JP2008507901A - 複数の送信機のためのパイロット送信及びチャネル推定 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の送信機のためのパイロット送信及びチャネル推定
【解決手段】各送信機に、パイロット送信に使用するための時間のみのパイロット符号、周波数のみのパイロット符号、又は時間／周波数パイロット符号が割り当てられる。パイロット符号は、擬似ランダム符号、直交符号、及び／又は循環シフト符号とすることができる。時間のみの符号と周波数のみの符号からなる時間／周波数パイロット符号を使って送信機のチャネル推定値を獲得するために、受信機が、各シンボル期間ごとの受信シンボルの集合を周波数のみの符号の符号値の集合で乗じて、検出シンボルの集合を獲得し、検出シンボルの集合にＩＤＦＴを行って初期インパルス応答推定値を獲得する。受信機は、複数のシンボル期間について導出された複数の初期インパルス応答推定値に対して、時間のみの符号との符号マッチングを行って、所望の送信機の最終インパルス応答推定値を獲得する。受信機は、最初のＬチャネルタップを保持し、残りのチャネルタップをゼロ設定にする。Ｌは期待されるチャネル長である。
【選択図】 図６

Description

本発明は、一般に、通信に関し、より詳細には、無線通信システムにおけるパイロット送信及びチャネル推定に関する。

無線通信システムでは、しばしば、送信機から受信機までの無線チャネルの応答を推定する必要がある。チャネル推定値は、データ検出、時間同期、周波数相関、空間処理、レート選択など様々な目的に使用され得る。チャネル推定は、通常、送信機と受信機の両方に事前に知られているパイロットシンボルを含むパイロット信号を送信することによって行われる。この場合、受信機は、既知のパイロットシンボルに対する受信したパイロットシンボルの比としてチャネル利得を推定することができる。

パイロット信号は、通常、雑音と干渉の両方によって減衰する。これらの減衰は、受信パイロット信号に基づいて受信機によって獲得されるチャネル推定値の品質を低下させる。雑音は、無線チャネル、受信機の電子回路など、様々な発生源からもたらされ得る。雑音減衰は、通常、受信機がチャネル推定値のために所望の品質を獲得することができるような、適正なやり方で、及び／又は十分な期間にわたってパイロット信号を送信することによって対処され得る。干渉は、複数の送信機がこれらのパイロット信号を同時に送信することによって生じ得る。これらの送信機は、システム内の異なる基地局、同じ基地局の異なるアンテナなどのものである場合が考えられる。いずれにしても、各送信機からのパイロット信号は、他の送信機からのパイロット信号に対する干渉として働く。このパイロット干渉は、チャネル推定値の品質を低下させる。

したがって、当分野では、複数の送信機の存在下において高品質のチャネル推定値を獲得する技法が求められている。

本明細書では、複数の送信機からパイロットを送信し、これらの送信機のためのチャネル推定を行う技法を説明する。これらの技法は、パイロット干渉を抑制又は除去し、より高品質のチャネル推定値を提供することができる。各送信機に、パイロット送信に使用するための時間のみのパイロット符号、周波数のみのパイロット符号、又は時間／周波数パイロット符号が割り当てられる。パイロット符号は、擬似ランダム符号、直交符号（ウォルシュ符号など）、循環シフト符号など、又はこれらの組み合わせとすることができる。各送信機は、これのパイロットを、固定された周波数サブバンドの集合、又は異なるシンボル期間に異なる周波数サブバンドの集合上で、さらに、送信機に関連付けられたパイロット符号を使って送信する。

対象となる各送信機ごとのチャネル推定値を獲得するために受信機によって実行される処理、ならびにチャネル推定値の品質は、以下で説明するように、送信機によって使用されるパイロット符号と、パイロットが送信される方式に依存する。例えば、各送信機は、パイロット送信に、時間のみの符号と周波数のみの符号からなる時間／周波数パイロット符号を使用してもよい。この場合、受信機は、所望の送信機のチャネル推定値を、以下のように獲得し得る。パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとに、受信機は、このシンボル期間にパイロット送信に使用された周波数サブバンドの集合での受信シンボルの集合を獲得する。受信機は、受信シンボルの集合を、所望の送信機に割り当てられた周波数のみの符号の符号値の集合で乗じ、検出シンボルの集合を獲得する。受信機は、検出シンボルの各集合に逆変換（逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）など）を行って初期インパルス応答推定値を獲得する。次いで、受信機は、以下で説明するように、複数のシンボル期間について獲得された複数の初期インパルス応答推定値に対して、所望の送信機に割り当てられた時間のみの符号との符号マッチングを行って、所望の送信機の最終インパルス応答推定値を獲得する。受信機は、切捨てを行って、最終インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップを保持し、残りのチャネルタップをゼロ設定にし得る。Ｌは、所望の送信機でのチャネルインパルス応答の期待される長さとすることができる。また、受信機は、以下で説明するように、他の方式でチャネル推定を実行してもよい。

以下で、本発明の様々な態様及び実施形態をさらに詳細に説明する。

本発明の特徴及び本質は、以下に示す詳細な説明を図面と併せて読めば、より一層明らかになるであろう。図面において、類似の参照符号は、図面全体を通して対応し合うように識別するものである。

関連出願の相互参照
本特許出願は、参照により本明細書に明示して組み込まれる、２００４年７月２２日に出願され、本出願の譲受人に譲渡されている、名称「マルチアンテナシステムのためのパイロット送信方式（Ｐｉｌｏｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ ａ Ｍｕｌｔｉ−Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）」の仮出願第６０／５９０，８６４号の優先権を主張するものである。

本明細書において、「例示的」という語は、「例、具体例、又は説明例の役割を果たす」という意味で使用する。本明細書で「例示的」として記述する任意の実施形態又は設計は、必ずしも、他の実施形態又は設計に優って好ましく、又は有利であると解釈されるべきものとは限らない。

本明細書で説明するパイロット送信及びチャネル推定の技法は、様々な無線通信システムに利用され得る。これらの技法は、ダウンリンクにもアップリンクにも使用され得る。ダウンリンク又は順方向リンクは、基地局から無線機器までの通信リンクを指し、アップリンク又は逆方向リンクは、無線機器から基地局までの通信リンクを指す。基地局とは、一般に、無線機器とやりとりする固定局であり、無線送受信基地局（ＢＴＳ）、アクセスポイント、又は他の用語で呼ばれることもある。無線機器は、固定式とすることも移動式とすることもでき、ユーザ端末、移動局、送受話器、又は他の用語で呼ばれることもある。

通信システムが、音声、パケットデータなど、様々な通信サービスを提供するために広範に展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソースを分かち合うことによって複数のユーザとの通信を同時にサポートすることのできる時分割、周波数分割、及び／又は符号分割の多元接続システムとすることができる。このような多元接続システムの例には、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、マルチキャリアＣＤＭＡ（ＭＣ−ＣＤＭＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、及び直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムが含まれる。

また、本明細書で説明する技法は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）など様々なマルチキャリア変調技法と共に使用されてもよい。ＯＦＤＭは、事実上、全システム帯域幅を、複数（Ｋ）の直交周波数サブバンドに分割する。これらのサブバンドは、トーン、副搬送波、ビン、及び周波数チャネルとも呼ばれる。ＯＦＤＭでは、各サブバンドが、データで変調され得るそれぞれの副搬送波と関連付けられる。

図１に、無線通信システム１００における送信機１１０と受信機１５０のブロック図を示す。送信機１１０が基地局の一部であってもよく、受信機１５０が無線機器の一部であってもよい。代替として、送信機１１０が無線機器の一部であってもよく、受信機１５０が基地局の一部であってもよい。一般に、基地局は、任意の数の送信機と任意の数の受信機を含み得る。無線機器も、同様に、任意の数の送信機と任意の数の受信機を含み得る。

送信機１１０において、送信側（ＴＸ）データプロセッサ１２０が、例えば、トラフィック／パケットデータやオーバーヘッド／制御データなど、様々な種類のデータを受け取る。ＴＸデータプロセッサ１２０は、データを処理（例えば、符号化する、インターリーブする、シンボルマップするなど）してデータシンボルを生成し、データシンボルをＯＦＤＭ変調器（Ｍｏｄ）１３０に提供する。本明細書で使用する場合、データシンボルはデータの変調シンボルであり、パイロットシンボルはパイロット信号の変調シンボルであり、符号シンボルはパイロットシンボルを符号値で乗じたものであり、変調シンボルは、変調方式（例えば、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭなど）の信号コンステレーション内の点の複素数値である。パイロットシンボル及び符号シンボルは、送信機と受信機の両方によって事前に知られている。パイロットプロセッサ１２２が、送信機１１０に割り当てられたパイロット符号を受け取り、以下で説明するようにパイロット符号に基づいて符号シンボルを生成し、符号シンボルをＯＦＤＭ変調器１３０に提供する。

