JP4472906B2 - 送信ダイバーシチを用いるチャネル推定方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（背景技術）
本発明は送信ダイバーシチが使用される際の移動受信機におけるチャネル推定に関する。特に、本発明はパイロット信号を用いる送信ダイバーシチ環境におけるチャネル推定に関する。
【０００２】
送信ダイバーシチは２つのアンテナからのデータ送信を含む技術であり、フェージングマージンを向上するために用いられる。より具体的には、送信ダイバーシチ及び対応するダイバーシチ受信を用いる移動無線通信システムにおいて、１つの信号は、同一の情報を持つ信号で変調され、２つ又は３つ以上の独立した信号源から発し、任意の瞬間においてその伝送特性が異なりうる複数の信号を合成することによって得られる。ダイバーシチ送信及び受信はフェージング、停電(outages)及び回路故障の影響を克服し、信頼性及び良好な信号品質を得るために用いられる。ダイバーシチ送信及び受信を用いる無線通信システムにおいて、受信信号の品質向上は回路停止及び故障だけでなく、信号のフェージング特性の独立性にも依存する。
【０００３】
無線通信におけるフェージングは受信信号の１つ又は複数の周波数成分の振幅及び／又は相対位相の時間変動と見ることができる。フェージングは無線通信システムでは一般にエアインタフェースである伝送媒体の伝播経路特性が時間と共に変動することによって発生する。従って、例えば、地理的領域又はサービス領域全体に渡って必要なサービス品質が維持されることを保証する目的のためのフェージングマージンを、十分なシステム利得又は予期される信号フェージングに適応するための感度を提供する設計上の許容量として定義可能である。フェージングマージンは、システム性能が例えば移動局（ＭＳ）による受信が可能な特定の閾値を下回ることなしに削減可能な受信信号レベルの量を表す。
【０００４】
送信ダイバーシチは例えば、２つのアンテナからの独立した送信によって実現することができる。例えば、２つの基地局に関連する２つのアンテナから送信することによって、伝播経路特性に対するチャネル雑音又は他の変化に起因して１つ又は両方の伝播経路に信号フェージングが生じても、通信の完全性の崩壊に対する感度が低くなる。ＢＳはデータ及び制御信号の両方をＭＳに送信しうる。さらに、所定の信号、例えばパイロット信号をＢＳからＭＳに送信するのは一般的なことである。
【０００５】
パイロット信号は、例えば無線通信システムのエアインタフェース上を、監視、制御、等価、連続性、同期又は参照を目的として、通常単一周波数で送信される信号である。周波数ホッピングシステムの急増により、パイロット関連情報搬送のためにいくつかの独立したパイロット周波数を用いねばならない場合がある。そのようなシステムにおけるパイロット信号は、所定のシンボルの列を含むことができる。このような所定のシンボルは、受信機がチャネル推定を行うために用いることの可能な既知の情報を提供しうる。
【０００６】
送信ダイバーシチを用いるシステムの場合、異なるパイロット信号又はパイロットシンボルが２つのアンテナ上で送信される。これは２つのＢＳアンテナによって送信された信号の各々のチャネル推定をＭＳが得ることを可能にする。チャネル推定は、例えばシンボル間干渉（ＩＳＩ）を生成することで、エアインタフェースが送信されたシンボルに影響を与える方法を受信機が特徴づけることを可能にする。従って、チャネル推定は信号フェージング及び類似の事象が発生した場合、受信信号からの情報復元を容易にする。既知のパイロット信号を用いるチャネル推定は、他のシステムが依然として受信された信号の事前知識なしにエアインタフェースの特徴付けを試みる一方で、受信機に受信された信号の性質に関するいくらかの情報、例えば干渉推定(coherent estimation)を提供する。
【０００７】
ＭＳに、送信ダイバーシチのシナリオにあるような、２つのアンテナから送信された信号に基づく個々のチャネル推定を行う機会を与えるため、異なるパイロットシンボル系列が２つのアンテナで送信される。そのようなパイロットパターン方式の１つが３ＧＰＰ規格において記述されている。３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)、3GPP RAN 25.211 V2.1.0, June 1999, Section 5.3.2を参照されたい。また、その記述は本明細書に参照として組み込まれる。
