JP2010213309A - 無線通信システムのためのデータ検出および復調 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて、データ送信を検出し復調するための技術を提供する。
【解決手段】１つの観点では、決定用(decision-directed)検出器は、受信したデータシンボル並びに受信したパイロットシンボルを利用して受信信号におけるデータ送信を検出する。決定用検出器は、周波数領域における差動検知(differential detection)または時間領域におけるコヒーレント検知(coherent detection)を実行するように設計してもよく、マルチキャリア変調（例えば、ＯＦＤＭ）と一緒に使用してもよい。他の観点において、適応性のある閾値は受信データ送信の検知を実行するように使用される。閾値は受信されたと仮定された各データ送信ごとに決定してもよい。閾値は、例えば、仮定されたデータ送信の信号プラス雑音エネルギーに基づいて、計算してもよい。
【選択図】図４

Description

３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９に基づく優先権主張
この出願は、この出願の譲受人に譲渡され、すべての目的に対してその全体を参照することによりここに組み込まれる、２００２年１０月２５日に出願された、「ＭＩＭＯ ＷＬＡＮシステム」(MIMO WLAN System)というタイトルの米国仮出願シリアル番号６０／４２１，３０９の利益を主張する。

この出願は、この出願の譲受人に譲渡され、すべての目的に対してその全体において参照することによりここに組み込まれる、２００２年１２月１０日に出願された「無線通信システムのためのデータ検出及び復調」(Data Detection and Demodulation for Wireless Communication Systems)というタイトルの米国仮出願シリアル番号６０／４３２，６２６の利益を主張する。

分野
この発明は一般に、データ通信に関し、特に、無線通信システムにおいて、データを検出し復調するための技術に関する。

無線通信システムにおいて、送信されるデータは、典型的に処理され（例えば、符号化されおよび変調され)、次に無線周波数(ＲＦ）キャリア信号にアップコンバートされ、無線チャネル上に送信するためにより適切なＲＦ変調信号を発生する。次に、ＲＦ変調された信号は送信器から送信され、無線チャネル内の多数の伝播路を経由して受信器に到達するかもしれない。伝搬路の特性は、例えばフェージング、マルチパスおよび外部干渉のような多くの要因により時間に対して典型的に変動する。従って、ＲＦ変調信号は、異なるチャネル条件（例えば異なるフェージングおよびマルチパス効果)を経験するかもしれず、システムの動作帯域幅にわたって異なる複素利得(complex gain)に関連しているかもしれない。

高性能を達成するために、受信器が多くの機能を行なうのを支援するために、パイロット（すなわち、参照信号）は、送信器によって大抵の場合送信される。パイロットは既知シンボルに基づいて典型的に発生され、既知の方法で処理される。パイロットは、チャネル推定、タイミングおよび周波数取得、コヒーレント復調等のために受信器により使用してもよい。

大抵の場合、受信信号にデータ送信の存在を検出することが望ましいかまたは必要である。データ送信の検出は通常、受信されたと仮定されるデータ送信ごとにパイロットを処理することにより達成される。パイロットのエネルギーが特定の閾値より大きい場合、仮定されたデータ送信は、さらに処理される（例えば、復調されおよび復号される)。従って、巡回冗長検査(ＣＲＣ）のようなエラー検出コードに依存して、データ送信が正しくまたは誤って復号されたかどうかを決定する。

いくつかの無線通信システムにおいて、パイロットだけに基づいた検出は十分ではない。

例えば、低い受信信号対雑音比(ＳＮＲ）で動作するときがこの場合である。さらに、エラー検出コードは、受信したデータ送信の正確さを検証するために使用するのに利用できないかもしれない。

したがって、そのような無線通信システムにおいて、データ送信を検出し復調するための技術的必要性がある。

無線通信システムにおいて、データ送信を検出し復調するための技術がここに提供される。１つの観点において、受信信号内のデータ送信を検出するための決定用検出器(a decision-directed detector)が提供される。この検出器は受信データシンボル並びに受信パイロットシンボルを利用し、検知を実行し、従って改良された検出性能を提供することができる。決定用検出器は、周波数領域または時間領域で動作するように設計してもよい。

マルチキャリア変調（例えば、ＯＦＤＭ）を利用するシステムの場合、検出器は、周波数領域において差動検知を実行し、時間領域においてコヒーレント検知を実行するように設計してもよい。これら両方は以下に詳細に記載される。

別の観点では、適応性のある閾値を用いて、受信したデータ送信の検出を実行する。

閾値は受信されたと仮定された各データ伝送ごとに決定してもよい。例えば、閾値は、仮定されたデータ送信の合計受信信号エネルギー（すなわち、信号プラス雑音プラス干渉)に基づいて計算してもよい。適応できる閾値の使用は、多くの動作環境で堅固な検出性能を提供することができる。このような環境としては、例えば、干渉の種々のソースが存在するかもしれない無免許の周波数帯がある。

この発明の種々の観点と実施形態は以下にさらに詳細に記載する。

例えば、様々な送信スキームのための受信器構成もここに記載される。

図１は、無線通信システムを示す。 図２Ａは、チャネル１のための例示プロトコルデータユニット(ＰＤＵ）を示す。 図２Ｂは、チャネル２のための例示プロトコルデータユニット(ＰＤＵ)を示す。 図３Ａは、送信器ユニットのブロック図を示す。 図３ＢはＯＦＤＭシンボルを図解する。 図４は、受信器ユニットのブロック図を示す。 図５は、相関検出器を示す。 図６は、相関検出器の一実施形態を示す。 図７は、データ復調器および決定用検出器を含む検出器／データ復調器を示す。 図８Ａは、データ復調器の一実施形態を示す。 図８Ｂは、周波数領域の差動検知を実行する決定用検出器を示す。 図８Ｃは、時間領域においてコヒーレント検出を実行する決定用検出器を示す。 図９は、アクセスポイントとユーザ端末のブロック図を示す。 図１０Ａはチャネル１上の例示送信を示す。 図１０Ｂはチャネル２上の例示送信を示す。 図１１Ａは、チャンネル１のための受信器処理を示す。 図１１Ｂは、チャネル２のための受信器処理を示す。

本発明の特徴、性質および利点は、類似の参照文字が全体にわたって対応して特定する図面とともに以下に述べる詳細な説明からより明白になるであろう。

「例示」という用語は、ここでは、「例、インスタンス、または実例」として機能することを意味するために使用される。「例示」としてここに記載される任意の実施形態または設計は、他の実施形態または設計に対して好適であるまたは利点があると必ずしも理解されるべきでない。

図１は、多数のユーザ端末（ＵＴｓ）１２０と通信する多数のアクセスポイント（ＡＰｓ）１１０を含む無線通信システムを示す。（簡単にするために、１つのアクセスポイントのみが図１に示される。）アクセスポイントはまた、基地局またはその他の用語で呼んでもよい。各ユーザ端末は固定または移動端末であってよく、アクセス端末、移動局、遠隔局、ユーザ機器（ＵＥ）、無線装置、またはその他の用語で呼んでもよい。ユーザ端末はいつなんどきでも、ダウンリンクおよび／またはアップリンク上の１つまたは複数のアクセスポイントと通信してもよい。ダウンリンク（すなわち、フォワードリンク）はアクセスポイントからユーザ端末への送信を指す。また、アップリンク（すなわち、リバースリンク）はユーザ端末からアクセスポイントへの送信を指す。

データ送信を検知して復調するためにここに記載される技術は、種々の無線通信システムに使用してもよい。例えば、これらの技術は、(１)データ送信のための１つまたは複数のアンテナおよびデータ受信のための１つまたは複数のデータ受信、(２)種々の変調技術（例えば、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ等)、および（３)ダウンリンクとアップリンクのための１つまたは複数の周波数帯を採用するシステムに使用してもよい。

