JP2011517155A - Ｇｓｍ（登録商標）／ｇｐｒｓ／ｅｄｇｅに関するコヒーレントシングルアンテナ干渉除去 - Google Patents

Abstract

ミッドアンブル推定方法は、シンボルのバーストを受信することと、第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択することと、前記サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算することと、前記第１のミッドアンブルシンボルを見つけるために、最も低い計算されたミッドアンブル推定を決定すること、のステップを備える。受信機は、シンボルのバーストを受信するように構成されたアンテナと、第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択するように構成されたタイミング推定器と、前記サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算するように構成されたミッドアンブル推定器と、前記第１のミッドアンブルシンボルとして、最も低い計算されたミッドアンブル推定誤差に対応する前記サブセット中の前記シンボルを選択するように構成されたプロセッサと、を備える。

Description

本発明は、無線通信に関連し、特にコヒーレントシングルアンテナ干渉除去に関する。

ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥなどを利用する多くの通信システムでは、受信信号を正確にデコードするための受信機の能力は、正確にシンボルタイミングを維持するための受信機の能力に依存する。無線通信は、これまでにかなり普及しているが、干渉の増加量は、このタイミングを維持するための受信機の能力にマイナスの影響を与える。

シンボルタイミングを維持することに対する１つのアプローチでは、トレーニングシーケンス（例えばミッドアンブル）が送信機と受信機の両方で知られている。受信機は、シンボルのバーストでトレーニングシーケンスを見つけ、その結果、シンボルのバーストのデータ部分が始まるとき及び終わるときを決定する。トレーニングシーケンスは、近接したチャネル、マルチパスなどからの干渉によって簡単にのみ込まれ(overwhelmed)得るので、信号を干渉させる環境でトレーニングシーケンスを見つけることは、取り組みがいのあることになり得る。したがって、受信機が干渉の存在する中でシンボルのバースト中でトレーニングシーケンスを確実に見つけられるようにすることは、好ましい。

対象技術の一態様によれば、ミッドアンブル推定方法は、シンボルのバーストを受信することと、第１のミッドアンブルシンボルを備えるシンボルのバーストのサブセットを選択することと、サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算することと、第１のミッドアンブルシンボルを見つけるために、最も低い計算されたミッドアンブル推定を決定すること、のステップを備える。

対象技術のさらなる一態様によれば、ミッドアンブル推定方法は、シンボルのバーストを受信することと、第１のミッドアンブルシンボルを備えるシンボルのバーストのサブセットを選択することと、サブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定することと、シングルアンテナ干渉除去を使用する各推定チャネルで干渉を抑制することと、推定データシンボルの対応するシーケンスを取得するために各推定チャネルをデコードすることと、バリッド条件(valid condition)が検出されるまで、推定データシンボルの各シーケンスで巡回冗長検査を実行することと、第１のミッドアンブルシンボルとなり得る前記バリッド条件に対応するサブセット中のシンボルを決定すること、のステップを備える。

対象技術のさらなる一態様によれば、受信機は、シンボルのバーストを受信するように構成されたアンテナと、第１のミッドアンブルシンボルを備えるシンボルのバーストのサブセットを選択するように構成されたタイミング推定器と、サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算するように構成されたミッドアンブル推定器と、第１のミッドアンブルシンボルとして、最も低い計算されたミッドアンブル推定誤差に対応するサブセット中のシンボルを選択するように構成されたプロセッサと、を備える。

対象技術のさらなる一態様によれば、受信機は、シンボルのバーストを受信するように構成されたアンテナと、第１のミッドアンブルシンボルを備えるシンボルのバーストのサブセットを選択するように構成されたタイミング推定器と、サブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定するように構成されたチャネル推定器と、各推定チャネルで干渉を抑制するように構成されたシングルアンテナの干渉除去デバイスと、推定データシンボルの対応するシーケンスを取得するために各推定チャネルをデコードするように構成されたデータプロセッサと、バリッド条件が検出されるまで、推定データシンボルの各シーケンスで巡回冗長検査を実行し、第１のミッドアンブルシンボルとなり得るバリッド条件に対応するサブセット中のシンボルを決定するように構成されたバリデーションデバイスと、を備える。

対象技術の一態様によれば、機械可読媒体は、ミッドアンブル推定に関する指示を備える。指示は、シンボルのバーストを受信することと、第１のミッドアンブルシンボルを備えるシンボルのバーストのサブセットを選択することと、サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算することと、第１のミッドアンブルシンボルを見つけるために、最も低い計算されたミッドアンブル推定を決定すること、に関するコードを備える。

対象技術のさらなる一態様によれば、機械可読媒体は、ミッドアンブル推定に関する指示を備える。指示は、シンボルのバーストを受信することと、第１のミッドアンブルシンボルを備えるシンボルのバーストのサブセットを選択することと、サブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定することと、シングルアンテナ干渉除去を使用する各推定チャネルで干渉を抑制することと、推定データシンボルの対応するシーケンスを取得するために各推定チャネルをデコードすることと、バリッド条件が検出されるまで、推定データシンボルの各シーケンスで巡回冗長検査を実行することと、第１のミッドアンブルシンボルとなり得るバリッド条件に対応する前記サブセット中の前記シンボルを決定すること、に関するコードを備える。

対象技術の他の構成は、対象技術の種々の構成が実例によって示され説明された下記の詳細な説明から、当業者にとってすぐに明らかになるであろうことは、理解される。理解されるように、対象技術は、他の異なる構成にもなり得、そのいくつかの詳細は、対象技術の範囲から逸脱しない全ての種々な他の観点から改変できる。したがって、図面及び詳細な説明は、個別ではなく全体として示されているとみなされるであろう。

