JP2010220238A - 無線通信ネットワークにおける周波数取得のための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線通信ネットワークにおける初期周波数取得のための方法及び装置を提供する。
【解決手段】あるアスペクトにおいては、初期周波数取得の方法は、送信機からの入力サンプルのストリームを受信し、受信した入力サンプルに基づいて、送信機と前記受信機とに関連付けられた周波数オフセットの推定を決定し、初期周波数取得を成し遂げるために周波数オフセットの補償をすることを含む。
【選択図】図18a
【解決手段】あるアスペクトにおいては、初期周波数取得の方法は、送信機からの入力サンプルのストリームを受信し、受信した入力サンプルに基づいて、送信機と前記受信機とに関連付けられた周波数オフセットの推定を決定し、初期周波数取得を成し遂げるために周波数オフセットの補償をすることを含む。
【選択図】図18a
Description
本発明は、一般的に、通信に関し、より具体的には、初期周波数取得及び同期に関するものである。
高容量及び高信頼性の通信システムへの要求が増大している。今日、データトラフィックは、主に、デスクトップ或いはポータブルコンピュータと同様に、移動電話から生ずる。時間の経過及び技術が進歩するにつれて、まだ開発されていない他の通信装置からの要求が増大することが予期される。現在では通信装置として考えられていない装置、例えば、他の消費者製品と同様の機器のようなものが膨大な伝送のためのデータを生成することになる。さらに、今日の装置のうち、移動電話及びパーソナルディジタルアシスタント(PDA)のような装置は、より広く行きわたっているだけではなく、前例のない帯域が、双方向及びマルチメディアの用途の複合及び拡大をサポートするために要求されている。
データトラフィックが配線を介して伝送されている間に、無線通信の要求は、現在、及び将来に渡って急速に増大してくる。我々の社会の人々の増大する移動性は、移動性に関する技術も同様にポータブルであることを要求する。したがって、今日において、多くの人々は音声及びデータ通信に移動電話及びPDAを使用している(例えば、移動web、email、インスタントメッセージ...)。さらに、増え続ける人々が、無線ホーム及びオフィスネットワークを構築し、さらに、学校、喫茶店、空港及びその他の公衆空間においてインターネット接続を可能にするために無線ホットスポットを希望している。さらに、車、ボート、電車などのような移動車両において、コンピュータの集積化及び通信技術に関して大規模な動きが続いている。要するに、コンピューティング及び通信技術は、より多くなってきており、さらなるユビキダス要求が無線領域において増大し続け、特に、最も実用的で、便利な通信媒体においてそれは顕著である。
一般的に、無線通信プロセスは、送信機と受信機の双方を有する。送信機は、キャリア信号上でデータを変調し、順次、そのキャリア信号を伝送媒体(例えば、無線周波数)を介して伝送する。受信機は、その後、当該伝送媒体を通して、そのキャリア信号を受信する役割を有する。より具体的には、受信機は、受信信号を同期して、信号の開始、信号に含まれる情報及び信号がメッセージを含んでいるか否かを決定する仕事を行なう。しかしながら、同期は、雑音、干渉及び他の要因により複雑である。このような障害にもかかわらず、受信機は、さらなる検出、或いは信号の認識及び内容の解釈を通信を有効にするために行なわなければならない。
通信システムには、音声、パケットデータなど種々の通信サービスが広く配備されている。これらシステムは、入手可能なシステム資源によって共用される複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な時間、周波数、及び/又は符号拡散多重アクセスシステムである。このような多重アクセスシステムの例は、符号拡散多重アクセス(CDMA)システム、多重キャリア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)、時分割多重アクセス(TDMA)システム、周波数分割多重アクセス(FDMA)システム及び直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)システムである。
商用的な承諾を急速に獲得している1つの変調技術は、直交周波数分割多重化(OFDM)を基礎にしたものである。OFDMは並列伝送通信技術であり、この並列伝送通信技術では、高レートデータストリームが多くの低レートストリームに分割され、所定周波数或いはトーンの間隔の多重サブキャリア上で同時に伝送される。周波数の間隔精度は、トーン間で直交性を与える。直交周波数は、通信信号の中のクロストーク或いは干渉を最小限にし、或いは除去する。高伝送レートに加えて、干渉への耐性、高スペクトル効果が、周波数が相互干渉なしにオーバラップすることができるにつれて得られる。
しかしながら、OFDMシステムは、受信機の同期エラーに対して敏感である。このことは、システムの性能を劣化させる。特に、システムはサブキャリアのなかの直交性を失い、それ故に、ネットワークユーザを失う。直交性を保存するために、送信機及び受信機が同期される。要するに、受信機の同期がOFDM通信の成功に対して重要である。
したがって、迅速で信頼性のある初期周波数取得及びOFDM/OFDMAシステムの同期の新規なシステム及び方法が必要とされている。
この出願は、2004年1月28日出願の米国仮出願番号60/539,541、題名「可変利得VCOの存在におけるOFDM受信機の初期周波数取得のための方法及び装置」の利益を要求する。
この出願は、また、2004年1月28日に出願の米国出願番号No.60/540,089、題名「TDMパイロットの検出から初期OFDMフレーム同期及び初期OFDMシンボルタイミングを取得するための手順」の利益を要求する。上述の出願の全体は、参照のために本願に含まれる。
開示される本実施の形態は、無線通信ネットワークにおける初期周波数取得のための方法及び装置を提供する。1つのアスペクトにおいては、初期周波数取得のための方法は、送信機からの入力サンプルストリームを受信し、受信した入力サンプルに基づいて、送信機及び受信機に関連付けられた周波数オフセットの推定を決定し、初期周波数取得を達成するための周波数オフセットを補償するための動作を含む。
本発明の上述の及び他のアスペクトは、以下の詳細な説明及び添付した図面から明らかにされる。
本発明の実施の形態を添付した図面を参照して述べる。この場合において、同じ参照符号は、全体を通して同じ或いは対応する要素を参照する。しかしながら、図面及びそれに対応する記述は、本発明を限定する意図ではなく、開示された特定の実施の形態を意図するものではないことが理解されるべきである。むしろ、開示された実施の形態は、請求の範囲の精神及び観点の範囲内において、全ての変形例、均等物及び代替をカバーする。
本願において使用されているように、用語”コンポーネント”及び”システム”は、コンピュータ関連のエンティティ、ハードウェア、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、実行の際のソフトウェアを意図している。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で走るプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能な、実行のスレッド、プログラム及び/又はコンピュータ(例えば、デスクトップ、ポータブル、ミニ、パームなど)であっても良く、また、これらに限られるものではない。例として、コンピュータ装置上で走るアプリケーション及び装置自体の双方がコンポーネントとなることが可能である。1つ以上のコンポーネントは、プロセス及び/又は実行のスレッドに存在することが可能であり、コンポーネントは1つのコンピュータ及び/又は2つ以上のコンピュータ間で分散されてローカライズされることが可能である。
さらに、開示された実施の形態のアスペクトは、方法、装置、製品として実現され、これらは標準プログラミング及び/又はエンジニアリング技術を使用し、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア或いはこれらのいくつかの任意の組み合わせを作り出し、コンピュータを開示された方法を実行するように制御する。ここにおいて使用される用語”製品”或いは(”コンピュータプログラム製品”)は、任意のコンピュータ読み取り可能な装置、キャリア、或いは媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することを意図している。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体は、磁気記憶装置(例えば、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストライプ・・・)、光学ディスク(例えば、コンパクトディスク(CD)、デジタル汎用ディスク(DVD)・・・)、スマートカード及びフラッシュメモリ装置(例えば、カード、スティック)を含むが、これに限られるものではない。さらに、キャリア波は、コンピュータ読み取り可能な電子データを搬送するように用いられることは明らかであり、コンピュータ読み取り可能な電子データは、電子メールの送信及び受信の際に使用されるものや、インターネットのようなネットワークあるいはローカルエリアネットワーク(LAN)にアクセスする際に使用されるものである。当然、当業者は多くの変形を認識することができ、開示された実施の形態の範囲或いは精神を離れることなくこの構成を作ることができる。
開示された実施の形態及び対応する開示は加入者局との関連においても述べられる。加入者局は、システム、加入者ユニット、移動局、車、遠隔局、アクセスポイント、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、ユーザエージェント或いはユーザ機器としても述べられる。加入者局は、セルラー電話、コードレス電話、セッションイニシャルプロトコル(SIP)電話、無線ローカルループ(WLL)局、パーソナルディジタルアシスタント(PDA)、無線接続能力を有するハンドヘルド装置、或いは無線モデムに接続された処理装置であってもよい。
