JP2010252362A - ダイバーシチ結合および対数尤度スケーリングのための無線通信における雑音分散推定 - Google Patents

ダイバーシチ結合および対数尤度スケーリングのための無線通信における雑音分散推定 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信における雑音分散推定。
【解決手段】雑音分散推定は、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンを有するＯＦＤＭシンボルを含む信号を受信することと、帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を用いて帯域内トーンに対する等価雑音分散を推定することと、帯域端パイロットトーン、帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定、およびガードトーンを用いて帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定することとを含む。
【選択図】図７

Description

本開示は一般に通信に関する。より詳細には、無線通信における雑音分散推定技術に関する。
典型的な通信システムにおいて、伝送されるべきデータは「符号シンボル」と呼ばれるシンボルの系列を生成するターボ符号で符号化される。いくつかの符号シンボルは、ブロック化され、信号コンステレーションの一つの点にマッピングされるかもしれない。それによって、複素「変調シンボル」のシーケンスが生成される。このシーケンスは、無線チャネル上で伝送される連続した時間信号を生成する変調器に印加されるかもしれない。
受信機において、変調シンボルは、チャネル内の雑音および他の擾乱により、元の信号コンステレーションの点の正確な位置に対応しないかもしれない。信号コンステレーションの受信点に基づいて、どの変調シンボルが最も送信されたらしいかについて軟判定するために復調器が用いられるかもしれない。軟判定は、符号シンボルの対数尤度比（ＬＬＲ）を決定するために用いられるかもしれない。ターボ復号器は、元の送られたデータを復号するために符号シンボルのＬＬＲのシーケンスを用いる。
複数のアンテナを用いる受信機において、各アンテナに対する軟判定を結合するために、パイロット加重結合（ＰＷＣ）がしばしば用いられる。次に、結合された軟判定は、符号シンボルに対するＬＬＲを計算するために用いられるかもしれない。
米国特許法１１９条の下での優先権主張。
本特許出願は２００４年９月１７に出願された仮出願番号60/611,028 "Noise Variance Estimation for Diversity Combining and Log- likelihood Ratio (LLR) Scaling in Platinum Broadcast"（「プラチナ放送におけるダイバーシチ結合および対数尤度比（ＬＬＲ）スケーリングのための雑音分散推定」） の優先権を主張する。これはこの文書の譲渡人に譲渡され、これによって、ここに参照として明白に組み込まれている。
[発明が解決しようとする課題]
上記の方法に関する１つの問題は各アンテナに対して熱雑音に差があるかもしれないことである。その結果、軟判定を結合するためのＰＷＣ処理は信号対雑音比（ＳＮＲ）を最適化しないかもしれない。従って、当業者には、受信機に取り付けられた１つ以上のアンテナに対する熱雑音を考慮する改良した復調処理に対する要求がある。
[課題を解決するための手段]
本発明の１つの態様において、雑音分散推定法は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信することを含む。ＯＦＤＭは、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン、並びに帯域端パイロット信号およびガードトーンを含む帯域端トーンを有する。本方法は、帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を用いて帯域内トーンに対する等価雑音分散(an effective noise variance)を推定すること、並びに帯域端パイロットトーン、帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびガードトーンを用いて帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定することをさらに含む。
本発明の他の態様において、雑音分散推定方法は、各々が、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンを有する複数のＯＦＤＭシンボルを含む信号を受信することと、１つ以上のＯＦＤＭシンボルの帯域内トーンに対する雑音分散を推定し、雑音分散推定に加重し、加重された雑音分散推定を結合し、および結合された加重雑音分散推定をスケーリングすることによってＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を推定することと、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定および前記ＯＦＤＭシンボルの１つに対するガードトーンを用いて前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定することとを含む。
本発明のさらに他の態様において、雑音分散推定方法は、各々が、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンを有する複数のＯＦＤＭシンボルを含む信号を受信することと、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンとＯＦＤＭシンボルの１つのチャネル推定とを用いてＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を推定すること（このチャネル推定は２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたり時間平均される）と、ＯＦＤＭシンボルの１つのパイロットトーン、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンを用いてＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定することとを含む。
本発明のさらに他の態様において、雑音分散推定方法は、各々が、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンを有する複数のＯＦＤＭシンボルを含む信号を受信することと、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンとＯＦＤＭシンボルの１つのチャネル推定とを用いてＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を推定することと、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンから帯域端トーンに対する平均等価雑音分散を推定し、ＯＦＤＭシンボルの端トーンを帯域端トーンに対する平均等価雑音分散と帯域内トーン対する等価雑音分散との最大値に等しい等価雑音分散に割当て、かつ帯域端トーンに対する等価雑音分散を端トーンの等価雑音分散と帯域内トーンの等価雑音分散の間に内挿することとによって、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定することとを含む。
本発明のさらに他の態様において、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンを有するＯＦＤＭシンボルを含む信号を受信するように構成された復調器であって、帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定および帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定器と、帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を用いて帯域内トーンに対する等価雑音分散を推定するように構成された帯域内推定器と、帯域端パイロットトーン、帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびガードトーンを用いて帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定するように構成された帯域端推定器とを含む復調器。
