JP4319144B2 - 無線通信のための低減された複雑度のチャネル推定 - Google Patents
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Description
この出願は、参照することによりその全体にわたって組み込まれる、2002年11月19日に出願された米国仮出願シリアル番号60/427,896の利益を主張する。
MHzの帯域幅を有する。典型的なOFDMシステムにおいて、Nの合計のサブバンドのMだけがデータ伝送に使用される。但し、M<Nである。これらのMの使用可能なサブバンドは、データサブバンドとも呼ばれる。残りのN−Mサブバンドは、データ送信のために使用されず、ガードサブバンドとしての機能を果たし、OFDMシステムがスペクトルマスク要件に適合することを可能にする。Mの使用可能なサブバンドは、F乃至F+M−1の使用可能なサブバンドを含む。
OFDMの場合、各サブバンド上に送信されるデータは、そのサブバンドに使用するのに選択された特定の変調スキームを用いて変調される(すなわち、シンボルマッピングされる)。ゼロの信号値はN−Mの未使用のサブバンドのために提供される。シンボル期間毎に、すべてのNのサブバンドのMの変調シンボルおよびN−Mのゼロは、逆高速フーリエ変換(IFFT)を用いて時間領域に変換されたNの時間領域サンプルを含む「変換された」シンボルを得る。各変換されたシンボルの期間は、各サブバンドの帯域幅に反比例する。例えば、システム帯域幅がW=20MHzでN=256なら、各サブバンドの帯域幅は、78.125KHz(またはW/NMHz)である。また、各変換されたシンボルの存続時間は12.8マイクロ秒(またはN/Wマイクロ秒)である。
但し、hは、OFDMシステム内の送信器と受信器の間の無線チャネルのインパルス応答のための(N×1)ベクトルである。Hは、無線チャネルの周波数応答のための(N×1)ベクトルである。そしてWは、ベクトルhにDFTを実行して、ベクトルHを得るために使用される(N×N)のDFT行列である。DFTマトリクスWは、(n,m)番目のエントリ
図2Aは、グラフ式にチャネル周波数応答Hとチャネルインパルス応答hの関係を示す。ベクトルhは、送信器から受信器への無線チャネルのインパルス応答のためのNの時間領域値を含む。この場合、hにおけるエントリのいくつかはゼロかもしれない。このベクトルhは行列Wとあらかじめ乗算することにより、周波数領域に変換することができる。ベクトルHは、Nのサブバンドの複雑なチャネル利得に対するNの周波数領域値を含む。
である。次に、LCLS方法および基数−2FFTを使用し、方程式(16)に基づいて、推定値
上述した例示OFDMシステムの場合、ダウンリンクの場合、L=16、T=16およびK=14である。方程式(5)に基づいて力ずくの方法を用いて推定値
合計サブバンドの数:NL・T;
指定されたサブバンドの数:SL・K;および
Sの指定されたサブバンドのためのチャネル利得を有する初期チャネル周波数応答推定値
Claims (24)
- 下記を具備する、無線通信システムにおける無線チャネルの推定値を導き出す方法:
第1のチャネル推定値のためのベクトルのKのサブベクトルおよび離散型フーリエ変換(DFT)行列のための少なくとも2つのDFTサブ行列に基づいて導き出された中間ベクトルを得る、前記DFT行列は、前記第1チャネル推定値のためのベクトルに相当し、Kは1より大きい整数である;
DFT行列のための中間行列を得る;および
B中間ベクトルおよび中間行列に基づいて、第2のチャネル推定値を導き出す。 - 前記第1チャネル推定値はチャネル周波数応答推定値であり、前記第2チャネル推定値は、無線チャネルのためのチャネルインパルス応答推定値である、請求項1の方法。
- 前記少なくとも2つのDFTサブ行列は、Kのサブベクトルに対応するKのDFTサブ行列を含み、前記中間ベクトルを取得することは、前記Kのサブベクトルの各々とKのDFTサブ行列の対応する1つとの行列乗算を実行すること、および前記Kのサブベクトルと前記KのDFTサブ行列との行列乗算から得たKの中間サブベクトルを累積して、前記中間ベクトルを得ることを含む、請求項1の方法。
- 前記中間ベクトルを得ることは、前記第1チャネル推定値のためのベクトルに基づいて形成された第1行列の離散型フーリエ変換を計算し、第2行列を供給すること、および
基底DFT行列の列と前記第2行列の行との間の内積を計算し、前記中間ベクトルを得ることを含む、請求項1の方法。 - 前記第1行列の前記DFTは、基数−2高速フーリエ変換を用いて計算される、請求項5の方法。
- 前記第1行列の前記DFTは、基数−4高速フーリエ変換を用いて計算される、請求項5の方法。
- 前記中間行列はあらかじめ計算されている、請求項1の方法。
- 前記第2のチャネル推定値は、前記第1のチャネル推定値に基づく最小二乗推定値であり、前記中間ベクトルと前記中間行列は、前記最小二乗推定値の2つの部分である、請求項1の方法。
