(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムにおける受信器装置のオフセット推定方法であって、
受信信号から検出されたパイロットシンボルに対してまず推定すべき周波数オフセット又はタイミングオフセットのうちいずれか一つを決定するステップと、
前記決定された前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちの一つを前記パイロットシンボルに対して推定するステップと、
前記推定されたオフセットに基づいて前記パイロットシンボルのオフセットを補償するステップと、
前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうち、まだ推定されていない残りの一つをオフセット補償された前記パイロットシンボルに対して推定するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちいずれか一つを決定するステップは、
単位リソース領域の周波数軸上又は時間軸上の前記パイロットシンボル間の離隔距離が所定値以下であるか否か、前記単位リソース領域での前記パイロットシンボルの配置パターン、及び前記単位リソース領域の周波数軸上での前記パイロットシンボル間の離隔距離と前記単位リソース領域の時間軸上での前記パイロットシンボル間の離隔距離との比較結果によって、まず推定すべき前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちいずれか一つを決定するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちのいずれか一つを決定するステップは、
ストリームの数が２以下である場合に前記周波数オフセットをまず推定すると決定し、前記ストリームの数が３以上である場合には前記タイミングオフセットをまず推定すると決定するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちの一つを推定するステップは、
前記パイロットシンボルに含まれた各パイロットシンボル対の間の位相差に基づいて前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちの一つを推定するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記推定したオフセット及び前記残りのオフセットに基づいてチャンネル推定を遂行するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちの一つを推定するステップは、
前記パイロットシンボルに対する相関値を計算するステップと、
前記計算された相関値に基づいて位相を検出するステップと、
前記推定されたオフセットに基づき、前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちの一つを推定するように前記検出された位相をシンボル間隔又は周波数間隔で割るステップと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記パイロットシンボルに対するオフセットを補償するステップは、
前記推定されたオフセットと共に前記パイロットシンボルに対するチャンネル値に基づいて前記パイロットシンボルに対するオフセットを補償するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
移動通信システムにおける受信器装置であって、
受信信号から検出されたパイロットシンボルに対してまず推定すべき周波数オフセット又はタイミングオフセットのうちいずれか一つを決定する推定順序判断部と、
前記推定順序判断部の決定によって前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちの一つを前記パイロットシンボルに対して推定する第１のオフセット推定器と、
前記推定されたオフセットに基づいて前記パイロットシンボルに対するオフセットを補償するオフセット補償器と、
前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうち、まだ推定されていない残りの一つをオフセット補償された前記パイロットシンボルに対して推定する第２のオフセット推定器と、
を含むことを特徴とする受信器装置。
【請求項９】
前記推定順序判断部は、単位リソース領域の周波数軸上又は時間軸上の前記パイロットシンボル間の離隔距離が所定値以下であるか否か、前記単位リソース領域での前記パイロットシンボルの配置パターン、及び前記単位リソース領域の周波数軸上での前記パイロットシンボル間の離隔距離と前記単位リソース領域の時間軸上での前記パイロットシンボル間の離隔距離との比較結果によって、まず推定すべき前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちいずれか一つを決定することを特徴とする請求項８に記載の受信器装置。
【請求項１０】
前記推定順序判断部は、ストリームの数が２以下である場合に前記周波数オフセットをまず推定すると決定し、前記ストリームの数が３以上である場合には前記タイミングオフセットをまず推定すると決定することを特徴とする請求項８に記載の受信器装置。
【請求項１１】
