JP4874980B2 - 反復的な前進−後進パラメータ推定 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、受信された無線通信信号を処理することに係り、特に、受信された無線通信信号から干渉信号を除去するためにジョイントチャネル推定を用いることに関する。

（発明の背景）
増加の一途をたどる無線サービスに関する需要に応えて、無線サービス提供者は、現在の無線ネットワークの容量を増加する新たな方法を模索し続けている。システム内の干渉が容量を制限するので、システム容量を増加する１つの方法は、デジタル信号処理技術を用いて干渉を排除または除去することにある。希望信号および干渉信号を共に復調することにより、干渉除去を実行することができる。ある種のジョイント復調（joint demodulation）は、受信信号が同期した希望信号および干渉信号を含むことを必要とする。希望信号および干渉信号が同期すると、干渉信号のトレーニングシンボル期間は、希望信号のトレーニングシンボル期間に概略重複する。結果として、ジョイント復調処理は、受信信号内に存在する重複するトレーニングシーケンスを利用して、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルを共に推定することができる。

しかしながら、例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile communication）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data Rates for GSM Evolution）、およびＤ−ＡＭＰＳ（Digital-Advanced Mobile Phone Service）のような現在のＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）セルラー無線電話システムにおいて、無線通信装置により受信された希望信号および干渉信号は、必ずしも同期しているとは限らない。結果として、干渉信号のトレーニングシーケンスと希望信号のトレーニングシーケンスとが重複せず、前述した同期したジョイントチャネル推定処理（joint channel estimation process）の性能にマイナスの影響を及ぼすことになる。

上記問題を解決するために、無線業界は、希望信号および干渉信号が同期されていることを必要としない、よって、干渉信号に関連したトレーニングシンボルの情報を必要としない、ジョイントチャネル推定の方法について研究を続けている。

（発明の要旨）
本発明は、希望信号に関連した既知のシンボルシーケンスを用いて、無線通信装置により受信された希望信号（desired signal）および干渉信号（interfering signal）を伝搬する無線チャネルのパラメータを共に推定する、方法および装置を含む。本発明によれば、無線通信装置の受信器内のブラインドパラメータ推定器は、前進パラメータ（forward parameter）推定器および後進パラメータ（backward parameter）推定器を含む。前進パラメータ推定器および後進パラメータ推定器の各々は、等化器と、等化器を介する反復的な前進／後進再帰（forward/backward recursion）に基づいて、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する前進パラメータ推定値および後進パラメータ推定値を各々に生成する、チャネルパラメータ推定器と、を含む。生成された前進パラメータ推定値および後進パラメータ推定値の少なくともいずれかに基づいて、ブラインドパラメータ推定器は、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する最終パラメータ推定値を生成するように構成されている。

一実施形態によれば、ブラインドパラメータ推定器は、前進再帰および後進再帰を独立して実行し、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する前進パラメータ推定値および後進パラメータ推定値を各々に生成する、独立した前進パラメータ推定器および後進パラメータ推定器を含む。いくつかの実施形態では、前進パラメータ推定器および後進パラメータ推定器の少なくともいずれかは、仮定された複数の生き残りパスに関して、前進／後進再帰の各ステージで生成された暫定的なパラメータ推定値から前進／後進パラメータ推定値を生成するように構成されている、生き残りパス毎処理（ＰＳＰ：Per-Survivor Process）型パラメータ推定器を含むようにしてもよい。

いずれの場合も、前進パラメータ推定器および後進パラメータ推定器の各々は、前進再帰および後進再帰の各々の１回以上の反復を独立して実行する。ここで、現在の反復に起因する前進／後進パラメータ推定値は、後続の反復に関する初期の前進／後進パラメータ推定値として機能する。最終の反復の後、最終パラメータ選択器は、最終の反復の前進パラメータ推定値および後進パラメータ推定値の各々に関連した前進エラーメトリック（error metric）と後進エラーメトリックとの間の比較に基づいて、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する最終パラメータ推定値を選択するように構成されている。

本発明の他の実施形態によれば、ブラインドパラメータ推定器は、連続的な第１のＰＳＰ型パラメータ推定器および第２のＰＳＰ型パラメータ推定器を含む。本実施形態では、第１パラメータ推定器は、受信信号および仮定された複数の前進生き残りパスに関する初期第１パラメータ推定値に基づいて、第１再帰の各ステージで第１方向で暫定的な第１パラメータ推定値を生成するように構成されている。暫定的な第１パラメータ推定値に基づいて、第１パラメータ推定器は、第１パラメータ推定値の組合せを生成するように構成されている。同様に、第２パラメータ推定器は、受信信号および仮定された複数の第２生き残りパスに関する初期第２パラメータ推定値に基づいて、第２再帰の各ステージで第１方向と逆の第２方向で暫定的な第２パラメータ推定値を生成するように構成されている。ここで、直近に生成された第１パラメータ推定値の組合せは、初期第２パラメータ推定値として機能する。暫定的な第２パラメータ推定値に基づいて、第２パラメータ推定器は、第２パラメータ推定値の組合せを生成するように構成されている。

