(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ受信信号を処理し、ドップラーが存在する場合のＯＦＤＭ受信を行うＯＦＤＭレシーバであって、
−  ２つの並列処理チェーンを備え、
前記２つの並列処理チェーンは、それぞれ、
−  ＯＦＤＭブロックを処理するための時間領域ウィンドウ処理（４１，５１）であって、前記処理は、前記ＯＦＤＭブロックの要素ごとに、１組の所定の係数を用いて乗算することに存する、時間領域ウィンドウ処理と、
−  前記ウィンドウ処理されたＯＦＤＭシンボルを、周波数領域の等価物へと復調するＤＦＴブロック（４２，５２）と、を備え、
前記２つの並列処理チェーンのウィンドウ処理は、第１の凹プロファイルと、第２の凸プロファイルの２つの相補プロファイルを有し、ＯＦＤＭサンプルを通して情報のいかなる損失も回避する、ことを特徴とするＯＦＤＭレシーバ。
【請求項２】
前記並列処理チェーンの出力を受信し、かつ、送信データのシーケンスの推定を出力する、線形マルチパス等化器および検出器（３２）と、
−  前記受信信号を受信する第１の入力と、フィードバックループ（３３，３４）からの出力信号を受信する第２の入力と、前記２つの並列処理チェーンの入力にデータを供給する出力と、を有する、減算器（３１）と、
−  トランスミッタで用いられるＩＦＦＴに対応する逆フーリエ変換を表す逆フーリエ変換ブロック（３３）と、
−  伝播チャネルの推定チャネルＨに対応するブロック（３４）と、を備えるフィードバックループと、
をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭレシーバ。
【請求項３】
第１の凹プロファイルと、第２の凸プロファイルの２つの相補プロファイルを有する、２つの並列時間領域ウィンドウ処理を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭレシーバ。
【請求項４】
前記線形マルチパス等化器および検出器（３２）は、マルチパス判定帰還等化（ＤＦＥ：Decision Feedback Equalization）を備える、ことを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭレシーバ。
【請求項５】
前記線形マルチパス等化器および検出器（３２）は、マルチパスＭＭＳＥ等化器を備える、ことを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭレシーバ。
【請求項６】
前記線形マルチパス等化器および検出器（３２）は、フィードバックループ（３３，３４）にデータが渡される前にデータを復号するターボ符号検出手段を備える、ことを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭレシーバ。
【請求項７】
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）端末機器に使用される、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のＯＦＤＭレシーバ。
【請求項８】
携帯電話に使用される、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のＯＦＤＭレシーバ。
【請求項９】
３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、ＤＶＢ−Ｈ、ＷｉＦｉ８０２．１１およびＷｉＭａｘ８０２．１６システムなどの、既存の電気通信規格に適合したＯＦＤＭ移動体端末レシーバであって、
−  ２つの並列処理チェーンを備え、
前記２つの並列処理チェーンは、それぞれ、
−  ＯＦＤＭブロックを処理する時間領域ウィンドウ処理（４１，５１）であって、前記処理は、前記ＯＦＤＭブロックの要素ごとに、１組の所定の係数を用いて乗算することに存する、時間領域ウィンドウ処理と、