図１は、対象技術の一態様に基づいてＧＳＭでのフレーム及びバーストフォーマットを例示的に示す。 図２は、対象技術の一態様に基づいて無線通信システムで使用するための受信機を示す。 図３は、対象技術の一態様に基づいて第１のミッドアンブルシンボルを含み、受信機が選択するシンボルのサブセットを示す。 図４は、対象技術の一態様に基づいて無線通信システムで使用するための受信機の一部をより詳細に示す。 図５は、対象技術の一態様に基づいて無線通信システムで使用するための受信機を示す。 図６は、対象技術の一態様に基づいて無線通信システムで使用するための受信機の一部をより詳細に示す。 図７は、対象技術の一態様に基づいてミッドアンブル推定に関する方方を示す。 図８は、対象技術の一態様に基づいてミッドアンブル推定に関する方方を示す。 図９は、対象技術の種々の態様の利用を達成できる改良動作を示すチャートである。 図１０は、対象技術の種々の態様の利用を達成できる改良動作を示すチャートである。 図１１は、対象技術の一態様に基づいて無線通信システムで使用するための受信機を示す。 図１２は、対象技術の一態様に基づいて無線通信システムで使用するための受信機を示す。 図１３は、対象技術の特定の一態様が実施され得るコンピュータシステムを示すブロック図である。

詳細な説明

図１は、ＧＳＭおける例示的なフレーム及びバーストフォーマットを示す。ダウンリンク伝送に関する時系列は、マルチフレームに分割されている。ユーザ固有データを送信するために使用されるトラフィックチャネルに関して、例示的なマルチフレーム１０１のように、各マルチフレームは、ＴＤＭＡフレーム０から２５のように名付けられた２６個のＴＤＭＡフレームを含む。トラフィックチャネルは、図１の文字「Ｔ」で識別されるように、ＴＤＭＡフレーム０から１１及びＴＤＭＡフレーム１３から２４のそれぞれのマルチフレーム中で送信される。文字「Ｃ」で識別される制御チャネルは、ＴＤＭＡフレーム１２内で送信される。データは、（文字「Ｉ」で識別される）アイドル中のＴＤＭＡフレーム２５内では送信されない。ＴＤＭＡフレーム２５は、近隣の基地局を測定するための無線デバイスによって使用される。

例示的なＴＤＭＡ１０２のように、各ＴＤＭＡフレームは、さらに、タイムスロット０から７のように名付けられている８個のタイムスロットに区分けされている。各アクティブ無線デバイス／ユーザは、電話の接続時間に関する１個のタイムスロットインデックスを割り当てられる。各無線デバイスに関するユーザ固有データは、その無線デバイスに割り当てられたタイムスロット内及びトラフィックチャネルに関して使用されるＴＤＭＡフレーム内で送信される。

各タイムスロット内での送信は、ＧＳＭでは「バースト」と呼ばれている。例示的なバースト１０３のように、各バーストは、テールフィールド（tail field）、２つのデータフィールド、トレーニングシーケンス（またはミッドアンブル）フィールド、及びガードピリオド（GP）を含む。各フィールド内のビットの数は、丸括弧の中に示される。ＧＳＭは、トレーニングシーケンスフィールド内で送信され得る８個の異なるトレーニングシーケンスを定義する。ミッドアンブル１０４のように、各トレーニングシーケンスは、２６ビットを含み、第１の５ビットが繰り返され、第２の５ビットも繰り返されるように定義される。各トレーニングシーケンスは、そのシーケンスの１６ビットの不完全なバーションを備えるそのシーケンスの関係が(ａ)ゼロのタイムシフトに関する１６、（ｂ）±１、±２、±３、±４、±５のタイムシフトに関するゼロ、（３）全ての他のタイムシフトに関するゼロまたは非ゼロ値、と等しい、とさらに定義される。

シンボルのバースト内のミッドアンブルを見つける１つのやり方は、どの仮説(hypothesis)が、既知のミッドアンブルシーケンスとシンボルのバースト中の仮説位置との間の最も高い相関エネルギーを提供するかを決定するために、ミッドアンブル位置に関する仮説を連続的に比較する。この方法は、不正確な仮説の相関エネルギーが時間遅延コピーによって影響されるようにする同じミッドアンブルシーケンスのマルチパスからの干渉に非常に感度がいい。

図２は、対象技術の一態様にしたがって無線通信方式で使用されるための受信機を示す。受信機２００は、無線信号を受信するように構成されたアンテナ２１０を含む。受信機２００は様々な通信システム中で使用されることができるが、明確にするために、受信機２００は特にＧＳＭシステムに関してここに記述される。受信信号は、受信サンプルを生成するための信号を復調するプレプロセッサ２２０に提供される。プレプロセッサ２２０は、受信サンプル上で位相回転を実行するＧＭＳＫからＢＰＳＫへの回転器を含むことができる。タイミング推定器２３０は、プレプロセッサ２２０からサンプルを受信し、いくつかの仮説のチャネル推定を提供するために、シンボル（つまりミッドアンブル）のトレーニングシーケンスがデータのバースト中のどこで始まるかに関するいくつかの仮説を作る。干渉抑制器２４０は、仮説チャネルのそれぞれでシングルアンテナ干渉除去を実行すし、ミッドアンブル推定器２５０は、各仮説に関するミッドアンブル推定誤差を生成する。タイミング決定回路２６０は、各仮説に関するミッドアンブル推定誤差を比較し、最も低いミッドアンブル推定誤差を備える仮説を選択する。ミッドアンブルが始まると推測される場合、タイミング決定回路２６０による仮説の選択は、シンボルのバースト中のミッドアンブルが開始すると推定される位置を表わす。その後、データプロセッサ２７０は、この推定タイミングに基づく受信記号を処理し、受信シンボルに対応するデータを出力する。