IEEE. Trans. On Communications, Vol. 47, No.4, April 1999 に掲載された、 J.C. Guey 等による、「レイリーフェージングチャネルを介した送信機ダイバーシチ無線通信システムのための信号設計 (Signal Design for Transmitter Diversity Wireless Communication Systems) 」は、周波数非選択性フェージングチャネルにおける線形変調について検討し、低い移動性でもインターリー部不要である、多元送信／多元送信機システムに固有なダイバーシチを提供する新しい符号化変調方式を提案している。
2000 年 4 月 12 日に EP 0 993 129 A2 として発行された欧州特許出願第 99203291.2 号は、広帯域符号分割多元アクセス（ＷＣＤＭＡ）信号のチャネル推定のための空間時間ブロック符号化送信アンテナダイバーシチを目的としたものである。特に、この文献はａ）複数の経路に沿った外部ソースから複数の入力信号と、ｂ）少なくとも１つの既知の信号を受信するように接続された推定回路を有して設計された回路を開示する。少なくとも１つの既知の信号は予め定められた値を有する。推定回路は複数の入力信号及び１つの既知の信号に応答して、各信号経路に対応する複数の推定信号を生成する。訂正回路が複数の推定信号及び複数の入力信号を受信するように接続される。訂正回路は複数の推定信号及び複数の入力信号に応答して第１のシンボル推定を生成する。訂正回路は複数の推定信号及び複数の入力信号に応答して第２のシンボル推定を生成する。
【０００８】
一般に、送信ダイバーシチ符号化パイロットを用いるチャネル推定方法はグループ化に依存し、例えば２組のチャネル推定を生成するためにパイロットシンボルを交互にする。従来のシステムは、パイロットシンボルが送信されるチャネルがある期間、例えば３又は４シンボル期間一定であると仮定している。しかし、３シンボルの間チャネルが一定であるという仮定が不正確でありうるという点において問題が発生する。そのような仮定は、例えば高い拡散係数に加えて大きなドップラシフトが起こった際に例えば見られる、急速に経時変化するチャネルに対する送信ダイバーシチシナリオにおいて特に問題である。
【０００９】
一般に、高い拡散係数に関連してさらに問題が生じる。例えばＤＳ−ＣＤＭＡシステムに関連する拡散係数はシンボルのチップ長、例えば拡散系列において情報ビット又はシンボルあたりに送信されるビット又はシンボル数に関連する。高い拡散係数は１シンボルの期間が長いことを示す。期間の長いシンボルはチャネル特性の経時変化による様々な異常に影響を受けやすいことが理解できよう。
【００１０】
従って、本技術分野において、チャネル推定を形成するために一定であるべき連続パイロットシンボル数に依存せず、送信ダイバーシチシステムにおけるチャネル推定を改善するための方法及び装置に対する要求が存在することが理解されよう。そのような方法及び装置は、チャネルオーバヘッドが削減され、ペイロードを搬送するための改善された帯域を実現し、シンボル検出を向上させる。
【００１１】
（発明の概要）
従って、本発明の目的は、送信ダイバーシチチャネルにおけるチャネル推定を決定する方法及び装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は経時変化するチャネルに対するチャネル推定を向上させるパイロットシンボル系列を用いるチャネル推定を提供することにある。
【００１３】
本発明の１つの見地によれば、上述した目的及び他の目的は、無線通信システムにおける送信ダイバーシチチャネルに関するチャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を推定するための方法及び装置を提供することにある。そのような無線通信システムにおいて、パイロットシンボル系列の選択はＢＳ又は類似の送信機によって実行されても良いが、無線通信システムは基地局（ＢＳ）及び少なくとも１つの移動局（ＭＳ）を有してもよい。送信ダイバーシチチャネルはＢＳ又は類似の送信機に付随した少なくとも２つのアンテナから、少なくとも２つの伝播経路上を送信されるであろう。ＢＳは、好ましくはＭＳへ、送信ダイバーシチチャネル上で送信するための２つのアンテナのそれぞれに対してパイロットシンボル系列を供給することができる。ＭＳは例えば送信ダイバーシチチャネル上でシンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を受信することができ、チャネル推定を容易にするため、前記パイロットシンボルの列の値の行列Ｐを以下の関係に従って定める。

