JP2018186504A - 位相ノイズの影響を減少する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位相ノイズの影響を減少する装置及び方法を提供する。【解決手段】データシンボル及び基準シンボルのセットより成るフレームを入力として受け取り(300)、各データシンボルがサンプルの長方形シンボルコンステレーションを形成し、基準シンボルに基づき前記セットの第１シンボルを減回転し(302)、そして第１シンボルの位相回転角をゼロとして設定する(304)。更に、シンボルのセットにおける各次々の連続するデータシンボルに対して、イコライゼーションを遂行し(306)、２つ以上のスレッシュホールド値を使用することによってコンステレーションの２つ以上のコーナーでサンプルを選択することによりコンステレーション内のサンプルの数を減少し(308)、その減少された数のサンプルからシンボルの位相回転角を推定し(310)、推定した位相回転角に基づいてシンボルを減回転する(312)。【選択図】図３Ａ

Description

本発明の規範的な非限定実施形態は、一般的に、通信に関する。

通信、特に、ワイヤレス通信には、通信の品質に影響を及ぼす多数のファクタがある。それらファクタの幾つかは、送信器と受信器との間の通信チャンネルによるものであり、又、幾つかは、送信器及び受信器、特に、装置の高周波及びアナログ部分に生じる非理想性によるものである。

ワイヤレス通信では、使用する周波数が高くそして変調方法が複雑になる傾向がある。利用可能な通信チャンネルの容量及び品質を最大にすることが目的であるために、それらのファクタは、通信装置の設計に課題を提起する。

ワイヤレス通信に関連した問題の幾つかは、共通位相エラー及びキャリア周波数オフセットである。これらの問題は、特に、キャリア周波数が高いときに固有に生じる。

本発明の観点によれば、データシンボル及び基準シンボルのセットより成るデータ構造を入力として受け取る手段であって、各データシンボルがサンプルの長方形（rectangular）シンボルコンステレーションを形成するような手段、基準シンボルに基づき前記セットの第１シンボルを減回転する(derotating)手段、第１シンボルの位相回転角をゼロとして設定する手段、及びシンボルのセットにおける各次々の連続シンボルに対して、イコライゼーションを遂行する手段、２つ以上のスレッシュホールド値を使用することによりコンステレーションの２つ以上のコーナーでサンプルを選択することによりコンステレーション内のサンプルの数を減少する手段、その減少された数のサンプルからシンボルの位相回転角を推定する手段、及び決定された位相回転角に基づいてシンボルを減回転する手段を備えた通信システムの装置が提供される。

本発明の観点によれば、データシンボル及び基準シンボルのセットより成るデータ構造を入力として受け取り、各データシンボルがサンプルの長方形シンボルコンステレーションを形成し、基準シンボルに基づき前記セットの第１シンボルを減回転し、第１シンボルの位相回転角をゼロと仮定し、シンボルのセットにおける各次々の連続するデータシンボルに対して、イコライゼーションを遂行し、２つ以上のスレッシュホールド値を使用することによってコンステレーションの２つ以上のコーナーでサンプルを選択することによりコンステレーション内のサンプルの数を減少し、その減少された数のサンプルからシンボルの位相回転角を推定し、及び決定された位相回転角に基づいてシンボルを減回転する、ことを含む通信システムの受信器における方法が提供される。

以下、添付図面を参照して、１つ以上の実施形態を詳細に説明する。他の特徴は、以下の説明及び添付図面並びに特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を以下に詳細に説明する。

通信システムの一例を示す。 受信器により受け取られるデータシンボルの一例を示す。 本発明の実施形態を示すフローチャートである。 本発明の実施形態を示すフローチャートである。 シンボルの位相回転角を決定する実施形態を示す。 シンボルの位相回転角を決定する実施形態を示す。 シンボルの位相回転角を決定する更に別の実施形態を示す。 シンボルの位相回転角を決定する更に別の実施形態を示す。 シンボルの位相回転角を決定する更に別の実施形態を示す。 シンボルの位相回転角を決定する更に別の実施形態を示す。 シンボルの位相回転角を決定する更に別の実施形態を示す。 ここに述べる解決策の性能の一例を示す。 本発明の実施形態を適用する装置の簡単な例を示す。 本発明の実施形態を適用する装置の簡単な例を示す。

ここに述べる実施形態は、ベースステーション、ユーザ装置(ＵＥ)、ユーザターミナル(ＵＴ)、対応コンポーネント、及び／又は通信システム、又は必要な機能をサポートする異なる通信システムの組み合せに適用される。

特に、ワイヤレス通信では、使用するプロトコル、通信システム、サーバー及びユーザターミナルの仕様が急速に発展している。そのような発展は、実施形態に対し特別な変化を要求する。それ故、全ての用語及び表現は、広く解釈されねばならず、又、それらは、実施形態を例示するもので、限定するものではないことが意図される。

通信システムに使用されるべき多数の異なる無線プロトコルが存在する。異なる通信システムの幾つかの例は、ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ又はＥ−ＵＴＲＡＮ）、長期進化（ＬＴＥ、Ｅ−ＵＴＲＡとしても知られている）、長期進化アドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）、第５世代移動ネットワーク、ＩＥＥＥ８０２．１１規格をベースとするワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、マイクロ波アクセスのためのワールドワイド相互運用性（ＷｉＭＡＸ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、パーソナルコミュニケーションサービス（ＰＣＳ）、及び超ワイドバンド（ＵＷＢ）技術を使用するシステムである。ＩＥＥＥとは、インスティテュート・オブ・エレクトリカル・アンド・エレクトロニックス・エンジニアズを指す。