どのミッドアンブルタイミングに関する仮説が正確であるかを選択するための確固たる相関エネルギーを利用するよりも、タイミング推定器２３０は、トレーニングシーケンスを構築するシンボルの推定を提供するためにシングルアンテナ干渉除去（「ＳＡＩＣ」）を実行し、それは、推定誤差を決定するためにそのトレーニングシーケンスの既知のシンボルに対して比較される。タイミング推定器２３０の動作は、より詳細に以下に示される。

第１のミッドアンブルシンボルに関する探索を開始するために、タイミング推定器２３０は、ミッドアンブルシーケンスの推定された始まり付近の「ウィンドウ」を開ける。ミッドアンブルシーケンスの第１のシンボルの位置は、各バーストの既知構造に基づいて、所定のバーストに関して推定され得る。例えば、図１に示されるように、バースト１０３中のミッドアンブル１０４の始まりは、バーストの６２番目のビットで開始する。この既知構造に基づいて、タイミング推定器２３０は、第１のミッドアンブルシンボルがどこに位置し得るかに関する一連の仮説を表わすビットのウィンドウ１０５を選択する。典型的なウィンドウ１０５は、図３に、より詳細に図示される。

図３を参照して見られるように、典型的なウィンドウ１０５は、Δ＝０からΔ＝１０と名付けられた１１個のシンボルを備える。各Δ値は、ウィンドウ中のシンボルの位置を表わす。しかしながら、全バースト中のシンボルの位置を参照すると、Δ値は、オフセット値によってオフセットされる（例えば、全バースト中のこのシンボルの位置を表わすために、Δ＝５は６１によってオフセットされ得る）。ウィンドウ１０５中の最初の７つのシンボルに関して、タイミング推定器２３０は、（ＧＳＭの５つのタップチャネルフォーマットを表わす）５つの隣接するシンボルのシーケンスからチャネル推定を生成する。例えば、シンボルΔ＝０はチャネル推定

に対応し、シンボルΔ＝１はチャネル推定

対応する、などである。その後、これらのチャネル推定の各々は、図４に関してより詳細に以下に示されるように、ミッドアンブル推定誤差を決定するために、対応する推定ミッドアンブルシンボルを決定する干渉抑制器２４０及びミッドアンブル推定器２５０によって処理される。

この例示的な態様では、ウィンドウ１０５はちょうど１１個のシンボルで構成されるように示されているが、本発明の範囲はそのような配置に制限されていない。むしろ、当業者に容易に明らかであるであろうように、（全データバーストのサイズまでの）いかなるウィンドウサイズも選択され得る。例えば、対象技術の一態様にしたがって、サーチウィンドウのサイズは、予期される最小の伝播遅延のサイズの２倍と選ばれ得る。あるいは、サーチウィンドウサイズは、当業者に既知の他のいずれかのメトリックに基づいてパラメター化され得る。

一態様によれば、チャネル推定

は、各仮説に関して、（仮説遅延に対応する）受信サンプルを参照サンプル（つまり、既知のミッドアンブルシーケンス）と関連付けることにより、タイミング推定器２３０によって生成される。仮説遅延Δに関する受信信号ｙとミッドアンブルシーケンスｓとの間の相関Ｒ_ｙｓ（Δ）に基づいて、チャネル推定は以下のように計算され得る。

各チャネル推定に対応する仮説をテストするために、干渉抑制器２４０は、各推定チャネル上でＳＡＩＣを実行する。ＳＡＩＣは、所望の送信機の方向にビームを形成し、望まない干渉源の方向に無効のビームを形成するために、重み付けが仮想アンテナに適用され得るように、仮想アンテナに個別のサンプルシーケンスを提供するために、オーバーサンプルされ、および／または信号の実数／虚数分解が使用される方法である。一般に、ＳＡＩＣは、空間時間処理の使用により受信機で１または複数の実アンテナで達成され得る。ここで、「空間」は、同相および直交成分で事実上達成され、「時間」は、末期のおよび初期のサンプルを使用することで達成され得る。

ＳＡＩＣの後、以前に取得されたチャネル推定は、行のうちの１つ（仮想アンテナのうちの１つを表わす各行）の代わりに時空間チャネル行列[H]に用いられる。

チャネル推定に関する対応する受信サンプルは、（ミッドアンブルを含むと想定される）仮説の時間に合わせられ、干渉抑制フィルタの対応する重み付けが決定される。

ここで、式（６）は、ｋ番目の仮説に関するＭ×１列ベクトルである。

その後、チャネル行列[H]は、

を生成するために、干渉抑制サンプルを使用することで再推定される。

ここで、

は、ミッドアンブルシーケンス行列の擬似逆行列である。

干渉抑制器２４０の出力は、

形式である。ここで、[H]はチャネル行列を表わし、

は、ミッドアンブルシーケンスの推定を表わす。ミッドアンブル推定器２５０は、干渉抑制器２４０の出力を受信し、（例えば、[H]の擬似逆行列である

を用いて）[H]項を相殺し、その結果、推定ミッドアンブルシーケンス

は、既知のミッドアンブルシーケンスSと比較され得る。推定ミッドアンブルシーケンスと既知のミッドアンブルシーケンスとの間の差は、各時間ｔ_１にミッドアンブル推定誤差e_m(t₁)を取得するために、以下の式９によって決定される。