明確にするために、技術は、特に、例示無線通信システムに対して以下に記載される。このシステムにおいて、受信器は、データ受信のための複数(Ｔ）のアンテナを備え、送信器は、１つまたは複数のアンテナを備えていてもよい。システムはさらに直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ）を採用する。ＯＦＤＭは、全体のシステム帯域幅を複数(Ｎ）の直交サブバンドに効率的に分割する。ＯＦＤＭの場合、各サブバンド上で送信されるデータまたはパイロットは、特定の変調スキームを用いて最初に変調（すなわち、シンボルマッピング)される。ゼロの信号値は、データ／パイロット送信に使用されないサブバンドに供給される。ＯＦＤＭシンボル期間ごとに、すべてのＮのサブバンドのための変調シンボルおよびゼロ信号値は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いて時間領域に変換されＮの時間領域サンプルを構成する変換されたシンボルを得る。シンボル間干渉（ＩＳＩ）に対抗するために、各変形されたシンボルの一部がしばしば反復され対応するＯＦＤＭシンボルを形成する。このＯＦＤＭシンボルは次に無線チャネル上に送信される。ＯＦＤＭシンボル期間（または単にシンボル期間）は１つのＯＦＤＭシンボルの期間に相当する。この１つのＯＦＤＭシンボルの期間は、システムのための最小の送信単位である。１つの特定の設計において、システム帯域幅は２０ＭＨｚであり、Ｎ＝６４であり、サブバンドは、−３２乃至＋３１のインデックスが割り当てられる。各変形されたシンボルの期間は、３．２μｓｅｃであり、サイクリックプリフィックス(cyclic prefix)は８００ｎｓｅｃであり、各ＯＦＤＭシンボルの期間は、４．０μｓｅｃである。

明確にするために、２つの特定の送信スキームおよび２つの受信器構造が以下に記載される。最初の送信スキームは、トランスポートチャネル１（または、単に、チャネル１またはＣＨ１）に使用され、以下の特徴を有する。（１）チャネル１上の送信は送信器において時間補償されておらず、受信器において未知の時刻に到着する、および(２)チャネル１上の各送信は、データおよびパイロットのための複数のＯＦＤＭシンボルを含む。

第２の送信スキームは、トランスポートチャネル２（または、単に、チャネル２またはＣＨ２）に使用され、以下の特徴を有する。（１）チャンネル２上の送信は送信器において時間補償され、受信器において、スロット境界に時間が合わされて到着する。および(２)チャネル２上の各送信は、データおよびパイロットの両方に対して単一のＯＦＤＭシンボルを含む。チャンネル１および２の特徴と類似した特徴を有する低速および高速アクセスチャネルは、上述した米国特許出願６０／４３２，４４０に記載されている。

図２Ａは、チャンネル１（ＣＨ１ ＰＤＵ）のために使用してもよい例示プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）２１０を示す。ＣＨ１ ＰＤＵ ２１０は、ＣＨ１メッセージ部分２３０と時分割多重化された（ＴＤＭ）参照部分２２０を含む。参照部分２２０は、ＰのパイロットＯＦＤＭシンボル２２２を含む。この場合、Ｐは、１またはそれより大きい任意の整数であり得る。パイロットＯＦＤＭシンボルはＣＨ１送信の取得と検出を容易にするため、並びにＣＨ１メッセージ部分のコヒーレントな復調を支援するために使用される。ＣＨ１メッセージ部分２３０はＤのデータＯＦＤＭシンボル２３２を含む。この場合、Ｄは１またはそれより大きい任意の整数であり得る。パイロットおよびデータＯＦＤＭシンボルは、以下に記載するように発生してもよい。

図２Ｂは、チャネル２（ＣＨ２ ＰＤＵ）に使用してもよい例示ＰＤＵ ２５０を示す。

ＣＨ２ ＰＤＵ ２５０は、ＣＨ２メッセージ部分２７０とサブバンド多重化された参照サブバンド２６０を含む。参照部分２６０は、（図２Ｂにおいて、陰影のつけられたサブバンドに示すように)１セットのサブバンド上に送信されるパイロットシンボルのセットを含む。ＣＨ２メッセージ部分２７０は、サブバンドの別のセット上で送信される、データシンボルのグループを含む。データシンボルはＣＨ２メッセージを、コーディング、インターリービング、およびシンボルマッピングすることにより発生される。以下に記載するように、周波数領域多重化されたパイロットおよびデータシンボルは処理され時間領域ＣＨ２ ＰＤＵ ２５０を発生する。

図２Ｂに示す実施形態において、パイロットサブバンドおよびデータサブバンドは、各データサブバンドがパイロットサブバンドによって両側の側面に位置するように組み合わされる。パイロットサブバンド上で送信されたパイロットシンボルはデータサブバンド、およびコヒーレント復調のためにチャネル応答を推定するために使用されてもよい。他のサブバンド多重スキームも実施してもよい。これはこの発明の範囲内である。例えば、Ｑデータサブバンドの各グループは、パイロットサブバンドにより両側の側面に位置してもよい。この場合Ｑは、任意の正の整数であってよい。

図３Ａは、上述したチャネル１およびチャネル２のための送信データ処理を実行することができる送信器ユニット３００の一実施形態のブロック図を示す。アクセスポイントまたはユーザ端末内に実施してもよい送信器ユニット３００は、送信(ＴＸ）データプロセッサ３１０、任意のＴＸ空間プロセッサ３３０、および各送信アンテナのための１つのＯＦＤＭ変調器３４０を含む。

ＴＸデータプロセッサ３１０内において、ＣＲＣ発生器３１２は、ＣＨ１またはＣＨ２メッセージのためにデータを受信し、（任意に)メッセージのためのＣＲＣ値を発生する。次に、エンコーダ３１４は、特定のコーディングスキームに従って、メッセージデータおよび（もし含まれているなら)ＣＲＣ値を符号化し、コードビットを供給する。次に、インターリーバ３１６は、特定のインターリービングスキームに基づいてコードビットをインターリーブ（すなわち、整理し直す)し周波数およびおそらく時間ダイバーシティを供給する。次に、シンボルマッピングユニット３１８は、特定の変調スキームに従ってインターリーブされたデータをマッピングし、変調シンボルを供給する。変調シンボルは、データシンボルとも呼ばれｓ(ｋ)として示される。

マルチプレクサー（ＭＵＸ）３２０は、処理されているＣＨ１またはＣＨ２メッセージのために定義された方法でデータシンボルを受信したパイロットシンボルと多重化する。図２Ａに示す実施形態の場合、ＣＨ１ ＰＤＵは、ＰのパイロットＯＦＤＭシンボルを含み続いてＤのデータＯＦＤＭシンボルを含む。ＣＨ１メッセージの場合、マルチプレクサー３２０は、ＰのパイロットＯＦＤＭシンボルの各々に対してパイロットシンボル｛ｐ₁(k)}のセットを供給し、次に、ＤのデータＯＦＤＭシンボルの各々に対してデータシンボルを供給する。図２Ｂで示される実施形態の場合、ＣＨ２ ＰＤＵ Ｌのデータシンボルと組み合わされたＬ＋１のパイロットシンボルを含む。ＣＨ２メッセージの場合、マルチプレクサー３２０は、Ｌデータシンボルのグループで多重化されたＬ＋１のパイロットシンボル｛Ｐ₂（ｋ）｝のセットを供給する。どんな場合も、マルチプレクサー３２０は、多重データおよびパイロットシンボルのストリームを供給する。

テーブル１は、ＣＨ１とＣＨ２の参照部分のために、２セットのパイロットシンボル、｛Ｐ₁（ｋ）｝および｛Ｐ₂（ｋ）｝の特定の実施形態を示す。この実施形態では、６４の合計サブバンドのうちの５２だけがデータおよびパイロット送信に使用される。また、（表１においてゼロエントリーを有する)他の１２のサブバンドは使用されない。一実施形態において、パイロットシンボルはＱＰＳＫ変調シンボルである。ＣＨ１参照部分のための５２のパイロットシンボルは、これらのパイロットシンボルに基づいて発生された波形が最小のピーク対平均変動を有するように選択される。この特徴は、パイロットＯＦＤＭシンボルがより高い電力レベルで送信されることを可能にする。これは改善された性能を提供することができる。

複数のアンテナが利用可能なら、任意のＴＸ空間プロセッサ３３０を用いて、多重化されたデータおよびパイロットシンボルに空間処理を実行してもよい。例えば、ＴＸ空間プロセッサ３３０は、（１）ＭＩＭＯチャネルの単一空間チャネル上のシンボルを送信するためにビームステアリング(beam-steering)またはビーム形成、(２)ダイバーシティを達成するために複数のアンテナおよびサブバンド上のシンボルを送信するための送信ダイバーシティ、または(３)複数の空間チャネル上のシンボルを送信するために空間多重化するために空間処理を実行してもよい。これらの送信モードのすべてのための空間処理は、上述した仮米国出願シリアル番号６０／４２３１，３０９に詳細に記載されている。

