(57)【要約】  本発明の主題は、送信機に関係するノイズ変動を推定することに関する。例えば、ノイズ変動は、送信機に関係する性能パラメータを決定することに関連して推定されることができる。ノイズ変動を決定することは、最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの利用により受信した信号の位相変化を推定する動作を含むことができる。ノイズ変動を決定することは、推定した位相変化の関数としてノイズ変動のバイアスされていない推定値を決定する動作を同様に含むことができる。
2009538054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機に関係するノイズ変動を推定するための方法、前記方法は、
最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの利用により受信した信号の位相変化を推定すること；及び
前記推定した位相変化の関数としてノイズ変動のバイアスされていない推定値を決定すること、
を具備する方法。
【請求項２】
前記最小二乗法に基づくアルゴリズムは、１次のアルゴリズムである、請求項１の方法。
【請求項３】
前記最小二乗法に基づくアルゴリズムは、２次のアルゴリズムである、請求項１の方法。
【請求項４】
位相変化を推定することは、
前記受信した信号を複数の部分へとセグメント化すること；及び
前記複数の部分のそれぞれに関する位相変化を推定すること、
を具備する、請求項１の方法。
【請求項５】
前記ノイズ変動のバイアスされていない推定値は、次式のアルゴリズムの使用により決定される：  
【数Ｃ１】
2009538054.tif 000033
ここで、σ＾ｚｋは、特定のサブキャリアｋに関する前記バイアスされていない推定値であり、βは、スケーリング係数であり、Ｎは、前記受信した信号中のシンボルの数であり、そしてｒ” ｋ（ｎ）とｈｋは、それぞれノイズの同相成分と直交成分である、
請求項１の方法。
【請求項６】
β＝１／（Ｎ−１．５）である、請求項５の方法。
【請求項７】
前記受信した信号は、複数のセグメントへと区分されており、前記複数のセグメントのそれぞれは、Ｋ個のシンボルを含む、請求項５の方法。
【請求項８】
β＝１／（Ｎ−０．５−Ｋ）であり、そして前記最小二乗法に基づくアルゴリズムは、１次のアルゴリズムである、請求項７の方法。
【請求項９】
β＝１／（Ｎ−０．５−１．５Ｋ）であり、そして前記最小二乗法に基づくアルゴリズムは、２次のアルゴリズムである、請求項７の方法。
【請求項１０】
前記決定したノイズ変動の推定値に少なくとも部分的に基づいてＭＥＲをさらに決定する、請求項１の方法。
【請求項１１】
請求項１の方法を実行するように構成された受信機。
【請求項１２】
命令を保持するメモリ、前記命令は：
最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの使用により受信した信号に関して時間の終わりまでの位相変化を推定すること；
前記推定した位相変化に少なくとも部分的に基づいて前記受信した信号のノイズ変動を推定すること、
を実行するための命令である、及び
前記メモリ内に保持される前記命令を実行するように構成されるプロセッサ、
を具備する、通信装置。
【請求項１３】
ＦＬＯ受信機である、請求項１２の通信装置。
【請求項１４】
前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、１次の最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムである、請求項１２の通信装置。
【請求項１５】
前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、２次の最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムである、請求項１２の通信装置。
【請求項１６】
前記メモリは、前記受信した信号を複数のセグメントへとセグメント化し、そして前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関する位相変化を推定するための追加の命令を保持する、ここにおいて、前記プロセッサは、前記追加の命令を実行するように構成される、請求項１２の通信装置。
【請求項１７】
前記複数のセグメントのそれぞれは、実質的に同じ数のシンボルを含む、請求項１６の通信装置。
【請求項１８】
前記プロセッサは、ノイズ変動を推定することに関連して次式のアルゴリズムを実行する：  
【数Ｃ２】
2009538054.tif 000034
ここで、σ＾ｚｋは、特定のサブキャリアｋに関する前記推定したノイズ変動であり、βは、スケーリング係数であり、Ｎは、前記受信した信号中のシンボルの数であり、そしてｒ” ｋ（ｎ）とｈｋは、それぞれノイズの同相成分と直交成分である、
請求項１２の通信装置。
【請求項１９】
