(57)【要約】通信システムにおける雑音推定のための方法および装置。局面では、雑音および干渉の推定のための方法が提供される。この方法は、受信した波形において、１または複数の未変調の副搬送波を識別することと、１または複数の未変調の副搬送波を処理して、復調された出力を生成することと、復調された出力に基づいて、雑音変動を決定することとを含む。別の局面では、雑音と干渉の推定値を提供するための装置が提供される。この装置は、受信波形において、１または複数の未変調の副搬送波を識別するように構成された選択ロジックと、１または複数の未変調の副搬送波を復調し、復調された出力を生成するように構成されたプロセッサと、復調された出力に基づいて、雑音変動を決定するように構成された変動決定ロジックとを含む。
2009522944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雑音と干渉の推定値を提供する方法であって、
受信した波形において、１または複数の未変調の副搬送波を識別することと、
前記１または複数の未変調の副搬送波を処理して、復調された出力を生成することと、
前記復調された出力に基づいて、雑音変動を決定することと
を備える方法。
【請求項２】
前記受信した波形に関連付けられた信号電力を決定することと、
前記信号電力を前記雑音変動で除することによって、信号対雑音および干渉比（ＳＩＮＲ）を決定することと
を更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記識別することは、前記受信した波形における既知の位置において、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別することを備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記識別することは、前記受信した波形における符合化された情報に基づいて、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別することを備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記識別することは、前記受信した波形に含まれる１または複数の非データ・シンボルにおいて、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別することを備える請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記識別することは、前記受信した波形に含まれるＴＤＭシンボル、ＷＩＣシンボル、ＬＩＣシンボル、およびＰＰＣシンボルのうちの１または複数において、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別することを備える請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記受信した波形を、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク伝送で受信することを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
雑音と干渉の推定値を提供する装置であって、
受信した波形において、１または複数の未変調の副搬送波を識別するように構成された選択ロジックと、
前記１または複数の未変調の副搬送波を復調して、復調された出力を生成するように構成されたプロセッサと、
前記復調された出力に基づいて、雑音変動を決定するように構成された変動決定ロジックと
を備える装置。
【請求項９】
前記受信した波形に関連付けられた信号電力を決定するように構成された信号電力決定ユニットと、
前記信号電力を前記雑音変動で除することによって、信号対雑音および干渉比（ＳＩＮＲ）を決定するように構成された信号対雑音決定ロジックと
を更に備える請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記１または複数の未変調の副搬送波が、前記受信した波形における既知の位置に位置決めされる請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記１または複数の未変調の副搬送波が、前記受信した波形における符合化された情報に基づく動的な位置に位置決めされる請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記１または複数の未変調の副搬送波が、前記受信した波形に含まれる１または複数の非データ・シンボルにおいて位置決めされる請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記受信した波形に含まれるＴＤＭシンボル、ＷＩＣシンボル、ＬＩＣシンボル、およびＰＰＣシンボルのうちの１または複数において、前記１または複数の未変調の副搬送波が位置決めされる請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記受信した波形を、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク伝送で受信するように構成された受信ロジックを更に備える請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
雑音と干渉の推定値を提供する装置であって、
受信した波形において、１または複数の未変調の副搬送波を識別する手段と、
前記１または複数の未変調の副搬送波を処理して、復調された出力を生成する手段と、
前記復調された出力に基づいて、雑音変動を決定する手段と
を備える装置。
【請求項１６】
前記受信した波形に関連付けられた信号電力を決定する手段と、
前記信号電力を前記雑音変動で除することによって、信号対雑音および干渉比（ＳＩＮＲ）を決定する手段と