本実施形態では、例となるブラインドパラメータ推定器は、１回以上の反復を実行する。ここで、１回の反復は、第１方向での第１再帰に後続する第２方向での第２再帰を含む。いくつかの実施形態では、１回の反復は、交互の方向での追加的な再帰を含むようにしてもよい。後続の反復が実行される場合、現在の反復で第２パラメータ推定器により生成された第２パラメータ推定値の組合せは、後続の反復で第１パラメータ推定器に関する初期第１パラメータ推定値として機能する。最終の反復の後、ブラインドパラメータ推定器は、最終の反復で生成された第２パラメータ推定値の組合せを希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する最終パラメータ推定値として用いる。

（発明の詳細な説明）
図１は、移動端末、基地局、または無線受信器を含む他の無線装置のような、無線通信装置１００の一例を示す。以下では、用語「移動端末」は、セルラー電話、衛星電話、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ：Personal Communication Service）装置、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、パームトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ページャーなどを含む場合がある。さらに、以下では、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ無線通信ネットワークに関連する１つ以上の実施形態について記載しているが、本発明は、そのような実施形態に限定されるものではない。よって、本発明は、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）、ＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ｃｄｍａＯｎｅ、ｃｄｍａ２０００、および広帯域ＣＤＭＡを非限定的に含む、他の無線通信規格を含む広範な適用性を有することが理解される。

図１に示すように、無線通信装置１００は、アンテナ１０２、選択的なアンテナ切替器１０４、送信器１１０、受信器１２０、システム制御器１５０、およびユーザーインターフェース１６０を含む。一実施形態では、システム制御器１５０は、送信器１１０、受信器１２０、および選択的なアンテナ切替器１０４を制御するプログラム命令を格納および実行する。さらに、システム制御器１５０は、通信電子機器（送信器１１０および受信器１２０）とユーザーインターフェース１６０とをインターフェース接続する。選択的なアンテナ切替器１０４が送信器１１０をアンテナ１０２に接続すると、送信器１１０は、無線通信信号を所定の通信規格に従って送信する。同様に、選択的なアンテナ切替器１０４が受信器１２０をアンテナ１０２に接続すると、受信器１２０は、受信された無線通信信号を所定の通信規格に従って受信および処理する。無線通信装置１００の送信器１１０および受信器１２０が周波数で分離されていれば、アンテナ切替器１０４を省略してもよい。

図２は、無線通信受信器１２０の一実施形態を示す。図２に示すように、受信器１２０は、希望信号および１つ以上の干渉信号の組合せに相当する無線通信信号を受信する。ここで、希望信号は、受信器１２０に知られているトレーニングシンボルのシーケンスを含む。干渉信号は、希望信号と同一または異なる変調方式を用いてもよい。以下の考察を目的として、干渉信号は、同一チャネル干渉、隣接チャネル干渉などのような、いかなる種類の干渉を含む場合があり、希望信号に同期していない。よって、干渉信号に関連したトレーニングシンボルおよびタイミングは、受信器１２０に知られていない。しかしながら、本発明は、同期した希望信号および干渉信号を有する受信信号に適用してもよい。

受信器１２０は、フロントエンド１２２、初期化回路１２４、（選択的な）フィルター回路１２６、復調器もしくはジョイント復調器１２８、およびブラインドパラメータ推定器１３０を含む。フロントエンド１２２は、アンテナ１０２で受信した希望信号および１つ以上の干渉信号を処理し、フィルター、増幅器、アナログ−デジタル変換器、ミキサーなどを用いて、サンプリングされた信号ｒｎを初期化回路１２４およびブラインドパラメータ推定器１３０に提供する。

初期化回路１２４は、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する初期チャネル推定値を生成する。希望信号チャネルに関する初期チャネル推定値は、既知のいかなる手段により生成されてもよい。例えば、受信器１２０が希望信号に関連したトレーニングシンボルの事前情報を有するので、初期化回路１２４は、最小二乗推定処理を用いて、既知のトレーニングシンボルを用いて希望信号チャネルに関する初期チャネル推定値を生成してもよい。代替的に、干渉の制限された（interference-limited）環境では、初期化回路１２４は、干渉を定包絡線処理としてモデリングする定包絡線法を用いてもよい。

しかしながら、受信器１２０が干渉信号のトレーニングシーケンスまたはタイミングの事前情報を有しないので、希望信号チャネルに関する初期チャネル推定値を生成するために用いられた前述の方法は、干渉信号チャネルに関する初期チャネル推定値を生成するために用いることができない。代わりに、初期化回路１２４は、所定の値を初期の干渉チャネル推定値として用いることができる。例えば、初期化回路１２４は、初期干渉チャネル推定値の全てのチャネルタップを０に設定してもよい。代替的に、初期化回路１２４は、チャネルタップのいずれかを、０．１のように、０より大きい小さな値に設定し、他のチャネルタップを０に設定してもよい。一般的に、初期化回路１２４は、０以外のチャネルタップを初期チャネル推定値の中央付近に位置づける。

