JP2012075122A - パイロット伝送及びパイロット重み付けを用いるチャネル推定 - Google Patents

パイロット伝送及びパイロット重み付けを用いるチャネル推定 Download PDF

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Abstract

【課題】パイロット重み付けを用いてチャネル推定を実行する技術を提供する。
【解決手段】受信機は、伝送される1つのパイロットに対して少なくとも1つの伝送シンボルを受信する。各伝送シンボルは、単一キャリア多重化方式(例えば、IFDMA又はLFDMA)又は多重キャリア多重化方式(例えば、OFDMA)を用いて生成される。各受信した伝送シンボルを処理して得られた受信パイロット値に基づいて干渉推定値を導出して、干渉推定値に基づいて受信したパイロット値の信頼性を推定する。伝送されたパイロット値、受信パイロット値の推定された信頼性、及び/又は他の情報に基づいて受信パイロット値に対する重みを推定する。受信パイロット値及び重みに基づいてチャネル推定値を導出する。その後、チャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出(例えば、等化)を実行する。
【選択図】図6

Description

[米国特許法35§119による優先権の主張]
特許に関する本出願は、米国特許仮出願番号第60/681,586号、名称“パイロット重み付けを使用するチャネル推定強化(CHANNWL ESTIMATION ENHANCEMENT USING PILOT WEIGHTING)”、2005年5月16日出願、及び米国特許仮出願番号第60/710,618号、名称“パイロット伝送及びパイロット重み付けを用いるチャネル推定(PILOT TRANSMISSION AND CHANNWL ESTIMATION WITH PILOT WEIGHTING)”、2005年8月22日出願に優先権を主張し、両方とも本出願の譲受人に譲渡され、そして本明細書中に引用によってその全体が取り込まれている。
本明細書は、一般に通信に係り、そしてより具体的には、通信システムにおいてパイロットを伝送するためそしてチャネル推定を実行するための技術に関する。
無線通信システムにおいて、送信機は、一般的にトラフィック・データをエンコードし、インターリーブし、そして変調して(すなわち、シンボル・マッピングして)データ・シンボルを得る、そのデータ・シンボルはデータに関する変調シンボルである。コヒーレントなシステムに関して、送信機は、データ・シンボルとパイロット・シンボルとを多重化し、多重化されたデータ・シンボル及びパイロット・シンボルを処理して変調された信号を生成し、そして無線チャネルを介してこの信号を伝送する。無線チャネルは、チャネル応答で伝送された信号を歪ませ、そしてノイズ及び干渉でその信号をさらに劣化させる。
受信機は、伝送された信号を受信し、そして受信された信号を処理して受信データ・シンボル及びパイロット・シンボルを得る。コヒーレントなデータ検出のために、受信機は、受信したパイロット・シンボルに基づいて無線チャネルの応答を推定する。受信機は、次にチャネル推定値を用いて受信したデータ・シンボルにデータ検出(例えば、等化)を実行してデータ・シンボル推定値を得る、それは送信機によって伝送されたデータ・シンボルの推定値である。受信機は、次にデータ・シンボル推定値を復調し、デインターリーブし、そしてデコードして、その送信機に関するデコードされたデータを得る。
チャネル推定値の品質は、データ検出性能に大きな影響力を有し、データ・シンボル推定値の品質に、同様にデコードされたデータの信頼性に影響を及ぼす。したがって、無線通信システムにおいてチャネル推定を効果的に実行する技術に対してこの分野における必要性がある。
単一キャリア通信システムにおいてパイロットを伝送するための技術及び単一キャリア通信システムと多重キャリア通信システムとにおいてパイロット重み付けを用いてチャネル推定を実行するための技術が、本明細書中に記載される。そのパイロット伝送技術は、単一キャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA:single-carrier frequency division multiple access)方式に対して使用されることができ、それは、例えば、インターリーブFDMA(IFDMA:interleaved FDMA)、特定地域向けFDMA(LFDMA:localized FDMA)、及び拡大FDMA(EFDMA:enhanced FDMA)である。そのチャネル推定技術は、SC−FDMA方式及び多重キャリアFDMA(MC−FDMA:multi-carrier FDMA)方式、例えば、直交周波数分割多元接続(OFDMA:orthogonal frequency division multiple access)、に対して使用されることができる。一般に、変調シンボルは、SC−FDMAを用いて時間ドメインにおいて送られ、そしてMC−FDMAを用いて周波数ドメインにおいて送られる。
1つの実施形態では、送信機は、1つのパイロットに対する変調シンボルの系列を形成する。該変調シンボルの系列は、時間ドメインにおいて送られ、そして一律でない周波数応答を有する。本送信機は、SC−FDMA方式(例えば、IFDMA、LFDMA又はEFDMA)に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも1つの伝送シンボルを生成する。
1つの実施形態では、受信機は、送信機によって伝送される1つのパイロットに対して少なくとも1つの伝送シンボルを受信する。各伝送シンボルは、SC−FDMA方式(例えば、IFDMA、LFDMA又はEFDMA)又はMC−FDMA方式(例えば、OFDMA)を用いて生成されることができる。本受信機は、巡回プリフィックスを削除し、各受信した伝送シンボルに離散フーリエ変換(DFT)又は高速フーリエ変換(FFT)を実行して受信したパイロット値を得る。本受信機は、該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出することができ、そして該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の信頼性を推定することができる。本受信機は、該伝送されたパイロット値、該受信したパイロット値の該推定された信頼性、及び/又は他の情報に基づいて該受信したパイロット値に対する重みを推定することができる。本受信機は、該受信したパイロット値及び該重みに基づいてチャネル推定値を導出する。本受信機は、チャネル推定及び干渉推定を繰り返して実行することができる。もし、パイロット及びデータが異なる副帯域上に伝送される場合、本受信機は、(1)該パイロット副帯域に対する該チャネル推定値、又は(2)該受信したパイロット値及び該重み、に基づいて該データ副帯域に対するチャネル推定値を導出することができる。本受信機は、その後、チャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出(例えば、等化、適応フィルタリング、又は受信機空間処理)を実行する。
本発明の様々な態様及び実施形態が、以下にさらに詳細に記載される。
図1は、送信機及び受信機のブロック図を示す。 図2Aは、SC−FDMA及びMC−FDMAに対して使用されることができる具体例の副帯域構造を示す。 図2Bは、SC−FDMA及びMC−FDMAに対して使用されることができる具体例の副帯域構造を示す。 図2Cは、SC−FDMA及びMC−FDMAに対して使用されることができる具体例の副帯域構造を示す。 図3Aは、SC−FDMAシンボルの生成を示す。 図3Bは、MC−FDMAシンボルの生成を示す。 図4Aは、具体例のデータ及びパイロット伝送方式を示す。 図4Bは、具体例のデータ及びパイロット伝送方式を示す。 図5Aは、パイロット重み付けを用いてチャネル推定値を導出するプロセスを示す。 図5Bは、パイロット重み付けを用いてチャネル推定値を導出するための装置を示す。 図6は、受信機における復調器及びチャネル推定器プロセッサのブロック図を示す。
詳細な説明
本発明の特徴及び本質は、図面を使用して以下に述べる詳細な説明から、さらに明確になるであろう。図面では、同じ参照符号は、全体を通して対応するものを識別する。
用語“具体例の”は、“例、事例、又は例示として働くこと”を意味するように本明細書中では使用される。“具体例の“として本明細書中で記載されるいずれかの実施形態又は設計が、その他の実施形態又は設計に対して好ましい又は優位であるとして必ずしも解釈される必要はない。
図1は、無線通信システム100における送信機110及び受信機150のブロック図を示す。単純化のために、送信機110及び受信機150は、1つのアンテナをそれぞれ装備する。逆方向リンク(すなわち、アップリンク)に関して、送信機110は、端末の一部であり得る、そして受信機150は、基地局の一部であり得る。順方向リンク(すなわち、ダウンリンク)に関して、送信機110は、基地局の一部であり得る、そして受信機150は、端末の一部であり得る。基地局は、一般に固定局であり、そしてしかも基地トランシーバ・システム(BTS:base transceiver system)、アクセス・ポイント、ノードB、又はある別の用語でも呼ばれることもできる。端末は、固定される又は移動することができ、そして無線デバイス、セルラ電話機、個人ディジタル補助装置(PDA:personal digital assistant)、無線モデム・カード、及びその他であり得る。
送信機110において、送信(TX)データ及びパイロット・プロセッサ120は、データ(例えば、トラフィック・データ及びシグナリング)をエンコードし、インターリーブし、シンボル・マッピングし、そしてデータ・シンボルを生成する。プロセッサ120は、同様にパイロット・シンボルを生成し、そしてデータ・シンボルとパイロット・シンボルを多重化する。本明細書中で使用されるように、データ・シンボルは、データに関する変調シンボルであり、パイロット・シンボルは、パイロットに関する変調シンボルであり、変調シンボルは、(例えば、PSK又はQAMに対する)信号コンステレーション中の1点に対する1つの複素値であり、そしてシンボルは、複素値である。変調器130は、データ・シンボル及びパイロット・シンボルに単一キャリア変調又は多重キャリア変調を実行し、そして伝送シンボルを生成する。送信機ユニット(TMTR)132は、伝送シンボルを処理し(例えば、アナログに変換し、増幅し、フィルタし、そして周波数アップコンバートし)、そして無線周波数(RF:radio frequency)変調信号を生成する、それはアンテナ134を介して送信される。