を更に備える請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記識別する手段は、前記受信した波形における既知の位置において、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別する手段を備える請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記識別する手段は、前記受信した波形において符合化された情報に基づいて、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別する手段を備える請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記識別する手段は、前記受信した波形に含まれる１または複数の非データ・シンボルにおいて、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別する手段を備える請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記識別する手段は、前記受信した波形に含まれるＴＤＭシンボル、ＷＩＣシンボル、ＬＩＣシンボル、およびＰＰＣシンボルのうちの１または複数において、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別する手段を備える請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記受信した波形を、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク伝送で受信する手段を更に備える請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
実行された場合、雑音および干渉の推定値を提供するように動作する命令群を備えたコンピュータ・プログラムを有するコンピュータ読取可能媒体であって、
前記コンピュータ・プログラムは、
受信した波形において、１または複数の未変調の副搬送波を識別する命令群と、
前記１または複数の未変調の副搬送波を処理して、復調された出力を生成する命令群と、
前記復調された出力に基づいて、雑音変動を決定する命令群と
を備えるコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２３】
前記受信した波形に関連付けられた信号電力を決定する命令群と、
前記信号電力を前記雑音変動で除することによって、信号対雑音および干渉比（ＳＩＮＲ）を決定する命令群と
を更に備える請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２４】
前記識別する命令群は、前記受信した波形における既知の位置において、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別する命令群を備える
請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２５】
前記識別する命令群は、前記受信した波形において符合化された情報に基づいて、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別する命令群を備える請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２６】
前記識別する命令群は、前記受信した波形に含まれる１または複数の非データ・シンボルにおいて、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別する命令群を備える請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２７】
前記識別する命令群は、前記受信した波形に含まれるＴＤＭシンボル、ＷＩＣシンボル、ＬＩＣシンボル、およびＰＰＣシンボルのうちの１または複数において、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別する命令群を備える請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２８】
前記受信した波形を、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク伝送で受信する命令群を更に備える請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２９】
雑音と干渉の推定値を提供する方法を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサであって、
前記方法は、
受信した波形において、１または複数の未変調の副搬送波を識別することと、
前記１または複数の未変調の副搬送波を処理して、復調された出力を生成することと、
前記復調された出力に基づいて、雑音変動を決定することと
を備える少なくとも１つのプロセッサ。
【請求項３０】
前記受信した波形に関連付けられた信号電力を決定することと、
前記信号電力を前記雑音変動で除することによって、信号対雑音および干渉比（ＳＩＮＲ）を決定することと
を更に備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記識別することは、前記受信した波形における既知の位置において、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別することを備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記識別することは、前記受信した波形において符合化された情報に基づいて、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別することを備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記識別することは、前記受信した波形に含まれる１または複数の非データ・シンボルにおいて、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別することを備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記識別することは、前記受信した波形に含まれるＴＤＭシンボル、ＷＩＣシンボル、ＬＩＣシンボル、およびＰＰＣシンボルのうちの１または複数において、前記１または複数の未変調の副搬送波を識別することを備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
前記受信した波形を、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク伝送で受信することを更に備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