初期化回路１２４が希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する初期チャネル推定値を生成した後、ブラインドパラメータ推定器１３０は、さらに後述するように、ジョイントチャネル推定を用いて、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する最終チャネル推定値を生成する。選択的に、受信器１２０は、図２に示すように、フィルター回路１２６を含み、復調器１２８により復調されるべき信号に影響を及ぼすノイズをさらに低減してもよい。例えば、フィルター回路１２６は、ノイズを白色化するための白色化フィルターを含むようにしてもよい。フィルター回路１２６は、白色化されたチャネル推定値の主要なチャネルタップ内の信号エネルギーをコンパクト化するための事前フィルター（pre-filter）を含むようにしてもよい。いずれの場合も、復調器１２８は、ブラインドパラメータ推定器１３０により生成され、フィルター回路１２６により選択的にフィルタリングされた希望信号チャネル推定値を用いて受信信号ｒ_ｎを復調し、希望信号を推定する。復調器１２８は、従来の復調器、または希望信号（desired user）および干渉信号（interferer(s)）のシンボルを共に検出するジョイント復調器でもよい。

前述したように、本発明のブラインドパラメータ推定器１３０は、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルを共に推定し、干渉を低減し、よって、信号品質およびネットワーク容量を改善する。ブラインドパラメータ推定器１３０の機能をさらに理解するために、以下では、従来のブラインドパラメータ推定器の機能について簡単に説明する。従来のブラインドパラメータ推定器１３２は、図３に示すように、等化器１３４およびチャネル推定器１３６を含む。一般的に、等化器１３４は、サンプリングされた受信信号ｒ_ｎ、希望信号の既知のトレーニングシンボル、および初期化回路１２４により提供された初期チャネル推定値を用いて、希望信号（desired user）のトレーニングシンボルのトレーニング期間に重複する干渉信号のシンボルを検出する、ビタビ等化器、判定帰還型等化器などのような、既知のいかなる等化器を含む。等化器１３４は、ビタビアルゴリズム、リストビタビアルゴリズム、一般化ビタビアルゴリズムなどのような、既知のいかなるアルゴリズムを用いてもよい。より詳しくは、等化器を介する再帰の各ステージで、等化器１３４は、各生き残りパスに関するエラー信号を生成する。数式（１）〜（４）は、この処理を数学的に示す。

数式（１）は、サンプリングされた受信信号ｒ_ｎを表す。

ここで、ｗ_ｎは、白色ガウスノイズを表し、ｓ_ｋ，ｎは、ｋ番目の信号（以下では、ｋ＝１が希望信号を表し、ｋ＝２が干渉信号を表す。）のシンボルを表し、ｃ_ｋ，ｉは、ｋ番目の信号チャネル（ｉ＝１，２，．．．、Ｌ_ｋ＋１のシンボル）のｉ番目のチャネルタップを表し、Φ_ｋは、ユーザーｋに関する変調回転角を表す。以下では、ｋ＝１は、希望信号を表し、ｋ＝２は、干渉信号を表す。数式（１）の受信信号を次式によりベクトル表記してもよい。

動作において、等化器１３４は、最尤系列推定（ＭＬＳＥ：Maximum Likelihood Sequence Estimate）式等化器、判定帰還系列推定（ＤＦＳＥ：Decision Feedback Sequence Estimation）式等化器などのような、既知のいかなる等化器でもよい。例えば、希望信号シンボルが受信器に知られていると仮定して、最尤系列推定式等化器は、次式のエラーメトリックを最小化する干渉信号シンボルを検出する。

数式（３）で、ε^_ｎは、次式により得られるエラー信号を表す。

ここで、ｃ~_ｋ（ｎ）は、サンプリング時間ｎでｋ番目の信号に関するチャネルタップを表し（第１の時刻に関して、チャネルタップは、初期化回路１２４から得られる。）、ｓ^_２（ｎ）は、例えばトレリス内の等化器１３４により生成された干渉信号に関する仮定されたシンボルである。

最良のエラーメトリックΛ_ｎを有する生き残りパスに関連した干渉シンボル判定値を用いて、チャネル推定器１３６は、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルを共に推定する。例えば、チャネル推定器１３６は、次式に従って希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルを推定する最小二乗式推定器を含むようにしてもよい。

ここで、ε~_ｎは、干渉信号判定値ｓ~_２（ｎ）に関連したエラー信号であり、μ_ｋは、ユーザーｋに関する最小二乗ステップサイズであり、＊は、エルミート転置演算を示す。等化器トレリスの第１ステージでは、チャネル推定器１３６は、初期化回路１２４により提供された初期チャネル推定値を用いる。しかしながら、第１ステージの後、チャネル推定器１３６は、各ステージで更新されたチャネル推定値を提供する。連続的な各ステージの間では、等化器１３４は、チャネル推定器１３６により生成された現在のステージに関する更新されたチャネル推定値を用いて、後続のステージを継続する。等化器トレリスが横断（traverse）されると、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する最終チャネル推定値として、等化器トレリスの最終ステージからチャネル推定器１３６により生成された更新されたチャネル推定値が出力される。最小二乗式のチャネル推定処理に関して前述したが、再帰最小二乗（Recursive Least Squares）式のような、他のチャネル推定処理を用いてもよい。