−  前記ウィンドウ処理されたＯＦＤＭシンボルを、周波数領域の等価物へと復調するＤＦＴブロック（４２，５２）と、を備え、
第１のチェーンおよび第２のチェーンのウィンドウ処理は、第１の凹プロファイルと、第２の凸プロファイルの２つの相補プロファイルを有し、ＯＦＤＭサンプルを通して情報のいかなる損失も回避する、ことを特徴とするＯＦＤＭ移動体端末レシーバ。
【請求項１０】
前記並列処理チェーンの出力を受信し、かつ、送信データのシーケンスの推定を出力する、線形マルチパス等化器および検出器（３２）をさらに備え、
−  受信信号を受信する第１の入力と、フィードバックループ（３３，３４）からの出力信号を受信する第２の入力と、前記２つの並列処理チェーンの入力にデータを供給する出力と、を有する、減算器（３１）と、
−  トランスミッタで用いられるＩＦＦＴに対応する逆フーリエ変換を表す逆フーリエ変換ブロック（３３）と、
−  伝播チャネルの推定チャネルＨに対応するブロック（３４）と、を備えるフィードバックループと、
をさらに備える、ことを特徴とする請求項９に記載の移動体端末レシーバ。
【請求項１１】
ＯＦＤＭ受信信号を処理し、ドップラーが存在する場合のＯＦＤＭ受信を行うための方法であって、
−  時間領域における受信信号を、ＩＦＦＴブロックと、チャネル推定（Ｈ）ブロックと、を備えるフィードバックループの出力で減算するステップと、
−  前記減算器の出力を、２つの並列処理チェーンに入力するステップであって、前記２つの並列処理チェーンは、それぞれ、
−  ＯＦＤＭブロックを処理する時間領域ウィンドウ処理（４１，５１）ステップであって、前記処理は、前記ＯＦＤＭブロックの要素ごとに、１組の所定の係数を用いて乗算することに存する、時間領域ウィンドウ処理ステップと、
−  前記ウィンドウ処理されたＯＦＤＭシンボルを、周波数領域の等価物へと復調するＤＦＴステップ（４２，５２）と、を備え、前記２つの並列処理チェーンのウィンドウ処理は、第１の凹プロファイルと、第２の凸プロファイルの２つの相補プロファイルを有し、ＯＦＤＭサンプルを通して情報のいかなる損失も回避する、ＤＦＴステップと、
−  前記フィードバックループに転送されるべき送信シーケンスの推定を生成するために、線形マルチパス等化および検出プロセスを適用するステップと、
を備える、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線デジタル通信の分野に関し、特に、時間領域ウィンドウ処理に基づき、ＯＦＤＭ受信信号を処理し、ドップラーが存在する場合のＯＦＤＭ受信を行うプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル無線通信は、世界中で広く用いられており、特に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭシステム）の最新の開発および最新の展開、すなわち、いわゆるロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）、ＤＶＢ−Ｈ、ＷｉＦｉ８０２．１１およびＷｉＭａｘ８０２．１６システムと共に、世界中で広く用いられている。時間変化伝播チャネルが存在する場合のキャリア間干渉（ＩＣＩ：inter-carrier interference）効果の増大によって、ＯＦＤＭ通信システムの性能が著しく損なわれることが、当業者にはよく知られている。これらの状況は、上述の規格で予見される移動セルラーＯＦＤＭ通信システムにおいて生じる。
【０００３】
