(57)【要約】      （修正有）【課題】フーリエ変換関数のコレクションウィンドウの位置決め方法を提供する。【解決手段】第１の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルが受信される。第１のＯＦＤＭシンボルは複数のシンボルを備えている。以下のうちの少なくとも２つによって特徴付けられる：遅延分散、最初の着信経路（ＦＡＰ）または最終着信経路（ＬＡＰ）。チャネル位置はチャネルインパルス応答から推定される。チャネル位置に関するポイントが選択される。コレクションウィンドウの開始は、第２のＯＦＤＭシンボルに対して選択されたポイントに位置決めされる。代替的に、遅延分散が所定の長さ未満であれば、ポイントが第１のアルゴリズムを使用してチャネル位置に関する第１の位置で選択される。選択されたポイントは、遅延分散が所定の長さよりも大きい場合、第２のアルゴリズムを使用してチャネル位置に関する第２の位置で選択される。【選択図】図９Ａ
2010273364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法であって、
第１の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信することであって、前記第１のＯＦＤＭシンボルは複数の周波数分割多重（ＦＤＭ）シンボルを備え、かつ最初の着信経路（ＦＡＰ）、最終着信経路（ＬＡＰ）または遅延分散のうちの少なくとも２つによって特徴付けられることと、
チャネルインパルス応答からチャネル位置を推定することと、
前記チャネル位置に関するポイントを選択することと、
前記コレクションウィンドウの開始を前記第２のＯＦＤＭシンボルに対して前記ポイントに配置することであって、
前記ポイントは、前記遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第１の位置で選択され、
前記ポイントは、前記遅延分散が前記所定の長さより大きい場合、第２のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第２の位置で選択されること
を備える方法。
【請求項２】
前記第１および第２のＯＦＤＭシンボルは、各々複数のキャリアに対応する請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項３】
前記第１および第２のアルゴリズムは異なる請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項４】
前記第１および第２の位置は異なる請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項５】
前記第１のＯＦＤＭシンボルのうちの前記複数のＦＤＭシンボルを使用して前記チャネルインパルス応答を決定するステップをさらに備える請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項６】
前記第１のアルゴリズムは前記コレクションウィンドウの開始を前記第１の位置に配置し、
前記第１の位置は前記遅延分散の中間点に対して選択される請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項７】
前記第２の位置は、前記コレクションウィンドウが前記ＦＡＰに対応するサイクリックプレフィックスの推定端から所定の距離で開始するように選択される請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項８】
前記所定の距離は、前記サイクリックプレフィックスの長さの約５％である請求項７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項９】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さ未満である請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項１０】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さの半分より長い請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項１１】
前記チャネルインパルス応答から所定の閾値以下のチャネルタップを選択するステップをさらに備える請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項１２】
検索領域が前記第２のＯＦＤＭシンボルに対する前記コレクションウィンドウの配置に使用される請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項１３】
前記コレクションウィンドウは、将来のチャネル推定を捕捉するために使用される請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項１４】
前記第１の位置は、前記ＦＡＰ乃至前記ＬＡＰのサイクリックプレフィックスの共通部分内にある請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項１５】
前記第１の位置は、前記ＦＡＰ乃至前記ＬＡＰのサイクリックプレフィックスの共通部分のほぼ中間にある請求項１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウの配置方法。
【請求項１６】
フーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機であって、
第１のＯＦＤＭシンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信する手段であって、前記第１のＯＦＤＭシンボルは、遅延分散、ＦＡＰまたはＬＡＰのうちの少なくとも２つによって特徴付けられる手段と、
チャネルインパルス応答からチャネル位置を推定する手段と、
前記チャネル位置に関するポイントを選択する手段と、
前記コレクションウィンドウの開始を前記第２のＯＦＤＭシンボルに対して前記ポイントに配置する手段であって、
前記ポイントは、遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第１の位置で選択され、
前記ポイントは、前記遅延分散が前記所定の長さより大きい場合、第２のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第２の位置で選択される手段とを備える受信機。
【請求項１７】
前記第１および第２のアルゴリズムは異なり、
前記第１および第２の位置は異なる請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項１８】
前記複数のＦＤＭシンボルを使用して前記チャネルインパルス応答を決定する手段をさらに備える請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項１９】
前記第１のアルゴリズムは前記コレクションウィンドウの開始を前記第１の位置に配置し、
前記第１の位置は前記遅延分散の中間点に対して選択される請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項２０】
前記第２の位置は、前記コレクションウィンドウが前記ＦＡＰに対応するサイクリックプレフィックスの推定端から所定の距離で開始するように選択される請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項２１】
前記所定の距離は、前記サイクリックプレフィックスの長さの約５％である請求項２０に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィドウを配置するための受信機。
【請求項２２】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さ未満である請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項２３】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さの半分より長い請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項２４】
前記チャネルインパルス応答から所定の閾値以下のチャネルタップを選択する手段をさらに備える請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項２５】
前記コレクションウィンドウは将来のチャネル推定を捕捉するために使用される請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項２６】
前記第１の位置は、前記ＦＡＰ乃至前記ＬＡＰのサイクリックプレフィックスの共通部分内にある請求項１６に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機。
【請求項２７】
フーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイスであって、
第１のＯＦＤＭシンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信し、この場合前記第１のＯＦＤＭシンボルは遅延分散、ＦＡＰまたはＬＡＰのうちの少なくとも２つによって特徴付けられ、
チャネルインパルス応答からチャネル位置を推定し、
前記チャネル位置に関するポイントを選択し、
前記コレクションウィンドウの開始を前記第２のＯＦＤＭシンボルに対して前記ポイントに配置し、この場合、
前記ポイントは、遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第１の位置で選択され、
前記ポイントは、前記遅延分散が前記所定の長さより大きい場合、第２のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第２の位置で選択されるように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサに結合されているメモリと、を備える通信デバイス。
【請求項２８】
前記第１のアルゴリズムは前記コレクションウィンドウの開始を前記第１の位置に配置し、
前記第１の位置は前記遅延分散の中間点に対して選択される請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項２９】
前記プロセッサはさらに、前記第１のＯＦＤＭシンボルのうちの前記複数のＦＤＭシンボルを使用して前記チャネルインパルス応答を決定するように構成される請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項３０】
前記第１および第２のアルゴリズムは異なり、
前記第１および第２の位置は異なる請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項３１】
前記第２の位置は、前記コレクションウィンドウが前記ＦＡＰに対応するサイクリックプレフィックスの推定端から所定の距離で開始するように選択される請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項３２】
前記所定の距離は、前記サイクリックプレフィックスの長さのうちの約２４個のサンプル分である請求項３１に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項３３】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さ未満である請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項３４】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭのサイクリックプレフィックスの長さの半分より長い請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項３５】
前記プロセッサは、さらに前記チャネルインパルス応答から所定の閾値以下のチャネルタップを選択するように構成される請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項３６】
前記第１の位置は、前記ＦＡＰ乃至前記ＬＡＰのサイクリックプレフィックスの共通部分内にある請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【請求項３７】
前記第１の位置は、前記ＦＡＰ乃至前記ＬＡＰのサイクリックプレフィックスの共通部分のほぼ中間にある請求項２７に記載のフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国特許法第１１９条のもとでの優先権の主張
本出願は、２００５年３月１０日に出願された米国仮特許出願第６０／６６０，７１７号の利点を特許請求するものであり、かつ非暫定的であり、これはこの譲渡人に譲渡され、その全体が参照として本明細書に組み込まれている。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）とは、全システム帯域幅を複数（Ｎ個）の直交周波数サブバンドに効果的に分割するマルチキャリア変調技術である。これらのサブバンドは、トーン、サブキャリア、ビンおよび周波数チャネルとも称される。ＯＦＤＭによって、各サブバンドは、データ、パイロットまたはオーバーヘッド情報によって変調されることがあるそれぞれのサブキャリアと関連付けられる。
【０００３】
ＯＦＤＭシステムにおいて、送信機はデータを処理して変調シンボルを取得し、さらに、変調シンボルに処理を実行してＯＦＤＭシンボルを生成する。そして送信機は通信チャネルを介してＯＦＤＭシンボルを調整および送信する。ＯＦＤＭシステムは送信構造を使用してもよく、これによってデータはフレームごとに送信され、各フレームは具体的な時間分を有している。異なるタイプのデータ（例えば、トラヒック／パケットデータ、オーバーヘッド／コントロールデータ、パイロットなど）は各フレームの異なる部分で送信されてもよい。用語「パイロット」は概して、送信機および受信機両方が事前に知っているデータおよび／または送信のことである。
【０００４】