本発明の他の態様において、各々が、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンを有する複数のＯＦＤＭシンボルを含む信号を受信するように構成された復調器であって、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定器と、１つ以上のＯＦＤＭシンボルの帯域内トーンに対する等価雑音分散を推定し、雑音分散推定に加重し、加重雑音分散推定を結合し、および結合した加重雑音分散推定をスケーリングすることによりＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対する等価雑音分散を推定するように構成された帯域内推定器と、並びにＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対するチャネル推定、およびＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンとを用いてＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定するように構成された帯域端推定器とを含む復調器。
本発明のさらに別の態様において、各々が、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンを有する複数のＯＦＤＭシンボルを含む信号を受信するように構成された復調器であって、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定およびＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定器であって、ＯＦＤＭシンボルの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定は２つ以上のＯＦＤＭシンボルを時間平均される推定器と、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンとＯＦＤＭシンボルの１つのチャネル推定を用いてＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を推定するように構成された帯域内推定器と、並びにＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンとを用いてＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定するように構成された帯域端推定器とを含む復調器。
本発明のさらに他の態様において、各々が、帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンを有する複数のＯＦＤＭシンボルを含む信号を受信するように構成された復調器であって、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定およびＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定器と、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンを用いてＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対する等価雑音分散を推定するように構成された帯域内推定器と、並びにＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する平均等価雑音分散をＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンから推定し、ＯＦＤＭシンボルの端トーンをＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する平均等価雑音分散とＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散との最大値に等しい等価雑音分散に割当て、および帯域端トーンに対する等価雑音分散を端トーンの等価雑音分散と帯域内トーンの等価雑音分散との間に内挿することにより推定するように構成された帯域端推定器とを含む復調器。
図１は通信システムの一例を示す概念的ブロック図である。 図２は受信機と交信している送信機の例を示す概念的ブロック図である。 図３はＣＤＭＡおよびＯＦＤＭ通信の双方をサポートするハイブリッド多元接続通信システムにおける伝送波形の例である。 図４はハイブリッド多元接続通信システム用の受信機内のＯＦＤＭ復調器の機能を例示する概念的ブロック図である。 図５はハイブリッド多元接続通信システム用の２アンテナ受信器内の、ＯＦＤＭ復調器の機能を例示する概念的ブロック図である。 図６は、周波数領域のＯＦＤＭシンボルのグラフ図である。 図７はそれぞれのアンテナに対する等価雑音分散を計算することができるチャネル推定器の機能を例示する概念的ブロック図である。
本発明の種々の実施例が例示として示されおよび説明される以下の詳細な説明から、本発明の他の実施例が当業者に容易に明らかになるであろうことが理解される。後で理解されるように、本発明は、本発明の精神と範囲から逸脱しないすべての他の異なる実施例が可能であり、そのいくつかの詳細は種々の点で変更が可能である。従って、図面および詳細な説明は事実上例示と見なされるべきであり、制約と見なされるべきではない。
以下の詳細な説明は、添付された図面と共に本発明の種々の実施例の説明として意図されており、本発明が実行されるかもしれない実施例のみを記述することは意図されていない。本発明の完全な理解を提供するために詳細な説明は具体的な詳細を含む。しかし、本発明がこれらの具体的な詳細を伴わないで実行されるかもしれないことは当業者に明白になるだろう。ある場合には、本発明の概念があいまいになることを避けるために、周知の構造と部品がブロック図の形で示される。
図１は通信システムの一例を示す概念的ブロック図である。通信システム１００は、任意の数のＡＴ１０４間の通信をサポートする接続網（ＡＮ）１０２を含むかもしれない。ＡＮ１０２は、ＡＮ１０２の外にあるインターネット、企業イントラネット、公衆交換電話網、放送網または他のネットワークのような付加的ネットワーク１１０Ａおよび１１０Ｂに接続されるかもしれない。無線ハンドセットもしくは電話、携帯電話、データ送受信機、ページング受信機、モデム、または他の無線端末を非限定的に含むアクセス端末（ＡＴ）１０４は、ＡＮ１０２と交信できる固定または移動デバイスの任意の形式であるかもしれない。
ＡＮ１０２は地域の中に分散されている多くの基地局と共に実施されるかもしれない。地域はセルとして知られるより小さい領域に細分されるかもしれない。このセルは各セルにサービスを提供する１つの基地局を有する。高いトラヒックの用途においては、基地局はさらにセクタに分割される。このセクタは各セクタにサービスを提供する１つの基地局を有する。簡単さのために、１つの基地局（ＢＳ）１０６を示す。基地局制御器（ＢＳＣ）１０８は複数の基地局の動作を調整するため、およびＡＮ１０２外のネットワークとのインタフェイスを提供するために用いられるかもしれない。
図２は受信機と交信している送信機の一例を示す概念的ブロック図である。送信機２０２および受信機２０４は、スタンドアロンエンティティであるかまたは通信システムに統合されているかもしれない。通信システムにおいて、送信機２０２は、基地局１０６内にあるかもしれない。また、受信機２０４はＡＴ１０４内にあるかもしれない。代替的には、送信機２０２はＡＴ１０４内にあるかもしれない。また、受信機２０４は、基地局１０６内にあるかもしれない。
送信機２０２において、ターボ符号器２０６は、前方誤り訂正（ＦＥＣ）を容易にするためにデータに対して逐次符号化処理を適用するために用いられるかもしれない。符号化処理の結果、誤差を補正するために受信機が用いる冗長度を持った符号シンボルのシーケンスが生ずる。符号シンボルは変調器２０８に入力され、そこで互いにブロック化され、信号コンステレーション上の座標にマッピングされるかもしれない。信号コンステレーション内の各点の座標は、ベースバンドの直交成分を表し、これらの成分は、無線チャネル２１２上での送信前に直交搬送波信号を変調するためにアナログフロントエンド２１０によって用いられる。
受信機２０４内のアナログフロントエンド２１４は、直交搬送波信号をそれらのベースバンド成分へ変換するために用いられるかもしれない。復調器２１６はベースバンド成分を変換して信号コンステレーション内のそれらの正しい点へ戻すかもしれない。チャネル２１２における雑音および他の外乱により、ベースバンド成分は元々の信号コンステレーションの正当な位置に対応しないかもしれない。復調器２１６は、チャネルの周波数応答により信号コンステレーション内の受信点を補正し、補正された受信点に最も近い信号コンステレーション内の有効なシンボルを選択することにより、どの変調シンボルが最も送信されたらしいかを検出する。これらの選択は「軟判定」と呼ばれる。軟判定は、符号シンボルのＬＬＲを決定するためにＬＬＲ計算モジュール２１８で用いられる。ターボ復号器２２０は、元々送信されたデータを復号するために符号シンボルＬＬＲのシーケンスを用いる。
通信システムは多くの異なる技術で実施されるかもしれない。当業者に周知の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）は一例にすぎない。ＣＤＭＡはスペクトル拡散通信方式に基づく変調および多元接続方式である。ＣＤＭＡ通信システムにおいて、多くの信号が同じ周波数スペクトルを共有する。その結果、そのようなシステムは大きなユーザ容量を提供する。これは、異なる符号で各信号を伝送し、それにより、信号波形のスペクトルを拡散することによって、達成される。送信された信号は、信号を逆拡散するための対応する符号を用いる復号器により受信機内で分離される。不要な信号、すなわち、異なる符号を持つ信号は、逆拡散されず、雑音に寄与する。