ＴＸ空間プロセッサ３３０は各アンテナに対して送信シンボルの１つのストリームを供給する。空間処理が実行されないなら、送信シンボルは単に多重データおよびパイロットシンボルである。各送信シンボルストリームはそれぞれのＯＦＤＭモジュレータ３４０に供給される。各ＯＦＤＭモジュレータ３４０内では、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット３４２が、Ｎの送信シンボルの各シーケンスをＮの時間領域サンプルから構成される時間領域変換されたシンボルに変換する。この場合Ｎは、サブバンドの合計数である。各変形されたシンボルの場合、サイクリックプリフィックス発生器３４４は、変換されたシンボルの一部を反復し、Ｍサンプルから構成される対応するＯＦＤＭシンボルを形成する。サイクリックプリフィックス発生器３４４は、ＯＦＤＭシンボルのストリームを送信器（ＴＭＴＲ）３４６に供給する。ＴＭＴＲ３４６は、ＯＦＤＭシンボルストリームを１つまたはそれ以上のアナログ信号に変換し、さらに、アナログ信号（複数の場合もある)を増幅し、フィルターし、周波数アップコンバートして、ＲＦ変調された信号を発生し、関連するアンテナ３５０から送信される。

図３ＢはＯＦＤＭシンボルを図解する。ＯＦＤＭシンボルは２つの部分から構成される。すなわち、サイクリックプリフィックスと変換されたシンボルである。一実施形態において、Ｎ＝６４であり、サイクリックプリフィックスは１６のサンプルから構成され、各ＯＦＤＭシンボルは、Ｍ＝８０サンプルを含む。サイクリックプリフィックスは変換されたシンボルの最後の１６のサンプル（すなわち、周期的な継続)のコピーであり、変換されたシンボルの前に挿入される。サイクリックプリフィックスは、マルチパス遅延拡散が存在する場合に、その直交特性をＯＦＤＭシンボルが維持することを保証する。

図１０Ａは、チャネル１上の例示送信を示す。チャネル１のための時間線はＣＨ１スロットに分割される。各ＣＨ１スロットは、特定の期間（例えば、Ｐ＋Ｄ ＯＦＤＭシンボル期間)を有する。一実施形態において、１つのＣＨ１ ＰＤＵは各ＣＨ１スロット上で送信されるかもしれない。

ユーザ端末ＡおよびＢは、タイミングと周波数をシステムのタイミングと周波数にロックした。これは、伝わる送信またはタイミング情報で埋め込まれた送信（例えば、ビーコンパイロット)を受信することにより達成してもよい。次に、ユーザ端末は、受信したタイミング情報に基づいてそれらのタイミングを設定する。しかしながら、各ユーザ端末のタイミングはシステムタイミングに関して歪曲（または遅延)されるかもしれない。この場合の歪曲の量は典型的にタイミング情報を含む送信のための伝播遅延に相当する。

ユーザ端末およびシステムが両方とも共通の時間源（例えば、ＧＰＳ）からそれらのタイミングを導き出す場合、これらのエンティティ間にタイミングスキューはないかもしれない。

図１０Ａにおいて、ユーザ端末ＡおよびＢは、（例えば、ランダムに）は、２つの異なるＣＨ１スロット（例えば、それぞれスロット３およびスロット１)を選択して、それらのＣＨ１ ＰＤＵｓを送信する。ユーザ端末ＡおよびＢは、異なるタイミングスキューおよび異なる伝播遅延に関連づけられるので、それらのＣＨ１ ＰＤＵｓは、アクセスポイントのＣＨ１スロット境界に対して異なる遅延（ラウンドトリップ遅延またはＲＴＤｓと呼ばれる)を有してアクセスポイントに到着する。

図１０Ｂは、チャンネル２上の例示送信を示す。チャネル２のための時間線は、ＣＨ２スロットに分割される。各ＣＨ２スロットは、特定の期間（例えば、１つのＯＦＤＭシンボル期間)を有する。１つのＣＨ２ ＰＤＵは各ＣＨ２スロット上で送信されるかもしれない。

図１０Ｂの場合、ユーザ端末ＡおよびＢは、タイミングをシステムのタイミングにロックし、さらにそれらのＲＴＤｓの知識を有する。ＲＴＤｓは、（例えば、システムアクセスの期間に)アクセスポイントにより決定し、ユーザ端末に報告してもよい。ユーザ端末はその後、ＣＨ２ ＰＤＵｓがアクセスポイントにおいて選択されたＣＨ２スロット境界に時間合わせされて到着するように、ＲＴＤｓに対処するために送信タイミングを調節してもよい。

図１０Ｂにおいて、ユーザ端末ＡおよびＢは（例えば、ランダムに）それぞれ、ＣＨ２スロット３およびスロット１を選択し、それらのＣＨ２ ＰＤＵｓを送信する。ユーザ端末ＡおよびＢは、それらの端末を時間補償したので、ＣＨ２ ＰＤＵｓは、図１０Ｂに示すように選択されたＣＨ２スロットの境界にほぼ合わされたアクセスポイントに到着する。

図４は、上に記述されたチャネル１および２のための受信データ処理を行なうことができる受信器ユニット４００の一実施形態のブロック図を示す。アクセスポイントまたはユーザ端末内で実施してもよい受信器ユニット４００は、Ｔの受信アンテナ４０８の各々に対する１つの受信器(ＲＣＶＲ）４１０、検出器／データ復調器４２０、および受信(ＲＸ）データプロセッサ４５０を含む。

各アンテナ４０８は、送信器ユニットによって送信された、ＲＦ変調された信号を受信し、受信信号をそれぞれの受信器４１０に供給する。各受信器は、その受信信号を条件づけし（例えば、増幅し、フィルターし、および周波数コンバートする)、条件付けされた信号をデジタル化してサンプルを供給する。このサンプルは、ｘ_i（ｎ）として示される。

検出器／データ復調器４２０は、チャネル１および２のデータ伝送を検知し復調するためにすべての受信器４１０からサンプルを受信し処理するデータ復調器４３０および検出器４４０を含む。ユニット４２０による処理は、以下にさらに詳細に記載される。ユニット４２０は、

として示される回復されたデータシンボルを供給する。回復されたデータシンボルは送信されたデータシンボルｓ(ｋ)の推定値である。ＲＸデータプロセッサ４５０内において、回復されたデータシンボルは、シンボルデマッピングユニット４５２によりデマッピングされ、デインターリーバー４５４によりデインターリーブされ、ＣＨ１およびＣＨ２メッセージに対して復号されたデータを供給する。回復されたメッセージがＣＲＣ値を含んでいるなら、ＣＲＣチェッカー４５８は、ＣＲＣ値を有するメッセージをチェックし、メッセージが正しくまたは誤って復号されたかどうか決定する。

図１１Ａは、時間補償されていない、チャネル１のための受信器処理を示す。図１０Ａに戻って参照すると、たとえ送信器ユニットが特定のＣＨ１スロット上で送信することを試みても、ＣＨ１送信は時間補償されない。また、チャンネル１の結果として生じる行動は、スロット化されていないチャネルの行動に類似している。この場合、図１１Ａを参照すると、受信器ユニットは、ＣＨ１送信を検知するためにスライド相関検出器(sliding correlation detector)を使用することができる。ＣＨ１送信の各々は、任意のサンプル期間で開始して受信してもよい。

時間領域で動作してもよい相関検出器は、一度に１サンプル期間の割合で、ＣＨ１ ＰＤＵｓが受信してもよい全体のタイムスパンにわたってスライドする。検知窓は、１つのＣＨ１ ＰＤＵのためのサンプルが検出器により処理される期間を示す。この検知窓は最初のＣＨ１スロットの開始に初期化してもよく、従って、一度に１サンプル期間前にスライドするであろう。仮説に相当する各サンプル期間の場合、相関検出器は、検知窓内のサンプルを処理し、そのサンプル期間に開始して受信されたと仮定されたＣＨ１ ＰＤＵのための測定基準を決定する。測定基準がＣＨ１閾値を越えるなら、ＣＨ１ ＰＤＵはさらに復号され、ＣＨ１メッセージを回復する。測定基準は信号エネルギーまたはその他のパラメータに関連していてもよい。ＣＨ１閾値は固定されていてもよいし、適応できてもよい（例えば、検知窓内のサンプルにおいて動的に決定される)。

図５は、図４の検出器の一実施形態である、相関検出器４４０ａのブロック図を示す。

Ｔの受信アンテナの各々のためのサンプルｘ_i(ｎ)はそれぞれのアンテナプロセッサ５１０に供給される。各プロセッサ５１０内では、シンボルアキュムレーター５２０は、現在の仮説のためのサンプルを受信し累積し、遅延線／バッファー５３０に累積されたサンプル