受信機は通常、送信機によって送信されるデータを適切に回復するために適切なフレームおよびＯＦＤＭシンボルタイミングを取得する必要がある。例えば、受信機は、フレーム単位で送信される異なるタイプのデータを適切に回復するために、各フレームの開始を知る必要がある場合もある。受信機はしばしば、各ＯＦＤＭシンボルが送信機によって送信される時間や、通信チャネルによって導入される伝搬遅延を知っているわけではない。そして受信機は、相補的ＯＦＤＭ復調を受信ＯＦＤＭシンボルに適切に実行するために、通信チャネルを介して受信される各ＯＦＤＭシンボルのタイミングを明確にする必要があるだろう。
【０００５】
同期とは、フレームおよびＯＦＤＭシンボルタイミングを取得するために受信機によって実行されるプロセスのことである。受信機はまた、周波数エラー推定およびチャネル推定などの他のタスクを実行することもある。同期は、タイミングを改善し、かつチャネルの変化を補正するために異なる時点で生じることがある。チャネルの急激な変化はほとんど生じないため、無線システムはコヒーレントにこのタイミング変化を有することができる。
【０００６】
しばしばチャネルは様々な遅延およびマルチパスを経験する。信号の異なる反射や経路は異なる時点で受信機に達し、異なる大きさを有することが可能である。フェージングは受信信号の大きさに影響を与える。遅延分散とは、最初の着信経路（ＦＡＰ）および最後の着信経路（ＬＡＰ）間の差である。ＬＡＰは、実際に最後に受信された反射ではなく、一部の時間遅延制限および／または大きさ基準を満たす最後のものであってもよい。ＦＡＰおよびＬＡＰの両方が正しく推定可能であり、かつこれに応じてＯＦＤＭシンボルタイミングが調整される場合、受信信号反射の大部分は建設的にデータ復調に使用可能である。
【発明の概要】
【０００７】
一態様では、マルチキャリア通信信号を分析するフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための方法が開示される。一ステップでは、第１の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルが受信される。該第１のＯＦＤＭシンボルは複数の周波数分割多重（ＦＤＭ）シンボルを備えている。該第１のＯＦＤＭシンボルは、最初の着信経路（ＦＡＰ）および最終着信経路（ＬＡＰ）を備えることを特徴とする。チャネルインパルス応答が該複数のＦＤＭシンボルを使用して決定される。チャネル位置は該チャネルインパルス応答から推定される。該チャネル位置に関するポイントが選択され、この場合該チャネル位置はＦＡＰ、ＬＡＰまたは遅延分散のうちの少なくとも２つによって特徴付けられる。該コレクションウィンドウの開始は該第２のＯＦＤＭシンボルに対して該ポイントに配置される。該ポイントは、遅延分散が所定の長さ未満の場合、第１のアルゴリズムを使用して該チャネル位置に関する第１の位置で選択される。代替的に、該ポイントは、該遅延分散が該所定の長さより大きい場合、第２のアルゴリズムを使用して該チャネル位置に関する第２の位置で選択される。該第１および第２のアルゴリズムは異なり、また該第１および第２の位置は異なる。
【０００８】
一態様において、マルチキャリア通信信号を分析するフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための受信機が開示される。該受信機は、第１のＯＦＤＭシンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信する手段と、該複数のＦＤＭシンボルを使用してチャネルインパルス応答を決定する手段と、該チャネルインパルス応答からチャネル位置を推定する手段であって、該チャネル位置は遅延分散、ＦＡＰまたはＬＡＰのうちの少なくとも２つによって特徴付けられる手段と、該チャネル位置に関するポイントを選択する手段と、該コレクションウィンドウの開始を該第２のＯＦＤＭシンボルに対して該ポイントに配置する手段とを含んでいる。該第１のＯＦＤＭシンボルは複数のＦＤＭシンボルを備えており、該第１のＯＦＤＭシンボルはＦＡＰおよびＬＡＰによって特徴付けられる。該ポイントは、遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して該チャネル位置に関する第１の位置で選択される。代替的に、該ポイントは、該遅延分散が該所定の長さより大きい場合、第２のアルゴリズムを使用して該チャネル位置に関する第２の位置で選択される。該第１および第２のアルゴリズムは異なり、また該第１および第２の位置は異なる。
【０００９】
一態様では、マルチキャリア通信信号を分析するフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイスが開示される。該通信デバイスは、共に結合されているプロセッサおよびメモリを含んでいる。該プロセッサは、第１のＯＦＤＭシンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信し（この場合第１のＯＦＤＭシンボルはＦＡＰおよびＬＡＰによって特徴付けられる）、該第１のＯＦＤＭシンボルからの複数のＦＤＭシンボルを使用してチャネルインパルス応答を決定し、該チャネルインパルス応答からチャネル位置を推定し（この場合、該チャネル位置は遅延分散、ＦＡＰまたはＬＡＰのうちの少なくとも２つによって特徴付けられる）、該チャネル位置に関するポイントを選択し、該コレクションウィンドウの開始を該第２のＯＦＤＭシンボルに対して該ポイントに配置するように構成されている。該ポイントは、遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して該チャネル位置に関する第１の位置で選択される。代替的に、該ポイントは、該遅延分散が該所定の長さより大きい場合、第２のアルゴリズムを使用して該チャネル位置に関する第２の位置で選択される。該第１および第２のアルゴリズムは異なり、また該第１および第２の位置は異なる。
【００１０】
本開示の適用可能性に関するさらなる分野が、ここに提供されている詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明および具体例は、種々の実施形態を示しているが、例示目的にすぎず、また本開示の範囲を必ずしも制限する意図はないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）システムにおける基地局および無線受信機の実施形態のブロック図。
【図２Ａ】詳細レベルが高いスーパーフレーム構造の実施形態のブロック図。
【図２Ｂ】詳細レベルが高いスーパーフレーム構造の実施形態のブロック図。
【図２Ｃ】詳細レベルが高いスーパーフレーム構造の実施形態のブロック図。
【図３】ＯＦＤＭ変調器の実施形態のブロック図。
【図４】同期／チャネル推定ユニットの実施形態のブロック図。
【図５】ＯＦＤＭシンボルタイミング検出器およびチャネル推定器の実施形態のブロック図。
【図６】シンボルタイミング検出器の実施形態のブロック図。
【図７】時間フィルタユニットの実施形態のブロック図。
【図８】ＴＤＭパイロットおよびＦＤＭパイロットの両方によるパイロット送信スキームの実施形態の図。
【図９Ａ】遅延分散が異なるＯＦＤＭシンボル用の３つの受信信号経路を示す実施形態のブロック図。
【図９Ｂ】遅延分散が異なるＯＦＤＭシンボル用の３つの受信信号経路を示す実施形態のブロック図。
【図９Ｃ】遅延分散が異なるＯＦＤＭシンボル用の３つの受信信号経路を示す実施形態のブロック図。
【図１０Ａ】累積エネルギー曲線を決定するためのチャネルプロファイルの処理を示す図。
【図１０Ｂ】累積エネルギー曲線を決定するためのチャネルプロファイルの処理を示す図。
【図１１】生じるチャネルタップエネルギーに対するタイミングドリフトの効果を示す実施形態の図。
【図１２】プログラマブルチャネル配置用の検索ウィンドウを示す実施形態の図。
【図１３】受信機の一部の実施形態のブロック図。
【図１４】ＦＦＴコレクションウィンドウを配置するためのプロセスの実施形態のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示について添付の図面を参照して説明する。
【００１３】
添付の図面において、同様のコンポーネントおよび／または特徴は同一の参照ラベルを有することがある。
【００１４】
以下の説明は好ましい例示的実施形態のみを提供し、本発明の範囲、適用可能性または構成を制限する意図はない。むしろ、好ましい例示的実施形態についての以下の説明は、本発明の好ましい例示的実施形態を実現するための実用的な説明を当業者に提供する。添付の請求項に説明されている本発明の主旨および範囲を逸脱することなく、要素の機能および配置に関して種々の変更がなされてもよいことが理解されるべきである。
【００１５】
実施形態の徹底的な理解を提供するために、具体的な詳細が以下の説明に付与される。しかし、実施形態はこれらの具体的詳細なしで実践可能である点が当業者には理解されるであろう。例えば、不必要な詳細で実施形態を妨げないように回路はブロック図で示されてもよい。他の例では、既知の回路、プロセス、アルゴリズム、構造および技術は、実施形態を妨げないように、不必要な詳細なしで示されてもよい。
【００１６】
また、本実施形態は、フローチャート、フロー図、データフロー図、構造図あるいはブロック図として描かれているプロセスとして説明可能である点が注目される。フローチャートは順次プロセスとして動作を説明する場合があるが、動作の多くは、並列または同時に実行可能である。加えて、動作の順序は並べ替えられてもよい。プロセスは、その動作が完了すると終了するが、図面には含まれていない追加ステップを有することもある。プロセスは、方法、機能、手順、サブルーチン、サブプログラムなどに対応することがある。プロセスが機能に対応する場合、その終了は、呼び出し機能やメイン機能にこの機能が戻ることに対応する。
【００１７】
さらに、ここに開示されているように、用語「記憶媒体」とは、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ＲＡＭ、コアメモリ、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイスおよび／または情報記憶用の他の機械読み取り可能な媒体を含む１つ以上のデータ記憶デバイスを表すことがある。用語「機械読み取り可能な媒体」は、ポータブルまたは固定記憶デバイス、光記憶デバイス、無線チャネル、および、命令および／またはデータを記憶、含有あるいは担持可能な種々の他の媒体を含むが、これらに制限されない。
【００１８】
さらに、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、あるいはこれらの組み合わせで具現化されてもよい。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコードで具現化される場合、必要なタスクを実行するためのプログラムコードやコードセグメントは、記憶媒体などの機械読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。プロセッサは必要なタスクを実行してもよい。コードセグメントや機械実行可能な命令は、手順、機能、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、あるいは、命令、データ構造またはプログラムステートメントの組み合わせを表すことがある。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータあるいはメモリコンテンツを譲渡および／または受信することによって別のコードセグメントやハードウェア回路に結合されてもよい。情報、引数、パラメータ、データなどは、メモリ共有、メッセージ譲渡、トークン譲渡、ネットワーク送信などを含む適切な手段を介して譲渡、転送または送信されてもよい。
【００１９】
ここに説明されている同期技術は、種々のマルチキャリアシステム、ダウンリンクならびにアップリンク、およびブロードキャストシステムに使用されてもよい。ダウンリンク（つまりはフォワードリンク）とは基地局から無線受信機への通信リンクであり、アップリンク（つまりリバースリンク）とは無線受信機から基地局への通信リンクのことである。明確にするために、これらの技術は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）または直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システムにおけるダウンリンクについて以下説明される。パイロット検出構造はブロードキャストシステムに適しているが、非ブロードキャストシステムに使用されてもよい。ブロードキャストトポロジーにおいて、フォワードリンクは、単一の基地局によって送信され、かつ多数の無線受信機によって受信される。一実施形態では、フォワードリンクは、単一の無線受信機、複数の無線受信機のサブセット、または全無線受信機を対象とするいくつかのチャネルを有する場合がある。
【００２０】
ＯＦＤＭシステムにおける初期捕捉後のタイミング同期のための改良された方法およびシステムが開示されている。精密タイミング捕捉（ＦＴＡ）は、本開示に説明されているデータモード時間追跡（ＤＭＴＴ）の実行に先行することがある。時間分割多重（ＴＤＭ）パイロット１処理に基づいた初期時間捕捉の結果は粗タイミング推定である。粗タイミング推定は、スーパーフレームの開始に関する情報を提供して、ＴＤＭパイロット２の開始の粗推定を付与する。ＴＤＭパイロット２構造を使用するさらなるタイミング推定によって、受信機は、後続のＯＦＤＭシンボルのより正確な開始位置を推定する。このステップはＦＴＡと称される。
【００２１】
ＦＴＡが実行されると、ＤＭＴＴモードで継続中のタイミング補正は、チャネルが一時的に弱まったとしても受信機を同期状態に保ち、広範な遅延分散を経験し、新たに生じるエネルギークラスターや他の問題を知ることになる。ＤＭＴＴはＴＤＭパイロットや周波数分割多重（ＦＤＭ）パイロットを使用可能であるが、以下の説明は、ＴＤＭパイロットにも適用可能であるが、主にＦＤＭパイロットに関するものである。同期化は、チャネルの最初の着信経路（ＦＡＰ）の検出の他に多くを伴っているが、チャネルから最も有用なエネルギーを捕捉するためのＦＦＴコレクションウィンドウの最良位置を発見することを含んでいる。一実施形態では、このプロセスは、最大７６８個のチップの遅延分散によって１０２４個のサンプルのチャネル推定にうまく対処するように設計されている。
【００２２】
