JP4885972B2 - チャネルおよび雑音推定のための方法および装置 - Google Patents
チャネルおよび雑音推定のための方法および装置 Download PDFInfo
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Description
本特許出願は、本願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明白に組み込まれる、2005年10月28日出願の、「METHOD AND APPARATUS FOR SPACE−TIME EQUALIZATION IN WIRELESS COMMUNICATIONS」という名称の仮出願第60/731,423号に基づいて優先権を主張するものである。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを含む装置が記載されている。(複数の)プロセッサは、マルチプル送信アンテナから送られたMIMO送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを得て、このサンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出し、かつ該サンプルに基づいて信号、雑音、および干渉統計を推定する。MIMO送信は、マルチプル送信アンテナから送られたマルチプルの(multiple)変調された信号を備えてよい。各変調された信号は、様々な直交符号で多重化されたマルチプルのデータストリームを備えてよい。
「例示の」という語は、「例、実例または説明としての働きをする」ことを意味するために本明細書に使用される。本明細書において「例示の」ものとして説明される任意の実施形態は、他の実施形態よりも常に有利または好ましいものと解釈されべきものとは限らない。
xt(k)は、送信アンテナtからチップ周期kで送られた出力チップであり、
σxは出力チップのための利得であり、
「T」は転置を示す。
yr,v(k)は受信アンテナrに関するチップ周期kにおけるv番目のサンプルである。
nr,v(k)はyr,v(k)によって観測される雑音である。
Hは、R・V・E×T・Kの全体的なチャネル応答行列である。
「H」は共役の転置を示す。
R yyは、信号、雑音および干渉統計を示す行列であり、
Iは、1ないしT・Kを含むが、(t−1)・K+Dを除外したセットである。
Itは、1ないしTを含むがtを除外したセットであり、
Qは、1ないしT・Kを含むが、i=1,...,Tに対して、(i−1)・K+Dを除外したセットである。
Npはパイロットのための直交符号の長さであり、
Ecpはパイロットチップ当りのエネルギーであり、
LPFchannelはチャネル推定の平均する演算を示し、
ct,p(k)は、送信アンテナtに関するパイロットのための直交符号であり、
s(k)は送信機に関するスクランブル符号である。
R cは雑音およびマルチパス干渉統計を示す行列である。
以下に、本願の出願当初請求項に記載された発明を付記する。
[1]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを取得し、該サンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出し、かつ該サンプルに基づいて信号、雑音、および干渉統計を推定するための少なくとも1つのプロセッサ、および
該少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリ
を備える装置。
[2]
前記少なくとも1つのプロセッサは第1の帯域幅を有する第1のフィルタを用いてチャネル推定を導出し、第2の帯域幅を有する第2のフィルタを用いて信号、雑音および干渉統計を推定する、上記[1]に記載の装置。
[3]
前記少なくとも1つのプロセッサは前記チャネル推定ならびに前記推定された信号、雑音および干渉統計に基づいて等化器重みを導出し、かつ該等化器重みを用いて前記サンプルをフィルタリングする、上記[1]に記載の装置。
[4]
マルチプル信号は前記マルチプル送信アンテナから送信される、ここにおいて、各信号は様々な直交コードで多重化されたマルチプルデータストリームを備える、上記[1]に記載の装置。
[5]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得すること、
該サンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出すること、および
該サンプルに基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定すること
を備える方法。
[6]
前記チャネル推定を前記導出することは、第1の帯域幅を有する第1のフィルタを用いて該チャネル推定を導出することを備える、ここにおいて、前記信号、雑音および干渉統計を前記推定することは、第2の帯域幅を有する第2のフィルタを用いて該信号、雑音および干渉統計を推定することを備える、上記[5]に記載の方法。
[7]
前記チャネル推定ならびに前記推定された信号、雑音および干渉統計に基づいて等化器重みを導出すること、および
前記サンプルを、該等化器重みを用いてフィルタリングすること
をさらに備える、上記[5]に記載の方法。
[8]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得するための手段、
該サンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出するための手段、および
該サンプルに基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定するための手段
を備える装置。
[9]
前記チャネル推定を導出するための前記手段は、第1の帯域幅を有する第1のフィルタを用いて該チャネル推定を導出するための手段を備える、ここにおいて、前記信号、雑音および干渉統計を推定するための前記手段は、第2の帯域幅を有する第2のフィルタを用いて該信号、雑音および干渉統計を推定するための手段を備える、上記[8]に記載の装置。
[10]
前記チャネル推定ならびに前記推定された信号、雑音および干渉統計に基づいて等化器重みを導出するための手段、および
前記サンプルを、該等化器重みを用いてフィルタリングするための手段をさらに備える、上記[8]に記載の装置。
[11]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを取得し、該サンプルに基づいて、受け取られた総エネルギーを推定し、該サンプルに基づいて信号および干渉エネルギーを推定し、かつ、該推定された受け取られた総エネルギーならびに該推定された信号および干渉のエネルギーに基づいて雑音を推定するための少なくとも1つのプロセッサ、および
該少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリ
を備える装置。
[12]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記サンプルを、少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出し、かつ該チャネル推定に基づいて前記信号および干渉エネルギーを推定する、上記[11]に記載の装置。
[13]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記チャネル推定に十分な強度を有するチャネルタップをすべてのチャネルタップから識別し、かつ該識別されたチャネルタップに基づいて前記信号および干渉エネルギーを決定する、上記[12]に記載の装置。
[14]
前記少なくとも1つのプロセッサは前記サンプルの各々のエネルギーを計算し、該サンプルのエネルギーを該マルチプル受信アンテナにわたって累算し、かつ累算された結果を様々な時間インターバルにわたってフィルタリングして、前記受け取られた総エネルギーの推定を得る、上記[11]に記載の装置。
[15]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記チャネル推定のためにマルチプルチャネルタップの各々のエネルギーを計算し、該マルチプルチャネルタップのエネルギーを累算し、かつ累算された結果を様々な時間インターバルにわたってフィルタリングして、前記推定された信号および干渉エネルギーを得る、上記[12]に記載の装置。
[16]
前記少なくとも1つのプロセッサは第1の帯域幅を有する第1のフィルタを用いてチャネル推定を導出し、第2の帯域幅を有する第2のフィルタを用いて前記受け取られた総エネルギーならびに前記信号および干渉エネルギーを推定する、上記[12]に記載の装置。
[17]
前記少なくとも1つのプロセッサは、チャネル状態に基づいて前記第1および第2の帯域幅を選択する、上記[16]に記載の装置。
[18]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得すること、
該サンプルに基づいて、受け取られた総エネルギーを推定すること、
該サンプルに基づいて、信号および干渉エネルギーを推定すること、および
該推定された受け取られた総エネルギーならびに該推定された信号および干渉エネルギーに基づいて雑音を推定すること
を備える方法。
[19]
前記受け取られた総エネルギーを前記推定することは、
前記サンプルの各々のエネルギーを計算すること、および
該サンプルのエネルギーを累算すること
を備える、上記[18]に記載の方法。
[20]
前記信号および干渉エネルギーを前記推定することは、
マルチプルチャネルタップを備えるチャネル推定を導出すること、
該マルチプルチャネルタップの各々のエネルギーを計算すること、および
該マルチプルチャネルタップのエネルギーを累算すること
を備える、上記[18]に記載の方法。
[21]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得するための手段、
該サンプルに基づいて、受け取られた総エネルギーを推定するための手段、
該サンプルに基づいて、信号および干渉エネルギーを推定するための手段、および
該推定された受け取られた総エネルギーならびに該推定された信号および干渉エネルギーに基づいて雑音を推定するための手段
を備える装置。
[22]
前記受け取られた総エネルギーを推定するための前記手段は、
前記サンプルの各々のエネルギーを計算するための手段、および
該サンプルのエネルギーを累算するための手段を備える、上記[21]に記載の装置。
[23]
前記信号および干渉エネルギーを推定するための前記手段は、
マルチプルチャネルタップを備えるチャネル推定を導出するための手段、
該マルチプルチャネルタップの各々のエネルギーを計算するための手段、および
該マルチプルチャネルタップのエネルギーを累算するための手段を備える、上記[21]に記載の装置。