受信機150において、アンテナ152は、送信機110からのRF変調信号を受信し、そして受信機ユニット(RCVR)154に受信した信号を与える。受信機ユニット154は、受信した信号を調整し(例えば、フィルタし、増幅し、周波数ダウンコンバートし、そしてディジタル化し)、そして入力サンプルを供給する。復調器160は、入力サンプルに単一キャリア復調又は多重キャリア復調を実行して、受信データ値及び受信パイロット値を得る。チャネル推定器/プロセッサ180は、受信したパイロット値に基づいて送信機110に関するチャネル推定値を導出する。復調器160は、チャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出(例えば、等化又は適応フィルタリング)を実行し、そしてデータ・シンボル推定値を供給する、それは送信機110により送られたデータ・シンボルの推定値である。RXデータ・プロセッサ170は、データ・シンボル推定値を逆マッピングし、デインターリーブし、そしてデコードし、そして送信機110に関するデコードされたデータを供給する。一般に、受信機150による処理は、送信機110による処理に対して相補的である。
コントローラ/プロセッサ140及び190は、それぞれ送信機110及び受信機150における様々な処理ユニットの動作を管理する。メモリ142及び192は、それぞれ送信機110及び受信機150に対するプログラム・コード及びデータを記憶する。
システム100は、単一キャリア・システム又は多重キャリア・システムであり得る。単一キャリア・システムは、SC−FDMAを利用することができ、例えば、システム帯域幅全体にわたり分散されている周波数副帯域上にデータ及びパイロットを伝送するためのIFDMAを、隣接する副帯域の1つのグループ上にデータ及びパイロットを伝送するためのLFDMAを、又は隣接する副帯域の複数のグループ上にデータ及びパイロットを伝送するためのEFDMAを利用することができる。IFDMAは、同様に分散型FDMAとも呼ばれ、そしてLFDMAは、同様に狭帯域FDMA又は古典的FDMAとも呼ばれる。多重キャリア・システムは、MC−FDMA方式、例えば、OFDMAを利用することができる。OFDMAは、直交周波数分割多重化(OFDM:orthogonal frequency division multiplexing)を利用する。
システム100は、順方向リンク及び逆方向リンクに対して1又は複数の多重化方式を利用することができる。例えば、システム100は、(1)順方向リンクと逆方向リンクの両方に対してSC−FDMAを、(2)1つのリンクに対してSC−FDMAの1つのバージョン(例えば、LFDMA)を、別のリンクに対してSC−FDMAの別のバージョン(例えば、IFDMA)を、(3)順方向リンクと逆方向リンクの両方に対してMC−FDMAを、(4)一方のリンク(例えば、逆方向リンク)に対してSC−FDMAをそして他方のリンク(例えば、順方向リンク)に対してMC−FDMAを、又は(5)多重化方式のある別の組み合わせを、利用することができる。一般に、システム100は、所望の性能を実現するために、各リンクに対して1又は複数の多重化方式(例えば、SC−FDMA、又はMC−FDMA、又はSC−FDMAとMC−FDMAとの組み合わせ)を利用することができる。例えば、SC−FDMAとOFDMAとは、所定のリンクに対して使用されることができ、ある複数の副帯域に対してSC−FDMAが使用され、そして別の複数の副帯域に対してOFDMAが使用される。より低いピーク対平均出力比(PAPR:peak-to-average power ratio)を実現するために逆方向リンクにSC−FDMAを利用すること、そしてより高いシステム能力を実現する可能性のために順方向リンクにOFDMAを使用することが、望ましいことがある。
パイロット伝送技術及びチャネル推定技術は、順方向リンク及び逆方向リンクに対して使用されることができる。チャネル推定技術は、SC−FDMA(例えば、IFDMA、LFDMA、及びEFDMA)に、同様にMC−FDMA(例えば、OFDMA)に対して使用されることができる。
図2Aは、SC−FDMA及びMC−FDMAに対して使用されることができるインターレース副帯域構造200を示す。BW MHzの全体のシステム帯域幅は、複数の(K個の)直交副帯域へと区分され、その副帯域は1からKのインデックスを与えられる、ここで、Kは任意の整数値であり得る。隣接する副帯域間の間隔は、BW/K MHzである。単純化のために、以下の記載は、全てのK個の全副帯域が伝送のために利用可能であると仮定する。副帯域構造200に関して、K個の副帯域は、S個のばらばらにされた又は重なっていないインターレースへと配列される。S個のインターレースは、K個の副帯域のそれぞれが1つのインターレースにだけ属するようにばらばらにされる。副帯域構造200に関して、各インターレースは、N個の副帯域を含み、それはK個の全副帯域の全体にわたり均一に分散され、各インターレース中の連続する副帯域は、S個の副帯域だけ離れて間隔を空けられ、そしてインターレースuは、最初の副帯域としての副帯域uを含む、ここで、K=S・Nであり、そしてu∈{1,...,S}である。一般に、副帯域構造は、任意の数のインターレースを含むことができ、各インターレースは、任意の数の副帯域を含むことができ、そしてその複数のインターレースは、同じ数の又は異なる数の副帯域を含むことができる。その上、Nは、Kの整数の除数であることもあり、そうでないこともある、そしてN個の副帯域は、K個の全副帯域の全体にわたって均一に分散されることもあり、不均一であることもある。
図2Bは、同様にSC−FDMA及びMC−FDMAに対して使用されることができる狭帯域副帯域構造210を示す。副帯域構造210に関して、K個の全副帯域は、S個の重ならないグループへと配列され、各グループは、N個の隣接する副帯域を含み、そしてグループvは、副帯域(v−1)・N+1からv・Nを含む、ここで、K=S・Nであり、そしてv∈{1,...,S}である。一般に、副帯域構造は、任意の数のグループを含むことができ、各グループは、任意の数の副帯域を含むことができ、そしてその複数のグループは、同じ数の又は異なる数の副帯域を含むことができる。
図2Cは、同様にSC−FDMA及びMC−FDMAに対して使用されることができる別の1つの副帯域構造220を示す。副帯域構造220に関して、K個の全副帯域は、S個の重ならない集合へと配列され、各集合は、副帯域のG個グループを含む。K個の全副帯域は、次のようにS個の集合に分散されることができる。K個の全副帯域は、最初に複数の周波数範囲へと区分され、各周波数範囲は、K’=K/Gの連続する副帯域を含む。各周波数範囲は、さらにS個のグループへと区分され、各グループは、V個の隣接副帯域を含む。各周波数範囲に関して、最初のV個の副帯域は、集合1に割り当てられ、次のV個の副帯域は、集合2に割り当てられ、等々、そして最後のV個の副帯域は、集合Sに割り当てられる。s=1,...,Sに対して、集合sは、次式を満足するインデックスkを有する副帯域を含む:モジュロ(K/G)<s/Vの(s−1)V≦k。各集合は、V個の連続する副帯域のG個のグループ、すなわち、合計N=G・V個の副帯域を含む。一般に、副帯域構造は、任意の数の集合を含むことができ、各集合は、任意の数のグループ及び任意の数の副帯域を含むことができ、そしてその複数の集合は、同じ数又は異なる数の副帯域を含むことができる。各集合に関して、複数のグループは、同じ数又は異なる数の副帯域を含むことができ、そしてシステム帯域幅全体にわたり均一に又は不均一に分散されることがある。
副帯域構造200,210及び220は、SC−FDMA及びMC−FDMAに対して使用されることができる。SC−FDMAに関して、副帯域構造200,210及び220は、それぞれIFDMA、LFDMA、及びEFDMAに対して使用されることができる。SC−FDMAに関して、図2Aの1又はそれより多くのインターレースに対して生成される伝送シンボルは、IFDMAシンボルと呼ばれ、図2Bの1又はそれより多くの副帯域グループに対して生成される伝送シンボルは、LFDMAシンボルと呼ばれ、そして図2Cの1又はそれより多くの副帯域集合に対して生成される伝送シンボルは、EFDMAシンボルと呼ばれる。MC−FDMAに関して、副帯域構造200,210及び220は、OFDMAに対して使用されることができ、そしてOFDMAのための1又はそれより多くのインターレース、1又はそれより多くの副帯域グループ、若しくは1又はそれより多くの副帯域の集合に対して生成される伝送シンボルは、OFDMシンボルと呼ばれる。伝送シンボルは、そのようにSC−FDMA方式を用いて生成されるSC−FDMAシンボル又はMC−FDMA方式を用いて生成されるMC−FDMAシンボルであり得る。SC−FDMAシンボルは、IFDMAシンボル、LFDMAシンボル、又はEFDMシンボルであり得る。
本明細書中で一般的に使用されるように、副帯域集合は、副帯域の集合であり、それは副帯域構造200に対するインターレース、副帯域構造210に対する副帯域グループ、副帯域構造220に対する複数の副帯域グループの集合、及びその他であり得る。各シンボル・ピリオドの間に、複数の(N個の)変調シンボルは、SC−FDMAを用いて時間ドメインにおいて又はMC−FDMAを用いて周波数ドメインのどちらかにおいて、副帯域の集合上に送られることができる。一般に、本明細書中に説明される技術は、任意の数の副帯域の集合を有する任意の副帯域構造に対して使用されることができ、そしてそこでは、各副帯域の集合は、任意の方法で配置されることができる任意の数の副帯域を含むことができる。各副帯域の集合に対して、(1)副帯域は個別であり、そしてシステム帯域幅全体にわたり均一に分散される又は不均一に分散されることのいずれかであり得る、(2)副帯域は、1つのグループにおいて互いに隣接することができる、又は(3)副帯域は、複数のグループに分散されることができ、そこでは各グループは、システム帯域幅内の任意の場所に位置することができ、そして1又は複数の副帯域を含むことができる。