一実施形態では、ＤＭＴＴ補正は、ＦＡＰ位置と、チャネルの推定遅延分散Ｄの両方に左右される。時間追跡ユニットはまず、最大累積エネルギーが生じる場所ＴＭを発見し、この最大値ＥＭを記憶する。次に、ＴＭの左右への累積エネルギー曲線は、１未満のある所定値ｂに対して累積エネルギーが値（１−ｂ）ＥＭ以下に低下する位置を検索するために検証される。言い換えると、累積エネルギーが検出ウィンドウにおいてその最大値から数パーセント（例えば、５％または３％）下がったところに、累積エネルギー曲線の平坦ゾーンの始端および終端が定義される。パーセンテージは累積エネルギー曲線の最大値付近の帯域を定義する。この帯域に入ることによって、帯域の平坦部分の始端ＴＬを定義するのに対して、帯域を出ることによって帯域の平坦部分の終端ＴＴを定義する。終端はＦＡＰの位置と一致するが、始端は最後の着信経路（ＬＡＰ）−ＮＷと等しい。始端と終端の差はＮＷ−遅延分散Ｄに等しい。従って、遅延分散ＤはＤ＝ＮＷ−ＴＴ−ＴＬとして計算可能である。ＦＡＰ、ＬＡＰまたはＤのうちの少なくとも２つが計算されると、ＤＭＴＴはＦＦＴコレクションウィンドウの配置に伴って実行される。
【００２３】
図１をまず参照すると、ＯＦＤＭシステム１００における基地局１１０および無線受信機１５０の実施形態のブロック図が示されている。基地局１１０は一般的に固定局であるが、基地トランシーバシステム（ＢＴＳ）、アクセスポイント、あるいは他の用語で呼ばれてもよい。無線受信機１５０は固定でもモバイルでもよく、またユーザー端末、モバイル局、あるいは他の用語で呼ばれてもよい。無線受信機１５０は、ポータブルユニット、例えば、セルラー電話、ハンドヘルドデバイス、無線モジュール、携帯情報端末（ＰＤＡ）、テレビ受像機などであってもよい。
【００２４】
基地局１１０において、ＴＸデータ／パイロットプロセッサ１２０は異なるタイプのデータ（例えば、トラヒック／パケットデータおよびオーバーヘッド／コントロールデータ）を受信し、受信データを処理して（例えば、符号化、インタリーブ化、変調シンボルのマッピング）、データシンボルを生成する。ここで使用されているように、「データシンボル」はデータ用の変調シンボルであり、「パイロットシンボル」はパイロット用の変調シンボルであり、変調シンボルは、変調スキーム（例えば、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭなど）用の信号コンステレーションポイントの複素数値である。パイロットプロセッサ１２０はまたパイロットデータを処理してパイロットシンボルを生成し、データシンボルおよびパイロットシンボルをＯＦＤＭ変調器１３０に提供する。
【００２５】
ＯＦＭＤ変調器１３０は、後述されるように、データシンボルおよびパイロットシンボルを適切なサブバンドおよびシンボル周期に多重化して、さらにＯＦＤＭ変調を多重化変調シンボルに実行して、ＯＦＤＭシンボルを生成する。本実施形態では、ＯＦＤＭシンボルは周波数ドメインにおいて４０９６個の変調シンボルで形成され、この場合変調シンボル当たり１個のサブキャリアがある。送信機（ＴＭＴＲ）ユニット１３２はＯＦＤＭシンボルを１つ以上のアナログ信号に変換し、さらに、アナログ信号を調整し（例えば、増幅、フィルタリング、周波数アップコンバートなど）、変調信号を生成する。そして基地局１１０は変調信号をアンテナ１３４からＯＦＤＭシステム１００の無線受信機に送信する。本実施形態の時間ドメインにおいて、各ＯＦＤＭシンボル周期は、長さが４０９６＋５１２＋１７＝４６２５個のサンプルである。
【００２６】
無線受信機１５０において、基地局１１０からの送信信号はアンテナ１５２によって受信され、受信機ユニット１５４に提供される。受信機ユニット１５４は受信信号を調整して（例えば、フィルタリング、増幅、周波数ダウンコンバートなど）、調整済み信号をディジタル化して入力サンプルのストリームを取得する。ＯＦＤＭ復調器１６０はＯＦＤＭ復調を入力サンプルに実行して、受信されたデータシンボルおよびパイロットシンボルを取得する。ＯＦＤＭ復調器１６０はまた検出（例えば、整合フィルタリング）を受信データシンボルに対してチャネル推定（例えば、周波数応答推定）によって実行して、検出されたデータシンボルを取得するが、これらは基地局１１０によって送られるデータシンボルの推定である。ＯＦＤＭ復調器１６０は検出されたデータシンボルを受信（ＲＸ）データプロセッサ１７０に提供する。
【００２７】
同期／チャネル推定ユニット（ＳＣＥＵ）１８０は、後述のように、受信機ユニット１５４から入力サンプルを受信し、同期化を実行して、フレームおよびＯＦＤＭシンボルタイミングを決定する。ＳＣＥＵ１８０はまた、受信パイロットシンボルを使用するチャネル推定をＯＦＤＭ復調器１６０から導出する。ＳＣＥＵ１８０はＯＦＤＭシンボルタイミングおよびチャネル推定をＯＦＤＭ復調器１６０に提供し、フレームタイミングをＲＸデータプロセッサ１７０および／またはコントローラ１９０に提供することもある。ＯＦＤＭ復調器１６０はＯＦＤＭシンボルタイミングを使用してＯＦＤＭ復調を実行し、またチャネル推定を使用して受信データシンボルの検出を実行する。
【００２８】
ＲＸデータプロセッサ１７０はＯＦＤＭ復調器１６０からの検出データシンボルを処理して（例えば、シンボルデマッピング、デインタリーブ、復号など）、復号データを提供する。ＲＸデータプロセッサ１７０および／またはコントローラ１９０はフレームタイミングを使用して、基地局１１０によって送られる様々なタイプのデータを回復する。一般的に、ＯＦＤＭ復調器１６０およびＲＸデータプロセッサ１７０による処理は、基地局１１０におけるＯＦＤＭ変調器１３０およびＴＸデータ／パイロットプロセッサ１２０による処理に対してそれぞれ相補的である。
【００２９】
コントローラ１４０、１９０は、基地局１１０および無線受信機１５０での動作をそれぞれ命令する。コントローラはプロセッサおよび／または状態機械である場合もある。メモリユニット１４２、１９２は、コントローラ１４０および１９０によってそれぞれ使用されるプログラムコードおよびデータの記憶装置を提供する。メモリユニット１４２、１９２は、情報を記憶するために種々のタイプの記憶媒体を使用してもよい。
【００３０】
基地局１１０は、このカバレージエリアにおいて、ポイントツーポイント送信を単一の無線受信機に、マルチキャスト送信を１グループの無線受信機に、ブロードキャスト送信を全無線受信機に送信してもよく、またはこれらの組み合わせでもよい。例えば、基地局１１０は、このカバレージエリアにおいてパイロットおよびオーバーヘッド／コントロールデータを全無線受信に送信してもよい。基地局１１０はさらに、種々の状況および実施形態において、ユーザー固有のデータを特定の無線受信機に、マルチキャストデータを１グループの無線受信機に、および／またはブロードキャストデータを全無線受信機にシングルキャスト送信してもよい。
【００３１】
図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃを参照すると、ＯＦＤＭシステム１００に使用可能なスーパーフレーム構造２００の実施形態が示されている。データおよびパイロットはスーパーフレーム２０４で送信されてもよく、各スーパーフレーム２０４は所定の時間分を有している。スーパーフレーム２０４はまた、フレーム、タイムスロットあるいは他の用語で呼ばれることがある。本実施形態では、各スーパーフレーム２０４は、第１のＴＤＭパイロット用のＴＤＭパイロット１フィールド２１２、第２のＴＤＭパイロット用のＴＤＭパイロット２フィールド２１４、オーバーヘッド／コントロールデータ用のオーバーヘッドフィールド２１６、およびトラヒック／パケットデータ用のデータフィールド２１８を含んでいる。
【００３２】
４個のフィールド２１２、２１４、２１６、２１８はスーパーフレーム２０４ごとにデータを保持する。種々の割り当てスキームが使用可能であり、例えばバーストＴＤＭ、サイクルＴＤＭおよび／またはバーストＴＤＭ／ＦＤＭである。一実施形態では、４個のフィールド２１２、２１４、２１６、２１８はまた、同期化およびデータ回復を容易にするように配列される。各スーパーフレーム２０４において最初に送信されるパイロットＴＤＭシンボル２１２、２１４は、スーパーフレーム２０４において次に送信されるオーバーヘッドフィールド２１６のオーバーヘッドＯＦＤＭシンボルの検出に使用されてもよい。さらに、ＴＤＭパイロットフィールド２１２、２１４はＯＦＤＭ信号のタイミング捕捉に使用される。オーバーヘッドフィールド２１６から取得されたオーバーヘッド情報は次いで、スーパーフレーム２０４で最後に送信されるデータフィールド２１８で送られるトラヒック／パケットデータの回復に使用されてもよい。
【００３３】
一実施形態では、ＴＤＭパイロット１フィールド２１２はＴＤＭパイロット１に対してＯＦＤＭシンボル１個を担持し、ＴＤＭパイロット２フィールド２１４はＴＤＭパイロット２に対してＯＦＤＭシンボル１個を担持する。一般的に、各フィールドは任意の期間であってもよく、またフィールドは任意の順序で配列されてもよい。一部の実施形態では、ＴＤＭパイロット１  ２１２および／またはＴＤＭパイロット２  ２１４は、無線受信機による同期化を容易にするために、各スーパーフレーム２０４において定期的に送信可能である。
【００３４】
ＯＦＤＭシステム１００は、ＢＷ  ＭＨｚの全システム帯域幅を有しており、これはＯＦＤＭを使用してＮ個の直交サブバンドに分割される。隣接するサブバンド間の間隔はＢＷ／Ｎ  ＭＨｚである。全Ｎ個のサブバンドのうち、Ｍ個のサブバンドがパイロットおよびデータの送信に使用可能であり（ここでＭ＜Ｎである）、また残りのＮ−Ｍ個のサブバンドは未使用であり、ガードサブバンドとして作用することもある。一実施形態では、ＯＦＤＭシステム１００は、全Ｎ＝４０９６個のサブバンドと、Ｍ＝４０００個の使用可能なサブバンドと、Ｎ−Ｍ＝９６個のガードサブバンドとによるＯＦＤＭ構造を使用する。加えて、ＦＤＭパイロットシンボルは各ＯＦＤＭシンボル２２６においてインタリーブされ、例えば、５００個のＦＤＭパイロットシンボルと３５００個のデータシンボルがガードサブバンド外で使用可能となるように、各８番目のサブバンドはデータシンボルをＦＤＭパイロットシンボルによってパンクチャする。一般的に、任意の使用可能なガードサブバンド総数を有するＯＦＤＭ構造はＯＦＤＭシステム１００に使用されてもよい。
【００３５】
データフィールド２１８は多数のフレーム２２２を含んでおり、これらは図２Ｂに詳述されている。本実施形態では、各データフィールド２１８に４個のフレーム２２２があるが、異なる実施形態ではこれよりも多数または少数のフレームを使用可能である。各フレーム２２２は、図２Ｃに示されているように多数のＯＦＤＭデータシンボル２２６を含んでいる。一実施形態では、各ＯＦＤＭデータシンボル２２６は、未使用のガードサブバンドおよび除去されたＦＤＭパイロットシンボルを考慮すると３５００個のデータシンボルを含んでいる。
【００３６】
とりわけ、ＴＤＭパイロット１  ２１２およびＴＤＭパイロット２  ２１４は、ＯＦＤＭシステム１００の無線受信機１５０による同期化を容易にするように設計されている。無線受信機は、各フレームの開始を検出し、ＯＦＤＭシンボルタイミングの粗推定を取得し、かつ周波数エラーを推定するためにＴＤＭパイロット１  ２１２を使用してもよい。無線受信機は、より正確つまり精密なタイミング捕捉を取得するためにＴＤＭパイロット２  ２１４を使用してもよい。データシンボル内でインタリーブされたＦＤＭパイロットシンボルによってさらに、同期タイミングは信号エネルギーの捕捉を最適化することができる。具体的には、ＦＤＭパイロットはチャネル推定に使用可能であり、チャネル推定は、信号エネルギーの捕捉を最適化し、最終的にはＯＦＤＭシンボルタイミングを再調整するために使用可能である。
【００３７】
次に図３を参照すると、基地局１１０のＯＦＤＭ変調器１３０の一実施形態のブロック図の一実施形態が示されている。シンボル・サブバンド間マッピング／多重化ユニット５１０はＴＸデータ／パイロットプロセッサ１２０からデータシンボルおよびパイロットシンボルを受信し、これらのシンボルを、コントローラ１４０からのＳｕｂｂａｎｄ＿Ｍｕｘ＿Ｃｔｒｌ信号に基づいて適切なサブバンドにマッピングする。各ＯＦＤＭシンボル周期では、シンボル・サブバンド間マッピングユニット５１０は、データまたはパイロット送信に使用されるサブバンドごとに１個のデータシンボルまたはパイロットシンボルを、未使用サブバンドごとに（信号値０である）「ゼロシンボル」を提供する。ＯＦＤＭシンボル周期ごとに、シンボル・サブバンド間マッピングユニット５１０は、全Ｎ個のサブバンドにＮ個の変調シンボルを提供して、各変調シンボルはデータシンボル、パイロットシンボルまたはゼロシンボルであってもよい。
【００３８】
Ｎポイント逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）ユニット５１２はＯＦＤＭシンボル周期ごとにＮ個の変調シンボルを受信し、このＮ個の変調シンボルをＮポイントＩＤＦＴによって時間ドメインに変換し、Ｎ個の時間ドメインサンプルを含有する「変換済み」シンボルを提供する。各サンプルは、１つのサンプル周期で送られる複素数値である。Ｎポイント逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）はまた、Ｎが２の累乗であれば、ＮポイントＩＤＦＴの代わりに実行されることもあり、これが通常の場合である。
【００３９】
並列／直列（Ｐ／Ｓ）変換器５３０は変換済みシンボルごとにＮ個のサンプルを直列化する。そしてサイクリックプレフィックス生成器５４０は各変換済みシンボルの一部（つまりＣ個のサンプル）を反復して、Ｎ＋Ｃ個のサンプルを含有するＯＦＤＭシンボルを形成する。例えば、サイクリックプレフィックス１００４は、一実施形態においては、ＯＦＤＭシンボルの最後の５１２個のサンプルである。サイクリックプレフィックスは、例えば通信チャネルの長期遅延分散によって引き起こされるシンボル間干渉（ＩＳＩ）およびキャリア間干渉（ＩＣＩ）に対処するために使用される。一般的に、遅延分散は、受信機１５０における信号のＦＡＰとＬＡＰの時間差である。ＯＦＤＭシンボル周期（または、単に「シンボル周期」）はＯＦＤＭシンボルの期間であり、Ｎ＋Ｃ個のサンプル周期に等しい。一実施形態では、シンボル周期が４６０８となるようにＮ＝４０９６かつＣ＝５１２である。ＯＦＤＭシンボル周期が４６２５となるように、ＯＦＤＭシンボル間で１７個のサンプル周期のシンボル間ガード帯域を有する実施形態もある。
【００４０】
