JP4902781B2 - 無線通信用のブロック単位判定帰還形等化の方法及び装置 - Google Patents

Description

（合衆国法典第３５編第１１９条に基づく優先権主張）
本願は、２００５年３月２９日に共に出願され、本願の譲受人に譲渡され、参照によって本明細書に明確に組み込まれている「無線通信における判定帰還形等化のための方法及び装置（METHOD AND APPARATUS FOR DECISION-FEEDBACK EQUALIZATION IN WIRELESS COMMUNICATIONS）」という名称の米国特許仮出願第６０／６６６，３３４号、及び、「無線通信における適応等化のための方法及び装置（METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE EQUALIZATION IN WIRELESS COMMUNICATIONS）」という名称の米国特許仮出願第６０／６６６，４１６号の優先権を主張する。

本開示は、一般的に通信に係わり、特に、通信システムにおいて等化を実行する技術に関係する。

通信システムにおいて、送信機は、チップの系列を生成するために典型的にトラヒックデータを処理（たとえば、符号化、インターリーブ化、シンボルマップ化、拡散化、及び、スクランブル化）する。送信機は、その後、無線周波（ＲＦ）信号を生成するためにチップ系列を処理し、通信チャネルを介してＲＦ信号を送信する。通信チャネルはチャネル応答によってＲＦ信号を歪め、雑音及び他の送信機からの干渉によってＲＦ信号をさらに劣化させる。

受信機は、送信されたＲＦ信号を受信し、サンプルを取得するために受信されたＲＦ信号を処理する。受信機は、送信機によって送信されたチップの推定値を取得するためにサンプルに対して等化を実行する。受信機は、その後、復号化されたデータを取得するためにチップ推定値を処理（たとえば、逆スクランブル化、逆拡散化、復調、逆インターリーブ化、及び、復号化）する。等化は、典型的に、チップ推定値の品質並びに全体的な性能に大きな影響を与える。

したがって、優れた性能を達成するように等化を実行する手法が技術的に必要である。

本発明の実施形態によれば、少なくとも１台のプロセッサ及びメモリを含む装置が記載されている。（複数台の）プロセッサは、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて、フィードバックフィルタ応答への制約無しに、又は、定時サンプルに対するフィードバック無しの制約でフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出する。信頼性パラメータは等化のため使用されたフィードバックの信頼性を示し、周波数依存性であるか、又は、周波数不変性である。（複数台の）プロセッサは、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて等化を実行する。

別の実施形態によれば、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて、フィードバックフィルタ応答への制約無しに、又は、定時サンプルに対するフィードバック無しの制約でフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答が導出される方法が提供される。等化はフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて実行される。

さらに別の実施形態によれば、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて、フィードバックフィルタ応答への制約無しに、又は、定時サンプルに対するフィードバック無しの制約でフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出する手段を含む装置が記載されている。装置は、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて等化を実行する手段をさらに含む。

さらに別の実施形態によれば、少なくとも１台のプロセッサ及びメモリを含む装置が記載されている。（複数台の）プロセッサは、複数の信号コピーのチャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて、複数の信号コピーに対する複数のフィードフォワードフィルタ応答を導出する。複数の信号コピーは、オーバーサンプリング及び／又は複数の受信アンテナから取得される。（複数台の）プロセッサは、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいてフィードバックフィルタ応答もまた導出する。（複数台の）プロセッサは、複数のフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて複数の信号コピーに対する入力シンボルに関して等化を実行する。

さらに別の実施形態によれば、複数の信号コピーに対する複数のフィードフォワードフィルタ応答が複数の信号コピーのチャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて導出される方法が提供される。フィードバックフィルタ応答はチャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて導出される。等化は複数のフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて複数の信号コピーに対する入力シンボルに関して実行される。

さらに別の実施形態によれば、複数の信号コピーのチャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて複数の信号コピーに対する複数のフィードフォワードフィルタ応答を導出する手段と、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいてフィードバックフィルタ応答を導出する手段と、複数のフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて複数の信号コピーに対する入力シンボルに関して等化を実行する手段とを含む装置が記載されている。

さらに別の実施形態によれば、少なくとも１台のプロセッサ及びメモリを含む装置が記載されている。（複数台の）プロセッサは、正しく復号化された第１のデータブロックに基づいて信頼性パラメータを推定し、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいてフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出し、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて第２のデータブロックに対する等化を実行する。

さらに別の実施形態によれば、信頼性パラメータが正しく復号化された第１のデータブロックに基づいて推定される方法が提供される。フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答はチャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて導出される。等化はフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて第２のデータブロックのため実行される。

さらに別の実施形態によれば、正しく復号化された第１のデータブロックに基づいて信頼性パラメータを推定する手段と、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいてフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出する手段と、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて第２のデータブロックに対する等化を実行する手段とを含む装置が記載されている。

本発明の種々の態様及び実施形態を以下でさらに詳細に記載する。

通信チャネルの時間ドメインモデルを示す図である。 通信チャネルの周波数ドメインモデルを示す図である。 時間ドメインフィードバックフィルタ付きのチップ間隔ＤＦＥを示す図である。 周波数ドメインフィードバックフィルタ付きのチップ間隔ＤＦＥを示す図である。 チップ間隔ＤＦＥの周波数ドメインモデルを示す図である。 フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出するプロセスを示す図である。 判定帰還形等化を実行するプロセスを示す図である。 時間ドメインフィードバックフィルタ付きの分数間隔ＤＦＥを示す図である。 周波数ドメインフィードバックフィルタ付きの分数間隔ＤＦＥを示す図である。 分数間隔ＤＦＥの周波数ドメインモデルを示す図である。 フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出するプロセスを示す図である。 複数の信号コピーに対する等化を実行するプロセスを示す図である。 正しく復号化されたデータブロックから導出された信頼性パラメータに基づいて判定帰還形等化を実行するプロセスを示す図である。 送信機及び受信機のブロック図である。

「例示的な」という語は本明細書では「例、事例、又は、実例として役立つ」ことを意味するために使用されている。本明細書中で「例示的な」として記載されている実施形態は、必ずしも他の実施形態より好ましい、又は、有利であるとみなされるべきでない。

明確にするために、以下の術語が以下の説明の大半で使用されている。時間ドメインスカラーは、サンプル期間のための添字ｎ付きの小文字、たとえば、ｈ（ｎ）によって示されている。周波数ドメインスカラーは、周波数ビンのための添字ｋ付きの大文字、たとえば、Ｈ（ｋ）によって示されている。時間ドメインベクトルは、ボールド体小文字筆記体、たとえば、

によって示されている。時間ドメイン行列は、ボールド体大文字筆記体、たとえば、

によって示されている。周波数ドメインベクトルは、ボールド体小文字活字体、たとえば、ｈによって示されている。周波数ドメイン行列は、ボールド体大文字活字体、たとえば、Ｈによって示されている。用語「チップ」及び「サンプル」は一般的に時間ドメインの量を表し、用語「シンボル」は一般的に周波数ドメインの量を表す。

１．チップ間隔ＤＦＥ
図１Ａは、送信機１１０及び受信機１５０を伴う通信システムの時間ドメインモデル１００を示している。モデル１００は、サンプルレートがチップレートと一致するように、受信信号がチップレートで標本化されることを仮定する。送信機１１０は、トラヒックデータを処理し、通信チャネル１２０を介して送信される送信チップｓ（ｎ）を生成する。チャネル１２０は、ブロック１２４における時間ドメインインパルス応答ｈ（ｎ）と、加算器１２６を経由する加法性雑音を用いてモデル化されている。チャネルインパルス応答ｈ（ｎ）は、送信機１１０におけるパルス成形フィルタ、伝播チャネル、受信機１５０におけるフロントエンドフィルタなどの影響を含む。受信機１５０は、チャネル１２０を介して入力サンプルｒ（ｎ）を取得し、送信チップｓ（ｎ）の推定値であるチップ推定値

