JP2016054502A - 周波数分割多重化を利用する通信システムのパイロット送信およびチャネル推定 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、2005年3月7日に出願された、「パイロット設計およびチャネルインタリーブ周波数分割多重アクセス通信の推定(Estimation for Pilot Design and Channel Interleaved Frequency Division Multiple Access Communication)」と題された仮特許出願第60/659,526号の優先権を主張するものであり、これはこの譲受人に譲渡され、参照として本明細書に組み込まれている。
wp,iはパイロットの直交系列のi番目のチップであり;
rp(n)はサンプル周期nの受信パイロットシンボルである。
H(k)はサブバンドkの通信チャネルの複素利得であり、
Rp(k)はサブバンドkの受信パイロット値であり;
N(k)はサブバンドkの雑音である。
H^init N×1は、k=1、…Nのとき、H^ ls(k)またはH^ mmse(k)を含有するN×1ベクトルであり;
W N×Lは、フーリエ行列Wk×kのサブ行列であり;
h^ls L×1は、n=1、…Lのとき、h^ ls(n)を含有するL×1ベクトルであり;
「H」は共役転置を示している。
H^ data(k)は、受信データシンボルに基づいて取得されるチャネル推定であり;
Cp(k)およびCd(k)はそれぞれ、パイロットおよびデータの重み係数であり;
H^ overall(k)は全チャネル推定である。
Claims (59)
- 多相系列に基づいて第1の系列のパイロットシンボルを形成するように動作するプロセッサと、
前記第1の系列のパイロットシンボルを複数回複製して、通信チャネルを介して送信する第2の系列のパイロットシンボルを取得するように動作する変調器と、
を備える装置。 - 前記変調器は、位相ランプを前記第2の系列のパイロットシンボルに適用して、第3の系列の出力シンボルを取得するように動作する、請求項1に記載の装置。
- 前記変調器はさらに、前記位相ランプの少なくとも2つの異なる位相傾斜を少なくとも2つの異なるシンボル周期で使用して、前記第1の系列のパイロットシンボルを少なくとも2つの異なるセットの周波数サブバンドで送信するように動作する、請求項2に記載の装置。
- 前記変調器は、巡回語頭を前記第2の系列のパイロットシンボルに付加して、前記通信チャネルを介する時間ドメインでの送信に適した第3の系列の出力シンボルを取得するように動作する、請求項1に記載の装置。
- 前記多相系列は、時間ドメインにおける一定のエンベロープと、周波数ドメインにおけるフラットなスペクトル応答とを有する、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、第1の系列のデータシンボルを形成し、前記第1の系列のデータシンボルを第1のシンボル周期で多重化し、前記第1の系列のパイロットシンボルを第2のシンボル周期で多重化するように動作する、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、第1の系列のデータシンボルを形成し、前記第1の系列のパイロットシンボルを前記第1の系列のデータシンボルで多重化し、1系列の多重化データおよびパイロットシンボルを提供するように動作する、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、第1の系列のデータシンボルを形成し、前記第1の系列のデータシンボルに第1の直交系列を乗算して複数の系列のスケーリングデータシンボルを取得し、前記第1の系列のパイロットシンボルに第2の直交系列を乗算して複数の系列のスケーリングパイロットシンボルを取得し、前記複数の系列のスケーリングデータシンボルと前記複数の系列のスケーリングパイロットシンボルを結合して複数の系列の結合シンボルを取得するように動作する、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、第1の系列のデータシンボルを形成し、前記第1の系列のデータシンボルに第1の直交系列を乗算して1系列のスケーリングデータシンボルを取得し、前記第1の系列のパイロットシンボルに第2の直交系列を乗算して1系列のスケーリングパイロットシンボルを取得し、前記1系列のスケーリングデータシンボルと前記1系列のスケーリングパイロットシンボルを結合して1系列の結合シンボルを取得するように動作する、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の系列のパイロットシンボルは第1のセットの周波数サブバンドで送信され、データシンボルが、前記第1のセットよりも多数の周波数サブバンドを含有する第2のセットの周波数サブバンドで送信される、請求項1に記載の装置。
- 通信システムでパイロットを生成するための方法であって、
多相系列に基づいて第1の系列のパイロットシンボルを形成することと、
前記第1の系列のパイロットシンボルを複数回複製して、通信チャネルを介して送信する第2の系列のパイロットシンボルを取得することと、
を備える方法。 - 位相ランプを前記第2の系列のパイロットシンボルに適用して、第3の系列の出力シンボルを取得することをさらに備える、請求項11に記載の方法。