ＯＦＤＭ変調器１３０は、データ及び符号シンボルを、適正なサブバンド及びＯＦＤＭシンボル期間上に多重化し、多重化されたシンボルにＯＦＤＭ変調を行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。各ＯＦＤＭシンボル期間ごとに、ＯＦＤＭ変調器１３０は、Ｋ個の全サブバンドでのＫ個の多重化シンボルに対してＫ点の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行い、Ｋ個の時間領域サンプルを含む変換済みシンボルを生成する。各サンプルは、１サンプル期間に送信されるべき複素数値である。次いで、ＯＦＤＭ変調器１３０は、各変換済みシンボルの一部分を反復して、Ｋ＋Ｃ個（Ｃは反復されるサンプル数である）のサンプルを含むＯＦＤＭシンボルを形成する。反復される部分は、しばしば、サイクリックプレフィックスと呼ばれ、周波数選択性フェージングによって引き起こされるシンボル間干渉（ＩＳＩ）を抑制するのに使用される。ＯＦＤＭシンボル期間（単に、シンボル期間ともいう）とは、１つのＯＦＤＭシンボルの期間であり、Ｋ＋Ｃサンプル期間に等しい。ＯＦＤＭ変調器１３０は、送信部（ＴＭＴＲ）１３２にＯＦＤＭシンボルのストリームを提供する。送信部１３２は、ＯＦＤＭシンボルストリームを処理し（例えば、アナログに変換する、増幅する、フィルタにかける、周波数をアップコンバートするなど）、変調信号を生成し、これがアンテナ１３４から送信される。

受信機１５０において、アンテナ１５２が、送信機１１０及び他の送信機によって送信された変調信号を受信し、受信信号を受信部（ＲＣＶＲ）１５４に提供する。受信部１５４は、受信信号を処理し（例えば、フィルタにかける、増幅する、周波数をダウンコンバートする、ディジタル化するなど）、受信サンプルのストリームを提供する。ＯＦＤＭ復調器（Ｄｅｍｏｄ）１６０が受信サンプルに対してＯＦＤＭ復調を行う。各ＯＦＤＭシンボル期間ごとに、ＯＦＤＭ復調器１６０は、受信したＯＦＤＭシンボルに付加されているサイクリックプレフィックスを除去し、このＯＦＤＭシンボル期間のＫ個の受信サンプルに対してＫ点の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、Ｋ個の全サブバンドでのＫ個の受信シンボルを生成する。ＯＦＤＭ復調器１６０は、受信データシンボルを検出器１７０に提供し、受信パイロットシンボルをチャネル推定器１７２に提供する。

チャネル推定器１７２は、以下で説明するように、受信パイロットシンボルに基づいて、送信機１１０と受信機１５０の間の無線チャネルでのチャネル推定値を導出する。検出器１７０は、チャネル推定器１７２からのチャネル推定値を用いて、受信データシンボルに対してデータ検出（例えば、等化又は整合フィルタリングなど）を行い、送信機１１０によって送られたデータシンボルの推定値である、データシンボル推定値を提供する。受信側（ＲＸ）データプロセッサ１８０が、データシンボル推定値を処理し（例えば、シンボルを逆マップする、デインターリーブする、復号化するなど）、復号化データを提供する。一般に、ＯＦＤＭ復調器１６０、ＲＸデータプロセッサ１８０、及びチャネル推定器１７２による処理は、それぞれ、送信機１１０におけるＯＦＤＭ変調器１３０、ＴＸデータプロセッサ１２０及びパイロットプロセッサ１２２による処理と相補的な関係にある。

コントローラ１４０と１９０は、それぞれ、送信機１１０と受信機１５０における操作を指揮する。記憶部１４２と１９２は、それぞれ、コントローラ１４０と１９０によって使用されるプログラムコード及びデータを格納する。

図２に、システム１００でパイロット送信に使用され得るインターレースサブバンド構造２００を示す。全システム帯域幅が、ＯＦＤＭを使ってＫ個の周波数サブバンドに分割される。簡単にするために、以下の説明では、Ｋ個のサブバンド全てが送信に使用可能であり、これらに、インデックスｋ＝１、・・・、Ｋが割り当てられるものと仮定する。Ｋ個の全サブバンドは、サブバンドグループ又は集合とも呼ばれる、Ｓ個の「インターレース」に配置される。各インターレースは、インデックスｐ＝１、・・・、Ｐ（Ｐ＝Ｋ／Ｓ）を有するＰ個のサブバンドを含む。各インターレースごとのＰ個のサブバンドは、各インターレース内の連続するサブバンドがＳサブバンドずつの間隔で配置されるように、Ｋ個の全サブバンド全体にわたって均一に分散され得る。１つのパイロットが、パイロット送信を伴う各シンボル期間に１つのインターレース上で送信され得る。パイロットサブバンドは、パイロット送信に使用されるサブバンドである。

一般に、システム１００は、任意のＯＦＤＭ構造を、任意の数の合計サブバンド及びパイロットサブバンドと共に利用してもよい。明確にするために、以下の説明は、Ｋ個の全サブバンド全体にわたって均一に分散されたＰ個のパイロットサブバンドを有する、図２に示すＯＦＤＭ構造についてのものとする。このパイロット構造は、受信機が、システム帯域幅全体にわたるチャネル利得を推定することを可能にし、さらに、受信機が、チャネル推定のために、Ｋ点の逆変換ではなく、Ｐ点の逆変換を行うことも可能にする。

以下の説明において、所望の送信機とは、これの無線チャネルが推定される送信機である。干渉送信機とは、所望の送信機に対する干渉を引き起こし、チャネル推定に影響を及ぼす送信機である。受信機は、同じ、又は異なる送信側エンティティ（基地局など）とすることのできる、任意の数の送信機からのパイロット信号を受信し得る。受信機は、これらの送信機から受信したパイロット信号に基づいて、複数の送信機のチャネル推定値を導出し得る。各送信機は、これのチャネル推定での所望の送信機であり、他の送信機のチャネル推定での干渉送信機である。

送信機は、同期しており、これらのパイロット信号を、同じシンボル期間に、同じパイロットサブバンド上で同時に送信することがある。この場合、パイロット信号は、相互に干渉し合うはずである。複数の送信機の存在下でのチャネル推定を円滑化するために、各送信機は、これのパイロットシンボルを、この送信機に割り当てられているパイロット符号で乗じてもよい。異なる送信機のパイロット符号は、任意の当該の送信機について良好なチャネル推定値が獲得され得るように設計される。

表１に、パイロット送信に使用され得るいくつかのパイロット符号の種類と方式を示す。時間のみの符号とは、時間又はシンボル期間数の関数であるにすぎない符号である。周波数のみの符号とは、周波数又はサブバンド数の関数であるにすぎない符号である。異なる送信機の時間のみの符号Ｔ_ｉ（ｎ）は、相互に対して擬似ランダムであり、又は直交するものとすることができる。異なる送信機の周波数のみの符号Ｆ_ｉ（ｋ）は、相互に対して擬似ランダムとすることもでき、異なる循環シフト符号とすることもできる。擬似ランダム符号は、擬似乱数（ＰＮ）生成器を用いて生成され得る。直交符号は、ウォルシュ符号、直交可変拡散率（ＯＶＳＦ）符号などとすることができる。各送信機に割り当てられるパイロット符号は、時間のみの符号、周波数のみの符号、又は時間のみの符号と周波数のみの符号の組み合わせとすることができる。以下で、様々な種類のパイロット符号について説明する。

表１に示すように、時間／周波数パイロット符号は、以下のように、時間領域の符号と周波数のみの符号の積によって形成され得る。

式中、Ｔ_ｉ（ｎ）は、ｉ番目送信機に割り当てられる時間のみの符号であり、
Ｆ_ｉ（ｋ）は、ｉ番目の送信機に割り当てられる周波数のみの符号であり、
Ｓ_ｉ（ｋ，ｎ）は、ｉ番目の送信機に割り当てられる時間／周波数パイロット符号である。

明確にするために、以下の説明において、インデックスｉ＝０は所望の送信機を指し、インデックスｉ＝１、・・・、Ｍ（Ｍは任意の整数値とする）は、Ｍ個の干渉送信機を指すものとする。各パイロット符号値は、

であるような、単位量を有する複素数値であり、Ｓ^＊（ｋ，ｎ）はＳ（ｋ，ｎ）の共役複素数である。

各送信機は、様々なパイロット送信方式を使ってこれらのパイロットを送信し得る。パイロット送信の方法は、受信機によってチャネル推定のために行われる処理に影響を及ぼす。以下で、２つの例示的パイロット送信方式を説明する。

図３に、全てのシンボル期間においてパイロット送信に単一のインターレースを使用する固定パイロット送信方式３００を示す。各送信機ごとの符号シンボルは、この送信機に割り当てられた時間のみの符号Ｔ_ｉ（ｎ）及び／又は周波数のみの符号Ｆ_ｉ（ｋ）に基づいて生成され得る。図３には、所望の送信機の符号シンボルが示されている。パイロットは、図３に示すように、各シンボル期間ごとに送信されてもよく、一部のシンボル期間だけで送信されてもよい。