を取得するために入力サンプルに関して等化を実行する。

図１Ｂは、図１Ａにおける通信システムの周波数ドメインモデル１０２を示している。周波数ドメインモデル１０２は時間ドメインモデル１００と等価である。送信機１１０からの送信チップｓ（ｎ）は通信チャネル１３０を介して送信される。チャネル１３０の場合、時間ドメイン送信チップｓ（ｎ）は、周波数ドメイン送信シンボルＳ（ｋ）を取得するためにユニット１３２によりＫ点高速フーリエ変換（ＦＦＴ）又はＫ点離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いて周波数ドメインへ変換される。チャネル１３０は、ブロック１３４におけるチャネル周波数応答Ｈ（ｋ）と加算器１３６を経由する加法性雑音Ｎ（ｋ）とを用いてモデル化される。ユニット１３８は、時間ドメイン雑音ｎ（ｎ）に関してＫ点ＦＦＴ／ＤＦＴを実行し、周波数ドメイン雑音Ｎ（ｋ）を供給する。ユニット１４０は、加算器１３６からの周波数ドメイン入力シンボルＲ（ｋ）に関してＫ点逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）又はＫ点逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）を実行し、時間ドメイン入力サンプルｒ（ｎ）を受信機１５０へ供給する。

時間ドメイン入力サンプルｒ（ｎ）及び周波数ドメイン入力サンプルＲ（ｋ）は、以下の式で表される。

受信機１５０はブロック単位で入力サンプルを処理する。データブロックは、パケット、フレームなどと呼ばれることもある。一実施形態では、各データブロックはＫ個の入力サンプルにより構成されている。入力サンプル及び入力シンボルは、後述されるように１個のデータブロックについて行列形式で表現してもよく、

であり、ここで、
ｓ＝［s(1) s(2)…s(K)］^T は、送信チップのＫ×１ベクトルであり、
ｓ＝［S(1) S(2)…S(K)］^T は、送信シンボルのＫ×１ベクトルであり、
ｒ＝［R(1) R(2)…R(K)］^T は、受信シンボルのＫ×１ベクトルであり、
ｒ＝［r(1) r(2)…r(K)］^T は、受信サンプルのＫ×１ベクトルであり、
ｎ＝［N(1) N(2)…N(K)］^T は、ノイズのＫ×１ベクトルであり、
Ｈは、対角方向にチャネル利得Ｈ（１）乃至Ｈ（Ｋ）を、それ以外の場所では零を収容するＫ×Ｋチャネル応答行列であり、
Ｗ_kはＫ×Ｋフーリエ行列であり、
Ｗ^-1 _kはＫ×Ｋ逆フーリエ行列であり、
^”Ｔ”は転置を表している。

雑音は、零平均及び共分散行列Ｎ_i・Ｉを有する加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）であると仮定され、ここで、Ｎ_ｔは雑音の分散であり、Ｉは単位行列である。

Ｗ_kの第ｋ行第ｎ列の要素は、

で与えられる。式（６）中、「−１」は０ではなく１から始まる添字ｋ及びｎに起因している。

受信機１５０は、入力サンプルの各ブロックに関して判定帰還形等化を実行する。判定帰還形等化器（ＤＦＥ）は、典型的に、フィードフォワードフィルタ及びフィードバックフィルタを含む。一実施形態では、フィードフォワードフィルタは周波数ドメインで実施され、フィードバックフィルタは時間ドメイン又は周波数ドメインのどちらで実施されてもよい。

図２Ａは、時間ドメインフィードバックフィルタを有するＤＦＥ付きのモデル２００のブロック図を示している。送信機２１０は、通信チャネル２２０を介して送信される送信チップｓ（ｎ）を生成する。チャネル２２０は、ブロック２２４におけるチャネルインパルス応答ｈ（ｎ）と加算器２２６を経由する加法性雑音ｎ（ｎ）とを用いてモデル化されている。受信機２５０ａはチャネル２２０を介して入力サンプルｒ（ｎ）を取得する。受信機２５０ａ内で、ＦＦＴ／ＤＦＴユニット２５２は入力サンプルを周波数ドメインへ変換し、入力シンボルＲ（ｋ）を供給する。フィードフォワードフィルタ２６０は入力シンボルをフィルタ処理し、フィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）を供給する。ＩＦＦＴ／ＩＤＦＴユニット２６４は、フィルタ処理されたシンボルを時間ドメインへ変換し、フィルタ処理されたサンプルｘ（ｎ）を供給する。加算器２６６はフィルタ処理されたサンプルｘ（ｎ）からフィードバックサンプルｙ（ｎ）を減算し、等化されたサンプルｚ（ｎ）を供給する。スライサ２７０は、等化されたサンプルｚ（ｎ）をスライス化又は定量化し、チップ推定値ｓ^（ｎ）を供給する。フィードバックフィルタ２７２はチップ推定値をフィルタ処理し、フィードバックサンプルｙ（ｎ）を供給する。

図２Ｂは、周波数ドメインフィードバックフィルタを有するＤＦＥ付きのモデル２０２のブロック図を示している。送信機２１０及び通信チャネル２２０は図２Ａに関して上述された通りである。受信機２５０ｂはチャネル２２０を介して入力サンプルｒ（ｎ）を取得する。受信機２５０ｂ内で、ＦＦＴ／ＤＦＴユニット２５２及びフィードフォワードフィルタ２６０は図２Ａに関して上述された通りに入力サンプルを操作し、フィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）を供給する。加算器２６６はフィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）からフィードバックシンボルＹ（ｋ）を減算し、等化されたシンボルＺ（ｋ）を供給する。ＩＦＦＴ／ＩＤＦＴユニット２６８は等化されたシンボルを時間ドメインへ変換し、等化されたサンプルｚ（ｎ）を供給する。スライサ２７０は等化されたサンプルｚ（ｎ）をスライス化し、チップ推定値ｓ^（ｎ）を供給する。ＦＦＴ／ＤＦＴユニット２７４はチップ推定値ｓ^（ｎ）を周波数ドメインへ変換し、シンボル推定値Ｓ^（ｋ）を供給する。フィードバックフィルタ２８０はシンボル推定値をフィルタ処理し、フィードバックシンボルＹ（ｋ）を供給する。

送信されたブロックがサイクリックプリフィックス又はゼロパディングの何れかを有するならば、入力サンプルと時間ドメインフィードフォワードフィルタのインパルス応答との線形畳み込みは巡回畳み込みと等価である。このケースでは、時間ドメインフィードフォワードフィルタは、Ｋ×Ｋ対角行列Ｆによって表された周波数応答を有するブロック単位フィードフォワードフィルタによって周波数ドメイン内で表現されている。行列Ｆは、Ｋ個の周波数ビンのための対角方向にＫ個のフィルタ係数を収容し、その他の場所に零を収容している。

時間ドメインフィードバックフィルタは、Ｌ×１ベクトル

によって表されているインパルス応答を有する。送信されたブロックがサイクリックプリフィックス又はゼロパディングの何れかを有するならば、フィードバックサンプルは、

で表現され、ここで、
ｓ^＝［s^(1) s^ (2)…s^ (K)］^T は、チップ推定のＫ×１ベクトルであり、
ｙ＝［y(1) y(2)…y(K)］^T は、フィードバックサンプルのＫ×１ベクトルであり、

時間ドメインフィードバックフィルタは、Ｋ×Ｋ対角行列Ｂによって表されている周波数応答を有するブロック単位フィードバックフィルタによって周波数ドメイン内で表現される。行列Ｂは、Ｋ個の周波数ビンのための対角方向にＫ個のフィルタ係数を収容し、それ以外の場所では零を収容している。

図３はチップ間隔ＤＦＥ付きの周波数ドメインモデル３００を示している。モデル３００は図２Ａのモデル２００及び図２Ｂのモデル２０２と等価である。送信機３１０は、通信チャネル３３０を介して送信される時間ドメイン送信チップｓ（ｎ）を生成する。チャネル３３０は、送信チップを送信シンボルＳ（ｋ）へ変換するＦＦＴ／ＤＦＴユニット３３２と、チャネル周波数応答Ｈ（ｋ）のためのブロック３３４と、時間ドメイン雑音ｎ（ｎ）を周波数ドメイン雑音Ｎ（ｋ）へ変換するＦＦＴ／ＤＦＴユニット３３８と、ブロック３３４及び３３８の出力を加算し入力シンボルＲ（ｋ）を受信機３５０へ供給する加算器３３６とを用いてモデル化される。

