JP2012527183A - 干渉キャンセル・リピータにおける大信号変動の存在下のチャネル推定枝刈り - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、参照により組み込まれている2009年5月11日に出願された米国仮特許出願第61/177,198号の優先権を主張する。
正確なチャネル推定は、オンフレクエンシー・リピータにおける漏れ信号のハイファイのベースバンド・キャンセルにとって重要である。典型的なリピータにおいては、チャネル推定のために使用されるパイロット信号は、移動装置(ダウンリンク)又は基地局(アップリンク)に対して送信されている増幅された信号である。上記増幅された信号は、送信アンテナから受信アンテナにリーク・バックし、リピータ入力で上記リモート信号に付加されるフィードバック信号となる。干渉キャンセル・リピータにおいては、上記フィードバック信号は、推定されて、その結果、相殺される。これは、ドナー・アンテナとカバーレージ・アンテナとの間の有効な分離を増大する。フィードバック・チャネルの推定が十分に正確であるならば、フィードバック信号は、ほぼ完全にリピータ入力信号から除去されることができる。チャネル推定が正確になればなるほど、出力信号はより多く増幅され、リピータは、安定性のために必要とされる分離を維持しつつ、継続することができる。言い換えると、リピータのチャネル推定の精度とリピータのなし遂げられる利得とは、直接的に関係する。
パイロット信号中に周期的なプレフィックスがない場合の周波数領域チャネル推定の使用は、チャネル推定の精度を落す、乗法誤差を導く。乗法誤差「α」は、時間領域において各チャネル・タップのために与えられる。上記乗法誤差は、小さいブロック・サイズがFFT処理のために使用されるときには、特に問題である。本発明の幾つかの実施例においては、パイロット信号(増幅された信号又は送信信号)中に周期的なプレフィックスがない場合、周波数領域チャネル推定の使用のために乗法誤差項を推定し訂正するための方法が記述される。特に、上記乗法誤差項は、チャネル推定上で換算係数として現れさせられる。従って、本発明の幾つかの実施例においては、チャネル推定方法は、乗法誤差項を補正するために、パイロット信号中に周期的なプレフィックスがない場合、周波数領域チャネル推定処理から得られた時間領域チャネル推定のスケーリングを実行する。スケーリング動作は、周波数領域チャネル推定処理から時間領域チャネル推定に、スカラー乗算係数(「スケーリング係数」又は「補正スケーリング係数」)のセットを適用する。幾つかの実施例においては、上記スケーリング係数は、周波数領域チャネル推定プロセスのために使用されたタップ・インデックスとブロック・サイズとのみに依存する。
上述したように、周期的なプレフィックスがない場合の周波数領域チャネル推定の使用は、チャネル推定精度を落す、キャリア間干渉(ICI)及びシンボル間干渉(ISI)のような誤差を導く。特に、ICI/ISI誤差は、パイロット信号中の周期的なプレフィックスの欠如のための周波数領域チャネル推定処理における線形畳み込みと巡回畳み込みとの間の差異の結果として起こる。周期的なプレフィックスがないならば、以前のシンボルは、現在のシンボル中に漏れ、シンボル間干渉を引き起こす。本発明の一実施例によれば、周波数領域チャネル推定中のICI及びISI誤差項を評価し、チャネル推定から誤差項を削除するため方法が、チャネル推定の精度を改善するために提供される。ICI/ISI誤差をキャンセルするためのチャネル推定方法は、図3のリピータ250のような反響キャンセル・リピータ中に実装されることができる。例えば、チャネル推定モジュール260は、パイロット信号中に周期的なプレフィックスがない場合、周波数領域チャネル推定の使用のためのICI/ISI誤差をキャンセルするために、本発明のチャネル推定方法を実装することができる。
yi=Lih+zi。
yi=Cih+(Li−Ci)h+zi。
Yi=diag(Xi)H+F(Li−Ci)h+Zi
ここで、Xi、H及びZiは、それぞれ、xi、h及びziのDFTである。
パイロット信号中に周期的なプレフィックスがない場合の周波数領域チャネル推定の使用は、チャネル推定の精度を落すICI及びISI誤差項を導く。より詳細には、ICI/ISI誤差項は、パイロット信号中の周期的なプレフィックスの欠如のために、線形畳み込みと巡回畳み込みとの間の差異の結果として発生する。