前記第１のオフセット推定器は、前記パイロットシンボルに含まれた各パイロットシンボル対の間の位相差に基づいて前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちの一つを推定することを特徴とする請求項８に記載の受信器装置。
【請求項１２】
前記推定されたオフセット又は前記残りのオフセットに基づいてチャンネル推定を遂行するチャンネル推定器をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の受信器装置。
【請求項１３】
前記第１のオフセット推定器は、前記パイロットシンボルに対する相関値を計算し、前記計算された相関値に基づいて位相を検出し、前記推定したオフセットに基づき、前記周波数オフセット又は前記タイミングオフセットのうちの一つを推定するように前記検出された位相をシンボル間隔又は周波数間隔で割ることを特徴とする請求項８に記載の受信器装置。
【請求項１４】
前記オフセット補償器は、前記推定されたオフセットと共に前記パイロットシンボルに対するチャンネル値に基づいて前記パイロットシンボルに対するオフセットを補償することを特徴とする請求項８に記載の受信器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオフセット推定方法及び装置に関するもので、特に移動通信システムにおけるチャンネル推定のために実現される周波数オフセット及びタイミングオフセットの推定方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ(Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers)８０２.１６の通信システムのような移動通信システムの受信器装置は、受信される信号を用いてオリジナル信号を復元する手順でチャンネル推定を遂行する。
【０００３】
直交周波数分割多重(Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing：ＯＦＤＭ)方式が標準規格として採用される通信システムにおいて、受信器装置は、一般的にチャンネル推定性能を向上させるために周波数オフセット又はタイミングオフセットのような情報を必要とする。受信器装置は、チャンネル推定手順で、獲得した周波数オフセットとタイミングオフセットに関する情報を用いてこれら周波数及びタイミングオフセットを補償することで、チャンネル推定性能を向上させる。
【０００４】
まず、周波数オフセットを推定する場合、受信器装置は、受信した信号に対してＦＦＴ(Fast  Fourier  Transform)を遂行して周波数シンボルを獲得した後に、獲得した周波数シンボルからパイロットシンボルを抽出し、抽出されたパイロットシンボルのうち同一の周波数軸上に存在する一対のパイロットシンボルを用いて周波数オフセットを推定する。受信器装置は、２個のパイロットシンボル間の位相差を計算し、計算された位相差を２個のパイロットシンボル間のシンボル間隔(すなわち、時間間隔)で割って単位シンボルごとの時間軸上の位相変化を推定する。
【０００５】
タイミングオフセットを推定する場合、受信器装置は、受信した信号に対してＦＦＴを遂行して周波数シンボルを獲得した後、獲得した周波数シンボルからパイロットシンボルを抽出し、抽出されたパイロットシンボルのうち同一の時間軸上に存在する一対のパイロットを用いてタイミングオフセットを推定する。受信器装置は、２個のパイロットシンボルの位相差を計算し、計算された位相差を２個のパイロットシンボル間の周波数間隔で割って単位周波数ごとに周波数軸上の位相変化を推定する。
【０００６】
上述したように、周波数オフセットの推定とタイミングオフセットの推定は、個別的に遂行される。パイロットシンボルが、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ規格では単位リソース領域で同一の周波数軸及び同一の時間軸(又は、シンボル軸)上に相互に重なるように配置される格子型パターン(以下、‘パイロットパターン’と称する）を有するため、タイミングオフセット及び周波数オフセットの推定を別途に遂行してもオフセット推定上の誤りが少なくて正確なオフセット推定が可能である。すなわち、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムのパイロットパターンのように同一の周波数と同一の時間にパイロットが重なる格子形態のパイロットパターンである場合に、個別的な周波数オフセットの推定とタイミングの推定は問題がない。
【０００７】