以下、種々の実施形態を、それらが適用される図１に示すアクセスアーキテクチャーを一例として使用して、説明する。ここでは、ＬＴＥ−Ａ技術を使用するが、本発明は、ＬＴＥ−Ａに限定されない。

図１は、幾つかの要素及び機能的エンティティのみを示す簡単なシステムアーキテクチャーであるが、それらは、全て、図示されたものとは異なるように実施されてもよい論理的ユニットである。当業者であれば、システムは、図示されていない他の機能及び構造、例えば、コアネットワーク／システムへの接続も包含することが明らかであろう。

図１に示す規範的システムは、ユーザターミナル１００（図１には１つしか示されていない）、無線アクセスシステムの１つ以上のセルを制御するネットワークノード１０２、及び移動管理エンティティ／サービングゲートウェイ１０４を備えている。

移動管理エンティティ（ＭＭＥ）は、例えば、ベアラアクチベーション／デアクチベーションプロセスに含まれるコアネットワークの移動アンカーエンティティを表わす。移動管理エンティティは、キャリアアグリゲーションをサポートするように構成される。サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）は、ユーザデータパケットを更にルーティング及びフォワーディングする。

ユーザターミナル（ユーザ装置ＵＥ）１００は、エアインターフェイス上のリソースが割り当てられそして指定される装置の１つのタイプを示し、従って、ユーザ機器（ユーザ装置）に関連してここに述べる特徴は、それに対応する機器で実施されてもよい。ユーザターミナル１００とは、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）を伴ったり伴わなかったりして動作するワイヤレス移動通信装置を含むポータブルコンピューティング装置を指し、これは、次のタイプの装置、即ち移動電話、スマートホン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドセット、ラップトップコンピュータ、ｅ−リーディング装置、及びタブレットを含むが、それに限定されない。ユーザターミナル１０２は、キャリアアグリゲーションもサポートするように構成される。

図１の例において、ネットワークノード１０２は、ユーザターミナル及びネットワークノードが接続されたネットワークにアクセスするとき通る１つ以上のセルを制御する装置を表わす。ＬＴＥ−Ａシステムでは、そのようなネットワークノードは、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）である。この進化型ノードＢ１０２、又は１つ以上のセルを制御する対応ネットワーク装置は、無線リソースを制御するように構成され且つ進化型パケットコアネットワークに接続されてユーザターミナル１００に通信システムへの接続を与えるコンピューティング装置である。必然的ではなく、典型的に、進化型ノードＢは、通信の全ての無線関連機能を備え、それにより、進化型ノードＢは、例えば、ユーザターミナルに対して幾つかのアップリンクリソースを指定し、そして使用すべき送信フォーマットについてユーザターミナル通知することにより、送信をスケジュールする。ノード１０２は、進化型ノードＢの１つ以上の機能を遂行するように構成される。

又、進化型ノードＢは、セルも形成するが、個別の制御装置、及びこの制御装置により制御される個別のセル形成装置を有する解決策で規範的実施形態が具現化されてもよい。更に、セルは、マクロセル、及び／又は小型セルでもよい。

ｅＮＢは、例えば、Ｓ１−ＭＭＥ／Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用して移動管理エンティティ／サービングゲートウェイ１０４と通信するように構成される。加えて、ｅＮＢは、Ｘ２インターフェイスを使用して互いに通信する。

上述したように、キャリア周波数オフセット（ＣＦＯ）及び位相ノイズによる共通位相エラー（ＣＰＥ）は、特に、キャリア周波数が高いとき、無線通信システムに固有に生じるものである。多くの通信システムにおいて、通信は、データシンボルのセットより成るフレーム、サブフレーム又はスロットのようなデータ構造を利用し、各データシンボルは、サンプルのシンボルコンステレーションを形成する。コンステレーションは、例えば、長方形、方形又は非方形の形態である。図２は、受信器により受け取られたデータシンボルの一例を示し、ＣＰＥ／ＣＦＯは、受け取ったコンステレーションを回転している。送信時に、長方形のシンボルコンステレーションの辺は水平軸２００及び垂直軸２０２に整列される。しかしながら、ＣＰＥ／ＣＦＯのために、全コンステレーションは、位相回転角αの量だけ回転している。受信器では、位相回転角αを決定し、そしてその決定された角度αに基づき、シンボルをデコードする前に、コンステレーションを減回転(derotate)することが目的である。

データシンボルに埋め込まれる復調器準信号（ＤＭＲＳ）を受信器において使用して、受け取ったコンステレーションの位相回転を推定することが知られている。又、ＣＰＥ推定のための多数の盲目的(blind)方法もある。これら解決策の欠点は、計算上の複雑さが高く且つ信号対雑音比が低く性能が不充分なことである。別の欠点は、大きな位相回転を検出できないことである。

一実施形態において、フレーム又はサブフレームの始めにＤＭＲＳシンボルが配置され、そしてデータシンボルがＤＭＲＳシンボルに続く。この実施は、フロントロードＤＭＲＳと表わされる。一実施形態において、ＰＮプロセスの連続サンプルが相関される「ランダムウォーク(random walk)」と表わされる位相ノイズの特性、及び連続ＯＦＤＭシンボル間の位相の変化が使用される。

図３Ａは、通信システムの受信器における本発明の実施形態を示すフローチャートである。この図は、ｅＮＢ又はユーザターミナル制御のような装置の動作の一例を示す。又、フローチャートのステップは、図３Ａに示したものと異なる順序でもよい。以下、フレームという語が使用されるが、当業者に知られたように、実施形態では、サブフレーム又は他のデータ構造も同様に適用される。