図3Aは、SC−FDMAシンボルの生成を示す。1シンボル・ピリオドにおいてN個の副帯域上で時間ドメインに伝送されようとしているN個の変調シンボルの原始系列は、{d,d,d,...,d}と表される(ブロック310)。原始系列は、N点DFT/FFTを用いて周波数ドメインに変換されて、N個の周波数ドメイン値の系列を得る(ブロック312)。N個の周波数ドメイン値は、伝送のために使用されるN個の副帯域上へとマッピングされ、そしてゼロ値が残りのK−N個の副帯域上へとマッピングされてK個の値の系列を生成する(ブロック314)。伝送のために使用されるN個の副帯域は、(図3Aに示されるように)LFDMAのための1つの副帯域グループに、(図3Aには示されていない)IFDMAのための1つのインターレースに、又は(同様に図3Aには示されていない)EFDMAのための複数の副帯域グループの1つの集合に、属することができる。K個の値の系列は、K点IDFT/IFFTを用いて時間ドメインに変換されて、K個の時間ドメイン出力サンプルの系列を得る(ブロック316)。系列の最後のC個の出力サンプルは、系列の先頭にコピーされて、K+C個の出力サンプルを含むSC−FDMAシンボルを形成する(ブロック318)。C個のコピーされた出力サンプルは、多くの場合巡回プリフィックス又はガード・インターバルと呼ばれ、そしてCは、巡回プリフィックス長である。巡回プリフィックスは、周波数選択的フェーディングにより生じるシンボル間干渉(ISI:intersymbol interference)を克服するために使用される。
図3Bは、MC−FDMAシンボルの生成を示す。1シンボル・ピリオドにおいてN個の副帯域上で周波数ドメインに伝送されようとしているN個の変調シンボルの原始系列は、{d,d,d,...,d}と表される(ブロック350)。N個の変調シンボルは、伝送のために使用されるN個の副帯域上へとマッピングされ、そしてゼロ値が残りのK−N個の副帯域上へとマッピングされてK個の値の系列を生成する(ブロック352)。伝送のために使用されるN個の副帯域は、図2Aの1つのインターレースに、図2Bの1つの副帯域グループに、又は図2Cの1つの副帯域の集合に、属することができる。K個の値の系列は、K点IDFT/IFFTを用いて時間ドメインに変換されて、K個の時間ドメイン出力サンプルの系列を得る(ブロック354)。系列の最後のC個の出力サンプルは、系列の先頭にコピーされて、K+C個の出力サンプルを含むMC−FDMAシンボルを形成する(ブロック356)。
SC−FDMAシンボル及びMC−FDMAシンボルは、しかも別の方法で生成されることもできる。
図4Aは、SC−FDMA及びMC−FDMAに対して使用されることができる伝送方式400を示す。伝送方式400に関して、送信機は、時分割多重化(TDM:time division multiplexing)を使用してデータ及びパイロットを伝送する。送信機は、データを複数のある数のシンボル・ピリオドのあいだT個の副帯域上に、次にパイロットを少なくとも1つのシンボル・ピリオドのあいだT個の副帯域上に、次にデータを複数のある数のシンボル・ピリオドのあいだT個の副帯域上に、等々、と伝送する。T個の副帯域は、図2Aの1又はそれより多くのインターレースに対して、図2Bの1又はそれより多くの副帯域のグループに対して、図2Cの1又はそれより多くの副帯域の集合に対して、K個の全副帯域のある複数の別の部分集合対して、又は全てのK個の全副帯域に対してであり得る。
図4Bは、SC−FDMA及びMC−FDMAに対して同様に使用されることができる別の1つの伝送方式410を示す。伝送方式410に関して、送信機は、T個の副帯域上に周波数分割多重化(FDM:frequency division multiplexing)を使用してデータ及びパイロットを伝送する。送信機は、D個の副帯域上にデータを伝送し、そしてP個の副帯域上にパイロットを伝送する、ここで、T=D+Pである。データ伝送のために使用される副帯域は、データ副帯域と呼ばれ、そしてパイロット伝送のために使用される副帯域は、パイロット副帯域と呼ばれる。D個のデータ副帯域及びP個のパイロット副帯域は、図2Aの1又はそれより多くのインターレースに対して、図2Bの1又はそれより多くの副帯域グループに対して、図2Cの1又はそれより多くの副帯域の集合に対して、K個の全副帯域のある別の副帯域に対して、又は全てのK個の全副帯域に対してであり得る。
データ副帯域及びパイロット副帯域は、(例えば、図4Bに示されるように)時間のあいだずっと変化することがあり、時間のあいだ全ての又は大部分のシステム帯域幅全体にわたる周波数応答を受信機が推定することを可能にする。あるいは、データ副帯域及びパイロット副帯域は、変化しないことがある(図4Bには図示されない)。
一般に、送信機は、任意の数の副帯域上に伝送することができ、そしてデータとパイロットとを同じ副帯域上に又は異なる副帯域上に伝送することができる。その上、送信機は、複数の受信機に共通パイロットを伝送することができ、及び/又は特定の受信機に専用パイロットを伝送することができる。用語“パイロット”は、そのように総体的に共通パイロット及び専用パイロットの両者をカバーする。受信機は、チャネル推定値を使用することができ、データ副帯域上に送られたデータを再生することができる。
受信機は、各シンボル・ピリオドにおいて送信機からの伝送シンボルを受信することができる。各受信した伝送シンボルに関して、受信機は、巡回プリフィックスを削除してK個の入力サンプルを取得し、K個の入力サンプルにK点DFT/FFTを実行してK個の周波数ドメインの受信した値を取得し、送信機によって使用されるT個の副帯域に対する受信した値を保持し、そして残りの受信した値を破棄する。各受信した伝送シンボルに関して、受信機は、(もしあるならば)パイロット副帯域に対する受信したパイロット値及び(もしあるならば)データ副帯域に対する受信したデータ値を得る。受信したパイロット値は、同様にパイロット観測値とも呼ばれる。
パイロット伝送を有するシンボル・ピリオドのあいだに受信したパイロット値は、次式のように表されることができる:
(k)=P(k)・H(k)+N(k)、 k∈Kに対して 式(1)
ここで、P(k)は、副帯域kに対して伝送されたパイロット値であり、
H(k)は、副帯域kに対する無線チャネルの複素利得であり、
(k)は、副帯域kに対して受信したパイロット値であり、
N(k)は、副帯域kに関するノイズ及び干渉であり、そして
は、P個のパイロット副帯域の集合である。
受信したパイロット値は、次式のようにベクトル及び行列の形式で表されることができる:
式(2)
ここで、 は、P個のパイロット副帯域に対するP個の受信したパイロット値を含んでいるP×1ベクトルであり;
は、P個の伝送されたパイロット値を含んでいるP×P対角行列であり;
は、P個のパイロット副帯域に対するチャネル利得を含んでいるP×1ベクトルであり;そして
は、P個のパイロット副帯域に対するノイズ及び干渉のP×1ベクトルである。
行列は、対角線に沿ってP個の伝送されたパイロット値を含み、そしてそれ以外はゼロを含むように定義されることができる、すなわち、diag{}=[P(1),P(2),...,P(P)]である。
送信機と受信機とのあいだの無線チャネルは、時間ドメイン・チャネル・インパルス応答又は周波数ドメイン・チャネル・インパルス応答のいずれかによって特徴付けられる。チャネル・インパルス応答は、L個の時間ドメイン・タップ、h,h,...,h、を備えることができ、ここで、Lは、一般的にパイロット副帯域の数よりもはるかに少ない、すなわち、L<Pである。チャネル周波数応答は、チャネル・インパルス応答のDFTであり、そして次式として表されることができる:
Figure 2012075122
ここで、は、P×Lフーリエ部分行列であり;そして
Figure 2012075122
は、チャネル・インパルス応答に対するL個のチャネル・タップを含んでいるL×1ベクトルである。K×Kフーリエ行列は、K個の全副帯域に対するK個の行とK個の時間ドメイン・サンプルに対するK個の列を含む。行列の(k,n)番目の要素、fk,n、は、次式のように定義される:
k,n=e−j2π・(k−1)・(n−1)/K
k=1,...,Kそしてn=1,...,Kに対して 式(4)
部分行列は、P個のパイロット副帯域に対応するフーリエ行列のP個の行及びこれらのP行のうちの始めのL個の要素を含む。
受信したパイロット値は、同様に次式として表されることができる:
Figure 2012075122
式(5)は、式(3)を式(2)へ代入することによって得られる。
MC−FDMAに関して、P個のパイロット・シンボルは、P個のパイロット副帯域上に、各副帯域上に1つのパイロット・シンボルで送られることができる。各伝送されたパイロット値は、そのように1つのパイロット・シンボルに等しい。パイロット・シンボルは、変調方式(例えば、BPSK又はQPSKのようなフェーズ・シフト・キーイング(PSK:phase shift keying)方式)に基づいて選択されることができ、その変調方式は一定の強度を有する変調シンボルを与える。このケースでは、パイロット・シンボルは、周波数において一定のエンベロープ(すなわち、一律の周波数応答)を、そしてkの全ての値に対して|P(k)|=1を有するはずである。
SC−FDMAに関して、P個のパイロット・シンボルは、図3Aに示されたようにDFT/FFTを用いて変換されることができ、P個の周波数ドメイン・パイロット値を取得し、それは次にP個のパイロット副帯域上に、各副帯域上に1つのパイロット値で送られる。例え、パイロット・シンボルが時間において一定のエンベロープを有するとしても、結果のパイロット値は、DFT/FFT演算のために周波数において一定のエンベロープを有するとは限らない。これゆえ、|P(k)|は、kの全ての値に対して1に等しくならないことがある。
行列は、伝送されたパイロット値の周波数ドメイン・エンベロープを説明する。の対角線要素は、伝送されたパイロットが周波数において一定でないエンベロープ、すなわち、一律でない周波数応答、を有する場合に、異なる強度を有することがある。
受信機は、受信したパイロット値に基づいてチャネル推定値を導出することができる。このチャネル推定値は、チャネル・インパルス応答推定値又はチャネル周波数応答推定値であり得る。受信機は、様々な技術を使用してチャネル推定値を導出することができ、例えば、最小二乗(LS:least square)技術、最小平均二乗誤差(MMSE:minimum mean square error)技術、等である。