最初に図1を参照すると、フレーム検出システム100が示されている。より具体的には、システム100は、OFDM伝送の同期に関連付けられた受信側のサブシステムである。同期は、一般的に受信機によって実行されるプロセスを参照し、フレーム及びシンボルのタイミングの双方を得る。これからセクションについてより詳しく説明するように、フレーム検出は、パイロットの識別或いはフレーム或いはスパーフレームのスタートで伝送されるトレーリングシンボルに基づく。ある実施の形態においては、パイロットシンボルは、時分割多重(TDM)パイロットである。特に、第1番目の(最初の)パイロットシンボルは、フレーム及びOFDMシンボル領域のコアース推定に使用され、特に、このコアース推定は、第2番目のパイロットシンボルがこのような推定を改善するために使用されている間に行なわれる。システム100は、他のトレーニング信号の検出に関連して使用されるといえども、主に、フレーム検出のための第1番目のパイロットシンボルの検出に関連する。システム100は、遅れ相関コンポーネント110、リーディングエッジ検出コンポーネント120、確認コンポーネント130及びトレーリングエッジ検出コンポーネント140を有している。
遅れ相関コンポーネント110は、アクセス端末受信機(図示せず)からディジタル入力信号のストリームを受信する。この遅れ相関コンポーネント110は、この入力信号を処理し、互いに関連付けられた検出メトリクス或いは相関出力(Sn)を生成する。検出メトリック或いは相関出力は、1つのパイロットシーケンスに関連付けられたエネルギーを示している。入力信号のストリームから検出メトリクスを生成する計算メカニズムが後に詳細に提示される。検出メトリクスは、さらなる処理のために、リーディングエッジコンポーネント120、確認コンポーネント130及びトレーリングエッジコンポーネント140に提供される。
図2a、図2bに戻ると、2つの例示的なパイロット相関図が明確化のために示されており、これらは認識され、克服された問題のうちの1つの理解を容易にすることと同様である。相関図或いはグラフは相関器出力を示しており、この相関器出力は時間外の検出メトリックの大きさによってキャプチャされたものである。図2aは、雑音なしの場合のシングルパスチャネルにおける相関器出力を示す図である。相関器出力は、明らかにリーディングエッジ、フラット部及びそれに続くトレーリングエッジを有している。図2bは、雑音を持つマルチパスチャネルにおける例示的な相関カーブを示す図である。そこにパイロットがあることが観察することができるが、そのことはチャネル雑音及びマルチパス遅れにより不明瞭である。従来、単一しきいが、パイロットシンボルを検出するために使用されている。特に、しきいは、相関値が設定された或いは所定のしきいよりも大きい場合に、シンボルのスタートを決定するために使用される。図2aの理想的なケースにおいては、しきいはフラットゾーン値に近い値にセットされ、シンボルは、その値をクロスするときにセットされる。続いて、カウントがトレーリングエッジを決定するために開始される。また、トレーリングエッジは、カーブの値がしきいの下に落ちたときに、単に検出される。望ましくないことに、このような従来の方法及び技術は、現実のマルチパス環境において有効ではない。図2bから確認されるように、リーディングエッジは、相関値から容易に決定することはできない。マルチパスは値を拡散させ、雑音とし、さらに、リーディングエッジを不明瞭にする。このことは、結果的に、多数の偽の正の検出となる。さらに、信号の拡散は、トレーリングエッジを検出するためのカウントサンプルを助けるものではなく、値が少ししきいの下方に落ちた時に、雑音がトレーリングエッジの検出を禁止する。ここにおいて述べられる技術は、実世界のマルチパス環境におけるロバストシステム及びパイロット及びフレーム検出の方法を提供する。
図1に戻ると、リーディングエッジコンポーネント120は、相関カーブのリーディングエッジのポテンシャルを検出するために使用される。リーディングエッジコンポーネント120は、遅れ相関器コンポーネント110からの検出メトリック値(Sn)列を受信する。受信を行なうと、その値が固定されたあるいはプログラマブルなしきい(T)と比較される。特に、Sn>=Tであるか否かについての決定が行なわれる。Sn>=Tである場合には、次に、カウント或いはカウンタ(例えば、ランカウント)が増加させられる。また、Sn<Tの場合には、カウンタはゼロに設定される。カウンタは、これにより、しきいより大きい連続する相関出力値の数を保存する。リーディングエッジコンポーネント120は、このカウンタを監視し、所定の或いはプログラムされたサンプル数が分析されたことを保証する。本実施の形態によれば、このことは、ランカウント=64の時に相当する。しかしながら、この値が特定の環境における特定のシステムで最適な検出を行なうように変形することができることは認識されるべきである。この技術は、リーディングエッジが、初期雑音或いは拡散の結果として、誤って検出されることを小さくする。何故ならば、サンプルは連続的にしきい上の時間長とどまるからである。一度条件が満たされると、リーディングエッジコンポーネントは、ポテンシャルリーディングエッジの検出を明らかにする。続いて、信号がそのようなことを示す確認コンポーネント130に供給される。
名前が示唆するように、確認コンポーネント130は、リーディングエッジが実際にリーディングエッジコンポーネント120によって検出されたかを確認する。リーディングエッジに続いて、長いフラット期間が予想される。その結果、もしフラット部が検出されると、次に、このことがパイロットシンボルのリーディングエッジがリーディングエッジコンポーネント120によって検出されたことの信頼を増加する。もし検出されない場合には、新しいリーディングエッジが検出されることが必要とされる。リーディングエッジコンポーネント120からの信号を受信すると、確認コンポーネント130は、追加検出メトリック値(Sn)の受信及び解析を開始する。
図3を参照すると、確認コンポーネント130の1つの例示的な実施のブロック図が理解の容易のために示されている。確認コンポーネント130は、プロセッサ310、しきい値320、インターバルカウント330、ヒットカウント340、ランカウント350及び周波数アキュームレータ360を含み、関連付けられている。さらに、プロセッサ310は、相関値Snの受信及び/又は検索をすることができるように動作可能であり、このことは、リーディングエッジコンポーネント120(図1)及びトレーリングエッジコンポーネント140(図1)との相互作用(例えば、受信及び送信信号)することと同様である。しきい値320は、同一のしきいであることが可能であり、リーディングエッジコンポーネント120(図1)において用いられている。さらに、しきい値が、ハードコード化値として、確認コンポーネント130の一部として示されていることに注意すべきであり、例えば、しきい値320は、外部のコンポーネントから受信或いは検索することも可能であり、そのような値のプログラミングを容易にする。要するに、インターバルカウント330は、周波数アキュームレータ360を介して周波数オフセットを決定するために、いつ周波数ロックドループを更新するかを決定する際に使用される。このことは、トレーリングエッジをを検出することと同じである。ヒットカウント340は、シンボルフラット損を検出するために使用され、ランカウント350はトレーリングエッジを認識するために使用される。
相関値の最初の処理の前に、プロセッサ310はカウンタ330、340、350それぞれの初期化を行なうことができ、このことは、周波数アキュームレータ360を例えば0にすることと同様である。プロセッサ310は、次に、相関出力Sn及びしきい320を受信或いは検索する。次に、インターバルカウント330は、新しいサンプルが検索されることを注意するために、増加させられる。新しい相関サンプルが検索される各時間毎に、インターバルカウント330が増加させられる。プロセッサ310は、次に、相関値をしきい320と比較する。Snがしきい以上の場合には、ヒットカウントが増加させられる。ランカウントについて、Snがしきい320よりも小さい場合には、ランカウントが増大させられ、さもなければ、ランカウントがゼロにセットされる。リーディングエッジと同様に、ランカウントはしきいより下方の連続するサンプル数を示す。カウント値は、他の中からリーディングエッジがが検出されたか否か、偽の正であったか否か、さもなければリーディングエッジが誤ったか否か(例えば、取得が遅かった)を決定するために分析される。
ある実施の形態においては、確認コンポーネント130は、リーディングエッジコンポーネント120が偽のリーディングエッジを検出したことをランカウント及びヒットカウントを調べるこにより決定することができる。値がしきい以上の場合に、確認コンポーネントは相関カーブのフラットゾーンを検出するべきであるので、仮に、ヒットカウントが十分に低く、ランカウントが設定された値或いはヒットカウントよりも大きく、ランカウントが実質的に等しい場合には、雑音がリーディングエッジの正しくない検出を引き起こしていることが決定される。特に、受信した相関値が期待したものと等しくないことに留意すべきである。ある実施の形態によれば、ランカウントが128以上であり、ヒットカウントが400より小さい時に、偽のリーディングエッジである決定が検出される。
決定は確認コンポーネント130によって行なわれ、その決定は、ランカウント及びヒットカウントの値を再度比較することによって、リーディングエッジが誤ったもの、或いは適切なタイミングよりも遅すぎて検出されたものであることである。ある実施の形態においては、ランカウントが768以上であって、ヒットカウントが400以上の場合に、このことが決定される。もちろん、ここにおいて提供される全ての特定の値については、特定のフレーム構造及び/又は環境に対して最適化され或いは調整される。
適切なリーディングエッジが検出されたか否かを決定するためにフラットゾーンを解析している間、確認コンポーネント130がカーブのトレーリングエッジの検出を開始することが認識される。トレーリングエッジが検出された場合には、確認コンポーネントは成功して終了する。トレーリングエッジを検出するために、インターバル及びランカウントが用いられる。上述のように、インターバルカウントは、受信され、関連付けられた入力サンプルの数を含む。フラットゾーンの長さは、特定のカウント以内であることが知られている。その結果、ポテンシャルリーディングエッジを検出し、適切なフラットゾーンサンプル数を受信した後、トレーリングエッジのいくつかの形跡がでて、次に、確認コンポーネントがトレーリングエッジの検出を明らかにする。トレーリングエッジの形跡は、ランカウントによって提供され、このランカウントは相関値がしきいより下方になった連続回数をカウントする。ある実施の形態においては、確認コンポーネント130はインターバルカウントが34*128(4352)以上であって、ランカウントがゼロよりも大きい場合に、トレーリングエッジの検出を明らかにする。