β＝１／（Ｎ−０．５−Ｋ）である、ここで、Ｋは、前記受信した信号のセグメント内のシンボルの数であり、そして前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、１次の位相推定アルゴリズムである、請求項１８の通信装置。
【請求項２０】
β＝１／（Ｎ−０．５−１．５Ｋ）である、ここで、Ｋは、前記受信した信号のセグメント内のシンボルの数であり、そして前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、２次の位相推定アルゴリズムである、請求項１８の通信装置。
【請求項２１】
最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの利用により受信した信号に関係する位相変化を推定するための手段；及び
前記推定した位相変化の関数として前記受信した信号に関するノイズ変動のバイアスされていない推定値を決定するための手段、
を具備する通信装置。
【請求項２２】
前記受信した信号を複数のセグメントへと区分するための手段をさらに具備する、ここにおいて、前記複数のセグメントのそれぞれは、実質的に同じ数のシンボルを含む、請求項２１の通信装置。
【請求項２３】
ＦＬＯ受信機である、請求項２１の通信装置。
【請求項２４】
前記バイアスされていない推定値を決定するための前記手段は、次式のアルゴリズムを実行するための手段を具備する：  
【数Ｃ３】
2009538054.tif 000035
ここで、σ＾ｚｋは、サブキャリアｋに関する前記バイアスされていない推定値であり、βは、スケーリング係数であり、Ｎは、前記受信した信号中のシンボルの数であり、そしてｒ” ｋ（ｎ）とｈｋは、それぞれノイズの同相成分と直交成分である、
請求項２１の通信装置。
【請求項２５】
β＝１／（Ｎ−０．５−Ｋ）である、ここで、Ｋは、前記受信した信号のセグメント内のシンボルの数であり、そして前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、１次のアルゴリズムである、請求項２４の通信装置。
【請求項２６】
β＝１／（Ｎ−０．５−１．５Ｋ）である、ここで、Ｋは、前記受信した信号のセグメント内のシンボルの数であり、そして前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、２次のアルゴリズムである、請求項２４の通信装置。
【請求項２７】
前記ノイズ変動のバイアスされていない推定値の関数としてＭＥＲを推定するための手段をさらに具備する、請求項２１の通信装置。
【請求項２８】
機械実行可能な命令を記憶している機械読取り可能な媒体、前記命令は：
信号を受信する；
最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの利用により前記受信した信号に関係する位相変化を推定する；及び
前記推定した位相変化に少なくとも部分的に基づいて前記受信した信号に関するノイズ変動のバイアスされていない推定値を決定する、
ための命令である、機械読取り可能な媒体。
【請求項２９】
前記受信した信号を複数のセグメントへと区分するために記憶されたさらなる命令を有し、前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つは複数のシンボルのうちのＫ個を含む、請求項２８の機械読取り可能な媒体。
【請求項３０】
次式のアルゴリズムの使用により前記受信した信号に関するノイズ変動の前記バイアスされていない推定値を決定するために記憶されたさらなる命令を有する：  
【数Ｃ４】
2009538054.tif 000036
ここで、σ＾ｚｋは、サブキャリアｋに関する前記バイアスされていない推定値であり、βは、スケーリング係数であり、Ｎは、前記受信した信号中のシンボルの数であり、そしてｒ” ｋ（ｎ）とｈｋは、それぞれノイズの同相成分と直交成分である、
請求項２９の機械読取り可能な媒体。
【請求項３１】
β＝１／（Ｎ−０．５−Ｋ）であり、そして前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、１次のアルゴリズムである、請求項３０の機械読取り可能な媒体。
【請求項３２】
β＝１／（Ｎ−０．５−１．５Ｋ）であり、そして前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、２次のアルゴリズムである、請求項３０の機械読取り可能な媒体。
【請求項３３】
下記の命令を実行するように構成されたプロセッサ、前記命令は、
受信した信号を複数のセグメントへと区分する、ここにおいて、前記複数のセグメントのそれぞれは、Ｋ個のシンボルを含む、
最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの利用により前記受信した信号の各セグメントに関する推定した位相変化を決定する；及び
前記受信した信号の各セグメントに関する前記推定した位相変化の関数として前記受信した信号に関するノイズ変動の推定値を決定する、