しかしながら、ＩＥＥＥ８０２.１６ｍシステムのパイロットパターンのようにＬＲＵ(Logical Resource Unit)構成で同一の周波数軸と同一の時間軸にパイロットシンボルが重ならないパイロットパターンである場合、周波数オフセットとタイミングオフセットを個別的に推定して使用する方法は、推定上の曖昧性(ambiguity)問題を有する。時間軸上及び周波数軸上の両方で相互に離れている(すなわち、同一の周波数軸及び同一の時間軸上に位置しない)一対のパイロットシンボルを用いて位相推定を遂行する場合、タイミングオフセットと周波数オフセットが相互に重なると推定されるので、オフセット推定を正確に遂行することができない。オフセット推定が正確に遂行されないと、チャンネル推定の二乗誤差(Mean  Square  Error：ＭＳＥ)性能が劣化し、それによってリンク性能は、ＳＮＲ(Signal  to  Noise  Ratio)の高い領域で劣化するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０２４４８０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、個別的な周波数オフセット及びタイミング推定方法の曖昧性問題を解決するオフセット推定方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、ＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムのパイロット配置構成で発生できるチャンネル推定及びリンク性能の劣化を克服する周波数及びタイミングオフセット推定方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、移動通信システムにおける受信器装置のオフセット推定方法であって、受信信号から検出されたパイロットシンボルに対してまず推定される周波数オフセット及びタイミングオフセットのうちいずれか一つを判定するステップと、上記判定によってパイロットシンボルに対して周波数オフセット及びタイミングオフセットのうちの一つを推定するステップと、上記推定されたオフセットに基づいてパイロットシンボルのオフセットを補償するステップと、上記オフセット補償されたパイロットシンボルに対して推定されていない周波数オフセット及びタイミングオフセットのうち残りの一つを推定するステップと、を有する。
【００１２】
また、本発明の他の態様によれば、移動通信システムにおける受信器装置であって、受信信号から検出されたパイロットシンボルに対してまず推定される周波数オフセット及びタイミングオフセットのうちいずれか一つを決定する推定順序判断部と、推定順序判断部の決定によってパイロットシンボルに対して周波数オフセット及びタイミングオフセットのうちの一つを推定する第１のオフセット推定器と、上記推定されたオフセットに基づいてパイロットシンボルに対するオフセットを補償するオフセット補償器と、オフセット補償されたパイロットシンボルに対して推定されていない周波数オフセット及びタイミングオフセットのうち残りの一つを推定する第２のオフセット推定器と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、パイロットシンボルに対するタイミングオフセット及び周波数オフセットは、時間軸及び周波数軸のうちいずれか一つで同一の位置に存在しないパイロットパターンに対して推定上の曖昧性なしに順次に推定することができる。
【００１４】
また、本発明は、タイミングオフセット及び周波数オフセットは、パイロットシンボルが時間軸及び周波数軸のうちいずれか一つでも同一の位置に存在しないパイロットパターンに対して最小限の性能劣化で推定することができる。
【００１５】
したがって、本発明の望ましい実施形態による方法及び装置を使用する場合、パイロットシンボルが時間軸及び周波数軸のうち少なくとも一つで同一の位置に存在しないＩＥＥＥ８０２.１６ｍのような通信システムでも正確にオフセットを推定することができ、それによって優れたリンク性能が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の望ましい実施形態によるオフセット推定装置を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の望ましい実施形態によるＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムで１個のストリームである場合にＣＲＵ(Contiguous Resource Unit)領域のパイロットパターンを示す図である。
【図３Ａ】本発明の望ましい実施形態によるＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムで２個のストリームである場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す図である。
【図３Ｂ】本発明の望ましい実施形態によるＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムで２個のストリームである場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す図である。
【図４Ａ】本発明の望ましい実施形態によるＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムで３個のストリームである場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の望ましい実施形態によるＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムで３個のストリームである場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す図である。
【図４Ｃ】本発明の望ましい実施形態によるＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムで３個のストリームである場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す図である。