ステップ３００において、装置は、データシンボル及び基準シンボルのセットより成るフレームを入力として受け取るように構成される。各データシンボルは、図２に示すように、サンプルの長方形シンボルコンステレーションを形成する。基準シンボルは、ＤＭＲＳシンボルである。

ステップ３０２において、装置は、基準シンボルに基づいて前記セットの第１データシンボルを減回転するように構成される。

ステップ３０４において、装置は、第１シンボルの位相回転角をゼロと仮定し又は設定するように構成される。基準シンボルに基づいて第１データシンボルを減回転することにより、位相ノイズの影響が排除される。一般的に、位相ノイズの影響は、フレームの始めに、最小である。シンボルのセットにおける各次々の連続シンボルに対して、次のステップが行われる。

ステップ３０６において、装置は、既知の方法を使用してイコライゼーションを遂行するように構成される。

ステップ３０８において、装置は、２つ以上のスレッシュホールド値を使用することによりコンステレーションの２つ以上のコーナーでサンプルを選択することによりコンステレーション内のサンプルの数を減少するように構成される。一実施形態において、スレッシュホールドは、シンボルの送信に使用される変調方法に依存する。

ステップ３１０において、装置は、減少された数のサンプルからシンボルの位相回転角αを推定するように構成される。

ステップ３１２において、装置は、決定された位相回転角αに基づいてシンボルを減回転するように構成される。従って、シンボルに対する位相ノイズの影響が排除される。

ステップ３１４において、更にシンボルがある場合には、ステップ３０６から３１２が次のシンボルに対して繰り返される。

図４Ａ及び４Ｂは、この実施形態のステップ３０８及び３１０を示す。ここでは、長方形のコンステレーションが使用される。図４Ａは、位相ノイズ又はＣＦＯにより回転された、受け取られたシンボルコンステレーションを示す。この例では、コンステレーションにおけるサンプルの数を制限するために４つのスレッシュホールド４００、４０２、４０４、４０６が使用される。

受け取ったフレームのｎ番目のシンボルが処理されると仮定する。従って、シンボルは、位相回転角α_nを有する。４つのスレッシュホールドは、式ｘ＝ｋ_th＊ｙ＋ａ_thであり、ここで、ｋ_th及びａ_thは、シンボルの送信に使用される変調方法及び以前のシンボルの位相回転角α_n-1に依存する。シンボルコンステレーションのサイズ及び形状は、従来技術で知られたように、使用する変調方法に依存する。上述したように、一般的に、連続するシンボル間の位相の変化は、比較的小さい。以前のシンボルの位相回転角に関する情報を利用することにより、より正確な結果が得られる。第１シンボルの角度は、ゼロであると仮定する。

４つのスレッシュホールドを使用してシンボルコンステレーションの各コーナーでサンプルを選択することができる。従って、スレッシュホールドを使用した後に、４つのサンプルグループが得られ、それらサンプルグループは、２つのサンプルグループ対を形成し、サンプルグループ対のサンプルグループは、コンステレーションの互いに反対側にある。図４Ａ及び４Ｂの例では、スレッシュホールドは、シンボルコンステレーションの左上コーナー４０８、右上コーナー４１０、左下コーナー４１４及び右下コーナー４１２である。第１のサンプルグループ対は、左上及び右下コーナーのサンプルを含み、そして第２のサンプルグループ対は、右上及び左下コーナーのサンプルを含む。

一実施形態において、シンボルの位相回転角は、次のように推定される。

サンプルグループ対、例えば、コンステレーションの左上及び右下コーナーのサンプルを通過する第１の線４２０が決定され、そして線の傾斜度ｋ１が決定される。

同様に、他のサンプルグループ対、即ち、コンステレーションの右上及び左下コーナーのサンプルを通過する第２の線４１８が決定され、そして線の傾斜度ｋ２が決定される。

次いで、最終的な傾斜度ｋ３がｋ３＝1/2＊［ｋ１−１／ｋ２］として決定される。

最終的に、検査されたシンボルの位相回転角α_nは、次のように得られる。
α_n＝ａｔａｎ［ｋ３］−π／４

ここで、決定された位相回転角α_nに基づいてシンボルが減回転され、そしてシンボルに対する位相ノイズ又はＣＰＥ／ＣＦＯの影響が排除される。

図３Ｂは、通信システムの受信器における本発明の別の実施形態を示すフローチャートである。この図は、ｅＮＢ又はユーザターミナル制御のような装置の動作の一例を示す。又、フローチャートのステップは、図３Ｂに示したものと異なる順序でもよい。

図３Ｂのステップの一部分は、図３Ａのフローチャートと同様である。同様のステップは、同じ参照番号を有している。最初のステップ３００、３０２、３０４及び３０６は、同じである。この規範的実施形態では、減回転されるべきシンボルの一時的コピーが、以下に述べるように、使用される。

ステップ３２０において、装置は、イコライゼーション後に、以前のシンボルの位相回転角α_n-1を使用してシンボルの一時的コピーを減回転するように構成される。従って、シンボルコンステレーションは、以前のシンボルの位相回転角に基づいて減回転される。このように、シンボルの回転角が減少される。

ステップ３２２において、装置は、シンボルの一時的コピーの減結合コンステレーションにおけるサンプルの数を減少するよう構成される。このステップは、以下に詳細に述べる。

ステップ３４２において、装置は、減少されたサンプル数から一時的シンボルの位相回転角α_nTを推定するように構成される。このステップは、以下に詳細に述べる。

ステップ３２６において、装置は、オリジナルシンボルの位相回転角α_nを推定位相回転角α_nT及び以前のシンボルの位相回転角α_n-1の和として決定するように構成される。