FFT/IFFT処理を使用する周波数領域チャネル推定がリピータに適用されるとき、フィードバック・チャネル推定は、FFTサイズN(例えば1024)と等しい。しかしながら、フィードバック・チャネル期間は、制限される。例えば、リピータ適用においては、フィードバック・チャネルは、通常、64サンプルのような、数十サンプルのオーダである。複数パイロットに基づくチャネル推定アルゴリズムは、チャネル推定中に雑音を導く。雑音は、パイロットが弱いところでは、即ち、帯域外であれば、強い。雑音はまた、時間−領域チャネル推定の全サンプルに広がる。従来のリピータにおいては、受信フィルタ(Rxフィルタ)は、しばしば、阻止域でチャネル推定雑音を抑制することによってチャネル推定雑音を減らすために使用される。
同じ周波数リピータの動作の間、大信号変動の存在下においてもリピータで安定性を維持することが望ましい。リモート信号エネルギーにおける大信号変動の存在下でリピータ安定性を維持するために、リピータは、受信電力の突然の変化がいつ起こるかを知っている必要がある。受信電力の突然の変化は、フィードバック・チャネル推定が不正確になるような、及び、フィードバック信号の反響キャンセルが不正確になって、リピータを不安定に導くような、チャネル推定に悪影響を及ぼすことができる。
Claims (23)
- 中継されるべきリモート信号と当該無線リピータの第1及び第2のアンテナ間のフィードバック・チャネルから生じるフィードバック信号との合計である受信信号を受信し、増幅された信号を送信するための、第1のアンテナ及び第2のアンテナを有する無線通信システムにおける無線リピータのためのフィードバック・チャネルを推定する方法であって、
上記増幅された信号のNサンプルの複数ブロックをパイロット信号として使用することと、
上記受信信号のNサンプルの複数ブロックを使用することと、
上記パイロット信号と上記受信信号とを使用して、上記第1のアンテナと上記第2のアンテナとの間の上記フィードバック・チャネルを推定することと、
上記リモート信号の電力における変化を検出することと、
上記リモート信号中に大きい電力変動が検出されたとき、上記パイロット信号及び対応する受信信号のNサンプルの複数サンプルまたは複数ブロックを破棄することと、及び、
上記パイロット信号及び複数受信信号の一つ以上の破棄されなかったブロックを使用して最終的なチャネル推定を生成することと、
を備える方法。 - 上記リモート信号中に検出された大きい電力変動に応答して上記パイロット信号及び対応する受信信号のNサンプルの複数サンプルまたは複数ブロックを破棄することは、
上記リモート信号中に検出された大きい電力変動に応答して、上記パイロット信号及び受信信号のNサンプルの現在の一ブロックとNサンプルの一つ以上の以前のブロックとを破棄することを備える請求項1の方法。 - 上記パイロット信号及び受信信号の一つ以上の破棄されなかったブロックを使用して最終的なチャネル推定を生成することは、
上記パイロット信号のNサンプルの一ブロックと上記受信信号のNサンプルの一ブロックとを使用してサブ・チャネル推定を計算することと、及び
一つ以上のサブ・チャネル推定を平均することによって上記最終的なチャネル推定を生成することと、
を備える請求項1の方法。 - 上記最終的なチャネル推定、上記パイロット信号及び上記受信信号を使用してフィードバック信号推定を生成することと、及び
上記受信信号から上記フィードバック推定をキャンセルすることと、
をさらに備える請求項1の方法。 - 上記リモート信号の電力における変化を検出することは、FIRフィルタ又はIIRフィルタを使用して上記リモート信号の電力における変化を検出することを備える請求項1の方法。
- 上記リモート信号における大きな電力変動は、約9dB以上の電力変動を備える請求項1の方法。
- 上記リモート信号の電力における変動を検出することは、上記受信信号の又は上記リピータの信号経路に沿った上記キャンセルされた信号の、電力における変化を検出することを備える請求項1の方法。
- 上記第1のアンテナと上記第2のアンテナとの間の上記フィードバック・チャネルを推定することは、周波数領域のチャネル推定を使用して上記第1のアンテナと上記第2のアンテナとの間の上記フィードバック・チャネルを推定することを備える請求項1の方法。