雑音と干渉の推定値を提供する方法であって、
１または複数の未変調の副搬送波を識別するＯＦＤＭ送信フレームを生成することと、
前記１または複数の未変調の副搬送波に関連付けられた位置情報を、前記送信フレーム内に符合化することと、
前記送信フレームを送信することと
を備える方法。
【請求項３７】
前記１または複数の未変調の副搬送波を、前記送信フレーム内の１または複数の新たな位置に現れるように動的に変えることと、
前記１または複数の新たな位置を、前記送信フレーム内に符合化することと
を更に備える請求項３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、一般に、通信システムの動作に関し、更に詳しくは、通信システムにおける雑音推定のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば無線通信ネットワークのようなデータ・ネットワークは、多数の端末に提供されるサービスと、単一の端末のためにカスタマイズされるサービスとの間でトレード・オフしなければならない。例えば、リソースを制限された多数のポータブル・デバイス（加入者）へのマルチメディア・コンテンツの配信は、複雑な問題である。従って、ネットワーク・アドミニストレータ、コンテンツ・リテーラ、およびサービス・プロバイダが、高速かつ効率的方法でコンテンツおよび／またはその他のネットワーク・サービスを配信し、もって、帯域幅利用度と電力効率とを高めるような方法を持つことは非常に重要である。
【０００３】
現在のコンテンツ配送／メディア配信システムでは、リアルタイム・サービスおよび非リアルタイム・サービスが送信フレームへパックされ、ネットワーク上のデバイスへ配信される。例えば、通信ネットワークは、ネットワーク・サーバと１または複数のモバイル・デバイスとの間に通信を提供するために、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用することができる。この技術は、送信波形として配信ネットワークを介して配信されるサービスを表すデータを用いて変調される複数の副搬送波を提供する。したがって、送信波形を受信し正確に処理する能力は、システムがどれくらい良好に動作するかを決定する。
【０００４】
信号対干渉／雑音比（ＳＩＮＲ）は、通信システムにおける信号品質および受信機性能を特徴付ける最も重要なパラメータのうちの１つである。ＳＩＮＲは、雑音と干渉の電力で除された信号電力の商として定義される。
【０００５】
信号電力の推定は周知であり、決定することが比較的容易である。従来、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）が測定され、信号電力の推定値として使用される。特に干渉／雑音電力が比較的低い場合、つまり、高いＳＩＮＲを持つ通信環境では、そのような推定値は、極めて正確になりえる。しかしながら、弱い雑音および干渉エネルギは、強い信号に「埋もれる」ので、そのような環境において正確に干渉／雑音電力を推定することは困難である。
【０００６】
そのような環境で干渉／雑音電力を推定する１つのアプローチは、信号の送信を停止して、その状態で測定された受信信号の強度が、雑音と干渉の電力を表わすようにすることである。しかしながら、そのようなアプローチは、幾つかの適用において適切ではない場合がある。第１に、送信の途絶中に、有用な情報が送信機から送信されず、チャネルの利用度が低減する。更に、例えばＯＦＤＭマルチメディア・ブロードキャスト・システムのような幾つかの通信システムでは、高い電力の送信機からの送信を停止または繰り返すことは、設備にダメージを与えるので、推奨されない。
【０００７】
従って、通常のネットワーク動作を途絶させることなく、通信ネットワーク内の受信デバイスにおいて干渉および雑音推定値を正確に決定するように動作し、もって、ＳＩＮＲを決定することができ、ネットワークのパフォーマンスが判定および／または最適化されるようにするシステムを有することが望ましいだろう。
【発明の開示】
【０００８】
（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９の下の優先権主張）  
本願は、２００６年１月３日に出願され、本願の譲受人に譲渡され「ＯＦＤＭ通信システムにおける雑音および干渉の推定の方法および装置」と題され、本明細書に参照によって明確に組み込まれた米国仮出願第６０／７５６，０７１号の優先度を要求する。
【発明の概要】
【０００９】
１または複数の局面では、通信システムにおける雑音推定値を提供するように動作する雑音推定システムが提供される。例えば、このシステムは、ＯＦＤＭ通信システムにおける信号対干渉および雑音比を提供するように動作可能である。局面では、このシステムは、未変調の副搬送波における雑音および干渉電力を測定するように動作する。測定された値は、その後、受信デバイスによって経験されるような通信システムのＳＩＮＲを決定するために使用される。その結果、通信システムのパフォーマンスが判定および／または最適化される。
【００１０】
局面では、雑音および干渉推定のための方法が提供される。この方法は、受信波形における１または複数の未変調の副搬送波を識別することと、１または複数の未変調の副搬送波を処理して、復調された出力を生成することと、復調された出力に基づいて、雑音変動を決定することとを備える。
【００１１】
別の局面では、雑音および干渉の推定値を提供するための装置が提供される。この装置は、受信波形における１または複数の未変調の副搬送波を識別するように構成された選択ロジックと、１または複数の未変調の副搬送波を復調し、復調された出力を生成するように構成されたプロセッサと、復調された出力に基づいて、雑音変動を決定するように構成された変動決定ロジックとを備える。
【００１２】
別の局面では、雑音および干渉の推定値を提供するための装置が提供される。この装置は、受信波形における１または複数の未変調の副搬送波を識別する手段と、１または複数の未変調の副搬送波を処理し、復調された出力を生成する手段と、復調された出力に基づいて、雑音変動を決定する手段とを備える。
【００１３】
別の局面では、実行されると、雑音および干渉の推定値を提供するように動作する命令群を備えたコンピュータ・プログラムを有するコンピュータ読取可能媒体が提供される。このコンピュータ・プログラムは、受信波形における１または複数の未変調の副搬送波を識別する命令群と、１または複数の未変調の副搬送波を処理し、復調された出力を生成する命令群と、復調された出力に基づいて、雑音変動を決定する命令群とを備える。
