JP2014510437A - 周波数オフセットを決定するための装置、方法、およびコンピュータ・プログラム - Google Patents

Abstract

実施形態は、受信信号（１２）の搬送周波数と送信信号の搬送周波数との間の周波数オフセットの推定（１７）を決定するための概念に関し、受信信号（１２）に基づいて、受信信号（１２）の搬送周波数の推定（１３）を決定するステップと、事前定義された許容範囲内において、送信信号の搬送周波数に対応する基準周波数を有する参照信号（１５）を生成するステップと、受信信号（１２）の推定された搬送周波数（１３）および参照信号（１５）の基準周波数に基づいて、周波数オフセット（１７）を推定するステップとを含む。

Description

本発明の実施形態は、移動通信システムに関し、特に、いわゆる直接空対地（ＤＡ２Ｇ）通信システムでの周波数オフセットの推定に関する。

航空会社は、現在、乗客のためにブロードバンド接続を提供するための解決策を研究している。候補としては、たとえばロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）などの商用システムであり、これはユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の後継として標準化されている。ダウンリンク送信、すなわち、基地局（ＢＳ、ノードＢ、またはｅＮｏｄｅＢ）からモバイル端末またはＵＥ（ユーザ装置）への方向について、ＬＴＥでは、特に周波数選択性フェージングのシナリオにおいて、高データ・レートでの送信を可能にする物理レイヤ技術として直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を利用している。地上セルラ方式よる直接空対地（ＤＡ２Ｇ）通信システムの技術の基礎としてのＬＴＥは、より低コストでより高い帯域幅を供給できるため、衛星による解決策と比較して、航空会社の大陸をまたがる飛行機群にとって好ましいオプションである。

ＬＴＥエア・インターフェースは、地上セルラ・ネットワーク用に最適化されている。地上環境において、移動体通信チャネルには多くのフェージングがあり、伝搬損失は、多くの場合、建物および他の障害の存在のために自由空間での損失よりはるかに大きい。直接空対地のシナリオでは、航空機内に位置するモバイル端末と土地に位置する基地局との間の通信に、地上移動体通信ネットワークが使用され、一部の部分的なフェージングはまだ発生する場合があるが、通常は、地上にある地上ＵＥが遭遇する可能性があるフェージングより、はるかに弱いであろう。代わりに、ＤＡ２Ｇシナリオは、優勢なライン・オブ・サイト（ＬＯＳ）成分を有するワイヤレス通信チャネルを特徴としている。反射経路は、無視できるか、または観測できる場合は、直接的な（ＬＯＳ）経路を下回る最大２０ｄＢの出力であり、ＬＯＳ成分とほとんど同じドップラー・シフトを持つ。優勢なＬＯＳ成分のために、ＤＡ２Ｇシナリオは、地上の地対地システムのような、ドップラー・スプレッドのシナリオではなく、ドップラー・シフトのシナリオである。ＤＡ２Ｇシナリオで観察されるドップラー・シフトは、最大１２００ｋｍ／ｈの航空機速度に関する。たとえば、中心または搬送周波数ｆ_ｃ＝２ＧＨｚ、および速さｖ＝１２００ｋｍ／ｈと想定すると、最大ドップラー・シフトｆ_{Ｄｏｐｐｌｅｒ，ｍａｘ}＝（ｖ／ｃ）ｆ_ｃ＝２．２ｋＨｚを観察することができ、ｃは光速度を示している。

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の欠点の１つは、搬送波周波数オフセットに対するその脆弱性である。ＬＴＥでは、１５ｋＨｚの固定サブキャリア間隔を用いる。したがって、補正しなければ、ドップラー効果によるたとえば２．２ｋＨｚの搬送周波数シフトは、すでに無視できないキャリア間干渉につながり、隣接するサブキャリア間で直交性を破壊する可能性がある。しかし、ＬＴＥは地上で使用するために設計されており、ＬＴＥにおけるパイロット支援によるチャネル推定方法の使用は、高速直接空対地伝播のシナリオでは十分ではない。結果として生じる高いドップラー・シフトは、利用可能なパイロット信号から明白に推定できず、したがって、受信信号および／または送信信号に対する適切なドップラー補正は可能ではない。

基地局からモバイル端末へのダウンリンク（すなわち、ＤＡ２Ｇシナリオにおいて、基地局から航空機搭載ユニットＯＢＵ）において、個別のドップラー・シフトは、モバイル端末受信機または航空機搭載ユニットには、送信ダウンリンク信号の基地局搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘからのオフセットとして見える。モバイル端末受信機は、最先端技術の周波数推定方法によって受信ダウンリンク信号から送信ダウンリンク信号の搬送周波数を導き出し、基地局送信機の周波数オフセットまたはドップラー効果によって引き起こされた周波数シフトを区別することができない。端末の受信機は、（ＤＡ２Ｇシナリオで観察されるドップラー・シフトの範囲内で）パフォーマンスに対する影響なくシフトされた周波数にちょうど適合する。

モバイル端末から基地局へのアップリンク送信（すなわちＤＡ２Ｇシナリオにおいて航空機搭載ユニットから基地局）について、モバイル端末送信機は、ドップラー・シフトした基地局搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘ＋ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}から得た搬送周波数を使用する。ＬＴＥ ＦＤＤ（周波数分割複信）システムについて、このモバイル端末アップリンク搬送周波数は、ドップラー・シフトした基地局搬送周波数（ｆ_ｃ，ｔｘ＋ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}）に二重オフセット（ｄｕｐｌｅｘ ｏｆｆｓｅｔ）Δｆ_ＦＤＤを加えたものである。ＬＴＥ ＴＤＤ（時分割複信）について、それはドップラー・シフトされた基地局搬送周波数（ｆ_ｃ，ｔｘ＋ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}）である。航空機搭載ユニットのモバイル端末送信機からのアップリンク信号も、ドップラー・シフトｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}を受けるため、基地局に到達するときに、ドップラー・シフトの２倍の周波数オフセットを有する。