図４は、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルを共に推定し、干渉を低減するために用いることができる他の従来のパラメータ推定器１３８を示す。図４に示すパラメータ推定器１３８は、等化器１３４および複数のチャネル推定器１３６を含む、生き残りパス毎処理（ＰＳＰ：Per-Survivor Processing）型パラメータ推定器である。ＰＳＰ型パラメータ推定器１３８は、等化器トレリス内の各生き残りパスまたは各状態に関するチャネル推定器１３６を含む。図４に示すパラメータ推定器１３８は、複数の生き残りパス処理（ＭＳＰ：Multiple Survivor Processing）型パラメータ推定器を意味する場合もある。ここで、複数のチャネル推定器１３６は、等化器トレリス内の各生き残りパスまたは各状態に連結される。

いかなる場合も、ＰＳＰ型の最小二乗式パラメータ推定器に関するチャネル更新値は、次式より得られる。

ここで、ｃ^_ｋ（ｎ）は、仮定された各生き残りパスに関して、等化器トレリスを介する再帰の各ステージでチャネル推定器１３６により得られた希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する生き残りパス毎のチャネル推定値であり、ｓ^_２（ｎ）は、仮定された生き残りパス毎に関して、等化器１３４から得られた仮定された干渉信号シンボルであり、ε^_ｎは、対応するエラー信号である。最終ステージの後、図４に示すパラメータ推定器１３８は、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する最終チャネル推定値として、最良のエラーメトリックに関連したチャネル推定値を選択する。

図３および図４に示すパラメータ推定器１３２、１３８は、等化器トレリスを介する前進再帰または後進再帰に関して各々に用いられてもよい。さらに、明示されていないが、パラメータ推定器１３２、１３８のいずれかは、等化器トレリスを介して複数のパラメータ推定の反復を実行し、希望信号のシンボル推定値および干渉信号のシンボル推定値と同様に、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する最終チャネル推定値を生成してもよい。この場合には、第１の反復でパラメータ推定器１３２、１３８により用いられた初期チャネル推定値は、初期化回路１２４により提供された初期チャネル推定値である。しかしながら、後続の反復では、後続の反復に関する初期チャネル推定値として、先行の反復により生成されたチャネル推定値を用いてもよい。以下では、複数の反復、および複数の反復と本発明との関係について、さらに説明する。

図５〜図１０に示す本発明の様々な実施形態について説明する。図５は、本発明のブラインドパラメータ推定器１３０の一般的な実施形態を示す。本発明によれば、ブラインドパラメータ推定器１３０は、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４を含む。前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４は、等化器トレリスを介する前進再帰または後進再帰を各々に用いて、ジョイントチャネル推定を実行する、図３および図４に各々に示すパラメータ推定器１３２および１３８のような、いかなるパラメータ推定器を含むようにしてもよい。一般的に、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４は、希望信号に関連した既知のトレーニングシンボルを用いて、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルを共に推定する。しかしながら、希望信号に関連し、受信器に知られている、いかなるシンボルシーケンスを用いてもよい。

前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４の各々は、等化器１３４と、等化器トレリスを介する反復的な前進／後進再帰に基づいて、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する前進チャネル推定値および後進チャネル推定値を各々に生成する、少なくとも１つのチャネル推定器１３６と、を含む。少なくとも１つの生成された前進チャネル推定値および後進チャネル推定値に基づいて、ブラインドパラメータ推定器１３０は、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する最終チャネル推定値を生成する。さらに、前述したように、ブラインドパラメータ推定器１３０は、干渉信号および希望信号に関するシンボル推定値を提供してもよい。

図６は、本発明によるブラインドパラメータ推定器１３０の一例を示す。ブラインドパラメータ推定器１３０は、前進パラメータ推定器１４０、選択的な前進センタリング回路１４２、後進パラメータ推定器１４４、選択的な後進センタリング回路１４６、および最終チャネル推定値選択器１４８を含む。本実施形態では、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４は、既知のトレーニングシンボル、初期の前進チャネル推定値および後進チャネル推定値に基づいて、前進チャネル推定値および後進チャネル推定値を各々に生成するように、独立して機能する。図６に示すように、前進パラメータ推定器１４０は、等化器トレリスを介する１回以上の前進再帰を反復的に実行し、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する前進チャネル推定値を生成する。第１の反復で用いられた初期前進チャネル推定値は、初期化回路１２４により提供された初期前進チャネル推定値である。しかしながら、後続の反復が実行される場合、前進パラメータ推定器１４０は、現在の反復で生成された前進チャネル推定値を後続の反復に関する初期前進チャネル推定値として用いる。

同様に、後進パラメータ推定器１４４は、等化器トレリスを介する後進再帰を反復的に実行し、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する後進チャネル推定値を生成する。さらに、第１の反復で用いられた初期後進チャネル推定値は、初期化回路１２４により提供された初期後進チャネル推定値である。しかしながら、後続の反復が実行される場合、後進パラメータ推定器１４４は、現在の反復で生成された後進チャネル推定値を後続の反復に関する初期後進チャネル推定値として用いる。

