強パワーを有する受信パ
    イロットトーン系列を決定することを特徴とする請求項
    ３３記載の装置。
  36. 【請求項３６】 前記高速フーリエ変換バージョンを生
    成する手段は、高速フーリエ変換の結果を量子化する手
    段をさらに含むことを特徴とする請求項３５記載の装
    置。
  37. 【請求項３７】 前記検出する手段は、最大エネルギー
    を検出する手段を含むことを特徴とする請求項３５記載
    の装置。
  38. 【請求項３８】 前記最大エネルギーを検出する手段
    は、最強パワーを有する検出されたパイロットトーンホ
    ッピング系列の勾配および初期周波数シフトを決定する
    手段を含むことを特徴とする請求項３７記載の装置。
  39. 【請求項３９】 前記最大エネルギーを検出する手段
    は、 前記１つ以上の受信パイロットトーンホッピング系列の
    それぞれの可能な勾配および初期周波数シフトについて
    エネルギーを累算して累算エネルギー信号を生成する手
    段と、 前記累算エネルギー信号に応答して、前記１つ以上の受
    信パイロットトーンホッピング系列のパイロット周波数
    シフトについてエネルギーを累算する周波数シフト累算
    手段と、 前記周波数シフト累算手段の出力に応答して、最強の受
    信パイロットトーンホッピング系列の勾配および初期周
    波数シフトを、最強の累算エネルギーに対応する勾配お
    よび初期周波数シフトとして推定する手段とを含むこと
    を特徴とする請求項３８記載の装置。
  40. 【請求項４０】 【数１３】 であり、ｓはパイロット信号の勾配であり、ｂ０はパイ
    ロット信号の初期周波数シフトであり、Ｙ（ｔ，ｎ）は
    高速フーリエ変換データであり、ｔ＝０，...，Ｎｓｙ
    −１、ｎ＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）、およびｎ＝
    ０，...，Ｎ−１であるとして、前記累算エネルギー
    は、信号Ｊ０（ｓ，ｂ０）で表されることを特徴とする
    請求項３９記載の装置。
  41. 【請求項４１】 ｓはパイロット信号の勾配であり、ｂ
    ０はパイロット信号の初期周波数シフトであり、ｎｊは
    周波数オフセットであるとして、前記周波数シフト累算
    手段は、 【数１４】 に従って前記１つ以上の受信パイロットトーンホッピン
    グ系列のパイロット周波数シフトについてエネルギーを
    累算する手段を含むことを特徴とする請求項３９記載の
    装置。
  42. 【請求項４２】 ｓ＾は勾配の推定値であり、ｂ０＾は
    初期周波数シフトの推定値であり、最大値はｓ∈Ｓおよ
    びｂ０＝０，...，Ｎ−１にわたってとるとして、前記
    最大エネルギーを検出する手段は、 【数１５】 に従って最強の受信パイロットトーンホッピング系列の
    勾配および初期周波数シフトを推定する手段を含むこと
    を特徴とする請求項３９記載の装置。
  43. 【請求項４３】 前記最大エネルギーを検出する手段
    は、 与えられた時刻において、最強エネルギーを有する受信
    パイロットトーンホッピング系列の周波数シフトを推定
    するとともに推定最大エネルギー値を推定する手段と、 推定周波数シフトおよび推定最大エネルギー値に応答し
    て、最強受信パイロット信号の推定勾配および推定初期
    周波数シフトの推定値を生成する手段とを含むことを特
    徴とする請求項３７記載の装置。
  44. 【請求項４４】 ｓはパイロット信号の勾配であり、ｔ
    はシンボル時刻であり、ｎ（ｔ）は周波数シフト推定値
    であるとして、時刻ｔにおける推定周波数シフトは、ｎ
    （ｔ）＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）に従って得られるこ
    とを特徴とする請求項４３記載の装置。
  45. 【請求項４５】 Ｅ（ｔ）は最大エネルギー値であり、
    Ｙ（ｔ，ｎ）は高速フーリエ変換データであり、ｊ＝
    １，...，Ｎｐであり、ｎｊは周波数オフセットである
    として、前記推定最大エネルギー値は、 【数１６】 に従って得られることを特徴とする請求項４４記載の装
    置。
  46. 【請求項４６】 ｎ（ｔ）およびｎ（ｔ−１）が両方と
    もｎ（ｔ）＝ｓｔ＋ｂ０（ｍｏｄ Ｎ）を満たすとし
    て、前記勾配は、 【数１７】 に従って推定されることを特徴とする請求項４５記載の
    装置。
  47. 【請求項４７】 前記周波数シフトは、 【数１８】 に従って推定されることを特徴とする請求項４５記載の
    装置。
  48. 【請求項４８】 前記最大エネルギーを検出する手段
    は、直線ｎ（ｔ）＝ｎ（ｔ０）＋ｓ０（ｔ−ｔ０）上の
    時刻ｔの集合が最大の全パイロット信号エネルギーを有
    するような時刻ｔ０∈Ｔ、および勾配ｓ０∈Ｓを求める
    手段を含むことを特徴とする請求項４３記載の装置。
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