JP2008503933A - 通信システムにおけるスペクトル推定を用いる時間同期 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図7
Description
本出願は、2004年6月18日出願の米国仮出願番号60/580,811“Time Synchronization Using Spectral Estimation”(スペクトル推定を用いる時間同期)の利益を主張する。
本発明は、一般に通信に関する。より詳細には通信システムにおける時間同期に関する。
ここで「T」は転置を表す。
ここで、〈 〉は時間平均化操作、
diag{M}は行列Mの対角要素だけを持つ対角行列、
Pはチャンネルプロファイルに対するL×Lの対角行列である。
ここで、ykはサブバンドkに対する受信パイロットシンボル、
Pkはサブバンドkで送信されるパイロットシンボル、
Hkはサブバンドkに対するチャネル推定利得である。
niはi番目のチャネルタップに対する雑音である。
ここで、HはM個のサブバンドに対するチャネル利得推定値を含むM×1のベクトル、
Qは式(6)に示される要素を含むM×Nの「フーリエ型」行列、
nはL×1の雑音ベクトルである。
H b=Q・B・h+n 式(8)
と表されるかもしれない。
R=〈H・H H〉=Q・P・Q H+σ2・I 式(9)
で表されるかもしれない。
σ2は雑音の分散である。
ここで、VはRの固有ベクトルのM×Mのユニタリ行列、
DはRの固有値のM×Mの対角行列である。
ここで、H bは1セットのMパイロットシンボルに対する周波数応答推定に対するM×1ベクトル、
h bはL個のタップを持つチャネルインパルス応答推定に対するL×1ベクトルである。
Claims (42)
- 通信システムにおける時間同期を実行する方法であって、
通信チャネルを介して受信された送信の到着時間をスペクトル推定を用いて測定することと、
測定された到着時間と送信に対する所望の到着時間との間の時間誤差を決定することと、
時間誤差に基づいて時間調整値を生成することとを含む方法。 - 送信の到着時間を測定することが、
通信チャネルに対するチャネル推定を得ることと、
送信に対する測定された到着時間を得るためにチャネル推定に関してスペクトル推定を実行することとを含む、請求項1に記載の方法。 - 通信チャネルに対するチャネル推定を得ることが、
複数セットの周波数サブバンドに対する複数の周波数応答推定値を得ることを含み、チャネル推定が、複数の周波数応答推定値を含む、請求項2に記載の方法。 - チャネル推定に関してスペクトル推定を実行することが、
チャネル推定における主周波数成分を決定することと、
主周波数成分に基づいて測定到着時間を導出することとを含む、請求項2に記載の方法。 - 利得により時間誤差を基準化することをさらに含み、時間調整値が基準化された時間誤差に基づいて生成される請求項1に記載の方法。
- 通信チャネルの少なくとも1つの状態に基づいて利得を調整することをさらに含む請求項5に記載の方法。
- 捕捉モードおよびトラッキングモードを含む複数の動作モードの中から選択された1つの動作モードに基づいて利得を調整することをさらに含む請求項5に記載の方法。
- スペクトル推定から得たチャネルプロファイルにおけるシフト率を決定することと、
チャンネルプロファイルにおけるシフト率に基づいて利得を調整することとをさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 時間誤差に基づいて時間調整値を生成することが、
時間誤差をフィルタリングすることと、
フィルタリングされた時間誤差に基づいて時間調整値を導出することとを含む、請求項1に記載の方法。 - 時間調整値を予め定めた値の範囲内にあるように制限することをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 時間誤差に基づいて時間調整値を生成することが、
時間誤差の大きさを決定することと、
時間誤差の大きさが予め定めた範囲内である場合は第1の関数に基づいて時間調整値を生成することと、
時間誤差の大きさが予め定めた範囲外である場合は第2の関数に基づいて時間調整値を生成することとを含む、請求項1に記載の方法。 - 通信システムにおける時間同期を実行するように動作する装置であって、
通信チャネルを介して受信された送信の到着時間をスペクトル推定を用いて測定するように動作する測定ユニットと、
測定された到着時間と送信に対する所望の到着時間との間の時間誤差を提供するように動作する加算器と、
時間誤差に基づいて時間調整値を生成するように動作する後処理器とを含む装置。 - 測定ユニットが、
通信チャネルを介して送られるパイロットを受信し、通信チャネルに対するチャネル推定を導出するように動作するパイロットプロセッサと、
送信に対して測定された到着時間を得るためにチャネル推定に関してスペクトル推定を実行するように動作するスペクトル推定器とを含む、請求項12に記載の装置。 - パイロットプロセッサが、複数のセットの周波数サブバンドに対する複数の周波数応答推定を導出するように動作し、チャネル推定が複数の周波数応答推定値を含む請求項13に記載の装置。
- パイロットプロセッサが、複数のセットの周波数サブバンドの各々でパイロットシンボルを受信するように動作し、かつ周波数サブバンドのセットに対する受信されたパイロットシンボルに基づいて周波数サブバンドの各セットに対する周波数応答推定値を導出するように動作する請求項14に記載の装置。