命令である、プロセッサ。
【請求項３４】
請求項３３の前記プロセッサを具備するＦＬＯ受信機。
【請求項３５】
前記プロセッサは、前記受信した信号を送信する送信機に関係するＭＥＲを決定するための命令を実行するようにさらに構成される、請求項３３のプロセッサ。
【請求項３６】
前記プロセッサは、次式のアルゴリズムの使用によりノイズ変動を推定するようにさらに構成される：  
【数Ｃ５】
2009538054.tif 000037
ここで、σ＾ｚｋは、サブキャリアｋに関する前記バイアスされていない推定値であり、βは、スケーリング係数であり、Ｎは、前記受信した信号中のシンボルの数であり、そしてｒ” ｋ（ｎ）とｈｋは、それぞれノイズの同相成分と直交成分である、
請求項３３のプロセッサ。
【請求項３７】
β＝１／（Ｎ−０．５−Ｋ）であり、そして前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、１次のアルゴリズムである、請求項３６のプロセッサ。
【請求項３８】
β＝１／（Ｎ−０．５−１．５Ｋ）であり、そして前記最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムは、２次のアルゴリズムである、請求項３６のプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
下記の記載は、一般に通信システムに係わり、そしてより詳しくは、送信機性能を試験すること及びモニタすることに関する。
【０００２】
［米国特許法３５§１１９による優先権の主張］
本出願は、米国特許仮出願番号第６０／８００，６２８号、２００６年５月１５日出願、名称“ノイズ変動を計算するシステム及び方法（SYSTEM AND METHOD OF CALCULATING NOISE VARIANCE）”、の利点を主張する。この出願の全体は、引用により本明細書中に取り込まれている。
【背景技術】
【０００３】
無線ネットワーキング・システムは、世界中の他のシステムと通信するための一般的な手段になってきている。無線通信デバイス、例えば、セルラ電話機、個人ディジタル補助装置、及びその他は、顧客要求を満足させるためそして携帯性及び利便性を向上させるためにより小さくそしてより高性能になってきている。消費者は、これらのデバイスに依存するようになってきており、信頼できるサービス、通信可能領域の拡大、付加サービス（例えば、ウェブ・ブラウジング能力）、及びそのようなデバイスの継続的な小型化及び低価格化、を要求している。
【０００４】
（例えば、周波数分割技術、時分割技術、及び符号分割技術を使用する）一般的な無線通信ネットワークは、加入者に通信可能領域を提供する１又はそれより多くの基地局、同様にその通信可能領域内でデータを送信しそして受信することが可能な移動（例えば、無線）デバイスを含む。一般的な基地局は、ブロードキャスト・サービス、マルチキャスト・サービス、及び／又はユニキャスト・サービスのために複数のデバイスに複数のデータ・ストリームを同時に送信することが可能である、ここで、データ・ストリームは、ユーザ・デバイスにとって関心のある個別の受信が可能なデータのストリームである。その基地局の通信可能領域内のユーザ・デバイスは、複合ストリームにより搬送される１つの、２以上の、又は全てのデータ・ストリームを受信することに関心を持つことができる。同様に、ユーザ・デバイスは、基地局へ又は別のユーザ・デバイスへデータを送信することが可能である。
【０００５】
順方向リンクのみの（ＦＬＯ：Forward Link Only）技術は、無線通信サービス・プロバイダの業界グループによって開発されてきており、最高の品質性能を達成するためにシステム設計の最新の進歩を利用する。ＦＬＯ技術は、移動マルチメディア環境に対して向けられており、そして移動ユーザ・デバイスによる使用のために適している。ＦＬＯ技術は、リアル・タイム（ストリーミング）コンテントと他のデータ・サービスの両方に対する高品質受信を実現するように設計されている。ＦＬＯ技術は、電力消費を犠牲にすることなくエラーに強いモービル性能及び高能力を提供することが可能である。それに加えて、本技術は、必然的に展開される基地局送信機の数を減少させることによって、マルチメディア・コンテントを配信するネットワーク・コストを削減する。そのうえ、ＦＬＯ技術に基づくマルチメディア・マルチキャスティングは、セルラ・ネットワーク・データがＦＬＯ技術を通してマルチメディア・コンテントを受信する同じデバイスに配信されることが可能であるので、無線オペレータのセルラ・ネットワーク・データ及び音声サービスに相補的である。
【０００６】