【００１４】
ここで、パイロットシンボル系列は行列Ｐがフルランク(full rank)を有するように選択することができる。従って、チャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂は前記行列Ｐ及び前記シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を用いて決定することができる。行列Ｐ^-1をさらにメモリに格納し、また読み出しても良い。
【００１５】
パイロットシンボル系列は例えば、第１の（１つの）アンテナに関連した第１系列ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃及びｐ₄と、第２の（１つの）アンテナに関連した第２系列ｐ₁、−ｐ^* ₄、−ｐ₃及びｐ^* ₂を含むことができる。行列Ｐがフルランクを有するよう、系列は例えばｐ₁＝−１−ｊ、ｐ₂＝−１−ｊ、ｐ₃＝−１−ｊ及びｐ₄＝−１＋ｊを含む値を用いることができる。従って、行列Ｐは以下の形式となりうる。

【００１６】
本発明の別の実施形態において、送信ダイバーシチチャネルに関するチャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を推定する方法はＭＳで実施することができる。送信ダイバーシチチャネルは上述の通りでよく、例えばＢＳ等の送信機に付随する少なくとも２つのアンテナから、少なくとも２つの伝播経路を介して送信される。ＭＳは送信ダイバーシチチャネルからシンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を受信し、以下の関係に従って既知のパイロットシンボル系列の値の行列Ｐを決定する。

【００１７】
ここで、既知のパイロットシンボル系列は前記行列Ｐがフルランクを持つように選択される。従って、チャネル推定用のチャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂は行列Ｐ及び受信シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を用いて決定することができる。行列Ｐ^-1をさらにメモリに格納し、また読み出しても良い。
【００１８】
推定を容易にするため、パイロットシンボル系列は第１の（複数の）アンテナに関連した第１系列ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃及びｐ₄と、第２の（複数の）アンテナに関連した第２系列ｐ₁、−ｐ^* ₄、−ｐ₃及びｐ^* ₂を含むことができる。行列Ｐがフルランクを達成するよう、系列は例えばｐ₁＝−１−ｊ、ｐ₂＝−１−ｊ、ｐ₃＝−１−ｊ及びｐ₄＝−１＋ｊを含む値を用いることができる。従って、行列Ｐは好ましくは以下の形式を有する。