図４に、交互のシンボル期間においてパイロット送信に２つのインターレースを使用する交互パイロット送信方式４００を示す。一般に、パイロット送信には任意の数のインターレースが使用され得る。各シンボル期間にパイロット送信に使用するための特定のインターレースは、所定のパターンに基づいて、又は擬似ランダムなやり方で選択され得る。各送信機ごとの符号シンボルは、この送信機に割り当てられた時間のみの符号Ｔ_ｉ（ｎ）及び／又は周波数のみの符号Ｆ_ｉ（ｋ）に基づいて生成され得る。図４には、所望の送信機の符号シンボルが示されている。

固定パイロット送信方式でも、交互パイロット送信方式でも、各シンボル期間ｎにパイロット送信に使用されるＰ個のサブバンドを、パイロットサブバンドといい、Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）で表す。パイロットサブバンドは、送信機にも受信機にも知られている。

図５に、送信機がパイロットを送信するプロセス５００を示す。最初に、送信機は、パイロット送信のために送信機に割り当てられる時間のみの符号及び／又は周波数のみの符号を決定する（ブロック５１２）。送信機は、パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとのパイロットサブバンドを決定する（ブロック５１４）。異なるシンボル期間には異なるインターレースが使用されてもよく、周波数のみの符号は、パイロット送信に使用される特定のサブバンドに依存していてもよい。送信機は、（１）割り当てられた時間のみの符号及び／又は周波数のみの符号と、（２）このシンボル期間のパイロットサブバンドとに基づいて、パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとの符号シンボルを生成する（ブロック５１６）。次いで、送信機は、パイロットサブバンドで符号シンボルを送信する（ブロック５１８）。

１．時間のみのパイロット符号
時間のみのパイロット符号では、パイロット符号は、全てのパイロットサブバンドについて同じであり、異なるシンボル期間の間でのみ変化する。所望の送信機によって送られる符号シンボルは以下の式で表され得る。

式中、Ｐ（ｋ）はサブバンドｋのパイロットシンボルであり、
Ｃ（ｋ，ｎ）はシンボル期間ｎにサブバンドｋで送られる符号シンボルである。

式（２）では、同じパイロットシンボルＰ（ｋ）が、全てのシンボル期間においてサブバンドｋに使用されると仮定している。

各干渉送信機によって送られる符号シンボルは、以下の式で表され得る。

式中、Ｘ_ｉ（ｋ，ｎ）は、ｉ番目の干渉送信機によってシンボル期間ｎにサブバンドｋで送られる符号シンボルである。

受信機におけるＰ個のパイロットサブバンドの受信シンボル（あるいは単に、受信パイロットシンボルともいう）は、以下の式で表され得る。

式中、Ｙ（ｋ，ｎ）は、シンボル期間ｎにおけるサブバンドｋの受信パイロットシンボルであり、
Ｈ（ｋ，ｎ）は、シンボル期間ｎにおけるサブバンドｋでの、所望の送信機から受信機へのチャネル利得であり、
Ｅ_ｄは、所望の送信機によってパイロットに使用される送信電力であり、
Ｇ_ｉ（ｋ，ｎ）は、シンボル期間ｎにおけるサブバンドｋでの、ｉ番目の干渉送信機から受信機へのチャネル利得であり、
Ｅ_ｉは、ｉ番目の干渉送信機によってパイロットに使用される送信電力であり、
Ｗ（ｋ，ｎ）は、受信機におけるシンボル期間ｎのサブバンドｋ上の雑音である。

雑音Ｗ（ｋ，ｎ）は、ゼロ平均及び分散Ｎ_０を有する加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）であると仮定され得る。

各送信機は、システム仕様、規制による制約などによって決まる電力レベルでこれのパイロットを送信する。所望の送信機及び干渉送信機は、これらのパイロットを、同じ電力レベルで送信することも、異なる電力レベルで送信することもある。パイロット電力レベルは、チャネル推定値の品質に影響を及ぼすが、一般に、受信機によるチャネル推定のための処理を変更するものではない。

簡単にするために、以下の説明では、全てのｉについてＥ_ｄ＝Ｅ_ｉ＝１であるように、全ての送信機が、これらのパイロットを単位電力で送信するものと仮定する。さらに、時間のみのパイロット符号について、Ｃ（ｋ，ｎ）＝Ｃ（ｎ）＝Ｔ_０（ｎ）かつＸ_ｉ（ｋ，ｎ）＝Ｘ_ｉ（ｎ）＝Ｔ_ｉ（ｎ）であるように、各パイロットシンボルは、Ｐ（ｋ）＝１＋ｊ０の値を有するものと仮定する。この場合、受信パイロット信号は、以下の式で表され得る。

受信機は、受信パイロットシンボルを処理して、所望の送信機から受信機までの無線チャネルの応答の推定値を獲得する。この無線チャネルは、チャネルインパルス応答又はチャネル周波数応答によって特徴付けることができる。本明細書で使用する場合、通常の用語とも整合性を有するものであるが、「チャネルインパルス応答」又は「インパルス応答」とは、無線チャネルの時間領域の応答であり、「チャネル周波数応答」又は「周波数応答」とは、無線チャネルの周波数領域の応答である。サンプル値系において、チャネル周波数応答は、チャネルインパルス応答の離散フーリエ変換（ＤＦＴ）である。

受信機は、時間領域又は周波数領域におけるパイロット符号マッチング（又は単に符号マッチングともいう）を行うことによって、所望の送信機のチャネル推定値を獲得してもよい。符号マッチングは、所望の送信機のチャネル推定値を獲得し、これ以外の送信機からのパイロット干渉を抑制し、又は除去するための所望の送信機のパイロット符号を用いた処理を指す。

図６に、時間のみのパイロット符号の時間領域における符号マッチングを行うことによって、チャネル推定値を導出するプロセス６００を示す。本実施形態では、受信機は、各シンボル期間ごとの（時間領域サンプルのシーケンスである）初期インパルス応答推定値を獲得し、次いで、各チャネルタップごとに符号マッチングを行って、所望の送信機の最終インパルス応答推定値を獲得する。最初に、受信機は、各シンボル期間ｎごとに、Ｐ個の受信パイロットシンボル、すなわちｋ∈Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）としたときのＹ（ｋ，ｎ）に対して逆変換を行って、このシンボル期間の初期インパルス応答推定値、すなわちｌ＝１、・・・、Ｐとしたときのｙ（ｌ，ｎ）を獲得する（ブロック６１２）。逆変換は、ＩＤＦＴ又は他の何らかの線形変換とすることができる。

初期インパルス応答推定値は、Ｐ個のチャネルタップにまたがる位相傾斜を含む。位相傾斜の勾配は、第１のパイロットサブバンドのインデックスによって決まる。位相傾斜は、以下のように、各チャネルタップを乗じることによって除去され得る（ブロック６１４）。

式中、ｋ_ｎは、シンボル期間ｎの第１のパイロットサブバンドのインデックスであり、

は位相傾斜除去後のシンボル期間ｎのｌ番目のチャネルタップである。

式（６）の指数における項「ｋ_ｎ−１」（「ｋ_ｎ」ではない）及び項「ｌ−１」（「ｌ」ではない）は、インデックスが０ではなく１から始まるためである。インデックスｋ_ｎは、固定パイロット送信方式では、全てのシンボル期間について一定であり、交互パイロット送信方式では、シンボル期間によって異なる。また、位相傾斜除去及び逆変換は、適切な逆変換行列を使って、同時に１ステップとして行われてもよい。

受信機は、複数のシンボル期間の（位相傾斜除去後の）初期インパルス応答推定値に対して、時間のみの符号との符号マッチングを行う（ブロック６１６）。各タップインデックス（又はタップ位置）ｌごとの符号マッチングは、以下のように行われ得る。

式中、

は、所望の送信機のｌ番目のチャネルタップであり、
Ｒは、時間のみの符号の長さである。

式（７）に示すように、各タップインデックス／位置ｌのところの初期インパルス応答推定値のＲチャネルタップが、まず、所望の送信機に割り当てられたパイロット符号の共役符号値で乗じられる。次いで、結果が累積されてこのタップインデックス／位置ｌのところのチャネルタップが獲得される。

所望の送信機のチャネルインパルス応答は、長さＬ（Ｌ＜Ｐ）を有すると想定され得る。この場合、受信機は、式（７）から獲得されたインパルス応答推定値の切捨てを行い、チャネルタップＬ＋１からＰのそれぞれをゼロに設定してもよい（ブロック６１８）。この切捨ては、以下の式で表され得る。

式中、

は、所望の送信機の最終インパルス応答推定値のｌ番目のチャネルタップである。切捨ては、Ｌより大きいタップインデックスを有する余分なチャネルタップにおける雑音を除去する。チャネルタップＬ＋１からＰまでが切り捨てられた場合、受信機は、ブロック６１６で、最初のＬチャネルタップだけの符号マッチングを行い、ブロック６１８を省略してもよい。