基地局及び移動デバイス双方の内部の送信機の性能は、一般にそして特にＦＬＯ技術に関係して無線システムの出来栄えにとって非常に重要である。それに加えて、上記に示唆されたように、無線システム内の送信機に関して低価格を維持することが望ましい。したがって、無線サービス・プロバイダは、送信機の購入を最終決定する前に売り手により設計されそして提供される送信機の性能を決定することを望むことができる。例えば、チャネル推定の性能は、信号対ノイズ比、変調エラー率、そして様々な他の性能測定基準の決定を利用可能にするために望まれることができる。より具体的に、送信された信号に関して位相補正を実行し、その後結果の信号の特定のパラメータを見直して、送信機性能を解析することが望ましいことがある。しかしながら、送信機性能をモニタするための従来方法は、計算の費用がかかりそして十分な精度を伴っていない。
【発明の概要】
【０００７】
下記は、本発明の主題のある複数の態様の基本的な理解を提供するための簡単なサマリーを提示する。このサマリーは、本発明の完璧な全体像ではなく、そして本発明の主題の鍵となる要素／重大な要素を同定するように又は本発明の主題のスコープ範囲を詳細に叙述するように意図されていない。その１つの目的は、後に提示されるより詳細な説明への前置きとして単純化した形式で本発明の複数の概念を与えることである。
【０００８】
本発明の主題は、送信機の性能を検査することに係わる。上記の検査することは、送信機が現場にある間に、工場内で、等で、実行されることが可能である。一例では、変調エラー率は、送信機がどのように動作しているかの指標であり得て、そしてしたがって、その比率を予め定められた範囲内に維持することが望ましいはずである。変調エラー率を決定するために、送信機に関するノイズ変動は、（位相推定及び位相補正に基づいて）計算されることが可能である。それゆえ、本発明の主題は、スーパーフレームを時間に関してセグメント化すること、そしてその後、個々のセグメントについて位相推定／位相補正を実行することに係わる。例えば、１次及び／又は２次の最小二乗法位相推定／位相補正アルゴリズムが採用されることが可能である。その後、ノイズ変動は、ＭＥＲを計算することに関連して計算されそして利用されることができる。
【０００９】
１態様では、送信機に関係するノイズ変動を推定するための方法が、本明細書中に記載される。本方法は、最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの利用により受信した信号の位相変化を推定すること、及び該推定した位相変化の関数としてノイズ変動のバイアスされていない推定値を決定すること、を具備する。通信装置が同様に開示され、ここにおいて、本通信装置は、命令を保持するメモリを具備し、該命令は、最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの使用により受信した信号について時間の終わりまでの位相変化を推定するため、そして該推定した位相変化に少なくとも部分的に基づいて該受信した信号のノイズ変動を推定するため、の命令である。本通信装置は、該メモリ内に保持される該命令を実行するように構成されたプロセッサをさらに含むことができる。
【００１０】
別の１つの態様によれば、通信装置は、最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの使用により受信した信号に関係する位相変化を推定するための手段、及び該推定した位相変化の関数として該受信した信号に関するノイズ変動のバイアスされていない推定値を決定するための手段、を具備することができる。まださらに、機械読取り可能な媒体が、本明細書中に記載される、ここにおいて、本機械読取り可能な媒体は、そこに機械実行可能な命令を記憶することができ、該命令は、信号を受信する、最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの使用により該受信した信号に関係する位相変化を推定する、及び該推定した位相変化に少なくとも部分的に基づいて該受信した信号に関するノイズ変動のバイアスされていない推定値を決定する、ための命令である。
【００１１】
さらに別の１つの態様では、プロセッサは、受信した信号を複数のセグメントへと区分するための命令を実行するように構成される、ここにおいて、該複数のセグメントのそれぞれは、Ｋ個のシンボルを含む。本プロセッサは、最小二乗法に基づく位相推定アルゴリズムの利用により該受信した信号の各セグメントに関する推定した位相変化を決定するための命令を実行するようにさらに構成されることができる。その上、本プロセッサは、該受信した信号の各セグメントに関する該推定した位相変化の関数として該受信した信号に関するノイズ変動の推定値を決定するための命令を実行するように構成されることができる。
【００１２】
上記の目的及び関連する目的を達成するために、ある種の例示の態様が、下記の説明及び添付した図面に関連して本明細書中に記述される。しかしながら、これらの態様は、本発明の主題の原理が利用されることができる様々な方法のうちの２、３だけを示し、そして本発明の主題は、全てのそのような態様とそれらと等価なものを含むように意図されている。他の利点及び新規な特徴は、図面とともに考察すると下記の詳細な説明から明確になるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】受信した信号に関するノイズ変動の推定値を決定することを容易にするシステムの高レベルブロック図である。