古典的なＯＦＤＭ低複雑度検出技術は、ユーザ機器（ＵＥ：User Equipment）が高速で移動する場合に著しく損なわれることが、よく知られている。これらの条件は、高速時間変化伝播チャネルおよび高ドップラー拡散をもたらし、そのドップラー拡散は、一方で、著しいＩＣＩに負けてしまう。このように増加したＩＣＩは、古典的なＯＦＤＭレシーバスキームが、所望の信号を確実に検出することを妨げる。よって、ＩＣＩの効果を軽減するために、より高度なレシーバ等化技術が必要とされる。
【０００４】
完全な行列反転を伴う複雑度をサポートする余裕がレシーバにある場合には、上記のＩＣＩ軽減−等化最適化問題の解決策は容易に見出されることが、文献からよく知られている。既存の電気通信システムにおいては、このような完全なチャネル行列反転動作は、実際の移動体レシーバでサポートすることができない。
【０００５】
よって、上記の最適化問題の複雑度を減少させるために、いくつかの手法が発表されている。この目的のために、ＯＦＤＭシンボルの時間領域ウィンドウ処理の使用が、キャリア間干渉のスパンを制限すること、および、新しいチャネル行列の自発生成された、帯域化された性質を活用する周波数領域反復検出を可能にすることが、示されている。
【０００６】
図１は、１つの時間領域ウィンドウ処理を用いた従来技術の概略的原理を示す。ＯＦＤＭシステムのトランスミッタ部において、並列−直列ブロック１２によって直列化され、ブロックＨで表される伝播チャネルを通して送信される前に、周波数領域信号ｓが、逆フーリエ変換ブロック１１によって時間領域に変換されることが分かる。レシーバにおいて、ブロック１５による直列−並列変換およびブロック１６によるフーリエ変換の前に、アンテナから受信された信号に対し、時間領域ウィンドウ処理が適用される。時間領域ウィンドウ処理は、１つのブロックのサンプルを、ウィンドウを表す係数によって乗算することに基づく。このような演算は、キャリア間干渉（ＩＣＩ）、すなわち、異なるサブキャリア間の干渉を制御する効果を有し、送信シーケンスｓと受信信号ｒとの間の行列ＦＷＨＦＨのスパンの制限を生じさせる。
ｒ＝ＦＷＨＦＨｓ
【０００７】
その結果は、このようなスパン制限された行列に対し、等化が促進されることである。
【０００８】
しかし、この既知の技術は、時間領域ウィンドウが、受信信号のいくつかのサンプルの抑制による、受信信号のエネルギーの損失をもたらすという、深刻な欠点を有する。
【０００９】
図２は、この従来技術の等価モデルを示しており、この等価モデルは、時間領域ウィンドウ処理ブロック２１と、高速フーリエ変換ブロック２２とからなり、その後に、順方向フィルタ２３と、フィードバックループに配置される加算器−減算器２４および逆方向フィルタ２５と、によって実施される判定帰還等化器（Decision Feedback Equalizer）が続く。時間領域ウィンドウ処理に起因する情報の損失は、等化プロセスの収束を危険にさらす、という結果を有する。
【００１０】
このような技術は、行われる時間領域ウィンドウ処理に起因する情報の損失によりドップラー効果が増加する場合には、不十分であることを示す。
【００１１】
以上が、本発明の解決しようとする技術的課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、複雑度が有効なキャリア間干渉（ＩＣＩ）相殺によって、所望の信号に対する最適な検出性能をもたらすＯＦＤＭレシーバを提供することである。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、時間領域ウィンドウ処理を備え、かつ、等化プロセスの高速収束を提供する、ＯＦＤＭレシーバを提供することである。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、ＯＦＤＭレシーバ、例えばＬＴＥ通信システム等、を実行するように構成されたプロセスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のこれらおよび他の目的は、ＯＦＤＭ受信信号を処理し、ドップラーが存在する場合のＯＦＤＭ受信を行うＯＦＤＭレシーバによって実行され、ＯＦＤＭレシーバは、少なくとも２つの並列処理チェーンを備え、少なくとも２つの並列処理チェーンは、それぞれ、