を供給する。図２Ａに示されるＣＨ１ ＰＤＵの場合、シンボルアキュムレータ５２０はＰのパイロットＯＦＤＭシンボルの累積を実行する。累積はサンプルあたりにもとづいて実行されＭのサンプルを有する累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルを供給する。遅延線／バッファー５３０はＭサンプルのＮに対して記憶装置を提供し、サイクリックプリフィックスのためのＭ−Ｎサンプルを効率的に破棄する。これらのＮサンプルは、累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルに対応する変換されたシンボルのためのものである。

次に、信号検出器５４０は、累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルのための測定基準を決定する。一実施形態において、および以下に記載するように、測定基準は累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルのためのＮサンプルの信号エネルギーに関連する。しかしながら、他の測定基準を用いてもよく、これはこの発明の範囲内である。適応性のある閾値計算ユニット５５０は、ＣＨ１送信が受信されたかどうか決定するために使用するために適応性のある閾値Ｙ_i（ｎ)を決定する。加算器５６０はすべてのＴアンテナの閾値を加算し、結合された閾値Ｙ_tot(ｎ)を供給する。この結合された閾値はさらに乗算器５６２により倍率Ｓ₁で倍率がかけられ最終閾値Ｙ(ｎ)を得る。加算器５６４は、すべてのＴアンテナのための測定基準値を加算し、最終測定基準値Ｅ（ｎ）を供給する。次に、最終測定基準値Ｅ（ｎ）は比較器５７０により最終閾値Ｙ（ｎ）と比較される。検出器出力は、Ｅ（ｎ）＞Ｙ（ｎ）ならＣＨ１ ＰＤＵが受信されたことを示すだろう。そして、そうでなければ、ＣＨ１ ＰＤＵは受信されなかったことを示すだろう。

図６は、図５の検出器４４０ａの一実施形態である、相関検出器４４０ｂのブロック図を示す。受信アンテナごとにサンプルｘ_i（ｎ）がシンボルアキュムレータ５２０に供給される。シンボルアキュムレータ５２０は、Ｐ−１遅延ユニット５２２およびＰ−１加算器５２４を用いて実施される。各遅延ユニット５２２は遅延の１つのＯＦＤＭシンボル（すなわち、Ｍサンプル)を供給する。Ｐ−１加算器５２４は、サンプルあたりに基づいてＰのパイロットＯＦＤＭシンボルの累積を実行する。そして、最後の加算器は、累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルのためのサンプル

を供給する。

サンプル

は以下のように表してもよい。

サンプル

は遅延線／バッファ５３０に供給される。遅延線／バッファ５３０はＮ−１の遅延ユニット５３２を用いて実施される。各遅延ユニットは１サンプル期間の遅延を供給する。

信号検出器５４０は既知のパイロットＯＦＤＭシンボルを用いて累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルの相関を実行する。そして累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルのための測定基準値Ｅ_i（ｎ）を決定する。累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルのためのＮサンプルのための各々は、それぞれの乗算器５４２に供給される。それぞれの乗算器５４２は、対応する共役パイロットサンプル

を受信する。この場合ｊ∈｛０．．．Ｎ−１｝である。

を得るために、パイロットサブバンドのためのパイロットシンボル｛ｐ₁（ｋ）｝および（例えば、表１に示すように)未使用のサブバンドのためのゼロ信号値はＮポイントＩＦＦＴを用いて時間領域に変換され、Ｎのパイロットサンプル

を得る。次に、Ｎのパイロットサンプルは、結合されＮの乗算器５４２に供給される。

各乗算器５４２は、そのサンプル

を結合されたパイロットサンプル

と乗算し、その結果を加算器５４４に供給する。加算器５４４は、すべてのＮの乗算器５４２からの結果を加算し、加算した結果をユニット５４６に供給する。ユニット５４６は、加算した結果の２乗した大きさを決定する。この大きさは測定基準値Ｅ_i（ｎ）として供給される。アンテナごとの測定基準値は以下のように表してもよい。

加算器５６４は、すべてのＴアンテナのための測定基準値を受信して加算し、最終測定基準値Ｅ（ｎ）を供給する。この基準値は以下のように表してもよい。

閾値計算ユニット５５０は、現在の仮説のためのＣＨ１ ＰＤＵの検出に使用するための適応性のある閾値を決定する。累積されたパイロットＯＦＤＭシンボルのためのＮサンプルの各々は、それぞれのユニット５５２に供給される。それぞれのユニットは、サンプルの２乗された大きさを決定する。次に、加算器５５４は、すべてのＮユニット５５２からの２乗された大きさを加算し、閾値Ｙ_i（ｎ）を供給する。加算器５６０は、すべてのＴアンテナのための閾値を受信して加算し、結合された閾値Ｙ_tot（ｎ）を供給する。これは、以下のように表してもよい。

乗算器５６２は、倍率Ｓ１を用いて結合された閾値に倍率をかけ、最終閾値を供給する。これは、Ｙ（ｎ）＝Ｓ₁・Ｙ_tot（ｎ）として与えられてもよい。

コンパレーター５７０は最終の測定基準値Ｅ（ｎ）を最終の閾値Ｙ（ｎ）と比較し検出器出力Ｄ（ｎ）を供給する。検出器出力Ｄ（ｎ）は以下のように表してもよい。

ＣＨ１ ＰＤＵが検出されるなら、ＯＦＤＭシンボルタイミングは、ＣＨ１ ＰＤＵ検出の時刻において設定される（すなわち、ＣＨ１ ＰＤＵが検出されたときｎの特定の値において)。

倍率Ｓ_１は、(１)送信したＣＨ１ ＰＤＵを検出しない確率である、特定の紛失した検出確率、および(２)実際には何も送信されなかったときにＣＨ１ ＰＤＵが受信されたと誤って表示する確率である、特定の偽のアラームレートを供給するように選択された正の定数である。メッセージエラーレート（ＭＥＲ)が検出器によってではなく、受信したＳＮＲおよび他のパラメータによって決定されるように、紛失した検出確率は、ＭＥＲ未満にすることが望ましい。ＭＥＲは例えば、１パーセント以下であるようにチャネル１に対して指定してもよい。検出器出力は、送信されたＣＨ１メッセージを回復するために、受信されるＣＨ１ ＰＤＵを処理するべきかどうか判断するために使用してもよい。ＣＨ１メッセージが正確にあるいは誤って復号されたかどうかに関する決定は、メッセージ内に含まれるＣＲＣ値に基づいて行ってもよい。

与えられた受信されるＣＨ１ ＰＤＵについては、多重検知を宣言することは相関検出器にとって可能かもしれない。これは、検出が１つ以上のＯＦＤＭシンボル内の雑音および検出されるＣＨ１ ＰＤＵのための他のＯＦＤＭシンボルにおける信号を用いて宣言してもよいためである。例えば、Ｐ＝２のとき、第１の検出は、ＯＦＤＭシンボル１内の雑音およびＯＦＤＭシンボル２内の信号で生じるかもしれない。そして、より大きな最終測定基準値を有する第２の検出は、１ＯＦＤＭシンボル期間の後に第２の信号ＯＦＤＭシンボルが到着するとき生じるであろう。従って、Ｐ＞１の場合、検出器は、更なるＰ−１ＯＦＤＭシンボル期間、ＣＨ１ ＰＤＵを継続して検出するように動作し、ＰＤＵのための最大の最終測定基準値を発見するようにしてもよい。従って、ＯＦＤＭシンボルタイミングは最大の最終測定基準値を有する検出によって設定され、ＲＴＤもこの検出に関連した時間に基づいて計算される。

検出処理はメッセージ処理とは独立して実行してもよい。すなわち、検出処理は、ＣＨ１ ＰＤＵｓが検出されるか否かに関わらず通常の方法で継続することができる。従って、Ｅ（ｎ−ｊ）の最終測定基準値を有したサンプル期間ｎ−ｊでＣＨ１ ＰＤＵが最初に検出され、他のＣＨ１ ＰＤＵは、Ｅ（ｎ）の最終測定基準を有するサンプル期間ｎで後に検出されるなら、（但し、Ｅ（ｎ）＞Ｅ（ｎ−ｊ）でありｊは検知窓のサイズより小さい)サンプル期間ｎ−ｊにおいて検出されたＣＨ１ ＰＤＵを処理するための現在のメッセージ処理は停止するかもしれず、そのかわりサンプル期間ｎにおいて検出されたＣＨ１ ＰＤＵが処理されるかもしれない。