【００１９】
本発明の目的及び長所は以下の詳細な説明を図面と共に読むことで理解されよう。
【００２０】
（詳細な説明）
本発明の様々な特徴を図面に関して説明する。図面において、類似の部分は同一の参照符号によって表される。
【００２１】
本発明の典型的な実施形態によれば、送信ダイバーシチを用いる無線通信システム内で信号が受信される受信機における改善されたチャネル推定を提供するための方法及び装置が示される。本発明のチャネル推定方法及び装置は、従来技術の方法が３又はそれ以上のシンボルの間チャネルが一定であるという仮定に基づいていたのに対し、チャネルが２シンボル時間一定であるという仮定の下にチャネルを形成する。従って、チャネル推定はより高速に実施され、時間変動するチャネルにおけるチャネル推定を改善する。
【００２２】
図１には、アンテナ１（１１０）及びアンテナ２（１２０）を含むいくつかの部品を有する典型的な送信機１００が示されている。データ１８０は送信機１００内部で生成され、例えばチャネル符号化データ、送信電力制御（Trasmit Power Contorol:ＴＰＣ）コマンド、オプションである搬送フォーマット結合インジケータ（Transport Format Combination Indicator:ＴＦＣＩ）等を含む。本発明によるダウンリンク送信ダイバーシチシステムのために、データ１８０は入力ライン１７１上を、空間時間ブロック符号化ベースの送信ダイバーシチ（Space Time block coding based Transmit Diversity:ＳＴＴＤ）符号化器１７０へ入力される。
【００２３】
データ１８０はまた、非ダイバーシチシステムにおいて実施されるのと同様に、速度マッチング(rate matching)、インタリーブ等の処理の対象となってもよい。さらに、ＳＴＴＤ符号化器１７０が符号化データを多重化器１４０へ受け渡すことが好ましい。符号化データは多重化器１４０において、送信アンテナ１１０及び１２０にそれぞれ向けられた出力１４３及び１４４へルーティングされることが可能である。ダイバーシチパイロット信号１５０及び１６０もまた、入力ライン１４１及び１４２上をそれぞれ多重化器１４０へ入力され、アンテナ１１０及び１２０で出力するためにＳＴＴＤ符号化データと共にパッケージ化される。チャネライゼーション符号、スクランブル符号等が入力１３０に供給され、入力１３１及び１３２を介してこれら符号は多重化器１４０の出力信号１４３及び１４４と加算ジャンクション１４５及び１４６で結合されることが好ましい。
【００２４】
統合信号出力１４７及び１４８はアンテナ１１０及び１２０上をエアインタフェースチャネル１１１及び１２１をそれぞれ介してＭＳ１９０へ送信され、本発明に従って出力情報の送信ダイバーシチを実現する。好ましくは、ＭＳ１９０が本技術分野で一般的であるような、例えばアンテナ１９１、プロセッサ１９２及びメモリ１９３を含むことに留意されたい。
【００２５】
図２に、スーパーフレーム２３０、フレーム２２０及びタイムスロット２１０のレベルにおける典型的なデータチャネルマッピング２００を示す。格別重要なのはタイムスロットフォーマット２１０であり、タイムスロットフォーマット２１０は他の情報はもとより、本発明によるパイロット信号２１５を含む。加えて、タイムスロットフォーマット２１０はＴＦＣＩブロック２１１、データ１ブロック２１２、ＴＰＣブロック２１３及びデータ２ブロック２１４を含むことができる。ここでＴＦＣＩブロック２１１、データ１ブロック２１２、ＴＰＣブロック２１３及びデータ２ブロック２１４で表される送信データはダイバーシチ送信機１００内の両方のアンテナ１１０及び１２０に対して同一であって良いが、以下により詳しく説明するように、パイロット信号２１５はどちらのアンテナが特定の信号グループの送信に用いられるかによって異ならせることができる。
【００２６】
図３に、例えばアンテナ１１０及び１２０でそれぞれ送信される信号に対応した、２つの異なるパイロット系列３１０及び３２０が示される。図示されるように、各パイロット系列は４つの符号化パイロットシンボルを含む。ＭＳ１９０において、例えば、パイロットシンボルはエアインタフェースチャネル１１１及び１１２を介して４つのシンボルとして受信される。パイロット系列３１０については、パイロットシンボルｐ₁３１１、ｐ₂３１２、ｐ₃３１３及びｐ₄３１４が含まれる。パイロット系列３２０については、パイロットシンボルｐ₁３２１、−ｐ^* ₄３２２（ｐ₄３１４の負の共役）、−ｐ₃３２３及びｐ^* ₂３２４（ｐ₂３１２の共役）が含まれる。
【００２７】
送信ダイバーシチシステム１００について、受信シンボルをｒ₁、ｒ₂、ｒ₃及びｒ₄とする。送信処理は以下のようにモデル化される。
【００２８】
ｒ₁＝ｈ₁₁ｐ₁＋ｈ₂₁ｐ₂＋ｎ₁ （３）
ｒ₂＝ｈ₁₂ｐ₂−ｈ₂₂ｐ₄ ^*＋ｎ₂ （４）
ｒ₃＝ｈ₁₃ｐ₃−ｈ₂₃ｐ₃＋ｎ₃ （５）
ｒ₄＝ｈ₁₄ｐ₄−ｈ₂₄ｐ₂ ^*＋ｎ₄ （６）
【００２９】
ここで、ｈ_ij∈Ｃはチャネル係数、ｎ_j∈Ｃは加算されるノイズ、そしてｐ_j∈Ｃは上述したパイロットシンボルである。チャネル係数ｈ_ijはアンテナ１（１１０）及びアンテナ２（１２０）に対して異なり、時間変動する。ＭＳ１９０のタスクは、受信したシンボルｒ_jを用いてｈ_ijを推定することである。このタスクはチャネル推定問題の別名でも知られる。
【００３０】
送信ダイバーシチ符号化されたパイロット系列３１０及び３２０を用いたチャネル推定は、チャネル推定の第１のセット及び第２のセットを得るため、ｒ₁とｒ₃並びにｒ₂とｒ₄をグループ化することを要求する。パイロットパターン符号化の構成は、通常そのようなアプローチに適している。受信シンボルｒ₁とｒ₃は、例えば、パイロットシンボルｐ₁（３１１）及びｐ₃（３１３）に依存する。第２のチャネル推定ｒ₂とｒ₄は、例えばパイロットシンボルｐ₂（３１２）及びｐ₄（３１４）に依存する。パイロット系列３１０及び３２０に関連するチャネルは３シンボルの期間一定であると仮定しても良い。そのような仮定は新しいチャネル係数ｆ₁₁、ｆ₂₁、ｆ₁₂及びｆ₂₂の間に以下の関係を導く。
【００３１】
ｆ₁₁＝ｈ₁₁＝ｈ₁₃ （５）
ｆ₁₂＝ｈ₁₂＝ｈ₁₄ （６）
ｆ₂₁＝ｈ₂₁＝ｈ₂₃ （７）
ｆ₂₂＝ｈ₂₂＝ｈ₂₄ （８）
【００３２】
受信信号は以下のように記述できる。
ｒ₁＝ｆ₁₁ｐ₁＋ｆ₂₁ｐ₁＋ｎ₁ （９）
ｒ₃＝ｆ₁₁ｐ₃−ｆ₂₁ｐ₃＋ｎ₃ （１０）
【００３３】
そして、チャネル推定の第１のセットは以下のように形成できる。