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は通信システムで実施することができる技術の他の一例である。ＯＦＤＭはデータが正確な周波数で分離された多くの搬送波上に分配されるスペクトル拡散法である。その間隔は、受信機がその受信機に対して意図された周波数以外の周波数を感知しないようにするために「直交性」を与える。当業者に周知であるがＯＦＤＭは、商業的および私的放送に一般的に用いられるが、そのような用途に制限されない。
通信システムの少なくとも１つの実施例において、ＣＤＭＡおよびＯＦＤＭ通信の双方を用いたハイブリッド多元接続方式が用いられるかもしれない。このハイブリッドシステムは既存のインフラストラクチャに統合された放送サービスの領域で幅広く受け入れられており、そのようなインフラストラクチャは、元々送信機と受信機間の２地点間通信をサポートするように設計されたものである。言い換えれば、１対１形式の通信システムは、他の技術と組み合わせたＯＦＤＭ変調を用いて、１対多の放送送信にも用いられている。これらのシステムにおいて、送信機は、ＣＤＭＡ波形内にＯＦＤＭシンボルをパンクチャするために用いられるかもしれない。
図３はＣＤＭＡおよびＯＦＤＭ通信双方をサポートするハイブリッド多元接続通信システムのための送信波形の例である。送信波形の構造、および特定の継続時間、チップ長、および値の範囲は、他の継続時間、チップ長、および値の範囲が通信システムの基本動作原理から逸脱することなく用いられるかもしれないという理解のもとで、例として提供される。スペクトル拡散符号発生器により出力される二進数の時間単位をここでは用語「チップ」と呼ぶ。この例は、"cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification," TIA/EIA/IS- 856プロトコル.（ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６「ｃｄｍａ２０００高速パケットデータ空間インタフェイス仕様」）をサポートするシステムと一致している。
送信波形３００はフレームを用いて定義されるかもしれない。１フレームは１つの時間スロットが２０４８チップに対応する１６個の時間スロット３０２を含むかもしれない。１．６６ミリ秒（ｍｓ）の時間スロット継続時間、従って、２６．６６ｍｓのフレーム継続時間を有する時間スロット３０２。各時間スロット３０２は時間が半分の２個の半時間スロット３０２Ａ、３０２Ｂに分割されるかもしれない。各半時間スロット３０２Ａ、３０２Ｂ内でそれぞれ送信されるＣＤＭＡパイロットトーンバースト３０４Ａ、３０４Ｂがある。各ＣＤＭＡパイロットトーンバースト３０４Ａ、３０４Ｂは関連する半時間スロット３０２Ａ、３０２Ｂの概ね中央に位置する９６チップであるかもしれない。媒体アクセス制御（ＭＡＣ）チャネル３０６Ａ、３０６Ｂ、３０６Ｃ、３０６Ｄは２個のバーストを含むかもしれない。これらは各半時間スロット３０２Ａ、３０２Ｂのパイロットトーンバースト３０４Ａ、３０４Ｂの直前および直後に送信される。ＭＡＣは最大６４個のスペクトル拡散符号チャネルを含むかもしれない。これらは６４進ウォルシュ符号で直交カバーされている。ＭＡＣチャネルは電力制御、データレート制御、およびその類似のもののようなＣＤＭＡオーバーヘッドに用いられるかもしれない。データは第１の半時間スロット３０２Ａの残余の部分３０８Ａ、３０８Ｂおよび第２の半時間スロット３０２Ｂの残余の部分３０８Ｃ、３０８D内で送られるかもしれない。
ハイブリッド通信システムの一実施例において、４個のＯＦＤＭシンボルが時間スロット３０２のデータ部分内にパンクチャされるかもしれない。これにより第１の半時間スロット３０２Ａの初めの第０のＯＦＤＭシンボル３０８Ａ、第１の半時間スロット３０２Ａの終わりの第１のＯＦＤＭシンボル３０８Ｂ、第２の半時間スロット３０２Ｂの初めの第２のＯＦＤＭシンボル３０８Ｃ、第２の半時間スロット３０２Ｂの終わりの第３のＯＦＤＭシンボルとなる。この例では、各ＯＦＤＭシンボルは４００チップである。循環プレフィックス３１０は８０チップを占め、３２０チップをデータおよびパイロットトーンを送信するために残す。３２０チップは周波数帯域にわたり３２０個の等間隔の直交トーンに変換される。周波数帯域の端部におけるトーンは隣接チャネル干渉（ＡＣＩ）によって影響を受けるため、当業者はこれらのトーン上でいかなるデータも送らないような選択をするかもしれない。代わりに、「ガードバンド」と呼ばれる周波数帯の端部は、「パイロットトーン」および「ガードトーン」を送信するために用いられるかもしれない。ＡＣＩによって影響を受けないトーンは、点在されたパイロットトーンと共に変調信号を送信するために通常用いられる。ガードトーンおよびパイロットトーン双方は既知のデータで変調される。用途によって、ガードトーンおよびパイロットトーンは、同じまたは異なるかもしれない。
図４はハイブリッド多元接続通信システムのための受信機におけるＯＦＤＭ復調器の機能を例示する概念的ブロック図である。ＯＦＤＭ復調器４０２は、受信機内の任意の処理エンティティに統合されるかもしれないし、または、多くの処理エンティティ間に分布されるかもしれない。処理エンティティ（または、複数の処理エンティティ）はマイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または他の任意のハードウェアおよび／またはソフトウェアベースの処理エンティティ（または複数のエンティティ）を含むかもしれない。代替的に、ＯＦＤＭ復調器４０２はマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、プログラマブルロジック、専用ハードウェア、または情報処理可能な任意の他のエンティティのような分離型処理エンティティであるかもしれない。
ＯＦＤＭ復調器４０２は、ＯＦＤＭシンボルを処理するために用いられるかもしれない離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）４０４を含むかもしれない。ＤＦＴ４０４は、ＯＦＤＭシンボルを時間領域から周波数領域へ変換するために用いられるかもしれない。ＤＦＴ４０４の出力は順次形式でパイロットトーンフィルタ４０６に送られるかもしれない。パイロットトーンフィルタ４０６は、パイロットトーンを選択するためのデシメータとして実施されるかもしれない。デシメータは、すべてのガードトーンを選択するようにも構成されるかもしれない。パイロットトーンフィルタ４０６からデータトーンフィルタ４０７への信号は、データトーンフィルタ４０７がいつデータをＤＦＴ４０４から信号デマッパー４１０へデータを通過させるべきかを指示するために用いられるかもしれない。信号デマッパー４１０は、データトーンで送信された一番もっともらしい信号コンステレーション内の変調シンボルとして軟判定を行う。この判定は受信データおよびチャネル推定器４０８によって提供されたチャネルの周波数応答の推定に基づく。チャネル推定器４０８は、最小２乗チャネル推定手順または他の適切な手順を用いてパイロットトーンからチャネル周波数応答を推定するかもしれない。
チャネル推定器４０８は逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）４１２を伴って実施されるかもしれない。ＩＤＦＴ４１２はパイロットトーンを周波数領域から時間領域内の長さＰサンプルのチャネルインパルス応答の推定へ変換する。ここでＰはＯＦＤＭシンボル内のパイロットトーンの数である。次に、チャネルの周波数応答が、チャネルインパルス応答の推定からＤＦＴ４１４によって実施される内挿処理を用いてすべてのトーンに対して推定されるかもしれない。１／ＴをＯＦＤＭシンボルのチップレートとして、実際のチャネルのインパルス応答がＰＴより小さい場合、チャネル推定を計算するためにＤＦＴ４１４によって用いられるサンプル数は減少されるかもしれない。この場合、チャネルの周波数応答はＬ個のサンプルから推定されるかもしれない。ここで、ＬＴはチャネルのインパルス応答の継続時間に等しい。用語Ｌは一般にチャネルインパルス応答の「遅延拡散」と呼ばれる。
チャネル推定は任意の与えられた時間スロット内のすべてのＯＦＤＭシンボルに対するチャネル推定を時間平均することにより改善されるかもしれない。図３で検討した例において、４個のＯＦＤＭシンボルからの４個のチャネル推定が時間平均されるかもしれない。理想的には、非因果性対称フィルタが４個のＯＦＤＭシンボルに対するチャネル推定を時間平均するために用いられるべきである。一例として、第１のＯＦＤＭシンボル３０８Ｂに対するチャネル推定は、第０、第１、および第２のＯＦＤＭシンボル３０８Ａ、３０８Ｂ、３０８Ｃに対するチャネル推定を平均することにより計算されるかもしれない。同様に、第２のＯＦＤＭシンボル３０８Ｃに対するチャネル推定は、第１、第２および第３のＯＦＤＭシンボル３０８Ｂ、３０８Ｃ、３０８Ｄを平均することにより計算されるかもしれない。この方法はドップラーによって引き起こされるチャネル変動に起因するチャネル推定バイアスを最小にする。しかし、第０および第３のＯＦＤＭシンボル３０８Ａ、３０８Ｄについては、隣接時間スロットがＣＤＭＡ信号を含むかもしれないため、これは可能ではない。したがって、非因果性フィルタを第０および第３のＯＦＤＭシンボル３０８Ａ、３０８Ｄに適用することができない。代わりに、第０のＯＦＤＭシンボル３０８Ａに対するチャネル推定は、第０および第１のＯＦＤＭシンボル３０８Ａ、３０８Ｂ間の加重平均処理によって計算されるかもしれない。また、第３のＯＦＤＭシンボル３０８Ｄに対するチャネル推定は、第２および第３のＯＦＤＭシンボル３０８Ｃ、３０８Ｄ間の加重平均処理によって計算されるかもしれない。代替的に、第０のＯＦＤＭシンボル３０８Ａに対するチャネル推定は、第０、第１、第２のＯＦＤＭシンボル３０８Ａ，３０８Ｂ、３０８Ｃ間の加重平均処理によって計算されるかもしれない。また、時間スロット内の第３のＯＦＤＭシンボル３０８Ｄに対するチャネル推定は、第１、第２、第３のＯＦＤＭシンボル３０８Ｂ，３０８Ｃ、３０８Ｄ間の加重平均処理によって計算されるかもしれない。しかし、後者の方法は高速移動において顕著なチャネル推定バイアスを引き起こすかもしれない。どちらにしても、時間スロット内の第１および第２のＯＦＤＭシンボル３０８Ｂ，３０８Ｃに対するチャネル推定は第０および第３のＯＦＤＭシンボル３０８Ａ、３０８Ｄに対するチャネル推定より高精度であるべきである。