確認コンポーネントが、上述の3つの条件のうちのいずれか1つの検出も失敗した場合には、単に、相関値を受信し、カウンタを更新し続ける。条件のうちの1つが検出された場合には、プロセッサがカウンタについて1つ以上の追加チェックを与え、条件のうちの1つが実際に発生していることの信用を増加する。特に、プロセッサ310は、フラットゾーンにおける最小ヒット数を主張し、それは、リーディングエッジ検出の後に、観測されることが期待されているものである。例えば、プロセッサは、ヒットカウントが2000のような設定値よりも大きいか否かをテストする。ここにおいて開示されるフレーム構造の1つの実施の形態によれば、フラットゾーンにおいて期待されるヒット数は、34*128であり、これは4000以上である。しかしながら、雑音は実際の結果を和らげ、ゲート値が4000よりもやや小さい値に設定される。仮に、追加条件がある場合には、確認コンポーネント130が信号をトレーリングエッジコンポーネントに選択的に供給し、確認コンポーネントがリーディングエッジコンポーネントに新しいリーディングエッジを配置することを知らせる。
確認コンポーネント130が、タイムインスタンスの保存及び周波数の更新のような追加機能を提供することもまた認識される。図1の対象フレーム検出システム100は、フレーム及びシンボル領域のコース検出を提供する。したがって、より正確な同期を取得するために、いくつかのファインチューニングが遅い時間で実行されることが必要とされる。したがって、少なくとも1つの時間基準が、ファインタイミングシステム及び/又は方法によって、後の使用のために保存される。ある実施の形態によれば、ランカウントが毎回ゼロに等しくなる。タイムインスタンスは、相関曲線のフラットゾーンの最終時間、或いはトレーリングエッジの検出の直前の時間として保存される。さらに、適切な同期は適切な周波数で固定されることが必要である。その結果、プロセッサ310は、周波数アキュームレータ360を利用する周波数ロックドループを、入力が周期的な場合のように特定の時間で更新する。ある実施の形態によれば、周波数ロックドループは、例えば、インターバルカウンタによってトラックされたような128個の入力サンプル毎に更新される。
図1を参照すると、トレーリングエッジコンポーネント140は、確認コンポーネント130によって検出されない場合に、トレーリングエッジを検出するように構成されている。要するに、トレーリングエッジコンポーネント140は、他のリーディングエッジがリーディングエッジコンポーネント120によって検出されるので、トレーリングエッジ或いは単なるタイムアウトを検出することができるように動作可能である。
図4を参照すると、トレーリングエッジコンポーネント140の実施の形態が示されている。このトレーリングエッジコンポーネント140は、プロセッサ410、しきい420、インターバルカウント430及びランカウント440を含み、或いはこれらに関連付けられている。他の検出コンポーネントと同様に、トレーリングエッジコンポーネント140は、遅れ相関コンポーネントから複数の相関値を受信し、最初(第1番目)のTDMパイロット信号に関連付けられた相関カーブトレーリングエッジの検出を容易にするために、適切なカウントを増加する。特に、プロセッサ410は、相関値をしきい420と比較し、インターバルカウント430及びランカウント440の一方或いは双方を配置する。しきい420は、トレーリングエッジコンポーネントの一部としてしか示されていないが、中央プログラムのロケーションのような外部のコンポーネントから受信され、あるいは検索されことも可能である。プロセッサ410が、第1の比較に先立ち、インターバルカウント430及びランカウント44をゼロに初期化することは当然に認識することができる。インターバルカウント430は、受信した相関出力数を格納する。したがって、各受信し或いは検索された相関値について、プロセッサ410はインターバルカウント430を増加する。ランカウントは、相関値或いは出力がしきい420より小さい時の連続数を格納する。相関値がしきいよりも小さい時には、次に、プロセッサ410はランカウント440を増加し、さもなければ、ランカウント440をゼロに設定する。トレーリングエッジコンポーネント140は、プロセッサ410を介して、例えば、インターバルカウント値或いはランカウント値がインターバルカウント430及び/又はランカウント440を利用することを満たしているか否かをテストすることができる。例えば、ランカウント440が特定の値に達成した場合には、トレーリングエッジコンポーネントはトレーリングエッジの検出を宣言する。特定の値に達しない場合には、トレーリングエッジコンポーネント140は、相関値の受信及びカウントの更新を続ける。しかしながら、インターバルカウント430が十分に大きくなった場合には、このことはトレーリングエッジが検出されず、新しいリーディングエッジが配置されることが必要であることを示している。ある実施の形態においては、この値は、8*128(1024)である。一方、ランカウント440がある値をヒットし或いはある値に到達すると、このことは、トレーリングエッジが検出されたことを示している。ある実施の形態においては、この値は32である。
さらに、トレーリングエッジコンポーネント140はファインタイミングの取得において使用されるタイムインスタンスをも保存する。実施の形態によれば、トレーリングエッジコンポーネント140はランカウントがゼロと等しくなるときはいつでもタイムインスタンスを保存し、これにより、トレーリングエッジ検出直前のタイムインスタンスを提供する。ある実施の形態及び以下に述べるフレーム構造によれば、保存されたタイムインスタンスが、次のOFDMシンボル(TDMパイロットー2)における第256のサンプルに対応する。ファインフレーム検出システムは、次に、後の章において述べるように、その値を改良する。
図5は、ある実施の形態におけるさらに詳細な遅れ相関コンポーネント110を示している。この遅れ相関コンポーネント110は、フレーム検出のためのパイロット−1 OFDMシンボルの周期的な特性を利用する。ある実施の形態において、相関器110はフレーム検出を容易にするために以下の検出メトリックを使用する。
ここで、Snは、サンプル周期nの検出メトリック、”*”は複素共役及び|x|2はxの2乗の大きさである。
式(1)は、2つの連続するパイロット−1シーケンス或いはci=ri−L1・ri *における2つの入力サンプルri及びri−L1の間の遅れ相関を計算する。この遅れ相関は、チャネル利得推定を要求することなく通信チャネルの効果を取り除き、さらに、通信チャネルを介して受信されたエネルギーをコヒーレントに組み合わせる。式(1)は、次に、パイロット−1の全てのL1サンプルの相関結果を累算し、累算された相関結果Cnを得る。この累算された相関結果Cnは、複素数値である。式(1)は、次に、二乗された大きさのCnとしてのサンプル周期nのための決定メトリック或いは相関出力Snを引き渡す。遅れ相関に使用される2つのシーケンス間で一致があれば、決定メトリックSnは長さL1の1つの受信したパイロット−1シーケンスのエネルギーを示す。
遅れ相関器110内において、(長さL1の)シフトレジスタ512は、入力サンプル{rn}を受信、記憶及びシフトし、L1サンプル周期だけ遅らされた入力サンプル{rnーL1}を供給する。サンプルバッファもまたシフトレジスタ512の代わりに使用することができる。ユニット516は入力サンプルを受信し、複素共役サンプル{rn *}を提供する。各サンプル周期nについて、乗算器514は、シフトレジスタ512からの遅れ入力サンプルrnーL1とユニット516からの複素共役サンプルrn *を乗じて、相関結果cnを(長さL1の)シフトレジスタ522及び加算器524に供給する。低い場合のcnは1つの入力サンプルに対する相関結果を示し、上位の場合のCnはL1入力サンプルの累算相関結果を示している。シフトレジスタ522は、乗算器514からの相関結果{cn}を受信し、記憶し及び遅れさせ、相関結果{cnーL1}を提供する。この相関結果{cnーL1}は、L1サンプル周期だけ遅らされたものである。各サンプル周期nについて、加算器524は、レジスタ426の出力cn−1を受信し、この出力cn−1と乗算器414からの結果cnを加算し、シフトレジスタ522からの遅れ結果cnーL1をさらに減算し、その出力Cnをレジスタ526に供給する。加算器524及びレジスタ526はアキュームレータを形成する。このアキュームレータは、式(1)における加算処理を行なうものである。シフトレジスタ522及び加算器524は、L1の移動或いはスライディング加算を実行するように構成され、このL1は相関結果cnからcnーL1+1までの最も最近のものである。このことは、乗算器514からの最も最近の相関結果cnを加算し、シフトレジスタ522によって供給され、L1サンプル周期より前からの相関結果cnーL1を減算することにより実現される。ユニット532は、加算器524からの累算出力Cnの二乗絶対値を計算し、検出メトリックSnを供給する。
図6は、ファインフレーム検出システム600を示している。システム600はファインタイミングコンポーネント610及びデータデコーダコンポーネント620を有している。ファインタイミングコンポーネント610は、コアースフレーム検出システム100(図1)によって保存されたタイムインスタンスを受信する。上述のように、タイムインスタンスは、TDMパイロットー2であって、次のOFDMシンボルの256番目のサンプル相当する。このことは、マルチパスについて、まだやや任意の最適化である。ファインタイミングコンポーネント610は、次にTDMパイロットー2シンボルを利用して、このコアースタイミング推定(Tc)を改良する。この分野において知られているものを含むファインタイミングを実現する多くのメカニズムがある。ある実施の形態によれば、周波数ロックドループ或いは自動周波数制御ループが取得からトラッキングモードへ切り替えられることができ、エラー及び異なるトラッキングループ帯域を計算する異なるアルゴリズムを利用する。データデコーダコンポーネント620は、1つ以上のOFDMシンボルのデコードを試みる。これは、同期が成し遂げられていることのさらなる信頼を提供する特別のステップである。もし、データがデコードされない場合には、新たなリーディングエッジが、再度、リーディングエッジコンポーネント123(図1)によって検出される。ファインタイミングに関する詳細をさらに、以下説明する。
上述の例示的なシステムの観点において、実現される方法が、図7乃至図12のフローチャートを参照して良く認識される。説明の簡単化のため、この方法は直列のブロックとして示され、述べられるが、ブロックの順番はこれに限定されるものではないことが理解され、認識される。いくつかのブロックがここにおおいて描かれ、かつ述べられているものものと異なる順序となり、及び/又は、他のブロックと同時となることも可能である。さらに、開示された方法を実現するのに、図示されたブロックの全ては必要とはされない。
さらに、後に開示され、この明細書全体を通した方法は、製品に格納可能であることがさらに認識され、このような方法をコンピュータ装置に転送し、伝送することを実現する。製品という用語の使用は、いずれのコンピュータ読み取り可能なデバイス、キャリア或いはメディアからアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することを意図している。