ここで、

である。
【００３４】
Ｐ1がフルランク行列であるため、ゼロでないパイロットシンボルｐ₁（３１１）及びｐ₃（３１３）に対して、逆行列が存在する。同様の方法を第２（ｐ₂（３１２））及び第４（ｐ₄（３１４））に適用すると、パイロットシンボルはチャネル推定

を与える。ここで、

である。
【００３５】
繰り返すが、行列Ｐ2がフルランク行列であるため、ゼロでないパイロットシンボルに対して逆行列が存在する。しかし、説明したチャネル推定方法には、チャネルが３シンボルの間一定であるという仮定が時間変動チャネルの場合に不十分であるという問題がある。この３シンボルの仮定は、上述したように、例えばひどいドップラシフトがあり、高い拡散係数で情報を伝搬するチャネルに対しては効力がないであろう。
【００３６】
本発明による解決策は、アンテナ１（１１０）及びアンテナ２（１２０）に関連したそれらがパイロット系列中２パイロットシンボル、例えば、アンテナ１（１１０）によって送信されるパイロット系列３１０に関連するｐ₁（３１１）及びｐ₃（３１３）の間だけ一定であるかのようなモデリングチャネルを提供する。アンテナ１（１１０）チャネル係数としてｇ₁₁が、アンテナ２（１２０）チャネル係数としてｇ₂₁が導入されたとする。パイロット系列の最後の２シンボル、例えばアンテナ１（１１０）についてのｐ₃（３１３）及びｐ₄（３１４）に対し、アンテナ１（１１０）についてのチャネル係数はｇ₁₂、アンテナ２（１２０）についてはｇ₂₂である。そのような関係は以下のような仮定を与える。
【００３７】
ｇ₁₁＝ｈ₁₁＝ｈ₁₂ （１５）
ｇ₁₂＝ｈ₁₃＝ｈ₁₄ （１６）
ｇ₂₁＝ｈ₂₁＝ｈ₂₂ （１７）
ｇ₂₂＝ｈ₂₃＝ｈ₂₄ （１８）
【００３８】
本発明によれば、連続したチャネル係数のみが等しいものとして仮定されることが重要である。受信信号は以下のように記述できる。