ダイバーシチ結合法を用いる多アンテナ用途においては、軟判定のシーケンスが各アンテナに対して生成されるかもしれない。任意の与えられたトーン（ｋ）に対する軟判定は、ＬＬＲ計算モジュールに送られる前に最大比結合（ＭＲＣ）法を用いて結合されるかもしれない。ＭＲＣ手法は与えられたトーンに対する各軟判定をｍ番アンテナについて
Figure 2010252362
でスケーリングする。ここで等価雑音分散
Figure 2010252362
は次式で定義される。
Figure 2010252362
ここで、
Figure 2010252362
はｍ番アンテナで受信されたｋ番トーンに対するチャネル推定の平均二乗誤差（ＭＳＥ）、
Figure 2010252362
はｍ番アンテナで受信されたｋ番トーンの雑音分散である。
図５はハイブリッド多元接続通信システムのための２アンテナ受信機内のＯＦＤＭ復調器の機能を例示する概念的ブロック図である。ＯＦＤＭ復調器５０２は、スタンドアロンの処理エンティティで実施されるか、複数の処理エンティティの中に分散されるか、または図４に関して説明したＯＦＤＭ変調器と同じ方法で他の受信機エンティティに統合されるかもしれない。ＯＦＤＭ復調器５０２を、各アンテナあたり１個の割合で２個の復調チャネル５０２Ａ、５０２Ｂと共に示す。しかしＯＦＤＭ復調器は受信機のアンテナ数に依存する数の復調チャネルと共に実施されるかもしれない。この例において、各復調チャネル５０２Ａ、５０２Ｂ内のそれぞれの雑音分散推定器５０４Ａ、５０４Ｂは、各トーンに対する等価雑音分散
Figure 2010252362
を推定する。各信号デパッパー４１０Ａ、４１０Ｂによって生成された軟判定はスケーラ５０６Ａ、５０６Ｂへ送られる。そこで軟判定は、
Figure 2010252362
倍にスケールされ、その後加算器５０８で他のスケールされた軟判定と結合される。
図６に周波数領域におけるＯＦＤＭシンボルを図式的に示す。図３に関連して上で検討したように、各ＯＦＤＭシンボルはパイロットおよびガードトーンのみを含むガードバンド６０２Ａ、６０２Ｂを含むかもしれない。ＡＣＩによって影響されないトーンは、通常点在されたパイロットトーンと共に変調シンボルを送信するために用いられる。しかし、ＡＣＩによって影響されないトーンは、まだＡＣＩによって影響されたチャネル推定を有しているかもしれない。これは、チャネル推定が複数のパイロットトーンの内挿から計算されるからである。またいくつかの場合、それらのパイロットトーンはガードバンド領域に広がるかもしれない。チャネル推定がＡＣＩによって影響されるガードバンドの外側のそれらのトーンは、ガードバンド領域内のトーンと同様に「帯域端トーン」と呼ばれるだろう。これらのトーンはＯＦＤＭシンボル用の周波数帯域の帯域端領域６０４Ａ、６０４Ｂ内に見出すことができる。残余のトーンは、ＡＣＩによって影響されないチャネル推定と共に、「帯域内トーン」と呼ばれ、ＯＦＤＭシンボルの帯域内領域６０６内に見つかるかもしれない。
図７はそれぞれのアンテナに対する等価雑音分散を計算することができるチャネル推定器の機能を例示する概念的ブロック図である。雑音分散推定器５０４がこの計算を実行するために用いられるかもしれない。雑音分散推定器５０４は、チャネル推定器４０８の一部として実施されるかもしれないし、スタンドアロンのエンティティであるかもしれないし、受信機内の他の処理エンティティの一部として実施されるかもしれないし、または受信機内の多くの処理エンティティの間に分散された機能を有しているかもしれない。 雑音分散推定器５０４は、帯域内トーンに対する等価雑音分散を計算するように構成された帯域内推定器７０２、および帯域端トーンに対する等価雑音分散を計算するように構成された帯域端推定器７０４を含むかもしれない。７０２の出力および７０４の出力はマルチプレクサ（ＭＵＸ）７０３またはスイッチに送られる。次に、ＭＵＸ７０３の出力はスケーラ５０６に送られる。帯域内トーンに対する等価雑音分散は帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定から計算されるかもしれない。帯域端トーンに対する等価雑音分散は帯域端パイロットトーンおよび帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定から計算されるかもしれない。帯域端トーンに対する等価雑音分散の精度は、ガードバンドトーンも用いることにより改善されるかもしれない。
帯域内推定器の動作を最初に検討する。帯域内トーンは、それに対するチャネル推定のＭＳＥがトーンの雑音分散と次式で関係づけられているトーンである。
Figure 2010252362
ここで、ｃn,lはｎ番ＯＦＤＭシンボルのチャネル推定に対する時間平均重みであり、σ(m)2はＡＣＩから影響されないｍ番目のアンテナで受信されたトーンの雑音分散である。雑音分散はすべての帯域内トーンについて等しいと見なすことができるためトーンインデックスすなわち添字ｋは削除されるかもしれない。
したがって、等価雑音分散は雑音分散と以下の式で関係づけられる。
Figure 2010252362
等価雑音分散
Figure 2010252362
を生成するために、雑音分散σ(m)2は、式（３）を用いて計算されかつスケールされる。
帯域内パイロットトーンの集合は
Figure 2010252362
として定義されるかもしれない。ここでＧ＞０はｋ番パイロットトーンに対する時間平均したチャネル推定のＭＳＥが次式で表されるような値である。
Figure 2010252362
ここで、δ＝Ｎ／Ｐはパイロットトーン間隔、Ｎは直交トーンの数、Ｐはパイロットトーンの数、（Ｇ−１）はチャネル推定がＡＣＩに影響されるパイロットトーンの数である。
チャネル推定のための４組の時間平均重みがある。第０のＯＦＤＭシンボルに対する（ｃ0,0, ｃ0,1, ｃ0,2, ｃ0,3）、第１のＯＦＤＭシンボルに対する（ｃ1,0, ｃ1,1, ｃ1,2, ｃ1,3）、第２のＯＦＤＭシンボルに対する（ｃ2,0, ｃ2,1, ｃ2,2, ｃ2,3）、第３のＯＦＤＭシンボルに対する（ｃ3,0, ｃ3,1, ｃ3,2, ｃ3,3）である。ｎ番目のＯＦＤＭシンボルに対する帯域内等価雑音分散のための推定器は次式で与えられる。
Figure 2010252362
ここで、ｗ1は
Figure 2010252362
の平均がσ(m)2となるような結合重み、
Figure 2010252362
はｌ番目のＯＦＤＭシンボルのｋ番目のパイロットトーンに対応するパイロット観測値、
Figure 2010252362
はｌ番目のＯＦＤＭシンボルのｋ番目のパイロットトーンに対するチャネル推定である。
一例は説明に役立つだろう。この例において、雑音分散推定器は雑音分散を推定するために第１および第２のＯＦＤＭシンボルだけを用いるだろう。これは以下のように表される。
ｗ0＝ｗ3＝０
かつ
Figure 2010252362
Figure 2010252362
の平均は
Figure 2010252362
であることが示される。その結果、ＯＦＤＭシンボル当たりＰ−Ｇ＋１個の帯域内パイロットトーンがあるため、
Figure 2010252362
の平均は
Figure 2010252362
であり、重みｗ1を用いて
Figure 2010252362
の平均は
Figure 2010252362
となる。
アルゴリズムの例において、第１および第２のＯＦＤＭシンボルのみがチャネル推定のために用いられる。したがって、等価雑音分散の平均は以下のように表されるかもしれない。
Figure 2010252362
第１および第２のＯＦＤＭシンボルが同じ非因果性対称時間平均重み、すなわち（ｃ1,0, ｃ1,1, ｃ1,2, ｃ1,3）＝（１／３，１／３，１／３，０）、かつ（ｃ2,0, ｃ2,1, ｃ2,2, ｃ2,3）＝（０，１／３，１／３，１／３）を用いる場合に対して重みが設計された。しかし、第０および第３のシンボルは異なる時間平均フィルタ、例えば（ｃ0,0, ｃ0,1, ｃ0,2, ｃ0,3）＝（２／３，１／３，０，０）、かつ（ｃ3,0, ｃ3,1, ｃ3,2, ｃ3,3）＝（０，０，１／３，２／３）を用いる。この場合、第０および第３のＯＦＤＭシンボルに対する時間平均チャネル推定は高速移動においてチャネルの時間変動に起因する大きいバイアスを有しているかもしれない。その結果、状態
Figure 2010252362