チャネル・インパルス応答推定値は、最小二乗技術に基づいて導出されることができ、次式の通りである:
Figure 2012075122
ここで、
Figure 2012075122
は、
Figure 2012075122
の最小二乗推定値であり、そして“”は、共役転置行列を表す。
チャネル・インパルス応答推定値は、同様に、MMSE技術に基づいて導出されることもでき、次式の通りである:
Figure 2012075122
ここで、Λは、ノイズ及び干渉がP×P共分散行列であり;そして
Figure 2012075122
は、
Figure 2012075122
のMMSE推定値である。
共分散行列は、Λ=E{ }として与えられることができ、ここで、E{}は、期待値演算を表す。ノイズ及び干渉は、ゼロ平均ベクトルとΛ=σ の共分散行列を有する付加的白色ガウス・ノイズ(AWGN:additive white Gaussian noise)であると仮定されることができ、ここで、σ は、ノイズ及び干渉の分散又は強度であり、そしては、単位行列である。
式(6)と(7)は、DFT演算とIDFT演算とを用いて、又はPとLが2のべき乗である場合にFFT演算とIFFT演算とを用いて実行されることができる。を用いる各行列の乗算は、DFT又はFFTで実行されることができ、そして を用いる各行列の乗算は、IDFT又はIFFTで実行されることができる。チャネル・インパルス応答推定値
Figure 2012075122
は、データ副帯域に対する又は全てのK個の全副帯域に対するチャネル周波数応答推定値を導出するために使用されることができる。例えば、チャネル・インパルス応答推定値
Figure 2012075122
は、例えば、L個のチャネル・タップのあるものを切り詰めるために、低いエネルギーを有するチャネル・タップをゼロにするために、等のために処理されることができる。処理されたチャネル・インパルス応答推定値は、長さKにゼロで埋められ、そして次にK点DFT/FFTを用いて変換されて、K個の全副帯域に対するチャネル周波数応答推定値を得る、それは次式の通りである:
Figure 2012075122
ここで、
Figure 2012075122
は、埋められたチャネル・インパルス応答推定値に対するK×Kベクトルであり;そして
^は、チャネル周波数応答推定値に対するK×Kベクトルである。
パイロット副帯域に対するチャネル周波数応答推定値は、同様に最小二乗技術に基づいて導出されることができ、それは次式の通りである:
ls,p pp ・[ pp −1 式(9)
ここで、 ppは、チャネル応答ベクトル に対するP×P共分散行列であり;そして
ls,pは、 の最小二乗推定値である。
共分散行列 ppは、次式のように表されることができる:
pp=E{ }. 式(10)
共分散行列 ppは、複素値を有し、そして無線チャネルに対するモデル、コンピュータ・シミュレーション、実験的な測定値、及びその他に基づいて決定されることができる。例えば、チャネル・モデルは、無線チャネルに対する遅延広がり及び/又はドップラーに関するある種の仮定を行うことができ、そしてそれらの仮定は、 ppを得るために使用されることができる。
パイロット副帯域に対するチャネル周波数応答推定値は、同様に、MMSE技術に基づいて導出されることができ、それは次式の通りである:
mmse,p pp ・[ pp Λ−1 式(11)
ここで、mmse,pは、 のMMSE推定値である。
データ副帯域が(例えば、図4Aに示された伝送方式400に対して)パイロット副帯域と同じである場合に、パイロット副帯域に対するチャネル推定値は、等化、適応フィルタリング、等のために直接使用されることができる。データ副帯域が(例えば、図4Bに示された伝送方式410に対して)パイロット副帯域とは異なる場合に、又は例え、データ副帯域とパイロット副帯域とが同じである場合であっても、チャネル推定値は、パイロット副帯域に対するチャネル推定値又は受信したパイロット値と重みとのどちらかに基づいてデータ副帯域に対して導出されることができる。
P個のパイロット副帯域に対する周波数応答は、P×1ベクトル によって与えられることができ、そしてD個のデータ副帯域に対する周波数応答は、D×1ベクトル によって与えられることができる。D×P共分散行列 dpは、次式として定義されることができる:
dp=E{ }. 式(12)
共分散行列 dpは、同様に無線チャネルに対するモデル、コンピュータ・シミュレーション、実験的な測定値、及びその他に基づいて決定されることもできる。 dpは、同様に時間における変動を取り込み、その結果、データ副帯域に対するチャネル推定値は、例え、データ副帯域がパイロット副帯域と同じである場合であっても、パイロット副帯域に対するチャネル推定値とは異なることがある。
データ副帯域に対するチャネル周波数応答推定値は、最小二乗技術に基づいて導出されることができ、次式の通りである:
ls,p dp ・[ pp −1 式(13)
ここで、ls,pは、 の最小二乗推定値である。
データ副帯域に対するチャネル周波数応答推定値は、同様にMMSE技術に基づいて導出されることができ、次式の通りである:
mmse,d dp ・[ pp Λ−1 式(14)
ここで、mmse,dは、 のMMSE推定値である。
式(6)から式(14)において、チャネル推定値は、パイロット重み付けを実行する行列を用いて導出される。特に、異なる副帯域に対する受信したパイロット値は、伝送されたパイロット値に基づいて重み付けされる。より大きな強度を有する伝送されたパイロット値に対応する受信したパイロット値は、チャネル推定の際により大きな重みを与えられ、そしてより小さな強度を有する伝送されたパイロット値に対応する受信したパイロット値は、より小さな重みを与えられる。このパイロット重み付けは、より高い品質のチャネル推定値を結果としてもたらすことができる。
チャネル推定は、受信したパイロット値の信頼性又は品質に基づいて同様に実行されることができる。受信機により観測されるノイズ及び干渉は、全てのパイロット副帯域全体にわたって一定でないことがある。これは、以下のようなケースであり得る、例えば、干渉する送信機(例えば、別のセクタ又はセルの送信機)がパイロット副帯域のうちのいくつかの上にだけ伝送する場合、干渉する送信機が異なるパイロット副帯域に対して異なる伝送出力を使用する場合、干渉する送信機に対する周波数応答がパイロット副帯域全体にわたって一律でない場合、異なる干渉する送信機がパイロット副帯域の異なる部分集合上に伝送する場合、及びその他である。いずれのケースにおいても、ノイズ及び干渉強度は、パイロット副帯域全体にわたり変化することがあり、それはある受信したパイロット値が他のものよりも信頼性が乏しいことを意味する。
干渉推定値は、次式のように導出されることができる:
I^(k)=|R(k)−P(k)・H^(k)|、 k∈Kに対して
式(15)
ここで、I^(k)は、副帯域kに対する推定されるノイズ及び干渉強度(又は単に、推定される干渉強度)であり、そしてH^(k)は、副帯域kに対するチャネル利得推定値である。干渉推定値は、各パイロット副帯域に対するI^(k)値を備えることができる。各I^(k)値は、複数の副帯域及び/又は複数のシンボル・ピリオドにわたって平均することによって同様に取得されることができる。
式(14)のチャネル利得推定値は、上に説明されたように、例えば、式(9)又は式(11)に示されたように、導出されることができる。あるいは、チャネル利得推定値は、MMSE技術に基づいて各副帯域kに対して導出されることができ、次式の通りである:
Figure 2012075122
ここで、N^は、ノイズ及び干渉の初期推定値、平均推定値、又は長期間推定値であることができ、そして“”は、共役複素数を表す。
干渉推定値は、直交次元(orthogonal dimensions)上で受信したパイロット値を予測すること(projecting)によって同様に得ることができる。受信機は、P個のパイロット副帯域に対するP個の受信したパイロット値を得る。これらのP個の受信したパイロット値は、P次元空間においてベクトルを構成し、そして、原理的に、無線チャネルに関するP個のパラメータを推定するために使用されることができる。無線チャネルに対してL個のパラメータがある場合に、P次元ベクトルのうちのL次元が、これらのP個のパラメータを推定するために使用されることができ、そしてP−L次元は、干渉推定のために利用可能である。P×Pユニタリ行列は、=[ ,..., ]として定義されることができ、ここで、j∈{1,...,P}に対して、 は、P×1ベクトル/列である。ユニタリ行列は、特性 により特徴付けられ、それはの列が互いに直交することそして各列が単位集合数(unit power)を有することを意味する。ユニタリ行列は、チャネル・モデルに基づいて生成されることができ、その結果チャネル変動は、の先頭からL列に制約される。の残りのP−L列は、次に干渉推定のために使用されることができる、それはチャネルがこれらの次元において存在しないためである。受信したベクトル は、 として中のP−Lベクトルのそれぞれの上で予測されることができる。各副帯域kに対する推定される干渉強度は、次に異なる予測を全体にわたって平均することによって得ることができ、次式の通りである:
Figure 2012075122
ここで、V(k)は、ベクトル 中の副帯域kの要素である。
干渉推定値がどのようにして導出されるかに拘らず、信頼性重みは、その副帯域に対して推定される干渉強度に基づいて各パイロット副帯域に対して定められることができ、次式の通りである:
W(k)=f{I^(k)}, k∈Kに対して 式(18)
ここで、f{I^(k)}は、I^(k)のより小さな値に対してより大きな重みを与え、そしてI^(k)のより大きな値に対してより小さな重みを与える関数である。例えば、その関数は、f{I^(k)}=α/I^(k)として定義されることができる、ここで、αは、全てのパイロット副帯域に対して一定値である。
信頼性重みは、同様に別の情報に基づいて決定されることもでき、例えば、干渉する送信機の知識、チャネル状態の知識、等のようなものである。例えば、より小さな重みは、強く干渉する送信機によって使用される副帯域に与えられることができる。その信頼性重みは、干渉推定値を実際に計算することを必要とせずに(例えば、干渉する送信機に対する)既知の情報に基づいて同様に決定されることもできる。