図7に戻ると、初期OFDMフレーム検出のロバスト方法が示されている。この方法は、本質的に3つのステージを含んでいる。第1のステージの710では、パイロットシンボルリーディングエッジが検出されることを観察する試みが行なわれる。リーディングエッジは、複数の検出メトリクス或いは遅れ相関器によって作り出された相関出力値を解析することにより検出される。特に、検出メトリクス(Sn)或いはいくつかのそれらの機能(例えば、Sn 2...)はしきい値と比較される。リーディングエッジのポテンシャル検出は、メトリックがしきい以上である数に基づいて予測される。720では、検出されたリーディングエッジが、さらなる相関値を観察し、それらをしきいと比較することにより確認される。ここで、相関器出力は、再度、しきいと比較され、相関器出力がしきいに到達した回数に関して観測が行なわれる。プロセスは、所定期間(フラットゾーンに対応する)以上或いは一致したトレーリングエッジの検出の際に、このステージにとどまることができる。さらに、周波数オフセットがここで得られ、周期的に周波数アキュムレータが更新されることに留意すべきである。確認条件が合致せず、リーディングエッジの誤り検出もない場合には、手続きが初期化され、再度、701から開始される。730では、以前に観測されなかった場合に、トレーリングエッジの観測が試みられる。相関器出力が、連続サンプル数、例えば、32回、しきいより小さい場合には、TDMパイロット検出が宣言され、初期周波数取得が完全であると仮定される。この条件に合致しない場合、次に、プロセスが初期化され、710から再度スタートする。所期OFDMシンボル時間推定はトレーリングエッジを基にしている。相関器出力がトレーリングエッジの観測中に、最初にしきいよりも小さくなった時に、タイムインスタンスは次のOFDMシンボル、ここではTDMパイロット−2、へのインデックス(例えば256次のサンプル)としての見通しとなる。
図8は、リーディングエッジ検出方法800を説明するためのフローチャートである。810では、送信された入力シンボルが受信される。820では、遅れ相関が受信入力及びその遅れバージョンに基づいて実行される。相関出力は、次に、決定ブロック830に供給される。830では、相関出力は、固定或いはプログラマブルなしきい値と比較される。相関値がしきい以上の場合、ランカウント或いはカウンタが、840で増加させられる。相関値がしきい値よりも小さい場合、ランカウントが、850で0に設定される。次に、860で、ランカウントがマルチパス環境において、リーディングエッジの検出のために最適化された所定の値と比較される。ある実施の形態においては、値は64の入力サンプルである。ランカウントが所定値と等しい場合、プロセスが終了する。ランカウントが所定値と等しくない場合、810でさらなる入力値が受信され、処理が繰り返される。
図9は、リーディングエッジ確認方法900のフローチャート図である。方法900は、コアース或いは初期フレーム検出方法における第2のステージを示しており、このリーディングエッジ検出がさらに予期された結果、すなわち、フラットゾーン及び/又はトレーリングエッジの検出を介して確認される。910では、無数の入力サンプルのうちの1つが受信される。遅れ相関が入力サンプル及びその遅れヴァージョン上で920で実行され、相関出力を作り出す。複数の相関出力は、次に、その次の決定を行なうためにプログラマブルなしきいに関して解析される。930では、偽リーディングエッジが検出されたか否かについて決定が行なわれる。偽リーディングエッジの検出は、他の事象の中のチャネル雑音から生ずる。この決定は、十分な相関出力値がしきいよりも大きくない場合に行なわれる。940では、リーディングエッジの検出が遅すぎたか否かについての決定が行なわれる。言い換えれば、パイロットのフラットゾーン領域に十分に入るまでリーディングエッジが検出されなかったということである。950では、トレーリングエッジが観察されているか否かの決定が行なわれる。このように受信した相関出力に基づいて真であるこれら条件がない場合には、プロセスは960を継続し、十分に長いフラットゾーンの観測が行なわれ、十分に長いフラットゾーンが検出されたことの信用が提供されたか否かについてさらなる決定が行なわれる。仮に、そうである場合には、手続きは終了する。そうではない場合には、プロセスは方法800(図8)のような他の方法に進み、新しいリーディングエッジを検出する。ある実施の形態においては、新しいパイロットシンボルが、以前のパイロットシンボルの後に1秒送られる。
図10は、特定の実施の形態に従ったフラットゾーンの検出及びリーディングエッジの検出の確認のより詳細な方法を示している。特に、プロセス3カウント或いはカウンタが使用される。インターバルカウント、ヒットカウント及びランカウントである。1010では、カウンタは全てゼロに初期化される。1012では、入力サンプルが受信される。1014では、インターバルカウントが増加され、入力サンプルの受信を示す。ブロック図には具体的には示していないけれども、周波数ループは、インターバルカウントによってトラックされたような128サンプルごとに更新されることもまた認識される。1016では、入力サンプル及びその時間遅れヴァージョンを利用して、遅れ相関が実行され、相関出力(Sn)が生成される。次に、1018では、Snがしきい(T)以上であるか否かについて決定が行なわれる。Sn=Tの場合には、次に、ヒットカウントが1020で増加され、プロセスは1028に進む。もしそうでない場合には、次に、Sn<Tであるか否かについて1022で決定が行なわれる。もしそうである場合には、次に、ランカウントが1024で増加される。そうでない場合には、ランカウントがゼロに初期化され、時間が保存される。この保存された時間は、その結果、トレーリングエッジの観測に先立ち、タイムインスタンスを提供する。決定ブロック1022は、ここでは厳密には必要ではないが、このような方法のプロセスの順番が示されているように固定されている必要がないことをさらに強調するのと同様に、明確化のために設けられている。方法は、1028に続く。この1028では、ヒットカウント及びランカウントが偽リーディングエッジが検出されたか否かを決定するために詳細に調べられる。ある実施の形態においては、これは128以上になったランカウント及び400より小さくなったヒットカウントに一致する。偽の正が検出された場合には、プロセスは1036に進む。1036では、新しいリーディングエッジが配置される。偽の正が検出することができない場合には、次に、プロセスは、決定ブロック1030に続く。1030では、ランカウント及びヒットカウントが、リーディングエッジが遅く検出されたか否かを決定するために解析される。特定のある実施の形態によれば、このことはランカウントが768以上であって、ヒットカウントが400以上である場合に対応する。このケースの場合、プロセスは1034に進む。リーディングエッジの検出が遅くない場合、プロセスは1032に進む。1032では、インターバルカウント及びランカウントがトレーリングエッジが観測されているか否かを決定するために解析される。ある実施の形態においては、このことはインターバルカウントが4532(34*128)であり、ランカウントが0よりも大きい場合である。言い換えれば、フラットゾーンの全長が検出されており、しきいよりも低いディップが丁度観測されている。そうでない場合、次に、3つの全ての条件が失敗し、プロセスは1012に進む。1012では、より多くの入力サンプルが受信される。もしそうである場合には、方法がフラットゾーンが検出されたことの確認の決定を可能にするために、しきい上で十分な値が観測されたかか否かについて1034で決定が行なわれる。より具体的には、ヒットカウントはあるプログラム値よりも大きい。ある実施の形態においては、その値は2000である。しかしながら、これはある程度の裁量である。理想的には、プロセスはしきい上の34*128(4352)サンプルであるべきであり、雑音はカウントを調節する。したがって、プログラマブル値は、フラットゾーンが検出されている信用の特定のレベルを提供する最適なレベルに設定される。もしヒットカウントが提供された値よりも大きい場合には、プロセスは終了する。そうでない場合には、プロセスは1036に進み、この1036では新しいエッジが検出されることが必要とされる。
図11は、トレーリングエッジ検出方法1100のある実施の形態を示す図である。トレーリングエッジ検出方法は、事前にパイロットシンボルに関連付けられた相関曲線のトレーリングエッジが検出されない場合に、当該トレーリングエッジを検出するように設けられる。1110では、インターバル及びランカウンタを含むカウンタはゼロに初期化される。1112では、入力サンプルが受信される。インターバルカウンタは、1114で、受信したサンプルに対応して増加される。1116で相関出力Snを生成するために、各入力サンプルは遅れ相関器によって利用される。相関出力Snがプログラマブルしきい(T)よりも小さいことに関して1118で決定が行なわれる。Sn<Tの場合には、次に、ランカウントが増加され、プロセスは1126に移る。相関出力がしきいよりも小さくない場合には、次に、ランカウンタが1112でゼロに設定され、タイムインスタンスが1124で保存される。1126では、十分な相関出力の成功した認識を確信的に宣言するために、十分な相関出力が連続的に観測されているか否かについての決定が行なわれる。ある実施の形態においては、このことは32以上のランタイムに対応する。もし、ランタイムが十分に大きい場合、プロセスは成功して終了する。ランタイムが十分に大きくない場合、プロセスは決定ブロック1128に進む。1128では、インターバルカウンタは、検出方法1100がタイムアウトであるか否かに決定するために設けられる。ある実施の形態においては、インターバルカウントが8*128(1024)である場合に、トレーリングエッジ検出方法1100がタイムアウトする。1128で方法がタイムアウトしない場合には、次に、さらなるサンプルが受信され、1112で再度分析が開始される。1128で方法がタイムアウトする場合には、方法1100がトレーリングエッジの観測に失敗したと同様に、次に、新しいパイロットリーディングエッジが検出されることが必要とされる。