図３Ａの場合と同様に、ステップ３１２において、装置は、決定された位相回転角αに基づきシンボルを減回転するように構成される。従って、シンボルに対する位相ノイズの影響が決定される。更に、より多くのシンボルがある場合には（３１４）、次のシンボルに対してステップ３０６から３１２が繰り返される。

図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは、ステップ３２４及び３２６を実現する第１の規範的実施形態を示す。この例では、コンステレーションにおけるサンプル数を減少することは、先ず、シンボルコンステレーションの一時的コピーを所定度数だけ回転することを含む。この場合、コンステレーションが長方形であれば、度数は、例えば、約４５である。一般的に、回転角は、コンステレーションの形状に基づく。このケースでは、回転は、図５Ａのコンステレーションを導く。次いで、下限スレッシュホールド５００を適用しそしてそのスレッシュホールドより小さいサンプル５０４を選択することにより、シンボルコンステレーションの最小の実数部をもつサンプルが決定される。同様に、上限スレッシュホールド５０２を適用しそしてそのスレッシュホールドより大きいサンプルを選択することにより、シンボルコンステレーションの最大の実数部をもつサンプルが決定される。一実施形態では、下限及び上限スレッシュホールド５００、５０２は、シンボルの送信に使用する変調方法に依存する。

シンボルの一時的コピーの位相回転角を推定することは、先ず、最小及び最大実数サンプル５０４、５０６を通過する線５０８を決定することを含む。一実施形態では、それらのサンプルを線ｙ＝ｋ_r＊ｘに適合させるために線型回帰が使用される。線型回帰の一例として、線の係数又は傾斜度ｋ_rは、次のように計算することができる。

但し、Ｎは、サンプル数であり、ｘ_i及びｙ_iは、各サンプルの実数部及び虚数部である。提示された式は、考えられる計算方法の一例に過ぎない。又、当業者に明らかなように、他の式を使用することもできる。従って、回転角は、次のように推定することができる。
α_nT＝ａｔａｎ（ｋ_r）

オリジナルシンボルの位相回転角α_nは、推定位相回転角α_nT及び以前のシンボルの位相回転角α_n-1の和として計算される。
α_n＝α_nT＋α_n-1

上述したように、実数サンプル値が使用された。虚数サンプルも使用できる。このケースでは、コンステレーションにおけるサンプル数を減少することは、先ず、下限スレッシュホールドを適用することによりシンボルコンステレーションの最小虚数部をもつサンプルを選択し、上限スレッシュホールドを適用することによりシンボルコンステレーションの最大虚数部をもつサンプルを選択し、そしてそのスレッシュホールドより大きなサンプルを選択することを含む。次いで、最小及び最大虚数部サンプルを有するコンステレーションを、９０°回転する。前記と同様に、シンボルの位相回転角を推定することは、最小及び最大虚数サンプルを通過する線を決定し、選の傾斜度ｋ_iを決定し、そして傾斜度に基づいて位相回転角α_nTを計算することを含む。α_nTの前記式において、実数サンプル線の傾斜度ｋ_iが虚数サンプル線の傾斜度ｋ_iに置き換えられる。

一実施形態では、実数及び虚数の両サンプルが使用される。そのようなケースでは、方法は、最小及び最大の実数サンプルに基づく第１傾斜度ｋ_rの値、及び最小及び最大虚数サンプルに基づく第２傾斜度ｋ_iの値を決定し、第１及び第２傾斜度の平均を取り、そしてその平均に基づいて位相回転角を計算することを含む。

図６Ａ及び６Ｂは、ステップ３２４及び３２６を実現する第２の規範的な実施形態を示す。この例において、コンステレーションにおけるサンプル数を減少することは、４つのスレッシュホールド６００、６０２、６０４、６０６を使用して、コンステレーションにおけるサンプル数を制限することを含む。

図４Ａ及び４Ｂを参照して上述したように、４つのスレッシュホールドは、式ｘ＝ｋ_th＊ｙ＋ａ_thであり、ここで、ｋ_th及びａ_thは、このケースでは、シンボルの送信に使用される変調方法に依存する定数である。

４つのスレッシュホールドを使用して、シンボルコンステレーションの各コーナーにおけるサンプルを選択することができる。従って、スレッシュホールドを使用した後に、４つのサンプルグループが得られ、それらのサンプルグループは、２つのサンプルグループ対を形成し、サンプルグループ対のサンプルグループは、コンステレーションの互いに反対側にある。図６Ａ及び６Ｂの例では、スレッシュホールドは、シンボルコンステレーションの左上コーナー６０８、右上コーナー６１０、左下コーナー６１４、及び右下コーナー６１２にある。第１のサンプルグループ対は、左上及び右下コーナーのサンプルを含み、そして第２のサンプルグループ対は、右上及び左下コーナーのサンプルを含む。

一実施形態では、シンボルの位相回転角が次のように推定される。

サンプルグループ対、例えば、コンステレーションの左上及び右下コーナーのサンプルを通過する第１の線６１８が決定され、そして線の傾斜度ｋ４が決定される。

同様に、他のサンプルグループ対、即ち、コンステレーションの右上及び左下コーナーのサンプルを通過する第２の線６２０が決定され、そして線の傾斜度ｋ５が決定される。

次いで、最終的な傾斜度ｋ６がｋ６＝1/2＊［ｋ４−１／ｋ５］として決定される。

最終的に、検査されたシンボルの位相回転角α_nは、次のように得られる。
α_n＝ａｔａｎ［ｋ６］−π／４

ここで、決定された位相回転角α_nに基づいてシンボルが減回転され、そしてシンボルに対する位相ノイズ又はＣＰＥ／ＣＦＯの影響が排除される。

一実施形態では、例えば、方法を遂行する装置の処理能力に限界があるときには、より少ない量の処理で最終的な傾斜度を得るようにｋ４又はｋ５だけが計算される。

一実施形態では、処理されるべきフレームを受け取る受信器が多数のアンテナ又はアンテナグループを使用し、従って、受信信号が多数の層を含むとき、処理は、層ごとに別々に遂行される。