−  ＯＦＤＭブロックを処理する時間領域ウィンドウ処理であって、その処理は、ＯＦＤＭブロックの要素ごとに、１組の所定の係数を用いて乗算することに存する、時間領域ウィンドウ処理と、
−  ウィンドウ処理されたＯＦＤＭシンボルを、周波数領域の等価物へと復調する、ＦＦＴなどのＤＦＴブロックと、を備える。
【００１６】
時間領域で適用される、少なくとも２つのウィンドウ処理動作の相補プロファイルにより、通信システムから受信された信号の処理は、データの損失なしに行うことができ、これは、受信信号の最大エネルギーの利用を保証する。
【００１７】
一実施形態において、ＯＦＤＭレシーバは、並列処理チェーンの出力を受信し、かつ、送信データの推定シーケンスを出力する、線形マルチパス等化器および検出器を備える。
【００１８】
一実施形態において、レシーバは、逆フーリエ変換ブロックと、伝播チャネルの推定チャネルＨに対応するブロックと、を備えるフィードバックループを備える。少なくとも２つのウィンドウ処理経路に、受信信号が渡される前に、フィードバックループの出力を、受信信号から減算する減算器（３１）に基づいて、相殺ループが、時間領域フィールド内に構成される。
【００１９】
時間領域レベルで行われる、この相殺ループは、等化プロセスの高速収束を可能にする。
【００２０】
実際の状況では、特定の実施形態として、相補プロファイルを有する２つの並列時間領域ウィンドウ処理のみを備える、ＯＦＤＭレシーバが、制限された複雑度で、ほぼ最適な性能を提供することが示される。
【００２１】
特に、これは、レシーバの複雑度を（およそＮ×ｌｏｇ２Ｎのオーダで）減少させることを可能にし、これは、完全なＮ×Ｎ行列反転に起因する複雑度（Ｎ×Ｎ）よりも著しく小さい。
【００２２】
一実施形態において、線形マルチパス等化器および検出器は、マルチパス判定帰還等化（ＤＦＥ：Decision Feedback Equalization）を備える。
【００２３】
代替には、線形マルチパス等化器および検出器は、マルチパスＭＭＳＥ等化器を備える。
【００２４】
一実施形態において、線形マルチパス等化器および検出器は、データがフィードバックループに渡される前にデータを復号する、ターボ復号手段またはビタビ復号手段などの、チャネル符号検出を備える。
【００２５】
本発明は、また、ＯＦＤＭ受信信号を処理し、ドップラー拡散が存在する場合のＯＦＤＭ受信を行う方法を提供し、その方法は、
−  時間領域における受信信号を、ＩＦＦＴブロックと、チャネル推定（Ｈ）ブロックと、を備えるフィードバックループの出力で減算するステップと、
−  減算器の出力を、少なくとも２つの並列処理チェーンに入力するステップであって、少なくとも２つの並列処理チェーンは、それぞれ、
−  ＯＦＤＭブロックを処理する時間領域ウィンドウ処理（４１，５１）ステップであって、その処理は、ＯＦＤＭブロックの要素ごとに、１組の所定の係数を用いて乗算することに存する、時間領域ウィンドウ処理と、
−  ウィンドウ処理されたＯＦＤＭシンボルを、周波数領域の等価物へと復調するＤＦＴステップ（４２，５２）（ＦＦＴなど）と、を備え、少なくとも２つの並列処理チェーンのウィンドウ処理は、相補プロファイルを有し、ＯＦＤＭサンプルを通して情報のいかなる損失も回避する、ステップと、
−  フィードバックループに転送されるべき、送信シーケンスの推定を生成するために、線形マルチパス等化および検出プロセスを適用するステップと、を備える。
【００２６】
本発明は、ＬＴＥ、ＤＶＢ−Ｈ、Ｗｉｆｉ８０２．１１およびＷｉＭａｘ８０２．１６用の移動体レシーバの実現に適している。
【００２７】