【図５】本発明の望ましい実施形態によるオフセット推定方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の望ましい他の実施形態による受信器装置を示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明による実施形態の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と共に述べる以下の詳細な説明から、一層明らかになるはずである。
【００１８】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
したがって、本発明の実施形態では、理解を助けるために多様で詳細な説明を含む。しかしながら、これら詳細な説明は、ほとんど典型的な例として考えられる。また、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、以下に説明される本発明の様々な変形及び変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。なお、公知の機能または構成に関する具体的な説明は、明瞭性と簡潔性のために省略する。
【００２０】
次の説明及び請求項に使用される用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者によって本発明の理解を明確にかつ一貫性のあるようにするために使用される。したがって、特許請求範囲とそれと均等なものに基づいて定義されるもので、本発明の実施形態の説明が但し実例を提供するためのことで、本発明の目的を限定するものでないことは、本発明の技術分野で通常の知識を持つ者には明らかである。
【００２１】
以下に、受信器装置のオフセット推定について説明する。受信器装置は、オフセット推定のための構成要素に追加的な構成(例えば、受信、チャンネル推定、チャンネル等化のための構成要素）をさらに含むことができる。しかしながら、このような追加的な構成に対する詳細な説明は本発明の要旨を不明にする恐れがあるので、その説明を省略する。
【００２２】
本発明の望ましい実施形態は、タイミングオフセットと周波数オフセットを別途に推定せず、順次に推定する方法を使用し、オフセット推定器内にオフセット補償器を追加してオフセット推定上の曖昧性を解決する。
【００２３】
本発明の望ましい実施形態によると、受信信号をＦＦＴ(Fast  Fourier  Transform)を遂行して抽出したパイロットシンボルが同一の時間軸及び周波数軸上に位置しない場合に、時間軸及び周波数軸上により近くに位置したパイロットシンボル対してオフセットを推定し、パイロットシンボル対が時間軸上又は周波数軸上に相互に少なく離隔された軸上のオフセットをまず推定する。以後、位相補償タイミングオフセットと周波数オフセットのうち、まず推定されたオフセット情報を用いてパイロットシンボルに位相補償を遂行し、残りのオフセット情報を推定する。
【００２４】
以下に、本発明の望ましい実施形態による受信器装置は、通信システムに存在する基地局受信器装置であると仮定する。しかしながら、この受信器装置は、本発明の範囲から逸脱することなく、ユーザー端末及び中継局の受信器装置にも適用することができる。
【００２５】
図１は、本発明の望ましい実施形態によるオフセット推定装置の構成を示すブロック構成図である。
【００２６】
図１を参照すると、オフセット推定装置は、ＦＦＴ部１００、パイロット抽出器１０２、推定順序判断部１０４、第１のオフセット推定器１０６、オフセット補償器１０８、及び第２のオフセット推定器１１０を含む。ＦＦＴ部１００は、周波数シンボルを出力するために受信信号を受信して周波数信号に変換する。パイロット抽出器１０２は、周波数シンボルからパイロットシンボルを選択する。推定順序判断部１０４は、まず推定される周波数オフセットとタイミングオフセットのうちいずれか一つを決定する。第１のオフセット推定器１０６は、抽出されたパイロットシンボル対を用いてまず推定される推定順序判断部１０４により選択されたオフセットを推定する。オフセット補償器１０８は、位相補償を遂行するために推定されたオフセットでパイロットシンボルに対してオフセット補償を遂行する。第２のオフセット推定器１１０は、オフセットが補償されたパイロットシンボルを用いて推定されていない他のオフセットを推定する。
【００２７】
ＦＦＴ部１００は、受信信号を周波数信号に変換して獲得した周波数シンボルをパイロット抽出器１０２に出力する。
【００２８】
パイロット抽出器１０２は、オフセット推定に使用されるパイロットシンボルを選択してメモリバッファ(図示せず)に格納する。メモリバッファは、オフセット推定装置に別途の構成要素として提供され、あるいはパイロット抽出器１０２の内部に含まれることができる。パイロット抽出器１０２は、チャンネル推定単位のすべてのシンボルからパイロットを抽出し、推定順序判断部１０４が使用可能なようにパイロットの周波数軸上の位置及びシンボル位置(すなわち、時間軸上の位置)をメモリバッファに格納する。
【００２９】