一実施形態では、スレッシュホールドを使用するとき、２つ以上のスレッシュホールド値を使用するサンプルの数を減少した後に、サンプルの数が決定される。残りのサンプルの数が所与の限界より小さいか又は大きい場合には、スレッシュホールド値が調整され、そしてコンステレーションにおけるサンプルの数が修正される。

２つの傾斜度、例えば、ｋ１、ｋ２及びｋ４、ｋ５が決定される一実施形態では、傾斜度の決定に、付加的な制約が使用される。例えば、最終的な傾斜度の決定に使用される線が垂直でなければならないと設定する。従って、前記例では、ｋ１＝−１／ｋ２及びｋ４＝−１／ｋ５である。前記例では、最終的な傾斜度は、α_n＝ａｔａｎ［ｋ１］−π／４及びα_n＝ａｔａｎ［ｋ４］−π／４と決定される。

更に、図４Ｂ及び図６を参照すれば、左上及び右下コーナーのサンプルは、９０°回転され、そして全てのサンプルに対して線型回帰を遂行することで傾斜度が計算される。

図７は、ここに述べる解決策の性能の一例を示す。図７は、ブロックエラー率（ＢＬＥＲ）又は受信信号を信号対雑音比ＳＮＲの関数として示す。この図は、位相ノイズがない理想的な状態におけるＢＬＥＲ７００を示す。又、グラフ７０２は、位相ノイズ補償が行われなかったときの性能を示し、そしてグラフ７０４は、ここに提案する解決策を適用する性能を示す。明らかなように、ここに提案する解決策は、優れた性能を発揮する。

ここに提案する解決策は、多数の効果を有する。図７に示すように、性能は、良好である。更に、ループ構造であるために、ここに提案する解決策は、受け取ったシンボルが大きな位相回転角を有する場合も充分に機能する。この解決策は、繰り返しを要求しないので、従来の方法に比して複雑さが低い。

一実施形態では、この解決策によって与えられる位相回転情報は、その位相回転情報を干渉打消しへのフィードバックとして与えることによりキャリア間干渉（ＩＣＩ）を減少するために受信器においてＦＦＴの前に使用される。

一実施形態では、ここに提案する解決策は、位相ノイズ追跡基準信号（ＰＴＲＳ）のような他の方法と組み合わされる。例えば、最終的な回転角の推定は、ここに提案する方法と、ＰＴＲＳベースの方法からの角度推定との組み合せである。あるユーザにより使用されるＰＴＲＳサブキャリアは、同じ又は他のユーザによってデータとして使用できないので、ＰＴＲＳの使用がオーバーヘッドを伴うことに注意されたい。ここに提案する解決策では、ＰＴＲＳオーバーヘッドは、ＰＴＲＳサブキャリアの数を減少することで減少されるか、又はＰＴＲＳを全く使用しないことで完全に回避される。

図８Ａ及び８Ｂは、一実施形態を示す。この図は、本発明の実施形態を適用する装置の簡単な例を示す。幾つかの実施形態では、装置は、ｅＮＢ又はｅＮＢの一部分である。又、幾つかの実施形態では、装置は、ユーザターミナル又はユーザターミナルの一部分である。

装置は、ここでは、幾つかの実施形態を示す例として述べることを理解されたい。又、当業者であれば、装置は、他の機能及び／又は構造も備え、そしてここに述べる全ての機能及び構造が要求されるのではないことが明らかであろう。又、装置は、１つのエンティティとして述べるが、異なるモジュール及びメモリが１つ以上の物理的又は論理的エンティティにおいて実施されてもよい。

装置は、１つ以上のアンテナ８００又はアンテナグループを備え、それにより、信号が受信される。受信した信号は、高周波部分８０２及び高速フーリエ変換（ＦＦＴ）手段８０４へ取り込まれる。ＦＦＴの後、信号は、イコライザー８０６へ取り込まれ、これは、チャンネル推定器８０８からの情報に基づいて信号に対する信号経路の影響を一部分除去する。一実施形態では、ここに述べるコンポーネントは、既知の方法を使用して実現することができる。

装置は、更に、受け取ったデータシンボルの位相回転角を推定するために前記方法ステップの幾つかを遂行するよう構成される位相エラー推定及び補償処理ユニットを備えている。装置は、更に、信号をデコードするためのデコーダ８１２を備えている。

上述したコンポーネントの少なくとも幾つかは、コントローラ、制御回路又はプロセッサ８２０で実現される。コンポーネントは、データを記憶するためのメモリ８２２も含む。更に、メモリは、回路８２０によって実行可能なソフトウェア８２４を記憶する。又、メモリは、制御回路に一体化されてもよい。

一実施形態では、ソフトウェア８２４は、制御回路８２０が、データシンボル及び基準シンボルのセットより成るフレームを入力として受け取るようにさせ、各データシンボルがサンプルの長方形シンボルコンステレーションを形成し、更に、基準シンボルに基づき前記セットの第１シンボルを減回転するようにさせ、第１シンボルの位相回転角をゼロと仮定又はセットするようにさせ、前記シンボルのセットにおける各次々の連続シンボルに対して、イコライゼーションを遂行し、２つ以上のスレッシュホールド値を使用することによりコンステレーションの２つ以上のコーナーでサンプルを選択することによりコンステレーション内のサンプルの数を減少し、その減少された数のサンプルからシンボルの位相回転角を推定し、及び決定された位相回転角に基づいて前記シンボルを減回転するようにさせるプログラムコード手段より成るコンピュータプログラムを包含する。