最終の反復の後、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４は、前進チャネル推定値および後進チャネル推定値とともに、対応する前進エラーメトリックおよび後進エラーメトリックを最終の反復から最終チャネル推定値選択器１４８に各々に提供する。最終チャネル推定値選択器１４８は、前進エラーメトリックと後進エラーメトリックとを比較し、前進チャネル推定値および後進チャネル推定値のいずれかを最終チャネル推定値として選択する。一実施形態では、最終チャネル推定値選択器１４８は、最良（最低）のエラーメトリックに関連したチャネル推定値を最終チャネル推定値として選択する。

前進センタリング回路１４２および／または後進センタリング回路１４６を含む実施形態に関して、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４により各々に生成された前進チャネル推定値および後進チャネル推定値は、前進チャネル推定値および／または後進チャネル推定値のチャネル応答タップをセンタリングするための従来の手段によってセンタリングされる。センタリングとは、最大のタップがチャネル応答タップのベクトルの中央に位置するように、チャネル応答タップをシフトすることを意味する。例えば、３タップチャネルの場合では、左端／右端のタップが最大のタップであれば、チャネル応答タップを右／左に１ポジションだけシフトしてもよい。ここで、入来するタップ（incoming tap）は、一般的に０に設定される。希望信号チャネル推定値を左または右にシフトする場合には常に、受信信号も逆方向に同一数のポジションだけシフトされなければならない。結果として、センタリングも同期を改善することができる。

いかなる場合も、前進センタリング回路１４２は、最終の反復を除いて、前進パラメータ推定器１４０により実行された各反復により生成された前進チャネル推定値をセンタリングする。同様に、後進センタリング回路１４６は、最終の反復を除いて、後進パラメータ推定器１４４により実行された各反復により生成された後進チャネル推定値をセンタリングする。各反復で生成されたセンタリングされた前進／後進チャネル推定値は、次回の反復に関する初期の前進／後進チャネル推定値として用いられる。最終の反復の後、前進センタリング回路１４２および後進センタリング回路１４６は、最終チャネル推定値選択器１４８が前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４により生成された、チャネル推定値および対応するエラーメトリックを受信するように、迂回される。

図６に示す実施形態は、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４の各々に関して、図３に示すパラメータ推定器１３２を用いてもよい。しかしながら、前述したように、本発明のブラインドパラメータ推定器１３０は、この種のパラメータ推定器に限定されるものではない。例えば、図７に示す本発明の代替的な実施形態では、前進パラメータ推定器１４０および／または後進パラメータ推定器１４４は、図４に示すＰＳＰ型パラメータ推定器１３８を用いてもよい。

図８は、本発明のブラインドパラメータ推定器１３０の他の代替的な実施形態を示す。図７に示す実施形態と同様に、図８に示すブラインドパラメータ推定器１３０は、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４を含む。しかしながら、図７に示す実施形態とは異なり、図８に示す実施形態は、連続的な前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４を含む。

図８に示す実施形態では、前進パラメータ推定器１４０は、図４に示すＰＳＰ型パラメータ推定器１３８のようなＰＳＰ型パラメータ推定器を含む。このＰＳＰ型パラメータ推定器は、前述したように、既知のトレーニングシンボルおよび初期前進チャネル推定値に基づいて、等化器トレリスを介する前進再帰の各ステージで、仮定された各生き残りパスに関する暫定的な前進チャネル推定値を生成する。前進パラメータ推定器１４０は、前進再帰の最終ステージで生き残りパスに関連した暫定的な前進チャネル推定値を選択することにより、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する前進チャネル推定値の組合せを生成する。前進チャネル推定値の組合せは、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する初期後進チャネル推定値として後進パラメータ推定器１４４により用いられる。

後進パラメータ推定器１４４も、ＰＳＰ型パラメータ推定器である。よって、前進パラメータ推定器１４０により提供された初期後進チャネル推定値、既知のトレーニングシンボル、および受信信号に基づいて、後進パラメータ推定器１４４は、後進再帰の各ステージで、仮定された各生き残りパスに関する暫定的な後進チャネル推定値を生成する。後進パラメータ推定器１４４は、後進再帰の最終ステージで生き残りパスに関連した暫定的な前進チャネル推定値を選択することにより、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する後進チャネル推定値の組合せを生成する。

前述した実施形態のように、図８に示すブラインドパラメータ推定器１３０は、前進パラメータ推定および後進パラメータ推定のプロセスの複数の反復を実行してもよい。しかしながら、本実施形態では、１回の反復は、前進パラメータ推定器１４０内での等化器トレリスの前進再帰に後続する後進パラメータ推定器１４４内での等化器トレリスの後進再帰を含む。ここで、前進パラメータ推定器１４０により生成された前進チャネル推定値の組合せは、後進パラメータ推定器１４４に関する初期後進チャネル推定値として機能する。