図６に示す時間領域の符号マッチングは、固定と交互両方のパイロット送信方式で使用され得る。パイロット送信には任意のインターレースが使用され得る。受信機は、符号マッチングを行う前に、式（６）に示すように、パイロット送信に使用されたインターレースに関連付けられた位相傾斜を除去する。

図７に、時間のみのパイロット符号での周波数領域における符号マッチングを行うことによってチャネル推定値を導出するプロセス７００を示す。本実施形態では、受信機は、受信パイロットシンボルに対する符号マッチングを行って検出シンボルを獲得し、次いで、所望の送信機のインパルス応答推定値を導出する。最初に、受信機は、各シンボル期間ｎごとのＰ個の受信パイロットシンボル、すなわちｋ∈Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）としたときのＹ（ｋ，ｎ）を所望の送信機のパイロット符号で乗じて、このシンボル期間の検出シンボル、すなわちｋ∈Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）としたときのＺ（ｋ，ｎ）を獲得する（ブロック７１２）。検出シンボルは、以下の式で表され得る。

式中、

であり、

である。式（９）は、各シンボル期間ごとのＰ個の検出シンボルが、Ｐ個のパイロットサブバンドでのＰ個のチャネル利得推定値であることを示している。これらのチャネル利得推定値は、他の送信機からのパイロット干渉と雑音の両方によって劣化する。

次いで、受信機は、各シンボル期間ごとのＰ個の検出シンボルに逆変換（ＩＤＦＴなど）を行って、このシンボル期間のＰタップ初期チャネルインパルス応答推定値、すなわちｌ＝１、・・・、Ｐとしたときのｚ（ｌ，ｎ）を獲得する（ブロック７１４）。初期インパルス応答推定値は、以下の式で表され得る。

式中、ｈ（ｌ，ｎ）は、所望の送信機のｌ番目のチャネルタップであり、
ｇ_ｉ（ｌ，ｎ）は、ｉ番目の干渉送信機でありのｌ番目のチャネルタップであり、
ｚ（ｌ，ｎ）は、所望の送信機のｌ番目のチャネルタップの推定値であり、

は、ｌ番目のチャネルタップの雑音である。

式（１０）において、項Ｒ_ｉ（ｎ）・ｇ_ｉ（ｌ，ｎ）は、ｉ番目の干渉送信機から受信機までの無線チャネルのｌ番目のチャネルタップのものである。式（１０）は、所望の送信機の各チャネルタップｈ（ｌ，ｎ）が、Ｍ個の干渉送信機のＭ個の対応するチャネルタップを観測することを示している。

受信機は、各シンボル期間ごとのＰ個のチャネルタップにまたがる位相傾斜を、以下のように除去する（ブロック７１６）。

式中、

は、位相傾斜除去後のシンボル期間ｎのｌ番目のチャネルタップである。次いで、受信機は、各タップインデックスｌごとに、パイロット符号長全体にわたって獲得された、Ｒ個のチャネルタップ、すなわち、ｎ＝１、・・・、Ｒとしたときの

を累積する。受信機は、例えば、式（８）に示すように、切捨てを行って、最初のＬチャネルタップを保持し、残りのチャネルタップをゼロ設定にしてもよい（ブロック７２０）。

表１のパイロット符号方式１では、異なる送信機に割り当てられる時間のみのパイロット符号は、全時間にわたって相互に対して擬似ランダムである。この場合、各干渉送信機ごとのＲ_ｉ（ｎ）が、所望の送信機の各チャネルタップによって観測されるパイロット干渉をランダム化する。表１のパイロット符号方式２では、異なる送信機に割り当てられる時間のみのパイロット符号は、全時間にわたって相互に対して直交する。この場合、干渉送信機のチャネル応答は、所望の送信機と干渉送信機の無線チャネルにおける時間変化によって直交性が乱されない限り、符号マッチングによって除去される。

時間のみのパイロット符号の長さ（Ｒ）は、符号マッチングを用いて受信機によって区別され得る送信機の数を決定する。パイロット符号長は、通常、無線チャネルが静的であると想定され得る期間によって制約される（と共に、これより短くなるように選択される）。

２．周波数のみのパイロット符号
周波数のみのパイロット符号では、パイロット符号は、全てのシンボル期間について同じであり、異なるサブバンドの間でのみ変化する。所望の送信機によって送られる符号シンボルは、以下の式で表され得る。

式中、Ｃ（ｋ）は、所望の送信機によってサブバンドｋ上で送られる符号シンボルである。

各干渉送信機によって送られる符号シンボルは、以下の式で表され得る。

式中、Ｘ_ｉ（ｋ）は、ｉ番目の干渉送信機によってサブバンドｋ上で送られる符号シンボルである。

図８に、周波数のみのパイロット符号での所望の送信機のチャネル推定値を導出するプロセス８００を示す。受信機は、最初に、以下のように、１シンボル期間のＰ個の受信パイロットシンボルを、所望の送信機のパイロット符号で乗じて、このシンボル期間のＰ個の検出シンボルを獲得する（ブロック８１２）。

式中、Ｃ（ｋ）・Ｃ^＊（ｋ）であり、Ｒ_ｉ（ｋ）＝Ｘ_ｉ（ｋ）・Ｃ^＊（ｋ）である。

次いで、受信機は、Ｐ個の検出シンボルに逆変換（ＩＤＦＴなど）を行って、Ｐタップ初期インパルス応答推定値を獲得する（ブロック８１４）。この初期インパルス応答推定値は、以下の式で表され得る。

式中、ｌ＝１、・・・、Ｐとしたときのｖ_ｉ（ｌ）は、ｉ番目の干渉送信機のＰタップの「有効な」チャネルインパルス応答である。この有効なチャネルインパルス応答は、以下の式で表され得る。

式中、ｇ _ｉは、Ｐ個のパイロットサブバンドでのＧ_ｉ（ｋ）のＰ点のＩＤＦＴであり、
ｒ _ｉは、Ｐ個のパイロットサブバンドでのＲ_ｉ（ｋ）のＰ点のＩＤＦＴであり、

は、巡回畳み込みを表し、
ｖ _ｉは、Ｐ個のパイロットサブバンドでのＶ_ｉ（ｋ）＝Ｇ_ｉ（ｋ）・Ｒ_ｉ（ｋ）のＰ点のＩＤＦＴである。

以下の説明では、下線付きのｆは、インデックスｌの適切な範囲にわたるｆ（ｌ）のシーケンスを表す。例えば、ｖ _ｉは、ｌ＝１、・・・、Ｐとしたときのｖ_ｉ（ｌ）を含むシーケンスである。

式（１５）に示すように、インパルス応答推定値ｚは、所望の送信機の実際のチャネルインパルス応答ｈと、各干渉送信機ごとの有効チャネルインパルス応答ｖ _ｉと、雑音を足したものに等しい。式（１６）に示すように、各干渉送信機ごとの有効チャネルインパルス応答ｖ _ｉは、実際のチャネルインパルス応答ｇ _ｉと、この干渉送信機の時間領域の符号シーケンスｒ _ｉの巡回畳み込みに等しい。時間領域の符号シーケンスｒ _ｉは、干渉送信機のパイロット符号Ｘ_ｉ（ｋ）と、所望の送信機の複素共役パイロット符号Ｃ^＊（ｋ）の積のＩＤＦＴである。

表１のパイロット符号方式３では、異なる送信機に割り当てられる周波数のみのパイロット符号は、全周波数にわたって相互に対して擬似ランダムである。この場合、各干渉送信機ごとの時間領域の符号シーケンスｒ _ｉは、Ｐタップにわたって干渉送信機のＬタップのチャネルインパルス応答ｇ _ｉを拡散する（又はスメアする）擬似ランダムシーケンスである。Ｌ＜Ｐであり、かつインパルス応答推定値ｚの余分なチャネルタップＬ＋１からＰが切捨てによってゼロに設定されている場合、これらの余分なチャネルタップにおけるパイロット干渉は、事実上除去される。チャネルタップ１からＬにおけるパイロット干渉は、擬似ランダムな周波数のみのパイロット符号の拡散性のために抑制される。

表１のパイロット符号方式４では、異なる送信機に割り当てられる周波数のみのパイロット符号は、ある一定の条件下におけるパイロット干渉の（抑制ではなく）除去を可能にするように定義される。周波数のみのパイロット符号は、各干渉送信機ごとの時間領域の符号シーケンスｒ _ｉが以下の形を有するように定義され得る。