ドップラー・シフトの２倍のこの周波数オフセットは、直接空対地シナリオにおける基地局の推定能力を超える可能性がある。同時に、基地局は、最大ドップラー・シフトの４倍の周波数差を有する可能性がある複数のモバイル端末または航空機搭載ユニットからアップリンク信号を受信する必要がある。４倍の理由は、１つのモバイル端末（航空機）は基地局から離れることができ、もう１つのモバイル端末（航空機）は、最大許容速度で基地局に近づくことができるからである。

したがって、モバイル端末または航空機搭載ユニットで、ドップラー・シフトの２倍でドップラー事前補正を実行することが望ましい。

地上に位置する基地局の位置に関する情報（これは搭載端末のデータベースに格納することができる）、ならびに搭載端末に組み込まれた航空機の航行システムまたはＧＰＳ（全地球測位システム）受信機から得られた航空機のヘディングおよび速度に基づいて、幾何学的な計算によって直接空対地シナリオにおいてドップラー・シフトを推定することが知られている。この理由のため、モビリティ・クライアント・エンティティは、ＧＰＳ情報および基地局位置情報を受信し、ドップラー・シフトを計算することができ、次に、ドップラー・シフトは特定のＤＡ２Ｇ処理エンティティで補正することができる。

この解決策には２つの欠点がある。第１に、システムはＧＰＳまたは他の航行データに依存している。このため、追加的なインターフェースまたは構成要素が必要になるため複雑さが増す。航行データを運ぶ航空機データ・バスへの必要なアクセスまたは必要な追加ＧＰＳアンテナの両方ために、航空機内の据え付け位置が制限される。ＧＰＳ信号または航行データが破損している場合、システムを運用することができない。第２に、基地局およびそれらの位置の最新のデータベースが必要である。新しい基地局が通信システムに追加された場合、または単一の基地局障害が生じた場合、データベースは不正確になり、システムは、システムの通信領域の少なくとも一部で適切に運用することができない。

したがって、移動体通信ネットワーク、特に直接空対地シナリオにおいて、速度またはドップラー周波数を推定するために改善された推定概念を提供することが望ましい。

一実施形態は、受信信号の搬送周波数と送信信号の搬送周波数との間の周波数オフセットの推定を決定するための装置を提供する。装置は、受信信号に基づいて、受信信号の搬送周波数の推定を決定するためのプロセッサを含む。事前定義された許容範囲内で、送信信号の搬送周波数に対応する基準周波数を有する参照信号を生成するために、参照信号源が提供される。推定器は、受信信号の推定された搬送周波数に基づいて、かつ参照信号の基準周波数に基づいて、周波数オフセットを推定することができる。

直接空対地通信シナリオでは、航空機内に位置するモバイル端末と地上に位置する基地局との間の通信に、地上移動体通信ネットワークが使用され、周波数オフセットは、地上に対する航空機の動きから得られるドップラー周波数オフセットでもよい。そのようなシナリオでは、受信信号は、受信信号の受信機（たとえばモバイルの航空機搭載端末）と送信信号の送信機（たとえば地上基地局）との間のワイヤレス通信チャネルによって損なわれた、または破損した、送信信号の一種である。送信信号および受信信号はどちらもダウンリンク信号の可能性があり、送信ダウンリンク信号は、地上移動体通信システムの地上に位置する基地局から航空機に向けて送信される。

送信され、したがって受信された信号は、使用される地上通信システムに依存して、符号分割多重信号（ＣＤＭＡ）または直交周波数分割多重信号（ＯＦＤＭ）でもよい。ＣＤＭＡ信号は、たとえば、ＵＭＴＳシステムなど、第３世代の移動体通信システムで使用される。すでに説明したように、ＬＴＥシステムのダウンリンクはＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡに基づいている。実施形態はＣＤＭＡ信号またはＯＦＤＭ信号に限定されないことが強調される。実施形態は、また、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）もしくはＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）、または、たとえばＧＳＭ／ＥＤＧＥ通信システムで使用されるように、それらの組み合わせなど、他の多重アクセス技術に用いることができる。

実施形態によると、プロセッサは、受信信号の中心周波数またはその周波数スペクトルに基づいて、受信信号搬送波周波数の周波数オフセットの推定を決定するように適合させることができる。これは、時間領域信号が送信機アンテナ・デバイスから受信機アンテナ・デバイスに送信される周波数である。

実施形態は、モバイル端末受信機において非常に正確な基準クロックを用いることができる。この基準クロックは、送信機の既知の搬送周波数で受信された信号のために、ＲＦ（無線周波数）およびデジタル処理端末受信機部で使用される他のクロックから独立して実行することができる。実施形態によると、送信機は、移動体通信システムの基地局でもよい。周波数オフセットは、ドップラー効果によって引き起こすことができ、非常に正確な基準クロックと、受信信号の推定された中心周波数または搬送周波数との間の周波数差であると推定することができる。後者は、送信機の搬送周波数に、受けたドップラー・シフトを加えたものだからである。

実施形態では、周波数オフセット推定を決定するための装置は、航空機の搭載端末内に位置することができる。したがって、実施形態は、また、周波数オフセットの推定を決定するための装置を含む航空機を含む。この場合、電力消費、バッテリ寿命、および／またはコストは、たとえば携帯電話など、典型的な消費者モバイル端末と比較してそれほど決定的ではない問題である。したがって、そのような航空機搭載端末において、より正確かつ／または安定した基準クロックを用いることが可能である。いくつかの実施形態では、参照信号源は、基地局で通常使用される基準クロックと同じくらい正確な場合があり、これは、参照信号源が±０．０５ｐｐｍ（百万分率）の精度を有してよいことを意味し、１百万分率は、１，０００，０００部当たり１部、１０^６における１部、および１×１０^−６の値を示している。代表的な公称基準周波数ｆ_ｃ＝２ＧＨｚについて、±０．０５ｐｐｍの精度が意味するのは、基準クロックによって生成される実際の周波数は、±１００Ｈｚを超えて公称基準周波数を外れないということである。