受信機３５０内で、フィードフォワードフィルタ３６０は入力シンボルＲ（ｋ）をフィルタ処理し、フィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）を供給する。加算器３６６は、フィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）からフィードバックシンボルＹ（ｋ）を減算し、等化されたシンボルＺ（ｋ）を供給する。ＩＦＦＴ／ＩＤＦＴユニット３６８は、等化されたシンボルＺ（ｋ）を時間ドメインへ変換し、等化されたサンプルｚ（ｎ）を供給する。スライサ３７０は、等化されたサンプルｚ（ｎ）をスライス化し、チップ推定値Ｓ^（ｋ）を供給する。ＦＦＴ／ＤＦＴユニット３７４はチップ推定値を周波数ドメインへ変換し、シンボル推定値Ｓ^（ｋ）を供給する。フィードバックフィルタ３８０はシンボル推定値をフィルタ処理し、フィードバックシンボルＹ（ｋ）を供給する。

フィードフォワードフィルタ３６０からのフィルタ処理されたシンボルは

で表現され、ここで、
ｘ＝［X(1) X(2)…X(K)］^Tは、フィルタ処理されたシンボルのＫ×１ベクトルである。

フィードバックフィルタ３８０からのフィードバックシンボルは、

で表現され、ここで、ｙ＝［Y(1) Y(2)…Y(K)］^Tは、フィードバックシンボルのＫ×１ベクトルである。

スライサ３７０に供給される等化されたサンプルは、

で表現され、ここで、ｚ＝［z(1) z(2)…z(K)］^Tは、等化されたサンプルのＫ×１ベクトルである。

フィードフォワードフィルタ周波数応答Ｆ及び、フィードバックフィルタ周波数応答Ｂは、様々な方法で導出される。一実施形態では、フィルタ応答Ｆ及びＢは、送信チップｓと、等化されたサンプルｚとの間の平均自乗誤差（ＭＳＥ）を最小化する最小平均自乗誤差（ＭＭＳＥ）規準に基づいて導出される。ＭＳＥは、

で表現される。

以下の仮定が立てられる。

ここで、Ｅ_Ｓは送信チップｓ（ｎ）のためのチップ当たりのエネルギーであり、
Ｅ｛ ｝は期待値演算を表し、
ｓ^＝［S＾(1) S＾(2)…S＾(K)］^Tはシンボル推定値のＫ×１ベクトルであり、
Ｒは、Ｋ×Ｋフィードバック相関行列であり、
^”Ｈ”は共役転置を表す。

式（１３）は、送信チップｓ 並びに、チップ推定値ｓ^が無相関であることを示している。式（１４）は、送信チップｓとチップ推定値ｓ^との間の相関を記述している。この相関は、ＤＦＥのための判定帰還の信頼性に関係している。

式（１２）は展開され、式（１１）、（１３）及び（１４）と組み合わされる。したがって、ＭＳＥは、

で表現される。ここで、Ｆ（ｋ）、Ｂ（ｋ）及びＲ（ｋ，ｋ）は、それぞれ、Ｋ×Ｋ行列であるＦ、Ｂ及びＲのｋ番目の対角要素である。Ｆ（ｋ）は周波数ビンｋのフィードフォワードフィルタ係数であり、Ｂ（ｋ）はビンｋのフィードバックフィルタ係数であり、Ｒ（ｋ，ｋ）はビンｋの信頼性値である。

一実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、フィードバックフィルタに何ら制約を加えることなく導出される。本実施形態の場合、フィードバックフィルタインパルス応答は、Ｌ×１ベクトル

によって与えられる。このベクトルはＬ個の時間ドメインフィルタタップｂ_０乃至ｂ_Ｌ−１を含む。

式（１５）から、フィードフォワードフィルタ応答は、

で与えられる。

フィードバックフィルタ応答は、

で与えられる。式（１６）及び（１７）において、Ｒ（ｋ，ｋ）はスライサからのフィードバックの信頼性を示している。

別の実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、フィードバックフィルタに関してｂ_０＝０という制約を用いて導出される。フィードバックフィルタは、典型的に、シンボル間干渉だけを補償するために使用されるので、定時サンプルに関連しているフィードバックはない。係数ｂ_０は、定時サンプルに対するフィードバックを決定し、零に設定される。本実施形態の場合、フィードバックフィルタインパルス応答は、Ｌ×１ベクトル

によって与えられる。

フィードバックフィルタ応答は、

で表わされ、Ｑは（Ｌ−１）×（Ｌ−１）行列であり、ｐは（Ｌ−１）×１ベクトルである。

Ｑの要素は、

で表され、ここで、ｍ，ｌ＝１，．．．，（Ｌ−１）に対するＱ（ｍ，ｌ）は、Ｑの第ｍ行第ｌ列の要素である。

ｐの要素は、

で表され、ｍ＝１，．．．，（Ｌ−１）に対するｐ（ｍ）は、ｐのｍ番目の要素である。

ベクトルｂは、式（１８）に示されているように、行列Ｑ及び、ベクトルｐに基づいて導出される。ベクトルｂは、その結果、式（１９）に示されているように、フィードバックフィルタ応答Ｂ（ｋ）を取得するために、ＦＦＴ／ＤＦＴを用いて変換される。計算を減らすために、Ｌは、Ｋより遙かに小さく、かつ、重要なＩＳＩコンポーネントをカバーするために十分に大きくなるように選択される。

式（１５）に基づいて、ｂ_０＝０という制約を用いると、フィードフォワードフィルタ応答は、

で与えられる。式（２２）は、フィードフォワードフィルタ応答Ｆ（ｋ）がｂ_０＝０を用いる実施形態に対するフィードバックフィルタ応答Ｂ（ｋ）に依存することを示している。

さらに別の実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、フィードバックフィルタに対するｂ_０＝０という制約と、Ｒ（ｋ，ｋ）＝ρ及びＬ＝Ｋとを用いて導出される。ρはフィードバックの信頼性係数であり、周波数に依存しない。

本実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答は、以下の式で与えられる。

フィードバックフィルタ応答は、以下の式で与えられる。

式（２４）は、フィードバックフィルタ応答Ｂ（ｋ）がｂ_０＝０、Ｒ（ｋ，ｋ）＝ρ及びＬ＝Ｋを用いる実施形態の場合にフィードフォワードフィルタ応答Ｆ（ｋ）に依存することを示している。

さらに別の実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、フィードバックフィルタのためのｂ_０＝０という制約、及び、フィードバックエラーが存在しない、故に、ｓ^（ｎ）＝ｓ（ｎ）かつＲ（ｋ，ｋ）＝１であるという仮定を用いて導出される。本実施形態では、フィードバックフィルタ応答は式（１８）及び（１９）に示されているように与えられ、ここで、

フィードフォワードフィルタ応答は、以下の式で与えられる。

図４は、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出し、入力シンボルを等化するプロセス４００の実施形態を示している。最初に、チャネル周波数応答Ｈ（ｋ）を取得するために、チャネルインパルス応答ｈ（ｎ）が推定され、ＦＦＴ／ＤＦＴを用いて変換される（ブロック４１２）。フィードバック相関行列Ｒ又は信頼性係数ρは、第１の反復のため、たとえば、零に初期化される（ブロック４１４）。上述された一部の実施形態では、行列Ｒは、ρ・Ｉに一致し、この場合では、Ｒ（ｋ，ｋ）＝ρであり、或いは、Ｉに一致し、この場合では、Ｒ（ｋ，ｋ）＝１である。

フィードフォワードフィルタ応答Ｆ（ｋ）は、チャネル周波数応答Ｈ（ｋ）と、フィードバック相関Ｒ（ｋ，ｋ）又は信頼性係数ρとに基づいて導出される（ブロック４２２）。フィードバックフィルタ応答Ｂ（ｋ）も同様に、チャネル周波数応答Ｈ（ｋ）と、フィードバック相関Ｒ（ｋ，ｋ）又は信頼性係数ρとに基づいて導出される（ブロック４２４）。フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、たとえば、式（１６）及び（１７）に示されているように、フィードバックフィルタに全く制約を課すことなく導出されてもよい。フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、たとえば、式（１８）乃至（２２）、又は、Ｒ（ｋ，ｋ）＝ρかつＬ＝Ｋを伴う場合の式（２３）及び（２４）、又は、Ｒ（ｋ，ｋ）＝１を伴う場合の式（２５）乃至（２７）に示されているように、フィードバックフィルタに対するｂ_０＝０という制約を用いて導出されてもよい。チップ推定値は１回目の反復のため利用できない。したがって、フィードバックフィルタ応答の導出は１回目の反復に関して省略されてもよい。