式（１７）に示すデルタ関数では、各干渉送信機ごとの有効チャネルインパルス応答ｖ _ｉは、単に、Ｔ_ｉタップずつ循環的に遅延する（すなわち、周期的に遅延し、又は時間的に循環する）望ましくないチャネルインパルス応答ｇ _ｉに等しい。Ｔ_ｉ＞Ｌであり、かつＴ_ｉ＋Ｌ≦各干渉送信機ごとのＰである場合、ｇ _ｉは、Ｔ_ｉタップずつ循環的に遅延し、Ｌ個の循環的に遅延したチャネルタップは、タップインデックスＬ＋１からＰまでの間に入る。これらＬ個の循環的に遅延したチャネルタップは、インパルス応答推定値ｚに切捨てを行い、ｚのチャネルタップＬ＋１からＰまでをゼロに設定する（ブロック８１６）ことによって完全に除去され得る。この場合、所望の送信機の最終インパルス応答推定値は、ｚの最初のＬチャネルタップのみを含み、残りのチャネルタップは全てゼロになるはずである。例えば、ただ１つの干渉送信機があり（すなわちＭ＝１であり）、Ｔ_１＝Ｌ＋１かつＰ＞２Ｌである場合、ｇ _１は、Ｌ＋１タップだけ循環的に遅延し、ｚのチャネルタップＬ＋１からＰまでをゼロに設定することによって完全に除去され得る。

式（１７）に示す時間領域の符号シーケンスｒ _ｉを提供することのできる循環シフト符号は、以下の式で表され得る。

式中、Ｔ_ｉは、例えば、Ｔ_ｉ＝ｉ・Ｌとして選択されてもよい。式（１８）で与えられる関数は、Ｋ個の全サブバンドにわたる漸進的位相シフトに対応する。位相ソフトは、異なる送信機では異なるレートで変化する（又は異なる位相勾配を有する）。各送信機ｉごとに、Ｐ個のパイロットサブバンドにおけるＰ個の位相値、ｋ∈Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）が、式（１８）に基づいて計算され、この送信機の周波数のみの符号値を形成する。同じ関数Ｆ_ｉ（ｋ）が各送信機ごとに使用されるが、Ｐ個の位相値は、パイロット送信に使用される特有のサブバンド（又はインターレース）によって決まる。

図１０に、４つの送信機の４つの循環シフト符号での、Ｋ個の全サブバンドにわたる位相値のプロットを示す。式（１８）の関数Ｆ_ｉ（ｋ）は、Ｋ個の全サブバンドにわたる線形位相シフトを作り出す。ｉ＝０、・・・、Ｍとしたときに、各送信機ｉは、位相勾配２π・Ｔ_ｉ／Ｋと関連付けられ、図１０では、Ｔ_ｉ＝ｉ・Ｔであり、Ｍ＝３である。送信機ｉで、各サブバンドｋごとの位相値は、２π・（ｋ−１）・Ｔ_ｉ／Ｋとして与えられる。ｋ＝Ｋ／２＋１における中央サブバンドが位相値ゼロを有するような位相オフセットとする。

式（１８）に示す循環シフト符号は、送信機においてＰ個のパイロットサブバンドにわたって適用され、この送信機のチャネル応答推定値での循環又は巡回遅延をもたらす。この循環遅延は、比較的長く、チャネル長Ｌより長くなるように選択されてもよい。これは、通常、巡回遅延がチャネル長Ｌよりかなり小さいことを必要とする、ダイバーシチを提供するための巡回遅延の通常の使用とは対照的である。

図１１に、循環シフト符号を用いた複数の送信機でのチャネルインパルス応答を示す。図１１の上部には、送信機０、１及びＭのチャネルインパルス応答が示されている。各送信機のチャネルインパルス応答は、異なるタップインデックスにおいて開始し、これは、各送信機の循環シフト符号によって決まる。受信パイロットシンボルと所望の送信機の循環シフト符号の乗算は、所望の送信機のチャネルインパルス応答がタップインデックス１から開始するように、全ての送信機のチャネルインパルス応答を循環的にシフトする。Ｌより大きいインデックスを有するチャネルタップの切捨ては、全ての干渉送信機のチャネルインパルス応答を除去する。

循環シフト符号を使ったパイロット干渉除去が、任意の数の干渉送信機に使用され得る。パイロット符号は、ｉ番目の干渉送信機の時間領域の符号シーケンスｒ _ｉが、タップインデックスｌ＝ｉ・Ｌ＋１としたときに値１を有し、他の全てのタップインデックスでは値０を有するように定義され得る。この場合、ｉ番目の干渉送信機のチャネルインパルス応答ｇ _ｉは、ｉ・Ｌ＋１ずつ循環的にシフトされる。Ｐ≧Ｍ・Ｌである場合、インパルス応答推定値ｚのチャネルタップＬ＋１からＰまでをゼロに設定することによって、全Ｍ個の干渉送信機のチャネルインパルス応答が完全に除去され得る。

Ｐ＜Ｍ・Ｌである場合、干渉送信機のチャネルインパルス応答ｇ _ｉの一部分が、ｒ _ｉずつの循環遅延の後で、インパルス応答推定値ｚの最初のＬタップの範囲内に入り得る。この部分は、除去され得ず、所望のチャネルインパルス応答ｈの推定値を劣化させる。Ｐは、例えば図４に示すような、交互パイロットを使えば、事実上増大され得る。交互パイロットは、任意の１シンボル期間にパイロット送信に使用されるパイロットサブバンド数を増大させることなく、受信機によって観測される全パイロットサブバンド数を増大させる。

図９に、循環シフト符号を使って交互パイロットを送信する所望の送信機のチャネル推定値を導出するプロセス９００を示す。受信機は、各シンボル期間ｎごとのＰ個の受信パイロットシンボルを、所望の送信機の循環シフト符号で乗じ、このシンボル期間のＰ個の検出シンボルを獲得する（ブロック９１２）。検出シンボルは、以下の式で表され得る。

式中、Ｆ_０（ｋ，ｎ）は、シンボル期間ｎの所望の送信機の循環シフト符号である。各シンボル期間ｎごとに、Ｆ_０（ｋ，ｎ）は、ｋ∈Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）（Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）＝｛ｋ_ｎ，ｋ_ｎ＋Ｓ，２ｋ_ｎ＋Ｓ，・・・，ｋ_ｎ＋（Ｐ−１）・Ｓ｝）について、式（１８）に基づいて生成されるＰ個の位相値を提供する。Ｆ_０（ｋ，ｎ）は、Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）がシンボル期間の関数であるため、シンボル期間の関数である。

各インターレースは、異なるパイロットサブバンドの集合と関連付けられ、したがって、循環シフト符号の異なる位相値の集合と関連付けられる。Ｓ個のインターレースでのＳ個の位相値の集合は、式（１８）に示すように、全て、この送信機に割り当てられた同じ循環シフト符号を用いて生成される。各シンボル期間ごとのＰ個の受信パイロットシンボルは、このシンボル期間にパイロット送信に使用されるインターレースのＰ個の位相値で乗じられる。交互パイロットでは、異なるシンボル期間にパイロット送信に異なるインターレースが使用されるため、異なるシンボル期間には、やはり異なる位相値の集合が使用される。

Ｓ_ｐシンボル期間において、Ｓ_ｐの異なるインターレースがパイロット送信に使用される場合、受信機は、Ｓ_ｐシンボル期間のＳ_ｐ個のＰ検出シンボルの集合を獲得する。受信機は、Ｐ_Ｔ＝Ｓ_ｐ・Ｐとしたときに、Ｐ個の検出シンボルのＳ_ｐの集合を用いて、Ｐ_Ｔ個の検出シンボルのシーケンスを形成する（ブロック９１４）。これらＰ_Ｔ個の検出シンボルは、Ｐ_Ｔ個の異なるパイロットサブバンドのものである。次いで、受信機は、Ｐ_Ｔ個の検出シンボルのシーケンスに逆変換（ＩＤＦＴなど）を行って、Ｐ_Ｔのチャネルタップを有する初期インパルス応答推定値を獲得する（ブロック９１６）。次いで、受信機は、切捨てを行って、チャネルタップＬ＋１からＰ_Ｔまでをゼロに設定する（ブロック９１８）。

固定パイロット送信方式でＰ＜Ｍ・Ｌであり、又は交互パイロット送信方式でＰ_Ｔ＜Ｍ・Ｌである場合、循環シフト符号は、干渉送信機の時間領域の符号シーケンスがｒ _ｉ、例えば、Ｔ_ｉ＝ｉ・Ｐ／Ｍ又はＴ_ｉ＝ｉ・Ｐ_Ｔ／Ｍなどにおいて、Ｌ未満ずつ離されるチャネルインパルス応答を有するように設計され得る。これらの半直交パイロット符号は、干渉エネルギーの大部分を循環的にシフトアウトし、Ｐ＜Ｍ・Ｌ又はＰ_Ｔ＜Ｍ・Ｌの場合でさえも、大量のパイロット干渉除去を実現し得る。

３．時間／周波数パイロット符号
時間／周波数パイロット符号では、パイロット符号は、異なるサブバンドの間と異なるシンボル期間の間の両方で変化する。所望の送信機によって送られる符号シンボルは、以下の式で表され得る。