【図２】送信機性能を推定することを説明するシステムのブロック図である。
【図３】無線通信システムの説明図である。
【図４】位相変化推定を実行しそして推定した位相変化の関数としてノイズ変動を推定することが可能な無線通信装置の高レベルブロック図である。
【図５】受信した信号に関するノイズ変動を推定するための方法を説明する代表的なフロー図である。
【図６】送信機に関する変調エラー率を決定するための方法を説明する代表的なフロー図である。
【図７】実際の位相変化と比較してスーパーフレーム全体にわたる位相変化の線形推定値のグラフ表示である。
【図８】実際の位相変化と比較してスーパーフレーム全体にわたる位相変化の二次の推定値のグラフ表示である。
【図９】スーパーフレームのセグメントの位相変化の推定値のグラフ表示である。
【図１０】一例のスーパーフレームを図示する。
【図１１】信号に関する量子化ノイズを推定するための方法を図示する。
【図１２】信号のノイズ変動を推定することを容易にするシステムを図示する。
【図１３】送信機評価システムの説明図である。
【図１４】無線通信システムの説明図である。
【図１５】送信機評価システムの説明図である。
【図１６】測定した信号と送信した信号との間の差異を説明するコンステレーション図である。
【図１７】送信機を評価するための方法を図示する。
【図１８】粗いチャネル推定値を生成するための方法を図示する。
【図１９】変調シンボルを決定するための方法を図示する。
【図２０】変調シンボルを決定するための方法を図示する。
【図２１】コンステレーション図の領域への分割を図示する。
【図２２】無線通信環境において送信機性能を評価するシステムの説明図である。
【図２３】一例の基地局を図示する。
【図２４】本明細書中に説明される様々なシステム及び方法とともに使用されることが可能な無線通信環境の説明図である。
【詳細な説明】
【００１４】
本発明の主題は、図面を参照してここに説明され、ここで、類似の参照番号は全体を通して類似の要素を指すように使用される。下記の記載では、説明の目的で、数多くの具体的な詳細が本発明の主題の十分な理解を提供するために説明される。しかしながら、そのような主題の事項が、これらの具体的な詳細を用いずに実行され得ることは、明白であろう。別の事例では、周知の構造及びデバイスは、本発明の主題を説明することを容易にするためにブロック図の形式で示される。
【００１５】
その上に、様々な実施形態が、ユーザ・デバイスに関連して本明細書中で説明される。ユーザ・デバイスは、しかもシステム、加入者ユニット、加入者局、移動局、移動デバイス、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、ユーザ・エージェント、又はユーザ装置とも呼ばれることができる。ユーザ・デバイスは、セルラ電話機、コードレス電話機、セッション・イニシエーション・プロトコル（ＳＩＰ：Session Initiation Protocol）電話機、無線ローカル・ループ（ＷＬＬ：wireless local loop）局、ＰＤＡ、無線接続能力を有するハンドヘルド・デバイス、又は無線モデムに接続された他の処理デバイスであり得る。
【００１６】
その上、本発明の主題の態様は、方法、装置、又は標準プログラミング技術及び／又は標準エンジニアリング技術を使用する製造のアーティクル（article）として実装されることができて、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの任意の組み合わせを生成して、本発明の主題の様々な態様を与えるためのコンピュータ又は演算コンポーネントを制御する。本明細書中で使用されるように用語“製造のアーティクル”は、いずれかのコンピュータ読み取り可能なデバイス、キャリア、又は媒体からアクセス可能なコンピュータ・プログラムを含むように意図されている。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体は、磁気的記憶デバイス（例えば、ハード・ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ、．．．）、光ディスク（例えば、コンパクト・ディスク（ＣＤ：compact disk）、ディジタル・ヴァーサタイル・ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）．．．）、スマート・カード、及びフラッシュ・メモリ・デバイス（例えば、カード、スティック、キー・ドライブ．．．）、を含むことができるが、それらに限定されない。それに加えて、搬送波が、音声メールを送信する際に及び受信する際に使用したもの又はセルラ・ネットワークのようなネットワークをアクセスする際に使用したもの、のようなコンピュータ読取り可能な電子データを搬送するために使用されることが可能であることが、認識されるはずである。当然のことながら、当業者は、複数の変形が本明細書中に記載されるものの範囲又は精神から逸脱することなく本構成に行い得ることを理解するであろう。