図12は、フレーム同期方法1200を示す。1210では、プロセスがまず、安定のために自動利得制御を待つ。自動利得制御は、信号が適切に処理されるように入力信号を一致した信号強度或いはレベルに調整する。1220では、周波数ロックドループアキュームレータが初期化される。1214では、ポテンシャルリーディングエッジが検出される。1216では、リーディングエッジが、フラットゾーン及び/又はトレーリングエッジの検出によって確認される。1218で無効なリーディングエッジが検出されていないと決定された場合には、次に、手続きが1210を通して開始する。この点で、周波数ロックドループが周波数アキュームレータを介して定期的に更新される場合に、例えば、初期周波数オフセットを取得することも認識される。1220では、以前に観測されていない場合には、トレーリングエッジが検出される。ここで、トレーリングエッジの初期ディップに先立って、ファインチューニングで後に使用するために時間が保存される。1222でトレーリングエッジが検出されず、事前に検出されない場合には、次に、プロセスは1210に移り、この方法が再度始まる。トレーリングエッジが検出された場合には、次に、初期コアース検出が完了している。1224で手続きが継続する。この1224では、周波数ロックドループがトラッキングモードに切り替えられる。ファインタイミングが第2のTDMパイロットシンボル及び以前のコアース推定を利用して取得される。特に、保存されたタイムインスタンス(Tc)は、第2のパイロットシンボル内における特定のサンプルオフセットと一致する。ある実施の形態においては、この保存されたタイムサンプルは、第2のパイロットシンボルにおける256番目のサンプルと一致する。特定のアルゴリズムがそれらに使用され、後のセクションにおいて述べられるタイミング推定を向上させる。ファインタイミングの取得が終了すると、1つ以上のデータシンボルが検索され、1228でこのようなシンボルの符号化を試みる。1230で、この符号化が成功した場合には、プロセスは終了する。しかしながら、プロセスが成功しなかった場合には、方法は1212からスタートする。
以下は、上述の特定の進歩性の観点のためのコンテキストを提供するための複数の適切な動作環境のうちの1つについての議論である。さらに、明確化及び理解のため、時分割多重パイロット、TDM−パイロット−1及びTDMパイロット−2の1つの実施の形態の詳細な説明が行なわれる。
下記に述べられ及び全体を通した同期技術は、種々の多重キャリアシステムに使用され、また、アップリンクと同様にダウンリンクについて使用される。ダウンリンク(或いは、フォワードリンク)はアクセスポイントからアクセス端末への通信リンクに関連し、アップリンク(或いはリバースリンク)はアクセス端末からアクセスポイントへの通信リンクに関連する。明確化のために、これら技術がOFDMシステムにおけるダウンリンクについて下記に述べられる。
図13は、OFDMシステム1300におけるアクセスポイント(AP)1310及びアクセス端末(AT)1350のブロック図を示す。アクセスポイント1310は、一般的に固定局であり、ベーストランシーバシステム(BTS)、基地局、或いは他の用語でも呼ばれる。アクセス端末1350は固定され、或いは移動可能であり、ユーザ端末、移動局或いは他の用語で呼ばれる。アクセス端末1350はセルラー電話、ハンドヘルドデバイス、無線モジュール、パーソナル・ディジタル・アシスタント(PDA)などのようなポータブルユニットである。
アクセスポイント1310では、TXデータ及びパイロットプロセッサ1320が異なる種類のデータ(例えば、トラフィック/パケット データ及びオーバヘッド/制御データ)を受信し、この受信したデータを処理(例えば、符号化、インターリーブ及びシンボルマップ)し、データシンボルを生成する。ここで、”データシンボル”はデータについての変調シンボルであり、”パイロットシンボル”はパイロットについての変調シンボルであり、変調シンボルは変調スキーム(例えば、M−PSK、M−QAMなど)のための信号コンステレーション(constellation)におけるポイントについての複合値である。プロセッサ1320はパイロットデータを処理し、パイロットシンボルを生成し、データ及びパイロットシンボルをOFDM変調器1330に供給する。
OFDM変調器1330は、上述のように、データ及びパイロットシンボルを適切なサブバンド及びシンボル周期に多重化し、さらに、OFDM変調を多重化されたシンボルについて行ない、OFDMシンボルを生成する。送信機ユニット(TMTR)1332は、OFDMシンボルを1つ以上のアナログ信号に変換し、さらに、このアナログ信号を調整(例えば、増幅、フィルタ及び周波数アップコンバート)し、変調された信号を生成する。アクセスポイント1310は、次に、この変調された信号をアンテナ1334からシステムのアクセス端末に送信する。
アクセス端末1350では、アクセスポイント1310から伝送された信号がアンテナ1352によって受信され、受信機ユニット1354(RCVR)1354に供給される。受信機ユニット1354は受信した信号を調整(例えば、増幅、フィルタ及び周波数ダウンコンバート)し、この調整された信号をデジタル化し、入力サンプルのストリームを取得する。OFDM復調器1360は、この入力サンプルについて復調を行ない、受信したデータ及びパイロットシンボルを取得する。OFDM変調器1360は、この受信したデータシンボルについてチャネル推定(例えば、周波数応答推定)を使用して検出(例えば、マッチドフィルタリング)を行ない、検出されたデータシンボルを取得する。これらは、アクセスポイント1310によって送られたデータシンボルの推定である。OFDM復調器1360は、検出されたデータシンボルを受信(RX)データプロセッサ1370に供給する。
同期/チャネル推定ユニット1380は、受信機ユニット1354からの入力サンプルを受信し、上述の、又は以下に述べるフレーム及びシンボルタイミングを決定するための同期を実行する。ユニット1380は、OFDM復調器1360から受信したパイロットシンボルを使用するチャネル推定を得る。ユニット1380は、シンボルタイミング及びチャネル推定をOFDM復調器1360に供給し、フレームタイミングをRXXデータプロセッサ1370及び/又はコントローラ1390に供給する。OFDM復調器1360はこのシンボルタイミングを使用し、OFDM変調を実行し、チャネル推定を使用して受信したデータシンボルについての検出を行なう。
RXデータプロセッサ1370はOFDM復調器1360からの検出されたデータシンボルを処理(例えば、シンボルダンプ、デインターリーブ及び復号)し、検出されたデータを供給する。RXデータプロセッサ1370及び/又はコントローラ1390は、フレームタイミングを使用することができ、アクセスポイント1310によって送られた異なる種類のデータをリカバーする。一般的に、OFDM復調器1330及びRXデータプロセッサ1370による処理は、OFDM変調器1330、TXデータ及びパイロットプロセッサ1320によるアクセスポイント1310での処理とそれぞれ相補完的なものである。
コントローラ1340、1390は、アクセスポイント110及びアクセス端末1350でそれぞれ直接操作を行なう。メモリユニット1342、1392は、それぞれコントローラ1340、1390それぞれで使用されるプログラムコード、データのための記憶装置を提供する。
アクセスポイント1310は、ポイント−ポイント伝送を1つのアクセス端末へ、マルチキャスト送信をアクセス端末グループへ、同報通信伝送をそのカバーエリア内の全てのアクセス端末へ送ることができ、また、これらのいくつかの組み合わせを送ることができる。例えば、アクセスポイント1310は、パイロット及びオーバヘッド/制御データをそのカバーエリア内の全てのアクセス端末へ同報通信することが可能である。アクセスポイント1310は、さらに、ユーザ特定データを特定のアクセス端末へ、マルチキャストデータをアクセス端末のグループへ、及び/又は同報通信データを全てのアクセス端末へ伝送可能である。
図14はOFDMシステム1300で使用されるスーパフレーム構造1400を示す図である。データ及びパイロットは、スーパフレームにおいて伝送され、各スーパフレームは所定の時間遅れ(例えば、1秒)を有している。スーパフレームは、フレーム、タイムスロット或いは他の用語としても参照される。図14において示した実施の形態については、各スーパフレームは、最初(第1番目)のTDMパイロット(すなわち、”TDMパイロット−1”)についてのフィールド1412、2番目(第2)のTDMパイロット(すなわち、”TDMパイロット−2”)についてのフィールド1414、オーバヘッド/制御データについてにフィールド1416及びトラフィック/パケットデータについてのフィールド1418を有している。
1412から1418までの4つのフィールドは、1つのフィールドだけがある与えられた瞬間に伝送されるので、各スーパフレーム毎に時分割多重される。4つのフィールドは、また、図14に示した順序で配置され、同期及びデータリカバリを実現する。各スーパフレームにおいて最初に伝送されるフィールド1412、1414におけるパイロットOFDMシンボルがフィールド1416におけるオーバヘッドOFDMシンボルの検出に使用される。このOFDMシンボルは次のスーパフレームにおいて伝送される。フィールド1416から得られるオーバヘッド情報は次に、フィールド1418において送られるトラフィック/パケットデータのリカバリに使用される。このトラフィック/パケットデータは、最後のスーパフレームにおいて伝送される。
ある実施の形態においては、フィールド1412は1つのTDMパイロット−1についてのOFDMシンボルを伝送し、フィールド1414はまた1つのTDMパイロット−2についてのOFDMシンボルを伝送する。一般的に、どんな持続時間を有する各フィールドは、どんな順番でも配置することができる。TDMパイロット−1及びTDMパイロット−2は、各フレーム毎に周期的に同報通信され、アクセス端末によって同期が実現される。オーバヘッドフィールド1416及び/又はデータフィールド1418もまたパイロットシンボルを含み、このパイロットシンボルは以下に述べるデータシンボルによって周波数分割多重化されている。
OFDMシステムは、BW MHz全体のシステム帯域を有し、このシステム帯域はOFDMを使用するN直交サブバンドに分割される。隣接するサブバンド間の間隔はBW/N MHzである。N個の総サブバンドのうち、M個のサブバンドはパイロット及びデータ伝送に使用される。ここで、M<Nであり、残りのN−M個のサブバンドは使用されず、ガードサブバンドとして扱われる。ある実施の形態においては、OFDMシステムはN=4096個の総サブバンド、M=4000個の使用可能サブバンド及びN−M=96個のガードサブバンドを有するOFDM構造を使用する。一般的に、いくつかの数の総サブバンド、使用可能サブバンド及びガードサブバンドがOFDMシステムに使用可能である。
上述のように、TDMパイロット1、2は、システムにおけるアクセス端末によって同期を実現するように設計される。アクセス端末はTDMパイロット−1を使用可能であり、各フレームのスタートの検出、シンボルタイミングのコアース推定及び推定周波数エラーの取得を行なう。アクセス端末は、順次、TDMパイロット−2を使用し、より正確なシンボルタイミングを取得する。