上述の一部の実施形態では、行列Ｑ及びベクトルｐは、たとえば、式（２０）及び（２１）又は式（２５）及び（２６）に示されているように、チャネル周波数応答Ｈ（ｋ）と、フィードバック相関Ｒ（ｋ，ｋ）又は信頼性係数ρとに基づいて導出される。フィードバックフィルタ応答は、その結果、たとえば、式（１８）及び（１９）に示されているように、行列Ｑ及びベクトルｐに基づいて導出される。

一部の実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は互いに独立に導出される。一部の他の実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答が最初に導出され、フィードバックフィルタ応答が、たとえば、式（２４）に示されているように、フィードフォワードフィルタ応答を用いて導出される。さらに一部の他の実施形態では、フィードバックフィルタ応答が最初に導出され、フィードフォワードフィルタ応答が、たとえば、式（２２）又は（２７）に示されているように、フィードフォワードフィルタ応答を用いて導出される。

等化は、たとえば、式（９）乃至（１１）に示されているように、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答に基づいて入力シンボルＲ（ｋ）に関して実行される（ブロック４２６）。等化されたシンボルは、チップ推定値ｓ^（ｎ）を取得するために変換されスライス化される（ブロック４２８）。

等化は１回又は複数回の反復のため実行される。各反復は、ステージ、ラウンドなどのように呼ばれることもある。別の反復を実行するかどうかについての判定が行われる（ブロック４３０）。応答が「はい」であるならば、フィードバック相関行列Ｒ又は信頼性係数ρが後述されるように更新される（ブロック４３２）。行列Ｒ又は信頼性係数ρは反復毎により大きくなるべきである。プロセスは、その後、ブロック４２２へ戻り、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を更新し、更新されたフィルタ応答を用いて等化を実行する。そうでなければ、全ての反復が完了し、ブロック４３０の応答が「いいえ」であるならば、プロセスは終了する。

図５は判定帰還形等化を実行するプロセス５００の実施形態を示している。チャネル推定値は通信チャネルに関して取得される（ブロック５１２）。チャネル推定値は、チャネルインパルス応答推定値、チャネル周波数応答推定値などである。等化のため使用されるフィードバックの信頼性を表す信頼性パラメータが初期化される（ブロック５１４）。信頼性パラメータは、フィードバック相関行列Ｒでもよく、信頼性係数ρでもよく、及び／又は、その他の量でもよい。信頼性パラメータは周波数に依存してもよく、又は、周波数不変性でもよい。

フィードフォワードフィルタ応答は、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて導出される（ブロック５２２）。フィードバックフィルタ応答は、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて導出される（ブロック５２４）。フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、（１）フィードバックフィルタに何ら制約を課すことなく導出され、（２）定時サンプルに対するフィードバックがないという制約を課して導出され、又は、（３）その他の制約若しくは条件に基づいて導出される。フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、ＭＭＳＥ又はその他の規準に基づいて導出されることがある。フィードフォワードフィルタ応答とフィードバックフィルタ応答は互いに独立に導出されてもよく、フィードバックフィルタ応答がフィードフォワードフィルタ応答に基づいて導出されてもよく、又は、フィードフォワードフィルタ応答がフィードバックフィルタ応答に基づいて導出されてもよい。フィードフォワードフィルタ応答は周波数ドメイン内にあり、周波数ドメイン係数を備えている。フィードバックフィルタ応答は、（１）周波数ドメイン内にあり、周波数ドメイン係数を備えていてもよく、又は、（２）時間ドメイン内にあり、時間ドメインタップを備えていてもよい。一般に、様々なフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答が、種々のフィルタ制約、フィードバック信頼性に関する仮定、設計規準などのため導出される。

等化はフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて実行される（ブロック５２６）。等化は受信データブロック毎にブロック単位で実行されることがある。等化は複数回の反復のため実行されることもある。ブロック５３０において判定されるように、別の反復が実行されるべきであるならば、信頼性パラメータが更新され、次の反復のためのフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答がチャネル推定値及び更新された信頼性パラメータに基づいて導出される。

２．分数間隔ＤＦＥ
図６Ａは、受信機６５０ａで２倍（２×）のオーバーサンプリングが行われる時間ドメインモデル６００を示している。送信機６１０は、トラヒックデータを処理し、チップレートで送信チップｓ（ｎ’）を生成し、ここで、ｎ’はチップ期間のインデックスである。実際のシステムでは、送信機６１０は、通信チャネル６２０を介して送信チップを受信機６５０ａへ送信する。モデル６００の場合、アップサンプラー６１２は、各送信チップの後に零を挿入し、サンプルレートで出力サンプルｓ（ｎ）を供給する。チャネル６２０は、ブロック６２４におけるチャネルインパルス応答ｈ（ｎ）と、加算器６２６を経由する加法性雑音ｎ（ｎ）とを用いてモデル化される。

図６Ａは時間ドメインフィードバックフィルタ付きの分数間隔ＤＦＥをさらに示している。用語「分数間隔」は、チップレートより高いレートでのサンプリングを表し、通常は、ナイキストのサンプリング定理によって要求されるレートより高い。受信機６５０ａは、チップレートの２倍で受信信号をデジタル化し、チップレートの２倍であるサンプルレートで入力サンプルｒ（ｎ）を取得する。ユニット６５２は、２Ｋ点ＦＦＴ／ＤＦＴを用いて入力サンプルを周波数ドメインへ変換し、ｋ＝１，．．．，２Ｋに対して入力シンボルＲ（ｋ）を供給する。受信信号の２倍のオーバーサンプリングは、利用可能な信号スペクトルの２個のコピーを生じる。２個の冗長な信号コピーは、下方コピー（Ｌ）及び上方コピー（Ｕ）のように呼ばれる。ｋ＝１，．．．，Ｋなるｋに対する前半のＫ個の入力シンボルＲ（ｋ）は、下方コピーのためのものであり、ｋ＝１，．．．，Ｋなるｋに対してＲ_Ｌ（ｋ）のように表され、フィードフォワードフィルタ６６０ａへ供給される。ｋ＝Ｋ＋１，．．．，２Ｋなるｋに対する後半のＫ個の入力シンボルＲ（ｋ）は、上方コピーのためのものであり、ｋ＝１，．．．，Ｋなるｋに対してＲ_Ｕ（ｋ）のように表され、フィードフォワードフィルタ６６０ｂへ供給される。

フィードフォワードフィルタ６６０ａは入力シンボルＲ_Ｌ（ｋ）をフィルタ処理し、下方コピーのためフィルタ処理されたＸ_Ｌ（ｋ）を供給する。フィードフォワードフィルタ６６０ｂは入力シンボルＲ_Ｕ（ｋ）をフィルタ処理し、上方コピーのためフィルタ処理されたＸ_Ｕ（ｋ）を供給する。加算器６６２は、ビン単位でフィルタ処理されたシンボルＸ_Ｌ（ｋ）及びＸ_Ｕ（ｋ）を加算する。ゲイン素子６６３は、１／２という利得を用いて加算器６６２の出力をスケール倍し、ｋ＝１，．．．，Ｋなるｋに対してフィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）を供給する。ユニット６６４は、フィルタ処理されたシンボルに関してＫ点ＩＦＦＴ／ＩＤＦＴを実行し、フィルタ処理されたサンプルｘ（ｎ）をチップレートで供給する。加算器６６２によるＸ_Ｌ（ｋ）とＸ_Ｕ（ｋ）の加算、ユニット６６３を用いる１／２倍のスケーリング、及び、ユニット６６４によるＫ点ＩＦＦＴ／ＩＤＦＴは、チップレートでフィルタ処理されたサンプルｘ（ｎ）を取得するために、Ｘ_Ｌ（ｋ）及びＸ_Ｕ（ｋ）に関して２Ｋ点ＩＦＦＴ／ＩＤＦＴを実行し、その後に、２という倍率でデシメーションを行うことと等価である。加算器６６６は、フィルタ処理されたサンプルｘ（ｎ）からフィードバックサンプルｙ（ｎ）を減算し、等化されたサンプルｚ（ｎ）を供給する。スライサ６７０は、等化されたサンプルｚ（ｎ）をスライス化し、チップ推定値ｓ^（ｎ）を供給する。フィードバックフィルタ６７２はチップ推定値をフィルタ処理し、フィードバックサンプルｙ（ｎ）を供給する。