次に図４を参照すると、無線受信機１５０のＳＣＥＵ１８０のブロック図の一実施形態が示されている。図示されている実施形態において、ＳＣＥＵ１８０は時間追跡（つまりデータモード）ＤＭＴＴ状態で動作中である。ＳＣＥＵ１８０内で、ウィンドウ配置ユニット７２５はＯＦＤＭシンボルタイミング補正に応じてサンプルを整列させ、シンボルタイミング検出器７２０つまりＤＭＴＴユニットからのシンボルタイミング情報を使用してＯＦＤＭシンボルから冗長ＣＰ１００４を排除する。本実施形態では、ＯＦＤＭシンボルは、ウィンドウ配置ユニット７２５の後に４０９６個のサンプルで表される。ＯＦＤＭシンボルからの関連する４０９６個のサンプルはＦＦＴウィンドウ配置ユニット７２５に見られ、ＮポイントＤＦＴユニットに送られて、関連する４０９６個のサンプルを使用して受信機において変換済みＯＦＤＭシンボルを作成する。
【００４１】
周波数エラー推定器７１２はスクリーニング入力サンプルを受信し、受信信号における周波数エラー推定を決定する。周波数推定は周波数補正ユニット７１５に提供されて、周波数補正を実行する。この周波数エラーは、例えば、基地局および無線受信機における発振器の周波数の差やドップラーシフトなどの種々の原因による場合がある。スクリーニングおよび周波数補正された入力サンプルは、周波数推定を使用して周波数補正ユニット７１５によって生成される。チャネル推定ユニット７３０は、変換済みシンボルにおけるＦＤＭパイロットからチャネル推定を受信および導出する。
【００４２】
チャネル推定は主にデータ復調を支援するために使用されるが、将来のＯＦＤＭシンボルのシンボルタイミングを決定するためにも使用される。シンボルタイミング検出器７２０はチャネル推定からシンボルタイミングを決定し、タイミング情報をウィンドウ配置ユニット７２５に提供する。反復的に、ウィンドウ配置は前のチャネル推定に影響される。
【００４３】
図５を参照すると、シンボルタイミング検出器７２０およびチャネル推定器７３０の一実施形態のブロック図が、ＦＤＭパイロットに基づいてタイミング同期およびチャネル推定を実行する一実施形態と関連して示されている。チャネル推定器７３０はＦＤＭパイロットに基づいて、時間および周波数両方のドメインチャネル推定を生成する。時間ドメインチャネル推定はシンボルタイミング検出器７２０によって、チャネル推定ユニットにフィードバックされて次の時間ドメインチャネル推定の捕捉に影響を与える新たなタイミングオフセットを生成する際に使用される。タイミングオフセットはまたＦＦＴウィンドウ配置ユニット７２５、ならびに受信ユニット１５０における他の回路によって使用される。このループによって、受信ユニット１５０全体の様々な場所で使用するタイミングオフセットを反復的に決定することができる。
【００４４】
チャネル推定器７３０は時間ドメインにおいてチャネルインパルス応答を生成する、つまりチャネル推定器７３０は、時間フィルタユニット５２８を使用して、ＦＤＭパイロットから時間および周波数両方のドメインでのチャネル推定を担っている。チャネル推定器７３０は、本実施形態では、ＮポイントＤＦＴ５１４と、パイロット復調器５１６と、ゼロ外挿ユニット５１７と、ＭポイントＩＤＦＴ５１８と、時間フィルタ５２８と、ＭポイントＤＦＴ５３２とを含んでいる。ＮポイントＤＦＴ５１４は、ＦＦＴウィンドウ配置ユニット７２５によるサイクリックプレフィックスにおける冗長情報の除去後に、例えばＯＦＤＭシンボルに４０９６ポイントフーリエ変換を実行する。データシンボルがＮポイントＤＦＴ５１４の後であらゆる場所で使用されるとしても、ＤＦＴから出力された５００個のＦＤＭパイロットに議論の焦点を当てる。ＦＤＭパイロットはパイロット復調ユニット５１６で復調されて、５００個の復調ＦＤＭパイロットを生成する。ゼロ外挿ユニット５１７は５００個の実パイロットを５１２個の外挿ＦＤＭパイロットに変換する。ＭポイントＩＤＦＴ５１８は５１２ポイント逆フーリエ変換を使用して、５１２個の外挿ＦＤＭパイロットに基づいて時間ドメインチャネル観測を生成する。時間ドメインチャネル観測はエリアシングを有する場合がある。
【００４５】
時間フィルタ５２８は、多数の連続ＯＦＤＭシンボルに対するチャネル観測を収集することによって、生じうるエリアシングを除去する。時間フィルタ５２８の本実施形態は３つの連続ＯＦＤＭシンボルに対するチャネル観測をフィルタリングするが、他の実施形態は、この数より多数または少数のＯＦＤＭシンボルの平均化を実行する場合がある。本プロセスを通して、サンプル５１２個の長さの３つの連続チャネル観測は、本実施形態では、サンプル１０２４個の長さの時間ドメインチャネル推定に結合される。タイミングオフセットは、３つの連続チャネル観測を整列するために使用される。
【００４６】
シンボルタイミング検出器７２０内で、チャネル平均化ユニット５０８および時間追跡ブロック５２０がシンボルタイミングを決定するために使用される。シンボルタイミング検出器７２０は、チャネル推定ユニット７３０の副産物である連続時間ドメインチャネル推定を受信し、時間ドメインチャネル推定を処理して信号を追跡し、チャネル推定器７３０による将来のチャネル推定の生成をコントロールする。チャネルエネルギーの位置は、ＦＤＭパイロットによって生成されるチャネル推定の分析に基づいて時間追跡器５２０によって決定される。
【００４７】
次に図６を参照すると、シンボルタイミング検出器７２０の一実施形態のブロック図が示されており、これは、チャネルエネルギー位置の決定の助けとなるように使用される。本実施形態は２レベルのフィルタリングを使用するが、フィルタ１個のみを有しているか、全くフィルタリングのない実施形態もある。チャネルインパルス応答つまり時間ドメインチャネル推定は一度に１タップずつ順次受信され、短期平均ブロック９０８によってフィルタリングされる。短期平均は最後のいくつかのチャネル推定を使用して、チャネル推定の短期平均を維持する。一般的に、平均化されたチャネルインパルス応答は１つのフレーム周期内にある。短期平均化プロセスは、短期平均を長期平均化ブロック９１２に提供した後に定期的にクリアされる。本実施形態では、短期平均化ブロック９１２は、有用なチャネル情報と背景雑音を区別して、チャネルタップをより正確に識別し、かつさらなる処理に使用される平均チャネルインパルス応答を平滑化する助けとなる。
【００４８】
インターバルタイマー９２８は、クリア前に結果を長期平均ブロック９１２に提供可能な遅延９３２の後に短期平均ブロック６０８をクリアする。インターバルタイマーは、１つのフレーム周期のチャネル推定が短期平均ブロックで使用されるように、一実施形態では各ファイル２２２後にトリガされる。クリア動作中、短期平均ブロックからの出力はスイッチによって長期平均９１２から接続解除される。インターバルタイマー９２８の周期は一部の実施形態では調整可能であり、予想コヒーレント時間に左右されることがある。
【００４９】
本実施形態では、チャネルインパルス応答は長さが１０２４個のタップであるが、他の実施形態では他のサイズであってもよい。スプリアスチャネル推定は、ディジタルフィルタを使用する短期平均ブロック９０８でフィルタリングされ、例えば無限インパルス応答（ＩＩＲ）が示されているが、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタが他の実施形態では代替的に使用されることがある。短期平均ブロック９０８におけるのと同様に経時的にチャネルタップエネルギーを１つずつフィルタリングすることによって、チャネルエネルギープロファイルを経時的に平均化することができ、またチャネル対背景雑音のかなりの部分を強化する助けとなる。短期平均チャネル推定は瞬時検出器を通過し、瞬時ＦＡＰおよびＬＡＰを発見し、これらは、過去のいくつかのＯＦＤＭシンボルのチャネルプロファイルに対応する。
【００５０】
別のフィルタリングステップにおいて、長期平均ブロック９１２は短期平均チャネル推定を取り、これを履歴チャネル推定に対してフィルタリングする。これらの履歴チャネル推定は一般的に、（１つ以上のスーパーフレーム２０４全体にもわたる）複数の先行フレーム２２２からのチャネルプロファイルによるものである。いずれの場合も、長期平均ブロック９１２は、短期平均ブロック９０８よりも広範なチャネル推定を使用する。ＦＩＲやＩＩＲフィルタは、履歴チャネル推定を現行の短期平均チャネル推定と結合するために使用される。一実施形態では、長期平均ブロックは、過去に生じており、かつ将来も生じる可能性があるが、頻度の小さいチャネル特徴を想起させるために使用される。長期平均チャネル推定はトレンド検出器９２０に譲渡されて、ＦＡＰおよびＬＡＰの挙動のトレンドを発見する。
【００５１】
チャネルロケータブロック９２４は瞬時ＦＡＰおよびＬＡＰと、トレンドＦＡＰおよびＬＡＰとをとり、ウィンドウ配置ユニット７２５にＦＦＴコレクションウィンドウを配置する際、ならびに時間フィルタ５２８にチャネル観測を整列する際に使用されるオフセットＯｆｆを決定する。オフセット決定およびアプリケーションに使用されるアルゴリズム動作については以下さらに説明する。
【００５２】
再度図５を参照すると、時間追跡器５２０は、累積エネルギー曲線１０５０のピークにおける低下を検索することによってＦＡＰを決定してもよい。累積およびピークの検出は、チャネルインパルス応答プロファイルつまり「チャネルプロファイル」全体に長さＮＷの「検出」ウィンドウをスライドすることによって達成されてもよい。各検出ウィンドウ開始位置において、検出ウィンドウ１０１６内にある全タップのエネルギーが、累積エネルギー曲線１０５０を発見するために計算される。累積エネルギー曲線１０５０は分析されて、累積エネルギー曲線１０５０の最大値付近の平坦域の始端および終端を発見することによってＦＡＰおよびＬＡＰを決定する。
【００５３】
さまざまな検出ウィンドウ１０１６の開始位置でのチャネルタップの累積エネルギーのプロットが、一実施形態の累積エネルギー曲線１０５０に対して図１０Ｂに示されている。検出ウィンドウ１０１６は循環的に右側にシフトされて、検出ウィンドウ１０１６の右端が最終タップに達すると、ウィンドウ１０１６は最初のタップに折り返す。従って累積エネルギーは、チャネルプロファイル１０３０のチャネルインパルス応答タップ全体にわたって各検出ウィンドウ１０１６の開始位置ごとに同数のチャネルタップについて収集される。
【００５４】
図７を参照すると、時間フィルタユニット５２８およびＭポイントＤＦＴ５３２の一実施形態のブロック図が示されており、図５において高レベルに示されたこれらのブロックを詳述している。図７は、対象のデータインタレースに対して周波数ドメインの５１２ポイントチャネル推定を取得するためにチャネル観測に実行される動作を示している。
【００５５】
一実施形態では、チャネル推定は、各ＯＦＤＭシンボルにある５００ＦＤＭパイロットサブキャリアに基づいて実行される。収集されたＦＤＭパイロットは、ＮポイントＤＦＴユニット５１４、パイロット復調ユニット５１６、ゼロ外挿ユニット５１７およびＭポイントＩＤＦＴユニット５１８においてそれぞれ処理される。従ってパイロットインタレースに対応する時間ドメインチャネル観測が取得される。図７は、ＦＤＭキャリアの対象データインタレースに対して周波数ドメインの５１２ポイントチャネル推定を取得するために、時間ドメインチャネル観測のブロック５２８および５３２に実行される動作を示している。
【００５６】
５１２ポイントＩＦＦＴ５１８の後に、位相ランプ６０４が、ゼロインタレースからのパイロットインタレースのオフセットを説明するために実行される。位相ランプ６０４の終わりに取得される５１２時間ドメインチャネル観測は次いで、２つの異なる時間フィルタを使用してフィルタリングされて、時間ドメインにおける１０２４ポイントチャネル推定をもたらす。分解能が改良されたこの時間ドメインチャネル推定はチャネル推定ユニット７３０の副産物であると同時に、シンボルタイミング検出器ブロック７２０への入力である。
【００５７】
２つの異なる３タップ非カジュアル時間フィルタ６１２、６１６がフィルタリング動作に使用される。フィルタリング動作は３つのさらなる５１２長バッファ６３２を使用し、このうちの２つは、先行および将来のＯＦＤＭシンボルに対応するパイロット観測を記憶するために、残りの１つは、用いられている第２の時間フィルタ６１６から取得されるさらなる５１２個のチャネル推定を記憶するために使用される。第１の時間フィルタ６１２の動作の結果は、最古のＯＦＤＭシンボルに対応するパイロット観測を含有する５１２長バッファに書き込まれるのに対して、第２の時間フィルタ６１６の動作の結果は、このために用いられているさらなる５１２長バッファに書き込まれる。正確な時間フィルタリング動作はシンボル数に左右されるが、これはパイロットインタレースの位置を決定する。
【００５８】
３つの連続ＯＦＤＭシンボルからの時間ドメインチャネル観測を結合するプロセスにおいて、時間フィルタリングユニット５２８は、時間追跡ブロック５２０によって検出されるタイミングオフセット（つまり補正）を考慮する。これは、タイミング補正がＦＦＴウィンドウ配置ユニット７２５に適用されるようになると、対応する時間ドメインチャネル観測はもはや時間フィルタユニット５２８の入力で整列されず、時間フィルタリングユニット５２８において整列が生じるからである。タイミングオフセットは将来および過去のＯＦＤＭシンボル観測に対応するバッファに適用されるのに対して、現在のＯＦＤＭシンボル観測は正しいタイミングを有するものとされる。オフセットは、時間フィルタリングユニット５２８を使用して時間ドメインチャネル観測を結合する前に適用される。
【００５９】
時間追跡ブロック５２０から入力を取得し、これをｎｅｗＴｉｍｉｎｇＯｆｆｓｅｔ（新たなタイミングオフセット）と称することにする。また２つのレジスタを維持し、これらをＯｆｆｓｅｔ１（オフセット１）およびＯｆｆｓｅｔ２（オフセット２）と称することにする。Ｏｆｆｓｅｔ１は将来のＯＦＤＭシンボル（ｈ（ｎ＋１））に対応するバッファに適用される有効オフセットに対応し、Ｏｆｆｓｅｔ２は過去のＯＦＤＭシンボル（ｈ（ｎ−１））に対応するバッファに適用されるオフセットに対応する。
【００６０】
結合６３８が実行されて５１２長ベクトルを形成する。このベクトルは、異なる（非パイロット）インタレースに対応する等価５１２長時間ドメインチャネル観測を表す。次に、このベクトルは５１２ポイントＦＦＴユニット６５０を使用して周波数ドメインに変換され、このような等価周波数ドメインチャネル推定は、当該インタレースのデータを復調する際に使用される。
【００６１】
タイミング補正が実行されると、時間フィルタユニット５２８は、チャネル条件が変化するのに伴ってある時間ベースから新たな時間ベースに推移する。ＯＦＤＭシンボルのＦＤＭパイロットに使用される時間ベースは、ＯＦＤＭシンボルのデータに使用されるものに対応する。時間フィルタ５２８は一般的に、３つの連続ＯＦＤＭシンボル（つまり、過去、現在および将来）からの時間ドメインチャネル観測を結合するが、推移する場合には、同一の時間ベースのＯＦＤＭシンボルからのチャネル観測を考慮するだけでよい。加えて、別の時間ベースのチャネル観測は使用前に現在の時間ベースに補正されることもある。いずれの場合も、同一時間ベース、あるいは同一時間ベースに補正されたチャネル観測のみが、時間フィルタが連続ＯＦＤＭシンボルを考慮する場合に使用される。