P×P対角行列 は、P個のパイロット副帯域の信頼性に対して定義されることができる。例えば、行列 は、対角線に沿ってP個のパイロット副帯域に対する信頼性重みを含み、それ以外ではゼロを含むことができる、すなわち、diag{ }=[W(1),W(2),...,W(P)]である。 を置き換えるにも拘わらず、行列 は、次に、例えば、上に与えられたいずれかのチャネル推定方程式を使用して、チャネル推定値を導出するために使用されることができる。行列 は、それから信頼性重み付けを実行するはずであり、そしてチャネル推定の際により高い信頼性を有する受信したパイロット値により大きな重みを与えるはずであり、そしてより低い信頼性を有する受信したパイロット値により小さな重みを与えるはずである。この信頼性重み付けは、より高い品質のチャネル推定を結果としてもたらすことができる。
P×P対角行列 p,Iは、伝送されたパイロット値及び信頼性重みに基づいて同様に定義されることができる。例えば、行列 p,Iの対角線要素は、diag{ p,I}=[W(1)・P(1),W(2)・P(2),...,W(P)・P(P)]として定義されることができる。 p,Iを置き換えるにも拘わらず、行列 p,Iは、次に、例えば、上に与えられたいずれかのチャネル推定方程式を使用して、チャネル推定値を導出するために使用されることができる。
干渉推定値は、共分散行列Λを導出するために同様に使用されることができ、その共分散行列はMMSEチャネル推定値を計算するために使用される。一般に、共分散行列Λは、干渉推定値の短期平均又は長期平均に、チャネル・モードに、及びその他に基づいて導出されることができる。
チャネル利得推定値は、例えば、式(14)に示されるように、干渉推定値を導出するために使用されることができる。信頼性重みは、そのように、干渉推定値に基づいて定義されることができ、そしてチャネル利得推定値を導出するために使用されることができる。チャネル推定及び干渉推定は、チャネル推定値及び干渉推定値の品質を向上させるために繰り返して実行されることができる。
繰り返しチャネル推定及び干渉推定は、次のように実行されることができる:
a.初期干渉推定値を決定する。
b.その干渉推定値に基づいて信頼性重みを計算する。
1.伝送されたパイロット値及び信頼性重みに基づいて行列 p,Iを計算する。
2.受信したパイロット値及び行列 p,Iに基づいてチャネル推定値を導出する。
3.受信したパイロット値及びチャネル推定値に基づいて干渉推定値を導出する。
4.干渉推定値に基づいて信頼性重みを計算する。
5.終了条件に出会うまでステップ1から4を繰り返す。
ステップaとbは、1回実行される。繰り返しプロセスは、予め決められた数の繰り返しの後で終了することができる。
図5Aは、パイロット重み付けを用いてチャネル推定値を導出するためのプロセス500を示す。受信機は、送信機によって送信される1つのパイロットに対して少なくとも1つの伝送シンボルを受信する(ブロック512)。各伝送シンボルは、単一キャリア多重化方式(例えば、IFDMA、LFDMA又はEFDMA)又は多重キャリア多重化方式(例えば、OFDMA)を用いて生成されることができる。受信機は、巡回プリフィックスを削除し、そしてそれぞれの受信した伝送シンボルにDFT/FFTを実行してパイロット副帯域に対する受信パイロット値を取得する(ブロック514)。受信機は、例えば、パイロット副帯域に対する干渉推定値及び/又は他の情報に基づいて、受信したパイロット値の信頼性を推定することができる(ブロック516)。受信機は、伝送されたパイロット値、受信したパイロット値の推定される信頼性、その他の情報、又はそれらの組み合わせに基づいてその受信したパイロット値に対する重みを決定する(ブロック518)。受信機は、受信したパイロット値及び重みに基づいてチャネル推定値を導出する(ブロック520)。このチャネル推定値は、チャネル・インパルス応答推定値及び/又はチャネル周波数応答推定値であり得る。受信機は、最小二乗技術、MMSE技術、又はある別のチャネル推定技術を使用してチャネル推定値を導出することができる。受信機は、チャネル推定及び干渉推定を繰り返して実行することができる。パイロット及びデータが異なる副帯域上で伝送される場合、受信機は、(例えば、式(8)に示されるように)そのパイロット副帯域に対するチャネル推定値に基づいて、又は(例えば、式(13)又は式(14)に示されるように)受信したパイロット値と重みに基づいてデータ副帯域に対するチャネル推定値を導出することができる。
受信機は、次にチャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出(例えば、等化、適応フィルタリング、又は受信機空間処理)を実行する(ブロック522)。例えば、受信機は、MMSE技術に基づいて周波数ドメインにおいて等化を実行することができ、次式の通りである:
Figure 2012075122
ここで、R(k)は、副帯域kに対する受信したデータ値であり、Z(k)は、副帯域kに対する検出されたデータ値であり、そしてKは、データ副帯域の集合である。式(18)における干渉推定値N^は、パイロット副帯域に関する推定された干渉強度を平均することによって得られることができ、次式の通りである:
Figure 2012075122
図5Bは、パイロット重み付けを用いてチャネル推定値を導出するための装置500を示す。処理受信機のための手段562は、送信機により伝送される1つのパイロットに対して少なくとも1つの伝送シンボルを受信する。各伝送シンボルは、単一キャリア多重化方式(例えば、IFDMA、LFDMA、又はEFDMA)を用いて、又は多重キャリア多重化方式(例えば、OFDMA)を用いて生成されることができる。手段562は、各受信した伝送シンボルにDFT/FFT、又は類似の機能、を実行するための手段564に接続されることができ、パイロット副帯域に対する受信したパイロット値を取得する。ある態様では、手段562と564は、1つの手段として具体化されることができる。手段564、又は562は、例えば、パイロット副帯域に対する干渉推定値及び/又は別の情報に基づいて、受信したパイロット値の信頼性を推定するための手段566に接続されることができる。手段566は、伝送されたパイロット値、受信したパイロット値の推定された信頼性、その他の情報、又はそれらの組み合わせに基づいて受信したパイロット値に対する重みを決定するための手段568に接続されることができる。ある態様では、手段566は、手段568の一部であり得る、又は装置から省略されることがあり、そして手段568は、それらの構造に応じて、手段564又は562と接続されることができる。
手段568は、受信したパイロット値及び重みに基づいてチャネル推定値を導出するための手段570に接続される。このチャネル推定値は、チャネル・インパルス応答推定値及び/又はチャネル周波数応答推定値であり得る。受信機は、最小二乗技術、MMSE技術、又はある別のチャネル推定技術を使用してチャネル推定値を導出することができる。受信機は、チャネル推定及び干渉推定を繰り返して実行することができる。パイロットとデータとが異なる副帯域上で伝送される場合、受信機は、(例えば、式(8)に示されるように)そのパイロット副帯域に対するチャネル推定値に基づいて、又は(例えば、式(13)又は式(14)に示されるように)受信したパイロット値と重みに基づいてデータ副帯域に対するチャネル推定値を導出することができる。
手段570は、チャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出(例えば、等化、適応フィルタリング、又は受信機空間処理)を実行するための手段572に接続されることができる。ある態様では、手段572は、装置から省略されることがあり、そして受信機の他の構造で実行されることができる。
図6は、図1の受信機150における復調器160及びチャネル推定器/プロセッサ180の実施形態を示す。復調器160の中で、巡回プリフィックス削除ユニット610は、受信機150によって受信された伝送シンボルの入力サンプルを受け取り、そして各受信した伝送シンボル中の巡回プリフィックスを削除する。DFTユニット612は、各受信した伝送シンボルの入力サンプルにDFT又はFFTを実行し、そして周波数ドメイン受信値を与える。逆多重化器(Demux)614は、データ検出器616にデータ副帯域からの受信したデータ値を与え、そしてチャネル推定器/プロセッサ180にパイロット副帯域からの受信したパイロット値を与える。逆多重化器614の動作は、例えば、コントローラ/プロセッサ190からの制御信号によって制御される。
チャネル推定器/プロセッサ180の中で、干渉推定器622は、受信したパイロット値とおそらくチャネル推定器620からのチャネル推定値とに基づいて干渉推定値を導出する。重み計算ユニット624は、伝送されたパイロット値及び/又は干渉推定値に基づいて受信したパイロット値に対する重みを計算する。チャネル推定器620は、受信したパイロット値と重みとに基づいてチャネル推定値を導出する。チャネル推定及び干渉推定は、繰り返して実行されることができる。チャネル推定が完了した後で、チャネル推定器620は、データ検出器616にチャネル推定値を与える。
データ検出器616は、(例えば、式(18)に示されるように)チャネル推定値を用いて受信したデータ値に周波数ドメイン等化を実行することができ、そして検出されたデータ値を与えることができる。データ検出器616は、同様に時間ドメイン等化、又はある別のタイプのデータ検出を実行することもできる。伝送シンボルがSC−FDMAを用いて送られる場合、IDFTユニット618は、各シンボル・ピリオドのあいだに検出されたデータ値にIDFT又はIFFTを実行し、そしてデータ・シンボル推定値を与える。伝送シンボルがMC−FDMAを用いて送られる場合、データ検出器616は、データ・シンボル推定値として検出されたデータ値を与える。