図15aは、周波数領域におけるTDMパイロット−1の実施の形態を示す図である。本実施の形態について、TDMパイロット−1はL1パイロットシンボルを有する。このパイロットシンボルはL1サブバンド上で伝送されたものである。1つのパイロットシンボルは、TDMパイロット−1に使用されるサブバンド毎のものである。L1サブバンドは、一様にN個の総サブバンドを通して分散され、S1サブバンドで均一な空間が空けられる。ここで、S1=N/L1である。例えば、N=4096、L1=128及びS1=32である。しかしながら、他の値をN、L1及びS1について使用してもよい。TDMパイロット−1についてのこの構造は、(1)過酷なマルチパスチャネルを含む種々のチャネルにおけるフレーム検出について良い性能を提供する (2)過酷なマルチパスチャネルにおいて十分に正確な周波数エラー推定及びコアースシンボルタイミングを提供する (3)以下に述べるようにアクセス端末で処理を単純化する。
図15bは、周波数領域におけるTDMパイロット−2の実施の形態を示す図である。本実施の形態について、TDMパイロット−2はL2パイロットシンボルを有する。このパイロットシンボルはL2サブバンド上で伝送されたものである。ここで、L2>L1である。L2サブバンドは、N個の総サブバンドを通して均一に分散され、S2サブバンドで均一な空間が空けられる。ここで、S2=N/L2である。例えば、N=4096、L2=2048及びS2=2である。他の値をN、L2及びS2について使用してもよい。TDMパイロット−2についてのこの構造は、過酷なマルチパスチャネルを含む種々のチャネルにおける正確なシンボルタイミングを提供することができる。アクセス端末は、(1)TDMパイロット−2を効率的な方法で処理し、次のOFDMシンボルの到来に先立って、シンボルタイミングを取得する。このことはTDMパイロット−2のすぐ後に起こることが可能である。(2) このシンボルタイミングを次のOFDMシンボルに下記に述べるように適用する。
大きな周波数エラーがTDMパイロット−1について修正することができるように、小さな値がL1について使用される。パイロット−2シーケンスがより長くなるようにより大きな値がL2について使用され、このことはアクセス端末にパイロット−2シーケンスからより長いチャネルインパルス応答推定を取得する。S1理想パイロット−1シーケンスがTDMパイロット−1について生成されるように、TDMパイロット−1のためのL1サブバンドが選択される。同様に、S2理想パイロット−2シーケンスがTDMパイロット−2について生成されるように、TDMパイロット−2のためのL2サブバンドが選択される。
図16は、アクセスポイント1310におけるTXデータ及びパイロットプロセッサ1320の実施の形態のブロック図である。プロセッサ1320内において、TXデータプロセッサ1610がトラフィック/パケットデータを受信、符号化、インターリーブ及びシンボルマップを行ない、データシンボルを生成する。
実施の形態においては、擬似ランダム番号(PN)生成器1620が両TDMパイロット1、2のためのデータを生成するために使用される。PN生成器1620は、例えば、15タップリニアフィードバックシフトレジスタ(LFSE)とともに実行可能である。この15タップリニアフィードバックシフトレジスタは、生成器多項式g(x)=x15+x14+1を実行する。この場合において、PN生成器1620は、(1) 直列に接続された15遅れ要素1622aから1622o (2) 遅れ要素1622n及び1622oとの間に接続された加算器1624を含む。遅れ要素1622oはパイロットデータを提供し、このパイロットデータはまた遅れ要素1622aの入力及び加算器1624の1つの入力にフィードバックされる。PN生成器1620はTDMパイロット1、2についての異なる初期状態に対して初期化され、例えば、TDMパイロット−1については”011010101001110”、TDMパイロット−2については”010110100011100”へ初期化される。一般的に、どんなデータもTDMパイロット1、2について使用することができる。パイロットデータは、ピーク振幅とパイロットOFDMシンボルの平均振幅との間の差異を減少するように選択される(すなわち、TDMパイロットについて、時間域波形におけるピーク−平均変化を最小化すること)。TDMパイロット−2についてのパイロットデータは、データをスクランブルするために使用される同一のPN生成器とともに生成される。アクセス端末は、TDMパイロット2について使用されるデータの認識を有し、TDMパイロット−1についての使用されるデータを知る必要はない。
ビット−シンボルマッピングユニット1630は、パイロットデータをPN生成器1620から受信し、パイロットデータのビットを変調技術に基づいて、パイロットシンボルにマップする。同一或いは異なる変調技術がTDMパイロット1、2に対して使用される。ある実施の形態においては、QPSKがTDMパイロット1、2の双方に対して使用される。この場合において、マッピングユニット1630は、パイロットデータを2ビットバイナリ値にグループし、さらに、各2ビット値を特定のパイロット変調シンボルにマップする。各パイロットシンボルは、QPSKについての信号コンステレーションにおいて複素値である。QPSKがTDMパイロットに使用される場合、次に、マッピングユニット1630は、TDMパイロット1の2L1パイロットデータビットをL1パイロットシンボルにマップし、さらにTDMパイロット2の2L2パイロットデータビットをL2パイロットシンボルにマップする。マルチプレクサ(Mux)440は、Txデータプロセッサ1610からのデータシンボル、マッピングユニット1630からのパイロットシンボル及びコントローラ1340からのTDM_Ctrl信号を受信する。マルチプレクサ1640は、図14に示すようなTDMパイロット1、2フィールドのパイロットシンボル、オーバヘッドのためのデータシンボル及び各フレームのデータフィールドをOFDM変調器1330に供給する。
図17は、アクセスポイント1310でのOFDMモジュレータ1330の実施の形態のブロック図である。シンボル−サブバンドマッピングユニット1710は、TXデータ及びパイロットプロセッサ1320からのデータ及びパイロットシンボルを受信し、3つのシンボルをコントローラ1340からのSubband_Mux_Ctrl信号に基づいて適切なサブバンドにマップする。各OFDMシンボル期間において、マッピングユニット1710は、データ或いはパイロット伝送で使用される各サブバンド上の1つのデータ或いはパイロットシンボル及び各使用されないサブバンドについての”zero symbol”(ゼロの信号値)を供給する。使用されていないサブバンドについて指定されたパイロットシンボルは、ゼロシンボルに置き換えられる。各OFDMシンボル期間について、マッピングユニット1710は、N個の総サブバンドについてのN個の”伝送シンボル”を提供する。ここで、各伝送シンボルはデータシンボル、パイロットシンボル或いはゼロシンボルである。逆離散フーリエ変換(IDFT)ユニット1720は、各OFDMシンボル期間についてN個の伝送シンボルを受信し、このN個の伝送シンボルをN−ポイントIDFTで時間域に変換し、N個の時間域サンプルを含む”変換された”シンボルを提供する。各サンプルは、1つのサンプル周期において送られるべき複素値である。典型的なケースであるNが二乗の場合には、Nポイント逆高速フーリエ変換(IFFT)も、NポイントIDFTの代わりに行なわれる。並列−直列(P/S)コンバータ1730は、各変換されたシンボルについてのN個のサンプルをシリアライズする。巡回プレフィックス生成器1740は、次に、各変換されたシンボルの部分(或いはCサンプル)を繰り返し、N+Cサンプルを有するOFDMシンボルを形成する。巡回プレフィックスは、通信チャネルにおける長遅れ拡散によって引き起こされる内部シンボルインターフェイス(ISI)及び内部キャリアインターフェイス(ICI)を抑制するために使用される。遅れ拡散は、受信機における最も早い到来信号インスタンスと最も遅い到来信号インスタンスとの時間差である。OFDMシンボル期間(或いは、単に、”シンボル期間”)は、OFDMシンボルの存続期間であり、N+Cサンプル周期と等しい。
図18aはTDMパイロット−1の時間域表現を示す。TDMパイロット−1(或いは”パイロット−1 OFDMシンボル”)についてのOFDMシンボルは、長さNの変換されたシンボル及び長さCの巡回プレフィックスから構成されている。何故ならば、TDMパイロット1についてのL1パイロットシンボルがS1サブバンドだけ均等な間隔のL1サブバンド上に送られ、ゼロシンボルが残りのサブバンド上に送られ、TDMパイロット−1についての変換されたシンボルがS1理想パイロット−1シーケンスとともに、L1時間域サンプルを含む各パイロット−1シーケンスを含むからである。各パイロット−1シーケンスは、TDMパイロット1についてのL1パイロットシンボル上でL1ポイントIDFTを実行することによって生成される。TDMパイロット−1についての巡回プレフィックスは、変換されたシンボルのC個の右端のサンプルで構成され、変換されたシンボルの前に挿入される。パイロット−1 OFDMシンボルは、したがって、合計S1+C/L1パイロット−1シーケンスを含む。例えば、N=4096、L1=128、S1=32及びC=512の場合には、次に、パイロット−1OFDMシンボルは、36個のパイロット−1シーケンスを含み、各パイロット−1シーケンスは、128時間域サンプルを含む。
図18bは、TDMパイロット−2の時間域表現を示す。TDMパイロット−2(すなわち、”パイロット−2 OFDMシンボル”)についてのOFDMシンボルは長さNの変換されたシンボル及び長さCの巡回プレフィックスで構成される。TDMパイロット2についての変換されたシンボルは、S2個の理想パイロット−2シーケンスを含み、各パイロット−2シーケンスはL2時間域サンプルを含む。TDMパイロット2についての巡回プレフィックスは変換されたシンボルのC個の右端のサンプルで構成され、変換されたシンボルの前に挿入される。例えば、N=4096、L2=2048、S2=2及びC=512の場合には、次に、パイロット−2OFDMシンボルは2つの完全なパイロット−2シーケンスを含み、各パイロット−2シーケンスは2048時間域サンプルを含む。TDMパイロット2についての巡回プレフィックスは、パイロット−2シーケンスの部分のみである。
図19はアクセス端末3150での同期及びチャネル推定ユニット1380の実施の形態のブロック図を示している。ユニット1380内のフレーム検出器100(詳細は上述した)は受信機ユニット1354からの入力サンプルを受信し、入力サンプルを処理し、各フレームのスタートを検出し、フレームタイミングを提供する。シンボルタイミング検出器1920は、入力サンプル及びフレームタイミングを受信し、入力サンプルを処理し、受信したOFDMシンボルのスタートを検出し、シンボルタイミングを提供する。周波数オフセット推定器1912は、受信したOFDMシンボルにおける周波数オフセットを推定する。チャネル推定器1930は、シンボルタイミング検出器1920からの出力を受信し、チャネル推定を得る。