はもはや満足されないかもしれない。したがって、この例において、第１および第２ＯＦＤＭシンボルのみに対するチャネル推定が用いられる。
代替的に、チャネル推定はただ１つのＯＦＤＭシンボルに基づくかもしれない。この場合、等価雑音分散を次式のように推定することができる。
Figure 2010252362
ただし、
Figure 2010252362
等価雑音分散の平均は前述と同じである。しかし、分散は２個のＯＦＤＭシンボルを用いる分散より大きい。言い換えれば、前者は後者より正確ではない。
等価雑音分散の精度は、第０および第３のＯＦＤＭシンボルを用いることによって、改良されるかもしれない。しかし、
Figure 2010252362
で用いられるチャネル推定
Figure 2010252362
は時間平均しない、すなわち（ｃ0,0, ｃ0,1, ｃ0,2, ｃ0,3）＝（１，０，０，０）かつ（ｃ3,0, ｃ3,1, ｃ3,2, ｃ3,3）＝（０，０，０，１）である。この場合、重みは次式で表されるかもしれない。
Figure 2010252362
要するに、帯域内推定器は、
Figure 2010252362
または帯域内トーンの
Figure 2010252362
の和を計算するために用いられ、帯域内トーンの雑音分散σ(m/2)に比例している
Figure 2010252362
の推定を求めるかもしれない。次に、結合重みは、結果の平均が各ＯＦＤＭシンボル（ｎ＝０，１，２，３）に対して
Figure 2010252362
と等しくなるように、すなわち
Figure 2010252362
となるように選択されるかもしれない。（Ｅ［Ｘ］はランダム変数Ｘの期待値または平均値を示す。）各ＯＦＤＭシンボルに対する時間平均化重みｃn,lが異なるため
Figure 2010252362
も各シンボルに対して異なるかもしれない。これは同じ時間スロット内の異なるＯＦＤＭシンボル内の異なるトーンが異なる等価雑音分散を有する原因となるかもしれない。これはＬＬＲ計算において項
Figure 2010252362
により補正されるべきである。
帯域端推定器について検討する。次に前の方で検討したように、帯域内トーンおよび帯域端トーンは、ｋ番トーンに対するチャネル推定のＭＳＥである
Figure 2010252362
と
Figure 2010252362
を比較することにより決定されるかもしれない。ここで、σ(m)2はＡＣＩによって影響を受けないトーンの雑音分散である。それらが互いに接近している場合、トーンは帯域内トーンとして分類される。そうでなければ、それらは帯域端トーンとして分類される。遅延拡がりＬ、パイロットトーン数Ｐ、および隣接チャネル搬送波間隔およびσ(m)2に関するその電力のようなＡＣＩの特性を与えたとき、ｋ番トーンに対するチャネル推定のＭＳＥである
Figure 2010252362
と雑音分散σ(m)2の間の関係は、数学的解析またはシミュレーションにいずれかによって決定されるかもしれない。これはシステム設計の段階で、雑音分散推定器がＡＴの受信機に組み込まれる前になされ、次にメモリに格納される。
帯域端パイロットトーンの１つの集合は
Figure 2010252362
で表されるかもしれない。ここでＧ−１は帯域端パイロットトーン数、ｋはパイロットトーンインデックスである。この組は、システム設計段階で決定され、メモリに格納されるかもしれない。
一例は説明に役立つだろう。この例では、Ｎ＝３２０。従って、トーンインデックスｋは、−１６０から１５９、（すなわち、ｋ＝−１６０、−１５９、−１５８、…−１、０、１、１５８、１５９）となる。６４個のパイロットトーン（すなわち、Ｐ＝６４）、および１５個の帯域端パイロットトーン（すなわち、Ｇ＝１６）がある。パイロットトーンは５個の周波数トーンで間隔を空けられている（すなわち、トーンインデックスｋ＝−１６０、−１５５、…１５０、１５５）。これらの条件に基づいて、帯域内トーンは−１２０≦ｋ≦１２０で表されるかもしれない。帯域内パイロットトーンはパイロットトーンインデックス−２４≦ｋ≦２４で表されるかもしれない。帯域端トーンはトーンインデックス１２１≦ｋ≦１５９および−１６０≦ｋ≦−１２１で表されるかもしれない。帯域端パイロットトーンはトーンインデックス２５≦ｋ≦３１および−３２≦ｋ≦−２５で表されるかもしれない。またガードバンドトーンはトーンインデックス１５０≦ｋ≦１５９および−１６０≦ｋ≦−１５１で表されるかもしれない。しかし、パイロットトーンはガードトーン内にパンクチャされ、その結果、ｋ＝−１６０、−１５５、１５０、１５５のトーンはパイロットトーンである。従って、Ｋ＝２０−４＝１６個のガードトーンがある。２４１個の帯域内トーンおよび７９個の帯域端トーンがある。従って、トーンの大部分は帯域内トーンである。この例は、データがいくつかの帯域端トーンで送られるデータを示している。
帯域端トーンの雑音分散は帯域内トーンの雑音分散と帯域端トーンに対するＡＣＩの分散の和である。帯域端トーンに対するチャネル推定のＭＳＥは帯域内トーンに対するチャネル推定のＭＳＥとＡＣＩによる成分との和である。一般に、各帯域端トーンに対する隣接チャネル干渉の大きさはトーンごとに異なる。したがって、帯域端トーンに対する等価雑音分散を正確に推定することは困難である。しかし、雑音分散推定にはＡＣＩがあるという事実を考慮すると、性能を向上させることは可能である。これは、ＡＣＩに影響されるトーンから計算されるＬＬＲを弱めることにより達成される。
雑音分散推定器は、ＡＣＩがない場合、次式が満たされるように設計されるかもしれない。
Figure 2010252362
言い換えれば、ＡＣＩが無ければ、雑音分散推定器の平均は等価雑音分散と同じであるべきである。
雑音分散推定器は、ＡＣＩによる等価雑音分散の増加を考慮するために用いられるかもしれない。等価雑音分散を推定するために帯域端トーンおよびガードトーンを用いることによって、これは達成されるかもしれない。推定の平均は等価雑音分散と同じではないだろう。しかし、それは帯域内雑音分散の推定より大きいだろう。したがって、帯域端トーンはＬＬＲ計算において弱められるだろう。
以下の帯域端の推定器アルゴリズムが用いられるかもしれない。このアルゴリズムは、以下のように帯域端トーンの分散の平均を計算するために用いられるかもしれない。
Figure 2010252362
（１２）
ここで、Ωはガードトーンにおけるトーンインデックスの集合、
Figure 2010252362
はｌ番目のＯＦＤＭシンボルにおけるｋ番目のトーン、
Figure 2010252362
ここでδ＝Ｎ／Ｐはパイロットトーン間隔である。一例として、１番目のパイロットトーンはＯＦＤＭシンボルの５番目のトーンであり、したがって
Figure 2010252362
λlおよびμlは結合重み、Ｋは集合Ω内の要素の数、すなわち１ＯＦＤＭシンボル内のガードトーンの数である。一例として、１６個のガードトーンがある場合Ｋは１６である。λlおよびμlは、ＡＣＩが無い場合に次の関係式が存在するようにシステム設計段階で選択される。
Figure 2010252362
ここでＥ［Ｘ］はランダム変数Ｘの期待値または平均を表す。ＡＣＩが無い場合、この条件により
Figure 2010252362
の平均が等価雑音分散と等しくなる。ＡＣＩがある場合、この
Figure 2010252362
は「端トーン」（すなわち、ｋ＝（（Ｎ／２）−１）およびｋ＝−（Ｎ／２））に対する等価雑音分散として用いられるかもしれない。ｋ＝（（Ｎ／２−１）の端トーンは正の周波数内の右端トーンであり、ｋ＝−（Ｎ／２）の端トーンは負の周波数内の左端トーンであることに注意のこと。
ＡＣＩが無い場合、帯域端等価雑音分散は帯域内等価雑音分散と同じであるべきである。しかし、ＡＣＩがある場合、帯域端等価雑音分散は帯域内等価雑音分散より大きくなるだろう。雑音分散の推定は雑音性であるため、
Figure 2010252362
となる可能性があるかもしれないが、これは妥当ではない。従って、
Figure 2010252362
は次のように書き換えることができる。
Figure 2010252362
と帯域内トーンに対する推定の最大値は端トーンに対する分散であるとみなし、
Figure 2010252362
となる。ここで、
Figure 2010252362
はｎ番目のＯＦＤＭシンボルに対する帯域内等価雑音分散の推定である。
次に、他の帯域端トーンに対する等化雑音分散
Figure 2010252362
が帯域内分散
Figure 2010252362
の間で内挿される。
ＡＣＩが無い場合、
Figure 2010252362
の平均は
Figure 2010252362
である。従って、
Figure 2010252362
の平均は、（Ｇ−１）要素が和の中にあるため、
Figure 2010252362
となる。ガードトーンに信号が無いため、
Figure 2010252362
の平均はσ(m)2である。従って、
Figure 2010252362
の平均は次式で与えられる。
Figure 2010252362
ここで、Ｋはガードトーンの数。このように、λlおよびμlを適切に選択することにより、
Figure 2010252362
の平均をσ(m)2と等しくできる。
ＡＣＩがある場合、
Figure 2010252362
はＡＣＩの寄与を含むだろう。したがって、増加した等価雑音分散を考慮するために
Figure 2010252362