- 巡回語頭を前記第2の系列のパイロットシンボルに付加して、第3の系列の出力シンボルを取得することと、
前記第3の系列の出力シンボルを時間ドメインにおいて通信チャネルを介して送信することと、
をさらに備える、請求項11に記載の方法。 - 多相系列に基づいて第1の系列のパイロットシンボルを形成する手段と、
前記第1の系列のパイロットシンボルを複数回複製して、通信チャネルを介する送信に適した第2の系列のパイロットシンボルを取得する手段と、
を備える装置。 - 位相ランプを前記第2の系列のパイロットシンボルに適用して、第3の系列の出力シンボルを取得する手段をさらに備える、請求項14に記載の装置。
- 巡回語頭を前記第2の系列のパイロットシンボルに付加して、第3の系列の出力シンボルを取得する手段と、
前記第3の系列の出力シンボルを時間ドメインにおいて前記通信チャネルを介して送信する手段と、
をさらに備える、請求項14に記載の装置。 - 多相系列に基づいて第1の系列のパイロットシンボルを形成するように動作するプロセッサと、
前記第1の系列のパイロットシンボルを周波数ドメインに変換して第2の系列の周波数ドメインシンボルを取得し、パイロット送信に使用される1グループの周波数サブバンドにマッピングされる前記第2の系列の周波数ドメインシンボルによって第3の系列のシンボルを形成し、前記第3の系列のシンボルを時間ドメインに変換して、通信チャネルを介して送信する第4の系列の出力シンボルを取得するように動作する変調器とを備える装置。 - 前記変調器は、巡回語頭を前記第4の系列のパイロットシンボルに付加して、前記通信チャネルを介する時間ドメインでの送信に適した第5の系列の出力シンボルを取得するように動作する、請求項17に記載の装置。
- 前記多相系列は、前記時間ドメインにおける一定のエンベロープと、前記周波数ドメインにおけるフラットなスペクトル応答とを有する、請求項17に記載の装置。
- データシンボルが、パイロット送信に使用される前記1グループの周波数サブバンドより多数の周波数サブバンドを含有する第2のグループの周波数サブバンドで送信される、請求項17に記載の装置。
- 1系列のパイロットシンボルを形成し、1系列のデータシンボルを形成し、前記1系列のデータシンボルおよび前記1系列のパイロットシンボルを時間分割多重化するように動作するプロセッサと、
前記時間分割多重化されたデータシンボルおよびパイロットシンボルに基づいて少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを生成するように動作する変調器と、
を備える装置。 - 前記プロセッサは、前記1系列のデータシンボルを第1のシンボル周期で多重化し、前記1系列のパイロットシンボルを第2のシンボル周期で多重化するように動作し、前記変調器は、前記1系列のデータシンボルに対する第1のSC−FDMAシンボルを前記第1のシンボル周期で生成し、前記1系列のパイロットシンボルに対する第2のSC−FDMAシンボルを前記第2のシンボル周期で生成するように動作する、請求項21に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記1系列のデータシンボルおよび前記1系列のパイロットシンボルをシンボル周期の異なるサンプル周期で多重化するよう動作し、前記変調器は、前記シンボル周期の前記多重化パイロットおよびデータシンボルに対してSC−FDMAシンボルを生成するように動作する、請求項21に記載の装置。
- 1系列のパイロットシンボルを形成する手段と、
1系列のデータシンボルを形成する手段と、
前記1系列のデータシンボルおよび前記1系列のパイロットシンボルを時間分割多重化する手段と、
前記時間分割多重化されたデータシンボルおよびパイロットシンボルに基づいて少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを生成する手段と、
を備える装置。 - 前記1系列のデータシンボルおよび前記1系列のパイロットシンボルを時間分割多重化する手段は、
前記1系列のデータシンボルを第1のシンボル周期で多重化する手段と、
前記1系列のパイロットシンボルを第2のシンボル周期で多重化する手段と、
を備える、請求項24に記載の装置。 - 前記1系列のデータシンボルおよび前記1系列のパイロットシンボルを時間分割多重化する手段は、
前記1系列のデータシンボルおよび前記1系列のパイロットシンボルをシンボル周期の異なるサンプル周期で多重化する手段を備える、請求項24に記載の装置。 - 1系列のパイロットシンボルを形成し、かつ1系列のデータシンボルを形成するように動作するプロセッサと、
前記1系列のパイロットシンボルに基づいて広帯域パイロットを生成し、前記1系列のデータシンボルに基づいて少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを生成し、前記広帯域パイロットおよび前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルを時間分割多重化するように動作する変調器と、
を備える装置。 - 前記プロセッサは、擬似乱数(PN)系列に基づいて前記1系列のパイロットシンボルを形成するように動作する、請求項27に記載の装置。