【００３９】
ここで、

である。行列Ｐがフルランクを有する場合、チャネル推定は以下のように得ることができる。

【００４０】
本発明によるチャネル推定の有効性は、例えば式（２０）における行列Ｐのランク状態に依存する。しかし、Ｐのランク状態を満たすいくつかのパイロットシンボル系列が存在する。そのようなパイロット系列の一例は、ｐ₁＝−１−ｊ、ｐ₂＝−１−ｊ、ｐ₃＝−１−ｊ及びｐ₄＝−１＋ｊである。従って、行列Ｐに対する適切なランク状態を達成するようにパイロット系列３１０及び３２０を選択することが重要である。本発明によるチャネル推定方法はまた、パイロット系列３１０及び３２０の個々のパイロットシンボルのパイロットパターンを選択するための基準をも生み出す。本発明によるパイロットパターンの選択が行列Ｐをフルランクにすることもまた重要である。
【００４１】
本発明のチャネル推定方法の１つの実施形態は直接実施することも可能である。そのような典型的な実施形態に対する逆行列は以下のような形式を有することができる。

ここで、＊はゼロでない可能性のある要素を示す。逆行列は周知の方法で事前に計算し、ＭＳ１９０に付随するメモリに格納しておくことができる。典型的なチャネル推定子は
【００４２】

として直接実施される。ここで、式（２２）におけるゼロの構成は、より効率的な実施を行うために利用可能である。典型的な実施形態を特定のパイロットパターンを用いて説明したが、同一特性を有する送信ダイバーシチ符号化に対して好適な、類似の変形パイロットパターンが存在することに留意すべきである。このようなパターンの全ては、列挙することなく本発明によるものと予期される。
【００４３】
本発明に従ってチャネル推定を得るための典型的な処理４００のフローチャートが図４に示される。処理はブロック４１０から開始し、ここでは初期化及び他のルーティング方式(routing formalities)が実施され、矢印(arc)４１１に沿ってブロック４２０へ進む。ここではパイロット系列３１０及び３２０といったパイロット系列が基地局送信機の各アンテナ１（１１０）及びアンテナ２（１２０）にそれぞれ供給される。従って、パイロット系列３１０及び３２０は、それぞれが例えば基地局に付随するアンテナ１１０及び１２０を用いて、送信ダイバーシチチャネル上を送信される。
【００４４】
ＭＳ１９０等のＭＳは、パイロットシンボルとして知られるシンボルｒ₁、ｒ₂、ｒ₃及びｒ₄を受信する。この時点で行列Ｐは矢印４２１に従ってブロック４４０で設定され、ここでパイロットシンボルはブロック４２０から受信され、矢印４３１はブロック４３０から受信されたシンボルを表す。行列Ｐは行列をリアルタイムに構築することによっても、好ましくは例えばメモリ１９３から読み出すことによっても設定可能であることに注意すべきである。行列Ｐはブロック４２０で選択されたようにパイロット系列を反映することが好ましい。ブロック４３０からの受信シンボルｒ₁、ｒ₂、ｒ₃及びｒ₄と、ブロック４４０からの行列Ｐを用い、例えば式（２３）の関係に従って、チャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂がブロック４６０において計算される。必要なら、ブロック４７０で示されるように処理４００を繰り返しても良い。
【００４５】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきた。しかし、本施術分野の当業者は上述した好ましい実施形態と異なる特定の形式で本発明を実施可能であることを容易に理解するであろう。これは本発明の精神を離れることなく実行することができる。好ましい実施形態は単なる例証であり、いかなる意味においても限定的なものと解釈すべきでない。本発明の範囲は上述の説明ではなく添付の請求範囲で与えられ、請求項の範囲に含まれる全ての変形物及び等価物は請求項に包含されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による典型的なダイバーシチ送信機を示す図である。
【図２】 図１の典型的なダイバーシチ送信機によって、本発明に従って送信される情報のための典型的なチャネルフォーマットを示す図である。
【図３】 本発明に従って、図１のダイバーシチ送信機によって送信される典型的なパイロット系列を示す図である。
【図４】 本発明の典型的な実施形態に従ったチャネル推定方法の、適用におけるステップを示す図である。

Claims (20)