【００１４】
別の局面では、雑音および干渉の推定値を提供する方法を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサが提供される。この方法は、受信波形における１または複数の未変調の副搬送波を識別することと、１または複数の未変調の副搬送波を処理し、復調された出力を生成することと、復調された出力に基づいて、雑音変動を決定することとを備える。
【００１５】
また別の局面では、雑音および干渉の推定値を提供する方法が提供される。この方法は、１または複数の未変調の副搬送波を備えたＯＦＤＭ送信フレームを生成することと、１または複数の未変調の副搬送波に関連付けられた位置情報を送信フレーム内に符合化することと、この送信フレームを送信することとを備える。
【００１６】
他の局面は、図面の簡単な説明、詳細な説明、および特許請求の範囲の記載の検討後に明らかになるであろう。
【００１７】
本明細書に記載の上述した局面は、添付図面と連携した場合に、以下の詳細記載を参照することによってより容易に明らかになるだろう。
【詳細な説明】
【００１８】
１または複数の局面では、通信ネットワークにおける雑音推定値を決定するように動作する雑音推定システムが提供される。例えば、局面では、受信デバイスにおける雑音変動を決定するために、ＯＦＤＭ通信システムにおける既知の未変調の副搬送波における電力レベルが測定される。決定された雑音変動は、通信システムのパフォーマンスを示すＳＩＮＲを決定するために使用される。更に、雑音変動を推定する能力はまた、システム・パフォーマンス最適化に関する利点を持つ。特に、例えば、チャネル推定計算または対数尤度比（ＬＬＲ）計算のような機能を実行する様々なアルゴリズムは、正確な雑音変動推定値からの利益を得ることができる。これは、より良いパフォーマンスになる。
【００１９】
本明細書では、雑音推定システムの局面が、ネットワーク・サーバと、１または複数のモバイル・デバイスとの間に通信を提供するＯＦＤＭを利用する通信システムに関して記載される。ＯＦＤＭ通信システムでは、複数の副搬送波を備えるＯＦＤＭシンボルが定義される。データあるいはその他のゼロではないエネルギを用いて変調された副搬送波は、変調済み副搬送波と呼ばれる。データあるいはその他のゼロではないエネルギを用いて変調されていない副搬送波は、未変調の副搬送波（あるいは「ヌル」副搬送波）と呼ばれる。例えば、未変調の副搬送波は、これらの副搬送波に対応する周波数「値域」内にエネルギを持っていない。したがって、雑音推定システムの局面は、既知の未変調の副搬送波において電力レベルを測定することにより、雑音レベル及び／又は干渉レベルを決定するように動作する。その後、未変調の副搬送波における電力レベルは、受信デバイスにおいて、雑音変動およびＳＩＮＲを決定するために使用される。
【００２０】
この説明の目的で、局面を単純化し明確にするために、特定のＯＦＤＭネットワーク実装が示される。しかしながら、雑音推定システムの局面は、他のネットワーク実装で使用するのに適していることが注目されるべきである。ＯＦＤＭシステムの特定の実装では、時分割多重（ＴＤＭ）パイロット信号、周波数分割多重（ＦＤＭ）パイロット信号、広域識別子（ＷＩＣ）、ローカル・エリア識別子（ＬＩＣ）、位置決め信号（ＰＰＣ）、オーバヘッド情報シンボル（ＯＩＳ）、およびデータ・シンボルを備える送信フレームが定義される。データ・シンボルは、サーバから受信デバイスへコンテンツおよび／またはサービスを伝送するために使用される。
【００２１】
送信フレーム内では、既知の未変調の副搬送波を持つ多くのＯＦＤＭシンボルが存在する。例えば、ＴＤＭパイロット信号、ＷＩＣ／ＬＩＣシンボル、ＰＰＣシンボル、および送信フレーム内のその他のシンボルは、幾つかの既知の未変調の副搬送波を備えている。雑音推定システムの局面は、受信デバイスにおいて、雑音および干渉電力を測定するために、既知の未変調の副搬送波を利用する。
【００２２】
図１は、雑音推定システムの局面を備えるネットワーク１００を示す。ネットワーク１００は、モバイル・デバイス１０２，１０４，１０６、サーバ１０８、および通信ネットワーク１１０を備える。説明の目的で、ネットワーク１１０は、ＯＦＤＭ技術を用いて１または複数のデバイスとサーバ１０８との間に通信を提供するように動作すると仮定されよう。しかしながら、この雑音推定システムの局面は、他の送信技術を用いて使用することにも同様に適している。
【００２３】
１つの局面では、サーバ１０８は、ネットワーク１１０と通信しているデバイスによって加入されうるサービスを提供するように動作する。サーバ１０８は、任意の適切な通信リンクを備えた通信リンク１１２を介してネットワーク１１０に接続される。このネットワーク１１０は、サーバ１０８から、例えばデバイス１０２のように、ネットワーク１１０と通信しているデバイスへとサービスが配信されることを可能にする有線ネットワークおよび／または無線ネットワークからなる任意の組み合わせを備える。
【００２４】
この局面におけるデバイス１０２，１０４および１０６は、無線通信リンク１１４を介してネットワーク１１０と通信するモバイル電話を備える。この無線通信リンク１１４は、ＯＦＤＭ技術に基づく順方向通信リンクと、任意の適切な送信技術に基づく逆方向通信リンクとを備える。この説明の残りについては、雑音推定システムの局面がデバイス１０２に関して記載される。しかしながら、この局面は、デバイス１０４および１０６にも等しく適用可能である。
【００２５】
ネットワーク１１０が、任意の数および／またはタイプのデバイスと通信しうることが注目されるべきである。例えば、この雑音推定システムの局面での使用に適した他のデバイスは、限定される訳ではないが、携帯情報端末（ＰＤＡ）、電子メール・デバイス、ページャ、ノート型コンピュータ、ｍｐ３プレーヤ、ビデオ・プレーヤ、あるいはデスクトップ・コンピュータを含む。
【００２６】
サーバ１０８は、リアルタイム・サービスおよび非リアルタイム・サービスを含むコンテンツを備える。例えば、これらサービスは、ニュース、スポーツ、天気、財務情報、映画、および／またはアプリケーション、プログラム、スクリプト、その他の任意のタイプの適切なコンテンツあるいはサービスを含んでいるマルチメディア・コンテンツを含む。したがって、これらサービスは、任意の適切なフォーマットでフォーマットされたビデオ、オーディオ、あるいはその他の情報を含みうる。
【００２７】