- サブバンドの各セットが、Nを1より大きい整数としてシステム内のN個の全サブバンドのサブセットを含む請求項14に記載の装置。
- サブバンドの各セットが、Mを1より大きい整数としてシステム内のM個の連続するサブバンドを含む請求項14に記載の装置。
- MおよびNは1より大きい整数、MはNより小さいとして、サブバンドの各セットが、システム内のN個の全サブバンドにわたり均等に分布しているM個のサブバンドを含む請求項14に記載の装置。
- 複数のセットのサブバンドが、周波数ホッピングに用いられる疑似ランダム系列により決定される請求項14に記載の装置。
- パイロットプロセッサが、通信チャネルを介して送られる広帯域パイロットを受信し、広帯域パイロットに基づいてチャネル推定を導出するように動作する請求項13に記載の装置。
- スペクトル推定器が、チャネル推定内の主周波数成分を決定し、主周波数成分に基づいて測定到着時間を導出するように動作する請求項13に記載の装置。
- スペクトル推定器が、多重信号分類(MUSIC)法、ピリオドグラム法、プロニー推定器、またはピサレンコ高調波分解法を用いてチャネル推定に関してスペクトル推定を実行するように動作する請求項13に記載の装置。
- 利得を用いて時間誤差を基準化するように動作する乗算器をさらに含み、後処理器が基準化された時間誤差に基づいて時間調整値を生成するように動作する請求項12に記載の装置。
- 利得が通信チャネルの少なくとも1つの状態に基づいて調整される請求項23に記載の装置。
- 利得が送信の信号対雑音比(SNR)に基づいて調整される請求項23に記載の装置。
- 複数の動作モードの中から1つの動作モードを選択し、選択された動作に基づいて利得を調整するように動作する制御器をさらに含む請求項23に記載の装置。
- 時間誤差をフィルタリングするように動作するフィルタをさらに含む請求項12に記載の装置。
- 後処理器が、時間調整値を予め定めた値の範囲内にあるように制限するように動作する請求項12に記載の装置。
- 後処理器が、時間誤差の大きさを決定するように動作し、時間誤差の大きさが予め定めた範囲内である場合は第1の関数に基づいて時間調整値を生成し、時間誤差の大きさが予め定めた範囲外である場合は第2の関数に基づいて時間調整値を生成するように動作する、請求項12に記載の装置。
- 後処理器が、時間誤差に基づきおよび時間同期のための一次ループに従って時間調整値を生成するように動作する請求項12に記載の装置。
- 後処理器が、時間誤差に基づきおよび時間同期のための二次ループに従って時間調整値を生成するように動作する請求項12に記載の装置。
- 通信システムが、直交周波数分割多重(OFDM)を利用する請求項12に記載の装置。
- 通信システムが、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムである請求項12に記載の装置。
- 通信システムにおける時間同期を実行する動作が可能な装置であって、
通信チャネルを介して受信された送信の到着時間をスペクトル推定を用いて測定するための手段と、
測定された到着時間と送信に対する所望の到着時間との間の時間誤差を決定するための手段と、
時間誤差に基づいて時間調整値を生成するための手段とを含む装置。 - 送信の到着時間を測定するための手段が、
通信チャネルに対するチャネル推定を得るための手段と、
送信に対する測定された到着時間を得るためにチャネル推定に関してスペクトル推定を実行するための手段とを含む、請求項34に記載の装置。 - 通信チャネルに対するチャネル推定を得るための手段が、
複数セットの周波数サブバンドに対する複数の周波数応答推定を得るための手段を含み、チャネル推定が、複数の周波数応答推定値を含む、請求項35に記載の装置。 - チャネル推定に関してスペクトル推定を実行するための手段が、
チャネル推定における主周波数成分を決定するための手段と、
主周波数成分に基づいて測定到着時間を導出するための手段とを含む、請求項35に記載の装置。 - 利得により時間誤差を基準化するための手段をさらに含み、時間調整値が基準化された時間誤差に基づいて生成される請求項34に記載の装置。
- 時間調整値を予め定めた値の範囲内にあるように制限するための手段をさらに含む請求項34に記載の装置。
- 通信システムにおける到着時間測定方法であって、
通信チャネルに対するチャネル推定を得ることと、
チャネル推定における主周波数成分を決定するためにチャネル推定に関してスペクトル推定を実行することと、
主周波数成分に基づき測定到着時間を導出することとを含む方法。 - 通信システムに対するチャネル推定を得ることが、
複数セットの周波数サブバンドに対する複数の周波数応答推定値を得ることを含み、チャネル推定が、複数の周波数応答推定値を含む、請求項40に記載の方法。 - 通信システムにおける到着時間を測定するように動作する装置であって、
通信チャネルに対するチャネル推定を得るための手段と、
チャネル推定における主周波数成分を決定するためにチャネル推定に関してスペクトル推定を実行するための手段と、
主周波数成分に基づき測定到着時間を導出するための手段とを含む装置。
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