式中、Ｃ（ｋ，ｎ）は、所望の送信機によってシンボル期間ｎにサブバンドｋ上で送られる符号シンボルである。

各干渉送信機によって送られる符号シンボルは、以下の式で表され得る。

式中、Ｘ_ｉ（ｋ，ｎ）は、ｉ番目の干渉送信機によってシンボル期間ｎにサブバンドｋ上で送られる符号シンボルである。

時間／周波数パイロット符号を使った送信機の場合に受信機によって獲得される受信パイロットシンボルは、式（４）に示されている。受信機は、所望の送信機のチャネル推定値を、様々なやり方で獲得し得る。

図１２に、式（１）に示すように、周波数のみの符号Ｆ_０（ｋ）と時間のみの符号Ｔ_０（ｎ）からなる時間／周波数パイロット符号Ｓ_０（ｋ，ｎ）を使用する、所望の送信機のチャネル推定値を導出するプロセス１２００を示す。周波数のみの符号は、擬似ランダム符号、循環シフト符号などとすることができる。時間のみの符号は、擬似ランダム符号、直交符号などとすることができる。プロセス１２００は、表１のパイロット符号方式５から８に使用され得る。

受信機は、各シンボル期間ｎごとのＰ受信パイロットシンボル、すなわちｋ∈Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）としたときのＹ（ｋ，ｎ）を周波数のみの符号と乗じて、このシンボル期間のＰ個の検出シンボル、すなわちｋ∈Ｋ_{ｐｉｌｏｔ}（ｎ）としたときのＺ（ｋ，ｎ）を獲得する。検出シンボルは、以下の式で表され得る。

式中、Ｒ_ｉ（ｋ，ｎ）＝Ｘ_ｉ（ｋ，ｎ）・Ｆ_０ ^＊（ｋ）である。周波数のみの符号Ｆ_０（ｋ）は、前述のように、交互パイロットでの循環シフト符号のシンボル期間の関数とすることができる。

受信機は、次に、各シンボル期間ごとのＰ個の検出シンボルに逆変換（ＩＤＦＴなど）を行って、このシンボル期間のＰタップの初期インパルス応答推定値を獲得する（ブロック１２１２）。次いで、受信機は、例えば、式（１１）に示すように、各シンボル期間のＰチャネルタップにまたがる位相傾斜を除去する（ブロック１２１４）。次いで、受信機は、複数のシンボル期間の（位相傾斜除去後の）初期インパルス応答推定値に対して、時間のみの符号Ｔ_０（ｎ）との時間のみの符号マッチングを行う（ブロック１２１６）。時間のみの符号マッチングは、例えば、式（７）に示すのと同様に、各タップインデックス／位置ｌごとに行われる。各タップインデックスｌごとに、受信機は、異なるシンボル期間のこのインデックスのところのチャネルタップを、共役の時間のみの符号Ｔ_０ ^＊（ｋ）で乗じ、時間のみの符号の長さにわたって累積して、このタップインデックスでのチャネルタップを獲得する。次いで、受信機は、切捨てを行って、最初のＬチャネルタップを保持し、残りのタップをゼロ設定にする（ブロック１２１８）。

時間／周波数パイロット符号の代替のチャネル推定方式では、受信機は、受信パイロットシンボルを、周波数のみの符号と時間のみの符号の両方で乗じて、全パイロット符号が除去された検出シンボルを獲得する。次いで、受信機は、各サブバンドｋごとに複数のシンボル期間にわたって検出シンボルを累積して、このサブバンドの組み合わされたシンボルを獲得する。次いで、受信機は、組み合わされたシンボルにＩＤＦＴを行って初期チャネル応答推定値を獲得し、さらに、切捨てを行って、最初のＬチャネルタップを保持する。

表１のパイロット符号方式７及び８は、様々なやり方で使用され得る。一実施形態では、各送信機に、異なる遅延Ｔ_ｉの異なる循環シフト符号Ｆ_ｉ（ｋ）が割り当てられる。本実施形態では、各送信機ごとのチャネルインパルス応答は、（周波数のみの符号マッチングによって実現される）循環的遅延及び切捨てと共に獲得され得る。異なるシンボル期間の間の時間のみの符号マッチングは、チャネル推定値の品質を向上させる。別の実施形態では、複数の送信機グループが形成され、各送信機グループに同じ循環シフト符号が割り当てられる。さらに、各グループ内の送信機に、異なる（例えば、直交する）時間のみの符号Ｔ_ｉ（ｎ）が割り当てられる。受信機は、各送信機グループごとのチャネル推定値を、このグループに割り当てられた循環シフト符号Ｆ_ｉ（ｋ）との周波数のみの符号マッチングを行うことによって獲得し得る。この周波数のみの符号マッチングは、他の全ての送信機のチャネルインパルス応答を上位のタップインデックスに循環的にシフトして、これらのチャネルインパルス応答が切捨てによって除去され得るようにする。この場合、受信機は、選択されたグループ内の個々の送信機のチャネル推定値を、これらの送信機に割り当てられた異なる時間のみの符号との時間のみの符号マッチングを行うことによって獲得し得る。

パイロット符号方式の全てで、受信機は、前述のように、所望の送信機の最終インパルス応答推定値を獲得することができる。受信機は、フィルタリングを行って、最終インパルス応答推定値をさらに向上させてもよい。また、受信機は、閾値処理を行って、所定の閾値を下回るエネルギーを有するチャネルタップをゼロ設定にしてもよい。受信機は、ゼロを付加することによって最終インパルス応答推定値を長さＫまで延長してもよい。この場合、受信機は、延長されたインパルス応答推定値に対してＫ点の順変換（ＤＦＴなど）を行って、Ｋ個のサブバンド全てのチャネル利得を有する周波数応答推定値を獲得してもよい。

本明細書で説明しているパイロット送信及びチャネル推定の技法は、様々な手段によって実装され得る。例えば、これらの技法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせとして実装されてもよい。ハードウェア実装形態では、送信機においてパイロット送信に使用される処理ユニットは、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書で説明している機能を実行するように設計された他の電子ユニット、又はこれらの組み合わせの内部で実装され得る。また、受信機においてチャネル推定に使用される処理ユニットも、１つ又は複数のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、プロセッサなどの内部で実装され得る。

ソフトウェア実装形態では、本明細書で説明している技法は、本明細書で説明している機能を実行するモジュール（プロシージャ、関数、など）を用いて実装され得る。ソフトウェアコードは、記憶装置（図１の記憶部１４２や１９２など）に格納され、プロセッサ（コントローラ１４０や１９０など）によって実行され得る。記憶装置は、プロセッサ内部で実装されても、プロセッサ外部に実装されてもよい。

本明細書には、いくつかのセクションを探すのに役立つよう、参照のための見出しが含まれている。これらの見出しは、これらの下で説明している概念の範囲を限定するためのものではなく、これらの概念は、本明細書全体を通して他のセクションでも適用され得るものである。

開示の実施形態の前述の説明は、当業者が、本発明を作成し、又は使用することを可能にするために提供するものである。当業者には、これらの実施形態への様々な改変が容易に理解されるものであり、本明細書で定義している一般的な原理は、本発明の精神又は範囲を逸脱することなく、他の実施形態にも適用され得るものである。よって、本発明は、本明細書に示す実施形態だけに限定されるものではなく、本発明には、本明細書で開示する原理及び新規な特徴と整合する最も広い範囲が許容されるべきである。

送信機及び受信機を示すブロック図である。 インターレースサブバンド構造を示す図である。 固定パイロット送信方式を示す図である。 交互パイロット送信方式を示す図である。 パイロットを送信するプロセスを示す図である。 時間のみのパイロット符号での時間領域におけるパイロット符号マッチングを行うチャネル推定プロセスを示す図である。 時間のみのパイロット符号での周波数領域におけるパイロット符号マッチングを行うチャネル推定プロセスを示す図である。 周波数のみのパイロット符号でのチャネル推定プロセスを示す図である。 循環シフト符号を用いた交互パイロットでのチャネル推定プロセスを示す図である。 ４つの送信機の循環シフト符号の位相プロットを示す図である。 循環シフト符号を用いた複数の送信機でのチャネルインパルス応答を示す図である。 時間／周波数パイロット符号でのチャネル推定プロセスを示す図である。

Claims (57)