- 機械で実行されたときに、当該機械に動作を実行させる命令を含む機械可読媒体であって、上記命令は、
増幅された信号のNサンプルの複数ブロックをパイロット信号として使用することと、
受信信号のNサンプルの複数ブロックを使用することと、
上記パイロット信号と上記受信信号とを使用して、第1のアンテナと第2のアンテナとの間のフィードバック・チャネルを推定することと、
リモート信号の電力における変化を検出することと、
上記リモート信号中に大きい電力変動が検出されたとき、上記パイロット信号及び対応する受信信号のNサンプルの複数サンプルまたは複数ブロックを破棄することと、及び、
上記パイロット信号及び複数受信信号の一つ以上の破棄されなかったブロックを使用して最終的なチャネル推定を生成することと、
を備える記録媒体。 - その上に記憶されたプログラム・コードを備える、コンピュータ可読媒体であって、
増幅された信号のNサンプルの複数ブロックをパイロット信号として使用するためのプログラム・コードと、
受信信号のNサンプルの複数ブロックを使用するためのプログラム・コードと、
上記パイロット信号と上記受信信号とを使用して、第1のアンテナと第2のアンテナとの間のフィードバック・チャネルを推定するためのプログラム・コードと、
リモート信号の電力における変化を検出するためのプログラム・コードと、
上記リモート信号中に大きい電力変動が検出されたとき、上記パイロット信号及び対応する受信信号のNサンプルの複数サンプルまたは複数ブロックを破棄するためのプログラム・コードと、及び、
上記パイロット信号及び複数受信信号の一つ以上の破棄されなかったブロックを使用して最終的なチャネル推定を生成するためのプログラム・コードと、
を備えるコンピュータ可読媒体。 - 中継されるべきリモート信号と当該無線リピータの第1及び第2のアンテナ間のフィードバック・チャネルから生じるフィードバック信号との合計である受信信号を受信し、増幅された信号を送信するための第1のアンテナ及び第2のアンテナを有する無線通信システムにおける無線リピータのためのフィードバック・チャネルを推定する方法であって、
上記増幅された信号のNサンプルの複数ブロックをパイロット信号として使用することと、
上記受信信号のNサンプルの複数ブロックを使用することと、
上記パイロット信号と上記受信信号とを使用して、上記第1のアンテナと上記第2のアンテナとの間の上記フィードバック・チャネルを推定することと、
複数サブ・チャネル推定を生成することであって、各サブ・チャネル推定が、上記パイロット信号のNサンプルの一ブロックと上記受信信号のNサンプルの一ブロックとを使用して計算される、複数サブ・チャネル推定を生成することと、
上記リモート信号の電力における変化を検出することと、
上記リモート信号中に大きい電力変動が検出されたとき、一つ以上のサブ・チャネル推定を破棄することと、及び、
単一の破棄されなかったサブ・チャネル推定を使用して、あるいは、少なくとも2個の破棄されなかったサブ・チャネル推定を平均することによって、最終的なチャネル推定を生成することと、
を備える方法。 - 一つ以上のサブ・チャネル推定を破棄することは、上記リモート信号中に検出された大きい電力変動に応答して、現在の及び一つ以上の以前のサブ・チャネル推定を破棄することを備える請求項11の方法。
- 上記リモート信号中の大きい電力変動は、約9dB以上の電力変動を備える請求項11の方法。
- 上記リモート信号の電力における変化を検出することは、FIRフィルタ又はIIRフィルタを使用して上記リモート信号の電力における変化を検出することを備える請求項11の方法。
- 第1のアンテナ及び第2のアンテナであって、中継されるべきリモート信号と上記第1のアンテナと上記第2のアンテナとの間のフィードバック・チャネルから生じるフィードバック信号との合計である受信信号を受信し、増幅された信号を送信するように構成された、第1のアンテナ及び第2のアンテナと、及び
上記第1のアンテナと上記第2のアンテナとの間の上記フィードバック・チャネルを推定し、上記受信信号と上記増幅された信号を示す信号とをパイロット信号として使用し、最終的なチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定モジュールと、