各時間ｔ_iは、バーストの始まりからオフセットＴ_ｓを加えた仮説位置Δ_ｉと等しい。

図４は、対象技術の一態様したがって、干渉抑制器２４０及びミッドアンブル推定器２５０で生じる先の計算を図式的に示す。干渉抑制器２４０は、チャネル推定で干渉除去を実行し、干渉抑制サンプルを使用するチャネル行列を再推定する。ミッドアンブル推定器２５０は、推定ミッドアンブルを各仮説に関する既知のミッドアンブルシーケンスと比較し、ミッドアンブル推定誤差e_mを生成する。対象技術の種々の態様によれば、各チャネル推定の干渉抑制及びミッドアンブル推定は、直列に、並列に、または直列と並行処理のある組合せでなされ得る。

一旦、各時間ｔ_１に関するミットアンブル推定誤差が決定されれば、タイミング判定ブロック２６０は、どの仮説が最も低い推定誤差e_mに対応するか決定する。他の仮説タイミング値は廃棄され、信号は、確固たるタイミングに基づいて、信号中のデータをデコードし出力するためのデータ処理装置２７０に渡される。

対象開示の一態様によれば、データプロセッサ２７０は、タイミング判定ブロック２６０から信号を受信し、検知されたビットにおける確信を示す軟判定を生成する軟出力発生器を備える。軟出力発生器は、当業者によく知られるようなオノ(Ono)アルゴリズムを実施でき得る。データプロセッサ２７０は、軟判定をデインターイーブし、デインターリーブされた軟判定をデコードしデコードされたデータを出力するビタビデコーダへ軟判定を渡すデインターリーバを備える。

対象技術の別の態様によれば、どのミッドアンブルタイミング仮説が正確か決定するために使用されるメトリックは、各仮説がデコードされた後に実行される巡回冗長検査であり得る。例えば、図５は、対象技術の一態様にしたがって、各仮説に対応する信号がデコードされた後までタイミング判定が遅れる受信機５００を示す。

受信機５００は、例えばＲＦ変調ＧＳＭ信号のような無線信号を受信するように構成されたアンテナ５１０を含む。受信信号は、受信サンプルを生成する信号を復調するプレプロセッサ５２０に提供される。プレプロセッサ５２０は、さらに、受信サンプル上で位相回転を実行するＧＭＳＫからＢＰＳＫへの回転器を含み得る。タイミング推定器５３０は、プレプロセッサ５２０からサンプルを受信し、いくつかの仮説チャネル推定を提供するために、データのバースト中のどこでミッドアンブルが始まるのかに関するいくつかの仮説を作る。干渉抑制器５４０は、各仮説チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行し、その後、データプロセッサ５５０は、各仮説チャネルに関する受信シンボルを処理し、受信シンボルに対応するデータを出力する。巡回冗長検査（「ＣＲＣ」）５６０は、各仮説チャネルに関して出力されるデータ上で実行され、データストリームのうちの１つが確認されるまで継続する。その後、タイミング判定ブロック５７０は、バリデーション条件(validation condition)に対応する仮説を選択し、他の仮説を廃棄する。

図６は、対象技術の一態様にしたがって、干渉抑制器５４０及びデータプロセッサ５５０の動作をより詳細に示す。干渉抑制器５４０は、タイミング推定器５３０からチャネル推定

から

を受信し、各チャネル推定上でＳＡＩＣ及び最尤系列推定（「ＭＬＳＥ」）等化の両方を実行する。その後、干渉抑制器５４０は、各仮説に対応するフィルタされた信号をデータプロセッサへ提供する。データプロセッサ５５０は、干渉抑制器５４０からフィルタされた信号を受信し、検知されたビットにおける確信を示す軟判定を生成する複数の軟出力発生器を備える。データプロセッサ５５０は、軟判定をデインターリーブし、デインターリーブされた軟判定をデコードしデコードされたデータをＣＲＣブロック５６０に出力する複数のビタビデコーダへ軟判定を渡す複数のデインターリーバを備える。

先の典型的な態様は並列に各推定チャネル上で干渉抑制を実行し及びデコードするように示されるが、本発明の範囲はそのような配置に制限されていない。むしろ、シングル干渉抑制器及びシングルデータプロセッサは、直列的方法で各推定チャネルを処理するために利用され得る。あるいは、受信機は、（例えば、干渉抑制器及びデータプロセッサ当たり２つのチャネルなどを備えた）並列及び直列処理の組合せを使用できる。

図７は、対象技術の一態様したがって、ミッドアンブル推定に関する方法を示すフローチャートである。方法は、受信機がシンボルのバーストを受信するステップ７０１から始まる。ステップ７０２で、受信機は、第１のミッドアンブルシンボルを含むシンボルのバーストのサブセットを選択する。ステップ７０３で、受信機は、選択されたサブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定する。ステップ７０４で、受信機は、推定ミッドアンブルシーケンスを取得するために各推定チャネル上でＳＡＩＣを実行する。ステップ７０５で、受信機は、各推定チャネルに対応するミッドアンブル推定誤差を決定するために、各推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較する。ステップ７０６で、受信機は、第１のミッドアンブルシンボルを見つけるために、どの推定チャネルが最も低いミッドアンブル推定誤差に対応するか決定する。ステップ７０７で、第１のミッドアンブルシンボルの決定された位置に基づいて、シンボルのバースト中のデータシーケンスはデコードされる。