一実施形態では、参照信号源は、基地局送信機でもよい、送信機と同じ周波数で動作する非常に正確な基準クロックを含む。推定器は、非常に正確な基準クロック信号と、受信信号の中心周波数またはその周波数スペクトルに調整される局部発振器の信号との比較によって、周波数オフセットまたはドップラー・シフトを推定するために周波数比較器を含むことができる。言い換えると、参照信号源は、調整可能な局部発振器を含むことができ、受信信号の搬送周波数の推定として調整可能な局部発振器の同期された周波数を得るために、プロセッサは、受信信号に基づいて、調整可能な局部発振器の周波数を受信信号の搬送周波数に同期させるように適合させることができる。推定器は、調整可能な局部発振器の同期された周波数と、非常に正確な参照信号の基準周波数との間の差に基づいて、周波数オフセットを推定するように適合させることができる。その目的のために、推定器は、同期された周波数と基準周波数との間の周波数差を決定するための周波数比較器を含むことができる。

他の実施形態によると、プロセッサは、参照信号、および参照信号を受信信号と混合することにより得られる、ダウンコンバートされた信号に基づいて、受信信号の搬送周波数の推定を決定するように適合させることができる。本実施形態では、ドップラー・シフトに、たとえば参照信号源の不正確さに由来する任意の追加のオフセットを加えたものから得られる周波数オフセットは、局部発振器を調整することによって補正されない。代わりに、周波数オフセットは、適切な信号処理アルゴリズムによってデジタル・ドメインで完全に補正することができる。搬送周波数推定器からの出力は、周波数オフセット、すなわちドップラー・シフトに任意の他の不正確オフセット（ｉｎａｃｃｕｒａｃｙ−ｏｆｆｓｅｔ）を加えたものの推定を得るために、参照信号源の周波数と直接的に比較することができる。参照信号源（たとえば固定局部発振器）の精度は、それ自身の不正確さから生じる周波数オフセットが無視できるほどしなかいように十分に高いことが好ましい。すなわち、この実施形態でも、参照信号源は、その基準周波数が、±０．０５ｐｐｍの範囲内で送信信号の搬送周波数に対応するように、参照信号の組を生成するように適合させることができる。

実施形態では、モバイル端末内で独立して動作する非常に正確な参照信号源によって達成する必要がある精度は、その不正確さによる望まれない周波数オフセットが、モバイル端末のダウンリンク受信機、そのアップリンク送信機、および基地局のアップリンク受信機の処理連鎖で規定されたパフォーマンスの境界内で許容できる範囲にあるべきであることに留意されたい。さらに、ダウンリンク信号を生成するために使用される送信機（基地局）の局部発振器の精度は、任意の周波数オフセットを無視できるように十分高いことが想定される。

一部の実施形態によると、装置は、逆通信リンク（たとえばアップリンク）を介して、送信信号の出所、たとえば地上に位置する基地局に、無線信号を送信するための送信機をさらに含む。周波数オフセット補正器について、推定された周波数オフセットに基づいて、無線信号の搬送周波数を構成することを予見することができる。すなわち、たとえば航空機の搭載端末から基地局へのアップリンクなど、逆通信リンクで無線信号を送信する前に、アップリンク信号の搬送周波数を、推定された（ドップラー）周波数オフセットに基づいて調整することができる。次に、補正されたアップリンク搬送周波数ｆ_{ｃ，ｕｐｌｉｎｋ，ｃｏｍｐ}は、負の周波数オフセット推定、すなわち、ｆ_{ｃ，ｕｐｌｉｎｋ，ｃｏｍｐ}＝ｆ_{ｃ，ｕｐｌｉｎｋ，ｎｏｍ}−ｆ_{Ｄｏｐｐｌｅｒ，ｅｓｔ}だけ、公称アップリンク搬送周波数ｆ_{ｃ，ｕｐｌｉｎｋ，ｎｏｍ}から外れることができる。この場合、移動している航空機から送信されたアップリンク信号は、ほぼ公称アップリンク搬送周波数ｆ_{ｃ，ｕｐｌｉｎｋ，ｎｏｍ}で基地局に到達する。

実施形態は、受信信号の搬送周波数と送信信号の搬送周波数との間の周波数オフセットの推定を決定する方法をさらに含むことができる。方法は、受信信号に基づいて、受信信号の搬送周波数の推定を決定するステップと、事前定義された許容範囲内において、送信信号の搬送周波数に対応する基準周波数を有する参照信号を生成するステップと、受信信号の推定された搬送周波数および受信信号の基準周波数に基づいて周波数オフセットを推定するステップとを含む。

さらに、実施形態は、コンピュータ・プログラムがコンピュータまたはプロセッサで実行されるときに、上記の方法の１つを実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラムを含むことができる。

この場合、および他の場合において、情報は通常はシグナリングを使用して交換することができる。信号の交換は、メモリへの書き込みおよび／またはメモリからの読み取り、電子的、光学的、または任意の他の適切な手段による信号の送信を含むことができる。

実施形態は、航空機のＬＴＥ搭載ユニットにおけるアップリンク送信のためのドップラー事前補正に必要なドップラー推定の効率的で堅牢な実装を可能にすることができる。実施形態は、ドップラー補正に関してＬＴＥ ＤＡ２Ｇ搭載ユニットの内蔵につなげることができる。すなわち、ＧＰＳまたは他の航行情報システムのような追加的なシステムへのインターフェースは必要ない。これにより、障害の可能性を減らし、航空機内での据え付けプロセスを容易にすることができる。さらに、ＬＴＥ ＤＡ２Ｇ搭載ユニット内に最新の基地局データベースを維持する必要がない。

装置および／または方法の一部の実施形態について、例示のみを目的として、添付の図面を参照して以下に記述する。

一実施形態による周波数オフセットの推定を決定するための装置を示す略ブロック図である。 他の実施形態による周波数オフセットの推定を決定するための装置を示すより詳細なブロック図である。 さらに他の実施形態による周波数オフセット推定を決定するための装置を示すブロック図である。 一実施形態による周波数オフセット推定を決定するための方法を説明する概略的な流れ図である。

図１は、受信信号１２の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘと、送信信号の搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘとの間の周波数オフセットｆ_ｏの推定１７を決定するための装置１０の略ブロック図を示している。