推定順序判断部１０４は、周波数オフセットをまず推定するか、あるいはタイミングオフセットをまず推定するかを判定する。推定順序判断部１０４は、パイロットのパターンを観察する。同一の時間位置のパイロットシンボル対が存在する場合にタイミングオフセットをまず推定する。同一の周波数位置のパイロットシンボル対が存在する場合に、推定順序判断部１０４は、周波数オフセットをまず推定すると決定することができる。
【００３０】
時間軸又は周波数軸上で同一の位置のパイロットシンボル対が存在しない場合、推定順序判断部１０４は、パイロットシンボル対の２個のパイロットシンボル間の距離(distance）が短い軸に該当するオフセットをまず推定すると決定する。最小時間距離が２個のパイロットシンボルの最小周波数距離より短い場合、推定順序判断部１０４は、タイミングオフセットをまず推定する。最小時間距離が２個のパイロットシンボルの最小周波数距離以上である場合には、推定順序判断部１０４は、周波数オフセットをまず決定する。
【００３１】
図２乃至図４Ｃは、本発明の望ましい実施形態によるＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムで伝送されるデータストリームの数によるアップリンクパイロットパターンを説明する図である。ＩＥＥＥ８０２.１６ｍのような通信システムでは、一つのリソース領域内で複数のデータストリームを伝送することができ、データストリームは相互に異なるパイロットパターンにより多重化される。したがって、ストリームの数に比例してそれぞれのパイロットのためのパイロットパターンが存在する。
【００３２】
図２乃至図４Ｃは、単位リソース領域の例としてＣＲＵを示す。単位リソース領域の他の例としては、ＬＲＵ(Logical  Resource  Unit)及びＰＲＵ(Physical  Resource  Unit)などを含む。ＬＲＵは、周波数及びシンボルの２次元構成で表現されるリソース領域である。このＬＲＵは、パイロットパターンのリソース割り当て単位であり、あるいはＤＲＵ(Distributed  Resource  Unit)又はＣＲＵで構成され得る。
【００３３】
図２は、ストリームが１個である場合にリソース割り当てのためのＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す。図３Ａ及び図３Ｂは、ストリームが２個である場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す。図４Ａ乃至図４Ｃは、ストリームが３個である場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す。図２乃至図４Ｃを参照すると、横軸はシンボル軸(すなわち、時間軸)であり、縦軸は周波数軸である。
【００３４】
図２を参照すると、楕円２００は、周波数オフセットを推定するためのパイロット対を表す。楕円２１０は、タイミングオフセットを推定するためのパイロット対を表す。
【００３５】
ストリームが１個である場合、パイロット対(２２２，２２４)、(２２６，２２８)、及び(２３０，２３２)は同一の周波数軸上に位置し、同一のシンボル軸上に位置するパイロット対は存在せず、タイミングオフセット推定のためのパイロット対の間には１単位シンボルだけの離隔(例えば、シンボル２２４とシンボル２２６との間の離隔)あるいは２単位シンボルだけの離隔(例えば、シンボル２２２とシンボル２２４との間の離隔)が存在する。
【００３６】
したがって、推定順序判断部１０４は、周波数オフセットが同一の周波数軸上に存在するパイロット対(２２２，２２４)、(２２６，２２８)、及び(２３０，２３２）を用いて周波数オフセットをまず推定すると判断することができる。
【００３７】
図３Ａ及び３Ｂは、ストリームが２個である場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す。
【００３８】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、オフセット推定のために使用されるパイロットシンボルは、２つのタイプ(２個のストリーム)、すなわち符号１で表示されるパイロット(例えば、３００及び３０２）と符号２で表示されるパイロット(例えば、３０４及び３０６)を有する。ＣＲＵ領域の格子構成で“Ｘ”で表示されるシンボルは、シンボルＸが他のストリームのパイロットにより占められることを示す。例えば、図３Ａでシンボル３００の下方に表示されている“Ｘ”は、該当シンボル位置が図３Ｂのシンボル３０４により占められることを示す。
【００３９】
２個のストリームを有する図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、パイロット対(３００，３０２)、(３０４，３０６)は、図２に示した場合のように同一の周波数軸上に位置する。したがって、推定順序判断部１０４は、周波数オフセットが同一の周波数軸上に存在するパイロット対(３００，３０２)及び(３０４，３０６)用いてまず推定されると判断する。
【００４０】
図４Ａ〜図４Ｃは、ストリームが３個である場合のＣＲＵ領域のパイロットパターンを示す。
【００４１】