第１の反復では、前進パラメータ推定器１４０は、初期化回路１２４により提供された初期前進チャネル推定値を用いる。しかしながら、後続の反復では、前進パラメータ推定器１４０は、現在の反復で後進パラメータ推定器１４４により生成された後進チャネル推定値の組合せを初期前進チャネル推定値として用いる。最終の反復の後、最終チャネル推定値選択器１４８は、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する最良のエラーメトリックを有する後進チャネル推定値の組合せから後進チャネル推定値を選択する。

図８は、パラメータ推定プロセスの各反復が前進パラメータ推定器１４０から開始し、後進パラメータ推定器１４４で終了する場合を示しているが、プロセスは、いずれの方向で開始および／または終了してもよい。例えば、図８に示す連続的なブラインドパラメータ推定器１３０は、後進パラメータ推定器１４４に後続する前進パラメータ推定器１４０を伴う後進−前進パラメータ推定システムを用いてもよい。代替的に、ブラインドパラメータ推定器１３０は、連続的なパラメータ推定器が等化器トレリスを介して逆の再帰を実行する複数のパラメータ推定器を含むようにしてもよい。例えば、ブラインドパラメータ推定器１３０は、前進−後進−前進パラメータ推定器または後進−前進−後進パラメータ推定器を含むようにしてもよい。このように、本発明は、図示された特定の実施形態に限定されるものではない。

図９は、本発明によるブラインドパラメータ推定器１３０の他の実施形態を示す。図８に示す実施形態と同様に、図９に示すブラインドパラメータ推定器１３０は、連続的な前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４を含む。しかしながら、図９に示す実施形態では、前進パラメータ推定器１４０により生成された前進チャネル推定値の組合せは、最良のエラーメトリックを有する生き残りパスに関連した希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する暫定的な前進チャネル推定値を含む。結果として、後進パラメータ推定器１４４により初期後進チャネル推定値として用いられた前進チャネル推定値の組合せは、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する単一の前進チャネル推定値を含む。

同様に、後進パラメータ推定器１４４により生成された後進チャネル推定値の組合せは、最良のエラーメトリックを有する生き残りパスに関連した希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する暫定的な後進チャネル推定値を含む。結果として、後続の反復で前進パラメータ推定器１４４により初期前進チャネル推定値として用いられた後進チャネル推定値の組合せは、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの各々に関する単一の後進チャネル推定値を含む。最終の反復の後、ブラインドパラメータ推定器１３０は、最終の反復で生成された後進チャネル推定値を最終チャネル推定値として用いる。

ブラインドパラメータ推定器１３０に含まれた場合、前進センタリング回路１４２および後進センタリング回路１４６は、前述したように、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４により各々に提供された希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する前進チャネル推定値および後進チャネル推定値をセンタリングするように機能する。本実施形態では、後進パラメータ推定器１４４は、現在の反復からセンタリングされた前進チャネル推定値を初期後進チャネル推定値として用いる。さらに、第１の反復を除く全ての反復では、前進パラメータ推定器１４０は、センタリングされた後進チャネル推定値を後続の反復に関する初期前進チャネル推定値として用いる。最終の反復の後、後進パラメータ推定器１４４は、後進センタリング回路１４６を迂回し、最終の反復で後進パラメータ推定器１４４により生成された後進チャネル推定値を最終チャネル推定値として用いる。

図９は、前進パラメータ推定器１４０に後続する後進パラメータ推定器１４４を含むブラインドパラメータ推定器１３０を示しているが、ブラインドパラメータ推定プロセスは、いずれの方向で開始および／または終了してもよい。よって、図８に示す実施形態と同様に、本発明は、図示された特定の実施形態に限定されるものではない。

以上、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルを伝搬するために、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルを共に推定するブラインドパラメータ推定の方法および装置の一例について各々に説明した。前述した方法および装置は、単一または複数のアンテナ受信器を含む、いかなる無線通信装置に用いてもよい。

前述したブラインドパラメータ推定プロセスは、受信されたいずれの干渉信号に関してもシンボルが知られていない場合を想定している。しかしながら、本発明は、かかる場合に限定されるものではない。例えば、いくつかの干渉信号のトレーニングシンボルが知られている場合には、既知のシンボルを有しない干渉信号を、前述したブラインドパラメータ推定プロセスにより推定する一方で、対応する干渉信号を既知のトレーニングシンボルを用いて、いかなる従来の手段により推定するようにしてもよい。

さらに、前述の説明は、受信器１２０が希望信号に関連したトレーニングシンボルの情報を有する場合を想定しているが、そのような情報は必ずしも必要とされない。受信器が既知のトレーニングシンボルを入手不能であれば、初期化回路は、前述したように、希望する初期チャネル推定値および初期の初期化チャネル推定値を所定の値に設定する。例えば、初期化回路１２４は、初期および/または希望する干渉信号チャネル推定値の全てのチャネルタップを０に設定してもよい。代替的に、初期化回路１２４は、いずれかのチャネルタップを、０．１のように、０より大きい小さな値に設定し、他のチャネルタップを０に設定してもよい。いかなる場合も、等化器１３４は、サンプリングされた受信信号ｒ_ｎおよび初期化回路１２４により提供された初期チャネル推定値を用いて、ジョイント復調を用いて希望信号および干渉信号の双方のシンボルを仮定する。