装置１０は、受信信号１２に基づいて、受信信号１２の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘの推定１３を決定するためのプロセッサ１１を含む。装置１０は、事前定義された許容範囲Δｆ_ｒｅｆ内で、送信信号の搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘに対応する、基準周波数ｆ_ｒｅｆを有する参照信号１５を生成するための参照信号源１４をさらに含む。周波数オフセット１７は、受信信号１２の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘおよび参照信号１５の基準周波数ｆ_ｒｅｆの推定１３に基づいて推定器１６によって推定することができる。

たとえば、装置１０は、航空機と、地上移動体通信ネットワークの少なくとも１つの基地局との間で直接空対地通信（ＤＡ２Ｇ）のために、航空機のモバイル搭載端末に結合するか、または組み込むことができる。そのような実施形態では、装置１０は、周波数オフセットｆ_ｏとしてドップラー・シフトｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}の推定を決定するために用いることができる。航空機の動きにより、ドップラー周波数シフトが生じる。航空機と基地局との間の直接空対地通信は、移動している航空機と地上基地局との間の主要なライン・オブ・サイト・チャネル・コンポーネントによって特徴づけられるため、ライン・オブ・サイトでないモバイルのフェージング・チャネルにとってより一般的であるドップラー・スペクトルの代わりに、かなり離散的なドップラー・シフトを想定することができる。

受信信号１２は、たとえば、地上基地局から発生するダウンリンク信号として解釈され、移動している航空機に向けて送信することができる。その受信のために、装置１０は、アンテナまたはアンテナ・アレー１８に結合することができる。ＤＡ２Ｇシナリオなど、ライン・オブ・サイト（ＬＯＳ）シナリオでは、受信ビームフォーミング・アルゴリズムおよび送信ビームフォーミング・アルゴリズムは、そのようなＬＯＳシナリオで効果的に用いることができるため、アンテナ・アレーは特に有利になりうる。

装置１０の実施形態の使用法は、一般的にＯＦＤＭ信号の処理に限定されない。しかし、受信信号１２、および送信信号は、ＬＴＥなど第４世代の移動通信システムのダウンリンクに使用される、そのようなＯＦＤＭ信号と見なすことができる。ＬＴＥは、また、航空機の乗客にブロードバンド・サービスを送ることができるため、本発明の一部の実施形態は、ＬＴＥ−ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡに対するものである。すでに説明したように、この変調方式は相互に直交する副搬送波に依存しているため、補正されていない周波数オフセットｆ_ｏは、ＯＦＤＭベースの信号にとって特に重要である。この理由から、および深刻なパフォーマンス低下を避けるために、受信時間領域ＯＦＤＭ信号をさらに処理するために周波数領域に変換する前に、周波数オフセット補正を実行するべきである。直接空対地シナリオでは、すでに説明したように、ドップラー・シフトの２倍の周波数オフセットは、ＤＡ２Ｇシナリオの基地局の推定能力を超えることがあるため、周波数オフセット補正は、受信ダウンリンク信号の推定されたドップラー・シフトに基づいてアップリンク搬送周波数を調整することによって実行することができる。

実施形態によると、受信信号（および送信信号）の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘは、使用された通信帯域の中心周波数として理解することができる。したがって、ワイヤレス送信信号および／またはワイヤレス受信信号の中心周波数は、利用可能なスペクトルに依存しており、これは異なるオペレータおよび／または異なる国で異なる場合がある。プロセッサ１１は、したがって、受信信号周波数スペクトルの中心周波数に基づいて、受信信号１２の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘの推定１７を決定するように適合させることができる。受信信号周波数スペクトルの帯域幅は、無線通信システムの動作モードに依存している。たとえば、ＵＭＴＳ／ＷＣＤＭＡが基礎をなす通信システムとして使用された場合、受信された（送信された）信号の帯域幅は５ＭＨｚであろう。ＬＴＥシステムでは、拡張可能な信号の帯域幅は、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、および２０ＭＨｚの間で変わる場合がある。

実施形態は、基地局送信機の既知の搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘで動作するモバイル端末内の非常に正確な参照信号源１４に依存している。そのため、参照信号源１４は、受信信号１２用のＲＦおよび受信信号デジタル信号処理端末の受信機部で使用される他の信号源から、独立して動作する。基地局のキャリア周波数ｆ_ｃ，ｔｘは、たとえば、装置１０に含まれる専用デジタル記憶装置またはデータベースに格納することができる。典型的には、ＬＴＥは、周波数再利用率１を使用する。それが意味するのは、近接もしくは隣接するセルまたは基地局は、同じ周波数帯、したがって、同じ送信搬送または中心周波数ｆ_ｃ，ｔｘを使用することになるということである。しかし、基地局の使用された搬送周波数は、利用可能なスペクトルのリソースに依存して、ワイヤレス通信システムの異なるオペレータについては変わる場合がある。したがって、装置１０内の記憶装置は、異なるネットワーク・プロバイダについて、異なる送信信号搬送波周波数を提供することができる。

推定器１６は、ドップラー効果によって引き起こされた周波数オフセットｆ_ｏを、基準周波数ｆ_ｒｅｆを持つ非常に正確な参照信号１５と、受信ダウンリンク信号１２の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘの推定１３との間の周波数差であると推定することができる。後者は、基地局送信機の搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘに、受けたドップラー・シフトｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}を加えたものに対応するからである。

ここで図２を参照すると、周波数オフセット推定を決定するための装置２０の他の実施形態が記述されている。図１と同じ参照番号は、同じ機能コンポーネントおよび／または信号を示している。

ここで、プロセッサ１１は、ＲＦ（無線周波数）処理部１１１、デジタル・ベースバンド処理部１１２、および調整可能な局部発振器１１３を含む。受信信号１２が、受信アンテナ・デバイス１８から、アナログのＲＦのフロントエンド受信機であってよいＲＦ処理部１１１に入力されるように、無線周波数処理部１１１は、受信アンテナ・デバイス１８に結合することができる。したがって、ＲＦ処理部１１１は、受信されたアナログ信号１２をアナログＲＦ信号ドメインから中間周波数ドメインに、またはアナログもしくはデジタルのベースバンド・ドメインにダウンコンバートするための電気回路を含むことができる。ダウンコンバートされたベースバンド信号１２１は、ＲＦ処理ブロック１１１からデジタル・ベースバンド処理ブロック１１２に供給される。ｆ_ｃ，ｔｘ＋ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}に対応する中心周波数または搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘを有する、受信信号１２の中間周波数またはベースバンド・ドメインへのダウン・コンバージョンは、受信信号１２を調整可能な局部発振器１１３の出力信号１２２に混合することによって達成することができる。実施形態では、調整可能な局部発振器１１３は、受信信号１２をベースバンド・ドメインに直接的にダウン・コンバージョンするために使用することができる。