図８は、対象技術の一態様にしたがって、ミッドアンブル推定に関する方法を示すフローチャートである。方法は、受信機がシンボルのバーストを受信するステップ８０１から始まる。ステップ８０２で、受信機は、第１のミッドアンブルシンボルを含むシンボルのバーストのサブセットを選択する。ステップ８０３で、受信機は、選択されたサブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定する。ステップ８０４で、受信機は、各推定チャネル上でＳＡＩＣを実行し、ステップ８０５で、各推定チャネルは、それぞれに対応する推定データシンボルのシーケンスを取得するためにデコードされる。ステップ８０６で、受信機は、バリディティ条件(validity condition)が見つかるまで、各推定チャネルに関する推定データシンボル上で巡回冗長検査（「ＣＲＣ」）を実行する。ステップ８０７で、受信機は、第１のミッドアンブルシンボルとなり得るバリディティ条件に対応するステップ８０２で選択されるサブセット中のシンボルを決定する。

図９は、対象技術の様々の態様を利用して達成可能な性能向上を示すグラフである。図９は、より詳細に上記されたミッドアンブル推定技術を利用する例示的な受信機システムに関する搬送波対干渉波（「Ｃ／Ｉ」）レベルの範囲におけるフレーム誤り率をグラフに記す。図９を参照して見られるように、改善されたフレーム誤り率を提供する４つのタイミング仮説（Δ＝３、Δ＝４、Δ＝５及びΔ＝６）が存在するので、相関エネルギーを使用してミッドアンブルタイミングを推定する受信機システム９００の性能は、最適であるとは言い難い。ミッドアンブル推定誤差またはＣＲＣバリディティチェック(validity checks)を利用するミッドアンブルタイミングを推定する受信機システムは、特に干渉量が増加するように、受信機システム９００よりもこれらの望ましいタイミングのうちの１つを選択する可能性がありそうである。この改善された性能は、ミッドアンブル推定誤差を利用する例示的な受信機システムが選択するであろう所望のミッドアンブルタイミングと確率によって、図１０により詳細に示される。図１０を参照して見られるように、（相関エネルギーを使用してミッドアンブルタイミングを推定する）受信機システム９００は、ミッドアンブル推定誤差を使用してミッドアンブルタイミングを推定する受信機システム１００２より高い周波数で最適以下のミッドアンブルシンボルタイミング値（例えばΔ＝０、Δ＝１、Δ＝２）を選択する。確かに、受信機システム１００２は、８０％を超える時間では、Δ＝５及びΔ＝６のどちらかを選択する。図９を参照して見られるように、これらのタイミングは、受信システム９００の平均性能よりも約６ｄＢ良好な性能を享受する。さらに、良好な性能の利点は、複雑さを処理する際ではあるが対応する増加と共に、デコードされたデータのＣＲＣに基づくミッドアンブルタイミングを選択する受信機システムで達成され得る。

図１１は、対象技術の一態様にしたがって無線通信方式で使用されるための無線通信方式を示す。受信モジュール１１００は、例えばＲＦ変調ＧＳＭ信号のような無線信号を受信するように構成されたアンテナモジュール１１１０を含む。受信信号は、受信サンプルを生成する信号を復調するプレプロセッサモジュール１１２０に提供される。プレプロセッサモジュール１１２０は、さらに、受信サンプル上で位相回転を実行するＧＭＳＫからＢＰＳＫへの回転器を含み得る。タイミング推定モジュール１１３０は、プレプロセッサモジュール１１２０からサンプルを受信し、いくつかの仮説チャネル推定を提供するために、データのバースト中のどこでシンボル（ミッドアンブル）のタイミングシーケンスが始まるのかに関するいくつかの仮説を作る。干渉抑制モジュール１１４０は、各仮説チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行し、ミッドアンブル推定モジュール１１５０は、各仮説チャネルに関するミッドアンブル推定を生成する。タイミング判定モジュール１１６０は、各仮説に関するミッドアンブル推定誤差を比較し、最も低いミッドアンブル推定誤差を備える仮説を選択する。タイミング判定モジュール１１６０による仮説の選択は、シンボルのバースト中におけるミッドアンブルが始まると推定される位置を表す。その後、データ処理モジュール１１７０は、この推定タイミングに基づく受信シンボルを処理し、受信シンボルに対応するデータを出力する。

図１２は、対象技術の一態様にしたがって無線通信方式で使用されるための無線通信方式を示す。受信モジュール１２００は、例えばＲＦ変調ＧＳＭ信号のような無線信号を受信するように構成されたアンテナモジュール１２１０を含む。受信信号は、受信サンプルを生成する信号を復調するプレプロセッサモジュール１２２０に提供される。プレプロセッサモジュール１２２０は、さらに、受信サンプル上で位相回転を実行するＧＭＳＫからＢＰＳＫへの回転器を含み得る。タイミング推定モジュール１２３０は、プレプロセッサモジュール１２２０からサンプルを受信し、いくつかの仮説チャネル推定を提供するために、データのバースト中のどこでシンボル（ミッドアンブル）のタイミングシーケンスが始まるのかに関するいくつかの仮説を作る。干渉抑制モジュール１２４０は、各仮説チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行し、その後、ミッドアンブル推定モジュール１２５０は、各仮説チャネルに関する受信シンボルを処理し、受信シンボルに対応するデータを出力する。巡回冗長検査（「ＣＲＣ」）５６０は、各仮説チャネルに関して出力されるデータ上でモジュール１２６０で実行され、データストリームのうちの１つが確認されるまで継続する。その後、タイミング判定モジュール１２７０は、バリデーション条件に対応する仮説を選択し、他の仮説を廃棄する。

図１３は、どの態様も実施され得るコンピュータシステム１３００を示すブロック図である。コンピュータシステム１３００は、情報を通信するためのバス１３０２または他の通信機構、及び情報を処理するためにバス１３０２と接続されたプロセッサ１３０４を含む。コンピュータシステム１３００は、さらに、プロセッサ１３０４によって実行される指示及び情報を記憶するためにバス１３０２と接続されたランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）または他の動的記憶装置のようなメモリ１３０６を含む。メモリ１３０６は、さらに、プロセッサ１３０４によって実行される命令の実行中に、一時変数または他の中間情報を記憶するために使用され得る。コンピュータシステム１３００は、情報と命令の記憶するためにバス１３０２と接続された磁気ディスクまたは光ディスクのようなデータ記憶装置１３１０をさらに含む。