1. 基地局（ＢＳ）及び少なくとも１つの移動局（ＭＳ）を有する無線通信システムにおいて、前記ＢＳに関連する少なくとも２つのアンテナから、少なくとも２つの伝播経路上を送信される送信ダイバーシチチャネルに関するチャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を推定する方法であって、
   前記少なくとも２つのアンテナの各々に、前記送信ダイバーシチチャネルを介して前記ＢＳから前記ＭＳへ送信するためのパイロットシンボル系列を供給するステップと、
   前記ＭＳにおいて、前記送信ダイバーシチチャネルから、シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を受信するステップと、
   以下の関係に従って、前記パイロットシンボル系列の値の行列Ｐを設定するステップと、
   

   

   （ここで、前記パイロットシンボル系列は前記行列Ｐがフルランクを有するように選択されており、行列Ｐ^-1は行列Ｐの逆行列である）
   前記行列Ｐ^-1及び前記シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を用いて前記チャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を決定するステップとを有し、
   前記チャネル係数ｇ ^＾ ₁₁ 、ｇ ^＾ ₂₁ は、前記パイロットシンボル系列の最初の２シンボルにおける、前記少なくとも２つのアンテナの第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル係数であり、前記チャネル係数ｇ ^＾ ₁₂ 、ｇ ^＾ ₂₂ は、前記パイロットシンボル系列の最後の２シンボルにおける、前記第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル係数であることを特徴とする方法。
2. 前記行列Ｐ ^-1 をメモリから読み出すステップを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記パイロットシンボル系列が前記少なくとも２つのアンテナの第１に関連する第１の系列ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃及びｐ₄と、前記少なくとも２つのアンテナの第２に関連する第２の系列ｐ₁、−ｐ^* ₄、−ｐ₃及びｐ^* ₂を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記系列がｐ₁＝−１−ｊ、ｐ₂＝−１−ｊ、ｐ₃＝−１−ｊ及びｐ₄＝−１＋ｊを含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 前記行列Ｐが以下の構成を有する行列を有することを特徴とする請求項３記載の方法。
   

   
6. 送信機に関連する少なくとも２つのアンテナから、少なくとも２つの伝播経路上を送信される送信ダイバーシチチャネルに関するチャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を移動局（ＭＳ）において推定する方法であって、
   前記ＭＳにおいて、前記送信ダイバーシチチャネルから、シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を受信するステップと、
   以下の関係に従って、既知のパイロットシンボル系列の値の行列Ｐを設定するステップと、
   

   

   （ここで、前記パイロットシンボル系列は前記行列Ｐがフルランクを有するように選択されており、行列Ｐ^-1は行列Ｐの逆行列である）
   前記行列Ｐ^-1及び前記シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を用いて前記チャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を決定するステップとを有し、
   前記チャネル係数ｇ ^＾ ₁₁ 、ｇ ^＾ ₂₁ は、前記パイロットシンボル系列の最初の２シンボルにおける、前記少なくとも２つのアンテナの第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル係数であり、前記チャネル係数ｇ ^＾ ₁₂ 、ｇ ^＾ ₂₂ は、前記パイロットシンボル系列の最後の２シンボルにおける、前記第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル係数であることを特徴とする方法。
7. 前記行列Ｐ ^-1 をメモリから読み出すステップを更に有することを特徴とする請求項６記載の方法。
8. 前記既知のパイロットシンボル系列が前記少なくとも２つのアンテナの第１に関連する第１の系列ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃及びｐ₄と、前記少なくとも２つのアンテナの第２に関連する第２の系列ｐ₁、−ｐ^* ₄、−ｐ₃及びｐ^* ₂を有することを特徴とする請求項６記載の方法。
9. 前記既知の系列がｐ₁＝−１−ｊ、ｐ₂＝−１−ｊ、ｐ₃＝−１−ｊ及びｐ₄＝−１＋ｊを含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 前記行列Ｐが以下の構成を有する行列を有することを特徴とする請求項８記載の方法。
    