ＲＦフロントエンド１１１、搬送周波数推定器１２３を含むデジタル・ベースバンド・プロセッサ１１２、および調整可能な局部発振器１１３は、局部発振器の出力信号１２２の周波数を受信信号１２の中心周波数ｆ_ｃ，ｒｘに同期させるための制御ループをともに形成する。この理由で、ＬＯ信号１２２またはその周波数情報は、一部の実施形態ではベースバンド処理部１１２に実装できる、搬送周波数推定器１２３に提供することができる。局部発振器１１３の出力信号１２２またはその周波数情報は、あいまいなドップラー周波数オフセット推定をクリアするために、ベースバンド・プロセッサ１１２および／または搬送周波数推定器１２３で使用することができる。他の実施形態では、搬送周波数推定器１２３は、また、ＲＦフロントエンド１１１に含まれているアナログまたはデジタルの回路によって実現することができる。

一部の実施形態によると、搬送周波数推定器１２３は、受信信号１２の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘの第１の推定を導き出すためにセル探索手順を実行することができる。ＬＴＥでは、セル探索手順は、一次同期信号および二次同期信号の使用に基づく。セル探索について、搬送周波数推定器１２３は、当該の周波数帯で可能な中心周波数ｆ_ｃ，ｔｘで一次同期信号を検索するように適合させることができる。この目的のために、制御信号１２４は、可能な中心周波数ｆ_ｃ，ｔｘに調整可能な局部発振器１１３を制御するために使用することができる。一次同期信号は、３つの物理レイヤ・セル識別情報（ＰＣＩ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ−ｌａｙｅｒ Ｃｅｌｌ Ｉｄｅｎｔｉｔｉｅｓ）の１つを指し示すことができるため、一次同期信号には３つの異なる可能性が存在する。一次同期信号が検出されると、モバイル端末は、１６８個のＰＣＩグループの１つを指し示す二次同期信号を探すことができる。

１６８個の可能な二次同期信号に対して１つの代替案が検出されていれば、ＵＥは、５０４個のＩＤのアドレス空間からＰＣＩ値を算出し終えている。ＰＣＩから、ＵＥは、ダウンリンク参照信号に使用されるパラメータに関する情報を導き出すことができ、したがってＵＥは、移動体通信システムにアクセスするために必要なシステム情報を運ぶＰＢＣＨ（物理ブロードキャスト・チャネル）を復号することができる。

最初の搬送周波数推定の後に、搬送周波数推定器１２３は、一実施形態では、ダウンコンバートされたデジタル・ベースバンド信号１２１の検出された消失しない残留周波数オフセットに応じて、消失しない制御信号１２４を出力するように適合させることができる。残留周波数オフセットを推定するときにあいまい性を回避するために、ＬＯ信号１２２の周波数情報は、ベースバンド部１１２、１２３で使用することができる。それによって、残留周波数オフセットは、たとえば、共分散法、レベルクロッシング・レート法、またはパワースペクトル測定によって得ることができる。残留周波数オフセットに基づいて、制御信号１２４は、受信信号１２のシフトされた中心周波数ｆ_ｃ，ｒｘに局部発振器１１３を制御または調整するために使用することができる。言い換えると、プロセッサ１１は、受信信号１２に基づいて、調整可能な局部発振器１１３の同期された周波数を得るために、受信信号１２の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘに、調整可能な局部発振器１１３の周波数を同期させように適合される。これは次いで、受信搬送周波数の推定１７としても使用することができる。図２に示すように、同期は、位相同期ループ（ＰＬＬ）に類似する制御ループで達成することができ、制御ループは、ＲＦフロントエンド１１１、デジタル・ベースバンド・プロセッサ１１２、および調整可能な局部発振器１１３を含む。

図２に描写した実施形態において、搬送周波数推定器１２３は、プロセッサ１１のデジタル・ベースバンド部１１２内に存在する。しかし、搬送周波数推定器１２３は、無線周波数処理回路１１１に存在するアナログ回路によっても実装することができる。搬送周波数推定器１２３は、その出力周波数が、周波数シフトされた受信信号１２の中心周波数または搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘに一致するように、プロセッサ１１の局部発振器１１３を制御するように適合させることができる。受信信号１２の中心周波数ｆ_ｃ，ｒｘは、基地局送信機の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘに、ドップラー効果によって引き起こされた周波数オフセットｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}を加えたものである。

図２の実施形態によると、局部発振器１１３の出力信号１２２は、受信信号の搬送周波数の推定１３として、搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘの推定１３に基づいて、かつ非常に正確な参照信号源１４から来る参照信号１５の基準周波数ｆ_ｒｅｆに基づいて、周波数オフセットｆ_ｏ＝ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}を推定するために、推定器１６に供給される。推定器１６は、局部発振器１１３（またはその出力信号１２２）の同期された周波数ｆ_ＬＯ（ｆ_ｃ，ｔｘ＋ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}）と、参照信号１５の基準周波数ｆ_ｒｅｆ＝ｆ_ｃ，ｔｘとの間の差に基づいて、周波数オフセットｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}のために推定１７を決定するように適合させることができる。この理由で、推定器１６の実施形態は、同期されたＬＯ周波数ｆ_ＬＯ（ｆ_ｃ，ｔｘ＋ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}）と、基準周波数ｆ_ｒｅｆ＝ｆ_ｃ，ｔｘとの間の差を決定するために周波数比較器を含むことができる。言い換えると、周波数比較器１６において、局部発振器１１３の出力信号１２２の可変周波数ｆ_ＬＯは、周波数オフセット推定１７を導き出すために、非常に正確な参照信号源または基準クロック１４の安定した周波数ｆ_ｒｅｆと比較される。周波数比較器１６は、デジタルもしくはアナログの回路またはその組み合わせを使用して実装することができる。