本発明の１つまたは複数の実施形態の他の特徴は、以下の詳細な説明を参照することにより、添付の図面と併せて読まれた場合に、もっとも良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】１つの時間領域ウィンドウ処理を用いた従来技術の概略的原理を示す図である。
【図２】従来技術の等価モデルを示す図である。
【図３】２つの並列時間領域ウィンドウ処理に基づく、本発明に係るＯＦＤＭレシーバの一実施形態を示す図である。
【図４】時間領域受信信号を与える、トランスミッタおよび伝播チャネルの等価基底展開モデルを示す図である。
【図５】複数の時間領域ウィンドウ処理に対応する複数のブランチで動作する、古典的なＯＦＤＭ整合フィルタレシーバを示す図である。
【図６】複数の時間領域ウィンドウ処理ブランチで動作する、キャリア間干渉（Inter Carrier Interference）相殺を行う、改善されたＯＦＤＭレシーバを示す図である。
【図７】オープンフォーマットでＩＣＩ相殺を行う、改善されたＯＦＤＭレシーバに基づく、周波数領域における反復レシーバの実施を示す図である。
【図８】オープンフォーマットでＩＣＩ相殺を行う、改善されたＯＦＤＭレシーバに基づく、時間領域における反復レシーバの実施を示す図である。
【図９】特定の状況における、本発明のシミュレーションの結果を示す図である。
【図１０】特定の状況における、本発明のシミュレーションの結果を示す図である。
【図１１】特定の状況における、本発明のシミュレーションの結果を示す図である。
【図１２】特定の状況における、本発明のシミュレーションの結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、どのようなＯＦＤＭレシーバにも適しており、特に、３ＧＰＰ規格仕様に準拠するものなどの、ＬＴＥ−Ａ製品に適している。
【００３０】
図３は、ＯＦＤＭレシーバの一実施形態の概略アーキテクチャを示す。
【００３１】
アンテナから受信される信号は、
ＨＦＨＳ
である。ここで、ｓは、送信された周波数領域シーケンスであり、ＦＨは、トランスミッタにおいて適用される逆フーリエ変換であり、Ｈは、伝播チャネルである。
【００３２】
本発明は、アンテナからＨ×ＦＨｓ信号を受信する第１の入力と、ブロック３３（逆高速フーリエ変換）およびブロック３４（チャネル推定Ｈ）のフィードバックループの出力を受信する第２の入力と、を有する減算器３１に基づく、時間領域レベルで構成されたフィードバックループを備える。
【００３３】
減算器３１に加えて、レシーバは、少なくとも第１の経路及び第２の経路を備え、第１の経路及び第２の経路は、それぞれ、自身の離散フーリエ変換、すなわちＤＦＴ（またはＦＦＴ）に関連付けられた時間領域ウィンドウ処理ブロックを備える。本発明の１つの要点は、異なる時間領域ウィンドウ処理が、受信信号の情報のいかなる損失も防ぐような方法で構成される、という事実に存する。このために、ウィンドウ処理は、相補プロファイルを提供するように選択される。
【００３４】
明瞭さのために、図３は、２つのウィンドウ処理プロセスだけを示しており、２つのウィンドウ処理プロセスは、それぞれ、第１の凹プロファイル（図示する）を表す第１のウィンドウ処理ブロックＷ１  ４１と、第２の凸プロファイル（図示する）を表す第２のウィンドウ処理ブロックＷ２  ５１と、に基づく。
【００３５】
図示される２つのプロファイルは、ＯＦＤＭブロックにおいて失われたサンプルがなく、２つの異なる経路は、それぞれ、ブロック４１〜４２および５１〜５２に基づいており、その２つの異なる経路が、ブロック３２に対するいかなる損失もなしに、完全かつ広範囲の情報を提供する、という事実をもたらすことが分かる。
【００３６】