【００１７】
基地局送信機性能は、無線システム、特にＦＬＯ技術を利用する無線システム、の総合性能にとって極めて重要である。したがって、使用の現場に送信機を設置する前に、そのような送信機をテストして、送信機がある仕様の範囲内で動作することを保証することが望まれる。一例では、送信機に関する変調エラー率（ＭＥＲ：modulation error rate）を確かめて、そのＭＥＲが仕様の範囲内になることを保証することが望まれることがある。ＭＥＲは、理想的な信号状態についてＩ／Ｑ値の平均変動又は最大変動を示し、そしてそれゆえ、送信機により出力される信号品質の基準を与える。ＭＥＲの計算は、下記に非常に詳細に記述される。別の一例では、グループ遅延、周波数応答（帯域内（in-band）と帯域外（out-band））、及びその他のパラメータは、仕様に一致することを保証するように決定されることができる。まださらに、付加ノイズ（例えば、電力増幅器、フィルタ、Ｄ／Ａ変換器、．．．に起因することがあるノイズ）は、送信機性能を解析するために計算されることができる。それに加えて、送信機に関するノイズ変動は、ＭＥＲを計算することに関連して計算されることができる。
【００１８】
ここで図１を参照して、送信機（図示されず）に関係するＭＥＲを計算することを容易にするシステム１００が、図示される。例えば、システム１００は、送信機からの信号を受信する受信機１０２を含むことができる。例えば、受信した信号は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）に適合することができ、その結果、スーパーフレームは、（６ＭＨｚ帯域幅の場合に関して）１２００のＯＦＤＭシンボルを含む。しかしながら、任意の適切な数のシンボルを含むいずれかの適切な周波数分割プロトコルが、発明者によって予期され、そして本明細書に添付された特許請求の範囲の領域になるように意図されていることが理解される。ＯＦＤＭのような、周波数分割に基づく技術は、一般的に周波数スペクトルを一様な帯域幅の塊へと分割することにより、個別のチャネルへと周波数スペクトルを分離する。例えば、無線セルラ電話通信に割り当てられた周波数スペクトル又は周波数帯域は、３０チャネルへと分割されることができ、そのそれぞれは、音声会話、ディジタル・サービス、ディジタル・データ、及び／又はその他、を搬送することができる。各チャネルは、一度に１つだけのユーザ・デバイス又はユーザ端末に割り当てられることができる。ＯＦＤＭは、全体のシステム帯域幅を複数の直交周波数チャネルへと効果的に区分する。ＯＦＤＭシステムは、時分割多重化及び／又は周波数分割多重化を使用することができて、複数の端末に対して複数のデータ送信の間の直交性を実現することができる。例えば、異なる端末は、異なるチャネルを割り当てられることができ、そして各端末に対するデータ送信は、そのような端末に割り当てられた（複数の）チャネル上で送られることができる。異なる端末に対してばらばらのチャネル又は重ならないチャネルを使用することによって、複数の端末の間の干渉は、防止される又は低減されることができ、そして性能の向上が実現され得る。
【００１９】
システム１００の受信機１０２は、テスト受信機であることができ、それは送信機が仕様にしたがって動作していることを確認することに関連して利用される。例えば、受信信号に関する（そしてそれゆえ、送信機に関連する）ＭＥＲを計算することが望ましいことがある。数学的に、受信機１０２において受信された信号の受信サンプルは、次式として表わされることができる：  
ｒｋ（ｎ）＝ｅｊ２πｆｎｈｋａｋ（ｎ）＋ｚｋ（ｎ），  
ここで、ｚｋ（ｎ）は、ノイズ及び補正できない非直線性に起因するエラー項を表し、ｅｊ２πｆｎは、周波数オフセットｆに起因する位相シフトであり、ｈｋは、サブキャリアｋの複素チャネル係数であり、そしてａｋ（ｎ）は、ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのｋ番目のサブキャリアについての変調シンボルである。一例では、ａｋ（ｎ）の大きさは、解析を単純化するために１であると仮定することができる。受信機１０２は、各サブキャリアに対して送信機によって導入される非線形歪（ノイズを含む）を計算することに関連して設計されることができる。そのような非線形歪は、信号強度がｎに関して変化しないと仮定して、信号強度をｚｋの変動で割った比率によって特徴づけられることができる。そのような比率は、ＭＥＲと呼ばれる。
【００２０】