実施形態によると、その基準周波数ｆ_ｒｅｆが、±０．１ｐｐｍ、または好ましくは±０．０５ｐｐｍの範囲内で送信信号の搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘに対応するように、参照信号源１４は、（独立した）参照信号１５を生成するように適合される。この目的のために、参照信号源１４は、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）、マイクロコンピュータ補正された水晶発振器（ＭＣＸＯ）、および／または恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ：Ｏｖｅｎ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）の群からの補正された水晶発振器を含むことができる。ヒーターを運転するのに必要な電力のために、ＯＣＸＯは、室温で運転する発振器より多くの電力を必要とし、ヒーター、サーマル・マス、および断熱が必要ということは、それらが物理的により大きいことを意味している。したがって、ＯＣＸＯは、通常は、携帯電話など電池式または小型のモバイル端末では使用されない。実施形態では、装置１０、およびよって参照信号源１４は航空機に実装されるので、バッテリの電力またはサイズに関して制限はない。ＯＣＸＯは、水晶により可能な最善の周波数安定度を達成する。ＯＣＸＯの短期的な周波数安定度は、通常は、数秒にわたって１×１０^−１２である一方、長期間的な安定度は、水晶の老化により１年当たり１×１０^−８（１０ｐｐｂ）程度に限定される。より優れたパフォーマンスを達成するには、ルビジウム標準、セシウム標準、または水素メーザーなど、原子振動数標準への切り替えを必要とする。他のより安価な代替案は、ＧＰＳ時報信号を用いて水晶発振器を統制して、いわゆるＧＰＳ統制型発振器（ＧＰＳＤＯ：ＧＰＳ Ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を作り出すことである。正確な時報信号（ＵＴＣの約３０ｎｓ以内まで）を生成できる航空機の搭載ＧＰＳレシーバを使用して、ＧＰＳＤＯは、長い期間、１０^−１３という発振精度を維持することができる。

ここで図３を参照して、受信信号１２の搬送周波数または中心周波数ｆ_ｃ，ｒｘと、送信信号の搬送周波数または中心周波数ｆ_ｃ，ｔｘとの間の周波数オフセットｆ_ｏの推定１７を決定するための装置３０の他の実施形態について説明する。ここでも、図１および／または図２と同じ参照番号は、同様の機能コンポーネントおよび／または信号を示している。

装置１０および装置２０だけでなく、装置３０も、地上移動体通信ネットワークの基地局とのＤＡ２Ｇ通信のために航空機搭載端末に組み込むことができる。装置３０は、受信信号１２に調整可能な局部発振器の変更可能な出力を混合する代わりに、受信信号１２に固定周波数参照信号１５を混合することによって、受信（アップリンク）信号１２のベースバンド・ドメインへのダウン・コンバージョンが行われるという点が装置２０と異なる。図３の実施形態では、独立した参照信号源１４は、固定基準周波数ｆ_ｒｅｆを用いる局部発振器を含む。固定基準周波数ｆ_ｒｅｆは、少なくとも事前定義された許容範囲、すなわちｆ_ｒｅｆ＝ｆ_ｃ，ｔｘ＋Δｆ_ｒｅｆ内において、送信搬送周波数または中心周波数ｆ_ｃ，ｔｘに対応することができる。±０．０５ｐｐｍの範囲内の公称送信搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘからの小さな変動Δｆ_ｒｅｆは、前述のＴＣＸＯ、ＭＣＸＯ、ＯＣＸＯ、およびＧＰＳＤＯのように、高精度な参照信号源１４を用いても、ほとんど回避できない。ここでも、参照信号源１４は、他の信号または受信信号１２を処理するために使用されるクロック源から独立して参照信号１５を生成するように適合させることができる。

参照信号源１４、すなわち固定局部発振器の出力信号１５は、基準周波数ｆ_ｒｅｆ＝ｆ_ｃ，ｔｘ＋Δｆ_ｒｅｆを有し、Δｆ_ｒｅｆは、事前定義された許容範囲を有する発振器周波数の変動を示している。参照信号源１４の出力信号１５は、受信信号周波数ｆ_ｃ，ｒｘ＝ｆ_ｃ，ｔｘ＋ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}を有する受信信号１２をダウンコンバートするために、ＲＦ処理ブロック１１１に供給される。次に、ベースバンド周波数オフセットｆ_ｏ＝ｆ_ｃ，ｒｘ−ｆ_ｒｅｆ＝ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}−Δｆ_ｒｅｆを有する、結果として生じるダウンコンバートされたベースバンド信号１２１は、搬送周波数またはドップラー周波数の推定のためにデジタル・ベースバンド・プロセッサ１１２に供給される。デジタル・ベースバンド・プロセッサ１１２は、デジタル・ベースバンド処理アルゴリズムによって実装できる搬送周波数推定器１２３を使って、受信搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘを推定するように適合される。搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘの粗推定１３は、たとえば、受信信号１２、およびしたがってダウンコンバートされたベースバンド信号１２１に含まれる一次同期信号および／または二次同期信号を使用して、上に説明したセル探索手順によって得ることができる。また、参照信号源１４の周波数ｆ_ｒｅｆも、前述したセル探索手順の結果に基づいて選択することができる。すでに上に説明したように、参照信号１５の周波数情報は、搬送周波数またはドップラー周波数オフセットを推定するときにあいまい性を回避するため、または取り除くために、ベースバンド部１１２、１２３で使用することができ、参照信号１５の周波数情報は、その基準周波数ｆ_ｒｅｆ＝ｆ_ｃ，ｔｘ＋Δｆ_ｒｅｆを示している。