データ・シンボル推定値は、さらに処理されてデコードされたデータを得る。例えば、対数尤度比(LLR)は、データ・シンボル推定値、チャネル推定値、及び干渉推定値に基づいて導出されることができる。各変調シンボルは、Bビットで形成される、ここで、B≧1である。LLRは、対応するデータ・シンボル推定値、チャネル利得推定値、及び推定された干渉強度に基づいて伝送された変調シンボルの各ビットに対して計算される。各ビットに対するLLRは、そのビットの確度を示し、そしてこれゆえ、デコーディング処理においてそのビットに与えられる重みを決定する。干渉推定値は、チャネル推定値中のノイズを考慮することができ、その結果、より多くのノイズがあるチャネル利得推定値を有しそしてこれゆえより高い干渉強度を有するデータ副帯域は、LLR計算においてより小さな重みを与えられる。LLRは、デインターリーブされそしてデコードされて、デコードされたデータを得る。
本明細書中に記載されたパイロット伝送技術及びチャネル推定技術は、様々な手段によって与えられることができる。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせで実行されることができる。ハードウェア実行に関して、送信機(例えば、図1中のTXデータ及びパイロット・プロセッサ120)においてパイロット伝送のために使用される処理ユニットは、1又はそれより多くの用途特定集積回路(ASICs:application specific integrated circuits)、ディジタル信号プロセッサ(DSPs:digital signal processors)、ディジタル信号処理デバイス(DSPDs:digital signal processing devices)、プログラマブル論理デバイス(PLDs:programmable logic devices)、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGAs:field programmable gate arrays)、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、電子デバイス、本明細書中に説明した機能を実行するために設計された他の電子ユニット、若しくはこれらの組み合わせの中に与えられることができる。受信機(例えば、図1及び図6中の復調器160及び/又はチャネル推定器/プロセッサ180)においてチャネル推定のために使用される処理ユニットは、同様に1又はそれより多くのASIC、DSP、プロセッサ、及びその他の中に与えられることができる。
ソフトウェア実行に関して、空間拡散技術は、本明細書中に説明された機能を実行するモジュール(例えば、手順、機能、及びその他)を用いて実行されることができる。ソフトウェア・コードは、メモリ(例えば、図1のメモリ142又は192)中に記憶されることができ、そしてプロセッサ(例えば、プロセッサ140又は190)によって実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部に搭載される、又はプロセッサの外部に与えられることができる。
開示された複数の実施形態のこれまでの説明は、本技術分野に知識のあるいかなる者でも、本発明を作成し、使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する様々な変形は、当業者に容易に明らかになるであろう。そして、本明細書中に規定された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用されることができる。それゆえ、本発明は、本明細書中に示された複数の実施形態に限定されるように意図されたものではなく、本明細書中に開示された原理及び新規な機能と整合する最も広い範囲に適用されるべきである。
開示された複数の実施形態のこれまでの説明は、本技術分野に知識のあるいかなる者でも、本発明を作成し、使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する様々な変形は、当業者に容易に明らかになるであろう。そして、本明細書中に規定された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用されることができる。それゆえ、本発明は、本明細書中に示された複数の実施形態に限定されるように意図されたものではなく、本明細書中に開示された原理及び新規な機能と整合する最も広い範囲に適用されるべきである。
下記に本願出願時の請求項1に対応する記載が付記1として表記される。
付記1
受信したパイロット値を得るために該送信機から受信するパイロットを処理するように、該受信したパイロット値に対する重みを決定するように、そして該受信したパイロット値及び該重みに基づいて送信機に対するチャネル推定値を導出するように動作するプロセッサ;及び
該プロセッサに接続されたメモリ
を具備する装置。
付記2
該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも1つの伝送シンボルを受信するように、そして該受信したパイロット値を得るために該少なくとも1つの受信した伝送シンボルのそれぞれに離散フーリエ変換(DFT)又は高速フーリエ変換(FFT)を実行するように動作する、付記1の装置。
付記3
該プロセッサは、該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するように、そして該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、付記1の装置。
付記4
該パイロットは、時間ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備え、そしてここにおいて、該伝送されたパイロット値は、該パイロットに関する該複数の変調シンボルの離散フーリエ変換(DFT)である、付記3の装置。
付記5
該プロセッサは、該受信したパイロット値の信頼性を推定するように、そして該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、付記1の装置。
付記6
該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するように、そして該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するように動作する、付記5の装置。
付記7
該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて複数の周波数副帯域に対する干渉強度を推定するように、そして該推定した干渉強度に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するように動作する、付記5の装置。
付記8
該プロセッサは、該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するように、該受信したパイロット値の信頼性を推定するように、そして該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、付記1の装置。
付記9
該プロセッサは、最小二乗技術又は最小平均二乗誤差(MMSE)技術に基づいてチャネル推定値を導出するように動作する、付記1の装置。
付記10
該プロセッサは、該受信したパイロット値及び該チャネル推定値に基づいて干渉推定値を導出するように、該受信したパイロット値、該重み、及び該干渉推定値に基づいて該チャネル推定値を導出するように、そして複数回の繰り返しについての該干渉推定値及び該チャネル推定値を導出するように動作する、付記1の装置。
付記11
該プロセッサは、該受信したパイロット値及び該重みに基づいてデータ伝送のために使用する周波数副帯域に関する第2のチャネル推定値を導出するように動作する、付記1の装置。
付記12
該プロセッサは、該チャネル推定値を用いて受信したデータ値に等化を実行するように動作する、付記1の装置。
付記13
該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するように、該チャネル推定値を用いて受信したデータ値を処理することによってデータ・シンボル推定値を導出するように、そして該データ・シンボル推定値、該チャネル推定値、及び該干渉推定値に基づいて、対数尤度比(LLR)を導出するように動作する、付記1の装置。
付記14
該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも1つの伝送シンボルを受信するように動作し、各伝送シンボルは単一キャリア多重化方式を用いて生成されそして時間ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備える、付記1の装置。
付記15
各伝送シンボルは、インターリーブ周波数分割多重接続(IFDMA)、特定地域向け周波数分割多重接続(LFDMA)、又は拡大周波数分割多重接続(EFDMA)を用いて生成される、付記14の装置。
付記16
該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも1つの伝送シンボルを受信するように動作し、各伝送シンボルは多重キャリア多重化方式を用いて生成されそして周波数ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備える、付記1の装置。
付記17
各伝送シンボルは、直交周波数分割多重接続(OFDMA)を用いて生成される、付記16の装置。
付記18
受信したパイロット値を得るために送信機から受信されるパイロットを処理すること;
該受信したパイロット値に対する重みを決定すること;及び
該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出すること
を具備する方法。
付記19
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該送信機によって伝送されたパイロット値を決定すること、及び
該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、付記18の方法。
付記20
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、付記18の方法。
付記21
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出すること、
該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定すること、及び