図４Ａ〜４Ｃを参照すると、オフセット推定に使用されるパイロットシンボルは、符号１で表示されるパイロット(４００及び４０２)、符号２で表示されるパイロット(４０４及び４０６)、及び符号３で表示されるパイロット(４０８及び４１０)を有する３種類のパイロット(３個のストリーム)を含む。ＣＲＵ領域の格子構成において、“Ｘ”で表示されたシンボルは、図３Ａ及び図３Ｂに示されている。加えて、楕円４２０，４３０，４４０は、図４Ａ〜図４Ｃに点線で表示される。点線で表示されたこれら楕円４２０，４３０，４４０は、ストリームが３個である場合にパイロット対４００，４０２以外に周波数オフセット推定(Frequency  Offset  Estimation：ＦＯＥ)にさらに使用できるパイロット対を示す。
【００４２】
ストリームが３個である場合には、ストリームが１又は２個である図２及び図３Ｂに示す場合とは異なり、同一の周波数軸上又は同一の時間軸(すなわち、シンボル軸)上に存在するパイロット対はない。したがって、推定順序判断部１０４は、パイロット対に含まれる２パイロットシンボル間の軸上に離隔距離が短い軸に対するオフセット推定をまず遂行するように決定する。シンボル４００及び４１２との間の時間軸上の離隔は、シンボル４００及び４０２の間の周波数軸上の離隔(５単位の周波数)より少ない１単位シンボルであるため、タイミングオフセットをまず推定するように決定できる。
【００４３】
したがって、図２乃至図４Ｃに示すパイロットパターンを使用する通信システムでは、推定順序判断部１０４は、ストリームの総個数がストリームの数に従って２以下である場合に周波数オフセットをまず推定する。さらに、推定順序判断部１０４は、ストリームの総個数が３以上である場合にはタイミングオフセットをまず推定することができる。
【００４４】
第１のオフセット推定器１０６は、推定順序判断部１０４の判断結果により各パイロットシンボル対の位相差から周波数オフセット又はタイミングオフセットを推定する。
【００４５】
第１のオフセット推定器１０６は、周波数オフセット又はタイミングオフセットの推定のために受信器装置に含まれる各受信アンテナに対して端末に割り当てられたすべてのＬＲＵで端末に該当するストリームのパイロットシンボルを使用する。
【００４６】
端末ｕのｎ番目のＬＲＵの受信アンテナｒで受信された２ｉ番目のパイロットトーンのＬＳ(Least  Square)推定値を
【数１】
0005939824.tif 000002
であると仮定すれば、同一のサブキャリアのパイロット信号の相関度は、次の式(１)により定義される。
【００４７】
【数２】
0005939824.tif 000003
【００４８】
式(１)において、ｕｔｈ  ｕｓｅｒ’ｓ  ＬＲＵ(＝Ｎ)は端末ｕが割り当てられたＬＲＵの個数を、Ｎｐは各ＬＲＵに含まれたパイロットシンボルの個数を、Ｎｐ/２はパイロットシンボル対の個数を、各々意味する。ｌpはパイロットｐシンボルのシンボルインデックスであり、ｋpはパイロットｐシンボルの周波数インデックスである。したがって、
【数３】
0005939824.tif 000004
は、２iによって表示されるパイロットシンボルと２i-１で表示されるパイロットシンボルを含むパイロットシンボル対に対する相関推定値を用いる演算を意味する。
【００４９】
上記式(１)によって獲得した相関度
【数４】
0005939824.tif 000005
に対する逆タンジェント(tangent)演算(以下、“ａｎｇｌｅ”と称する)は、位相を獲得するために遂行される。この位相は、パイロットのシンボル間隔Δｌ及び周波数間隔Δｋで割って周波数オフセット
【数５】
0005939824.tif 000006
又はタイミングオフセット
【数６】
0005939824.tif 000007
を下記の式(２)によって定義されるように計算する。
【００５０】
【数７】
0005939824.tif 000008
【００５１】
第１のオフセット推定器１０６は、推定されたオフセット情報をチャンネル推定器(図示せず)に出力して受信器装置がチャンネル推定手順で使用可能にする。
【００５２】
オフセット補償器１０８は、第１のオフセット推定器１０６からタイミングオフセット又は周波数オフセットに関する情報を受信する。オフセット補償器１０８は、受信されたオフセットに関する情報を用いてすべての受信アンテナのパイロットシンボルに対する補償を遂行する。
【００５３】
【数８】
0005939824.tif 000009
が端末ｕが割り当てられたＬＲＵのｒ番目のアンテナのｉ番目のパイロットトーンでの受信信号に対するチャンネル値であると仮定すれば、周波数オフセット(ＦＯ）を補償するチャンネル推定値
【数９】
0005939824.tif 000010
とタイミングオフセット(ＴＯ）を補償するチャンネル推定値
【数１０】
0005939824.tif 000011
は、次の式(３)のように定義される。
【００５４】
【数１１】
0005939824.tif 000012
【００５５】
【数１２】
0005939824.tif 000013
は、推定により獲得されたＨの推定値を意味する。
【００５６】
第２のオフセット推定器１１０は、オフセット補償器１０８によってオフセットが補償された信号推定値を用いて、第１のオフセット推定器１０６により推定されていない残りのオフセットを推定する。すなわち、第１のオフセット推定器１０６がタイミングオフセットを推定する場合に、第２のオフセット推定器１１０は、周波数オフセットを推定する。第１のオフセット推定器１０６が周波数オフセットを推定する場合には、第２のオフセット推定器１１０は、タイミングオフセットを推定する。
【００５７】