受信信号搬送波周波数ｆ_ｃ，ｒｘの推定１３は、ベースバンド・ドメインに実装できる、推定器１６への第１の入力として機能する。基準周波数ｆ_ｒｅｆ＝ｆ_ｃ，ｔｘ＋Δｆ_ｒｅｆまたはその周波数情報を持つ参照信号１５は、周波数オフセット推定器１６への第２の入力として機能する。第１および第２の入力１３、１５に基づいて、周波数オフセット推定器１６は、ドップラー周波数シフトｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}および局部発振器周波数変動Δｆ_ｒｅｆの組み合わせである、周波数オフセットｆ_ｏの推定を実行することができる。

図３の実施形態では、ドップラー・シフトｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}からの搬送波周波数オフセットに参照信号源１４の不正確さに由来する任意のオフセットΔｆ_ｒｅｆを加えたものは、アナログ無線周波数の基準として使用される局部発振器ならびにデジタル・ベースバンド処理部１１１および１１２を調整することによって補正されない。しかし、周波数オフセットｆ_ｏは、適切なアルゴリズムによってデジタル・ドメインで搬送波周波数オフセット補正器１３１によって完全に補正することができる。したがって、搬送波周波数オフセット補正について、モバイル端末内の装置３０の実施形態は、推定された周波数オフセット１７に基づいて、逆方向リンク（アップリンク）無線信号の搬送周波数を構成するように適合された周波数オフセット補正器１３１と、逆通信リンク（アップリンク）を介して、送信信号の出所、すなわち地上に位置する基地局に、逆方向リンク無線信号を送信するための送信機とをさらに含む。搬送周波数推定器１２３からの出力１３は、ドップラー・シフトｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}の推定１７を得るために、基準局部発振器１４の周波数ｆ_ｒｅｆ＝ｆ_ｃ，ｔｘ＋Δｆ_ｒｅｆと直接的に比較することができる。この実装では、ドップラー・シフトによって引き起こされた周波数オフセットに加えて、無視できる周波数オフセットΔｆ_ｒｅｆしかないように、基準局部発振器１４は、場合によっては、十分に正確であるべきである。そうでない場合、ＴＤＤの場合−２ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}だけ、およびＦＤＤの場合−（ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}＋ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ，ＵＬ}）だけ、アップリンク送信の周波数補正は、基地局アップリンク受信機で±Δｆ_ｒｅｆの残留オフセットにつながる。したがって、アップリンク・ドップラー・シフト推定ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ，ＵＬ}は、規定されたダウンリンクの搬送周波数ｆ_{ｃ，ｔｘ，ＤＬ}、およびアップリンクの搬送周波数ｆ_{ｃ，ｔｘ，ＵＬ}の間の二重の周波数オフセットΔｆ_ＦＤＤを計上することによって、ダウンリンク・ドップラー・シフト推定ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}から得ることができる。すなわち、ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ，ＵＬ}＝ｆ_{ｏ，Ｄｏｐｐｌｅｒ}ｆ_{ｃ，ｔｘ，ＵＬ}／ｆ_{ｃ，ｔｘ，ＤＬ}である。

実施形態では、非常に正確な参照信号源１４および／または航空機の搭載端末受信機に含まれる局部発振器１１３によって達成する必要のある周波数精度は、発振器の不正確さによる望まれない周波数オフセットΔｆ_ｒｅｆが、端末のダウンリンク受信機、端末のアップリンク送信機、および基地局のアップリンク受信機の処理連鎖で規定されたパフォーマンス境界内で許容できるべきであることに留意されたい。さらに、ダウンリンク信号を生成するために使用される地上に位置する基地局の局部発振器の精度は、それに由来する任意の周波数オフセットを無視できるように十分に高いものと想定される。

実施形態は、また、受信信号の搬送周波数と、送信信号の搬送周波数との間の周波数オフセットの推定を決定するための方法を含むことができる。そのような方法４０の実施形態は、図４の略ブロック図に描写されている。

周波数オフセット推定を決定するための方法４０は、第１のステップ４１において、受信信号１２に基づいて、受信信号１２の搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘの推定を決定するステップを含む。図２および図３による実施形態ですでに説明したように、これは、ＲＦおよびベースバンド処理部１１１、１１２、および１１３を有することができるプロセッサ１１を用いて行うことができる。さらに、方法４０は、事前定義された許容範囲Δｆ_ｒｅｆ内で、送信信号の搬送周波数ｆ_ｃ，ｔｘに対応する基準周波数ｆ_ｒｅｆを有する参照信号１５を生成するためのステップ４２を含む。そのため、参照信号１５は、たとえば基地局で一般的に使用される高精度参照信号源と同等の周波数安定度を有する非常に安定した発振器を含む、非常に正確な参照信号源１４を用いて生成される。他のステップ４３では、周波数オフセットｆ_ｏは、受信信号１２の推定された搬送周波数ｆ_ｃ，ｒｘおよび生成された参照信号１５の基準周波数ｆ_ｒｅｆに基づいて推定される。前記の推定ステップの可能な物理的な実現については、図２および図３を参照して説明している。

当業者は、さまざまな上記方法のステップをプログラムされたコンピュータまたは信号プロセッサによっても実行することができることを容易に理解するであろう。本明細書において、一部の実施形態は、マシン可読またはコンピュータ可読プログラム命令および符号化マシン実行可能またはコンピュータ実行可能プログラム命令である、デジタル・データ記憶メディアなどのプログラム記憶装置を包含することも意図しており、前記命令は、前記の上述した方法のステップの一部またはすべてを実行する。プログラム記憶装置は、たとえば、デジタル・メモリ、磁気ディスクや磁気テープなどの磁気記憶メディア、ハード・ドライブ、または光学可読デジタル・データ記憶メディアなどでもよい。実施形態は、上述の方法の前記ステップを実行するようにプログラムされたコンピュータを包含することも意図するものである。

記述および図面は、単に本発明の原理を示すものである。したがって、本明細書に明示的に記述または表示されていないが、本発明の原理を具体化し、かつその精神および範囲に含まれるさまざまな装置を当業者であれば考案できることを理解されるであろう。さらに、本明細書に詳述したすべての例は、原則として、読者が本発明の原理、およびその技術を推進する発明者（ら）によって提供された概念を理解するのを支援するために、教育のみを目的とすることを明確に意図するものであり、そのような具体的に詳述された例および条件に限定しないものとして解釈するべきである。さらに、本明細書において、本発明の原理、態様、および実施形態を詳述するすべての記述、およびその特定の例は、その等価物を包含することを意図するものである。