【００６２】
図８を参照すると、ＴＤＭパイロットとＦＤＭパイロットの結合によるパイロット送信スキームの一実施形態が示されている。基地局１１０は、無線受信機１５０による初期の精密タイミング捕捉を容易にするために、各スーパーフレーム２０４においてＴＤＭパイロット１  ２１２およびＴＤＭパイロット２  ２１４を送信してもよい。本実施形態では、ＴＤＭパイロット２１２、２１４のオーバーヘッドは２つのＯＦＤＭシンボル周期であり、これらはスーパーフレーム２０４のサイズと比べて小さくてもよい。基地局１１０はまた、種々のスキームに従って残りのサブバンドの大部分または一部でＦＤＭパイロットを送信することもある。
【００６３】
ＯＦＤＭシンボル周期の各セットは、無線受信機によるチャネル推定と周波数および時間追跡とをサポートするために、１セットにかなり多数の（Ｌｆｄｍ個の）サブバンドを含有している。ＦＤＭパイロットシンボルに使用されるこの１セットのサブバンドは、ＯＦＤＭシンボルに使用される全サブバンドの１サブセットである。各セットのサブバンドは全Ｎ個のサブバンド全体に均一に分散され、かつ均等にＳｆｄｍ＝Ｎ／Ｌｆｄｍ個のサブバンドの間隔があけられてもよい。異なるＯＦＤＭシンボル周期について、隣接するＯＦＤＭシンボルが異なるセットのサブバンドを有するように異なるセットのサブバンドが使用されることがある。さらに、１セットのサブバンドは他のセットのサブバンドに対してスタガまたはオフセットされてもよく、これら２セットのサブバンドは重複せずに相互にインタレースされる。従って、上記の各セットの相互排他的かつ非重複サブバンドは一般的に「インタレース」と称される。一例として、Ｎ＝４０９６、Ｌｆｄｍ＝５１２、Ｓｆｄｍ＝８であり、ＯＦＤＭシンボルごとに８個のインタレースがあり、各インタレースは５１２個のサブバンドからなる。一般的に、多数のインタレース（サブバンドセット）がＦＤＭパイロットに使用されてもよく、各セットは全Ｎ個のサブバンドのうちの任意の数のサブバンドを含有してもよい。一実施形態では、（ガードサブバンドを含む５１２個のサブバンドからなる）単一のインタレースはＦＤＭパイロットに使用される。
【００６４】
無線受信機１５０は、チャネル推定、時間追跡および／または場合によっては周波数追跡にＦＤＭパイロットを使用する。無線受信機は、パイロット２ＯＦＤＭシンボル２１４に基づいて初期チャネル推定を取得してもよい。無線受信機は、スーパーフレーム２０４内のチャネル推定の精度を高めるためにＦＤＭパイロットを使用してもよい。無線受信機１５０はまた、受信信号の周波数エラーを補正可能な周波数追跡ループを更新するためにＦＤＭパイロットを使用してもよい。無線受信機１５０はさらに、（例えば、通信チャネルのチャネルインパルス応答の変化に起因する）観察されるチャネル位置および遅延分散に従って、時間追跡ループを更新しかつＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２をオフセットに配置するために、（チャネル推定ユニット７３０によって時間ドメインチャネル推定に変換された後に）ＦＤＭパイロットを使用してもよい。
【００６５】
図８に示されている実施形態について、各８個のサブバンドが７個のデータシンボルおよび１個のＦＤＭパイロットシンボルを含むように、ＦＤＭパイロットはインタリーブ８で送信される。インタリーブＦＤＭパイロットの位置は、本実施形態ではあるＯＦＤＭシンボルから次のＯＦＤＭシンボルにスタガされる。パイロットがＯＦＤＭシンボル周期ｍのインタレース２に配置されると、ＯＦＤＭシンボルｍ＋１のインタレース６に配置されることになる。
【００６６】
スタガによってチャネル推定は、実際の２倍のＦＤＭパイロットサブバンドを使用して、これらを時間ドメインチャネルインパルス応答に変換することができる。チャネル推定ブロックは、条件（チャネルなど）は連続ＯＦＤＭシンボル全体で静的であるとする。チャネル観測はＯＦＤＭシンボルｍ−１からインタレース６のＦＤＭパイロットと、ＯＦＤＭシンボルｍからはインタレース２のパイロットと、再びインタレース６のＯＦＤＭシンボルｍ＋１と結合される。このプロセスを通して、実際のＦＤＭパイロット数の２倍の総数に対してインタレース２および６の両方にＦＤＭパイロットがあるような効果が生成される。例えば、所与のＯＦＤＭシンボル周期に対して５１２個のＦＤＭパイロットがある場合、チャネル推定ブロック７３０は、隣接するＯＦＤＭシンボル周期を使用するものを倍増させ、５１２個の実ＦＤＭパイロットおよび５１２個の架空ＦＤＭパイロットを有する。
【００６７】
次に図９Ａ、９Ｂおよび９Ｃを参照すると、異なる遅延分散でＯＦＤＭシンボルの３つの受信信号経路を示す実施形態が示されている。各ＯＦＤＭシンボルはＣ個のサンプルからなるサイクリックプレフィックス１００４と、Ｎ個のサンプルからなる変換シンボル１００８とを含んでいる。ＯＦＤＭシンボルは３つの経路で受信されたものとして示されており、各経路は、本実施形態では異なる大きさおよび時間シフトを有している。所定の大きさ以下のＯＦＤＭシンボルによる経路が無視される実施形態もある。例えば、図９Ａに示されている３つの経路よりもかなり多いこともあるが、チャネル位置を特徴付ける場合にはより小さい経路は無視される。
【００６８】
ＦＡＰとＬＡＰの差は遅延分散Ｄである。一実施形態では、例えば、サイクリックプレフィックス１００４は５１２個のサンプル長であり、遅延分散は４９０個のチップである。ＤｍｉｄはＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２に対して配置され、ＦＡＰ、ＬＡＰおよび／または遅延分散を分析することによって決定される。Ｄｍｉｄは、現在のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２の開始と、次のＯＦＤＭシンボルのチャネルの所望の中間地点との間の距離である。現在のＯＦＤＭシンボルと次のＯＦＤＭシンボル間の、Ｎ個のサンプル（例えば、４０９６個のサンプル）からなるコレクションウィンドウ１０１２の位置を調整するためにオフセットが使用される。コレクションウィンドウ１０１２は、例えばＦＦＴ５１４によって周波数ドメインに変換される着信信号の関連部分を定義する。
【００６９】
コレクションウィンドウ１０１２は、最も有用なエネルギーを包含する信号の一部を捕捉するために配置される。後述のように、ＦＡＰ、ＬＡＰおよび遅延分散のうちの少なくとも２つが、チャネル位置を特徴付けるために決定される。ＦＡＰ、ＬＡＰおよび遅延分散は現在の測定値、経時的に平均化される測定値および／または最悪の測定値の場合がある。コレクションウィンドウ１０１２を配置するために、コレクションウィンドウ１０１２の開始は、以後のチャネル推定がプログラマブルな値Ｄｍｉｄ付近にセンタリングされるように配置可能である。一実施形態では、Ｄｍｉｄはサイクリックプレフィックス１００４の長さの約半分の値に設定され（つまり、２５６個のサンプルは５１２長サンプルのサイクリックプレフィックスに）、コレクションウィンドウ１０１２の開始から測定される。
【００７０】
図９Ａ、９Ｂおよび９Ｃの実施形態では、Ｄｍｉｄは次のＯＦＤＭシンボルの遅延分散の中間に配置され、コレクションウィンドウはＤｍｉｄに対して配置される。遅延分散Ｄが、図９Ａおよび９Ｂの場合のようにサイクリックプレフィックス１００４の長さ未満である限り、ＦＦＴウィンドウ内で収集される全信号エネルギーは所望のＯＦＤＭシンボルに対応し、かつデータ復調に対して建設的に結合可能である。反対に、図９Ｃの遅延分散によっては、ＦＦＴウィンドウ内で収集される全エネルギーは、遅延分散が大きいため所望のＯＦＤＭシンボルから生じることができない。図９Ａおよび９Ｂの実施形態では、コレクションウィンドウ１０１２がＤｍｉｄに対して所定の位置に配置されるが、コレクションウィンドウ１０１２は図９Ｃの実施形態ではＦＡＰｍｉｎに配置される。
【００７１】
ＦＡＰ距離は、第１の経路に対するＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２の開始と、サイクリックプレフィックス１００４の終点間の測定値である。ＬＡＰ距離は、最終経路に対するＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２の開始と、サイクリックプレフィックス１００４の終点間の測定値である。Ｄｍｉｄ’は現在のＯＦＤＭシンボルのＤｍｉｄに対する所望の位置である。Ｄｍｉｄは次のＯＦＤＭシンボル中のＤｍｉｄ’の所望の位置である。Ｄｍｉｄは、ＦＡＰとＬＡＰ間のどこか、あるいは一実施形態ではＦＡＰとＬＡＰの中間地点に配置される。言い換えると、Ｄｍｉｄ’は次のＯＦＤＭシンボル周期ではＤｍｉｄになる。チャネル条件が図９Ａでは変化していないため、Ｄｍｉｄ’およびＤｍｉｄは一般的に相互に対応する。
【００７２】
図９Ａおよび９Ｂは、ＯＦＤＭシンボルの有用な信号エネルギーを捕捉するためにコレクションウィンドウ１０１２が配置可能な場所の例を示している。これらの場合の両方において、遅延分散はサイクリックプレフィックス１００４のサイズ未満である。このような環境下では、コレクションウィンドウ１０１２の開始は全着信経路のサイクリックプレフィックスの共通部分内に配置され、これは対象のＯＦＤＭシンボルに対応している。共通部分は、弱い経路を排除するようにスクリーニング可能な信号経路が各々同一のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスを受信している期間として定義される。言い換えると、共通部分はＬＡＰのサイクリックプレフィックスの開始から始まり、ＦＡＰのサイクリックプレフィックス１００４の終点で停止する。一実施形態では、最初と最後の着信経路に対応するサイクリックプレフィックスの共通部分が非空セットである限り、コレクションウィンドウ１０１２はこの共通部分の中間に配置される。ＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２は一般的に、Ｄｍｉｄ’がＤｍｉｄから変化すると変更する場合がある、以後の（将来の）チャネル推定がＤｍｉｄ付近にセンタリングされるように配置される。反復的に、Ｄｍｉｄ’は、Ｄｍｉｄ’がＤｍｉｄから変化するオフセットで補正される。
【００７３】
図９Ａにおいて、Ｄｍｉｄ’およびＤｍｉｄが概して相互に対応するようにチャネル位置は変化していない。しかし図９Ｂにおいては、ＤｍｉｄとＤｍｉｄ’間のオフセットがある場合とは異なる。図９Ａと９Ｂの違いは、ＤｍｉｄがＤｍｉｄ’ともはや一致しないように、コレクションウィンドウ１０１２がチャネル位置に対して右側にシフトされたことである。このオフセットは、次のＯＦＤＭシンボルのコレクションウィンドウ１０１２の位置に対して調整が実行可能であるように、時間追跡器５２０から時間フィルタ５２８に中継される。次のシンボルのコレクションウィンドウ１０１２はＤｍｉｄから左側に、Ｄｍｉｄ’に対して移動されるが、これらは現在のＯＦＤＭシンボルに対して存在しているからである。このように、コレクションウィンドウ１０１２の開始は、全対象経路のサイクリックプレフィックス１００４の共通部分に維持可能である。
【００７４】
遅延分散がサイクリックプレフィックス１００４の長さを超える場合、図９Ｃの場合のように、コレクションウィンドウ１０１２の一部である他のＯＦＤＭシンボルからの経路を回避することはもはや可能ではない。これらの場合、コレクションウィンドウ１０１２は、現在のＯＦＤＭシンボルのＦＡＰに対応するサイクリックプレフィックス１００４の推定終点の前に、最小ＦＡＰ距離ＦＡＰｍｉｎに配置される。１つ以上の過去のＯＦＤＭシンボルが、サイクリックプレフィックス１００４が現在のＯＦＤＭシンボルに対して終了する場所を予測するために使用される。一実施形態では、ＦＡＰｍｉｎは、５１２個のサンプルのうちの、サイクリックプレフィックス１００４に対する２４個のサンプルである。他の実施形態では、ＦＡＰｍｉｎは、サイクリックプレフィックス１００４の長さの約０％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％または１０％であってもよい。
【００７５】
図１０Ａおよび１０Ｂを参照すると、図面は、累積エネルギーを決定するためのチャネルタップエネルギーの処理を示している。図１０Ａにおいて、検出ウィンドウ１０１６はインパルス応答タップエネルギー全体を移動して、検出ウィンドウ１０１６内にエネルギーを累積する。本実施形態では、トレンドＦＡＰおよびＬＡＰおよび／または瞬時ＦＡＰおよびＬＡＰが、検出ウィンドウ１０１６のスライディングおよび後述の他のステップを含む種々の技術を使用して決定されるように、タップエネルギーは短期平均ブロック９０８および／または長期平均ブロック９１２に付される。
【００７６】
図１０Ｂに示されているように、検出ウィンドウ１０１６が図１０Ａのチャネルプロファイル１０３０を通過すると、累積エネルギー曲線１０５０が検出ウィンドウ１０１６の累積エネルギーによって形成される。累積エネルギー曲線１０５０から、遅延分散、ＦＡＰおよびＬＡＰが決定可能である。遅延分散、ＦＡＰまたはＬＡＰのうちのいずれか２つを知ることによって、欠落しているものを判断可能である。チャネルタップエネルギーのベクトルは、本実施形態においてＮＣ＝１０２４ポイントで評価されるＤＭＴＴアルゴリズムへの入力として使用される。しかしながら、このことは他の実施形態と同じである必要はない。ＤＭＴＴアルゴリズムの分解能が低下する場合、ここに説明されているすべての長さおよび寸法が適切にスケールダウン可能である。これは、ＮＣ＝１０２４−長チャネル推定の複数の隣接タップからのエネルギーを結合してより低い分解能の（より短い）チャネル推定に到着することによって達成される。別の実施形態では、８個の隣接タップが結合可能であり、例えばより低い分解能ＮＣ１＝１２８である。
【００７７】