[24]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを取得し、該サンプルに基づいて信号およびオンタイム干渉統計を推定し、該サンプルに基づいて雑音およびマルチパス干渉統計を推定し、かつ該推定された信号およびオンタイム干渉統計ならびに該推定された雑音およびマルチパス干渉統計の推定に基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定するための少なくとも1つのプロセッサ、および
該少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリを備える装置。
[25]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記サンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出する、上記[24]に記載の装置。
[26]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記サンプルに基づいて第1のチャネル推定を導出し、かつ該第1のチャネル推定をフィルタリングして第2のチャネル推定を得る、上記[24]に記載の装置。
[27]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記第1のチャネル推定を微分して、微分された結果を取得し、かつ該微分された結果に基づいて前記雑音およびマルチパス干渉統計を推定する、上記[26]に記載の装置。
[28]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記第2のチャネル推定に基づいて前記信号およびオンタイム干渉統計を推定する、上記[26]に記載の装置。
[29]
前記少なくとも1つのプロセッサは、第1の帯域幅を有する第1のフィルタを用いて前記信号およびオンタイム干渉統計を推定し、かつ第2の帯域幅を有する第2のフィルタを用いて前記雑音およびマルチパス干渉統計を推定する、上記[24]に記載の装置。
[30]
前記少なくとも1つのプロセッサは、チャネル状態に基づいて前記第1および第2の帯域幅を選択する、上記[29]に記載の装置。
[31]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを得ること、
該サンプルに基づいて、信号およびオンタイム干渉統計を推定すること、
該サンプルに基づいて、雑音およびマルチパス干渉統計を推定すること、および
該推定された信号およびオンタイム干渉統計ならびに該推定された雑音およびマルチパス干渉統計に基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定すること
を備える方法。
[32]
前記サンプルに基づいて第1のチャネル推定を獲得すること、および
該第1のチャネル推定をフィルタリングして第2のチャネル推定を獲得すること
をさらに備える、上記[31]に記載の方法。
[33]
前記雑音およびマルチパス干渉統計を前記推定することは、
前記第1のチャネル推定を微分して、微分された結果を獲得すること、および
該微分された結果に基づいて、該雑音およびマルチパス干渉統計を推定すること
を備える、上記[32]に記載の方法。
[34]
前記信号およびオンタイム干渉統計を前記推定することは、
前記第2のチャネル推定に基づいて、該信号およびオンタイム干渉統計を推定することを備える、上記[32]に記載の方法。
[35]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得するための手段、
該サンプルに基づいて、信号およびオンタイム干渉統計を推定するための手段、
該サンプルに基づいて、雑音およびマルチパス干渉統計を推定するための手段、および
該推定された信号およびオンタイム干渉統計ならびに該推定された雑音およびマルチパス干渉統計に基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定するための手段
を備える装置。
[36]
前記サンプルに基づいて第1のチャネル推定を導出するための手段、および
該第1のチャネル推定をフィルタリングして第2のチャネル推定を得るための手段をさらに備える、上記[35]に記載の装置。
[37]
前記雑音およびマルチパス干渉統計を推定するための前記手段は、
前記第1のチャネル推定を微分して、微分された結果を得るための手段、および
該微分された結果に基づいて、該雑音およびマルチパス干渉統計を推定するための手段を備える、上記[36]に記載の装置。
[38]
前記信号およびオンタイム干渉統計を推定するための前記手段は、
前記第2のチャネル推定に基づいて、該信号およびオンタイム干渉統計を推定するための手段を備える、上記[36]に記載の装置。
[39]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得し、該サンプルに基づいてチャネル状態を決定し、該チャネル状態に基づいてマルチプルチャネルおよび雑推定方式のうちの1つを選択し、かつ該選択されたチャネルおよび雑音推定方式に基づいてチャネルおよび雑音推定を実行するための少なくとも1つのプロセッサ、および
該少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリ
を備える装置。
[40]