さらに、図1において詳述したように、受信機ユニット1354からの入力サンプルにおいて、TDMパイロット−1について検出することによってフレーム同期を実行する。簡単のために、インスタント詳細記述は、通信チャネルが付加的白色ガウス雑音(AWGN)チャネルであると仮定する。各サンプル周期の入力サンプルは、以下のように表わされる。
rn=xn+wn (2)
nはサンプル周期のインデックス、xnはサンプル周期nにおけるアクセスポイントによって送られた時間域サンプル、rnはサンプル周期nにおけるアクセス端末によって得られる入力サンプル、wnはサンプル周期nについての雑音である。
nはサンプル周期のインデックス、xnはサンプル周期nにおけるアクセスポイントによって送られた時間域サンプル、rnはサンプル周期nにおけるアクセス端末によって得られる入力サンプル、wnはサンプル周期nについての雑音である。
周波数オフセット推定器1912は受信したパイロット−1OFDMシンボルにおける周波数オフセットを推定する。この周波数オフセットは種々の原因、例えば、アクセスポイント及びアクセス端末での発信器の周波数における差、ドップラーシフトなどに起因する。周波数オフセット推定器1912は各パイロット−1シーケンス(最後のパイロット−1シーケンス以外)についての周波数オフセット推定を生成する。
ここで、rl,iは、l番目のパイロット−1シーケンスについてのi番目の入力サンプル
Arg(x)はxの虚数成分の比をxの実成分の比で割るアークタンジェント、すなわち、Arg(x)=arctan[Im(x)/Re(x)]
GDは検出器利得であり、GD=(2π・L1)/fsamp
Δflはl番目のパイロット-1シーケンスについての周波数オフセット推定
検出可能な周波数オフセットの範囲は、
2π・L1・|Δfl|/fsamp < π/2
或いは |Δfl| < fsamp/(4・L1) (4)
ここで、fsampは入力サンプルレートである。式(4)は検出された周波数オフセットの範囲がパイロット−1シーケンスの長さに依存し、逆に関連する。周波数オフセット推定器1912は、フレーム検出成分100内において実行され、より具体的には、遅れ相関成分110を介する。累算相関結果が加算器524から入手できるからである。
Arg(x)はxの虚数成分の比をxの実成分の比で割るアークタンジェント、すなわち、Arg(x)=arctan[Im(x)/Re(x)]
GDは検出器利得であり、GD=(2π・L1)/fsamp
Δflはl番目のパイロット-1シーケンスについての周波数オフセット推定
検出可能な周波数オフセットの範囲は、
2π・L1・|Δfl|/fsamp < π/2
或いは |Δfl| < fsamp/(4・L1) (4)
ここで、fsampは入力サンプルレートである。式(4)は検出された周波数オフセットの範囲がパイロット−1シーケンスの長さに依存し、逆に関連する。周波数オフセット推定器1912は、フレーム検出成分100内において実行され、より具体的には、遅れ相関成分110を介する。累算相関結果が加算器524から入手できるからである。
周波数オフセット推定は、種々の方法で使用される。例えば、各パイロット−1シーケンスについての周波数オフセット推定は、周波数トラッキングループの更新に使用される。この周波数トラッキングループは、アクセス端末でのどんな検出された周波数オフセットも修正するように試みる。周波数トラッキングループは、位相ロックドループ(PLL)であり、アクセス端末での周波数ダウンコンバートのために使用されるキャリア信号の周波数を調整することができる。周波数オフセット推定は、パイロット−1OFDMシンボルについての単一周波数オフセット推定Δfを得るために平均化される。このΔfは、次に、OFDM復調器160内のNポイントDFTの前或いは後のいずれかで周波数オフセット修正に使用される。ポストDFT周波数オフセット修正については、サブバンド間隔の整数倍である周波数オフセットΔfを修正するために使用され、NポイントDFTからの受信したシンボルはΔfサブバンドによって変換され、各適用可能なサブバンドkについての周波数修正シンボルR〜 kがR〜 k=R〜 k+Δfとして得られる。プレDFT周波数オフセット修正については、入力サンプルは周波数オフセット推定Δfによって回転された位相であり、NポイントDFTが次に位相回転サンプル上で実行される。
フレーム検出及び周波数オフセット推定が、パイロット−1に基づいてたの方法で実行される。例えば、パイロット-1OFDMシンボルに対しての入力サンプルのアクセスポイントで生成された実際のパイロット−1に対してのダイレクト相関が実行されることにより、フレーム検出が実現する。この直接相関は、各強信号インスタンス(或いはマルチパス)についての高相関結果を提供する。与えられたアクセスポイントについて1つ以上のマルチパス或いはピークが得られるので、アクセス端末は検出されたピーク上でポスト処理を実行し、タイミング情報を得る。フレーム検出は、遅れ相関及び直接相関の組み合わせで実現される。
ある実施の形態によれば、キャリア周波数及びサンプリングクロック周波数取得及び/又はトラッキングは受信機において、単一クローズドループ補償器を通して実現される。ある実施の形態においては、1次周波数ロックドループ(FLL)が使用される。ここで、複雑などんな命令の線形、非線形、適応、エキスパートシステム及びニューラルネットワークのような他の制御技術も使用される。キャリア周波数及び/又はサンプリングクロック周波数は例えば、受信機における電圧制御局発振器(VCXO)から得られる。一般的に、このような局発振器は環境要素、例えば、経年、温度、製造者などに対して敏感であり、決定性出力(周波数)対入力(電圧)特性を有しない。キャリア周波数及び/又はサンプリングクロック周波数は、共通VCXOから得られ、単一FLLのVCXOの直接制御は両キャリア及びサンプリングクロック周波数取得及びトラッキングを提供する。
ある実施の形態においては、巡回プレフィックス相関は、例えば、各OFDMシンボルで、各OFDMフレームの部分で或いはこれらの組み合わせで周波数オフセットを推定するのに使用される。送信された信号x(t)が周期成分、すなわち、x[kTs]=x[(k+N)Ts]を有している場合に、ここでTsはサンプリング周期、kは時間インデックス、Nは周期性であり、受信した信号をr(t)で示し、r*[kTs]r[(k+N)Ts]の位相が下記に述べるように、送信機及び受信機に関連付けられたキャリア周波数エラーの測定を提供する。
初期位相オフセットφを有する受信信号及び周波数オフセットΔfは以下のように定義される。
r(t)=x(t)ej2πΔft+φ+n(t) (5)
ここで、n(t)は雑音信号を示す。受信信号のサンプルされたバージョンは、
r(kTs)=x(kTs)ej2πΔfkts+φ+n(kTs) (6)
r*(kTs)r((k+N)Ts)=|x(kTs)|2ej2πΔfNts+noise (7)
OFDMシンボルにおける巡回プレフィックスは波形の周期構造を定義し、この巡回プレフィックスを上述のアルゴリズムを使用した周波数オフセットを推定するのに適するように加工する。
ここで、n(t)は雑音信号を示す。受信信号のサンプルされたバージョンは、
r(kTs)=x(kTs)ej2πΔfkts+φ+n(kTs) (6)
r*(kTs)r((k+N)Ts)=|x(kTs)|2ej2πΔfNts+noise (7)
OFDMシンボルにおける巡回プレフィックスは波形の周期構造を定義し、この巡回プレフィックスを上述のアルゴリズムを使用した周波数オフセットを推定するのに適するように加工する。
図20は、ある実施の形態に従った周波数ロックドループ(FLL)のブロック図を示す。{rm,k}を{OFDM}シンボルの受信したサンプルシーケンスとし、ここで、mは{OFDM}シンボルインデックスを示し、kはサンプル時間インデックス、例えば、k=0,1,2,...,4607を示す。ある実施の形態においては、図20の上部に示すように、k=0〜511のサンプル時間インデックスは、受信したOFDMシンボルの巡回プレフィックス部を示し、FETウィンドウは、k=512のサンプル時間インデックスでスタートし、k=4607で終了する。FLL動作の周波数トラッキングモードについては、周波数オフセットのm次推定は、以下の式から得られる。
ここで、GDは検出利得であり、以前に定義されている。FLLの周波数取得モードについて、周波数オフセットのm次推定は上記式(8)、以前に与えられた式(4)によって得られ、以下のように繰り返される。すなわち、
ここで、mは最初のOFDMシンボルにおけるサンプルの複製シーケンスの周期インデックスであり、例えば、各128個のサンプルの1〜32シーケンスである。ある実施の形態においては、式(8)及び/又は式(9)における相関入力サンプルはOFDMフレームの最初のパイロットシンボルの間に受信された入力サンプルの少なくとも2つのシーケンスに属する。入力サンプルの少なくとも2つのシーケンスは、各128個のサンプルの連続するシーケンスである。推定された周波数オフセットは、所定回数更新され、この所定回数はOFDMフレームの最初のパイロットシンボルにおけるサンプルの複製シーケンス数に一致し、例えば、約32である。
ある実施の形態によれば、式(8)或いは式(9)によって与えられる周波数オフセットは、例えば、512サンプルの大きさ(トラッキングモード)、128サンプル(取得モード)のバッファ2002、周波数オフセット検出器2004(トラッキングモード)或いは2006(取得モード)、検出器2004、2006のうちの1つからの出力を選択する2対1MUX2008を使用することによって、この場合に実行される。MUX2008の出力は、例えば、マルチプレクサー2010によって、利得パラメータでスケールされ、次に、周波数オフセットアキュームレータ2012に供給される。周波数オフセットアキュームレータ2012は周波数オフセットの実際の値を生成する。
ある実施の形態においては、周波数オフセット比較が少なくとも2つのモードで実行される。CDMAを利用したOFDMAの動作の同時モードにおいて、CDMA部分はVCXOをデジタル的に制御し、スイッチ2014は位置”1”で閉じ、ループが閉となる。スタントアロンモードにおいては、FLLがDAC2016を通してVCXOを直接的に制御するので、OFDMA部分はVCXOを分析的に制御し、スイッチ2014は位置”2”に開き、ループが開となる。ある実施の形態においては、DAC2016は1ビットDACであり、パルス密度変調器(ODM)及びRCフィルタを含む。この場合において、周波数オフセットは補償されているので、周波数オフセットの実際の値、ΔfはVCXOに印加されるポテンシャル差に変換される。