コンテンツは、送信ロジック１１６へ入力される。送信ロジック１１６は、このコンテンツを処理して、上述したような送信フレームを生成する。送信ロジック１１６は、パス１１８に示すように、ＯＦＤＭ技術を用いて、ネットワーク１１０を介して、送信フレームを送信波形として送信するように動作する。データおよびその他の情報を備える変調済み副搬送波に加えて、送信波形は、既知の位置において、未変調の副搬送波を備えている。例えば、未変調の副搬送波は、例えばＴＤＭパイロット・シンボル、ＷＩＣ／ＬＩＣシンボル、またはＰＰＣシンボルのような１または複数の特別なシンボル内に含まれうる。
【００２８】
局面では、送信フレーム内の未変調の副搬送波の位置は、予め定められており、ネットワーク１００と通信しているデバイスに知られている。例えば、ＷＩＣ／ＬＩＣシンボル内の未変調の副搬送波の位置は、ネットワーク１００内のデバイスに知られている。別の局面では、未変調の副搬送波の位置は、ネットワーク１００内のデバイスに動的に伝えられる。例えば、局面では、送信ロジック１１６は、送信フレーム内の副搬送波位置情報を符号化するように動作する副搬送波ロケーション・エンコーダ１２０を備える。この位置情報は、送信フレーム内の未変調の副搬送波の位置を識別するように動作する。したがって、ネットワーク１００内のデバイスに、送信フレーム内の未変調の副搬送波の位置を動的に伝えることは可能である。未変調の副搬送波の位置が、例えば、帯域外送信における位置情報を送信することによるように、その他任意の適切な技術を用いても伝えられうることもまた注目されるべきである。
【００２９】
デバイス１０２は、推定ロジック１２２において送信波形を受信する。推定ロジック１２２は、雑音変動を決定し、未変調の副搬送波における電力を測定することによって、デバイス１０２において経験された通信システムのＳＩＮＲの推定値を提供するように動作する。例えば、このシステムは、送信波形中の副搬送波の全てが変調されるとは限らないという事実を利用する。上述したように、送信波形は、同期およびその他の目的のために使用されるＴＤＭシンボル、ＷＩＣ／ＬＩＣシンボル、およびＰＰＣシンボルを含む少数のＯＦＤＭシンボルを備える。副搬送波の全てがデータによって変調される通常のデータＯＦＤＭシンボルとは異なり、これら特別なシンボルは、多くの既知の未変調の副搬送波を備える（つまり、それらは信号電力を伝えない）。
【００３０】
これら未変調の副搬送波が処理（あるいは「復調」）された場合、付加的な雑音および／または干渉がない場合、復調された出力はゼロであるべきである。これらの未変調の副搬送波におけるゼロではない何れの値も、受信デバイスにおいて経験された雑音および／または干渉に起因する。受信した雑音および干渉の変動は、これらヌルの副搬送波において復調された変動を計算することによって推定することができる。受信した雑音の変動で、受信した信号電力を除することによって、デバイス１０２によって経験されたような、通信システムのＳＩＮＲを決定することができる。
【００３１】
局面では、未変調の副搬送波の位置は前もって知られている。例えば、デバイス１０２における推定ロジック１２２は、未変調の副搬送波が、特別のＯＦＤＭシンボル内に位置することを知っている。しかしながら、別の局面では、未変調の副搬送波の位置が、受信デバイスに動的に与えられる。例えば、副搬送波ロケーション・エンコーダ１２０は、送信波形における未変調の副搬送波の位置を符号化するように動作する。別の局面では、副搬送波ロケーション・エンコーダ１２０は、帯域外チャネルにおける未変調の副搬送波の位置を伝えるか、または、この情報を他の方法で受信デバイスに与える。
【００３２】
局面では、推定ロジック１２２は、オプションとして、副搬送波選択ロジック１２４を含む。この選択ロジック１２４は、未変調の副搬送波の位置を検出するように動作する。例えば、選択ロジック１２４は、未変調の副搬送波の位置を決定するために、受信した送信波形を復号するように動作する。別の局面では、選択ロジック１２４は、帯域外送信における未変調の副搬送波の位置を受信するように動作する。したがって、選択ロジック１２４は、位置が動的に変化している場合に、未変調の副搬送波の位置を決定するように動作する。
【００３３】
未変調の副搬送波の位置が一旦決定されると、推定ロジック１２２は、雑音／干渉電力を測定するために、これらの副搬送波を復調するように動作する。データ・シンボルでありうる変調済み副搬送波からは、受信信号電力も決定される。ＳＩＮＲ値は、測定された干渉／雑音電力で、受信信号電力を除することによって計算される。同様に、対応する周波数において測定された干渉／雑音電力で、異なる周波数で受信された信号電力を除することによって、周波数に対するＳＩＮＲ分布を計算することができる。好適には、周波数に対する雑音／干渉電力の分布を計算することができるように、未変調の副搬送波が、ＯＦＤＭ信号帯域幅全体にわたって分布される。計算されたＳＩＮＲ値は、復号数的指標としてＬＬＲ値をスケールするために、および／または信号品質のインジケータとして使用することができる。例えばＯＦＤＭＡシステムのようなフィードバックを備えたシステムでは、計算されたＳＩＮＲ値が、レート適合および値域エネルギ／ビット・ローディングのために使用され、システム容量が改善される。
【００３４】
従って、雑音推定システムの局面は、送信デバイスにおいて、以下の機能のうちの１または複数の実行することによってＳＩＮＲを決定するように動作する。  
ａ．  既知の未変調の副搬送波を含むコンテンツ／サービスを、ＯＦＤＭ送信フレーム内に符号化すること。  
ｂ．  オプションとして、未変調の副搬送波の位置を送信フレーム内に符号化すること。  
ｃ．  受信デバイスにネットワークを介して送信フレームを送信すること。
【００３５】
従って、雑音推定システムの局面は、受信デバイスにおいて、以下の機能のうちの１または複数を実行することによってＳＩＮＲを決定するように動作する。  
ａ．  未変調の副搬送波を含む送信波形を受信すること。  
ｂ．  未変調の副搬送波の位置を決定すること。  
ｃ．  未変調の副搬送波において、雑音／干渉電力を測定すること。  
ｄ．  受信した信号電力を測定すること。  
ｅ．  雑音／干渉電力および信号電力からＳＩＮＲを決定すること。
【００３６】