- 前記チャネルインパルス応答推定値に基づいて機能強化されたチャネル周波数応答推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項2の方法。
- 前記チャネル周波数応答推定値は、サブバンドの第1のグループをカバーし、前記機能強化されたチャネル周波数応答推定値は、サブバンドの第2のグループをカバーする、請求項11の方法。
- 前記第1のグループは前記第2のグループ内の前記サブバンドのサブセットを含む、請求項12の方法。
- 前記無線通信システムは、直交周波数分割多重(OFDM)通信システムである、請求項1の方法。
- 下記を具備する、無線通信システムにおいてチャネル推定値を導き出す方法:
第1チャネル推定値のためのベクトルのKのサブベクトルに基づいて導き出された中間ベクトルと、DFT行列のKの離散型フーリエ変換(DFT)サブ行列(Kは1より大きい整数である)を取得する;
前記KのDFTサブ行列に基づいて導き出された中間行列を取得する;および
前記中間ベクトルおよび前記中間行列に基づいて第2チャネル推定値を導き出す。 - 直交周波数分割多重(OFDM)通信システムにおいて、無線チャネル推定値を導き出す方法:
無線チャネルの初期周波数応答推定値のための第1行列を形成する;
前記第1行列の離散型フーリエ変換(DFTs)を計算し第2行列を取得する;
基底DFTサブ行列と前記第2行列との間の内積を計算し、中間ベクトルを取得する;
前記初期周波数応答推定値のためのDFT行列に対して導き出された中間行列を取得する;および
前記中間ベクトルおよび前記中間行列に基づいてチャネルインパルス応答推定値を導き出す。 - 前記チャネルインパルス応答推定値に基づいて前記無線チャネルのための機能強化された周波数応答推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項16の方法。
- 下記を実行するためにデジタル情報を解釈することができるデジタル信号処理装置(DSPD)に通信可能に接続されたメモリ:
第1チャネル推定値のためのベクトルのKのサブベクトルに基づいて導き出された中間ベクトルと、離散型フーリエ変換(DFT)行列のための少なくとも2つのDFT サブ行列を取得する、前記DFT行列は、前記第1チャネル推定値のための前記ベクトルに相当し、Kは1より大きい整数である;
前記DFT行列のための中間マトリクスを取得する;および
前記中間ベクトルおよび前記中間行列に基づいて第2チャネル推定値を導き出す。 - 下記を具備する無線チャネルの推定値を導き出すように実施可能な装置:
第1チャネル推定値のためのベクトルのKのサブベクトルに基づいて導き出された中間ベクトルと、離散型フーリエ変換(DFT)行列のための少なくとも2つのDFTサブ行列を取得する手段、前記DFT行列は、前記第1チャネル推定値のための前記ベクトルに相当し、Kは1より大きい整数である;
前記DFT行列のための中間行列を取得する手段;および
前記中間ベクトルおよび前記中間行列に基づいて、第2チャネル推定値を導き出す手段。 - 前記中間ベクトルを取得する手段は、前記第1チャネル推定値のための前記ベクトルに基づいて形成された第1行列のDFTを計算し、第2行列を供給する手段と、基底DFTサブ行列の列および前記第2行列の行との間の内積を計算し、前記中間ベクトルを取得する手段を含む、請求項19の装置。
- 前記第1チャネル推定値は、チャネル周波数応答推定値であり、前記第2チャネル推定値は、前記無線チャネルのための最小二乗チャネルインパルス応答推定値である、請求項19の装置。
- 下記を具備する無線通信システムにおける装置:
指定されたサブバンドのグループ上のパイロット送信を受信するように機能的に作用する復調器;および
前記受信したパイロット送信に基づいて指定されたサブバンドの前記グループのための第1チャネル推定値を取得し、
前記第1チャネル推定値のためのベクトルのKのサブベクトルに基づいて導き出された中間ベクトルと、DFT行列のための少なくとも2つの離散型フーリエ変換(DFT)サブ行列を取得し、前記DFT行列は、前記第1チャネル推定値のための前記ベクトルに相当し、Kは1より大きい整数であり、
前記DFT行列の中間行列を取得し、および
前記中間ベクトルおよび前記中間行列に基づいて第2のチャネル推定値を導き出すように、
機能的に作用するプロセッサ。 - 前記プロセッサは、さらに、前記第1チャネル推定値のための前記ベクトルに基づいて形成された第1行列の離散型フーリエ変換を計算し、第2行列を供給し、および基底DFTサブ行列の列と前記第2行列の行との間の内積を計算し、前記中間ベクトルを取得するように機能的に作用する、請求項22の装置。
- 前記第1チャネル推定値は、チャネル周波数応答推定値であり、前記第2チャネル推定値は、チャネルインパルス応答推定値であり、前記プロセッサは、さらに、前記チャネルインパルス応答推定値に基づいて機能強化されたチャネル周波数応答推定値を導き出すように機能的に作用する、請求項22の装置。
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