図６Ｂは、周波数ドメインフィードバックフィルタを有する分数間隔ＤＦＥ付きのモデル６０２のブロック図を示している。送信機６１０及びチャネル６２０は図６Ａのため上述された通りである。受信機６５０ｂはサンプルレートで入力サンプルｒ（ｎ）を取得する。受信機６５０ｂ内で、ＦＦＴ／ＤＦＴユニット６５２と、フィードフォワードフィルタ６６０ａ及び６６０ｂと、加算器６６２と、ゲイン素子６６３が図６Ａのため上述された通りに入力サンプルを操作し、フィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）を供給する。加算器６６６はフィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）からフィードバックシンボルＹ（ｋ）を減算し、等化されたシンボルＺ（ｋ）を供給する。ＩＦＦＴ／ＩＤＦＴユニット６６８は、等化されたシンボルを時間ドメインへ変換し、等化されたサンプルｚ（ｎ）を供給する。スライサ６７０は等化されたサンプルｚ（ｎ）をスライス化し、チップ推定値ｓ^（ｎ）を供給する。ＦＦＴ／ＤＦＴユニット６７４はチップ推定値を周波数ドメインへ変換し、シンボル推定値Ｓ^（ｋ）を供給する。フィードバックフィルタ６８０はシンボル推定値をフィルタ処理し、フィードバックシンボルＹ（ｋ）を供給する。

図７は分数間隔ＤＦＥ付きの周波数ドメインモデル７００を示している。モデル７００は図６Ａのモデル６００及び図６Ｂのモデル６０２と等価である。送信機７１０はチップレートで時間ドメイン送信チップｓ（ｎ’）を生成し、時間ドメイン送信チップは通信チャネル７３０を介して送信される。チャネル７３０の場合、時間ドメイン送信チップは、ｋ＝１，．．．，Ｋなるｋに対して周波数ドメイン送信シンボルＳ（ｋ）を取得するために、ユニット７３２によってＫ点ＦＦＴ／ＤＦＴを用いて周波数ドメインへ変換される。下方信号コピーのためのチャネルは、ブロック７３４ａにおけるＨ_Ｌ（ｋ）という周波数応答、及び、加算器７３６ａを経由するＮ_Ｌ（ｋ）という加法性雑音によってモデル化されている。上方信号コピーのためのチャネルは、ブロック７３４ｂにおけるＨ_Ｕ（ｋ）という周波数応答、及び、加算器７３６ｂを経由するＮ_Ｕ（ｋ）という加法性雑音によってモデル化されている。ユニット７３８は時間ドメイン雑音ｎ（ｎ）を変換し、下方コピー及び上方コピーのそれぞれのための周波数ドメイン雑音Ｎ_Ｌ（ｋ）及びＮ_Ｕ（ｋ）を供給する。

受信機７５０は、下方コピー及び上方コピーのそれぞれのための入力シンボルＲ_Ｌ（ｋ）及びＲ_Ｕ（ｋ）を取得する。フィードフォワードフィルタ７６０ａ及び７６０ｂは入力シンボルＲ_Ｌ（ｋ）及びＲ_Ｕ（ｋ）をフィルタ処理し、フィルタ処理されたシンボルＸ_Ｌ（ｋ）及びＸ_Ｕ（ｋ）をそれぞれ供給する。フィルタ処理されたシンボルＸ_Ｌ（ｋ）及びＸ_Ｕ（ｋ）は、フィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）を取得するために、加算器７６２によって加算され、ゲイン素子７６３によって１／２という利得でスケール倍される。加算器７６６は、フィルタ処理されたシンボルＸ（ｋ）からフィードバックシンボルＹ（ｋ）を減算し、等化されたサンプルＺ（ｋ）を供給する。等化されたシンボルＺ（ｋ）は、チップ推定値ｓ^（ｎ）を取得するために、ＩＦＦＴ／ＩＤＦＴユニット７６８によって時間ドメインへ変換され、スライサ７７０によってスライス化される。チップ推定値は、フィードバックシンボルを取得するために、ＦＦＴ／ＤＦＴユニット７７４によって周波数ドメインへ変換され、フィードバックフィルタ７８０によってフィルタ処理される。

入力シンボルは、以下の通り、１個のデータブロックについて行列形式で表現される。

ここで、Ｈ_Lは、下方コピーのためのＫ×Ｋ対角チャネル応答行列であり、
Ｈ_U は、上方コピーのためのＫ×Ｋ対角チャネル応答行列であり、
ｒ_Lは、下方コピーのための受信シンボルのＫ×１ベクトルであり、
ｒ_Uは、上方コピーのための受信シンボルのＫ×１ベクトルであり、
ｎ_L、ｎ_Uはそれぞれ、下方コピー、上方コピーのためのＫ×１雑音ベクトルである。

フィードフォワードフィルタ７６０ａ及び７６０ｂからのフィルタ処理されたシンボルは、

で表現され、ここで、Ｆ_L、Ｆ_U はそれぞれ、下方コピー、上方コピーのフィードフォワードフィルタ応答のためのＫ×Ｋ対角行列であり、
ｘ_L、ｘ_U はそれぞれ、下方コピー、上方コピーのためのＫ×１フィルタ処理シンボルベクトルである。

フィードバックフィルタ７８０からのフィードバックシンボルｙは

で表現される。

スライサ７７０へ供給された等化されたサンプルｚは、

で表現され、ここで、Ｗ_2kは、２Ｋ×２Ｋフーリエ行列であり、ｎ_2kは、２Ｋ×１雑音ベクトルである。式（３１）中の全ての他の行列はＫ×Ｋ行列であり、全ての他のベクトルはＫ×１ベクトルである。

フィードフォワードフィルタ周波数応答Ｆ_L、Ｆ_U及びフィードバックフィルタ周波数応答Ｂは、式（１３）及び’（１４）に示されている仮定を用いて式（１２）に示されているＭＳＥを最小化するＭＭＳＥ規準に基づいて導出されることもある。式（１２）は、展開され、式（１３）、（１４）及び（３１）と組み合わされることがある。ＭＳＥは、以下のように表現される。

ここで、Ｆ_Ｌ（ｋ）、Ｆ_Ｕ（ｋ）、Ｈ_Ｌ（ｋ）、Ｈ_Ｕ（ｋ）は、それぞれ、Ｋ×Ｋ行列Ｆ _Ｌ、Ｆ _Ｕ、Ｈ _Ｌ、Ｈ _Ｕのｋ番目の対角要素である。

一実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、フィードバックフィルタに制約を課すことなく導出される。この実施形態の場合、フィードバックフィルタインパルス応答は、Ｌ×１ベクトル

によって与えられる。

式（３２）から、フィードフォワードフィルタ応答は、

で与えられ、ここで、ｃ＝Ｌ，Ｕのとき、Ｈ_ｃ（ｋ）はコピーｃにおける周波数ビンｋのチャネル利得であり、ｃ＝Ｌ，Ｃのとき、Ｆ_ｃ（ｋ）はコピーｃにおけるビンｋのフィードフォワードフィルタ係数である。

フィードバックフィルタ応答は、

で与えられる。

別の実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、フィードバックフィルタに対するｂ_０＝０という制約を用いて導出される。この実施形態の場合、フィードバックフィルタインパルス応答は、Ｌ×１ベクトル