コンピュータシステム１３００は、コンピュータユーザへ情報を表示するための陰極線管（「ＣＲＴ」）または液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）のような表示装置（図示せず）にＩ／Ｏモジュール１３０８を介して接続され得る。例えば、キーボードまたはマウスのような入力装置は、さらに、プロセッサ１３０４に情報及びコマンドの選択を通信するために、Ｉ／Ｏモジュール１３０８を介してコンピュータシステム１３００に接続され得る。

一態様によれば、ミッドアンブル推定は、メモリ１３０６に含まれる１以上の命令の１以上のシーケンスを実行するプロセッサ１３０４に応じてコンピュータシステム１３００によって実行される。そのような命令は、データ記憶装置１３１０のような別の機械可読媒体からメモリ１３０６に読み込まれ得る。メインメモリ１３０６に含まれる命令のシーケンスの実行は、プロセッサ１３０４にここに記述される工程ステップを実行させる。複数処理配置における１以上のプロセッサは、さらに、メモリ１３０６に含まれる命令のシーケンスを実行するために使用され得る。代替の態様では、ハードワイヤード(hard-wired)回路は、種々の態様を実施するために、ソフトウェア命令の代わりに、またはソフトウェア命令と結合して使用され得る。したがって、態様は、ハードウェア回路及びソフトウェアのいかなる特定の組合せにも制限されない。

ここで使用されるような用語「機械可読媒体」は、実行用プロセッサ１３０４に命令を提供することに関与するいかなる媒体も指す。そのような媒体は、限定されないが、不揮発性媒体、揮発性媒体及び伝送媒体を含む多くの形式を取り得る。不揮発性媒体は、例えば、データ記憶装置１３１０のような光学または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メモリ１３０６のような動的メモリを含む。伝送媒体、バス１３０２を含むワイヤを含む同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。伝送媒体は、さらに、無線周波数及び赤外線データ通信中に生成されたもののような音波または光波の形式を取リ得る。機械可読媒体の共通の形式は、例えば、コンピューターが読むことができるフロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、他のいかなる磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、他のいかなる光学媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを備えるいかなる他の物質媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ ＥＰＲＯＭ、他のいかなるメモリチップまたはカートリッジ、搬送波または他のいかなるメディアを含む。

当業者は、ここで記述された種々の実例となるブロック、モジュール、要素、コンポーネント、方法、アルゴリズムが電子ハードウェア、コンピューターソフトウェアまたは両方の組合せとして実施され得ることは認識するだろう。さらに、これらは、記述されたものとは異なって分割され得る。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を示すために、種々の実例となるブロック、モジュール、要素、コンポーネント、方法およびアルゴリズムは、それらの機能性の点から一般に上記されてきた。そのような機能性がハードウェアまたはソフトウェアとして実施されるか否かは、特定のアプリケーション及びシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、各特定のアプリケーションに関して方法を変える際に記述された機能性を実施し得る。

開示された工程中のステップまたはブロックの特定の順序または階層(hierarchy)が典型的な方法の実例であることは理解される。設計選択に基づいて、工程中のステップまたはブロックの特定の順序または階層が再配置され得ることは理解される。添付の方法に関する請求項は、サンプルオーダー中の種々のステップの要素を表し、表されている特定の順序または階層に限定されるつもりはない。

先の記述は、いかなる当業者もここに記述された種々の態様を実行することを可能にするために提供される。これらの態様への様々の改良は、当業者に容易に明らかになるであろう。また、ここに定義される一般的な原理は、他の態様に適用され得る。したがって、請求項は、ここに示される態様に限定されるようには意図されないが、請求項の文言と一致する十分な範囲を与えられるだろう。単数の要素への言及は、特に「１つおよび１つだけ」と書かれていない限り、そう意味するようには意図されず、むしろ「以上」を意図する。「ある」の用語は、他の方法で特に書かれていなければ、１以上を指す。男性の代名詞（例えば、彼の）は、女性及び中性（例えば、彼女の及びその）を含み、逆もまた同様である。当業者に知られ、または後に知られるようになるこの開示を通して記述された種々の態様の要素に対する全ての構造的及び機能的な均等物は、言及によって明らかにここに組み込まれ、請求項によって包含されるように意図される。さらに、ここに開示されるものは、そのような開示が請求項で明示的に列挙されるかに関係なく、公然に捧げられるようには意図されない。請求項の要素は、要素が「するための手段」の言い回しを使用して明らかに列挙されている、または、方法の請求項の場合に要素が「するためのステップ」の言い回しを使用して列挙されている場合を除いて、35U.S.C.§112の第６段落の規定の下で解釈されない。

Claims (38)