ＭＥＲを計算するために、受信機１０２は、位相推定器１０４を含むことができ、それはｈｋｅｊ２πｆｎの推定値を決定するために利用される。１態様にしたがって、位相推定器１０４は、受信信号（ｈｋｅｊ２πｆｎ）の位相を推定することに関連して最小二乗法推定アルゴリズムを採用することができる。より詳しくは、ある複数の送信機に関して、出力信号に付随する周波数オフセットは、一定でないことがある。言い換えると、位相の変化は、時間に関して線形でないことがある。したがって、ＭＥＲを計算するために、スーパーフレーム内の各シンボルのチャネル推定値を平均することを可能にするために位相ランプ（ramp（漸増漸減））を補償することが望ましい。一定の周波数オフセットが時間に関して線形である位相変化を結果としてもたらし、一方で、時間に関して線形である周波数オフセットが時間に関して放物線状である位相変化を結果としてもたらすことは、認識され得る。理論的に、チャネルが完全である場合には、一定の周波数オフセットに起因する位相変化は、その位相変化の勾配を計算することにより、そして計算された勾配に基づいて１次の最小二乗法位相補正アルゴリズムを利用することによってキャンセルされることができる。そのようなアルゴリズムは、下記のように与えられる：  
ψｅｓｔ＝ａ・ｔ＋ｂ，  
ここで、パラメータａとｂは、最小二乗法推定アルゴリズムにより決定される。これに対して、周波数オフセットが時間のあいだ直線的に変化すると仮定される場合には、２次の最小二乗法アルゴリズムが、パラメータａ，ｂとｃを認識するために利用されることができる。推定された位相は、次式として書き表されることができる：  
ψｅｓｔ＝ａ・ｔ２＋ｂ・ｔ＋ｃ  
このようなパラメータは、最小二乗法推定の一般的なモデルの使用により計算されることができる。
【００２１】
しかしながら、一般的に、スーパーフレームの全体にわたって周波数オフセットに関する一定性及び直線性の仮定は、不正確であり、その結果、１次の又は２次のアルゴリズムを使用して位相変化を補正することは、チャネル推定値を十分に正確に平均することができない。位相変化の推定値の精度を向上させるために、位相推定器１０４は、時間によってスーパーフレームを区分することを採用することができる。言い換えると、スーパーフレームは、時間Ｔに関係付けられることができ、そしてそのような時間セグメントは、Ｎ個の時間セグメント（例えば、３００のＯＦＤＭシンボルに一致する時間セグメント）へと区分されることができる、ここで、Ｎは任意の適切な数である。複数の時間セグメントにわたる周波数オフセットに関する一定性と直線性に関連する仮定は、受信信号の位相変化のはるかに正確な推定を個々に可能にする。しかしながら、位相推定器１０４は、スーパーフレームを複数の時間セグメントへと区分することを必ずしも必要としない。むしろ、スーパーフレームの全体にわたる周波数オフセットに対して一定性と直線性の仮定が十分に正確であるときには、位相推定器１０４は、そのように区分することを行うことなく１次の及び／又は２次の最小二乗法位相推定アルゴリズムを利用することが可能である。受信機１０２は、同様に、ノイズ変動計算機１０６を含むことができ、それは推定した位相変化の関数としてノイズ変動を決定する。そのような目的で行われることが可能な計算は、非常に詳細に下記に説明される。
【００２２】
受信機１０２の内部に含まれているように示されているが、位相推定器１０４及びノイズ変動計算機１０６は、送信機に接続される（例えば、クリーン・チャネルを維持するために送信機に直接接続される）ことができるいずれかの好適な計算デバイス中に設置されることができる。それに加えて、位相補正器１０４とノイズ変動計算機１０６は、送信機をテストするために使用されることが可能であり、その送信機は望ましくはＦＬＯブロードキャスティング・システムにおいて利用される。ＦＬＯ無線システムは、リアル・タイムのオーディオ信号とビデオ信号を、同様に非リアル・タイムのサービスを、ブロードキャストするように設計されることができる。それぞれのＦＬＯ送信は、高さが高く高出力の送信機を利用して行われて、所与の地理的な領域における広い通信可能範囲を保証する。ある領域内に複数の送信機を配置することは一般的であり、ＦＬＯ信号が所与の領域内の住民のかなりの部分に届くことを保証する。一般的に、ＦＬＯ技術は、ＯＦＤＭを利用してデータを送信する。しかしながら、本発明の主題が様々な通信プロトコル（無線又は有線、複数キャリア又は単一キャリア）に適用可能であることは、理解されるはずである。
【００２３】
ここで図２を参照して、送信機２０２の性能を解析することを容易にするシステム２００が、図示される。例えば、送信機２０２は、ＦＬＯ通信システムにおいて望ましくは採用される送信機であり得る。システム２００は、送信機２０２を含み、それは受信機２０４に通信で接続される。その接続は、無線接続、有線接続、又はいずれかの好適な接続であり得る。一例では、送信機２０２と受信機２０４は、クリーンなチャネルをシミュレーションする試みにおいてごく近接していることができる。受信機２０４は、順に演算デバイス２０６に通信で接続されることができ、その演算デバイスは位相推定器１０４とノイズ変動計算機１０６とを含むことができる。システム２００は、位相推定器１０４とノイズ変動計算機１０６に関係する動作が受信機２０４の外部で行われ得ることを説明するように意図されている。そのうえ、もし演算デバイス２０６が信号の受信を可能にする機能を含む場合には、送信機２０２と演算デバイス２０６とは、直接接続されることが可能である。