によって与えられる。計算を減らすために、Ｌは、Ｋより遙かに小さいが、重要なＩＳＩコンポーネントをカバーするために十分に大きくなるように選択されることがある。

フィードバックフィルタ応答は、式（１８）及び（１９）に示されているように与えられることがあり、この場合、行列Ｑ要素は、ｍ，ｌ＝１，．．．，（Ｌ−１）のとき、

で与えられる。

ベクトルｐの要素は、ｍ＝１，．．．，（Ｌ−１）のとき、

で与えられる。

式（３２）から、ｂ_０＝０という制約を用いて、フィードフォワードフィルタ応答は、

で与えられる。

さらに別の実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、フィードバックフィルタのｂ_０＝０という制約と、Ｒ（ｋ，ｋ）＝ρかつＬ＝Ｋとを用いて導出される。この実施形態の場合、フィードフォワードフィルタ応答は、以下の式で与えられる。

フィードバックフィルタ応答は、以下の式で与えられる。

さらに別の実施形態では、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、フィードバックフィルタのｂ_０＝０という制約と、フィードバックエラーが存在しない、かつＲ（ｋ，ｋ）＝１であるという仮定とを用いて導出され、ｓ^（ｎ）＝ｓ（ｎ）かつＲ（ｋ、ｋ）＝１である。この実施形態の場合、フィードバックフィルタ応答は、式（１８）及び（１９）に示されているように与えられ、ここで、

である。

フィードフォワードフィルタ応答は、

で与えられる。

図８は、分数間隔フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出し、入力シンボルを等化するプロセス８００の実施形態を示している。最初に、下方信号コピー及び上方信号コピーのそれぞれのためのチャネル周波数応答Ｈ_Ｌ（ｋ）及びＨ_Ｕ（ｋ）を取得するために、チャネルインパルス応答ｈ（ｎ）が推定され、ＦＦＴ／ＤＦＴを用いて変換される（ブロック８１２）。フィードバック相関行列Ｒ又は信頼性係数ρは、１回目の反復のため、たとえば、零に初期化される（ブロック８１４）。

下方コピー及び上方コピーのためのフィードフォワードフィルタ応答Ｆ_Ｌ（ｋ）及びＦ_Ｕ（ｋ）は、たとえば、式（３３）、（３７）、（３８）又は（４２）に示されているように、チャネル周波数応答Ｈ_Ｌ（ｋ）及びＨ_Ｕ（ｋ）と、フィードバック相関Ｒ（ｋ，ｋ）又は信頼性係数ρとに基づいて導出される（ブロック８２２）。フィードバックフィルタ応答Ｂ（ｋ）は同様に、式（３４）、（３５）及び（３６）、（３９）又は（４０）及び（４１）に示されているように、チャネル周波数応答Ｈ_Ｌ（ｋ）及びＨ_Ｕ（ｋ）と、フィードバック相関Ｒ（ｋ，ｋ）又は信頼性係数ρとに基づいて導出される（ブロック８２４）。等化は、たとえば、式（２９）乃至（３１）に示されているように、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答に基づいて下方コピー及び上方コピーのための入力シンボルＲ_Ｌ（ｋ）及びＲ_Ｕ（ｋ）に実行される（ブロック８２６）。等化されたシンボルは、チップ推定値ｓ^（ｎ）を取得するために変換されスライス化される（ブロック８２８）。

等化は１回又は複数回の反復のため実行される。別の反復を実行するかどうかについての判定が行われる（ブロック８３０）。応答が「はい」であるならば、フィードバック相関行列Ｒ又は信頼性係数ρが更新される（ブロック８３２）。プロセスは、その後、ブロック８２２へ戻り、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を更新し、更新されたフィルタ応答を用いて等化を実行する。そうでなければ、全ての反復が完了し、ブロック８３０の応答が「いいえ」であるならば、プロセスは終了する。

明確にするために、分数間隔ＤＦＥは、受信機における２倍のオーバーサンプリング、すなわち、Ｃがオーバーサンプリング比である場合に、Ｃ＝２に関して説明されている。一般に、分数間隔ＤＦＥはいかなるオーバーサンプリング量と共に使用してもよい。上記の式では、項

は

で置き換えてもよく、添字ｃは１からＣまで変化し、２という倍率は必要に応じてＣで置き換えられる。

明確にするために、チップ間隔ＤＦＥ及び分数間隔ＤＦＥは受信機に単一の受信アンテナがある場合について説明されている。本明細書に記載されているＤＦＥは、受信ダイバーシティ又はマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）伝送のため利用される複数（Ｒ）本のアンテナをもつ受信機のためにも使用される。受信ダイバーシティを伴うチップレートサンプリングの場合、受信機は、Ｒ本の受信アンテナのためのＲ個の信号コピー及びＲ個のチャネル周波数応答を取得する。受信機は、たとえ、信号スペクトルの異なる部分ではなく、異なる受信アンテナからの信号コピーであるとしても、たとえば、分数間隔ＤＦＥに関して上述された内容に基づいて、Ｒ個の信号コピーのためのＲ個のフィードフォワードフィルタ応答を導出する。受信ダイバーシティを用いるオーバーサンプリングの場合、受信機は、Ｒ本の受信アンテナ及びＣ倍のオーバーサンプリングに対して、Ｒ−Ｃ個の信号コピー及びＲ−Ｃ個のチャネル周波数応答を取得する。受信機は、たとえ、異なる受信アンテナであると同時に、信号スペクトルの異なる部分からの信号コピーであるとしても、たとえば、分数間隔ＤＦＥに関して上述された内容に基づいて、Ｒ−Ｃ個の信号コピーのためのＲ−Ｃ個のフィードフォワードフィルタ応答を導出する。

図９は、複数本の受信アンテナ及び／又はオーバーサンプリングを用いて取得される複数個の信号コピーのための判定帰還形等化を実行するプロセス９００の実施形態を示している。チャネル推定値は複数の信号コピーのため取得される（ブロック９１２）。チャネル推定値は、チャネルインパルス応答推定値、チャネル周波数応答推定値などでもよい。フィードバック相関行列Ｒ、信頼性係数ρ、及び／又は、その他の量でもよい信頼性パラメータが初期化される（ブロック９１４）。

複数の信号コピーのためのフィードフォワードフィルタ応答は、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて導出される（ブロック９２２）。フィードバックフィルタ応答は、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて導出される（ブロック９２４）。フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、（１）フィードバックフィルタに全く制約を課すことなく導出され、（２）定時サンプルに対するフィードバックがないという制約を課して導出され、又は、（３）その他の制約又は条件に基づいて導出される。フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、ＭＭＳＥ又はその他の規準に基づいて導出されてもよい。フィードフォワードフィルタ応答とフィードバックフィルタ応答は独立に導出されてもよく、フィードバックフィルタ応答はフィードフォワードフィルタ応答に基づいて導出されてもよく、又は、フィードフォワードフィルタ応答はフィードバックフィルタ応答に基づいて導出されてもよい。一般に、様々なフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答が種々のフィルタ制約、フィードバック信頼性に関する仮定、設計規準などのため導出される。

等化は、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて実行される（ブロック９２６）。等化は、受信データブロック毎にブロック単位で実行されることがある。等化は複数回の反復のため実行されてもよい。ブロック９３０において判定されるように、別の反復が実行されるべきであるならば、信頼性パラメータがブロック９３２において更新され、次の反復のためのフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答がチャネル推定値及び更新された信頼性パラメータに基づいて導出される。

３．判定帰還信頼性
フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、チップ推定値ｓ^（ｎ）の信頼性に関連したＲ（ｋ，ｋ）又はρに基づいて導出される。チップ推定値は等化のためフィードバックされる一時的な判定である。フィードバックの量は、チップ推定値が統計的にどの程度信頼できるかに関連している。フィードバックの量は、チップ推定値が非常に信頼できるならば大きく、チップ推定値があまり信頼できないならば小さい。極端なケースでは、チップ推定値が全く信頼できないならば、フィードバックはない。