図１１Ｂは、時間補償されたチャネル２の受信器処理を示す。図１０Ｂを参照すると、送信器ユニットは特定のＣＨ２スロット上で送信する。また、ＣＨ２送信は選択されたＣＨ２スロット境界において受信器ユニットで到着するために時間補償される。この場合、図１１Ｂを参照すると、受信器ユニットは（各サンプル期間の代わりに)各ＣＨ２スロットにおいてＣＨ２送信のために検出することができ、検知窓はスロットからスロットに移動することができる。受信器ユニットは、各ＣＨ２スロット（各サンプルの代わりに）においてＣＨ２送信のために検知することができる。期間、また、検知窓はスロットからスロットまで移ることができる。仮説に相当する各ＣＨ２スロットの場合、決定用検出器は検知窓内で受信したサンプルを処理し、そのスロットにおいて受信されたと仮定されるＣＨ２ ＰＤＵのための測定基準を決定する。測定基準がＣＨ２閾値を越えるなら、ＣＨ２ ＰＤＵは受信されたものと見なされる。

図７は、図４のユニット４２０にも使用してもよい、検出器／データ復調器４２０ｃの一実施形態のブロック図を示す。検出器／データ復調器４２０ｃは、コヒーレント復調を実行するために使用されるデータ復調器４３０ｃおよびＣＨ２ ＰＤＵｓを検出するために使用される決定用検出器４４０ｃを含む。Ｔの受信アンテナの各々のためのサンプルは、データ復調器４３０ｃ内のそれぞれのアンテナ復調器７１０および検出器４４０ｃ内のそれぞれの決定用検出器７５０に供給される。

各アンテナ復調器７１０は一度に１つの受信したＯＦＤＭシンボルのための１つのアンテナに対してコヒーレントな復調を実行する。各受信したＯＦＤＭシンボルに対して、ＦＦＴユニット７１２は、ＯＦＤＭシンボルのためのサンプルｘ_i（ｎ）を受信し、サイクリックプリフィックスを除去して、変換されたシンボルを得、変換されたシンボルに高速フーリエ変換(ＦＦＴ）を実行してＮの受信したシンボルｒ_i（ｋ）を供給する。シンボルｒi(ｋ)は、受信したデータシンボルｒ_i,d(ｋ)および受信したパイロットシンボルｒ_i,p(ｋ)を含む。次に、チャネル推定器７２０は、受信したｒ_i,p（ｋ）に基づいて、データサブバンドのチャネル応答を推定する。復調器７３０は、チャネル推定を用いて受信したデータシンボルのコヒーレントな復調を実行し、回復されたデータシンボル

を供給する。

シンボルアキュムレーター７４０は、Ｔの受信アンテナに対して、復調器７１０ａ乃至７１０ｔから回復されたデータシンボルを受信して累積し、回復されたシンボル

を供給する。

次に、ＲＸデータプロセッサは、図４に対して上述したように、回復されたシンボル

を処理し、復号されたデータを供給する。一実施形態において、ＣＨ２メッセージはＣＲＣを含んでいない。また、ＣＲＣチェックはＲＸデータプロセッサによって行なわれない。次に、ＴＸデータプロセッサ３１０は、復号されたデータを処理し、再変調されたシンボルｃ（ｋ）を供給する。この再変調されたシンボルは、送信されたデータシンボルｓ(ｋ)の推定値である。図３Ａに対して上述しように、プロセッサ３１０による処理は符号化、インターリービングおよびシンボルマッピングを含む。ＲＸデータプロセッサ４５０による処理は大抵の場合、単に「デコーディング」と呼ばれ、ＴＸデータプロセッサ３１０による処理は、大抵の場合「再符号化」と呼ばれる。

各決定用検出器７５０は、一度に１つの受信したＯＦＤＭの検出を実行する。各受信されるＯＦＤＭシンボルに対して、ＦＦＴユニット７５２はＯＦＤＭシンボルのためのサンプルｘ_i（ｎ）を受信し、対応する変換されたシンボル上でＦＦＴを実行し、Ｎの受信されたシンボルｒ_i（ｋ）を供給する。ＦＦＴユニット７１２および７５２は、１つのＦＦＴユニットで典型的に実施されるが、明瞭さのために図７では、２つのユニットとして示される。

次に、信号検出器７６０は、予期されたシンボルを用いて、受信されるパイロットおよびデータシンボルを処理し、処理されるＯＦＤＭシンボルのための測定基準

を供給する。適応性のある閾値計算ユニット７７０は、ＣＨ２ ＰＤＵが受信されたか否かを決定するために使用される適応性のある閾値

を決定する。加算器７８０はすべてのＴのアンテナのための閾値を加算し、結合された閾値

を供給する。この結合された閾値は、さらに乗算器７８２により倍率Ｓ₂を用いて倍率がかけられ、最終閾値Ｙ’（ｎ）を得る。加算器７８４はすべてのＴのアンテナのための測定基準値を加算し、最終測定基準値を供給する。最終測定基準値は、次に、比較器７９０により最終閾値Ｙ’（Ｎ）と比較される。検出器出力は、Ｅ’（ｎ）＞Ｙ’（ｎ）なら、ＣＨ２ ＰＤＵが受信されたことを示すだろう。さもなければ、ＣＨ２ ＰＤＵは受信されなかったことを示すだろう。

図８Ａは、図７のデータ復調器４３０ｃの一実施形態である、データ復調器のブロック図を示す。各受信アンテナのためのサンプルｘ_i（ｎ）はＦＦＴユニット７１２により変換され、各変換されたシンボルに対してＮの受信されたシンボルｒ_i（ｋ）を供給する。表１に示される実施形態の場合、Ｎの受信したシンボルは、２８のパイロットサブバンドに対して２８の受信されたパイロットシンボルを含み、２４のデータサブバンドに対して２４の受信されたデータシンボルを含み、１２の未使用のサブバンドに対して１２のさらなるシンボルを含む。簡単にするために、以下の記載は図２Ｂに示す実施形態のためのものである。それによって、Ｎの受信したシンボルは、Ｌ＋１のパイロットサブバンドに対してＬ＋１の受信されたパイロットシンボルを含み、Ｌのデータサブバンドに対してＬの受信したデータシンボルを含む。この場合、各データサブバンドは、パイロットサブバンドにより両側の側面に位置し、パイロットおよびデータサブバンドのためのサブバンドインデックスｋは、ｋ∈Ｋ但しＫ＝｛１．．．４９}として定義される。

Ｌのデータサブバンドの各々のコヒーレント復調は、最初にデータサブバンドの側面に位置する２つのパイロットサブバンドを使用するデータサブバンドのためのチャネル応答の推定値を形成することにより実行される。ｋ番目のサブバンドのためのチャネル推定値

は、２つの側面に位置するパイロットサブバンドのためのチャネル推定値を結合することにより得てもよい。これは以下のように表してもよい。

この場合、Ｐ₂(ｋ)は、チャネル２のためのｋ番目のサブバンド上に送信されるパイロットシンボルであり、Ｋ_dは、データサブバンドのセット、すなわち、Ｋ_d∈｛２，４，．．．２Ｌ}を表す。

次に、各データサブバンドの回復されたデータシンボル

は以下のように表してもよい。

各データサブバンドのためのすべてのＴの受信アンテナのための回復されたデータシンボルは、以下のように得てもよい。

図８Ａにおいて、方程式（６）に示されるチャネル推定はＬ＋１の乗算器７２２およびＬの加算器７２４により実行される。各乗算器７２２は、それぞれのパイロットサブバンドのための受信されたシンボルをそのサブバンドのための既知パイロットシンボルの共役と乗算し、パイロットサブバンドのためのチャネル推定値を供給する。次に、加算器７２４は関連するデータサブバンドの側面に位置する２つのパイロットサブバンドのためのチャネル推定値を加算し、そのデータサブバンドのチャネル推定値を供給する。Ｌのデータサブバンドのためのチャネル推定値も補間あるいは他のいくつかの方法に基づいて、得ても良い。これはこの発明の範囲内である。

方程式（７）で示されるコヒーレント復調は、Ｌの乗算器７３２により実行される。

各乗算器７３２は、それぞれのデータサブバンドのための受信シンボルｒ_i（ｋ）をそのサブバンドのためのチャネル推定値

の共役と乗算し、そのデータサブバンドの回復されたデータシンボル

を得る。方程式(８)に示すようにすべてのＴの受信アンテナのためのサンプル累積は、Ｌの加算器７４２により実行される。各加算器７４２は、関連するデータサブバンドのためのＴの受信アンテナのためのＴの回復されたデータシンボル