以上の説明及び添付図面に示されたステップ及び関連機能は、絶対的な時間的順序ではなく、ステップの幾つかは、同時に遂行されてもよいし、又は前記とは異なる順序で遂行されてもよい。又、他の機能は、ステップ間で実行されてもよいし、ステップ内で実行されてもよい。又、ステップの幾つかは、省かれてもよいし、又は対応するステップに置き換えられてもよい。

前記ステップを遂行することのできる装置又はコントローラは、ワーキングメモリ（ＲＡＭ）、中央処理ユニット（ＣＰＵ）及びシステムクロックを備えた電子的デジタルコンピュータとして実施される。ＣＰＵは、レジスタのセット、演算論理ユニット、及びコントローラを備えている。コントローラは、ＲＡＭからＣＰＵへ転送される一連のプログラムインストラクションにより制御される。コントローラは、基本的なオペレーションのための多数のマイクロインストラクションを含む。マイクロインストラクションの実施は、ＣＰＵ設計に基づいて変化する。プログラムインストラクションは、Ｃ、Ｊａｖａ、等の高レベルプログラミング言語、又はマシン言語又はアッセンブラーのような低レベルプログラミング言語であるプログラミング言語によりコード化される。電子的なデジタルコンピュータは、プログラムインストラクションで書かれたコンピュータプログラムにシステムサービスを提供するオペレーティングシステムも有する。

本書で使用する「回路」という語は、次の全てを指す。即ち、（ａ）ハードウェアのみの回路実施、例えば、アナログ及び／又はデジタル回路のみでの実施、（ｂ）回路及びソフトウェア（及び／又はファームウェア）の組み合せ、例えば、（該当すれば）：(ｉ)プロセッサの組み合せ、又は(ii)プロセッサの部分／デジタル信号プロセッサを含むソフトウェア、装置に種々の機能を遂行させるよう一緒に働くソフトウェア及びメモリ、並びに（ｃ）ソフトウェア又はファームウェアが物理的に存在しなくても、動作のためにソフトウェア又はファームウェアを要求するマイクロプロセッサ又はマイクロプロセッサの一部分のような回路。

回路」のこの定義は、本出願におけるこの用語の全ての使用に適用される。更なる例として、本出願に使用する「回路」という語は、単にプロセッサ（又はマルチプロセッサ）又はプロセッサの一部分並びにその付随するソフトウェア及び／又はファームウェアの実施も網羅する。又、「回路」という語は、例えば、特定の要素に適用できる場合は、基本的帯域集積回路、又は移動電話のためのアプリケーションプロセッサ集積回路、又はサーバーにおける同様の集積回路、セルラーネットワーク装置、或いは他のネットワーク装置も網羅する。

一実施形態では、電子的装置にロードされたときに前記実施形態を実行するよう装置を制御するべく構成されたプログラムインストラクションを含む配布媒体において実施されたコンピュータプログラムが提供される。

コンピュータプログラムは、ソースコード形態、オブジェクトコード形態又はある中間形態にあり、そしてプログラムを搬送できるエンティティ又は装置であるある種のキャリアに記憶される。そのようなキャリアは、例えば、レコード媒体、コンピュータメモリ、リードオンリメモリ、及びソフトウェア配布パッケージを含む。必要な処理力に基づき、コンピュータプログラムは、単一の電子的デジタルコンピュータで実行されるか又は多数のコンピュータ間に分散される。

又、装置は、特定用途向け集積回路ＡＳＩＣのような１つ以上の集積回路として実施されてもよい。個別のロジックコンポーネントで構成された回路のような他のハードウェア実施形態も実現可能である。これら異なる実施形態の混成も実現可能である。実施方法を選択するとき、当業者であれば、例えば、装置のサイズ及び消費電力、必要な処理容量、生産コスト及び生産量について設定される要件を考慮するであろう。

技術の進歩につれて、本発明の概念は、種々の仕方で実施できることが当業者に明らかであろう。本発明及びその実施形態は、以上に述べた例に限定されず、特許請求の範囲内で変更し得る。

１００：ユーザターミナル
１０２：ネットワークノード
１０４：移動管理エンティティ／サービングゲートウェイ
４００、４０２、４０４、４０６：スレッシュホールド
４０８、４１０、４１４、４１２：シンボルコンステレーションのコーナー
４１８：第２の線
４２０：第１の線
５００：下限スレッシュホールド
５０２：上限スレッシュホールド
５０４：最小実数サンプル
５０６：最大実数サンプル
５０８：線
６００、６０２、６０４、６０６：スレッシュホールド
６０８、６１０、６１４、６１２：シンボルコンステレーションのコーナー
６１８：第１の線
６２０：第２の線
７００：ＢＬＥＲ
７０２：グラフ
７０４：本発明によるグラフ
８００：アンテナ
８０２：高周波部分
８０４：ＦＦＴ手段
８０６：イコライザー
８０８：チャンネル推定器
８１２：デコーダ
８２０：制御回路又はプロセッサ
８２２：メモリ
８２４：ソフトウェア

Claims (21)