1. 無線通信システムにおいてチャネル推定を行う方法であって、
   複数のシンボル期間の複数の初期インパルス応答推定値を導出することと、
   前記複数の初期インパルス応答推定値に対して、送信機の第１の符号との符号マッチングを行って、前記送信機の最終インパルス応答推定値を獲得することと、
   を備える、方法。
2. 前記複数の初期インパルス応答推定値を導出することは、
   前記複数のシンボル期間のそれぞれにおける周波数サブバンドの集合での受信シンボルの集合を獲得することと、
   各シンボル期間ごとの前記受信シンボルの集合に逆変換を行って、前記シンボル期間の初期インパルス応答推定値を導出することと、
   を備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の初期インパルス応答推定値を導出することは、
   前記複数のシンボル期間のそれぞれにおける周波数サブバンドの集合での受信シンボルの集合を獲得することと、この場合において、少なくとも２つの異なる周波数サブバンドの集合がパイロット送信に使用され、
   各シンボル期間ごとの前記受信シンボルの集合に逆変換を行って、前記シンボル期間の初期インパルス応答推定値を獲得することと、
   を備える、請求項１に記載の方法。
4. 前記複数の初期インパルス応答推定値のそれぞれにおける位相傾斜を除去することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
5. 各シンボル期間においてパイロット送信に使用される周波数サブバンドの集合を決定することと、この場合において、前記複数のシンボル期間に、少なくとも２つの異なる周波数サブバンドの集合がパイロット送信に使用され、
   前記シンボル期間にパイロット送信に使用される前記周波数サブバンドの集合に基づいて、各シンボル期間ごとの各初期インパルス応答推定値における位相傾斜を除去することと、
   をさらに備える、請求項１に記載の方法。
6. 符号マッチングを行うことは、複数のタップ位置の中の各タップ位置ごとに、
   前記複数の初期インパルス応答推定値において前記タップ位置にある複数のチャネルタップを識別することと、
   前記複数のチャネルタップを前記第１の符号の複数の符号値で乗じて、複数の中間値を獲得することと、
   前記複数の中間値を累積して、前記最終インパルス応答推定値において前記タップ位置にあるチャネルタップを獲得することと、
   を備える、請求項１に記載の方法。
7. 前記送信機の第２の符号に基づいて、前記複数のシンボル期間の複数の検出シンボルの集合を導出することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
8. 前記複数の初期インパルス応答推定値を導出することは、
   各シンボル期間ごとの検出シンボルの集合に逆変換を行って、前記シンボル期間の初期インパルス応答推定値を導出することを備える、請求項７に記載の方法。
9. 前記複数の検出シンボルの集合を導出することは、前記複数のシンボル期間のそれぞれについて、
   前記第２の符号と、前記シンボル期間にパイロット送信に使用される周波数サブバンドの集合とに基づいて、符号値の集合を決定することと、
   前記シンボル期間の受信シンボルの集合を前記符号値の集合で乗じて、前記シンボル期間の検出シンボルの集合を獲得することと、
   を備える、請求項７に記載の方法。
10. 前記最終インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップを保持することと、この場合において、Ｌは１より大きい整数であり、
    前記最終インパルス応答推定値の残りのチャネルタップをゼロに設定することと、
    をさらに備える、請求項１に記載の方法。
11. 所定の閾値を下回る大きさを有する前記最終インパルス応答推定値のチャネルタップをゼロに設定することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
12. 無線通信システムにおける装置であって、
    複数のシンボル期間の複数の初期インパルス応答推定値を導出し、前記複数の初期インパルス応答推定値に対して送信機の第１の符号との符号マッチングを行って、前記送信機の最終インパルス応答推定値を獲得するように動作するチャネル推定器を備える、装置。
13. 前記複数のシンボル期間のそれぞれにおける周波数サブバンドの集合での受信シンボルの集合を提供するように動作する復調器をさらに備え、前記チャネル推定器は、各シンボル期間の前記受信シンボルの集合に逆変換を行って、前記シンボル期間の初期インパルス応答推定値を導出するように動作する、請求項１２に記載の装置。
14. 前記チャネル推定器は、複数のタップ位置の中の各タップ位置ごとに、
    前記複数の初期インパルス応答推定値において前記タップ位置にある複数のチャネルタップを識別し、
    前記複数のチャネルタップを前記第１の符号の複数の符号値で乗じて、複数の中間値を獲得し、
    前記複数の中間値を累積して、前記最終インパルス応答推定値において前記タップ位置にあるチャネルタップを獲得する、
    ように動作する、請求項１２に記載の装置。
15. 前記チャネル推定器は、前記最終インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップを保持し、前記最終インパルス応答推定値の残りのチャネルタップをゼロに設定するように動作し、Ｌは１より大きい整数である、請求項１２に記載の装置。
16. 前記チャネル推定器は、前記送信機の第２の符号に基づいて前記複数のシンボル期間の複数の検出シンボルの集合を導出し、各シンボル期間ごとの検出シンボルの集合に逆変換を行って、前記シンボル期間の初期インパルス応答推定値を導出するように動作する、請求項１２に記載の装置。
17. 前記送信機の前記第１の符号は、少なくとも１つの他の送信機の少なくとも１つの他の第１の符号に対して直交する、請求項１２に記載の装置。
18. 前記送信機の前記第１の符号は、少なくとも１つの他の送信機の少なくとも１つの他の第１の符号に対して擬似ランダムである、請求項１２に記載の装置。
19. 前記送信機の前記第２の符号は、少なくとも１つの他の送信機の少なくとも１つの他の第２の符号に対して擬似ランダムである、請求項１６に記載の装置。
20. 前記送信機の前記第２の符号は循環シフト符号である、請求項１６に記載の装置。
21. 複数のシンボル期間の複数の初期インパルス応答推定値を導出する手段と、
    前記複数の初期インパルス応答推定値に対して送信機の第１の符号との符号マッチングを行って、前記送信機の最終インパルス応答推定値を獲得する手段と、
    を備える、無線通信システムにおける装置。
22. 前記複数の初期インパルス応答推定値を導出する前記手段は、
    前記複数のシンボル期間のそれぞれにおける周波数サブバンドの集合での受信シンボルの集合を獲得する手段と、
    各シンボル期間ごとの前記受信シンボルの集合に逆変換を行って、前記シンボル期間の初期インパルス応答推定値を導出する手段と、
    を備える、請求項２１に記載の装置。
23. 符号マッチングを行う前記手段は、複数のタップ位置の中の各タップ位置ごとに、
    前記複数の初期インパルス応答推定値において前記タップ位置にある複数のチャネルタップを識別する手段と、
    前記複数のチャネルタップを前記第１の符号の複数の符号値で乗じて、複数の中間値を獲得する手段と、
    前記複数の中間値を累積して、前記最終インパルス応答推定値において前記タップ位置にあるチャネルタップを獲得する手段と、
    を備える、請求項２１に記載の装置。
24. Ｌが１より大きい整数であり、前記最終インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップを保持する手段と、
    前記最終インパルス応答推定値の残りのチャネルタップをゼロに設定する手段と、
    をさらに備える、請求項２１に記載の装置。
25. 前記送信機の第２の符号に基づいて、前記複数のシンボル期間の複数の検出シンボルの集合を導出する手段をさらに備え、前記複数の初期インパルス応答推定値を導出する前記手段は、各シンボル期間ごとの検出シンボルの集合に逆変換を行って、前記シンボル期間の初期インパルス応答推定値を導出する手段を備える、請求項２１に記載の装置。
26. 無線通信システムにおいてチャネル推定を行う方法であって、
    前記システムの複数の周波数サブバンドの部分集合である複数のパイロットサブバンドでの複数の受信シンボルと送信機の循環シフト符号とに基づいて、複数の検出シンボルを導出することと、
    前記複数の検出シンボルに基づいて、初期インパルス応答推定値を導出することと、
    前記初期インパルス応答推定値に基づいて、前記送信機の最終インパルス応答推定値を導出することと、
    を備える、方法。
27. 前記複数の検出シンボルを導出することは、
    前記循環シフト符号と前記複数のパイロットサブバンドとに基づいて、複数の位相値を決定することと、
    前記複数の受信シンボルを前記複数の位相値で乗じて、前記複数の検出シンボルを獲得することと、
    を備える、請求項２６に記載の方法。
28. 前記最終インパルス応答推定値を導出することは、
    前記最終インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップを前記初期インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップに設定することと、Ｌが１より大きい整数であり、
    前記最終インパルス応答推定値の残りのチャネルタップをゼロに設定することと、
    を備える、請求項２６に記載の方法。
29. 無線通信システムにおいてチャネル推定を行う方法であって、
    複数のシンボル期間の複数の受信シンボルの集合と送信機の循環シフト符号とに基づいて、複数の検出シンボルの集合を導出することと、この場合において、受信シンボルの各集合が、前記システムの複数の周波数サブバンドの部分集合であるパイロットサブバンドの集合であり、
    前記複数の検出シンボルの集合に基づいて、少なくとも１つの初期インパルス応答推定値を導出することと、
    前記少なくとも１つの初期インパルス応答推定値に基づいて、前記送信機の最終インパルス応答推定値を導出することと、
    を備える、方法。
30. 前記複数の検出シンボルの集合を導出することは、前記複数のシンボル期間のそれぞれについて、