第２のオフセット推定器１１０は、第１のオフセット推定器１０６と同様に、各受信アンテナに対して端末に割り当てられたすべてのＬＲＵで端末に該当するストリームのパイロットシンボル対を使用する。
【００５８】
端末ｕのｎ番目のＬＲＵの受信アンテナｒで周波数オフセット補償されたパイロットシンボルとタイミングオフセット補償されたパイロットシンボルに対するパイロット信号の相関度は、次の式(４)のように表される。
【００５９】
【数１３】
0005939824.tif 000014
【００６０】
式(４)において、
【数１４】
0005939824.tif 000015
は、２ｉで表示される周波数オフセット補償されたパイロットシンボルと２ｉ-１で表示される周波数オフセット補償されたパイロットシンボルを含むパイロットシンボル対に対する推定値を用いる計算を意味する。そして、
【数１５】
0005939824.tif 000016
は、２ｉで表示されるタイミングオフセット補償されたパイロットシンボルと２ｉ-１で表示されるタイミングオフセット補償されたパイロットシンボルを含むパイロットシンボル対に対する推定値を用いる計算を意味する。
【００６１】
上記の式(４)により獲得されたタイミング相関度
【数１６】
0005939824.tif 000017
と周波数相関度
【数１７】
0005939824.tif 000018
を逆タンジェント計算は位相を獲得するために遂行され、この獲得した位相は、各々パイロットのシンボル間隔Δｌ又は周波数間隔Δｋで割って、周波数オフセット
【数１８】
0005939824.tif 000019
又はタイミングオフセット
【数１９】
0005939824.tif 000020
を下記の式(５)に示すように計算する。
【００６２】
【数２０】
0005939824.tif 000021
【００６３】
第２のオフセット推定器１１０は、推定されたオフセット情報をチャンネル推定器(図示せず）に出力して受信器装置がチャンネル推定手順で使用可能にする。
【００６４】
上記したように、本発明の望ましい実施形態によるオフセット推定器は、周波数オフセットとタイミングオフセットを個別的に獲得せず、タイミングオフセットと周波数オフセットのうちいずれか一つに対してまず獲得したオフセット推定の結果を反映してオフセット補償手順を通じて残りのオフセットを推定する。ＩＥＥＥ８０２.１６ｍ通信システムのように、オフセットの正確な推定は、一つの周波数軸又は時間軸上に一対のパイロットシンボルが配置されないパイロットパターンを有するシステムでも可能である。
【００６５】
図５は、本発明の望ましい実施形態によるオフセット推定装置の動作を示すフローチャートである。
【００６６】
オフセット推定装置は、受信された信号をＦＦＴ処理して周波数シンボルを獲得する(ステップ５００)。
【００６７】
オフセット推定装置は、獲得した周波数シンボルの中からパイロットシンボルを選択又は抽出する(ステップ５１０)。
【００６８】
このオフセット推定装置は、抽出したパイロットシンボルと、このパイロットシンボルの周波数軸及び時間軸上の位置情報を用いて、周波数オフセットとタイミングオフセットのうちの一つをまず推定するかを判定する(ステップ５２０)。
【００６９】
オフセット推定装置は、抽出したパイロットシンボルで構成される各パイロットシンボル対の２個のパイロットシンボル間の離隔が短い軸に該当するオフセットをまず推定すると決定する。パイロットシンボル対の間の離隔距離は、パイロットパターンによって予め知らされることがある。各パイロットシンボル対の周波数軸又は時間軸上の離隔距離を確認する代わりに、該当するパイロットパターンに従って周波数オフセットをまず推定するか、あるいはタイミングオフセットをまず推定するかに関する情報が予め格納され得る。一例として、図２乃至図４Ｃに示すようなパイロットパターンが使用される場合、推定順序判断部１０４は、ストリームの総個数が２以下である場合には周波数オフセットをまず推定し、ストリームの総個数が３以上である場合にはタイミングオフセットをまず推定するように決定することもできる。
【００７０】
オフセット推定装置は、ステップ５２０の決定によって、まず推定することに決定された第１のオフセット(周波数オフセット及びタイミングオフセットのうちの一つ）を推定する(ステップ５３０)。このオフセット推定装置は、チャンネル推定器がチャンネル推定手順で使用できるように、推定された第１のオフセットに関する情報(以下、‘第１のオフセット情報’と称する)をチャンネル推定器(図示せず）に伝送する。オフセット推定装置は、推定された第１のオフセットを用いてパイロットシンボルをオフセット補償する(ステップ５４０)。
【００７１】
オフセット推定装置は、オフセット補償されたパイロットシンボルを用いて、推定されていない残りのオフセット(以下、‘第２のオフセット’と称する）を推定する(ステップ５５０)。このオフセット推定装置は、チャンネル推定装置がチャンネル推定手順で使用できるように、推定された第２のオフセットに関する情報(以下、‘第２のオフセット情報’と称する)をチャンネル推定装置(図示せず）に伝送する。
【００７２】
受信器装置に別途に含まれるチャンネル推定装置は、受信された第１及び第２のオフセット情報を用いてチャンネル推定を遂行する。
【００７３】
図６は、本発明の望ましい他の実施形態による受信器装置を示すブロック構成図である。ＦＦＴ部１００及びパイロット抽出器１０２の機能は、図１の構成と同様であるため、反復する説明を省略する。