を受信し加算し、そのサブバンドのための回復されたシンボル

を供給する。

上述したように、サブバンド多重化は、Ｑのデータサブバンドの各グループがパイロットサブバンドにより両側の側面に位置するように行われてもよい。この場合、Ｑは、１より大きくてもよい。Ｑ＞１なら、コヒーレント復調は、いくつかの方法で行ってもよい。一実施形態において、各パイロットサブバンドの受信パイロットシンボルは、２つの隣接するデータサブバンドのためのコヒーレント参照として使用され。そして、これらのデータサブバンドのための受信データシンボルは、この受信パイロットシンボルに基づいてコヒーレントに復調してもよい。次に、今しがた検出されたデータシンボルから変調を除去するために厳しい決断を得て使用し、次の２つのデータサブバンドのための改良されたチャネル推定値を得る。復調プロセスは、終わりのデータサブバンド（すなわち、パイロットサブバンドの次)から開始することができ、中央のデータサブバンドに向かって動作することができる。パイロットサブバンドからさらに離れているデータサブバンドのための改良されたチャネル推定値は、受信データシンボルの各ペアが検出されるときに得てもよい。別の実施形態において、パイロットサブバンドの各ペアのための受信パイロットは、補間され、これらのパイロットサブバンドにより側面に位置されるＱのデータサブバンドの各々のためのチャネル推定値を得る。

ＣＲＣ値は受信メッセージが正確にあるいはエラーで復号されたかどうか判断するためにしばしば使用される。あるインスタンスにおいて、ＣＲＣ値および／または他のある考察に関連したオーバーヘッドのためにメッセージにＣＲＣ値を含むことは望ましくないかもしれない。この場合、受信メッセージが有効かどうか判断するために別の機構が必要である。図７に示される実施形態の場合、データ復調器４３０ｃおよびＲＸデータプロセッサ４５０は各仮説に対して復号されたメッセージを供給するように動作してもよい。また、検出器４４０ｃは、メッセージが仮説に対して受信されたか否かに関する表示を供給するように動作してもよい。

図８Ｂは、周波数領域内で差動検知を実行し、図７の検出器４４０ｃの一実施形態である決定用検出器４４０ｄのブロック図を示す。各受信アンテナのためのサンプルｘ_i（ｎ）は、ＦＦＴユニット７５２により変換され、各変換されたシンボルに対してＮの受信シンボルｒ_i(ｋ)を供給する。

各変換されたシンボルに対して測定基準値Ｅ’（ｎ）を決定するために、検出統計値ｇ_i（ｎ）は、パイロットおよびデータサブバンドの隣接するペアを用いることにより形成される２Ｌのドット積の実数部に対して加算することにより各受信アンテナに対して最初に得られる。検出統計値ｇ_i（ｎ）は次のように表現してもよい。

従って、変換されたシンボルのための測定基準値Ｅ’（ｎ）は、次のように表してもよい。

あるいは、測定基準値Ｅ’（ｎ）は次のように表現してもよい：

図８Ｂにおいて、方程式（９）で示される検出統計値ｇ_i（ｎ）の計算は、２Ｌ＋１の乗算器７６２、２Ｌの乗算器７６４および加算器７６６によって実行される。各乗算器７６２は、関連するパイロットまたはデータサブバンドの受信されるシンボルと、既知パイロットシンボルの共役またはそのサブバンドのための再変調されたシンボルとを乗算する。各乗算器７６４は、１ペアの隣接したパイロットおよびデータサブバンドのための１ペアの乗算器７６２からの出力のドット積を実行する。次に、加算器７６６は、Ｌの乗算器７６４からの出力を加算し検出統計値ｇ_i（ｎ）を供給する。方程式（ｌＯａ）で示される実施形態の場合、ユニット７６８はｇ_i（ｎ）を受信し、実数部を加算器７８４に供給する。加算器７８４は、すべてのＴのアンテナに対して、ｇ_i(ｎ)の実数部を加算する。次に、加算器７８４からの出力は、ユニット７８６により二乗され測定基準値Ｅ’（ｎ）を供給する。方程式（ｌＯｂ）で示される実施形態の場合、ユニット７８６はユニット７６８と加算器７８４の間に配置してもよい。

適応性のある閾値計算ユニット７７０は、各受信した変換されたシンボルに使用するために適応性のある閾値Ｙ’（Ｎ）を決定する。パイロットおよびデータサブバンドのための２Ｌ＋１の受信したシンボルｒ_i（ｋ）は、それぞれのユニット７７２に供給される。ユニット７７２は、シンボルの二乗の大きさを決定する。次に、加算器７７４は、すべての２Ｌ＋１のユニット７７２からの二乗の大きさを加算し、閾値

を供給する。加算器７８０は、すべてのＴのアンテナのための閾値を受信して加算し、結合された閾値

を供給する。これは以下のように表してもよい。

乗算器７８２は、結合された閾値を倍率Ｓ2aを用いて倍率をかけ、最終閾値を供給する。これは、以下のように与えられてもよい。

一般に、閾値Ｙ’（ｎ）および測定基準値Ｅ’（ｎ）は各々、検出されるＰＤＵの期間にわたって累積される。したがって、ＰＤＵが複数のＯＦＤＭシンボル期間にまたがるなら、閾値と測定基準値は最初に、これらのＯＦＤＭシンボルの各々に対して上述したように計算され、次に累積されＰＤＵのための最終閾値および測定基準値を供給する。

比較器７９０は最終測定基準値Ｅ’（ｎ）を最終閾値Ｅ’（ｎ）と比較し、検出器の出力Ｄ’（ｎ）を供給する。この出力は以下のように表してもよい。

ＣＨ２ ＰＤＵが存在することを検出器出力Ｄ’（ｎ）が示す場合、ＲＸデータプロセッサによって復号されたＣＨ２メッセージは有効であると見なされ、必要に応じてコントローラによってさらに処理してもよい。そうでなければ、ＣＨ２メッセージは廃棄される。

図８Ｃは、時間領域においてコヒーレント検出を実行し、図７の検出器４４０ｃの他の実施形態である決定用検出器４４０ｅのブロック図を示す。各受信アンテナのためのサンプルｘ_i（ｎ）は、Ｎ−１遅延ユニット８３２で実施される遅延線／バッファ８３０に供給される。遅延ユニットの各々は１サンプル期間の遅延を供給する。

検出器４４０ｅは、各受信したＯＦＤＭのシンボルとその対応する「再構成された]ＯＦＤＭシンボルとの相関関係を実行し、受信したＯＦＤＭシンボルのための測定基準Ｅ’’（ｎ）を決定する。受信したＯＦＤＭシンボルのためのＮのサンプルｘ_i（ｎ）の各々は、それぞれの乗算器８４２に供給される。各乗算器８４２は、また対応する共役再構成されたサンプルｄ^＊(ｊ)を受信する。但しｊ∈｛０．．．Ｎ−１}である。ｄ^＊(ｊ)を得るために、（例えば、表１に示す)パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルＰ₂（ｋ）、データサブバンドのために再変調されたシンボルｃ(Ｋ）、およびＯＦＤＭシンボルの期間未使用のサブバンドのためのゼロ信号値（すなわち、Ｎの合計サブバンドのためのＮシンボル)は、ＮポイントＩＦＦＴ８３０により時間領域に変換されＮの再構成されたサンプル、ｄ(０)乃至ｄ(Ｎ−１）を得る。次にこれらは結合されＮの乗算器８４２に供給される。

図８Ｃにおける他のエレメントにより実行される動作は図６に上述した通りである。各アンテナに対する測定基準値

は以下のように表してもよい。

従って、すべてのＴのアンテナのための最終測定基準値は以下のように表してもよい。

最終測定基準値Ｅ’’(ｎ)と比較するのに使用する閾値Ｙ’’（ｎ）は、図６で上述したように決定してもよい。特に、すべてのＴのアンテナに対して結合された閾値

は、以下のように表してもよい。

従って、最終閾値は、

として与えられてもよい。

決定用検出器の場合、倍率Ｓ₂（図８Ｂの検出器の場合Ｓ_2aであり、図８Ｃの検出器４４０ｅの場合Ｓ_2bである)、は、(１)ＣＨ２ ＰＤＵｓの特定の紛失した検出確率、および(２)ＣＨ２ ＰＤＵｓの存在を不正確に宣言するための特定の誤ったアラームレートを供給するように選択される正の定数である。ＣＨ２メッセージがＣＲＣ値を含まないように定義されるなら、ＣＨ２メッセージが存在するか否かを決定するために、排他的に依存する。誤ったＣＨ２メッセージは以下によりコントローラに供給してもよい：
・偽のアラーム−受信信号内の雑音が誤って検出を引き起こす。および
・不正確な復号−信号は検出を正確に引き起こすが、復号されたＣＨ２メッセージは、不正確で検出されない誤差を含む。