はσ(m)2よりも大きくなる。これは、帯域端からのＬＬＲを弱めるためにＬＬＲ計算に用いられる。他の例は説明に役立つかもしれない。
Figure 2010252362
ここで、Ｋは１ＯＦＤＭシンボル中のガードバンドトーンの数、すなわち集合Ω内の要素の数、Ｇ−１は帯域端パイロットトーンの数である。ガードトーンのみが用いられる場合、
λ0＝λ1＝λ2＝λ3＝０ （１８）
μ0＝μ1＝μ2＝μ3＝１／（４Ｋ） （１９）
受信機の種々の実施例において、ＯＦＤＭシンボルの等価雑音分散を計算するための方法は、ダイバーシチ技術を用いる複数アンテナの用途について説明される。しかし、この開示で説明されたＯＦＤＭシンボルの雑音分散を計算するための方法には多くの用途があるかもしれない。例として、ＯＦＤＭシンボルの雑音分散はＳＮＲ推定、ＬＬＲ計算、および他の処理機能に役立つかもしれない。複数アンテナの用途において、雑音分散の計算は、どちらのアンテナが、より信頼性があるかを決定するために用いられるかもしれない。また、ＬＬＲを計算する際に、ＯＦＤＭシンボル中の受信された信頼性の小さいデータを弱め、信頼性のあるデータを強調するために用いることもできる。当業者は、雑音分散情報が役立つかもしれない多くの用途があるかもしれないことを容易に理解するだろう。
ここに開示された実施例に関して説明された例示的論理ブロック、モジュール、回路、素子、および／または、部品は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向ＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブル論理部品、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア部品、またはここに説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せで実施または実行されるかもしれない。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであるかもしれないが、代替的には、プロセッサは、任意の通常のプロセッサ、制御器、マイクロコントローラ、または状態機械であるかもしれない。プロセッサは、計算部品の組合せ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと結合した１つ以上のマイクロプロセッサ、またはそのような任意の他の構成として実施されるかもしれない。
ここに開示された実施例に関して説明された方法またはアルゴリズムは、ハードウェア、プロセッサで実行されるソフトウェアモジュール、またはその２つの組合せで直接具体化されるかもしれない。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）メモリ、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）メモリ、レジスタ、ハードディスク、可搬型ディスク、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）または当業者に周知の任意の他の形式の記憶媒体にあるかもしれない。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、および情報を記憶媒体に書き込むことができるようなプロセッサと結合されるかもしれない。代替的には、記憶媒体はプロセッサの一部であるかもしれない。
開示された実施例のこれまでの説明は、当業者が本発明を製造しまたは使用することを可能にするように提供されている。これらの実施例への種々の変更は当業者に容易に明らかになるだろう。また、ここに定義した一般的原理は本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施例に適用されるかもしれない。したがって、本発明は、ここに示した実施例に制限することを意図されていず、ここに開示した原理および新規な特徴に矛盾しない最も広い範囲に一致するということである。

Claims (50)

  1. 帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンとを有する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信することと、
    帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を用いて帯域内トーンに対する等価雑音分散を推定することと、
    帯域端パイロットトーン、帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびガードトーンを用いて帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定することと
    を含む雑音分散推定方法。
  2. 帯域内トーンに対する等価雑音分散が、帯域内トーンに対する雑音分散を推定すること、およびスケーラによって推定雑音分散をスケーリングすることによって推定され、スケーラはチャネルを推定するために用いられる遅延拡散およびＯＦＤＭシンボルにおけるパイロットトーンの数の関数である、請求項１に記載の方法。
  3. 帯域内トーンに対する雑音分散が、帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定から推定される請求項２に記載の方法。
  4. 帯域端トーンに対する等価雑音分散が、
    帯域端トーンに対する平均等価雑音分散を、帯域端パイロットトーン、帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびガードトーンから推定することと、
    ＯＦＤＭシンボルの端トーンを、帯域端トーンに対する平均等価雑音分散と帯域内トーンに対する等価雑音分散の最大値に等しい等価雑音分散へ割当てることと、
    帯域端トーンに対する等価雑音分散を、端トーンの等価雑音分散と帯域内トーンの等価雑音分散の間に内挿することと、
    によって推定される請求項１に記載の方法。
  5. 平均等価雑音分散が、帯域端トーンに対する雑音分散を推定すること、および推定雑音分散をスケーラでスケーリングすることによって推定され、前記スケーラはチャネルを推定するために用いられる遅延拡散およびＯＦＤＭシンボル内のパイロットトーンの数の関数である、請求項４に記載の方法。
  6. 帯域端トーンに対する雑音分散が、帯域端パイロットトーン、帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定、およびガードトーンから推定される請求項５に記載の方法。
  7. 各々が帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンとを有する複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信することと、
    ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を、１つ以上のＯＦＤＭシンボルの帯域内トーンに対する雑音分散を推定すること、雑音分散推定に加重すること、加重された雑音分散推定を結合すること、および結合された加重雑音分散推定をスケーリングすることによって推定することと、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定および前記ＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンを用いることにより推定することと、
    を含む雑音分散推定方法。
  8. 雑音分散推定に適用する重みが、結合された加重雑音分散推定の平均が帯域内トーンの雑音分散に実質的に等しくなるような重みである請求項７に記載の方法。
  9. 前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する雑音分散が、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンおよび前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定から推定され、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定は２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたって時間平均される、請求項７に記載の方法。
  10. 前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定が、非因果性フィルタを用いて時間平均される請求項９に記載の方法。
  11. 結合された加重雑音分散推定が、前記ＯＦＤＭシンボルの１つに対する時間平均重みの関数であるスケーラでスケールされる請求項９に記載の方法。
  12. スケーラが、チャネルの推定に用いられる遅延拡散および前記ＯＦＤＭシンボルの１つ内のパイロットトーンの数のさらに関数である請求項１１に記載の方法。