チップ推定値の信頼性は様々な方式で推定される。一実施形態では、信頼性は正しく復号化されたブロックに基づいて推定される。巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号のような誤り検出符号は、所与のブロックが正しく復号化されているかどうかを判定するため使用される。送信機は、データブロックのためのＣＲＣを生成し、データブロックの一部としてＣＲＣを添付する。受信機は、添付されたＣＲＣを誤り検出のため使用する。ブロックを復号化した後、受信機は、復号化されたブロックに基づいてＣＲＣを生成し、生成されたＣＲＣを添付されたＣＲＣと比較する。２つのＣＲＣが一致するならば、ブロックは正しく復号化されているとみなされ、そのブロック内の全てのチップが受信機に分かるようになる。

受信機は、等化の様々なステージ又は反復でチップ推定値の信頼性を計算するため、正しく復号化されたブロックを使用する。受信機は、送信機によって実行された方式と同じ方式で復号化されたブロックを処理し、このデータブロックのため送信機によって送信された送信チップｓ（ｎ）を再生成する。一実施形態では、受信機は、送信チップｓ（ｎ）を、所与のステージのためのチップ推定値ｓ^_i（ｎ）と相関させ、このステージｉのための信頼性係数ρ_ｉを次の通り取得する。

別の実施形態では、受信機は、ステージｉに対するフィードバック相関行列Ｒ_iを、以下のように導出する。

ここで、ｓ^_iは、ステージｉのシンボル推定値のＫ×１ベクトルである。

種々のチップ推定値が取得され、異なるステージにおける等化のためフィードバックされる。したがって、受信機は、様々なステージのチップ推定値に基づいてこれらのステージのためのフィードバック信頼性を推定する。

判定帰還の信頼性は、変動を低減するために、複数の正しく復号化されたブロックに亘ってフィルタ処理される。フィルタリングは、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ、又は、その他のタイプのフィルタに基づいて実行される。フィルタの時定数又は帯域幅は、チャネル条件の期待される変化率に基づいて選択される。大きい時定数又は小さい帯域幅が緩やかに変化するチャネルのため使用される。逆に、小さい時定数又は大きい帯域幅が速く変化するチャネルのため使用される。フィルタの時定数は受信機のドップラーに基づいて適応的であってもよい。

隣接したデータブロックは、等化の同じステージのための近似的に類似した判定帰還信頼性を有すると仮定される。この場合、正しく復号化されたブロックに基づいて様々なステージに対して推定された信頼性は将来のブロックの判定帰還形等化のため使用される。

判定帰還の信頼性は送信機によって使用される変調スキームに依存する。一実施形態では、フィードバック信頼性は様々な変調スキームに対して推定され維持される。この実施形態では、所与の変調スキームを用いて送信され、正しく復号化されたブロックのため推定された信頼性は、同じ変調スキームを用いて送信された将来のブロックの等化のため使用される。別の実施形態では、フィードバック信頼性は、正しく復号化されたブロックのため使用された様々な変調スキームを考慮した方式で推定される。

判定帰還の信頼性は、先験的に知られているか、又は、受信機によって確認されているその他の伝送内容に基づいて推定されることがある。たとえば、データブロックが既知部分（たとえば、固有語、プレアンブル、及び／又は、その他の既知情報）を含むならば、フィードバック信頼性はこの既知部分に基づいて推定される。

受信機は、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出するため、推定されたフィードバック信頼性を使用する。受信機はさらに、判定帰還形等化を実行するか、又は、（判定帰還なしの）線形等化を実行するかを判定するためにフィードバック信頼性を使用する。たとえば、受信機は、フィードバックがあまりにも信頼できないならば、線形等化を実行する。

図１０は、正しく復号化されたブロックから導出された信頼性パラメータに基づいて判定帰還形等化を実行するプロセス１０００の実施形態を示している。信頼性パラメータは、ＣＲＣ又はその他の誤り検出符号に基づいて判定される正しく復号化された１番目のデータブロックに基づいて推定される（ブロック１０１２）。信頼性パラメータは、（１）たとえば、式（４３）に示されているように、送信チップとチップ推定値との相関に基づいて、又は、（２）たとえば、式（４４）に示されているように、送信シンボルとシンボル推定値との外積に基づいて推定される。信頼性パラメータは複数の正しく復号化されたブロックの全体を通じてフィルタ処理されることがある。フィルタリングの時定数は、チャネル条件及び／又はその他の要因に基づいて選択される。

フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づいて導出される（ブロック１０１４）。等化は、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を用いて２番目のデータブロックに対し実行される（ブロック１０１６）。等化が複数の反復又はステージにおいて実行されるならば、信頼性パラメータは、ステージ毎に、このステージの１番目のデータブロックとチップ又はシンボル推定値とに基づいて推定される。反復毎のフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答は、その反復のための信頼性パラメータに基づいて導出される。

図１１は、通信システム１１００における送信機１１１０及び受信機１１５０の実施形態のブロック図を示している。ダウンリンク／順方向リンク伝送の場合、送信機１１１０は基地局の一部であり、受信機１１５０は無線機器の一部である。アップリンク／逆方向リンク伝送の場合、送信機１１１０は無線機器の一部であり、受信機１１５０は基地局の一部である。基地局は、典型的に、無線機器と通信し、ノードＢ、アクセスポイントなどのように呼ばれる固定局である。無線機器は、固定式又は移動式であり、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、ユーザ端末、加入者ユニットなどのように呼ばれることもある。無線機器は、携帯電話機、個人情報端末（ＰＤＡ）、無線モデムカード、又は、その他の機器又は装置でもよい。

送信機１１１０では、送信（ＴＸ）データプロセッサ１１２０がトラヒックデータを処理（たとえば、符号化、インターリーブ化、及び、シンボルマップ化）し、データシンボルを生成する。本明細書中で使用されているように、データシンボルはデータの変調シンボルであり、パイロットシンボルはパイロットの変調シンボルであり、変調シンボルは（たとえば、Ｍ−ＰＳＫ又はＭ−ＱＡＭのための）信号コンスタレーション内の点の複素値であり、パイロットは、送信機と受信機の双方によって先験的に知られているデータである。変調器１１３０は、システムによって指定された方式でデータシンボル及びパイロットシンボルを処理し、送信チップｓ（ｎ）を送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１１３２へ供給する。送信機ユニット１１３２は、送信チップを処理（たとえば、アナログに変換、増幅、フィルタ処理、及び、周波数アップコンバート）し、アンテナ１１３４から伝送されるＲＦ信号を生成する。

受信機１１５０では、アンテナ１１５２が種々の信号路を経由して伝送されたＲＦ信号を受信し、受信信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１１５４へ供給する。受信機ユニット１１５４は、受信信号を条件付け（たとえば、フィルタ処理、増幅、及び、周波数ダウンコンバート）し、条件付けられた信号をチップレート以上であるサンプルレートでデジタル化し、時間ドメイン入力サンプルを供給する。ＦＦＴ／ＤＦＴユニット１１５６は入力サンプルを周波数ドメインへ変換し、周波数ドメイン入力シンボルを供給する。

チャネル及び雑音推定器１１５８は、周波数ドメイン入力シンボル及び／又は時間ドメイン入力サンプルに基づいてチャネル応答及び雑音を推定する。判定帰還形等化器（ＤＦＥ）１１６０は、チャネル及び雑音推定値と信頼性パラメータとに基づいて（複数の）フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出する。信頼性パラメータは、正しく復号化されたブロック及び／又はその他の既知の伝送内容に基づいて、ＤＦＥ１１６０、コントローラ１１９０、又は、その他のユニットによって推定され更新される。

ＤＦＥ１１６０は、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答に基づいて入力シンボルをフィルタ処理し、チップ推定値を復調器（Ｄｅｍｏｄ）１１７０へ供給する。ＤＦＥ１１６０は、上述されたＤＦＥ設計の何れを実施してもよい。復調器１１７０は、変調器１１３０による処理と相補的な方式でチップ推定値を処理し、データシンボル推定値を供給する。受信（ＲＸ）データプロセッサ１１８０は、データシンボル推定値を処理（たとえば、シンボルデマップ化、デインターリーブ化、及び、復号化）し、復号化されたデータを供給する。ＲＸデータプロセッサ１１８０はＣＲＣに基づいて各データブロックを検査することもある。一般に、復調器１１７０及びＲＸデータプロセッサ１１８０による処理は、送信機１１１０における変調器１１３０及びＴＸデータプロセッサ１１２０のそれぞれによる処理と相補的である。