チャネル２がラングムアクセスチャネルとして使用されるなら、ＣＨ２ ＰＤＵのための偽のアラームは、システムにリソースを存在しないユーザ端末に割り当てさせる、この結果無駄なリソースを生じる。その場合、偽のアラーム確率を最小にするように倍率Ｓ₂を選択することが望ましい。なぜならば、無駄なリソースを頻繁に引き起こす雑音を持つことは望ましくないからである。

不正確な復号確率は、検出確率に関連し、より高い検出確率はより不正確な復号イベントに導く可能性がある。不正確な復号イベントが生じると、誤って復号されたＣＨ２メッセージはコントローラに供給される。コントローラは、他のある方法でＣＨ２メッセージの正当性をチェックすることができるようにしてもよい。例えば、ＣＨ２メッセージがメッセージを送信したユーザ端末用の固有の識別子を含むなら、コントローラは回復されたＣＨ２メッセージ用の固有の識別子が有効な識別子のリストに含まれているかどうかチェックすることができる。受信したＣＨ２メッセージ内の固有の識別子が正当であると決定されるなら、システムは、その識別子に関連したユーザ端末にリソースを割り当てることができる。

倍率Ｓ₂を選択する際に、フォールスアラームレートおよび不正確なデコード確率を特定のレベル未満に維持しながら、できるだけ多くの有効なＣＨ２メッセージを検出することが望ましいかもしれない。また、システム負荷に基づいて倍率Ｓ₂を変更することも可能である。例えば、システム負荷が低く、有効な識別子がほとんどない場合、誤ってリソースを割り付けるシステムの可能性は、より小さい。この場合、より低い検出閾値を使用してもよい。システム負荷が増大するにつれ、検出閾値は、不正確な復号イベントの割合を低減するために増大するかもしれない。

図９は、システム１００でのアクセスポイント１１０ｘおよびユーザ端末１２０ｘの一実施形態のブロック図を示す。この実施形態の場合、アクセスポイント１１０ｘおよびユーザ端末１２０ｘには各々複数のアンテナが備えられている。一般に、アクセスポイントおよびユーザ端末は各々、任意の数の送信／受信アンテナを備えていてもよい。

図３Ａに上述するように、アップリンク上で、ユーザ端末１２０ｘにおいて、ＴＸデータプロセッサ３１０は、データソース３０８からトラヒックデータを、およびコントローラ３６０から（たとえばＣＨ１およびＣＨ２メッセージのための)他のデータを受信して処理し、多重化データおよびパイロットシンボルを供給する。ＴＸ空間プロセッサ３２０は、パイロットおよびデータシンボル上で空間処理を実行し、各アンテナに対して送信シンボルのストリームを供給してもよい。各変調器３４０は、それぞれの送信シンボルストリームを受信して処理し、対応するアップリンク変調された信号を供給する。このアップリンク変調された信号は、関連するアンテナ３５０から送信される。

アクセスポイント１１０ｘにおいて、Ｔのアンテナ４０８ａ乃至４０８ｔは、ユーザ端末から送信されたアップリンク変調された信号を受信する。そして、各アンテナは、受信信号をそれぞれの受信器４１０に供給する。各受信器４１０は、受信した信号を条件づけし、さらに条件付けした信号をデジタル化してサンプルを供給する。次に、上述したように、検出器／データ復調器４２０はＣＨ１とＣＨ２のメッセージを検出するための処理を実行する。ＲＸデータプロセッサ４５０は、回復されたシンボルを処理し、復号されたトラヒックデータ（このトラヒックデータは、記憶のためにデータシンク４５２に供給してもよい)およびＣＨ１およびＣＨ２メッセージ（このメッセージは、さらなる処理のためにコントローラ４６０に供給してもよい)を供給する。

ダウンリンクのための処理は、アップリンクの処理と同じであってもよいし異なっていてもよい。データソース４６８からのデータおよびコントローラ４６０からのシグナリング（例えば、応答メッセージ）は、ＴＸデータプロセッサ４７０によって処理され（例えば、コード化され、インターリーブされおよび変調される)、ＴＸ空間プロセッサ４８０により空間的に処理してもよい。次に、ＴＸ空間プロセッサ４８０からの送信シンボルは、変調器４１０ａ乃至４１０ｔにより処理され、Ｔのダウンリンク変調された信号を発生する。このダウンリンク変調された信号は、アンテナ４０８ａ乃至４０８ｔを介して送信される。

ユーザ端末１２０ｘにおいて、ダウンリンク変調された信号は、アンテナ３５０によって受信され、受信器３４０によって条件付けられ、デジタル化され、そして、アクセスポイントで行なわれた方法と相補的な方法でＲＸ空間プロセッサ３７０およびＲＸデータプロセッサ３８０によって処理される。ダウンリンクのための復号データは、記憶のためにデータシンク３８２に供給してもよいしおよび／またはさらなる処理のためにコントローラ３６０に供給してもよい。

コントローラ３６０および４６０は、それぞれユーザ端末とアクセスポイントにおいて、種々の処理装置の動作を制御する。メモリユニット３６２および４６２は、それぞれコントローラ３６０および４６０によって使用されるデータとプログラムコードを記憶する。

明確にするために、相関および決定用検出器、復調器、および受信器ユニットの特定の実施形態を特定のＰＤＵフォーマットに対して記載した。これらの検出器の種々の他の実施形態および使用も可能であり、これは、この発明の範囲内である。例えば、相関検出器は、チャネルに使用してもよい。それによって、送信は、時間補償される。また、決定用検出器は、チャネルに使用してもよい。それによって、送信は時間補償されない。

決定用検出器は、（図８Ｂに示すように)周波数領域において実施してもよいし、または（図８Ｃに示すように)時間領域において実施してもよい。さらに決定用検出器は、種々のＰＤＵフォーマットに対して使用してもよい。例えば決定用検出器は、（ＣＨ２ ＰＤＵに対して上述したように)データおよびパイロットがサブバンド多重化されるＰＤＵフォーマット、（ＣＨ１ ＰＤＵに対して上述したように)データおよびパイロットが時分割多重化(ＴＤＭ）されるＰＤＵフォーマット、およびその他に対して使用してもよい。決定用検出器は、パイロットを有してまたはパイロットを有さずに使用してもよい。一般に、決定用検出器は、周波数領域受信データシンボルまたは時間領域再構成データサンプルを使用して受信信号内のデータ送信を検出する。メッセージエラーを検出するためにＣＲＣまたは他のエラー検出機構が利用できないとき、この検出器は、有利に使用されてもよい。

干渉の様々なソースが存在するかもしれない無免許の周波数帯のような多くの動作シナリオにおいて、適応性のある閾値の使用は、堅固な検出性能を提供することができる。閾値は、検出される送信のための特定の統計値に基づいて設定してもよい。この統計値は、送信における所望の信号プラス雑音および干渉のエネルギーまたはその他のパラメータに関連していてもよい。

ここに記載された検出器、復調器、および受信器は、種々のタイプのトランスポートチャネルに使用してもよい。例えば、これらのユニットは、上述した米国特許出願シリアル番号６０／４３２，４４０および米国仮出願シリアル番号６０／４２１，３０９に詳細に記載されたもののような、異なるタイプのランダムアクセスチャネルに使用してもよい。

ここに記載された検出器、復調器、および受信器はまた、種々の無線多重アクセス通信システムに使用してもよい。そのような１つのシステムは、上述の米国仮特許出願シリアル番号６０／４２１，３０９に記載された無線多重アクセスＭＩＭＯシステムである。一般に、これらのシステムはＯＦＤＭを採用してもよいし、採用しなくてもよく、またはＯＦＤＭの代わりにその他のマルチキャリア変調スキームを採用してもよく、そしてＭＩＭＯを利用してもよく、利用しなくてもよい。

ここに記載された検出器、復調器、および受信器は、種々の手段により実施してもよい。

例えば、これらのユニットは、ハードウェア、ソフトウェアあるいはそれらの組合せで実施してもよい。ハードウェア実施の場合、検出器と受信器は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタルシグナル処理装置（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、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、ここに記載した機能を実行するように設計された他の電子装置、またはそれらの組み合わせで実施してもよい。

ソフトウェア実施の場合、検出器、復調器および受信器のための信号処理は、ここに記載した機能を実行するモジュール（例えば、手続き、機能等)を用いて実施してもよい。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば、図９のメモリユニット３６２および４６２)に記憶してもよく、プロセッサ（例えば、コントローラ３６０および４６０)により実行してもよい。メモリユニットは、プロセッサ内部でまたはプロセッサ外部で実施してもよい。プロセッサ外部で実施する場合、メモリユニットは技術的に知られた種々の手段を介してプロセッサに通信可能に接続することができる。