- 前記変調器は、前記1系列のデータシンボルに対して少なくとも1つのインタリーブFDMA(IFDMA)シンボルまたは少なくとも1つの局所FDMA(LFDMA)シンボルを生成するように動作する、請求項27に記載の装置。
- 前記広帯域パイロットは、少なくとも1つの他の送信機からの少なくとも1つの他の広帯域パイロットに対して擬似ランダム的である、請求項27に記載の装置。
- 前記広帯域パイロットは、少なくとも1つの他の送信機からの少なくとも1つの他の広帯域パイロットと時間整列されている、請求項27に記載の装置。
- 少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを通信チャネルを介して受信し、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルを処理して時間ドメイン受信パイロットシンボルを取得するように動作する復調器と、
前記受信パイロットシンボルを変換して周波数ドメインパイロット値を取得し、前記周波数ドメインパイロット値に基づいて、かつ最小2乗平均誤差(MMSE)技術または最小2乗(LS)技術を使用して前記通信チャネルに対する周波数応答推定を導出するように動作するプロセッサと、
を備える装置。 - 前記プロセッサは、前記周波数応答推定に基づいて前記通信チャネルに対するチャネルインパルス応答推定を導出するように動作する、請求項32に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記周波数応答推定をフィルタリングするように動作する、請求項32に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記チャネルインパルス応答推定をフィルタリングするように動作する、請求項33に記載の装置。
- 前記プロセッサは、少なくとも2セットの周波数サブバンドで送信されるSC−FDMAシンボルに対する周波数応答推定を導出し、前記周波数応答推定に基づいてチャネルインパルス応答推定を導出し、前記チャネルインパルス応答推定をフィルタリングして、前記チャネルインパルス応答推定の各々よりも多数のタップを有する拡張チャネルインパルス応答推定を取得するように動作する、請求項32に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記チャネルインパルス応答推定において所定数のタップを保有し、前記チャネルインパルス応答推定における残りのタップをゼロに設定するように動作する、請求項33に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記通信チャネルを介するデータ送信に対する信号対干渉雑音比(SNR)またはスペクトル効率に基づいて前記所定数のタップを選択するように動作する、請求項37に記載の装置。
- 前記プロセッサは、所定の閾値を超える前記チャネルインパルス応答推定におけるタップを保有し、前記チャネルインパルス応答推定における残りのタップをゼロに設定するように動作する、請求項33に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記チャネルインパルス応答推定における最初のL個のタップを保有し、前記チャネルインパルス応答推定における残りのタップをゼロに設定し、ここでLは1以上の整数である、請求項33に記載の装置。
- 前記復調器は、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルにおける受信シンボルを受信データシンボルおよび受信パイロットシンボルに逆多重化するように動作する、請求項32に記載の装置。
- 前記復調器は、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルをパイロットの直交系列で処理して、前記受信パイロットシンボルを取得するように動作する、請求項32に記載の装置。
- 前記周波数応答推定に基づいて受信データシンボルを等化するように動作する等化器をさらに備える、請求項32に記載の装置。
- 通信チャネルを介して受信される少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを処理して、受信パイロットシンボルを取得する手段と、
前記受信パイロットシンボルを変換して周波数ドメインパイロット値を取得する手段と、
前記周波数ドメインパイロット値に基づいて、かつ最小2乗平均誤差(MMSE)技術または最小2乗(LS)技術を使用して前記通信チャネルに対する周波数応答推定を導出する手段と、
を備える装置。 - 前記周波数応答推定に基づいて前記通信チャネルのチャネルインパルス応答推定を導出する手段と、
前記チャネルインパルス応答推定の少なくとも1つのタップをゼロに設定する手段と、
をさらに備える、請求項44に記載の装置。 - 少なくとも2つのシンボル周期に対して少なくとも2つのSC−FDMAシンボルから導出される少なくとも2つの周波数応答推定をフィルタリングする手段をさらに備える、請求項44に記載の装置。
- 多相系列によって生成される1系列のパイロットシンボルの複数のコピーからなるパイロットを受信し、前記受信パイロットを処理して受信パイロットシンボルを取得するように動作する復調器と、
前記1系列のパイロットシンボルの前記複数のコピーに対応する受信パイロットシンボルを累算するように動作するプロセッサと、