上述したように、未変調の副搬送波において復調された出力の変動は、受信機によって受信された雑音／干渉の変動の良好な推定値を提供する。局面では、未変調の副搬送波は、帯域全体にわたって等しく分布する。それは、雑音／干渉分布の決定を可能にする。この情報は更に、受信機パフォーマンスを改良するために役に立つ。雑音推定システムは、未変調の副搬送波を備えるように構築された特別のＯＦＤＭシンボルの特性を利用することによって動作する。その結果、正常な送信機／受信機動作の途絶はない。更に、雑音／干渉変動を計算することは、単純であり、受信機内に実装することが簡単であるので、このシステムは、リソース効率が良い。
【００３７】
従って、雑音推定システムの局面は、受信デバイスにおいて、雑音変動および対応するＳＩＮＲレベルを効率的に決定するように動作する。この雑音推定システムは、図１に関して記載された実装に限定されず、その他の実装の可能であることが注目されるべきである。
【００３８】
図２は、雑音推定システムで使用される送信フレーム２００の局面を示す。例えば、送信フレーム２００は、順方向リンクのみ（ＦＬＯ）の通信システムで使用することができる。フレーム２００は、時分割多重（ＴＤＭ）パイロット信号２０２、ＷＩＣシンボル２０４、ＬＩＣシンボル２０６、周波数分割多重（ＦＤＭ）パイロット信号２０８、オーバヘッド情報シンボル（ＯＩＳ）２１０、データ・シンボル２１２、およびＰＰＣシンボル２１４を備える。データ・シンボル２１２は、サーバから受信デバイスへサービスを伝送するために使用される。
【００３９】
局面では、ＴＤＭシンボル２０２、ＷＩＣシンボル２０４、ＬＩＣシンボル２０６、およびＰＰＣシンボル２１４は、特別なシンボルを示すが、その副搬送波の全てが変調される訳ではない。したがって、これらのシンボルは既に、既知の未変調の副搬送波を含むように設計されているので、雑音推定システムの局面における使用に適している。さらに、送信フレーム２００内の他のシンボルもまた、利用されうる未変調の副搬送波を含むことが可能である。更に、動的な実装では、雑音推定システムは、未変調であるフレーム２００内の副搬送波を動的に決定し、これら未変調の副搬送波を識別する位置情報を、フレーム２００内に符合化するように動作する。
【００４０】
図３は、雑音推定システムで使用される未変調の副搬送波を備えるＴＤＭシンボル３００の局面を示す。例えば、ＴＤＭシンボル３００は、図２に示されるＴＤＭシンボル２０２のうちの１つでありうる。
【００４１】
ＴＤＭシンボル３００は、選択された周波数間隔で配置された、変調済み副搬送波３０２を含む。変調済み副搬送波の間には、未変調の副搬送波３０４がある。これら未変調の副搬送波３０４は、信号電力を含まないので、これら副搬送波位置において受信されたどの電力も、雑音および干渉に起因しない。
【００４２】
図４は、雑音推定システムで使用される受信機４００の局面を示す。例えば、受信機４００は、図１に示されるデバイス１２０，１４０および１０６における使用に適している。
【００４３】
受信機４００は、送信波形を受信し処理するように動作する無線周波数（ＲＦ）処理ロジック４０２を備える。例えば、ＲＦ処理ロジック４０２は、図１におけるパス１１８において示される送信波形を受信し処理するのに適切である。ＲＦ処理ロジック４０２は、ＦＦＴロジック４０６へ入力される送信フレームを備えた時間領域波形４０４を生成するように動作する。
【００４４】
ＦＦＴロジック４０６は、複数の副搬送波を有するシンボルを備える周波数領域波形４０８を生成するために、時間領域波形４０４を変換するように動作する。周波数領域波形４０８は、チャネル推定値を提供するように動作するチャネル推定ロジック４１０へ入力される。周波数領域波形４０８はまた、ユーザ・アプリケーションに渡されるデータを生成するためにデータ・シンボル中の変調済み副搬送波を復調するように動作するデータ復調器４１２へ入力される。
【００４５】
周波数領域波形４０８は、推定ロジック４１４へも入力される。例えば、推定ロジック４１４は、図１で示される推定ロジック１２２として使用されるのに適している。推定ロジック４１４は、副搬送波選択ロジック４１６を備える。副搬送波選択ロジック４１４は、周波数領域波形４０８内の未変調の副搬送波を識別するように動作する。例えば、未変調の副搬送波は、上述したような特別なシンボル内に含まれているか、あるいは、送信フレーム内で識別されうる。推定ロジック４１４は更に推定器４１８を備える。局面では、推定器４１８は、受信機４００において経験されたような雑音変動を推定するために、未変調の副搬送波を処理するように動作する。その後、雑音変動は、ＳＩＮＲ推定値を決定するために使用される。
【００４６】
図５は、雑音推定システムで使用される推定ロジック５００の局面を示す。例えば、推定ロジック５００は、図１に示す推定ロジック１２０、または、図４に示す推定ロジック４１４として使用するのに適している。推定ロジック５００は、副搬送波選択ロジック５０２、信号電力決定ロジック５０４、復調器５０６、変動決定ロジック５０８、および信号対雑音決定ロジック５１０を備える。
【００４７】
信号電力決定ロジック５０４は、複数の副搬送波を備える周波数領域波形５１２を受信し、信号電力を決定するように動作する任意の適切なハードウェアおよび／またはソフトウェアを備える。例えば、周波数領域波形５１２は、図４に示す波形４０８でありうる。信号電力決定ロジック５０４は、信号対雑音決定ロジック５１０に、信号電力インジケータ５１４を出力する。
【００４８】
副搬送波選択ロジック５０２は、ＣＰＵ、プロセッサ、ゲート・アレイ、ハードウェア・ロジック、仮想機械、ソフトウェア、および／またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組み合わせを備える。この選択ロジック５０２は、受信波形５１２における未変調の副搬送波の位置を識別するように動作する。局面では、副搬送波選択ロジック５０２は、受信波形５１２に含まれる特別なシンボル内の既知の未変調の副搬送波を識別する。例えば、既知の未変調の副搬送波は、受信波形５１２におけるＴＤＭシンボル、ＷＩＣシンボル、ＬＩＣシンボル、ＰＰＣシンボル、あるいはその他のシンボルの一部でありうる。例えば、既知の未変調のシンボルは、図３に例示するようなＴＤＭシンボルの一部でありうる。副搬送波選択ロジック５０２は、未変調の副搬送波の位置を示す選択信号５１６を復調器へ提供する。
【００４９】
別の局面では、副搬送波選択ロジック５０２は、受信波形５１２を復号することにより未変調の副搬送波の位置を決定するように動作する。例えば、局面では、未変調の副搬送波の位置が、送信ロジック１１６によって受信波形５１２内に符号化される。別の局面では、選択ロジック５０２は、帯域外通信５１８で、未変調の副搬送波の位置を受信する。
【００５０】