【００７４】
推定順序判断部６２０は、周波数オフセットをまず推定すると決定した場合、周波数オフセットを推定するように周波数オフセット前(pre)推定器６００を制御し、タイミングオフセットをまず推定すると決定した場合には、タイミングオフセットを推定するようにタイミングオフセット前推定器６０６を制御する。
【００７５】
推定順序判断部６２０は、パイロット抽出器１０２により抽出されたパイロットシンボルと、このパイロットシンボルの周波数軸上及び時間軸上の位置情報を用いて、周波数オフセットとタイミングオフセットのうちのいずれか一つをまず推定するかを判定する。好ましくは、推定順序判断部６２０は、各パイロットシンボル対の２個のパイロットシンボル間の離隔距離が短い軸に該当するオフセットをまず推定すると決定する。例えば、図２乃至図４Ｃに示すようなパイロットパターンが使用される場合、推定順序判断部６２０は、ストリームの総個数が２以下である場合に周波数オフセットをまず推定し、ストリームの総個数が３以上である場合にはタイミングオフセットをまず推定すると決定することもできる。
【００７６】
推定順序判断部６２０が周波数オフセットをまず推定すると決定した場合について説明する。
【００７７】
周波数オフセット前推定器６００は、周波数オフセットを推定し、その推定結果をチャンネル推定器(図示せず)に伝送してチャンネル推定手順で使用可能なようにする。また、周波数オフセット前推定器６００は、この推定結果を周波数オフセット補償器６０２に伝送する。
【００７８】
周波数オフセット補償器６０２は、周波数オフセット前推定器６００から受信した周波数オフセットを用いて、パイロットシンボルに対してオフセット補償を遂行し、オフセット補償されたパイロットシンボルをタイミングオフセット後(post)推定器６０４に伝送する。
【００７９】
タイミングオフセット後推定器６０４は、オフセット補償されたパイロットシンボルを用いてタイミングオフセットを推定し、その推定結果をチャンネル推定器(図示せず)に伝送する。
【００８０】
次に、推定順序判断部６２０がタイミングオフセットをまず推定すると決定した場合について説明する。
【００８１】
タイミングオフセット前推定器６０６は、タイミングオフセットを推定し、その推定結果をチャンネル推定器(図示せず)に伝送してチャンネル推定手順で使用可能なようにする。また、タイミングオフセット前推定器６０６は、上記推定結果をタイミングオフセット補償器６０８に伝送する。
【００８２】
タイミングオフセット補償器６０８は、タイミングオフセット前推定器６０６から受信したタイミングオフセットを用いて、パイロットシンボルに対してオフセット補償を遂行してオフセット補償されたパイロットシンボルを周波数オフセット後推定器６１０に伝送する。
【００８３】
周波数オフセット後推定器６０４は、オフセット補償されたパイロットシンボルを用いて周波数オフセット推定し、その推定されたオフセットをチャンネル推定器(図示せず)に伝送する。
【００８４】
図１乃至図６に示す機能構成と動作のフローは、本発明の権利範囲を限定するものではないことに留意すべきである。すなわち、図１及び図６に示すような推定装置は、ただし例示のためのものであり、必ずしもその構成要素すべてが含まれなければならないことを限定するものではなく、一部の構成要素は省略され、あるいは異なる方式で実現することもできる。例えば、ＦＦＴ部１００とパイロット抽出器１０２は、本発明の望ましい実施形態による推定装置に必ずしも含まれるものではない。同一の動作を遂行する受信器装置の他の構成部によって該当動作が実現される場合には、これらＦＦＴ部１００とパイロット抽出器１０２は省略され得る。
【００８５】
また、図５で説明した動作は、各装置の制御部で動作する方法を示すものであるが、必ずしもその実現に手順全部が含まれることを限定し、あるいは特定演算又はアルゴリズムによって個別的に遂行されることを限定することではない。すなわち、図５のステップ５００，５１０は、本発明の望ましい実施形態によるオフセット推定方法で省略することもできる。
【００８６】
上述した動作は、該当プログラムコードを格納するメモリ装置を受信器装置又はオフセット推定装置内の任意の構成部に含むことによって実現できる。受信器装置又はオフセット推定装置の各構成部は、上記した動作又は機能を実現するように、メモリ装置内に格納されているプログラムコードをプロセッサまたは中央処理装置(ＣＰＵ)によって読み取って実行することができる。
【００８７】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【符号の説明】
【００８８】
１００  ＦＦＴ部
１０２  パイロット抽出器
１０４  推定順序判断部
１０６  第１のオフセット推定器
１０８  オフセット補償器
１１０  第２のオフセット推定器
【図１】
0005939824.tif 000022
【図２】
0005939824.tif 000023
【図３Ａ】
0005939824.tif 000024
【図３Ｂ】
0005939824.tif 000025
【図４Ａ】
0005939824.tif 000026
【図４Ｂ】
0005939824.tif 000027
【図４Ｃ】
0005939824.tif 000028
【図５】
0005939824.tif 000029
【図６】
0005939824.tif 000030