ブロック３２は、線形マルチパス等化器および推定ブロックを表しており、これらの線形マルチパス等化器および推定ブロックは、判定帰還等化（ＤＦＥ：Decision Feedback Equalization）、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ：Minimum Mean Square Error）等化器などの、任意の従来の等化技術を使用してもよい。要点は、ブロック３２が、少なくとも２つの並列処理経路（４１〜４２）またはチャネル（５１〜５２）から情報を受信することである。
【００３７】
代替には、ブロック３２は、等化および検出プロセスの収束を促進するために、ターボ符号復号および複数の前提条件付きアルゴリズムに基づく検出器を備えてもよい。
【００３８】
どのような場合でも、少なくとも２つの相補ウィンドウ処理プロファイルに基づく、レシーバの概略アーキテクチャが、レシーバでの情報の損失を回避するので、等化プロセスを著しく促進することが分かる。
【００３９】
レシーバは、フィードバックループを完成させるために、逆フーリエ変換ブロックＩＦＦＴ３３をさらに備え、逆フーリエ変換ブロックＩＦＦＴ３３の後に、チャネルＨの推定を備えるブロック３４が続く。ブロック３４でのチャネルの推定は、当業者に知られるように、パイロット信号の使用に基づく従来技術によって行われる。
【００４０】
したがって、本発明は、驚いたことに、完全に新規である時間領域レベルで構成される、適応フィードバックループを提供することが分かる。このようなフィードバックループは、２つのＦＦＴブロック（４２および５２）と、１つのＩＦＦＴ（３３）とを必要とするという欠点を有するが、行われる時間領域ウィンドウ処理に起因する情報のいかなる損失も回避することにより、等化プロセスを促進するという大きな利点を有する。
【００４１】
このことは、結果として、著しい量のデジタル処理リソースを必要とすることなしに、ドップラー効果を適切に処理する可能性をもたらす。例えば、完全なＮ×Ｎ行列反転の実施は、およそＮ２の複雑度をもたらすが、一方で本発明では、複雑度は、Ｎ×ｌｏｇ２に比例するだけなので、妥当なレベルを維持する。
【００４２】
この低複雑度は、いかなる情報の損失もなしに達成され、情報の損失は、ただ１つの時間領域ウィンドウ処理と、周波数領域内だけに位置するフィードバックループとに基づく、既知の従来技術では防げなかったものである。
【００４３】
図４〜図９は、それぞれ、所与の時間領域ウィンドウに関連付けられた、Ｐ個の並列経路に対する本発明の原理の適用を示す。
【００４４】
図４は、ＯＦＤＭトランスミッタおよび時間変化伝播チャネルの等価モデルに加えて、基底展開モデル（Basis Expansion Model）形態の雑音カスケードＨ×ＦＨ×ｓ＋ｚを示す。実際に、Ｈ×ＦＨのカスケードは、複数のブランチの組み合わせの合計として等価的に書くことができ、複数のブランチは、それぞれ、対角行列Ｄｐのカスケードと、逆フーリエ変換ＦＨと、対角行列Ｂｐに対応する基底関数と、を備える。さらに、基底関数Ｂｐは、等価トランスミッタウィンドウ処理動作として見ることができる。
【００４５】
Ｄ０，Ｄ１，．．．．ＤＰ−１は、それぞれ、各基底関数Ｂ０，Ｂ１，．．．．ＢＰ−１に関するチャネル係数を表す。ｚは付加的雑音を表し、ｓは送信シーケンスを表し、ｒは受信信号を表す。
【００４６】
図５は、その基底展開モデル形態にある古典的な整合フィルタ（ＭＦ：Matched Filter）ＯＦＤＭレシーバを示す。このレシーバは、受信信号ｒから
0005450667.tif 000002
を推定する、１つの可能な装置である。この図は、レシーバ構造、この場合には古典的な整合フィルタにおいて、図４の等価トランスミッタモデルが活用される方法を示す。ＢＨ０，ＢＨ１，．．．．ＢＨＰ−１は、図４のトランスミッタでの、基底関数Ｂ０，Ｂ１，．．．．ＢＰ−１の共役転置対角行列を表す。ＢＨ０，ＢＨ１，．．．．ＢＨＰ−１は、図２の時間領域ウィンドウ処理動作Ｗ１およびＷ２と全く等価であり、図２では、２つの基底のみが示される（よってＷ１＝ＢＨ０およびＷ２＝ＢＨ１である）。ＤＨ０，ＤＨ１，．．．．ＤＨＰ−１は、それぞれ、基底関数Ｂ０，Ｂ１，．．．．ＢＰ−１に関する共役転置チャネル係数を表し、ｒは受信信号であり、