時間追跡アルゴリズムの追跡能力や分解能はしばしばチャネル推定の長さ、つまりＮＣに左右される。循環畳み込みチャネルの全ＮＣ＝４０９６個の時間ドメインタップが使用可能である場合、時間追跡分解能は一般的に最大である。この場合、ＯＦＤＭシンボル境界に対するＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２の位置の導入シフト量を一意に決定可能である。多くの実用的状況においては、しかしながら、チャネル推定の長さは、チャネル推定に使用されるＦＤＭサブキャリア数によって制限される。図８に示されているような適所の（２，６）パイロットスタガパターンによって、例えば、使用可能な時間ドメインチャネルタップ数は、ＯＦＤＭシンボルの５００個の有用なＦＤＭサブキャリアのゼロ外挿および補間ならびにＯＦＤＭシンボルのチャネル観測の平均化後にはＮＣ＝１０２４個である。パイロットのスタガはチャネル推定の分解能を増大させ、例えば一実施形態では、ＯＦＤＭシンボルあたりＬｆｄｍ＝５１２個のパイロットであり、さらに上記のように（これもまたＯＦＤＭシンボルあたり）ＮＣ＝１０２４個のチャネルタップである。
【００７８】
本実施形態の時間追跡能力は、実行されている実時間追跡アルゴリズムに左右される。一実施形態では、アルゴリズムは、チャネル変化を検出する能力を増大させるために、過去のチャネル配置に関する情報を使用する。チャネルの最大非ゼロ遅延分散がＤＭＡＸであるとすると、ここではチャネルに関するさらなる情報は使用可能ではなく、チャネル配置のあいまいさは、ＤＭＡＸ＞ＮＣ／２ほど迅速には解決不可能である。しかしながら、ＦＡＰおよびＬＡＰの情報が過去に正しく評価されたとすると、絶対追跡能力は総数ＮＣ−ＤＭＡＸ個の位置に拡張する。言い換えると、チャネルは両方向にその位置を等しく変更する可能性がある（つまり、チャネルコンテンツが現在のタイミング基準の前後に等しく生じる可能性がある）とする。そして、将来のチャネル位置は、現在のタイミング基準から±（ＮＣ−ＤＭＡＸ）／２個のチップほどであってもよい。これは図１１に示されており、この図は、得られるチャネルタップエネルギーに対するタイミングドリフトの効果を示している。
【００７９】
追跡能力の要素の１つは、ＤＭＡＸではなくチャネルの推定遅延分散Ｄである。チャネル遅延分散に関する情報が使用可能である場合、可能なチャネル位置の総数は一実施形態ではＮＣ−Ｄ個に増加する。遅延分散推定ＤならびにＮＣ／２タップより大きい遅延分散に対するアルゴリズムの抵抗はＦＡＰ検出方法の修正を招くことがある。表記の便宜のために、「ポジティブ検索領域」または「ネガティブ検索領域」という用語を導入することにし、両方とも図１１に示されている。ポジティブ検索領域は非ゼロチャネルコンテンツ（つまり、図１１において０とＤＭＡＸ間の領域）外の領域の一部であり、ここでは遅いチャネルコンテンツが潜在的に生じる可能性があるとされる。同様に、ネガティブ検索領域で検出される経路は、先に観測されたチャネルコンテンツよりも短い距離を移動したため、「より早い」時間に生じたとされる。先行のチャネルコンテンツに対する検索領域の導入は、ＤＭＴＴの追跡能力を増大させることが可能なメモリ（つまり因果関係）を導入する。最大検出領域内の検出済みチャネルコンテンツの配置ならびに２つの検索領域間の境界１１０４の配置をもたらす判定について次に説明する。
【００８０】
タイミング同期は、チャネル推定と累積エネルギー曲線１０５０の値に基づいている。図１０Ａに示されている、タイミング同期に使用されるチャネルプロファイル１０３０について検討する。チャネルエネルギーがビンにグループ化されることが可能であり、この場合、チャネルプロファイル１０３０はより粗く、かつ図１０ＡのＮＣは削減される。以下の明確さのために、常にＮＣ＝１０２４とし、必要ならば、長さ削減係数２ｍを積極的に導入する。タイミング検索アルゴリズムは、図６と関連して説明されるように長期および／または短期平均チャネル推定エネルギーに対して実行される。一時的な平均化のプロセスにおいて、図１０Ａにおいて最大チャネルエネルギー、つまりｎＭＡＸを有しているその時のビンが識別される。また、最大エネルギー
【数１】
2010273364.tif 000003
【００８１】
が記憶される。このＥＭＡＸ値は、実際のチャネルコンテンツに対応しないチャネル推定の人工タップを除去する目的で、雑音閾値処理に使用される閾値ＴＤＭＴＴを決定するために使用される。
【００８２】
図１０Ｂを参照すると、チャネルプロファイル１０３０を介するエネルギー検出ウィンドウ１０１６のスライディングによって生成される累積エネルギー曲線１０５０が示されている。図１０Ａおよび１０Ｂの例は、この方法の特徴を示すためのものである。検出ウィンドウ長ＮＷは、完全なチャネルプロファイル１０３０が検出ウィンドウ１０１６にフィット可能なように選択される。従って、ＮＷ≧ＤＭＡＸであり、ＮＷ＝７６８個のサンプルは、チャネルインパルス応答長（ＮＣ）が１０２４個のサンプルである本実施形態について選択されるが、他の実施形態では他のサイズでもよい。完全チャネルエネルギー（またはその大部分）が含まれている検出ウィンドウ１０１６の開始位置は、累積エネルギー曲線１０５０の比較的平坦なゾーン１０４０を形成する。平坦ゾーン１０４０の長さはＮＷ−Ｄであり、ポジティブ期間にあると仮定され、ここでＤは実チャネル遅延分散である。平坦ゾーン１０４０の境界を推定することによって、ＮＣ長のチャネル推定およびチャネル遅延分散Ｄ内の対象チャネルエネルギーの位置を決定することができる。平坦ゾーン１０４０は累積エネルギー曲線１０５０の連続部分として定義され、ここで曲線１０５０は曲線１０５０の最大値から所定範囲内である。
【００８３】
図１０Ｂにおいて、チャネル位置は、ＦＡＰおよびＬＡＰの有無によって識別される。現在のチャネル推定のＦＡＰおよびＤを知れば、将来のＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２に導入されるタイミング補正またはオフセットは、将来のＯＦＤＭシンボルのチャネルが最大検出領域ＤＭＡＸ内のある所定位置Ｄｍｉｄ付近にセンタリングされるものである。早期経路が最大検出領域の前に現れる可能性を最小化することが目的ならば、有効チャネル遅延分散を小さく維持しつつ、ＤｍｉｄはＤＭＡＸ／２と選択される。一般的に、Ｄｍｉｄについて選択される値は展開エリアに左右され、かつプログラマブルに維持される。得られるタイミングオフセットは以下のように算出可能である：
【数２】
2010273364.tif 000004
【００８４】
式（１）の第２項は、最大許容チャネル長および現在の推定チャネル長の推定「ヘッドルーム」、ならびに将来のＯＦＤＭシンボルの堅牢性問題を考慮するチャネルの最良の配置とに左右される可変的バックオフに対応していることに注意すべきである。言い換えると、ＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２で適用されるタイミングオフセットを算出する式（１）は、将来のＯＦＤＭシンボルのポイントＤｍｉｄ付近にセンタリングされる時間ドメインチャネルコンテンツの移動をもたらす。算出されたオフセットは、本実施形態においてロールオーバー値４６２５に達すると、コレクションウィンドウ１０１２を移動させる。上記手順はタイミング判定の単一のインスタンスに適用する。
【００８５】
タイミング判定は他の実施形態ではハードウェア（ＨＷ）および／またはソフトウェア（ＳＷ）で別個に実現可能であり、この場合、ＨＷ判定は短期平均または瞬時のチャネル推定に基づいており、ＳＷ判定は長期平均またはトレンドのチャネル推定に基づいている。他の実施形態は、短期または長期平均を実行するためにＳＷまたはＨＷを互換的に使用してもよい。各判定インスタンス（ＨＷおよびＳＷ）は次いで、チャネル位置、つまりＦＡＰおよびＬＡＰについて判定する。これらの判定は次いでチャネルロケータブロック９２４の一実施形態において結合可能であり、以下のようになる：
【数３】
2010273364.tif 000005
【００８６】
式（２）の値は、ＬＡＰ−ＦＡＰ≦ＤＭＡＸである限り使用可能である。条件に反すると、高速フィルタ瞬時値は低速フィルタトレンド値に対して優先する。言い換えると、ＬＡＰ−ＦＡＰ＞ＤＭＡＸであれば、以下のようになる：
【数４】
2010273364.tif 000006
【００８７】
唯一の残りの状況ＬＡＰＨＷ−ＦＡＰＨＷ＞ＤＭＡＸまたはＬＡＰＳＷ−ＦＡＰＳＷ＞ＤＭＡＸが後述のように扱われる。式（１）で使用されているパラメータＤはＤ：＝ＬＡＰ−ＦＡＰとされることが可能である。
【００８８】
次に、ＦＡＰおよびＬＡＰを計算するための実アルゴリズムが一実施形態について説明される。アルゴリズムへの入力はＮＣ／２ｍ個のビンにおける平均チャネルエネルギー
【数５】
2010273364.tif 000007
【００８９】
のベクトルであり、ここでｍは０とｍｍａｘ（一部の実施形態では、ｍｍａｘ＝２または３である）間の値をとることができる。エネルギーは平均化されるが、タイミング同期ブロックで使用される前に、チャネルタップは、プログラマブル値ＴＤＭＴＴである閾値以下に選択される。アルゴリズムの出力は２つの整数、つまりＦＡＰおよびＬＡＰである。以下に列挙されるステップにおける以下のアルゴリズムは一部の実施形態ではＨＷおよび／またはＳＷにおいて別個に適用可能であり、結果は結合可能であることに注意すべきである。ＦＡＰ／ＬＡＰ検出アルゴリズムの２つの変形、単一パスアルゴリズムおよび２パスアルゴリズムが説明される。単一パスアルゴリズムはかなり短い計算時間ですむが、一実施形態では実行論理に関してはかなり複雑である。２パスアルゴリズムは実現がかなり簡単であり、計算時間が最も厳密なリソースでなければ常に使用可能である。
【００９０】
単一パス強化ＤＭＴＴアルゴリズム
１．図１１および１２に示されているように２つの領域、ポジティブ検索領域およびネガティブ検索領域を区別するためにチャネルプロファイル１０３０を「解く」。ネガティブ検索領域およびポジティブ検索領域間の境界ポイント１１０４は一部の実施形態では別のプログラマブルパラメータである。新たな信号経路が現在検出されるチャネルコンテンツの前後に等しく生じる可能性があるとすると、（チャネル推定の終了からの）境界ポイント１１０４は、領域が等しい長さ、つまりΔＮ＝（ＮＣ／２−Ｄｍｉｄ）２ｍとなるように選択される。従って、ＴＤＭＴＴによる閾値処理後に以下のようになる：
【数６】
2010273364.tif 000008
【００９１】
概念的に、解かれたチャネル推定は次いで、図１０Ｂに示されている平坦領域の始端および終端の両方が、後述のように実行される長さＮＷの検出ウィンドウ１０１６をスライディングさせることによって検出されることを保証するために、両側にゼロパッド化される。
【００９２】
２．初期値、ＮＷ＝ＤＭＡＸ／２ｍ、ｎ＝０、Ｅｕ＝０と、分解能が異なる２つのステップ、δＥ＝ＥＭＡＸ／γ、ΔＥ＝Ｎγ・δＥ（プログラマブルパラメータγおよびＮγ）とを設定し、３つのフォワード閾値と１つのバックワード閾値、ＥＴＦ０＝ＥＭＡＸ−２ΔＥ、ＥＴＦ１＝ＥＭＡＸ−ΔＥ、ＥＴＦ，ｅｎｄ＝ＥＴＦ１−δＥおよびＥＴＢ＝ＥＴＦ，ｅｎｄを設定し、バイナリフラグｆｏｕｎｄｂｅｇ＝ｆａｌｓｅ，ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｆａｌｓｅを設定し、始端位置ＢＥＧｂｕｆｆのバッファを長さＮγの全ゼロに初期化する。
【００９３】
３．０≦ｎ＜ＮＷについて、単一パスアルゴリズムにおいて以下を実行する：
ａ）Ｅｎ＝Ｅｎ＋ｅ（ｎ）：
【数７】
2010273364.tif 000009
【００９４】
およびｅ（ｎ）にゼロが先行する点を想起されたい。
【００９５】
ｂ）（Ｅｎ＞ＥＴＦ０およびＥＮ＞ＥＴＦ１）の値が閾値をかなり超えていれば、バッファＢＥＧｂｕｆｆは本実施形態では値ｎ（Ｎγ倍）で充填される。
【００９６】
ｃ）また（Ｅｎ＞ＥＴＦ０であるがＥｎ≦ＥＴＦ１）の値が閾値を超えると、現在位置ｎをバッファＢＥＧｂｕｆｆに一度シフトする。（ｂ）および（ｃ）の両方において、以下のＥＴＦ０＝Ｅｎ＋δＥ、ＥＴＦ１＝ＥＴＦ０＋ΔＥ、ＥＴＢ＝Ｅｎ−ΔＥ、ｆｏｕｎｄｂｅｇ＝ｔｒｕｅを実行する。
【００９７】
ｄ）また（ｆｏｕｎｄｂｅｇ＝ｔｒｕｅ、ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｆａｌｓｅおよびＥｎ＜ＥＴＢ）であれば、ＥＮＤ＝ｎ、ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｔｒｕｅ、ＥＴＦ，ｅｎｄ＝ＥＴＢ＋ΔＥを実行する。
【００９８】
ｅ）また（ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｔｒｕｅおよびＥｎ＞ＥＴＦ，ｅｎｄ）であれば、ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｆａｌｓｅを実行する。
【００９９】
４．ＮＷ≦ｎ＜Ｎｃ／２ｍについて、以下を実行する：［Ｅｎ＝Ｅｎ−ｅ（ｎ−ＮＷ）＋ｅ（ｎ）；、次いで上記ステップ（ｂ）乃至（ｅ）を反復する］。
【０１００】
５．ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｆａｌｓｅの場合、以下を実行する：［ｎ＝ｎ＋１、Ｅｎ＝Ｅｎ−ｅ（ｎ−ＮＷ）、次いでステップ（ｄ）を実行する］。
【０１０１】
最後に、以下のようにチャネル位置および遅延分散に結び付けられた出力パラメータを取得する：
【数８】
2010273364.tif 000010
【０１０２】
上記ステップ１乃至５に説明されているアルゴリズムは以下のプロパティの一部または全部を有する：
・アルゴリズムの有効ステップを構築するために小さな精密ステップδＥおよび（２の累乗として選択された）対応する値Ｎγを使用すると、小さな値δＥは累積エネルギープロファイルの絶対最大値をより正確に決定する助けとなるため、ΔＥが有用である。始端位置ＢＥＧｂｕｆｆのバッファは大まかにΔＥによって最大値位置から効果的にバックトラックし、始端となるポイントを明確にする役割をする。実際のバックトラック量は複数の要因に左右されることがある。
【０１０３】
・アルゴリズムは、ΔＥ１０６０が平坦ゾーン１０４０における最大ピーク間リップルＥｎより大きい限り、推定始端ｂｅｇ＝ＢＥＧｂｕｆｆ［０］を平坦ゾーン１０４０の実際の開始位置よりも前に、かつ推定終端ＥＮＤを平坦ゾーン１０４０の実際の終了点よりも後に配置する。得られる平坦ゾーン１０４０は実際の平坦ゾーン１０４０よりも広いことがある。しかしながら、多くの実際のシナリオでは、始端は実際の最大値ポイントからΔＥ乃至２ΔＥのいずれかに示されるのに対して、終端は最大値以下、ほぼΔＥ１０６０になる。
【０１０４】
・値γおよびＮγのトレードオフの一部は、大きな値が正確性の観点から好まれるということを含んでいる。γおよびこれに応じたＮγが無限になる傾向がある場合、累積エネルギーの最大値
【数９】
2010273364.tif 000011
【０１０５】
がより正確に決定される。Ｎγが増大すると、（始端位置を決定するための）最大値からのバックトラックのあいまい性もまた増大する。一実施形態では、値はγ＝２５６およびＮγ＝８と選択される。これらの値は一部の実施形態ではプログラマブルのままである。