復調器５０６は、ＣＰＵ、プロセッサ、ゲート・アレイ、ハードウェア・ロジック、仮想機械、ソフトウェア、および／またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組み合わせを備える。復調器５０６は、選択信号５１６および受信波形５１２を受信し、未変調の副搬送波を選択し処理する（つまり、復調する）ように動作する。例えば、選択信号５１６は、受信波形５１２内の特別のシンボル内の副搬送波を識別する。その後、復調器５０６は、これら副搬送波を復調し、復調信号５２０が生成される。これは、変動決定ロジック５０８に入力される。
【００５１】
変動決定ロジック５０８は、ＣＰＵ、プロセッサ、ゲート・アレイ、ハードウェア・ロジック、仮想機械、ソフトウェア、および／またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組み合わせを備える。変動決定ロジック５０８は、復調された出力５２０を受信し、変動５２２を決定するように動作する。変動５２２は、信号対雑音決定ロジック５１０に入力される。局面では、変動決定ロジック５０８は、変動５２２を決定するアルゴリズムを実行するように動作する。このアルゴリズムの更に詳細な説明は、本明細書の別のセクションで提供される。
【００５２】
信号対雑音決定ロジック５１０は、ＣＰＵ、プロセッサ、ゲート・アレイ、ハードウェア・ロジック、仮想機械、ソフトウェア、および／またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組み合わせを備える。信号対雑音決定ロジック５１０は、この変動５２２と信号電力インジケータ５１４とを受信し、ＳＩＮＲ５２４を計算するように動作する。例えば、局面では、信号対雑音決定ロジック５１０は、ＳＩＮＲ５２４を決定するために、変動５２２によって信号電力５１４を除するように動作する。
【００５３】
局面では、雑音推定システムは、コンピュータ読取可能媒体上に格納されており、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、本明細書に記載した雑音推定システムの機能を提供する１または複数のプログラム命令を有するコンピュータ・プログラムを備える。例えば、これら命令は、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤＲＯＭ、メモリ・カード、フラッシュ・メモリ・デバイス、ＲＡＭ、ＲＯＭ、あるいはその任意の他のタイプのメモリ・デバイス素子のようなコンピュータ読取可能媒体から推定ロジック５００にロードされうる。別の局面では、これら命令は、外部デバイスまたはネットワーク・リソースから推定ロジック５００へダウンロードされうる。これら命令は、推定ロジック５００によって実行されると、本明細書に記載されているような雑音推定システムの局面を提供するように動作する。
【００５４】
したがって、推定ロジック５００は、受信デバイスにおいて経験されたような通信ネットワークの雑音変動およびＳＩＮＲを決定するように動作する。推定ロジック５００は単に１つの実装であり、その他の実装が本局面の範囲内で可能なことに注目されるべきである。例えば、推定ロジック５００の機能は、１または複数のプロセッサによって実行されるコンピュータ・プログラムで具体化されうる。
【００５５】
（雑音変動アルゴリズム）  
１または複数の局面では、変動決定ロジック５０８は、アルゴリズムを実行し、受信した未変調の副搬送波に基づいて雑音変動を計算するように動作する。下記は、アルゴリズムの１つの局面の説明である。
【００５６】
ｙ０，ｙ１，・・・ｙＮは、未変調の搬送波を含むものとして識別された特別のシンボルの時間領域サンプルに対応すると仮定されよう。ｋ番目の周波数領域副搬送波は、離散的フーリエ変換によって以下のように得ることができる。  
【数１】
2009522944.tif 000003
【００５７】
副搬送波選択ロジック５０２が、副搬送波ｋ１，ｋ２，・・・ｋｐが、周波数領域の未変調の副搬送波に対応すると識別する場合、雑音および干渉変動推定値は、以下の式から得ることができる。  
【数２】
2009522944.tif 000004
【００５８】
さらに、他の雑音および干渉変動推定と同様に、このアルゴリズムの他の可能な実装も可能であることが注目されるべきである。ＷＩＣ／ＬＩＣシンボルの場合、選択された副搬送波のみが未変調でありうる。局面では、シンボル内での選択された副搬送波を識別するインタレースが定義される。例えば、インタレース０は、８ｍ（ｍ＝０，１，２…５１１）の形式のインデクスを備えた副搬送波の集合を定義する。シンボル中の残りの副搬送波がすべて未変調の副搬送波である間、この副搬送波の集合は、ゼロではないエネルギを用いて変調される。十分に信頼できる雑音および干渉推定を提供することのみならず、実装複雑さを低減するために、推定ロジック５００は、８ｍ＋ｓ（ｓ＝１，２・・・７、およびｍ＝０，１，２・・・５１１）の形式のインデクスを備えた副搬送波に対応するインタレースのみに基づいて雑音および干渉変動を計算するように動作する。同様に、インタレースあるいはインタレースの一部は、ＴＤＭシンボルとＰＰＣシンボルとの場合と同様、雑音および変動推定のためにも同様に選択することができる。
【００５９】
図６は、雑音推定システムを提供する方法６００の局面を示す。例えば、推定ロジック５００は、下記に述べるような方法６００を実行するように構成される。
【００６０】
ブロック６０２では、１または複数の未変調の副搬送波を含む特別なシンボルを有する送信フレームを備えた送信波形が受信される。局面では、この送信波形は、デバイスにおいてＯＦＤＭネットワークから受信される。例えば、この受信送信波形は、図５で示される波形５１２でありうる。
【００６１】
ブロック６０４では、未変調の副搬送波の位置が決定される。局面では、選択ロジック５０２は、送信波形５１２中の未変調の副搬送波の位置を識別する。例えば、未変調の副搬送波は、選択ロジック５０２に知られている波形５１２の特別なシンボルにおける固定位置に位置する。別の局面では、未変調の副搬送波の位置が、波形５１２内に符号化され、選択ロジック５０２によって復号される。別の局面では、未変調の副搬送波の位置は、帯域外送信５１８で選択ロジック５０２に与えられる。選択ロジック５０２は、上記実装のうちの何れかで、未変調の副搬送波の位置を決定し、かつ、未変調の副搬送波の位置を識別する選択信号５１６を提供するように動作する。
【００６２】