「プロセッサ」、「信号源」、または「推定器」と書かれた任意の機能ブロックを含む、図に示すさまざまな要素の機能は、たとえばプロセッサなどの専用ハードウェア、および適切なソフトウェアと連携してソフトウェアを実行する機能を持つハードウェアの使用を通じて提供することができる。プロセッサによって提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、またはその一部を共有できる複数の個々のプロセッサによって提供することができる。さらに、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアを排他的に指すものと解釈するべきではなく、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを格納するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性記憶装置を、限定することなく、暗黙的に含むことができる。従来型および／またはカスタムの他のハードウェアも含むことができる。

本明細書に示すブロック図はいずれも、本発明の原理を具体化する実例となる回路についての概念図を表していることが当業者には理解されるであろう。同様に、そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかに関わりなく、任意のフローチャート、流れ図、状態遷移図、擬似コードなどは、コンピュータ可読媒体において実質的に表され、したがって、コンピュータまたはプロセッサによって実行できる、さまざまなプロセスを表していることが理解されるであろう。

Claims (15)

1. 受信信号（１２）の搬送周波数と送信信号の搬送周波数との間の周波数オフセットの推定（１７）を決定するためのモバイル端末装置（１０；２０；３０）であって、
   前記受信信号（１２）に基づいて、前記受信信号（１２）の前記搬送周波数の推定（１３）を決定するためのプロセッサ（１１）と、
   基地局で使用される高精度参照信号源と同等の周波数安定度で、前記送信信号の前記搬送周波数に対応する固定基準周波数を有する参照信号（１５）を生成するための非常に正確な参照信号源（１４）と、
   前記受信信号（１２）の前記推定された搬送周波数（１３）および前記参照信号（１５）の前記固定基準周波数に基づいて、前記周波数オフセット（１７）を推定するための推定器（１６）と
   を含むモバイル端末装置（１０；２０；３０）。
2. 前記プロセッサ（１１）は、受信信号周波数スペクトルの中心周波数に基づいて、前記受信信号（１２）の前記搬送周波数の前記推定（１３）を決定するように適合されている、請求項１に記載のモバイル端末装置（１０；２０；３０）。
3. 前記搬送周波数の前記推定（１３）として調整可能な局部発振器（１１３）の同期された周波数を得るために、前記プロセッサ（１１）は、前記受信信号（１２）に基づいて、前記調整可能な局部発振器（１１３）の周波数を前記受信信号（１２）の前記搬送周波数に同期させるように適合されている、請求項１に記載のモバイル端末装置（１０；２０）。
4. 前記推定器（１６）は、前記調整可能な局部発振器（１１３）の前記同期された周波数と、前記参照信号（１５）の前記固定基準周波数との間の差に基づいて、前記周波数オフセットを推定するように適合されている、請求項３に記載のモバイル端末装置（１０；２０）。
5. 前記推定器（１６）は、前記同期された周波数と前記基準周波数との間の差を決定するための周波数比較器を含む、請求項４に記載のモバイル端末装置（１０；２０）。
6. 前記プロセッサ（１１）は、前記参照信号（１５）、および前記参照信号（１５）を前記受信信号（１２）と混合することに基づいて得られるダウンコンバートされた信号（１２１）に基づいて、前記受信信号（１２）の前記搬送周波数の前記推定（１３）を決定するように適合されている、請求項１に記載のモバイル端末装置（３０）。
7. 前記非常に正確な参照信号源（１４）は、その基準周波数が、±０．１ｐｐｍの範囲、特に±０．０５ｐｐｍの範囲内で前記送信信号の前記搬送周波数に対応するように、前記参照信号（１５）を生成するように適合されている、請求項１に記載の装置（１０；２０；３０）。
8. 前記非常に正確な参照信号源（１４）は、前記受信信号（１２）を処理するのに使用される他の信号源から独立して、前記参照信号（１５）を生成するように適合されている、請求項１に記載のモバイル端末装置（１０；２０；３０）。
9. 無線信号を逆通信リンクを介して前記送信信号の出所に送信するための送信機と、
   前記推定された周波数オフセット（１７）に基づいて、前記無線信号の搬送周波数を構成するように適合された周波数オフセット補正器（１３１）と
   をさらに含む、請求項１に記載のモバイル端末装置（１０；２０；３０）。
10. 航空機内に位置するモバイル端末と地上に位置する基地局との間の地上移動体通信ネットワークを使用して、前記周波数オフセットとして、直接空対地通信のためにドップラー周波数オフセットの推定を決定するように適合されている、請求項１に記載のモバイル端末装置（１０；２０；３０）。
11. 前記受信信号（１２）は、前記受信信号の受信機と前記送信信号の送信機との間のワイヤレス通信チャネルによって損なわれた前記送信信号の一種である、請求項１に記載のモバイル端末装置（１０；２０；３０）。
12. 前記送信信号は、符号分割多重信号または直交周波数分割多重信号である、請求項１に記載の装置（１０；２０；３０）。
13. 地上移動体通信ネットワークを使用する、直接空対地通信のための請求項１による前記モバイル端末装置（１０；２０；３０）を含む航空機。
14. モバイル端末で受信信号（１２）の搬送周波数と、送信信号の搬送周波数との間の周波数オフセットの推定（１７）を決定するための方法（４０）であって、
    前記受信信号（１２）に基づいて、前記受信信号（１２）の前記搬送周波数の推定（１３）を決定するステップ（４１）と、
    基地局で使用される高精度参照信号源と同等の周波数安定度で、前記送信信号の前記搬送周波数に対応する固定基準周波数を有する非常に正確な参照信号（１５）を生成するステップと（４２）、
    前記受信信号（１２）の前記推定された搬送周波数（１３）および前記参照信号（１５）の前記固定基準周波数に基づいて、前記周波数オフセットを推定するステップと（４３）
    を含む方法（４０）。
15. 前記コンピュータ・プログラムがコンピュータまたはプロセッサで実行されるときに、請求項１４の方法を実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラム。

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