1. シンボルのバーストを受信することと、
   第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択することと、
   前記サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算することと、
   前記第１のミッドアンブルシンボルを見つけるために、最も低い計算されたミッドアンブル推定誤差を決定すること、
   のステップを備えるミッドアンブル推定方法。
2. 前記シンボルのバーストに関するデータシーケンスを決定するために、前記シンボルのバーストをデコードすること、をさらに備える請求項１の方法。
3. 前記サブセット中の各シンボルに関して、前記ミッドアンブル推定誤差を計算することは、
   前記シンボルに対応する推定チャネルを決定することと、
   推定ミッドアンブルシーケンスを取得するために、前記推定チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行することと、
   前記ミットアンブル推定誤差を決定するために、前記推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較すること、
   を備える請求項１の方法。
4. 前記サブセット中の各シンボルに関して、前記ミッドアンブル推定誤差を計算することは、
   前記シンボルのバーストに関する推定データシーケンスを取得するために、前記推定チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行することと、
   前記ミットアンブル推定誤差を決定するために、前記推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較すること、
   をさらに備える請求項３の方法。
5. 各シンボルに対応する前記推定チャネルを決定することは、前記推定チャネル中のタップ数に対応する前記サブセット中の所定数の近接したシンボルを選択することを備える、請求項３の方法。
6. 前記シンボルのバーストのサブセットを選択することは、前記シンボルのバースト中の第１のミッドアンブルシンボルの位置を推定することと、前記推定位置を中心とした周りの複数のシンボルを選択することを備える、請求項１の方法。
7. シンボルのバーストを受信することと、
   第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択することと、
   前記サブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定することと、
   シングルアンテナ干渉除去を使用する各推定チャネルで干渉を抑制することと、
   推定データシンボルの対応するシーケンスを取得するために各推定チャネルをデコードすることと、
   バリッド条件が検出されるまで、推定データシンボルの各シーケンスで巡回冗長検査を実行することと、
   前記第１のミッドアンブルシンボルとなり得る前記バリッド条件に対応する前記サブセット中の前記シンボルを決定すること、
   のステップを備えるミッドアンブル推定方法。
8. 前記シンボルのバーストのサブセットを選択することは、前記シンボルのバースト中の前記第１のミッドアンブルシンボルの位置を推定することと、前記推定位置を中心とした周りの複数のシンボルを選択することを備える、請求項７の方法。
9. 各シンボルに対応する前記推定チャネルを決定することは、前記推定チャネル中のタップ数に対応する前記サブセット中の所定数の近接したシンボルを選択することを備える、請求項７の方法。
10. シンボルのバーストを受信するように構成されたアンテナと、
    第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択するように構成されたタイミング推定器と、
    前記サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算するように構成されたミッドアンブル推定器と、
    前記第１のミッドアンブルシンボルとして、最も低い計算されたミッドアンブル推定誤差に対応する前記サブセット中の前記シンボルを選択するように構成されたプロセッサと、
    を備える受信機。
11. 前記シンボルのバーストに関するデータシーケンスを決定するために、前記シンボルのバーストをデコードするように構成されたデコーダをさらに備える請求項１０の受信機。
12. 前記ミッドアンブル推定器は、
    前記シンボルに対応する推定チャネルを決定することと、
    推定ミッドアンブルシーケンスを取得するために、前記推定チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行することと、
    前記ミットアンブル推定誤差を決定するために、前記推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較すること、
    によって前記サブセット中の各シンボルに関して、前記ミッドアンブル推定誤差を計算するように構成される、請求項１０の受信機。
13. 前記ミッドアンブル推定器は、
    前記シンボルのバーストに関する推定データシーケンスを取得するために、前記推定チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行することと、
    前記ミットアンブル推定誤差を決定するために、前記推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較すること、
    によって前記サブセット中の各シンボルに関して、前記ミッドアンブル推定誤差を計算するようにさらに構成される、請求項１２の受信機。
14. 前記ミッドアンブル推定器は、前記推定チャネル中のタップ数に対応する前記サブセット中の所定数の近接したシンボルを選択することによって、各シンボルに対応する前記推定チャネルを決定するように構成される、請求項１２の受信機。
15. 前記タイミング推定器は、前記シンボルのバースト中の第１のミッドアンブルシンボルの位置を推定することと、前記推定位置を中心とした周りの複数のシンボルを選択することによって、前記シンボルのバーストのサブセットを選択するように構成される、請求項１０の受信機。
16. シンボルのバーストを受信するように構成されたアンテナと、
    第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択するように構成されたタイミング推定器と、
    前記サブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定するように構成されたチャネル推定器と、
    各推定チャネルで干渉を抑制するように構成されたシングルアンテナの干渉除去デバイスと、
    推定データシンボルの対応するシーケンスを取得するために各推定チャネルをデコードするように構成されたデータプロセッサと、
    バリッド条件が検出されるまで、推定データシンボルの各シーケンスで巡回冗長検査を実行し、前記第１のミッドアンブルシンボルとなり得る前記バリッド条件に対応する前記サブセット中の前記シンボルを決定するように構成されたバリデーションデバイスと、
    を備える受信機。
17. 前記タイミング推定器は、前記シンボルのバースト中の前記第１のミッドアンブルシンボルの位置を推定することと、前記推定位置を中心とした周りの複数のシンボルを選択することによって、前記シンボルのバーストのサブセットを選択するように構成される、請求項１６の受信機。
18. 前記チャネル推定器は、前記推定チャネル中のタップ数に対応する前記サブセット中の所定数の近接したシンボルを選択することによって、各シンボルに対応する前記推定チャネルを決定するように構成される、請求項１６の受信機。
19. 前記データプロセッサは、１以上の軟出力生成器、デインターリーバ、及びビタビデコーダを備える、請求項１６の受信機。