    
11. 基地局（ＢＳ）及び少なくとも１つの移動局（ＭＳ）を有する無線通信システムにおいて、前記ＢＳに関連する少なくとも２つのアンテナから、少なくとも２つの伝播経路上を送信される送信ダイバーシチチャネルに関するチャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を推定する装置であって、
    前記少なくとも２つのアンテナの各々に、前記送信ダイバーシチチャネルを介して前記ＢＳから前記ＭＳへ送信するためのパイロットシンボル系列を供給する手段と、
    前記ＭＳにおいて、前記送信ダイバーシチチャネルから、シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を受信する手段と、
    以下の関係に従って、前記パイロットシンボル系列の値の行列Ｐを設定する手段と、
    

    

    （ここで、前記パイロットシンボル系列は前記行列Ｐがフルランクを有するように選択されている）
    前記行列Ｐ及び前記シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を用いて前記チャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を決定する手段とを有し、
    前記チャネル係数ｇ ^＾ ₁₁ 、ｇ ^＾ ₂₁ は、前記パイロットシンボル系列の最初の２シンボルにおける、前記少なくとも２つのアンテナの第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル係数であり、前記チャネル係数ｇ ^＾ ₁₂ 、ｇ ^＾ ₂₂ は、前記パイロットシンボル系列の最後の２シンボルにおける、前記第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル係数であることを特徴とする装置。
12. 前記設定する手段が前記行列Ｐ^-1を格納する格納手段を更に有することを特徴とする請求項１１記載の装置。
13. 前記パイロットシンボル系列が前記少なくとも２つのアンテナの第１に関連する第１の系列ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃及びｐ₄と、前記少なくとも２つのアンテナの第２に関連する第２の系列ｐ₁、−ｐ^* ₄、−ｐ₃及びｐ^* ₂を有することを特徴とする請求項１１記載の装置。
14. 前記系列がｐ₁＝−１−ｊ、ｐ₂＝−１−ｊ、ｐ₃＝−１−ｊ及びｐ₄＝−１＋ｊを含むことを特徴とする請求項１３記載の装置。
15. 前記行列Ｐが以下の構成を有する行列を有することを特徴とする請求項１３記載の装置。
    

    
16. 送信機に関連する少なくとも２つのアンテナから、少なくとも２つの伝播経路上を送信される送信ダイバーシチチャネルに関するチャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を移動局（ＭＳ）において推定する装置であって、
    前記ＭＳにおいて、前記送信ダイバーシチチャネルから、シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を受信する手段と、
    以下の関係に従って、既知のパイロットシンボル系列の値の行列Ｐを設定する手段と、
    

    

    （ここで、前記パイロットシンボル系列は前記行列Ｐがフルランクを有するように選択されている）
    前記行列Ｐ及び前記シンボル列ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄を用いて前記チャネル係数ｇ^＾ ₁₁、ｇ^＾ ₁₂、ｇ^＾ ₂₁、ｇ^＾ ₂₂を決定する手段とを有し、
    前記チャネル係数ｇ ^＾ ₁₁ 、ｇ ^＾ ₂₁ は、前記パイロットシンボル系列の最初の２シンボルにおける、前記少なくとも２つのアンテナの第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル係数であり、前記チャネル係数ｇ ^＾ ₁₂ 、ｇ ^＾ ₂₂ は、前記パイロットシンボル系列の最後の２シンボルにおける、前記第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル係数であることを特徴とする装置。
17. 前記設定する手段が前記行列Ｐ^-1を格納する格納手段を更に有することを特徴とする請求項１６記載の装置。
18. 前記既知のパイロットシンボル系列が前記少なくとも２つのアンテナの第１に関連する第１の系列ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃及びｐ₄と、前記少なくとも２つのアンテナの第２に関連する第２の系列ｐ₁、−ｐ^* ₄、−ｐ₃及びｐ^* ₂を有することを特徴とする請求項１６記載の装置。
19. 前記既知の系列がｐ₁＝−１−ｊ、ｐ₂＝−１−ｊ、ｐ₃＝−１−ｊ及びｐ₄＝−１＋ｊを含むことを特徴とする請求項１８記載の装置。
20. 前記行列Ｐが以下の構成を有する行列を有することを特徴とする請求項１８記載の装置。
    

    

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