ブロック６０６では、未変調の副搬送波が処理（つまり、復調）される。局面では、復調器５０６は、未変調の副搬送波を復調し、復調出力を生成するように動作する。例えば、復調器５０６は、選択信号５１６を受信する。それは、処理される未変調の副搬送波の位置を特定する。
【００６３】
ブロック６０８では、復調出力の変動が決定される。例えば、変動決定ロジック５０８は、変動出力５２２を生成するために、復調出力５２０の変動を決定するように動作する。局面では、変動決定ロジック５０８は、変動出力５２２を決定するために、上述した雑音変動アルゴリズムを実行するように動作する。
【００６４】
ブロック６１０では、受信波形に関連付けられた信号電力が決定される。局面では、信号電力決定ロジック５０４が、任意の適切な技術を用いて、受信波形５１２の信号電力５１４を決定するように動作する。
【００６５】
ブロック６１０では、ＳＩＮＲが決定される。局面では、信号対雑音決定ロジック５１０は、変動出力５２２および信号電力５１４からＳＩＮＲ５２４を決定するように動作する。例えば、ＳＩＮＲ５２４を決定するために、信号電力５１４が変動出力５２２で除される。
【００６６】
したがって、方法６００は、受信デバイスによって経験されるような通信システムの雑音変動およびＳＩＮＲを決定するように動作する。方法６００は、単に１つの実装を表わすのみであり、この方法６００の変更、追加、削除、組み合わせその他の修正は、これら局面の範囲内で可能であることが注目されるべきである。
【００６７】
図７は、雑音推定システム７００の局面を示す。雑音推定システム７００は、未変調の副搬送波を識別する手段（７０２）、未変調の副搬送波を処理する手段（７０４）、雑音変動を決定する手段（７０６）、およびＳＩＮＲを決定する手段（７０８）を含む。
【００６８】
局面では、手段７０２は、副搬送波選択ロジック５０２を備え、手段７０４は、復調器５０６を備え、手段７０６は、変動決定ロジック５０８を備え、手段７０８は、信号対雑音決定ロジック５１０を備える。別の局面では、手段７０２〜７０８は、本明細書に記載したような雑音推定の局面を提供するプログラム命令群を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサによって実施される。
【００６９】
従って、本明細書で開示された実施形態に関連して記述された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、 デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリート・ゲートあるいはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア部品、又は上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを 用いて実現又は実施されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１または複数のマイクロプロセッサ、またはその他任意のこのような構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。
【００７０】
本明細書で開示された実施形態に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアによって直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールによって、または、これらの組み合わせによって具体化される。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。典型的な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されることができる。このプロセッサと記憶媒体とは、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在することもできる。あるいはこのプロセッサと記憶媒体とは、ユーザ端末内のディスクリート部品として存在することができる。
【００７１】
開示された実施形態における上述の記載は、当業者をして、本発明の製造または利用を可能とするように提供される。これらの実施形態への様々な変形例もまた、当業者には明らかであって、例えば、インスタント・メッセージング・サービスまたは一般的な無線データ通信アプリケーションによる本明細書で定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲から逸脱することなく他の実施形態にも適用されうる。このように、本発明は、本明細書で示された実施形態に限定されるものではなく、本明細書に記載された原理および新規な特徴に一致した最も広い範囲に相当することが意図されている。用語「典型的」は、本明細書において、「例、事例、または例示として役立つ」ことを意味するように限定的に使用される。本明細書で「典型的」と記載される何れの局面も、他の局面よりも好適であるとか有利であると必ずしも解釈される必要はない。
【００７２】
従って、本明細書において、雑音推定システムの局面が例示され記載されたが、様々な変更が、その精神または本質的な特性から逸脱することなく、これら局面に対してなされることが認識されるだろう。従って、本明細書における開示および記載は、限定するのではなく、特許請求の範囲に述べられる本発明のスコープを例示することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、雑音推定システムの局面を備えるネットワークを示す。
【図２】図２は、雑音推定システムで使用される送信フレームの局面を示す。
【図３】図３は、雑音推定システムで使用される、未変調の副搬送波を備えた周波数領域におけるＴＤＭシンボルの局面を示す。
【図４】図４は、雑音推定システムの局面を備える受信機を示す。
【図５】図５は、雑音推定システムで使用される雑音推定ロジックの局面を示す。
【図６】図６は、雑音推定システムを提供する方法の局面を示す。
【図７】図７は、雑音推定システムの局面を示す。
【図１】
2009522944.tif 000005
【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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【国際調査報告】
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