前記選択されたチャネルおよび雑音推定方式に関して、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記サンプルに基づいてチャネル推定を導出し、該サンプルに基づいて信号およびオンタイム干渉統計を推定し、該サンプルに基づいて雑音およびマルチパス干渉統計を推定し、かつ該推定された信号およびオンタイム干渉統計ならびに該推定された雑音およびマルチパス干渉統計に基づいて信号、雑音および干渉統計を推定する、上記[39]に記載の装置。
[41]
前記選択されたチャネルおよび雑音推定方式は、前記チャネル状態が、小さい遅延拡散、単一の通路環境、低速度、またはその組合せを示す場合に用いられる、上記[40]に記載の装置。
[42]
前記選択されたチャネルおよび雑音推定方式に関して、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記サンプルに基づいてチャネル推定を導出し、該サンプルに基づいて受け取られた総エネルギーを推定し、該チャネル推定に基づいて信号および干渉エネルギーを推定し、かつ該推定された受け取られた総エネルギーならびに該推定された信号および干渉エネルギーに基づいて雑音を推定する、上記[39]に記載の装置。
[43]
前記選択されたチャネルおよび雑音推定方式は、前記チャネル状態が、大きい遅延拡散、マルチパス環境、高速度、またはその組合せを示す場合に用いられる、上記[42]に記載の装置。
[44]
前記選択されたチャネルおよび雑音推定方式に関して、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記サンプルに基づいてチャネル推定を導出し、かつ該サンプルに基づいて信号、雑音および干渉統計を推定する、上記[39]に記載の装置。
[45]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記マルチプル送信アンテナと前記マルチプル受信アンテナとの間の通信チャネルにおける遅延拡散を決定し、かつ該遅延拡散に基づいて前記チャネルおよび雑音推定方式を選択する、上記[39]に記載の装置。
[46]
前記少なくとも1つのプロセッサが、前記マルチプル送信アンテナと前記マルチプル受信アンテナの間の通信チャネルにおける単一通路のエネルギーを決定し、かつ該単一通路の該エネルギーに基づいて前記チャネルおよび雑音推定方式を選択する、上記[39]に記載の装置。
[47]
前記少なくとも1つのプロセッサは、推定された速度に基づいて前記チャネルおよび雑音推定方式を選択する、上記[39]に記載の装置。
[48]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを得ること、
該サンプルに基づいてチャネル状態を決定すること、
該チャネル状態に基づいてマルチプルチャネルおよび雑音推定方式のうちの1つを選択すること、および
該選択されたチャネルおよび雑音推定方式に基づいてチャネルおよび雑音の推定を実行すること
を備える方法。
[49]
チャネルおよび雑音の推定を前記実行することは、
前記サンプルに基づいてチャネル推定を導出すること、
該サンプルに基づいて、信号およびオンタイム干渉統計を推定すること、
該サンプルに基づいて、雑音およびマルチパス干渉統計を推定すること、および
該推定された信号およびオンタイム干渉統計ならびに該推定された雑音およびマルチパス干渉統計に基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定することを備える、上記[48]に記載の方法。
[50]
チャネルおよび雑音推定を前記実行することは、
前記サンプルに基づいてチャネル推定を導出すること、
該サンプルに基づいて、受け取られた総エネルギーを推定すること、
該チャネル推定に基づいて、信号および干渉エネルギーを推定すること、および
該推定された受け取られた総エネルギーならびに該推定された信号および干渉エネルギーに基づいて雑音を推定することを備える、上記[48]に記載の方法。
[51]
前記マルチプルチャネルおよび雑音推定方式のうちの1つを前記選択することは、
遅延拡散、通路状態、速度またはその組合せに基づいて、該マルチプルチャネルおよび雑音推定方式のうちの1つを選択することを備える、上記[48]に記載の方法。
[52]
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを得るための手段、
該サンプルに基づいてチャネル状態を決定するための手段、
該チャネル状態に基づいてマルチプルチャネルおよび雑音推定方式のうちの1つを選択するための手段、および
該選択されたチャネルおよび雑音推定方式に基づいてチャネルおよび雑音の推定を実行するための手段
を備える装置。
[53]
チャネルおよび雑音の推定を実行するための前記手段は、
前記サンプルに基づいてチャネル推定を導出するための手段、
該サンプルに基づいて、信号およびオンタイム干渉統計を推定するための手段、
該サンプルに基づいて、雑音およびマルチパス干渉統計を推定するための手段、および
該推定された信号およびオンタイム干渉統計ならびに該推定された雑音およびマルチパス干渉統計に基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定するための手段を備える、上記[52]に記載の装置。
[54]
チャネルおよび雑音の推定を実行するための前記手段は、
前記サンプルに基づいてチャネル推定を導出するための手段、
該サンプルに基づいて、受け取られた総エネルギーを推定するための手段、
該チャネル推定に基づいて、信号および干渉のエネルギーを推定するための手段、および
該推定された受け取られた総エネルギーならびに該推定された信号および干渉のエネルギーに基づいて雑音を推定するための手段