希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルの双方に関するチャネル推定値は、いかなる頻度で更新されてもよい。例えば、チャネル推定値は、受信シンボル毎に更新されてもよい。代替的に、チャネル推定値は、Ｘシンボル毎に更新されてもよい。例えば、チャネル推定値は、常にＸ＝４のシンボルで更新されてもよい。

さらに、前述の説明では、ジョイントチャネル応答推定に関して記述したが、本発明は、多数のジョイントチャネル推定値を推定するために用いられてもよい。図１０に示すように、前進パラメータ推定器１４０および後進パラメータ推定器１４４内で用いられたチャネル推定器１３６は、前述したプロセスによりいかなるチャネル推定値を推定するチャネルパラメータ推定器１３７により置換されてもよい。チャネルパラメータは、チャネル応答推定値、周波数オフセット値、ＤＣオフセット値などを含むようにしてもよい。

本発明は、もちろん、本発明の本質的な特徴から逸脱しない範囲で、前述された具体的な方法以外の方法で実施されてもよい。前述した実施形態は、いかなる観点においても、例示的かつ非限定的なものとして理解されるべきものであり、請求項の意味する範囲および均等の範囲におけるいかなる変更をも包含されるものである。

本発明による無線通信装置の一例を示すブロック図である。 図１に示す無線通信装置内の無線受信器一例を示すブロック図である。 一方向パラメータ推定器の一例を示すブロック図である。 ＰＳＰ型一方向パラメータ推定器の一例を示すブロック図である。 本発明による多方向パラメータ推定器を示すブロック図である。 本発明による多方向パラメータ推定器の一例を示すブロック図である。 本発明によるＰＳＰ型多方向パラメータ推定器の一例を示すブロック図である。 本発明によるＰＳＰ型多方向パラメータ推定器の一例を示す他のブロック図である。 本発明によるＰＳＰ型多方向パラメータ推定器の一例を示す他のブロック図である。 パラメータ推定器を示す一般的なブロック図である。

Claims (27)