20. シンボルのバーストを受信するための手段と、
    第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択するための手段と、
    前記サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算するための手段と、
    前記第１のミッドアンブルシンボルとして、最も低い計算されたミッドアンブル推定誤差に対応する前記サブセット中の前記シンボルを選択するための手段と、
    を備える受信機。
21. 前記シンボルのバーストに関するデータシーケンスを決定するために、前記シンボルのバーストをデコードするための手段をさらに備える請求項２０の受信機。
22. 前記サブセット中の各シンボルに関して、前記ミッドアンブル推定誤差を計算するための手段は、
    前記シンボルに対応する推定チャネルを決定することと、
    推定ミッドアンブルシーケンスを取得するために、前記推定チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行することと、
    前記ミットアンブル推定誤差を決定するために、前記推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較すること、
    で構成される、請求項２０の受信機。
23. 前記サブセット中の各シンボルに関して、前記ミッドアンブル推定誤差を計算するための手段は、
    前記シンボルのバーストに関する推定データシーケンスを取得するために、前記推定チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行することと、
    前記ミットアンブル推定誤差を決定するために、前記推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較すること、
    で構成される、請求項２２の受信機。
24. 前記ミッドアンブル推定誤差を計算するための手段は、前記推定チャネル中のタップ数に対応する前記サブセット中の所定数の近接したシンボルを選択することによって、各シンボルに対応する前記推定チャネルを決定することで構成される、請求項２２の受信機。
25. 前記シンボルのバーストのサブセットを選択するための手段は、前記シンボルのバースト中の第１のミッドアンブルシンボルの位置を推定することと、前記推定位置を中心とした周りの複数のシンボルを選択することで構成される、請求項２０の受信機。
26. シンボルのバーストを受信するための手段と、
    第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択するための手段と、
    前記サブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定するための手段と、
    各推定チャネルで干渉を抑制するための手段と、
    推定データシンボルの対応するシーケンスを取得するために各推定チャネルをデコードするための手段と、
    バリッド条件が検出されるまで、推定データシンボルの各シーケンスで巡回冗長検査を実行し、前記第１のミッドアンブルシンボルとなり得る前記バリッド条件に対応する前記サブセット中の前記シンボルを決定するための手段と、
    を備える受信機。
27. 前記シンボルのバーストのサブセットを選択するための手段は、前記シンボルのバースト中の前記第１のミッドアンブルシンボルの位置を推定することと、前記推定位置を中心とした周りの複数のシンボルを選択することで構成される、請求項２６の受信機。
28. 前記推定チャネルを決定するための手段は、前記推定チャネル中のタップ数に対応する前記サブセット中の所定数の近接したシンボルを選択することによって、各シンボルに対応する前記推定チャネルを決定するように構成される、請求項２６の受信機。
29. 前記デコードするための手段は、１以上の軟出力生成器、デインターリーバ、及びビタビデコーダを備える、請求項２６の受信機。
30. シンボルのバーストを受信することと、
    第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択することと、
    前記サブセット中の各シンボルに関して、対応するミッドアンブル推定誤差を計算することと、
    前記第１のミッドアンブルシンボルを見つけるために、最も低い計算されたミッドアンブル推定を決定すること、
    に関するコードを備えるミッドアンブル推定に関する指示を備える機械可読媒体。
31. 前記指示は、前記シンボルのバーストに関するデータシーケンスを決定するために、前記シンボルのバーストをデコードすることに関するコードをさらに備える請求項３０の機械可読媒体。
32. 前記サブセット中の各シンボルに関して、前記ミッドアンブル推定誤差を計算することに関するコードは、
    前記シンボルに対応する推定チャネルを決定することと、
    推定ミッドアンブルシーケンスを取得するために、前記推定チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行することと、
    前記ミットアンブル推定誤差を決定するために、前記推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較すること、
    に関するコードを備える請求項３０の機械可読媒体。
33. 前記サブセット中の各シンボルに関して、前記ミッドアンブル推定誤差を計算することに関するコードは、
    前記シンボルのバーストに関する推定データシーケンスを取得するために、前記推定チャネル上でシングルアンテナ干渉除去を実行することと、
    前記ミットアンブル推定誤差を決定するために、前記推定ミッドアンブルシーケンスを既知のミッドアンブルシーケンスと比較すること、
    に関するコードをさらに備える請求項３２の機械可読媒体。
34. 各シンボルに対応する前記推定チャネルを決定することに関するコードは、前記推定チャネル中のタップ数に対応する前記サブセット中の所定数の近接したシンボルを選択することに関するコードを備える、請求項３２の機械可読媒体。
35. 前記シンボルのバーストのサブセットを選択することに関するコードは、前記シンボルのバースト中の第１のミッドアンブルシンボルの位置を推定することと、前記推定位置を中心とした周りの複数のシンボルを選択することに関するコードを備える、請求項３０の機械可読媒体。
36. シンボルのバーストを受信することと、
    第１のミッドアンブルシンボルを備える前記シンボルのバーストのサブセットを選択することと、
    前記サブセット中の各シンボルに対応する推定チャネルを決定することと、
    シングルアンテナ干渉除去を使用する各推定チャネルで干渉を抑制することと、
    推定データシンボルの対応するシーケンスを取得するために各推定チャネルをデコードすることと、
    バリッド条件が検出されるまで、推定データシンボルの各シーケンスで巡回冗長検査を実行することと、
    前記第１のミッドアンブルシンボルとなり得る前記バリッド条件に対応する前記サブセット中の前記シンボルを決定すること、
    に関するコードを備えるミッドアンブル推定に関する指示を備える機械可読媒体。
37. 前記シンボルのバーストのサブセットを選択することに関するコードは、前記シンボルのバースト中の前記第１のミッドアンブルシンボルの位置を推定することと、前記推定位置を中心とした周りの複数のシンボルを選択することに関するコードを備える、請求項３６の機械可読媒体。
38. 各シンボルに対応する前記推定チャネルを決定することに関するコードは、前記推定チャネル中のタップ数に対応する前記サブセット中の所定数の近接したシンボルを選択することに関するコードを備える、請求項３６の機械可読媒体。

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