該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、付記18の方法。
付記22
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該送信機によって伝送されるパイロット値を決定すること、
該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、付記18の方法。
付記23
該チャネル推定値を用いて受信したデータ値の等化を実行すること、
をさらに具備する、付記18の方法。
付記24
送信機から1つのパイロットに対して少なくとも1つの伝送を受信すること、各伝送シンボルは単一キャリア多重化方式又は多重キャリア多重化方式を用いて生成される;
受信したパイロット値を得るために該少なくとも1つの受信した伝送シンボルのそれぞれに離散フーリエ変換(DFT)又は高速フーリエ変換(FFT)を実行すること;
該送信機によって伝送されるパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する重みを決定すること;
該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出すること;及び
該チャネル推定値を用いて受信したデータ値のデータ検出を実行すること
を具備する方法。
付記25
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
該送信機によって伝送された該パイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、付記24の方法。
付記26
受信したパイロット値を得るために送信機から受信されるパイロットを処理するための手段;
該受信したパイロット値に対する重みを決定するための手段;及び
該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出するための手段
を具備する装置。
付記27
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するための手段、及び
該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
を備える、付記26の装置。
付記28
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
該受信したパイロット値の信頼性を推定するための手段、及び
該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
を備える、付記26の装置。
付記29
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するための手段、
該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するための手段、及び
該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
を備える、付記26の装置。
付記30
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するための手段、
該受信したパイロット値の信頼性を推定するための手段、及び
該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
を備える、付記26の装置。
付記31
該チャネル推定値を用いて受信したデータ値の等化を実行するための手段、
をさらに具備する、付記26の装置。
付記32
1つのパイロットの系列に対して変調シンボルの系列を形成するように、そして単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも1つの伝送シンボルを生成するように動作するプロセッサ、ここにおいて、該変調シンボルの系列は、時間ドメインにおいて送られ、そして一律でない周波数応答を有する;及び
該プロセッサに接続されたメモリ、
を具備する装置。
付記33
該プロセッサは、インターリーブ周波数分割多重接続(IFDMA)方式、特定地域向け周波数分割多重接続(LFDMA)方式、又は拡大周波数分割多重接続(EFDMA)方式に基づいて少なくとも1つの伝送シンボルを生成するように動作する、付記32の装置。
付記34
該プロセッサは、複数の周波数ドメイン・パイロット値を得るために該変調シンボルの系列に離散フーリエ変換(DFT)又は高速フーリエ変換(FFT)を実行するように、そして該パイロットを伝送するために使用する複数の周波数副帯域上に該複数の周波数ドメイン・パイロット値を送るように動作する、付記32の装置。
付記35
1つのパイロットに対して変調シンボルの系列を形成すること、該変調シンボルの系列は時間ドメインにおいて送られそして一律でない周波数応答を有する;及び
単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも1つの伝送シンボルを生成すること
を具備する方法。
付記36
該少なくとも1つの伝送シンボルを該生成することは、
インターリーブ周波数分割多重接続(IFDMA)方式、特定地域向け周波数分割多重接続(LFDMA)方式、又は拡大周波数分割多重接続(EFDMA)方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して該少なくとも1つの伝送シンボルを生成すること
を備える、付記35の方法。
付記37
1つのパイロットに対して変調シンボルの系列を形成するための手段、該変調シンボルの系列は時間ドメインにおいて送られそして一律でない周波数応答を有する;及び
単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも1つの伝送シンボルを生成するための手段
を具備する装置。
付記38
該少なくとも1つの伝送シンボルを生成するための該手段は、
インターリーブ周波数分割多重接続(IFDMA)方式、特定地域向け周波数分割多重接続(LFDMA)方式、又は拡大周波数分割多重接続(EFDMA)方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して該少なくとも1つの伝送シンボルを生成するための手段
を備える、付記37の装置。

Claims (38)

  1. 受信したパイロット値を得るために該送信機から受信するパイロットを処理するように、該受信したパイロット値に対する重みを決定するように、そして該受信したパイロット値及び該重みに基づいて送信機に対するチャネル推定値を導出するように動作するプロセッサ;及び
    該プロセッサに接続されたメモリ
    を具備する装置。
  2. 該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも1つの伝送シンボルを受信するように、そして該受信したパイロット値を得るために該少なくとも1つの受信した伝送シンボルのそれぞれに離散フーリエ変換(DFT)又は高速フーリエ変換(FFT)を実行するように動作する、請求項1の装置。
  3. 該プロセッサは、該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するように、そして該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、請求項1の装置。
  4. 該パイロットは、時間ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備え、そしてここにおいて、該伝送されたパイロット値は、該パイロットに関する該複数の変調シンボルの離散フーリエ変換(DFT)である、請求項3の装置。
  5. 該プロセッサは、該受信したパイロット値の信頼性を推定するように、そして該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、請求項1の装置。
  6. 該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するように、そして該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するように動作する、請求項5の装置。
  7. 該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて複数の周波数副帯域に対する干渉強度を推定するように、そして該推定した干渉強度に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するように動作する、請求項5の装置。
  8. 該プロセッサは、該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するように、該受信したパイロット値の信頼性を推定するように、そして該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、請求項1の装置。
  9. 該プロセッサは、最小二乗技術又は最小平均二乗誤差(MMSE)技術に基づいてチャネル推定値を導出するように動作する、請求項1の装置。
  10. 該プロセッサは、該受信したパイロット値及び該チャネル推定値に基づいて干渉推定値を導出するように、該受信したパイロット値、該重み、及び該干渉推定値に基づいて該チャネル推定値を導出するように、そして複数回の繰り返しについての該干渉推定値及び該チャネル推定値を導出するように動作する、請求項1の装置。
  11. 該プロセッサは、該受信したパイロット値及び該重みに基づいてデータ伝送のために使用する周波数副帯域に関する第2のチャネル推定値を導出するように動作する、請求項1の装置。
  12. 該プロセッサは、該チャネル推定値を用いて受信したデータ値に等化を実行するように動作する、請求項1の装置。
  13. 該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するように、該チャネル推定値を用いて受信したデータ値を処理することによってデータ・シンボル推定値を導出するように、そして該データ・シンボル推定値、該チャネル推定値、及び該干渉推定値に基づいて、対数尤度比(LLR)を導出するように動作する、請求項1の装置。