を備える、上記[52]に記載の装置。
[55]
前記マルチプルチャネルおよび雑音推定方式のうちの1つを選択するための前記手段は、
遅延拡散、通路状態、速度またはその組合せに基づいて、該マルチプルチャネルおよび雑音推定方式のうちの1つを選択するための手段
を備える、上記[52]に記載の装置。
Claims (11)
- マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを取得し、該サンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出し、該サンプルのクロス乗積に基づいて信号、雑音、および干渉統計を推定し、等化器重みを導出するための少なくとも1つのプロセッサ、ここにおいて、前記相関させることは、チップ周期に関するサンプルベクトルと、遅延分だけオフセットされた前記チップ周期に関する複素共役パイロットチップとを乗じることを含む、および
該少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリ
を備える装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは第1の帯域幅を有する第1のフィルタを用いてチャネル推定を導出し、第2の帯域幅を有する第2のフィルタを用いて信号、雑音および干渉統計を推定する、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは前記チャネル推定ならびに前記推定された信号、雑音および干渉統計に基づいて等化器重みを導出し、かつ該等化器重みを用いて前記サンプルをフィルタリングするようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
- マルチプル信号は前記マルチプル送信アンテナから送信される、ここにおいて、各信号は様々な直交コードで多重化されたマルチプルデータストリームを備える、請求項1に記載の装置。
- マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得すること、
該サンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出すること、ここにおいて、前記相関させることは、チップ周期に関するサンプルベクトルと、遅延分だけオフセットされた前記チップ周期に関する複素共役パイロットチップとを乗じることを含む、
該サンプルのクロス乗積に基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定すること、および
等化器重みを導出すること、
を備える方法。 - 前記チャネル推定を前記導出することは、第1の帯域幅を有する第1のフィルタを用いて該チャネル推定を導出することを備える、ここにおいて、前記信号、雑音および干渉統計を前記推定することは、第2の帯域幅を有する第2のフィルタを用いて該信号、雑音および干渉統計を推定することを備える、請求項5に記載の方法。
- 前記等化器重みを前記導出することは、前記チャネル推定ならびに前記推定された信号、雑音および干渉統計に基づいて前記等化器重みを導出することを含む、請求項5に記載の方法であって、
前記サンプルを、該等化器重みを用いてフィルタリングすること
をさらに備える、請求項5に記載の方法。 - マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得するための手段、
該サンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出するための手段、ここにおいて、前記相関させることは、チップ周期に関するサンプルベクトルと、遅延分だけオフセットされた前記チップ周期に関する複素共役パイロットチップとを乗じることを含む、
該サンプルのクロス乗積に基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定するための手段、および
等化器重みを導出するための手段、
を備える装置。 - 前記チャネル推定を導出するための前記手段は、第1の帯域幅を有する第1のフィルタを用いて該チャネル推定を導出するための手段を備える、ここにおいて、前記信号、雑音および干渉統計を推定するための前記手段は、第2の帯域幅を有する第2のフィルタを用いて該信号、雑音および干渉統計を推定するための手段を備える、請求項8に記載の装置。
- 導出するための前記手段は、前記チャネル推定ならびに前記推定された信号、雑音および干渉統計に基づいて等化器重みを導出するようにさらに構成される、請求項8に記載の装置であって、
前記サンプルを、該等化器重みを用いてフィルタリングするための手段をさらに備える、請求項8に記載の装置。 - 下記を備える、非一時的なプロセッサ読み取り可能な記録媒体、
マルチプル送信アンテナから送られたマルチプル入力マルチプル出力送信のためにマルチプル受信アンテナからサンプルを獲得するためのコード、
該サンプルを少なくとも1つのパイロットシーケンスと相関させることによりチャネル推定を導出するためのコード、ここにおいて、前記相関させることは、チップ周期に関するサンプルベクトルと、遅延分だけオフセットされた前記チップ周期に関する複素共役パイロットチップとを乗じることを含む、
該サンプルのクロス乗積に基づいて、信号、雑音および干渉統計を推定するためのコード、および
等化器重みを導出するためのコード。
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