1. 希望信号に関連した既知のシンボルを含む受信信号に基づいてジョイントチャネルパラメータを推定する方法であって、
   等化器を介して第１の方向で第１の再帰を実行するステップと、
   第１の再帰の各ステージで、前記受信信号および仮定された前進生き残りパスに関する初期第１チャネルパラメータ推定値に基づいて希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する暫定的な第１チャネルパラメータ推定値を生成するステップと、
   前記暫定的な第１チャネルパラメータ推定値に基づいて前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する第１チャネルパラメータ推定値の組合せを生成するステップと、
   前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せを初期第２チャネルパラメータ推定値として用いるステップと、
   前記等化器を介して前記第１の方向と逆の第２の方向で第２の再帰を実行するステップと、
   前記第２の再帰の各ステージで、前記受信信号および仮定された第２の生き残りパスに関する前記初期第２チャネルパラメータ推定値に基づいて前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルに関する暫定的な第２チャネルパラメータ推定値を生成するステップと、
   前記暫定的な第２チャネルパラメータ推定値に基づいて前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する第２チャネルパラメータ推定値の組合せを生成するステップと、
   前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せを最終チャネルパラメータ推定値として用いるステップと、
   を含むことを特徴とする、ジョイントパラメータ推定方法。
2. 前記第１の再帰および前記第２の再帰を反復的に実行するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
3. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して現在の反復から生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せを後続の反復に関する前記初期第１チャネルパラメータ推定値として用いるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のジョイントパラメータ推定方法。
4. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せを生成するステップは、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、暫定的な１つの第２チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するステップを含むことを特徴とする、請求項３に記載のジョイントパラメータ推定方法。
5. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して選択された前記第２チャネルパラメータ推定値の各々をセンタリングするステップをさらに含み、現在の反復から生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せを前記後続の反復に関する前記初期第１チャネルパラメータ推定値として用いるステップは、前記センタリングされた第２チャネルパラメータ推定値を前記後続の反復に関する前記初期第１チャネルパラメータ推定値として用いるステップを含むことを特徴とする、請求項４に記載のジョイントパラメータ推定方法。
6. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せを生成するステップは、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、暫定的な２つ以上の第２チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するステップを含むことを特徴とする、請求項３に記載のジョイントパラメータ推定方法。
7. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せを生成するステップは、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、暫定的な１つの第１チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
8. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して選択された前記第１チャネルパラメータ推定値の各々をセンタリングするステップをさらに含み、第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せを初期第２チャネルパラメータ推定値として用いるステップは、前記センタリングされた第１チャネルパラメータ推定値を前記初期第２チャネルパラメータ推定値として用いるステップを含むことを特徴とする、請求項６に記載のジョイントパラメータ推定方法。
9. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せを生成するステップは、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、暫定的な２つ以上の第１チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
10. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せを前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルに関する前記最終チャネルパラメータ推定値として用いるステップは、
    前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、暫定的な１つの第２チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するステップと、
    前記選択された第２チャネルパラメータ推定値を前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する前記最終チャネルパラメータ推定値として用いるステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
11. 前記受信信号の前記既知のシンボルは、前記希望信号に関連した既知のトレーニングシンボルを含むことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
12. 前記第１チャネルパラメータ推定値および前記第２チャネルパラメータ推定値の少なくともいずれかに基づいて干渉信号シンボルを仮定するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
13. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された前記第１チャネルパラメータ推定値および前記第２チャネルパラメータ推定値は、チャネル応答推定値、周波数オフセット値、ＤＣオフセット値の中の一つを含み、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された前記最終チャネルパラメータ推定値は、チャネル応答推定値、周波数オフセット値、ＤＣオフセット値の中の一つを含むことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
14. 前記チャンネルパラメータ推定処理は、前記受信信号のシンボル毎に関して実行されることを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
15. 前記チャンネルパラメータ推定処理は、前記受信信号のX毎のシンボルに関して実行されることを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
16. 前記第１の再帰を実行するステップは、前進再帰を実行するステップを含み、前記第２の再帰を実行するステップは、後進再帰を実行するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載のジョイントパラメータ推定方法。
17. 希望信号に関連した既知のシンボルを含む受信信号に基づいてジョイントパラメータ推定を実行する、無線通信装置内のブラインドチャンネルパラメータ推定器であって、
    第１の方向で第１の再帰を実行するように構成された第１等化器と、前記受信信号および仮定された複数の第１の生き残りパスに関する初期第１チャネルパラメータ推定値に基づいて、前記第１の再帰の各ステージで、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する暫定的な第１チャネルパラメータ推定値を生成するように構成された第１パラメータ推定器と、を含み、前記暫定的な第１チャネルパラメータ推定値に基づいて前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する、初期第２チャネルパラメータ推定値として機能する、第１チャネルパラメータ推定値の組合せを生成するように構成された第１パラメータ推定器と、
    前記第１の方向と逆の第２の方向で第２の再帰を実行するように構成された第２等化器と、前記受信信号および仮定された複数の第１の生き残りパスに関する前記初期第２チャネルパラメータ推定値に基づいて、前記第２の再帰の各ステージで、希望信号チャネルおよび干渉信号チャネルに関する暫定的な第２チャネルパラメータ推定値を生成するように構成された第２パラメータ推定器と、を含み、前記暫定的な第２チャネルパラメータ推定値に基づいて前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する第２チャネルパラメータ推定値の組合せを生成するように構成された第２パラメータ推定器と、
    を備え、
    前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せを前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルに関する最終チャネルパラメータ推定値として用いることを特徴とする、ブラインドチャンネルパラメータ推定器。
18. 前記第１の再帰および前記第２の再帰を反復的に実行するように構成されており、前記第１パラメータ推定器は、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して現在の反復で生成された第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せを後続の反復に関する前記初期第１チャネルパラメータ推定値として用いるように構成されていることを特徴とする、請求項１７に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
19. 前記第２パラメータ推定器は、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、前記暫定的な１つの第２チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するように構成されていることを特徴とする、請求項１８に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
20. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して選択された前記第１チャネルパラメータ推定値をセンタリングするように構成された第１センタリング回路をさらに備え、前記第１パラメータ推定器は、前記センタリングされた後進チャネルパラメータ推定値を前記後続の反復に関する前記初期第１チャネルパラメータ推定値として用いることを特徴とする、請求項１９に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
21. 前記第２パラメータ推定器は、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、暫定的な２つ以上の第２チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するように構成されていることを特徴とする、請求項１８に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
22. 前記第１パラメータ推定器は、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された前記第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、前記暫定的な１つの第１チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するように構成されていることを特徴とする、請求項１７に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
23. 前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して選択された前記第１チャネルパラメータ推定値をセンタリングするように構成された第２センタリング回路をさらに備え、前記第２パラメータ推定器は、前記センタリングされた第１チャネルパラメータ推定値を後続の反復に関する前記初期第２チャネルパラメータ推定値として用いることを特徴とする、請求項２２に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
24. 前記第１パラメータ推定器は、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関して生成された前記第１チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、前記暫定的な２つ以上の第１チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するように構成されていることを特徴とする、請求項１７に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
25. 前記第２パラメータ推定器は、前記希望信号チャネルおよび前記干渉信号チャネルの各々に関する前記最終チャネルパラメータ推定値として用いられた前記第２チャネルパラメータ推定値の前記組合せとして、前記暫定的な１つの第２チャネルパラメータ推定値を所定の基準に基づいて選択するように構成されていることを特徴とする、請求項１７に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
26. 前記第１パラメータ推定器は、前進パラメータ推定器を含み、前記第２パラメータ推定器は、後進パラメータ推定器を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器。
27. 他の無線通信装置に無線信号を送信するように構成された送信器と、
    請求項１７〜２６のいずれかに記載のブラインドチャンネルパラメータ推定器を含み、希望信号に関連した既知のシンボルを含む無線信号を受信するように構成された受信器と、
    を備えることを特徴とする、無線通信装置。

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