  14. 該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも1つの伝送シンボルを受信するように動作し、各伝送シンボルは単一キャリア多重化方式を用いて生成されそして時間ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備える、請求項1の装置。
  15. 各伝送シンボルは、インターリーブ周波数分割多重接続(IFDMA)、特定地域向け周波数分割多重接続(LFDMA)、又は拡大周波数分割多重接続(EFDMA)を用いて生成される、請求項14の装置。
  16. 該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも1つの伝送シンボルを受信するように動作し、各伝送シンボルは多重キャリア多重化方式を用いて生成されそして周波数ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備える、請求項1の装置。
  17. 各伝送シンボルは、直交周波数分割多重接続(OFDMA)を用いて生成される、請求項16の装置。
  18. 受信したパイロット値を得るために送信機から受信されるパイロットを処理すること;
    該受信したパイロット値に対する重みを決定すること;及び
    該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出すること
    を具備する方法。
  19. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
    該送信機によって伝送されたパイロット値を決定すること、及び
    該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
    を備える、請求項18の方法。
  20. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
    該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
    該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
    を備える、請求項18の方法。
  21. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
    該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出すること、
    該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定すること、及び
    該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
    を備える、請求項18の方法。
  22. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
    該送信機によって伝送されるパイロット値を決定すること、
    該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
    該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
    を備える、請求項18の方法。
  23. 該チャネル推定値を用いて受信したデータ値の等化を実行すること、
    をさらに具備する、請求項18の方法。
  24. 送信機から1つのパイロットに対して少なくとも1つの伝送を受信すること、各伝送シンボルは単一キャリア多重化方式又は多重キャリア多重化方式を用いて生成される;
    受信したパイロット値を得るために該少なくとも1つの受信した伝送シンボルのそれぞれに離散フーリエ変換(DFT)又は高速フーリエ変換(FFT)を実行すること;
    該送信機によって伝送されるパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する重みを決定すること;
    該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出すること;及び
    該チャネル推定値を用いて受信したデータ値のデータ検出を実行すること
    を具備する方法。
  25. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
    該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
    該送信機によって伝送された該パイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
    を備える、請求項24の方法。
  26. 受信したパイロット値を得るために送信機から受信されるパイロットを処理するための手段;
    該受信したパイロット値に対する重みを決定するための手段;及び
    該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出するための手段
    を具備する装置。
  27. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
    該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するための手段、及び
    該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
    を備える、請求項26の装置。
  28. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
    該受信したパイロット値の信頼性を推定するための手段、及び
    該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
    を備える、請求項26の装置。
  29. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
    該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するための手段、
    該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するための手段、及び
    該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
    を備える、請求項26の装置。
  30. 該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
    該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するための手段、
    該受信したパイロット値の信頼性を推定するための手段、及び
    該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
    を備える、請求項26の装置。
  31. 該チャネル推定値を用いて受信したデータ値の等化を実行するための手段、
    をさらに具備する、請求項26の装置。
  32. 1つのパイロットの系列に対して変調シンボルの系列を形成するように、そして単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも1つの伝送シンボルを生成するように動作するプロセッサ、ここにおいて、該変調シンボルの系列は、時間ドメインにおいて送られ、そして一律でない周波数応答を有する;及び
    該プロセッサに接続されたメモリ、
    を具備する装置。
  33. 該プロセッサは、インターリーブ周波数分割多重接続(IFDMA)方式、特定地域向け周波数分割多重接続(LFDMA)方式、又は拡大周波数分割多重接続(EFDMA)方式に基づいて少なくとも1つの伝送シンボルを生成するように動作する、請求項32の装置。
  34. 該プロセッサは、複数の周波数ドメイン・パイロット値を得るために該変調シンボルの系列に離散フーリエ変換(DFT)又は高速フーリエ変換(FFT)を実行するように、そして該パイロットを伝送するために使用する複数の周波数副帯域上に該複数の周波数ドメイン・パイロット値を送るように動作する、請求項32の装置。
  35. 1つのパイロットに対して変調シンボルの系列を形成すること、該変調シンボルの系列は時間ドメインにおいて送られそして一律でない周波数応答を有する;及び
    単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも1つの伝送シンボルを生成すること
    を具備する方法。
  36. 該少なくとも1つの伝送シンボルを該生成することは、
    インターリーブ周波数分割多重接続(IFDMA)方式、特定地域向け周波数分割多重接続(LFDMA)方式、又は拡大周波数分割多重接続(EFDMA)方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して該少なくとも1つの伝送シンボルを生成すること
    を備える、請求項35の方法。
  37. 1つのパイロットに対して変調シンボルの系列を形成するための手段、該変調シンボルの系列は時間ドメインにおいて送られそして一律でない周波数応答を有する;及び
    単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも1つの伝送シンボルを生成するための手段
    を具備する装置。
  38. 該少なくとも1つの伝送シンボルを生成するための該手段は、
    インターリーブ周波数分割多重接続(IFDMA)方式、特定地域向け周波数分割多重接続(LFDMA)方式、又は拡大周波数分割多重接続(EFDMA)方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して該少なくとも1つの伝送シンボルを生成するための手段
    を備える、請求項37の装置。
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