    前記循環シフト符号と、前記シンボル期間にパイロット送信に使用される前記パイロットサブバンドの集合とに基づいて、位相値の集合を決定することと、
    前記シンボル期間の受信シンボルの集合を前記位相値の集合で乗じて、前記シンボル期間の検出シンボルの集合を獲得することと、
    を備える、請求項２９に記載の方法。
31. 前記少なくとも１つの初期インパルス応答推定値を導出することは、
    前記複数の検出シンボルの集合を平均して検出シンボルのシーケンスを獲得することと、
    前記検出シンボルのシーケンスに逆変換を行って単一の初期インパルス応答推定値を導出することと、
    を備える、請求項２９に記載の方法。
32. 前記少なくとも１つの初期インパルス応答推定値を導出することは、
    前記複数の検出シンボルの集合を用いて検出シンボルのシーケンスを形成することと、
    前記検出シンボルのシーケンスに逆変換を行って単一の初期インパルス応答推定値を導出することと、
    を備える、請求項２９に記載の方法。
33. 前記最終インパルス応答推定値を導出することは、
    Ｌが１より大きい整数であり、前記最終インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップを、前記初期インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップに設定することと、
    前記最終インパルス応答推定値の残りのチャネルタップをゼロに設定することと、
    を備える、請求項３２に記載の方法。
34. 前記少なくとも１つの初期インパルス応答推定値を導出することは、前記送信機の第２の符号の複数の符号値の中の各符号値ごとに、
    前記符号値が適用される少なくとも１つの検出シンボルの集合を用いて検出シンボルのシーケンスを形成することと、
    前記検出シンボルのシーケンスに逆変換を行って、前記符号値の初期インパルス応答推定値を導出することと、
    を備える、請求項２９に記載の方法。
35. 前記最終インパルス応答推定値を導出することは、
    前記複数の符号値について導出される、複数の初期インパルス応答推定値に対して、前記第２の符号との符号マッチングを行うことを備える、請求項３４に記載の方法。
36. Ｌが１より大きい整数であり、前記最終インパルス応答推定値の最初のＬチャネルタップを保持することと、
    前記最終インパルス応答推定値の残りのチャネルタップをゼロに設定することと、
    をさらに備える、請求項２９に記載の方法。
37. 無線通信システムにおける装置であって、
    複数のシンボル期間の複数の受信シンボルの集合を提供するように動作する復調器と、
    前記複数の受信シンボルの集合と送信機の循環シフト符号とに基づいて、複数の検出シンボルの集合を導出し、前記複数の検出シンボルの集合に基づいて、少なくとも１つの初期インパルス応答推定値を導出し、前記少なくとも１つの初期インパルス応答推定値に基づいて、前記送信機の最終インパルス応答推定値を導出するように動作するチャネル推定器と、
    を備える、装置。
38. 前記チャネル推定器は、前記複数の検出シンボルの集合を用いて検出シンボルのシーケンスを形成し、前記検出シンボルのシーケンスに逆変換を行って、単一の初期インパルス応答推定値を導出するように動作する、請求項３７に記載の装置。
39. 前記チャネル推定器は、前記送信機の第２の符号の複数の符号値についての複数の初期インパルス応答推定値を導出し、前記複数の初期インパルス応答推定値に対して、前記第２の符号との符号マッチングを行うように動作する、請求項３７に記載の装置。
40. 無線通信システムにおける装置であって、
    複数のシンボル期間の複数の受信シンボルの集合と、送信機の循環シフト符号とに基づいて、複数の検出シンボルの集合を導出する手段と、
    前記複数の検出シンボルの集合に基づいて少なくとも１つの初期インパルス応答推定値を導出する手段と、
    前記少なくとも１つの初期インパルス応答推定値に基づいて、前記送信機の最終インパルス応答推定値を導出する手段と、
    を備える、装置。
41. 前記少なくとも１つの初期インパルス応答推定値を導出する前記手段は、
    前記複数の検出シンボルの集合を用いて検出シンボルのシーケンスを形成する手段と、
    前記検出シンボルのシーケンスを逆変換して、単一の初期インパルス応答推定値を導出する手段と、
    を備える、請求項４０に記載の装置。
42. 前記少なくとも１つの初期インパルス応答推定値を導出する前記手段は、前記送信機の第２の符号の複数の符号値の中の各符号値ごとに、
    前記符号値が適用される少なくとも１つの検出シンボルの集合を用いて検出シンボルのシーケンスを形成する手段と、
    前記検出シンボルのシーケンスを逆変換して、前記符号値の初期インパルス応答推定値を導出する手段と、
    を備える、請求項４０に記載の装置。
43. 前記最終インパルス応答推定値を導出する前記手段は、
    前記複数の符号値について導出される、複数の初期インパルス応答推定値に対して、前記第２の符号との符号マッチングを行う手段を備える、請求項４２に記載の装置。
44. 無線通信システムにおいてチャネル推定を行う方法であって、
    複数の周波数サブバンドでの複数の受信シンボルを獲得することと、
    前記複数の受信シンボルと、送信機の周波数のみの符号とに基づいて、複数の検出シンボルを導出することと、
    前記複数の検出シンボルに基づいて、初期インパルス応答推定値を導出することと、
    前記初期インパルス応答推定値に対する切捨てを行って、前記送信機の最終インパルス応答推定値を獲得することと、
    を備える、方法。
45. 複数のシンボル期間について獲得される複数の初期インパルス応答推定値を平均することをさらに備える、請求項４４に記載の方法。
46. 所定の閾値を下回る大きさを有する前記最終インパルス応答推定値のチャネルタップをゼロに設定することをさらに備える、請求項４４に記載の方法。
47. 無線通信システムにおいてパイロットを送信する方法であって、
    送信機に割り当てられる循環シフト符号に基づいて、前記システムの複数の周波数サブバンドの部分集合であるパイロットサブバンドの集合での符号シンボルの集合を生成することと、
    前記パイロットサブバンドの集合で前記符号シンボルの集合を送信することと、
    を備える、方法。
48. 前記符号シンボルの集合を生成することは、パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとに、
    前記シンボル期間にパイロット送信に使用される前記パイロットサブバンドの集合を識別することと、この場合において、少なくとも２つの異なるパイロットサブバンドの集合が、異なるシンボル期間にパイロット送信に使用され、
    前記循環シフト符号と、前記シンボル期間に使用される前記パイロットサブバンドの集合とに基づいて、位相値の集合を決定することと、
    前記位相値の集合に基づいて前記符号シンボルの集合を生成することと、
    を備える、請求項４７に記載の方法。
49. 前記符号シンボルの集合を生成することは、パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとに、
    前記循環シフト符号と、前記送信機に割り当てられる第２の符号の符号値とに基づいて、前記符号シンボルの集合を生成することを備える、請求項４７に記載の方法。
50. 無線通信システムにおける装置であって、
    送信機に割り当てられる循環シフト符号に基づいて、前記システムの複数の周波数サブバンドの部分集合であるパイロットサブバンドの集合での符号シンボルの集合を生成するように動作するパイロットプロセッサと、
    前記パイロットサブバンドの集合で前記符号シンボルの集合を送信するように動作する送信部と、
    を備える、装置。
51. 前記パイロットプロセッサは、パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとに、前記シンボル期間にパイロット送信に使用される前記パイロットサブバンドの集合を識別し、前記循環シフト符号と、前記シンボル期間に使用される前記パイロットサブバンドの集合とに基づいて、位相値の集合を決定し、前記位相値の集合に基づいて前記符号シンボルを生成するように動作し、少なくとも２つの異なるパイロットサブバンドの集合が、異なるシンボル期間にパイロット送信に使用される、請求項５０に記載の装置。
52. 前記パイロットプロセッサは、パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとに、前記循環シフト符号と、前記送信機に割り当てられる第２の符号の符号値とに基づいて、前記符号シンボルの集合を生成する、請求項５０に記載の装置。
53. 前記第２の符号は、少なくとも１つの他の送信機に割り当てられる少なくとも１つの他の第２の符号に対して直交する、請求項５２に記載の装置。
54. 前記第２の符号は、少なくとも１つの他の送信機に割り当てられる少なくとも１つの他の第２の符号に対して擬似ランダムである、請求項５２に記載の装置。
55. 無線通信システムにおける装置であって、
    送信機に割り当てられた循環シフト符号に基づいて、前記システムの複数の周波数サブバンドの部分集合であるパイロットサブバンドの集合での符号シンボルの集合を生成する手段と、
    前記パイロットサブバンドの集合で前記符号シンボルの集合を送信する手段と、
    を備える、装置。
56. 前記符号シンボルの集合を生成する前記手段は、パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとに、
    前記シンボル期間にパイロット送信に使用される前記パイロットサブバンドの集合を識別する手段と、この場合において、少なくとも２つの異なるパイロットサブバンドの集合が、異なるシンボル期間のパイロット送信に使用され、
    前記循環シフト符号と、前記シンボル期間に使用される前記パイロットサブバンドの集合とに基づいて、位相値の集合を決定する手段と、
    前記位相値の集合に基づいて前記符号シンボルの集合を生成する手段と、
    を備える、請求項５５に記載の装置。
57. 前記符号シンボルの集合を生成する前記手段は、パイロット送信を伴う各シンボル期間ごとに、
    前記循環シフト符号と、前記送信機に割り当てられた第２の符号の符号値とに基づいて、前記符号シンボルの集合を生成する手段を備える、請求項５５に記載の装置。

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