開示された実施形態の上述の記載は、任意の当業者がこの発明を製作しまたは使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態への様々な変更は当業者に容易に明白であろう、そしてここに定義される包括的な原理は、この発明の精神または範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用してもよい。したがって、この発明は、ここに示された実施形態に限定されることを意図したものではなく、ここに開示される原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が一致すべきである。

Claims (31)

1. 下記を具備する無線通信システム内の受信器ユニット：
   受信したデータシンボルを処理して回復したシンボルを供給するように機能的に作用する復調器；
   回復したシンボルを処理して復号されたデータを供給するように機能的に作用する第１データプロセッサ；
   前記復号されたデータを処理して再変調されたシンボルを供給するように機能的に作用する第２データプロセッサ；および
   前記受信したデータシンボルおよび前記再変調されたシンボルを処理し、検出器出力を供給するように機能的に作用する検出器。
2. 前記受信したデータシンボルは、受信したと仮定されたデータ送信のためのものであり、前記検出器出力は、前記データ送信が受信されたと見なされるか否かを示す、請求項１の受信器ユニット。
3. 前記データ送信に使用するために閾値を決定するように機能的に作用する閾値計算ユニットをさらに具備し、前記検出器は前記受信データシンボルおよび再変調シンボルに基づいて測定基準を供給するように機能的に作用し、および前記検出器出力は、前記測定基準および前記閾値に基づいて決定される、請求項２の受信器ユニット。
4. 前記閾値計算ユニットは、複数のアンテナのための複数の受信信号に基づいて前記閾値を決定するように機能的に作用し、前記検出器は、前記複数の受信した信号に基づいて前記測定基準を決定するように機能的に作用する、請求項３の受信器ユニット。
5. 前記検出器は、さらに、受信したパイロットシンボルを処理し、前記検出器出力を供給するように機能的に作用する、請求項１の受信器ユニット。
6. データシンボルはデータサブバンド上に送信され、パイロットシンボルはパイロットサブバンド上に送信され、前記データサブバンドは、前記パイロットサブバンドと多重化される、請求項５の受信器ユニット。
7. 前記データサブバンドの各々は、パイロットサブバンドにより両側の側面に位置するように、前記データサブバンドは、前記パイロットサブバンドと組み合わせられる、請求項６の受信器ユニット。
8. 前記検出器は、時間領域でコヒーレント検出を実行するように機能的に作用する、請求項１の受信器ユニット。
9. 前記受信したデータシンボルは、受信されたと仮定されたデータ送信のための入力サンプルに基づいて得られ、前記検出器は、前記入力サンプルおよび前記再変調されたシンボルに基づいて得られる再構成されたサンプルとの間の相関関係を実行するように機能的に作用する、請求項８の受信器装置。
10. 前記受信したデータシンボルは、受信されたと仮定されたデータ送信のための入力サンプルに基づいて得られ、前記検出器は前記データ送信のための再変調されたシンボルおよびパイロットシンボルに基づいて得られる前記入力サンプルおよび再構成されたサンプルとの間の相関関係を実行するように機能的に作用する、請求項８の受信器ユニット。
11. 前記検出器は、周波数領域において差動検知を実行するように機能的に作用する、請求項１の受信器ユニット。
12. 前記検出器は、前記受信したデータシンボルの各々を前記再変調されたシンボルの対応するシンボルと乗算して復調されたデータシンボルを供給し、
    前記受信したパイロットシンボルの各々を周知のパイロットシンボルの対応するシンボルと乗算し、復調されたパイロットシンボルを供給し、
    復調されたデータシンボルと復調されたパイロットシンボルとの間のドット積を実行し、および
    前記ドット積の結果を累積するように機能的に作用する、請求項５の受信器ユニット。
13. 前記データ送信は、前記無線通信システム内のランダムアクセスチャネルのためのものである、請求項２の受信器ユニット。
14. 前記無線通信システムは、マルチキャリア変調を使用する、請求項１の受信器ユニット。
15. 前記無線通信システムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する、請求項１の受信器ユニット。
16. 下記を具備する、無線通信システム内の受信器ユニット：
    受信されたと仮定されたデータ送信のための受信したデータシンボルを処理し、および送信されたデータシンボルの推定値である再変調されたシンボルを供給するように動作可能なプロセッサ；および
    前記受信したデータシンボルおよび前記再変調されたシンボルを処理し、前記データ送信が受信されたと見なされるか否かを示す検出器出力を供給するように機能的に作用する検出器。
17. 前記プロセッサは受信したデータシンボルを復調し、回復したシンボルを供給し、前記回復したシンボルを復号して復号されたデータを供給し、前記復号されたデータを再エンコードして、再変調されたシンボルを供給する、請求項１６の受信器ユニット。
18. 前記プロセッサは、前記データ送信のための受信したパイロットシンボルおよび対応する周知のパイロットシンボルを処理し、前記検出器出力を供給するようにさらに機能的に作用する、請求項１６の受信器ユニット。
19. 下記を具備する無線通信システム内の受信器ユニット：
    受信されたと仮定されたデータ送信用の測定基準を決定するように機能的に作用する信号検出器；
    前記仮定されたデータ送信のための閾値を決定するように機能的に作用する閾値計算ユニット；および
    前記測定基準および前記閾値を受信し、前記データ送信が受信されたと見なされるかどうかを示す出力を供給するように機能的に作用する比較器。
20. 前記閾値は、前記仮定されたデータ送信のための受信したパイロットシンボルに基づいて決定される、請求項１９の受信器ユニット。
21. 前記閾値は、前記仮定されたデータ送信のための受信したデータシンボルに基づいてさらに決定される、請求項２０の受信器ユニット。
22. 前記測定基準は、前記仮定されたデータ送信のための信号エネルギーに関する、請求項１９の受信器ユニット。
23. 前記信号検出器は、複数のアンテナのための複数の受信信号に基づいて前記測定基準を決定するように機能的に作用し、前記閾値計算ユニットは、前記複数の受信信号に基づいて前記閾値を決定するように機能的に作用する、請求項１９の受信器ユニット。
24. 下記を具備する、無線多重アクセス通信システムにおいてデータ送信を検出する方法：
    受信されたと仮定されたデータ送信のための受信したデータシンボルを第１に処理し、送信されたデータシンボルの推定値である再変調されたシンボルを供給する；
    前記受信したデータシンボルおよび前記再変調されたシンボルを第２に処理し、前記データ送信が受信されたと見なされるか否かを示す検出器出力を供給する。
25. 前記第１の処理は、前記受信した信号を復調して回復された信号を供給すること、前記回復されたシンボルを復号して復号されたデータを供給すること、および前記復号されたデータを再エンコードして前記再変調されたシンボルを供給することを含む、請求項２４の方法。
26. 仮定されたデータ送信に使用する閾値を決定することをさらに具備し、前記検出器出力は、さらに前記閾値に基づいて決定される、請求項２４の方法。
27. 前記第２の処理は、前記受信したデータシンボルおよび前記再変調されたシンボルに基づいて測定基準を決定し、前記測定基準を前記閾値と比較することを含み、前記検出器出力は前記比較に基づく、請求項２６の方法。
28. 下記を具備する、無線多重アクセス通信システムにおいて、データ送信を検出する方法：
    受信されたと仮定されたデータ送信のための測定基準を決定する；
    仮定されたデータ送信のために受信されたサンプルに基づいて前記仮定されたデータ送信のための閾値を決定する；および
    前記測定基準を前記閾値と比較し、前記データ送信が受信されたと見なされるか否かを示す出力を供給する。
29. 下記を具備する、無線多重アクセス通信システムにおける装置：
    受信されたと仮定されたデータ送信のための受信したデータシンボルを処理し、送信されたデータシンボルの推定値である再変調されたシンボルを供給する手段；および
    前記受信したデータシンボルおよび再変調されたシンボルを処理し、前記データ送信が受信されたと見なされるか否かを示す検出器出力を供給する手段。
30. 下記をさらに具備する、請求項２９の装置：
    前記受信したデータシンボルを復調し、回復されたシンボルを供給する手段；
    前記回復されたシンボルを復号し、復号されたデータを供給する手段；
    前記復号されたデータを再エンコードし、前記再変調されたシンボルを供給する手段。
31. 下記を具備する、無線多重アクセス通信システム：
    受信されたと仮定されたデータ送信のための測定基準を決定する手段；
    前記仮定されたデータ送信のためのサンプルに基づいて前記仮定されたデータ送信のための閾値を決定する手段；
    前記測定基準を前記閾値と比較し、前記データ送信が受信されたと見なされたか否かを示す出力を供給する手段。

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