CDMA制御の場合においては、周波数オフセットの実際の値がスイッチ2014を通して、位相アキュームレータ2018に供給される。位相アキュームレータ2018は、位相オフセットφの実際の値を生成する。実施の形態においては、sin/cosルックアップテーブル2020は、複素数”cosφ−jsinφ”を生成する。この複素数は入力サンプルの位相回転を定義するexp(−jφ)。位相回転器2024は、例えば、複素乗算器であり、入力サンプルの位相オフセットを補償し、或いは周波数オフセットを均一に補償する。この補償は、入力サンプルを複素数”cosφ−jsinφ”に乗ずることにより行なわれる。
実施の形態においては、周波数オフセット検出器2004、2006の利得、VCXO利得及び/又はVCXO周波数とキャリア周波数との比などがループ利得パラメータαにおいてひとまとめにされる。パラメータαも2乗数に量子化され、乗算器2010は単純なプログラマブルシフターによって置き換えることもできる。αは2つの動作モードによって異なることに注意すべきである。実施の形態によれば、周波数オフセットが所定の時間に所定の値、例えばゼロに収束するまで、αはFLLに増加しながら印加される。この増加は、FLLの安定性を維持するために十分に小さく、例えば0.2で選択され、及び例えば、周波数エラーが最初のTDMパイロットの間の所定時間において所定のレベルに収束するのに十分に大きく選択される。
開示された実施の形態は以下の技術の1つ以上の組み合わせに適用される。符号拡散多重アクセス(CDMA)システム、多重キャリアCDMA(MC−CDMA)、ワイドバンドCDMA(W−CDMA)、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)、時分割多重アクセス(TDMA)システム、周波数拡散多重アクセス(FDMA)システム及び直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)システム。
ここにおいて述べられる周波数取得及び同期技術は、種々の方法で実行される。例えば、これら技術はハードウェア、ソフトウェア或いはこれらの組み合わせにおいて実現される。ハードウェアについての実現については、同期(例えば、TXデータ及びパイロットプロセッサ120)をサポートするために使用されるアクセスポイントでのプロセスユニットが、1つ以上の特定用途集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、デジタル信号プロセッシング装置(DSPS)、プログラマブル論理装置(PLD)、電解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、ここにおいて述べられた機能を実行するために設計された他の電子ユニット、或いはその組み合わせ内において実現される。同期を実行(例えば、同期及びチャネル推定ユニット180)するために使用されるアクセス端末のプロセスユニットは、1つ以上のASIC、DSPなど内部において実現される。
ソフトウェアについての実現については、プログラムモジュール(例えば、ルーチン、プログラム、コンポーネント、手続き、機能、データ構造、スキーム。。)と組み合わせて実現される。プログラムモジュールは、ここにおいて述べられる種々の機能を実行する。ソフトウェアコードは、メモリユニット(例えば、図13のメモリユニット1392)に格納され、プロセッサ(例えば、コントローラ190)によって実行される。メモリユニットは、プロセッサ内或いはプロセッサ外で実現される。さらに、当業者であれば本願発明の主題である方法が他のコンピュータシステム構成によって実現できることを認識することができる。他のコンピュータシステム構成は、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティング装置、マイクロプロセッサベース或いはプログラマブルコンピュータ電子機器などと同様に、シングルプロセッサ或いはマルチプロセッサコンピュータシステム、ミニコンピューティング装置、メインフレームコンピュータを含む。
上述において述べたことは、発明の主題のいくつかの実施の形態の例を含む。勿論、開示された実施の形態の目的を述べるために要素あるいは方法の全ての考えられる組み合わせを述べることは不可能であるが、当業者であればさらに多くの組み合わせ及び並び替えを認識することができる。したがって、開示された実施の形態は、添付した請求の範囲の精神及び範囲内における全てのこのような選択肢、改良及びバリエーションを包含する。さらに、用語”includes”が詳細な説明或いは請求の範囲において使用されている範囲で、このような用語は、包含的であることが意図される。このことは、用語"comprising"が請求の範囲において異なる言葉として使用される場合の用語"comprising"と同様である。
Claims (30)
- 無線通信ネットワークにおける初期周波数取得方法において、
入力サンプルのストリームを受信し、
前記受信した入力サンプルに基づいて、周波数オフセットの推定を決定し、
前記周波数オフセットを補償し、これにより初期周波数取得を実現する方法。 - 前記入力サンプルのストリームの受信は、変調フレームの第1番目のパイロットシンボル
に属する入力サンプルを受信することを含み、
前記周波数オフセットの推定を決定することは、前記第1番目のパイロットシンボルの間に受信された入力サンプルの少なくとも2つのシーケンスに属する相関付けられた入力サンプルを累算することを含む請求項1記載の方法。 - 入力サンプルの少なくとも2つのシーケンスは、それぞれが128個のサンプルの連続するシーケンスであり、所定回数前記周波数オフセットを更新することをさに具備することを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記所定回数は、前記変調フレームの第1番目のパイロットシンボルにおける複製シーケンスの数に対応する請求項3記載の方法。
- 前記所定回数は、約32回である請求項4記載の方法。
- 前記周波数オフセットの補償をすることは、利得パラメータによって周波数オフセットをスケーリングすることをさらに含み、所定時間期間の間に周波数オフセットが補償されることにより前記利得パラメータが選択される請求項1記載の方法。
- 前記所定時間期間は、第1番目のパイロットシンボルの遅れである請求項6記載の方法。
- 前記周波数オフセットの補償をすることは、スケールされた周波数オフセットの累算をすることをさらに含み、これにより、実際の周波数オフセットを取得する請求項6記載の方法。
- 前記周波数オフセットの補償をすることは、さらに、前記実際の周波数オフセットに基づいて、局発信器を制御することを含む請求項8記載の方法。
- 前記周波数オフセットの補償をすることは、さらに、前記入力サンプルの位相回転を含む請求項8記載の方法。
- 前記位相回転をすることは、さらに、実際の周波数オフセットを位相オフセットに変換することを含む請求項10記載の方法。
- 前記位相回転をすることは、さらに、位相オフセットに基づいて、前記入力サンプルを位相回転することを含む請求項11記載の方法。
- 無線通信ネットワークにおける初期周波数取得方法を実行する手段を有するコンピュータ読み取り可能な媒体において、
前記方法は、
入力サンプルのストリームを受信し、
前記受信した入力サンプルに基づいて、周波数オフセットの推定を決定し、
前記周波数オフセットを補償し、これにより初期周波数取得を実現することを含む。 - 無線通信ネットワークにおける初期周波数取得のための装置において、
入力サンプルのストリームを受信する手段と
前記受信した入力サンプルに基づいて、周波数オフセットの推定を決定する手段と、
前記周波数オフセットを補償し、これにより初期周波数取得を実現する手段とを具備する装置。 - 前記入力サンプルのストリームの受信手段は、変調フレームの第1番目のパイロットシンボルに属する入力サンプルを受信する手段を含み、
前記周波数オフセットの推定を決定する手段は、前記第1番目のパイロットシンボルの間に受信された入力サンプルの少なくとも2つのシーケンスに属する相関付けられた入力サンプルを累算する手段を含む請求項14記載の装置。 - 入力サンプルの少なくとも2つのシーケンスは、それぞれが128個のサンプルの連続するシーケンスであり、所定回数前記周波数オフセットを更新する手段をさに具備することを特徴とする請求項15記載の装置。
- 前記所定回数は、前記変調フレームの第1番目のパイロットシンボルにおける複製シーケンスの数に対応する請求項16記載の装置。
- 前記所定回数は、約32回である請求項17記載の装置。
- 前記周波数オフセットの補償をする手段は、利得パラメータによって周波数オフセットをスケーリングする手段をさらに含み、所定時間期間の間に周波数オフセットが補償されることにより前記利得パラメータが選択される請求項14記載の装置。
- 前記所定時間期間は、第1番目のパイロットシンボルの遅れである請求項19記載の装置。
- 前記周波数オフセットの補償をする手段は、スケールされた周波数オフセットの累算をする手段をさらに含み、これにより、実際の周波数オフセットを取得する請求項19記載の装置。
- 前記周波数オフセットの補償をする手段は、さらに、前記実際の周波数オフセットに基づいて、局発信器を制御する手段を含む請求項21記載の装置。
- 前記周波数オフセットの補償をする手段は、さらに、前記入力サンプルの位相回転を含む請求項21記載の装置。
- 前記位相回転をする手段は、さらに、実際の周波数オフセットを位相オフセットに変換する手段を含む請求項23記載の装置。
- 前記位相回転をする手段は、さらに、位相オフセットに基づいて、前記入力サンプルを位相回転することを含む請求項24記載の装置。
- 無線通信ネットワークにおける初期周波数を取得する装置において、
入力サンプルのストリームを受信する受信機と、
前記受信した入力サンプルに基づいて、周波数オフセットの推定を決定するプロセッサと、
前記周波数オフセットを補償し、これにより初期周波数取得を実現する補償器と
を具備する装置。 - 前記補償器は、利得パラメータによって周波数オフセットをスケーリングする乗算器を有する請求項26記載の装置。
- 前記補償器は、さらに、実際の周波数オフセットを生成するアキュームレータを具備する請求項27記載の装置。
- 前記補償器は、さらに、位相回転器を具備する請求項28記載の装置。
- 無線通信ネットワークにおける初期周波数取得方法を実行するようにプログラムされた少なくとも1つのプロセッサにおいて、
前記方法は、
入力サンプルのストリームを受信し、
前記受信した入力サンプルに基づいて、周波数オフセットの推定を決定し、
前記周波数オフセットを補償し、これにより初期周波数取得を実現することを含む。
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