を備える装置。 - 少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを通信チャネルを介して受信し、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルにおける受信シンボルを受信データシンボルおよび受信パイロットシンボルに時間分割逆多重化するように動作する復調器と、
前記受信パイロットシンボルに基づいて前記通信チャネルのチャネル推定を導出するように動作するプロセッサと、
を備える装置。 - 少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを通信チャネルを介して受信し、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルを処理して受信パイロットシンボルを取得するように動作する復調器と、
前記受信パイロットシンボルに基づいて、かつ最小2乗(LS)技術を使用して前記通信チャネルのチャネル推定を導出するように動作するプロセッサと、
を備える装置。 - 少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを通信チャネルを介して受信し、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルを処理して時間ドメイン受信パイロットシンボルを取得するように動作する復調器と、
前記受信パイロットシンボルを異なる時間オフセットで送信されるパイロットシンボルで相関することによって、前記通信チャネルのチャネルインパルス応答推定の少なくとも1つのタップを識別するように動作するプロセッサと、
を備える装置。 - 前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルは、サンプル周期で多重化されるパイロットシンボルおよびデータシンボルを備え、前記復調器は、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルにおいて前記受信パイロットシンボルおよび受信データシンボルを逆多重化するように動作する、請求項50に記載の装置。
- 少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを通信チャネルを介して受信し、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルを処理して受信パイロットシンボルおよび受信データシンボルを取得し、前記受信データシンボルを前記通信チャネルの第1のチャネル推定によって処理してデータシンボル推定を取得するように動作する復調器と、
前記受信パイロットシンボルに基づいて前記第1のチャネル推定を導出し、前記第1のチャネル推定および前記データシンボル推定に基づいて前記受信データシンボルによる干渉を推定し、前記受信パイロットシンボルおよび前記推定干渉に基づいて干渉除去パイロットシンボルを導出し、前記干渉除去パイロットシンボルに基づいて第2のチャネル推定を導出するように動作する第1のプロセッサと、
を備える装置。 - 前記データシンボル推定を処理して復号データを取得し、前記復号データを処理して再変調データシンボルを取得するように動作する第2のプロセッサをさらに備えており、前記第1のプロセッサは、前記再変調データシンボルに基づいて前記干渉を推定するように動作する、請求項52に記載の装置。
- 前記復調器および前記第1のプロセッサは、前記データシンボル推定を導出し、前記干渉を推定し、前記干渉除去パイロットシンボルを導出し、複数の反復に対して前記第2のチャネル推定を導出するように動作する、請求項52に記載の装置。
- 少なくとも1つのシングルキャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)シンボルを通信チャネルを介して受信し、前記少なくとも1つのSC−FDMAシンボルを処理して受信パイロットシンボルおよび受信データシンボルを取得するように動作する復調器と、
前記受信パイロットシンボルに基づいて前記通信チャネルに対する第1のチャネル推定を導出し、前記受信データシンボルに基づいて第2のチャネル推定を導出し、前記第1および第2のチャネル推定に基づいて第3のチャネル推定を導出するように動作する第1のプロセッサと、
を備える装置。 - 前記復調器は、前記受信シンボルを前記第1のチャネル推定によって処理してデータシンボル推定を取得するように動作する、請求項55に記載の装置。
- 前記第1のプロセッサは、前記受信データシンボルおよび前記データシンボル推定に基づいて前記第2のチャネル推定を導出するように動作する、請求項56に記載の装置。
- 前記データシンボル推定を処理して復号データを取得し、前記復号データを処理して再変調データシンボルを取得するように動作する第2のプロセッサをさらに備え、前記第1のプロセッサは、前記受信データシンボルおよび前記再変調データシンボルに基づいて前記第2のチャネル推定を導出するように動作する、請求項56に記載の装置。
- 前記第1のプロセッサは、前記第1のチャネル推定、前記第2のチャネル推定、および前記データシンボル推定の信頼性表示の関数に基づいて前記第3のチャネル推定を導出するように動作する、請求項55に記載の装置。
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