1. データシンボル及び基準シンボルのセットより成るデータ構造を入力として受け取り、各データシンボルがサンプルの長方形シンボルコンステレーションを形成し、
   前記基準シンボルに基づき前記セットの第１シンボルを減回転し、
   前記第１シンボルの位相回転角をゼロと仮定し、
   前記シンボルのセットにおける各次々の連続するデータシンボルに対して、
   イコライゼーションを遂行し、
   ２つ以上のスレッシュホールド値を使用することにより前記コンステレーションの２つ以上のコーナーでサンプルを選択することにより前記コンステレーション内のサンプルの数を減少し、
   前記減少された数のサンプルから前記シンボルの位相回転角を推定し、及び
   決定された位相回転角に基づいて前記シンボルを減回転する、
   ことを含む通信システムの受信器における方法。
2. 前記イコライゼーションの後に、以前のシンボルの位相回転角を使用してシンボルの一時的コピーを減回転し、及び
   前記シンボルの位相回転角を推定することは、前記シンボルの一時的コピーの位相回転角を推定すること、及びシンボルの位相回転角を、推定位相回転角及び以前のシンボルの位相回転角の和として決定することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記コンステレーションにおけるサンプル数を減少することは、
   シンボルコンステレーションを所定の度数だけ回転すること、
   下限スレッシュホールドを適用しそしてそのスレッシュホールドより小さなサンプルを選択することにより最小の実数部をもつサンプルをシンボルコンステレーションから選択すること、
   上限スレッシュホールドを適用しそしてそのスレッシュホールドより大きいサンプルを選択することにより最大の実数部をもつサンプルをシンボルコンステレーションから選択すること、
   を含み、及び前記シンボルの位相回転角を推定することは、
   最小及び最大の実数部をもつサンプルを通過する線を決定すること、及び
   前記線の傾斜度を決定し、そしてその傾斜度に基づいて位相回転角を計算すること、
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記コンステレーションにおけるサンプル数を減少することは、
   下限スレッシュホールドを適用しそしてそのスレッシュホールドより小さなサンプルを選択することにより最小の虚数部をもつサンプルをシンボルコンステレーションから選択すること、
   上限スレッシュホールドを適用しそしてそのスレッシュホールドより大きいサンプルを選択することにより最大の虚数部をもつサンプルをシンボルコンステレーションから選択すること、
   最小及び最大の虚数部をもつサンプルを有するコンステレーションを９０°回転すること、
   を含み、及び前記シンボルの位相回転角を推定することは、
   最小及び最大の虚数部をもつサンプルを通過する線を決定すること、及び
   前記線の傾斜度を決定し、そしてその傾斜度に基づいて位相回転角を計算すること、
   を含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記最小及び最大実数部をもつサンプルに基づく第１傾斜度の値、並びに前記最小及び最大虚数部をもつサンプルに基づく第２傾斜度の値を決定し、
   前記第１及び第２傾斜度の平均を取り、及び
   前記平均に基づいて位相回転角を計算する、
   ことを更に含む請求項３及び４に記載の方法。
6. 前記下限及び上限スレッシュホールドは、前記シンボルの送信に使用される変調方法に依存する、請求項３から５のいずれかに記載の方法。
7. 前記シンボルの位相回転角を推定することは、
   ４つのスレッシュホールドを使用して、シンボルコンステレーションの各コーナーのサンプルを選択し、従って、４つのサンプルグループを得、それらサンプルグループは、２つのサンプルグループ対を形成し、サンプルグループ対のサンプルグループは、コンステレーションの互いに反対側にあり、
   サンプルグループ対を通過する線を決定しそしてその線の傾斜度ｋ１を決定し、
   他方のサンプルグループ対を通過する線を決定しそしてその線の傾斜度ｋ２を決定し、
   ｋ３を1/2＊［ｋ１−１／ｋ２］として決定し、
   位相回転角をａｔａｎ［ｋ３］−π／４として決定する、
   ことを含む、請求項２に記載の方法。
8. 前記４つのスレッシュホールドは、式ｘ＝ｋ_th＊ｙ＋ａ_thであり、ここで、ｋ_th及びａ_thは、シンボルの送信に使用される変調方法に依存する定数である、請求項７に記載の方法。
9. 前記コンステレーションにおけるサンプル数を減少することは、
   式ｘ＝ｋ_th＊ｙ＋ａ_thの４つのスレッシュホールドを選択し、ｋ_th及びａ_thは、シンボルの送信に使用される変調方法及び以前のシンボルの位相回転角に依存する定数であり、
   ４つのスレッシュホールドを使用して、シンボルコンステレーションの各コーナーのサンプルを選択し、従って、４つのサンプルグループを得、それらサンプルグループは、２つのサンプルグループ対を形成し、サンプルグループ対のサンプルグループは、コンステレーションの互いに反対側にある、
   ことを含み、及び前記シンボルの位相回転角を推定することは、
   第１サンプルグループ対を通過する線を決定しそしてその線の傾斜度ｋ４を決定し、
   他方のサンプルグループ対を通過する線を決定しそしてその線の傾斜度ｋ５を決定し、
   ｋ６を1/2＊［ｋ４−１／ｋ５］として決定し、
   位相回転角をａｔａｎ［ｋ６］−π／４として決定する、
   ことを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記２つ以上のスレッシュホールド値を使用してサンプル数を減少した後にサンプル数を決定し、
    サンプル数が所与の範囲より少ないか又は多い場合にはスレッシュホールド値を調整しそしてコンステレーションにおけるサンプル数を減少する、