を備え、上記チャネル推定モジュールは、上記リモート信号の電力における変化を検出するように構成され、且つ、上記リモート信号の中に大きい電力変動が検出されたとき、上記チャネル推定モジュールは、上記パイロット信号及び対応する受信信号のNサンプルの複数サンプルまたは複数ブロックを破棄するように構成され、上記チャネル推定モジュールは、パイロット及び受信信号の一つ以上の破棄されなかったブロックを使用して上記最終的なチャネル推定を生成するように構成される、無線リピータ。 - 上記チャネル推定モジュールは、上記リモート信号中に検出された大きい電力変動に応答して、上記パイロット信号及び受信信号のNサンプルの現在の複数ブロックとNサンプルの一つ以上の以前のブロックとを破棄するように構成される請求項15の無線リピータ。
- 上記最終的なチャネル推定、上記パイロット信号及び上記受信信号を使用してフィードバック信号推定を生成するように、及び、上記受信信号から上記フィードバック推定をキャンセルするように構成された反響キャンセラ、
をさらに備える請求項15の無線リピータ。 - 上記チャネル推定モジュールは、FIRフィルタ又はIIRフィルタを使用して上記リモート信号の電力における変化を検出するように構成される請求項15の無線リピータ。
- 上記チャネル推定モジュールは、上記受信信号の又は上記リピータの信号経路に沿った上記キャンセルされた信号の、電力における変化を検出するように構成される請求項15の無線リピータ。
- 上記リモート信号中の大きい電力変動は、約9dB以上の電力変動を備える。
- 第1の手段及び第2の手段であって、中継されるべきリモート信号と上記第1の手段と上記第2の手段との間のフィードバック・チャネルから生じるフィードバック信号との合計である受信信号を受信し、増幅された信号を送信するための、第1の手段及び第2の手段と、及び
上記受信信号と上記増幅された信号を示す信号とをパイロット信号として使用して、上記第1の手段と上記第2の手段との間の上記フィードバック・チャネルを推定し、最終的なチャネル推定を生成するための第3の手段と、
を備え、上記推定するための第3の手段は、上記リモート信号の電力における変化を検出するように動作し、且つ、上記リモート信号の中に大きい電力変動が検出されたとき、上記第3の手段は、上記パイロット信号及び対応する受信信号のNサンプルの複数サンプルまたは複数ブロックを破棄するように動作し、上記第3の手段は、パイロット及び受信信号の一つ以上の破棄されなかったブロックを使用して上記最終的なチャネル推定を生成するように動作する、無線リピータ。 - 第1のアンテナ及び第2のアンテナであって、中継されるべきリモート信号と上記第1のアンテナと上記第2のアンテナとの間のフィードバック・チャネルから生じるフィードバック信号との合計である受信信号を受信し、増幅された信号を送信するように構成された、第1のアンテナ及び第2のアンテナと、及び、
上記受信信号と上記増幅された信号を示す信号とをパイロット信号として使用して、上記第1のアンテナと上記第2のアンテナとの間の上記フィードバック・チャネルを推定するように構成されたチャネル推定モジュールであって、該チャネル推定モジュールは、複数サブ・チャネル推定を生成するように構成され、各サブ・チャネル推定が、上記パイロット信号のNサンプルの一ブロックと上記受信信号のNサンプルの一ブロックとを使用して計算され、且つ、単一の破棄されなかったサブ・チャネル推定を使用して、あるいは、少なくとも2個の破棄されなかったサブ・チャネル推定を平均することによって、最終的なチャネル推定を生成するように構成された、チャネル推定モジュールと、を備え、上記チャネル推定モジュールは、上記リモート信号の電力における変化を検出するように構成され、且つ、上記リモート信号の中に大きい電力変動が検出されたとき、上記チャネル推定モジュールは、一つ以上のサブ・チャネル推定を破棄するように構成され、及び、上記チャネル推定モジュールは、単一の破棄されなかったサブ・チャネル推定を使用して、あるいは、少なくとも2個の破棄されなかったサブ・チャネル推定を平均することによって、最終的なチャネル推定を生成するように構成される、無線リピータ。 - 上記チャネル推定モジュールは、上記リモート信号中に検出された大きい電力変動に応答して、現在の及び一つ以上の以前のサブ・チャネル推定を破棄するように構成される請求項22の無線リピータ。
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