  13. 各々が帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンとを有するシンボルを含む複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信することと、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンおよび前記ＯＦＤＭシンボルの１つのチャネル推定であって、チャネル推定は２つ以上のＯＦＤＭシンボルの時間平均である推定を用いることにより推定することと、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定および前記ＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンを用いることにより推定することと、
    を含む雑音分散を推定する方法。
  14. チャネル推定が、非因果性フィルタを用いて時間平均される請求項１３に記載の方法。
  15. 前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散が、１つ以上のＯＦＤＭシンボルの帯域内トーンに対する雑音分散を推定すること、雑音分散推定に加重すること、加重された雑音分散推定を結合すること、および結合された加重雑音分散推定をスケーリングすることによって推定され、前記雑音分散は前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーン並びに前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定から推定される請求項１３に記載の方法。
  16. 結合された加重雑音分散推定が、前記ＯＦＤＭシンボルの１つに対する時間平均重みの関数であるスケーラでスケールされる請求項１５に記載の方法。
  17. スケーラが、チャネルの推定に用いられる遅延拡散および前記ＯＦＤＭシンボルの１つ内のパイロットトーンの数のさらに関数である請求項１６に記載の方法。
  18. 雑音分散推定に適用する重みが、結合された加重雑音分散推定の平均が実際の雑音分散に実質的に等しくなるような重みである請求項１５に記載の方法。
  19. 各々が帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンとを有する複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信することと、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンおよび前記ＯＦＤＭシンボルの１つのチャネル推定を用いることにより推定することと、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定および前記ＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンから帯域端トーンに対する平均等価効雑音分散を推定すること、ＯＦＤＭシンボルの端トーンを、帯域端トーンに対する平均等価雑音分散と帯域内トーンに対する等価雑音分散の最大値に等しい等価雑音分散へ割り当てること、および帯域端トーンに対する等価雑音分散を、端トーンの雑音分散と帯域内トーンの等価雑音分散の間に内挿することによって、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を推定することと、
    を含む雑音分散推定方法。
  20. 平均等価雑音分散が、１つ以上のＯＦＤＭシンボルの帯域端トーンに対する雑音分散を推定すること、雑音分散推定に加重すること、加重された雑音分散推定を結合すること、および結合された加重雑音分散推定をスケーリングすることによって推定される請求項１９に記載の方法。
  21. 平均等価雑音分散が、１つ以上のＯＦＤＭシンボルのガードトーンに加重すること、加重されたガードトーンを結合すること、および結合された加重ガードトーンをスケーリングすることによってさらに推定される請求項２０に記載の方法。
  22. 雑音分散推定およびガードトーンに適用する重みが、結合された加重雑音分散推定および結合された加重ガードトーンの平均が、隣接チャネル干渉がない場合には等価雑音分散に実質的に等しくなるような重みである請求項２２に記載の方法。
  23. チャネル推定が、２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたって時間平均された請求項１９に記載の方法。
  24. チャネル推定が、非因果性フィルタを用いて時間平均される請求項２３に記載の方法。
  25. 帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンとを有する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信するように構成された復調器であって、
    帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定および帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定器と、
    帯域内トーンに対する等価雑音分散を帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を用いて推定するように構成された帯域内推定器と、
    帯域端トーンに対する等価雑音分散を帯域端パイロットトーン、帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびガードトーンを用いて推定するように構成された帯域端推定器と、
    を含む復調器。
  26. 帯域内推定器が、帯域内トーンに対する等価雑音分散を、帯域内トーンに対する雑音分散を推定すること、および推定雑音分散をスケーラでスケーリングすることによって推定するように構成された復調器であって、前記スケーラはチャネルを推定するためにチャネル推定器により用いられる遅延拡散およびＯＦＤＭシンボル内のパイロットトーンの数の関数である請求項２５に記載の復調器。
  27. 帯域内推定器が帯域内トーンに対する雑音分散を帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定から推定するように構成された請求項２６に記載の復調器。
  28. 帯域端推定器が、帯域端トーンに対する等価雑音分散を、帯域端トーンに対する平均等価雑音分散を帯域端パイロットトーン、帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびガードトーンから推定すること、ＯＦＤＭシンボルの端トーンを帯域端トーンに対する平均等価雑音分散と帯域内トーンに対する等価雑音分散との最大値に等しい等価雑音分散に割当てること、および帯域端トーンに対する等価雑音分散を端トーンの等価雑音分散と帯域内トーンの等価雑音分散の間に内挿することにより推定するように構成された請求項２５に記載の復調器。
  29. 帯域端推定器が、帯域端トーンに対する雑音分散を推定すること、および推定雑音分散をスケーラでスケーリングすることによって推定され、前記スケーラはチャネルを推定するためにチャネル推定器により用いられる遅延拡散およびＯＦＤＭシンボル内のパイロットトーンの数の関数である、請求項２８に記載の復調器。
  30. 帯域端推定器が、帯域端トーンに対する雑音分散を帯域端パイロットトーン、帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定およびガードトーンから推定するように構成された請求項２９に記載の復調器。
  31. 各々が帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンとを有する複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信するように構成された復調器であって、
    ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定器と、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を、１つ以上のＯＦＤＭシンボルの帯域内トーンに対する雑音分散を推定すること、雑音分散推定に加重すること、加重された雑音分散推定を結合すること、および結合された加重雑音分散推定をスケーリングすることによって推定するように構成された帯域内推定器と、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定および前記ＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンを用いて推定するように構成された帯域端推定器と
    を含む復調器。
  32. 雑音分散推定に適用する重みが、結合された加重雑音分散推定の平均が帯域内トーンの実際の雑音分散に実質的に等しくなるような重みである請求項３１に記載の復調器。
  33. チャネル推定器が、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するようにさらに構成され、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定は２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたり時間平均され、並びに、帯域内推定器が、前記ＯＦＤＭシンボルの帯域内トーンに対する雑音分散を前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンおよび前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定から推定するように構成された請求項３１に記載の復調器。