0005450667.tif 000003
は、整合フィルタ基準に従った推定シーケンスである。
【００４７】
図６は、先の図のような基底展開モデルに対応するが、ＭＭＳＥ等化に基づき改善された検出技術に関するものであり、キャリア間干渉（Inter Carrier Interference）を相殺することが可能な、Ｐマルチパス時間領域ウィンドウ処理の場合の
0005450667.tif 000004
の推定を提供する等価モデルを示す。再び、ＢＨ０，ＢＨ１，．．．．ＢＨＰ−１は、図４のトランスミッタでの、基底関数Ｂ０，Ｂ１，．．．．ＢＰ−１の共役転置対角行列を表し、ＤＨ０，ＤＨ１，．．．．ＤＨＰ−１は、それぞれ、基底関数Ｂ０，Ｂ１，．．．．ＢＰ−１に関する共役転置チャネル係数を表す。Ｇは、ＩＣＩ相殺ＭＭＳＥフィルタを示し、
0005450667.tif 000005
は、推定された送信シーケンスを示す。
【００４８】
図７は、整合フィルタリングに基づき、チャネルおよびマルチウィンドウ処理手法の基底展開モデルを活用する、そのオープン形態での反復レシーバの実施を示す。ブロックＵは、図５に示されるマルチブランチ表現と全く等価である。したがって、Ｕ＝Ｄ０×ＦＨ×Ｂ０＋Ｄ１×ＦＨ×Ｂ１＋．．ＤＰ−１×ＦＨ×ＢＰ−１である。ＵＨは、その転置共役であり、すなわち、ＵＨ＝ＤＨ０×Ｆ×ＢＨ０＋ＤＨ１×Ｆ×ＢＨ１＋．．ＤＨＰ−１×Ｆ×ＢＨＰ−１である。σ２は、利用可能な場合に、雑音分散の知識または推定を表す。ｗ（０）．．．ｗ（Ｋ）は、最終の送信シーケンス推定
0005450667.tif 000006
を回収するために用いられる、複数の組み合わせ重み付け因数を表す。
【００４９】
図８は、ＭＭＳＥフィルタリングに基づき、チャネルおよびマルチウィンドウ処理手法の基底展開モデルを活用する、そのオープン形態での反復レシーバの実施を示す。ブロックＵは、再び、図５に示されるマルチブランチ表現を示す。したがって、Ｕ＝Ｄ０×ＦＨ×Ｂ０＋Ｄ１×ＦＨ×Ｂ１＋．．ＤＰ−１×ＦＨ×ＢＰ−１である。Ｑは、部分整合フィルタ動作を、より正確には、Ｑ＝［Ｆ×ＢＨ０；ＤＨ１×Ｆ×ＢＨ１；．．．；Ｆ×ＢＨＰ−１］を示す。ｗ（０）．．．ｗ（Ｋ）は、最終の送信シーケンス推定
0005450667.tif 000007
を回収するために用いられる、複数の組み合わせ重み付け因数を表す。
【００５０】
図９〜図１２を考慮すると、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ:Quadrature Phase Shift Keying）変調に対する符号化されていないビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）に関して、提案されるアーキテクチャおよび従来技術方法との比較を可能にする、シミュレーションの結果が提供される。
【００５１】
明瞭さのために、以下の参照符号は、全ての図に用いられる。
【００５２】
参照符号１０１（P-MMSE-PIC MMSE-comb.）は、まさに、図８で説明したような反復ＯＦＤＭレシーバの場合のビット誤り率（ＢＥＲ）を示し、ここで、組み合わされる重みは、ＭＭＳＥ基準に従って選択される。
【００５３】
参照符号１０２（P-MMSE-PIC simple comb.）は、まさに、図８で説明したようなｎ反復ＯＦＤＭレシーバの場合のＢＥＲを示し、ここで、組み合わされる重みは、全て１に等しく、“単純組み合わせ”と呼ばれる。
【００５４】
参照符号１０３（MF-HD-PIC）は、まさに、図７で説明したような反復ＯＦＤＭレシーバの場合のＢＥＲを示し、ここで、組み合わされる重みは、ハード決定によって置き換えられ、すなわち、中間復号信号の符号のみが保持される。