【０１０６】
・閾値ＴＤＭＴＴの値はγおよびＮγに関する。閾値処理はシンボルタイミング検出つまりＤＭＴＴブロック７２０に導入されて、一時的なチャネル推定平均化のコヒーレント結合利得を利用する。閾値処理は、ゼロパッド化により上記ステップ３に見られるポジティブバイアス（累積エネルギー曲線１０５０のポジティブ傾斜）を除去する。閾値は得られる等価ステップΔＥより大きくなく、また精密ステップδＥ、Ｎｔｈの倍数に関してプログラマブルに維持される。一実施形態では、選択された値はＮｔｈ＝４であるため、ＴＤＭＴＴ＝ＥＭＡＸ／６４となる。
【０１０７】
概して、γ、ＮγおよびＮｔｈならびに２ｍの適切な値は経験的またはアルゴリズム的であってもよいが、プログラマブルレジスタに維持されている。さらに、ＡＧＣセットポイントをＥＭＡＸではなく基準値に維持することが可能である。
【０１０８】
上記のように、式（３）において、低速および高速平均チャネル推定９０８、９１２を使用するタイミング判定の何らかの不一致が検出される場合には代替的な取り扱いが適用されてもよい。類似の予防措置が、上記の個々の（ＨＷまたはＳＷ）タイミング検索アルゴリズムが予測されていなかった結果、例えばＬＡＰ−ＦＡＰ＞ＤＭＡＸを戻すという確率の小さいシナリオに適用する。推定される始端位置および終端位置に関係なく、ＦＡＰおよびＬＡＰの値は、実施形態において、分離の際にＤＭＡＸ未満までに制限される。しかしながら、誤ったタイミングから生じる性能劣化を回避するためには、ＨＷを適所に設定することが望ましく、これはＬＡＰ−ＦＡＬ＞ＤＭＡＸ状況を検出し、かつこの場合にＦＡＰ＝ＤＭＡＸ−ＮＣ、ＬＡＰ＝２ＤＭＡＸ−ＮＣを設定する。
【０１０９】
上記のアルゴリズムを使用すると、短期平均（ＨＷ）および長期平均（ＳＷ）のチャネル推定のチャネルパラメータが取得可能である。対応するアルゴリズム、つまりＦＡＰＨＷ、ＬＡＰＨＷ、ＦＡＰＳＷ、ＬＡＰＳＷの最終結果は次いで結合されて、コレクションウィンドウ１０１２を位置決めするために式（２）および（３）に説明されているように、ＯＦＤＭサンプルカウンター修正に使用される。
【０１１０】
２パス強化ＤＭＴＴアルゴリズム
高速フィルタ平均チャネル推定Ａｎ（ｋ）とすると、ＦＡＰおよびＬＡＰに関する情報は、単一パスまたは２パスＤＭＴＴアルゴリズムのいずれかを使用して抽出可能である。単一パスアルゴリズムはより高速な処理時間という利点を提供するのに対して、関連の論理およびＨＷリソースはより条件が厳しいことがある。
【０１１１】
Ａｎ（ｋ）に含有されている平均チャネル推定は、有用なチャネルコンテンツの推定長に左右される可変的バックオフを含む既知のタイミングに従って整列される。平均チャネル推定はまた本実施形態においては閾値処理されない。ＤＭＴＴアルゴリズムの目的は、様々なチャネル条件に対する所望の性能および堅牢性を確立するために、推定Ａｎ（ｋ）の非ゼロチャネルコンテンツの開始および終了を再評価し、かつこの情報を使用して将来のＯＦＤＭシンボルにおけるＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２の配置を更新することである。この再評価（タイミング推定）は、Ｎｕｄ個のＯＦＤＭシンボルごとに１回実行され、以下の動作を備えている：
１．平均チャネル推定の「将来」と「過去」を分離するブレークポイントを定義する。有限数のスタガパイロット（本実施形態では、チャネル推定は１０２４個の時間ドメインチップのみをスパンする）ゆえに、開始位置（最小時間の位置）がチャネル推定のどこにあるかについて硬判定がなされる。この推定は次いで、時間順に再配列される。
【０１１２】
２．最大時間ドメインタップＥＭＡＸの比として選択された閾値に従ってチャネル推定を閾値処理する。閾値処理されていないチャネル推定はＨＷで平均化されて、雑音タップの非コヒーレント結合はチャネル推定のＳＮＲ利得になりうる。この利得を利用するために、閾値処理はＤＭＴＴブロック７２０で適用される。
【０１１３】
３．閾値処理されたチャネル推定にサイズＮＷの矩形検出ウィンドウ１０１６をスライディングすることによって累積エネルギー曲線１０５０を計算する。累積エネルギープロファイルの最大値を見つける。事前に設定されているフォワードおよびバックワードの閾値処理係数εｆおよびεｂに基づいて、平坦ゾーン縁を決定するためのフォワードおよびバックワードの閾値を計算する：
ＥＴ，Ｆ＝Ｅｎ，ＭＡＸ（１−εｆ）、ＥＴ，Ｂ＝Ｅｎ，ＭＡＸ（１−εｂ）
４．Ｅｎ，ＭＡＸに対応するポイントｎＭＡＸから開始し、累積エネルギープロファイルの端に対して移動し、エネルギーがフォワードおよびバックワード閾値と交差する最も離れたポイントを決定する。一実施形態では、フォワードおよびバックワード閾値はＥｎ，ＭＡＸの５％、１０％、１５％または２０％である。これらのポイントは平坦ゾーン１０４０の終了および開始を（それぞれ）決定する。これらのポイントを使用して、非ゼロチャネルコンテンツの推定開始および終了（ＦＡＰおよびＬＡＰ）を計算することは簡単である。
【０１１４】
強化ＤＭＴＴユニットへの入力はＮ個の値Ａｎ（ｋ）であり、Ａｎ（ｋ）の最大値、つまりＥＭＡＸは平均化ブロックによって決定可能であり、「ＤＭＴＴ更新リクエスト信号」は通常の動作モードでＮｕｄ個のＯＦＤＭシンボルごとに一回ＦＦＴブロックによって生成される。他の「入力」は２パスアルゴリズムのＳＷプログラマブルパラメータであり、下記の表１に示されている。
【表１】
2010273364.tif 000012
【０１１５】
これらのパラメータはソフトウェアによって書き込み可能であり、モデム動作を通して一定に維持されるものもあり、より高度なＳＷアルゴリズムに応じてフレームごとに採用可能なものもある。「ＤＭＴＴ更新リクエスト信号」が高に設定される場合は常に、他の入力に基づいて、強化ＤＭＴＴユニットは２つの出力、つまり非ゼロチャネルコンテンツの推定された開始および終了を生成し、これらは２つの整数、ＦＡＰおよびＬＡＰである。さらなるプログラマブルパラメータは最小バックオフＢｏｆｆおよびハード限度ｏｆｆｓｅｔｍａｘを含んでいる。
【０１１６】
初期段階では、関連変数およびバッファが初期化される。これらは以後の段階で使用される。第１のステップは、長さＮ＝１０２４／Ｎｂの（Ａｎとも称される）バッファＡｎ（ｋ）に含有されているチャネル推定エネルギープロファイルの開始および終了の表記を定義することである。エネルギー累積のためのこのバッファの開始ポイントはＮ−ΔＮと定義されるのに対して、最終ポイントはＮ−ΔＮ−１であり、インデックスはモジュロＮを増加させることに注目する。メモリ位置のアドレスはｓｔａｒｔＩｎｄｅｘ＝ｅｎｄＩｎｄｅｘ＝Ｎ−ΔＮと定義され、ブレークポイント位置はｂｒｅａｋＰｔ＝［Ｎ−ΔＮ＋ＮＷ］ｍｏｄＮと定義される。累積エネルギーＥｎは１２ビットの符号なし値（スケーリング２５）であり、これは本実施形態ではゼロに初期化される。また位置カウンタｎはゼロ（１０ビット）に初期化され、それぞれ始端および終端の位置（各々１０ビット）を含有する値ＢＥＧおよびＥＮＤも同様である。平均チャネル推定の最大タップＥＭＡＸに基づいて、符号なしの８ビット閾値ＴＤＭＴＴ＝ＥＭＡＸ／βＴが決定される。最大累積エネルギー値Ｅｎ，ＭＡＸおよび対応する位置ｎＭＡＸは両方ともゼロに初期化される。メモリは累積エネルギーバッファＥｎに対して割り当てられ、これはＮ＋ＮＷ−（１２ビットの符号なし値を含有する長バッファ）である。最終的にバイナリフラグが設定される：ｆｏｕｎｄｂｅｇ＝ｆａｌｓｅ、ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｆａｌｓｅ
初期化が生じた後、ＤＭＴＴアルゴリズムの第１のパスが開始する用意がある。この段階の結果は累積エネルギーを計算し、これらの最大値を検索することである。
【０１１７】
０≦ｎ＜Ｎに対して、以下を実行する：
ｆ）ｅ＝ＡｅｎｄＩｎｄｅｘ；ｅ＞ＴＤＭＴＴの場合、Ｅｎ＝Ｅｎ＋ｅ（１２ビットに飽和される）；ｅｎｄＩｎｄｅｘ＝［ｅｎｄＩｎｄｅｘ＋１］ｍｏｄＮを実行する
ｇ）ｅｎｄＩｎｄｅｘ＞ｂｒｅａｋＰｔの場合、ｅ＝ＡｓｔａｒｔＩｎｄｅｘを実行する；ｅ＞ＴＤＭＴＴの場合、Ｅｎ＝Ｅｎ−ｅ（１２ビットで維持する）；ｓｔａｒｔＩｎｄｅｘ＝［ｓｔａｒｔＩｎｄｅｘ＋１］ｍｏｄＮを実行する； Ｅｎを適切な位置に保存する；
ｈ）Ｅｎ＞Ｅｎ，ＭＡＸならば、Ｅｎ，ＭＡＸ＝ＥｎおよびｎＭＡＸ＝ｎを設定する。
【０１１８】
Ｎ≦ｎ＜Ｎ＋ＮＷに対して、ｅ＝ＡｓｔａｒｔＩｎｄｅｘを実行する；ｅ＞ＴＤＭＴＴならば、Ｅｎ＝Ｅｎ−ｅ（１２ビットで維持する）；ｓｔａｒｔＩｎｄｅｘ＝［ｓｔａｒｔＩｎｄｅｘ＋１］ｍｏｄＮを実行する；Ｅｎを適切な位置に保存する；
第１のパスが完了された後、Ｅｎ，ＭＡＸを使用してフォワードおよびバックワード閾値：ＥＴ，Ｆ＝Ｅｎ，ＭＡＸ・（１−εｆ）、ＥＴ，Ｂ＝Ｅｎ，ＭＡＸ・（１−εｂ）を設定する。閾値は符号なしの１２ビットに維持される。
【０１１９】
第２のパスは２つの部分、始端ＢＥＧを発見するためのバックワード検索および終端ＥＮＤを検索するためのフォワード検索を含んでいる。
【０１２０】
ｎＭＡＸ−１≧ｎ≧０（降順インデックス）に対して、以下のｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｆａｌｓｅを実行する。
【０１２１】
ａ）（ｆｏｕｎｄｂｅｇ＝ｆａｌｓｅおよびＥｎ＜ＥＴ，Ｂ）の場合、ＢＥＧ＝ｎ＋１、ｆｏｕｎｄｂｅｇ＝ｔｒｕｅを実行する；
ｂ）また（ｆｏｕｎｄｂｅｇ＝ｔｒｕｅおよびＥｎ≧ＥＴ，Ｂ）の場合、ｆｏｕｎｄｂｅｇ＝ｆａｌｓｅを実行する。
【０１２２】
ｎＭＡＸ＋１≦ｎ＜Ｎ＋ＮＷ（昇順インデックス）に対して、以下を実行する：
ａ）（ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｆａｌｓｅおよびＥｎ＜ＥＴ，ｆ）の場合、ＥＮＤ＝ｎ、ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｔｒｕｅを実行する；
ｂ）また（ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｔｒｕｅおよびＥｎ≧ＥＴ，ｆ）の場合、ｆｏｕｎｄｅｎｄ＝ｆａｌｓｅを実行する。
【０１２３】
このポイントでは、ＢＥＧおよびＥＮＤの両方は非ゼロ値を含んでいるはずであり、両方のバイナリフラグはｔｒｕｅに設定されるはずである。そうでない場合、タイミングオフセット値は修正されなければならない。チャネル位置および遅延分散と結び付けられている出力パラメータＦＡＰおよびＬＡＰは以下のように見つけられる：
【数１０】
2010273364.tif 000013
【０１２４】
代替通信チャネル位置アルゴリズム
ＦＡＰを決定するための上記方法に加えて、一部の実施形態ではもう１つの方法が使用される場合がある。一実施形態では、平坦ゾーン１０４０の始端および終端が累積エネルギーおよびこのポジティブ有限差の重み合計を獲得することによって発見される。遅延分散Ｄは、累積エネルギー曲線１０５０の始端および終端の両方を発見した後に決定可能である。参照として本明細書に組み込まれているＦＩＮＥ  ＴＩＭＩＮＧ  ＡＣＱＵＩＳＩＴＩＯＮと題された本出願と同日に出願された米国特許出願（代理人整理番号第０４０５８８号）は、平坦ゾーンの終端を決定するための累積エネルギー曲線のネガティブ差のスパイク検出の使用について説明しており、これはまた、平坦ゾーンの始端を発見するのにも使用可能である。これらの端が発見されると、遅延分散は上記説明に従って決定可能である。これらの通信チャネル位置パラメータを発見した後、これらは、上記のようにチャネル推定ユニット７２０および／またはコレクションウィンドウ１０１２の配置に使用可能である。
【０１２５】
次に図１３を参照すると、マルチキャリア通信信号を分析するフーリエ変換関数のコレクションウィンドウを位置決めするための受信機１３００の実施形態が開示されている。この受信機は、第１のＯＦＤＭシンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信する手段１３０４と、複数のＦＤＭシンボルを使用してチャネルインパルス応答を決定する手段１３０８と、チャネルインパルス応答からチャネル位置を推定する手段１３１６であって、チャネル位置は遅延分散、ＦＡＰまたはＬＡＰのうちのいずれか２つによって特徴付けられる手段１３１６と、チャネル位置に関するポイントを選択する手段１３２０と、コレクションウィンドウの開始を第２のＯＦＤＭシンボルに対してそのポイントに配置する手段１３２４とを含んでいる。第１のＯＦＤＭシンボルは複数のＦＤＭシンボルを備えており、第１のＯＦＤＭシンボルはＦＡＰおよびＬＡＰによって特徴付けられる。ポイントは、遅延分散が所定の長さ未満であれば、第１のアルゴリズムを使用してチャネル位置に関する第１の位置で選択される。代替的に、ポイントは、遅延分散が所定の長さより大きければ、第２のアルゴリズムを使用してチャネル位置に関する第２の位置で選択される。第１および第２のアルゴリズムは異なり、第１および第２の位置は異なる。
【０１２６】
図１４を参照すると、フーリエ変換関数のＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２をウィンドウ配置ユニット７２５に配置するためのプロセス１４００の実施形態が開示されている。ブロック１４０４および１４３２において、第１の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルが順次受信される。第１のＯＦＤＭシステムの分析は、第２のＯＦＤＭシンボルを捕捉する際に必要である。第１のＯＦＤＭシンボルは複数の周波数分割多重（ＦＤＭ）シンボルを含んでいる。第１のＯＦＤＭシンボルのチャネル位置は、遅延分散、最初の着信経路（ＦＡＰ）または最終着信経路（ＬＡＰ）のうちの少なくとも２つによって特徴付けられる。チャネル位置は、ブロック１４０８において、チャネルインパルス応答から推定される。ＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２が配置されるポイントは、ブロック１４１６で決定されるように、遅延分散に従った２つの異なる位置であってもよい。
【０１２７】
ポイントは、ブロック１４２０において、遅延分散が所定の長さ未満であれば、第１のアルゴリズムを使用してチャネル位置に関する第１の位置で選択される。ポイントは、ブロック１４２４において、遅延分散が所定の長さより大きければ、第２のアルゴリズムを使用してチャネル位置に関する第２の位置で選択される。チャネル位置に関するポイントはブロック１４２８で選択される。ＦＦＴコレクションウィンドウ１０１２の開始は、ブロック１４３２において、第２のＯＦＤＭシンボルに対してそのポイントに配置される。