  34. チャネル推定器が、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を非因果性フィルタを用いて前記２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたって時間平均するようにさらに構成された請求項３３に記載の復調器。
  35. 帯域内推定器が、結合された加重雑音分散推定をスケーラによってスケーリングするようにさらに構成され、前記スケーラは前記ＯＦＤＭシンボルの１つの時間平均重みの関数である請求項３３に記載の復調器。
  36. スケーラが、帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するためにチャネル推定器によって用いられる遅延拡散および前記ＯＦＤＭシンボルの１つ内のパイロットトーンの数のさらに関数である請求項３５に記載の復調器。
  37. 各々が帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンとを有する複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信するように構成された復調器であって、
    ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定および前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定器であって、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定は２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたり時間平均されるチャネル推定器と、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンおよび前記ＯＦＤＭシンボルの１つのチャネル推定を用いることにより推定するように構成された帯域内推定器と、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定および前記ＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンを用いることにより推定するように構成された帯域端推定器と、
    を含む復調器。
  38. チャネル推定器が、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を非因果性フィルタを用いて前記２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたって生成するように構成された請求項３７に記載の復調器。
  39. 帯域内推定器が、ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を、１つ以上のＯＦＤＭの帯域内トーンに対する雑音分散を推定すること、雑音分散推定に加重すること、加重された雑音分散推定を結合すること、および結合された加重雑音分散推定をスケーリングすることによって推定するようにさらに構成され、雑音分散は前記ＯＦＤＭシンボルの１つに対する帯域内パイロットトーンおよび前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンについてチャネル推定から推定される請求項３７に記載の復調器。
  40. 帯域内推定器が、結合された加重雑音分散推定を前記ＯＦＤＭシンボルの１つに対する時間平均重みの関数であるスケーラでスケーリングするようにさらに構成された請求項３９に記載の復調器。
  41. スケーラが、前記ＯＦＤＭシンボルの１つのチャネルを推定するためのチャネル推定器に用いられる遅延拡散および前記ＯＦＤＭシンボルの１つ内のパイロットトーンの数のさらに関数である請求項４０に記載の復調器。
  42. 雑音分散推定に適用する重みが、結合された加重雑音分散推定の平均が前記ＯＦＤＭシンボルの実際の雑音分散に実質的に等しくなるような重みである請求項３９に記載の復調器。
  43. 各々が帯域内パイロットトーンを含む帯域内トーン並びに帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを含む帯域端トーンとを有する複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含む信号を受信するように構成された復調器であって、
    ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定および前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定器と、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等価雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内パイロットトーンおよび前記ＯＦＤＭシンボルの１つのチャネル推定を用いて推定するように構成された帯域内推定器と、
    前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する等価雑音分散を、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する平均等価雑音分散を前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーン、前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定、および前記ＯＦＤＭシンボルの１つのガードトーンから推定すること、ＯＦＤＭシンボルの端トーンを前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域端トーンに対する平均等価雑音分散と前記ＯＦＤＭシンボルの１つの帯域内トーンに対する等化雑音分散との最大値に等しい等価雑音分散に割当ること、および帯域端トーンに対する等価雑音分散を端トーンの等価雑音分散と帯域内トーンの等価雑音分散の間に内挿することとにより推定するように構成された帯域端推定器と、
    を含む復調器。
  44. 帯域端推定器が、平均等価雑音分散を、１つ以上のＯＦＤＭの帯域内トーンに対する雑音分散を推定すること、雑音分散推定に加重すること、加重された雑音分散推定を結合すること、および結合された加重雑音分散推定をスケーリングすることによって推定するように構成された請求項４３に記載の復調器。
  45. 帯域端推定器が、平均等価雑音分散を、１つ以上のＯＦＤＭシンボルのガードトーンに加重すること、加重されたガードトーンを結合すること、および結合された加重ガードトーンをスケーリングすることによって推定するようにさらに構成された請求項４４に記載の復調器。
  46. 雑音分散推定並びにガードトーンに適用される重みが、結合された加重雑音分散推定と結合されたガードトーンの和の平均が隣接チャネル干渉がない場合の等価雑音分散に実質的に等しくなるような重みである請求項４５に記載の復調器。
  47. 前記ＯＦＤＭシンボルの帯域端パイロットトーンに対する帯域端推定器によって生成されたチャネル推定が、２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたり時間平均される請求項４３に記載の復調器。
  48. 前記ＯＦＤＭシンボルの帯域端パイロットトーンに対する帯域端推定器によって生成されたチャネル推定が、前記２つ以上のＯＦＤＭシンボルにわたり非因果性フィルタを用いて時間平均される請求項４７に記載の復調器。
  49. 帯域内パイロットトーン、帯域端パイロットトーンおよびガードトーンを有する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを有する信号を含む信号を複数のアンテナから受信するように適合された無線通信装置であって、
    帯域内パイロットトーンおよび帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を生成するためのチャネル推定器と、
    帯域内トーンに対する等価雑音分散を帯域内パイロットトーンおよび帯域内パイロットトーンに対するチャネル推定を用いて推定するための帯域内チャネル推定器と、
    帯域端トーンに対する等価雑音分散を帯域端パイロットトーンおよび帯域端パイロットトーンに対するチャネル推定を用いて推定するための帯域端推定器と、
    複数のアンテナの信頼性を評価するための制御器と、
    を含む装置。
  50. 制御器が、帯域内トーンおよび帯域端トーンに対する等価雑音分散の推定に応じて、複数のアンテナに対する尤度比（ＬＬＲ）を決定するようにさらに適合される請求項４９に記載の装置。
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