コントローラ／プロセッサ１１４０及び１１９０は、送信機１１１０及び受信機１１５０のそれぞれにおける種々の処理ユニットの動作を命令する。メモリ１１４２及び１１９２は、送信機１１１０及び受信機１１５０のそれぞれのためのデータ及びプログラムコードを記憶する。

本明細書に記載されている等化技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）システム、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などのような様々な通信システムのため使用される。ＣＤＭＡシステムは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、ｃｄｍａ２０００などのような１つ以上の無線技術を実施する。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００標準規格、ＩＳ−８５６標準規格、及び、ＩＳ−９５標準規格を対象とする。ＴＤＭＡシステムは、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ（登録商標））のような無線技術を実施する。これらの様々な無線技術及び標準規格は技術的に知られている。ＯＦＤＭＡシステムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用して直交サブキャリア上の周波数ドメイン内で変調シンボルを伝送する。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、直交サブキャリア上の時間ドメイン内で変調シンボルを伝送する。

送信機１１１０における変調器１１３０及び受信機１１５０における復調器１１７０はシステムによって指定されるような処理を実行する。たとえば、変調器１１３０は、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭＡなど、又は、これらの組み合わせのための処理を実行する。

当業者は、情報及び信号が多種多様なテクノロジー及び技術のうちのどれを使用して表現されても構わないことを理解するであろう。たとえば、上記の説明を通じて参照されているデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは磁性粒子、光場若しくは光粒子、又は、これらの任意の組み合わせによって表現される。

当業者は、本明細書中に開示されている実施形態と関連して記載された種々の実例のための論理ブロック、モジュール、回路、及び、アルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又は、両者の組み合わせとして実施されることをさらに認めるであろう。このハードウェアとソフトウェアの互換性を明瞭に説明するために、種々の実証のためのコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、及び、ステップは、一般にこれらの機能の点に関して上述されている。このような機能がハードウェアとソフトウェアのどちらで実施されるかは、特定のアプリケーション、及び、システム全体に課された設計制約に依存する。当業者は、記載された機能を特定の各アプリケーションのための様々な方式で実施するが、このような実施決定は本発明の範囲からの逸脱を生じさせるものとして解釈されるべきでない。

本明細書中に開示された実施形態に関連して記載された種々の実証のための論理ブロック、モジュール、及び、回路は、本明細書中に記載されている機能を実行するため設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）若しくはその他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又は、これらの任意の組み合わせを用いて実施又は実行される。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでもよいが、代案として、プロセッサは、いかなる従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又は、状態機械でもよい。プロセッサは、計算装置の組み合わせ、たとえば、ＤＳＰ及びマイクロプロセッサの組み合わせ、複数台のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアを伴う１台以上のマイクロプロセッサ、又は、その他の任意のこのような構成として実施されることもある。

本明細書中に開示された実施形態に関連して記載された方法又はアルゴリズムのステップは、直接的にハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、又は、両者の組み合わせで具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、技術的に知られているその他の形式の記憶媒体に存在する。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに連結されている。代案として、記憶媒体はプロセッサと一体化されていてもよい。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣ内に存在していてもよい。ＡＳＩＣはユーザ端末に存在することがある。代案として、プロセッサ及び記憶媒体はユーザ端末内にディスクリートコンポーネントとして存在することがある。

見出しは、参考のため、かつ、ある特定の欄を見つけるために役立つように本明細書に含まれている。これらの見出しは請求の範囲に記載されている概念の範囲を制限することを目的とするのではなく、これらの概念は明細書全体を通じてその他の欄においても適用される。

上記の開示された実施形態の説明は、当業者が本発明を構成又は使用できるようにするために記載されている。これらの実施形態に対する種々の変更は当業者に直ぐに理解され、これらの実施形態に規定されている一般的な原理は本発明の精神又は範囲から逸脱することなくその他の実施形態に適用される。したがって、本発明は、本明細書に示されている実施形態に限定されることが意図されるものではなく、本明細書中に開示された原理及び新規性のある特徴と一致する最も広い範囲が認められるべきである。

Claims (14)

1. チャネル推定値及び信頼性パラメータに基づき、さらに、フィードバックフィルタ応答への制約無しに、又は、定時サンプルに対するフィードバック無しの制約を用いて、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出し、前記フィードフォワードフィルタ応答及び前記フィードバックフィルタ応答を用いて等化を実行する少なくとも１台のプロセッサと、
   前記少なくとも１台のプロセッサに連結されているメモリと、を備え、
   前記少なくとも１台のプロセッサは正しく復号化されたデータブロックに基づいて前記信頼性パラメータを推定する、装置。
2. 前記信頼性パラメータは周波数に依存する、請求項１に記載の装置。
3. 前記信頼性パラメータは周波数不変性である、請求項１に記載の装置。
4. 前記少なくとも１台のプロセッサは、前記フィードフォワードフィルタ応答のための周波数ドメイン係数を導出し、前記周波数ドメイン係数を用いて入力シンボルをフィルタ処理する、請求項１に記載の装置。
5. 前記少なくとも１台のプロセッサは、前記フィードバックフィルタ応答のための周波数係数を導出し、前記周波数ドメイン係数を用いてシンボル推定値をフィルタ処理する、請求項１に記載の装置。
6. 前記少なくとも１台のプロセッサは、前記フィードバックフィルタ応答のための時間ドメインタップを導出し、前記時間ドメインタップを用いてチップ推定値をフィルタ処理する、請求項１に記載の装置。
7. 前記少なくとも１台のプロセッサは最小平均自乗誤差（ＭＭＳＥ）規準に基づいて前記フィードフォワードフィルタ応答及び前記フィードバックフィルタ応答を導出する、請求項１に記載の装置。
8. 前記少なくとも１台のプロセッサは、前記フィードフォワードフィルタ応答及び前記フィードバックフィルタ応答を導出し、少なくとも１個のデータブロック毎に等化を実行する、請求項１に記載の装置。
9. 正しく復号化されたデータブロックに基づいて信頼性パラメータを推定することと、
   受信機において、チャネル推定値及び前記信頼性パラメータに基づき、さらに、フィードバックフィルタ応答への制約無しに、又は、定時サンプルに対するフィードバック無しの制約を用いて、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出することと、
   前記受信機において、前記フィードフォワードフィルタ応答及び前記フィードバックフィルタ応答を用いて等化を実行することと、を備える、方法。
10. 正しく復号化されたデータブロックに基づいて信頼性パラメータを推定する手段と、
    チャネル推定値及び前記信頼性パラメータに基づき、さらに、フィードバックフィルタ応答への制約無しに、又は、定時サンプルに対するフィードバック無しの制約を用いて、フィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出する手段と、
    前記フィードフォワードフィルタ応答及び前記フィードバックフィルタ応答を用いて等化を実行する手段と、
    を備える、装置。
11. 受信機において、正しく復号化された第１のデータブロックに基づいて信頼性パラメータを推定することと、
    前記受信機において、チャネル推定値及び前記信頼性パラメータに基づいてフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出することと、
    前記受信機において、前記フィードフォワードフィルタ応答及び前記フィードバックフィルタ応答を用いて第２のデータブロックに対する等化を実行することと、
    を備える、方法。
12. 前記信頼性パラメータを推定することは、
    前記第１のデータブロックに基づいて送信チップを生成することと、
    前記送信チップと前記等化からのチップ推定値との間の相関に基づいて信頼性パラメータを推定することと、
    を備える、請求項１１に記載の方法。
13. 正しく復号化された第１のデータブロックに基づいて信頼性パラメータを推定する手段と、
    チャネル推定値及び前記信頼性パラメータに基づいてフィードフォワードフィルタ応答及びフィードバックフィルタ応答を導出する手段と、
    前記フィードフォワードフィルタ応答及び前記フィードバックフィルタ応答を用いて第２のデータブロックに対する等化を実行する手段と、
    を備える、装置。
14. 前記信頼性パラメータを推定する手段は、
    前記第１のデータブロックに基づいて送信チップを生成する手段と、
    前記送信チップと前記等化からのチップ推定値との間の相関に基づいて前記信頼性パラメータを推定する手段と、を備える請求項１３に記載の装置。

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