【００５５】
参照符号１０４（MF-PE-Muller）は、まさに、図７で説明したような、反復ＯＦＤＭレシーバの場合のＢＥＲを示し、ここで、組み合わされる重みは、ミューラー多項式展開式（Mueller Polynomial Expansion formula）に従って計算される。
【００５６】
参照符号１０５は、完全なＭＭＳＥ方法を使用した場合のブロック誤り率を示し、これは、当業者に知られるように、最良の結果をもたらす。
【００５７】
参照符号１０６（ZFinvApproxMat1）は、マクローリン展開（Mc Laurin expansion）に従って周波数領域チャネル行列Ｆ×Ｈ×ＦＨの反転を反復的に近似する、レシーバに対する状況におけるＢＥＲを示す。このＢＥＲ性能は、当業者に知られる代替可能な反復技術の基準として用いられる。
【００５８】
参照符号１０７（ZFinvApproxMat2）は、ニュートン展開式に従って周波数領域チャネル行列Ｆ×Ｈ×ＦＨの反転を反復的に近似する、レシーバに対する状況におけるＢＥＲを示す。このＢＥＲ性能は、当業者に知られる代替可能な反復技術の基準として用いられる。
【００５９】
本発明は、ＯＦＤＭレシーバ用の一般フレームワークを提案することを理解されたい。この一般フレームワークでは、ＢＥＭが採用され、時間領域および周波数領域の両方において、高速収束反復ＩＣＩ相殺アルゴリズムに関する有効な前提条件付けを可能にし、これにより、複雑度が制限された所望の信号検出に対する、ほぼ最適な性能を提供する。提案されるアルゴリズムの特定の構造は、モジュラーおよびスケーラブルアーキテクチャの実施に役立ち、ここで、複雑度は、小さな性能損失を犠牲にして、さらに減少させることができる。
【００６０】
以下の利点が、見出される。
−  線形の範囲内の複雑度を有する、ほぼ最適な性能
−  ＢＥＭベースの前提条件付けの適切な使用による、高速収束反復干渉相殺アルゴリズム
−  モジュラーおよびスケーラブルアーキテクチャの実施用のモジュラー再帰アルゴリズム構造
−  ＢＥＭベースのチャンネル推定の準備がなされたアーキテクチャ
【００６１】
提案されたアーキテクチャの使用は、次のことを示す。
１．ウィンドウ処理技術が、時間変化チャネルの基底展開モデリング（ＢＥＭ：Basis Expansion Modeling）のフレームワーク下で再解釈され、一般化される。
２．ＢＥＭにより提供される一般フレームワークは、時間領域および周波数領域の両方において、高速収束反復ＩＣＩ相殺アルゴリズムに関する有効な前提条件付けを可能にし、これにより、所望の信号検出に対する、ほぼ最適な性能を提供する。
３．新たに導入された前提条件付き反復干渉相殺アルゴリズムは、制限された範囲内の（ＯＦＤＭブロックサイズに対して線形な）複雑度を有する。
４．実用的な実施の観点から、新たに導入される前提条件付き反復干渉相殺アルゴリズム再帰構造は、モジュラーおよび柔軟なアーキテクチャに役立ち、この構造では、複雑度は、小さな性能損失を犠牲にして、より一層顕著に減少させることができる。
５．前提条件付き高速収束反復ＩＣＩ相殺と共に、ＢＥＭ一般フレームワークは、低複雑度の正確なチャネル推定のための手段も提供し、これは結果として、さらに良好な所望の信号検出性能をもたらす。
６．提案されるアルゴリズムは、チャネル復号、特に、いわゆるターボ等化を高速収束するためのターボ復号と、組み合わせて使用することができる（完璧な干渉相殺範囲に近い動作をすることが示される）
７．本発明は、最も知られたレシーバ技術を一貫して説明および比較する、一般フレームワークを提供する。この目的のために、分析および数値結果が提供される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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