    ことを更に含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. データシンボル及び基準シンボルのセットより成るデータ構造を入力として受け取る手段であって、各データシンボルがサンプルの長方形シンボルコンステレーションを形成するような手段、
    前記基準シンボルに基づき前記セットの第１シンボルを減回転する手段、
    前記第１シンボルの位相回転角をゼロとして設定する手段、及び
    前記シンボルのセットにおける各次々の連続シンボルに対して、
    イコライゼーションを遂行する手段、
    ２つ以上のスレッシュホールド値を使用することにより前記コンステレーションの２つ以上のコーナーでサンプルを選択することにより前記コンステレーション内のサンプルの数を減少する手段、
    前記減少された数のサンプルから前記シンボルの位相回転角を推定する手段、及び
    決定された位相回転角に基づいて前記シンボルを減回転する手段、
    を備えた通信システムの装置。
12. 前記イコライゼーションの後に、以前のシンボルの位相回転角を使用してシンボルの一時的コピーを減回転する手段、及び
    前記シンボルの一時的コピーの位相回転角を推定し、そしてシンボルの位相回転角を、その推定位相回転角及び以前のシンボルの位相回転角の和として決定することにより、前記シンボルの位相回転角を推定する手段、
    を更に備えた、請求項１１に記載の装置。
13. シンボルコンステレーションを所定の度数だけ回転する手段、
    下限スレッシュホールドを適用しそしてそのスレッシュホールドより小さなサンプルを選択することにより最小の実数部をもつサンプルをシンボルコンステレーションから選択する手段、
    上限スレッシュホールドを適用しそしてそのスレッシュホールドより大きいサンプルを選択することにより最大の実数部をもつサンプルをシンボルコンステレーションから選択する手段、
    最小及び最大の実数部をもつサンプルを通過する線を決定する手段、及び
    前記線の傾斜度を決定し、そしてその傾斜度に基づいて位相回転角を計算する手段、
    を更に備えた、請求項１２に記載の装置。
14. 下限スレッシュホールドを適用しそしてそのスレッシュホールドより小さなサンプルを選択することにより最小の虚数部をもつサンプルをシンボルコンステレーションから選択する手段、
    上限スレッシュホールドを適用しそしてそのスレッシュホールドより大きいサンプルを選択することにより最大の虚数部をもつサンプルをシンボルコンステレーションから選択する手段、
    最小及び最大の虚数部をもつサンプルを有するコンステレーションを９０°回転する手段、
    最小及び最大の虚数部をもつサンプルを通過する線を決定する手段、及び
    前記線の傾斜度を決定し、そしてその傾斜度に基づいて位相回転角を計算する手段、
    を更に備えた、請求項１２に記載の装置。
15. 前記最小及び最大実数部をもつサンプルに基づく第１傾斜度の値、並びに前記最小及び最大虚数部をもつサンプルに基づく第２傾斜度の値を決定する手段、
    前記第１及び第２傾斜度の平均を取る手段、及び
    前記平均に基づいて位相回転角を計算する手段、
    を更に備えた、請求項１３及び１４に記載の装置。
16. 前記下限及び上限スレッシュホールドは、前記シンボルの送信に使用される変調方法に依存する、請求項１３から１５のいずれかに記載の装置。
17. ４つのスレッシュホールドを使用して、シンボルコンステレーションの各コーナーのサンプルを選択し、従って、４つのサンプルグループを得る手段を更に備え、それらサンプルグループは、２つのサンプルグループ対を形成し、サンプルグループ対のサンプルグループは、コンステレーションの互いに反対側にあり、更に、
    サンプルグループ対を通過する線を決定しそしてその線の傾斜度ｋ１を決定する手段、
    他方のサンプルグループ対を通過する線を決定しそしてその線の傾斜度ｋ２を決定する手段、
    ｋ３を1/2＊［ｋ１−１／ｋ２］として決定する手段、及び
    位相回転角をａｔａｎ［ｋ３］−π／４として決定する手段、
    を更に備えた請求項１２に記載の装置。
18. 前記４つのスレッシュホールドは、式ｘ＝ｋ_th＊ｙ＋ａ_thであり、ここで、ｋ_th及びａ_thは、シンボルの送信に使用される変調方法に依存する定数である、請求項１７に記載の装置。
19. 式ｘ＝ｋ_th＊ｙ＋ａ_thの４つのスレッシュホールドを選択する手段を更に備え、ここで、ｋ_th及びａ_thは、シンボルの送信に使用される変調方法及び以前のシンボルの位相回転角に依存する定数であり、
    ４つのスレッシュホールドを使用して、シンボルコンステレーションの各コーナーのサンプルを選択し、従って、４つのサンプルグループを得る手段を更に備え、それらサンプルグループは、２つのサンプルグループ対を形成し、サンプルグループ対のサンプルグループは、コンステレーションの互いに反対側にあり、更に、
    第１サンプルグループ対を通過する線を決定しそしてその線の傾斜度ｋ４を決定する手段、
    他方のサンプルグループ対を通過する線を決定しそしてその線の傾斜度ｋ５を決定する手段、
    ｋ６を1/2＊［ｋ４−１／ｋ５］として決定する手段、及び
    位相回転角をａｔａｎ［ｋ６］−π／４として決定する手段、
    を備えた、請求項１１に記載の装置。
20. 前記２つ以上のスレッシュホールド値を使用してサンプル数を減少した後にサンプル数を決定する手段、
    サンプル数が所与の範囲より少ないか又は多い場合にはスレッシュホールド値を調整しそしてコンステレーションにおけるサンプル数を減少する手段、
    を更に備えた、請求項１１から１９のいずれかに記載の装置。
21. 電子装置にロードされたときに、請求項１から１０に記載のステップを実行するように装置を制御するべく構成されたプログラムインストラクションを含む、配布媒体上で実施されるコンピュータプログラム。

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