【０１２８】
ここに説明されている同期技術は種々の手段によって実現可能である。例えば、これらの技術はハードウェア、ソフトウェアあるいはこれらの組み合わせで実現可能である。ハードウェア実現について、同期をサポートするために使用される基地局の処理ユニット（例えば、ＴＸデータ／パイロットプロセッサ１２０）は１つ以上のアプリケーション固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここに説明されている機能を実行するように設計されている他の電子ユニット、あるいはこれらの組み合わせで実現可能である。同期を実行するために使用される無線受信機の処理ユニット（例えば、ＳＣＥＵ１８０）はまた、１つ以上のＡＳＩＣ、ＤＳＰなどで実現可能である。
【０１２９】
上記実施形態のいくつかは、具体的な方法で平坦ゾーンの始端および終端を決定する。タップエネルギーと最大タップエネルギーからの有限差との重み合計を獲得する実施形態もある。平坦ゾーンの開始および終了はこのタイプの獲得アルゴリズムによって決定可能である。
【０１３０】
ソフトウェア実現について、同期技術は、ここに説明されている機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能など）によって実現可能である。ソフトウェアコードはメモリユニット（例えば、図１のメモリユニット１９２）に記憶され、かつプロセッサ（例えば、コントローラ１９０）によって実行可能である。メモリユニットはプロセッサ内またはプロセッサ外で実現可能である。
【０１３１】
本開示の原理は具体的な装置および方法と関連して上述されているが、この説明は例証にすぎず、本発明の範囲を制限するためのものではない点が明確に理解されるべきである。
【図１】
2010273364.tif 000014
【図２Ａ】
2010273364.tif 000015
【図２Ｂ】
2010273364.tif 000016
【図２Ｃ】
2010273364.tif 000017
【図３】
2010273364.tif 000018
【図４】
2010273364.tif 000019
【図５】
2010273364.tif 000020
【図６】
2010273364.tif 000021
【図７】
2010273364.tif 000022
【図８】
2010273364.tif 000023
【図９Ａ】
2010273364.tif 000024
【図９Ｂ】
2010273364.tif 000025
【図９Ｃ】
2010273364.tif 000026
【図１０Ａ】
2010273364.tif 000027
【図１０Ｂ】
2010273364.tif 000028
【図１１】
2010273364.tif 000029
【図１２】
2010273364.tif 000030
【図１３】
2010273364.tif 000031
【図１４】
2010273364.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月3日(2010.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信チャネルを介して第１の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信することであって、前記第１のＯＦＤＭシンボルはサイクリックプリフィックス長のサイクリックプリフィックスと複数の周波数分割多重（ＦＤＭ）シンボルを備え、かつ最初の着信経路（ＦＡＰ）、最終着信経路（ＬＡＰ）および前記ＦＡＰと前記ＬＡＰとの差である遅延分散によって特徴付けられることと、
前記通信チャネルのチャネルインパルス応答からチャネル位置を推定することと、
前記チャネル位置に関するポイントを選択することと、
前記コレクションウィンドウの開始を前記第２のＯＦＤＭシンボルに対して前記ポイントに配置することであって、
前記ポイントは、前記遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第１の位置で選択され、
前記ポイントは、前記遅延分散が前記所定の長さより大きい場合、前記第１のアルゴリズムと異なる第２のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第２の位置で選択されることと、
前記シンボルを時間ドメインサンプルに変換することと、
を備える通信方法。
【請求項２】
前記第２のＯＦＤＭシンボルは、前記サイクリックプリフィックス長のサイクリックプリフィックスを備えており、前記所定の長さは、前記サイクリックプリフィックス長にほぼ等しい請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のアルゴリズムは、前記第１の位置が前記第１のＯＦＤＭシンボルの前記ＬＡＰおよび前記ＦＡＰに対応するサイクリックプリフィックスの共通部分内にあるように設定される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は受信機において実行され、前記方法は前記受信機に送られるデータの推定値を取得するために前記第１及び第２のＯＦＤＭシンボルについて復調及び検出を行うことをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のＯＦＤＭシンボルのうちの複数のＯＦＤＭシンボルを用いてチャネルインパルス応答を決定することをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の位置は、前記遅延分散の中間点で選択される請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の位置は、前記コレクションウィンドウが前記ＦＡＰに対応するサイクリックプリフィックスの推定終端から所定の距離で開始するように選択される請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記所定の距離は、前記サイクリックプレフィックス長の約５％である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さ未満である請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さの半分より長い請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
前記チャネルインパルス応答から所定の閾値以下のチャネルタップを選択することをさらに備える請求項４に記載の方法。
【請求項１２】
検索領域が前記第２のＯＦＤＭシンボルに対する前記コレクションウィンドウの配置に使用される請求項４に記載の方法。
【請求項１３】
前記コレクションウィンドウは、将来のチャネル推定を捕捉するために使用される請求項４に記載の方法。
【請求項１４】
フーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するように構成された受信機であって、
通信チャネルを介して第１の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信することであって、前記第１のＯＦＤＭシンボルはサイクリックプリフィックス長のサイクリックプリフィックスと複数の周波数分割多重（ＦＤＭ）シンボルを備え、かつ最初の着信経路（ＦＡＰ）、最終着信経路（ＬＡＰ）および前記ＦＡＰと前記ＬＡＰとの差である遅延分散によって特徴付けられる手段と、
前記通信チャネルのチャネルインパルス応答からチャネル位置を推定する手段と、
前記チャネル位置に関するポイントを選択する手段と、
前記コレクションウィンドウの開始を前記第２のＯＦＤＭシンボルに対して前記ポイントに配置する手段であって、
前記ポイントは、前記遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第１の位置で選択され、
前記ポイントは、前記遅延分散が前記所定の長さより大きい場合、前記第１のアルゴリズムと異なる第２のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第２の位置で選択される手段と、
を備える受信機。
【請求項１５】
前記受信機に送られるデータの推定値を取得するために前記第１及び第２のＯＦＤＭシンボルについて復調及び検出を行う手段をさらに含む請求項１４に記載の受信機。
【請求項１６】
前記複数のＦＤＭシンボルを使用して前記チャネルインパルス応答を決定する手段をさらに備える請求項１５に記載の受信機。
【請求項１７】
前記所定の長さは、前記サイクリックプリフィックス長にほぼ等しい請求項１５に記載の受信機。
【請求項１８】
前記第２の位置は、前記コレクションウィンドウが前記ＦＡＰに対応するサイクリックプリフィックスの推定終端から所定の距離で開始するように選択される請求項１７に記載の受信機。
【請求項１９】
前記所定の距離は、前記サイクリックプレフィックス長の約５％である請求項１８に記載の受信機。
【請求項２０】
前記所定の長さは、前記サイクリックプレフィックス長未満である請求項１５に記載の受信機。
【請求項２１】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さの半分より長い請求項１５に記載の受信機。
【請求項２２】
前記チャネルインパルス応答から所定の閾値以下のチャネルタップを選択する手段をさらに備える請求項１７に記載の受信機。
【請求項２３】
前記コレクションウィンドウは、将来のチャネル推定を捕捉するために使用される請求項１７に記載の受信機。
【請求項２４】
前記第１の位置は、前記ＦＡＰ乃至前記ＬＡＰのサイクリックプリフィックスの共通部分内にある請求項１７に記載の受信機。
【請求項２５】
フーリエ変換関数のコレクションウィンドウを配置するための通信デバイスであって、
通信チャネルを介して第１のＯＦＤＭシンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信し、この場合前記第１のＯＦＤＭシンボルはサイクリックプリフィックス長のサイクリックプリフィックスと複数の周波数分割多重（ＦＤＭ）シンボルを備え、かつ最初の着信経路（ＦＡＰ）、最終着信経路（ＬＡＰ）および前記ＦＡＰと前記ＬＡＰとの差である遅延分散によって特徴付けられ、
前記通信チャネルのチャネルインパルス応答からチャネル位置を推定し、
前記チャネル位置に関するポイントを選択し、
前記コレクションウィンドウの開始を前記第２のＯＦＤＭシンボルに対して前記ポイントに配置し、この場合、
前記ポイントを、前記遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第１の位置で選択し、
前記ポイントを、前記遅延分散が前記所定の長さより大きい場合、前記第１のアルゴリズムと異なる第２のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第２の位置で選択し、
前記シンボルを時間ドメインサンプルに変換するように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサに結合されているメモリと、を備える通信デバイス。
【請求項２６】
前記プロセッサは、前記通信デバイスに送られるデータの推定値を取得するために前記第１及び第２のＯＦＤＭシンボルについて復調及び検出を行うことをさらに含み、前記所定の長さは、前記サイクリックプリフィックス長にほぼ等しい請求項２５に記載の通信デバイス。
【請求項２７】
前記プロセッサは、さらに前記第１のＯＦＤＭシンボルのうちの複数のＯＦＤＭシンボルを用いてチャネルインパルス応答を決定するように構成される請求項２６に記載の通信デバイス。
【請求項２８】
前記第１の位置は、前記遅延分散の中間点で選択される請求項２６に記載の通信デバイス。
【請求項２９】
前記第２の位置は、前記コレクションウィンドウが前記ＦＡＰに対応するサイクリックプリフィックスの推定終端から所定の距離で開始するように選択される請求項２６に記載の通信デバイス。
【請求項３０】
前記所定の距離は、前記サイクリックプレフィックス長のうちの約２４個のサンプル分である請求項２９に記載の通信デバイス。
【請求項３１】
前記所定の長さは、前記サイクリックプレフィックス長未満である請求項２５に記載の通信デバイス。
【請求項３２】
前記所定の長さは、前記第１のＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックスの長さの半分より長い請求項２５に記載の通信デバイス。
【請求項３３】
前記チャネルインパルス応答から所定の閾値以下のチャネルタップを選択することをさらに備える請求項２６に記載の通信デバイス。
【請求項３４】
前記第１の位置は、前記ＬＡＰ乃至前記ＦＡＰに対応するサイクリックプリフィックスの共通部分内にある請求項２６に記載の通信デバイス。
【請求項３５】
前記第１の位置は、前記ＦＡＰ乃至前記ＬＡＰのサイクリックプリフィックスの共通部分のほぼ中間を通る請求項２５に記載の通信デバイス。
【請求項３６】
コンピュータに、
通信チャネルを介して第１の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボルを受信することであって、前記第１のＯＦＤＭシンボルはサイクリックプリフィックス長のサイクリックプリフィックスと複数の周波数分割多重（ＦＤＭ）シンボルを備え、かつ前記第１のＯＦＤＭシンボルは最初の着信経路（ＦＡＰ）、最終着信経路（ＬＡＰ）および前記ＦＡＰと前記ＬＡＰとの差である遅延分散によって特徴付けられることと、
前記通信チャネルのチャネルインパルス応答からチャネル位置を推定することと、
前記チャネル位置に関するポイントを選択することと、
前記コレクションウィンドウの開始を前記第２のＯＦＤＭシンボルに対して前記ポイントに配置することであって、
前記ポイントは、前記遅延分散が所定の長さ未満である場合、第１のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第１の位置で選択され、
前記ポイントは、前記遅延分散が前記所定の長さより大きい場合、前記第１のアルゴリズムと異なる第２のアルゴリズムを使用して前記チャネル位置に関する第２の位置で選択されることと、
前記シンボルを時間ドメインサンプルに変換することと、
を行わせるためのプログラムを記憶した記憶媒体。
【外国語明細書】
2010273364000001.pdf