【００２４】
上記のように、位相推定器１０４は、受信した信号に関係する位相変化を推定するために１次の最小二乗法推定アルゴリズムを利用することができ、及び／又は受信した信号に関係する位相変化を推定するために２次の最小二乗法推定アルゴリズムを利用することができる。そのような位相推定は、量子化ノイズ（増幅器、フィルタ、等からのノイズ）を保持しつつ、受信信号に関係する非線形ノイズを著しくキャンセルするために採用されることができる。ノイズ変動計算機１０６は、（複数の）最小二乗推定値の関数として受信信号に関係するノイズ変動を決定することができる。
【００２５】
ここで図３を参照して、一例の無線通信システム３００が図示される。システム３００は、１又はそれより多くのセクタ中に１又はそれより多くの基地局３０２を含むことができ、それは互いにそして／又は１又はそれより多くの移動デバイス３０４への無線通信信号を受信する、送信する、繰り返す、等を行う。基地局は、端末と通信するために使用される固定局であり得て、そしてアクセス・ポイント、ノードＢ、又は別の用語としても呼ばれることがある。各基地局３０２は、送信機チェーン及び受信機チェーンを備えることができ、そのそれぞれは、当業者により認識されるように、信号送信と受信に関係する複数の構成要素（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナ、．．．）を順に備えることができる。移動デバイス３０４は、例えば、セルラ電話機、スマート・フォン、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルド計算デバイス、衛星無線機、グローバル・ポジショニング・システム、ＰＤＡ、及び／又は無線システム３００を経由して通信するために適した任意の他のデバイス、であり得る。それに加えて、各移動デバイス３０４は、多元入力多元出力（ＭＩＭＯ：multiple-input multiple-output）システムに対して使用されるような、１又はそれより多くの送信機チェーン及び受信機チェーンを備えることができる。各送信機チェーン及び受信機チェーンは、当業者により認識されるように、信号送信と受信に関係する複数の構成要素（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナ、．．．）を含むことができる。
【００２６】
基地局３０２と移動デバイス３０４のそれぞれは、別の基地局及び移動デバイスへ信号を送信するために利用する１又はそれより多くの送信機を含むことができる。送信機は、無線通信環境内でそのような送信機の利用に先だってテストされることができる。上記のように、送信機は、テスト受信機と関係付けられることができ、送信機に関係するある種のパラメータをテストすることを可能にする。例えば、テスト受信機は、ＭＥＲを計算することに関係して利用されることができる。
【００２７】
ここで図４に転じて、送信機をテストすることに関連して利用されることができる通信装置４００が図示される。例えば、通信装置４００は、受信信号（サンプル）に少なくとも部分的に基づいてノイズ変動を計算するために、位相推定を実行するために、及び／又はＭＥＲを決定するために使用されることができる。通信装置４００は、メモリ４０２を含むことができ、それは、例えば、受信したスーパーフレームに関して計算されようとしている位相の推定を利用可能にする論理、コード、及びその他を保持することができる。その上、メモリ４０２は、時間に基づいて受信したスーパーフレームを区分するための論理、コード、及び／又は命令を含むことができる。一例によれば、メモリ４０２は、位相変化を推定するために最小二乗法に基づく１次のアルゴリズム、及び／又は最小二乗法に基づく２次のアルゴリズムを含むことができる。メモリ４０２は、（（複数の）最小二乗法アルゴリズムの利用により確認された）位相推定に少なくとも部分的に基づいてノイズ変動を決定するための論理、コード、及び／又は命令を同様に含むことができる。通信装置４００は、メモリ４０４内の命令、コード、及び／又は論理を実行するためのプロセッサ４０４をさらに含むことができる。
【００２８】
図５，図６，図１１と図１７−２０を参照して、ＦＬＯ送信機性能をテストすることに関連する方法が説明される。説明の平易さの目的のために、方法が一連の動作として示され、そして説明されるとはいえ、ある複数の動作が、１又はそれより多くの実施形態にしたがって、本明細書中に示されそして説明される順番とは異なる順番で、そして／又は別の動作と同時に起きることがあるので、本方法が動作の順番によって限定されないことが理解されそして認識されるはずである。例えば、方法は、状態図におけるような一連の反復する状態又は事象として代わりに表わされるはずであることを、当業者は理解し、そして認識するであろう。そのうえ、説明される全ての動作が、本発明の主題にしたがった方法を実行するために利用されるとは限らない。
【００２９】
具体的に図５に転じて、ノイズ変動を計算するための方法が、説明される。方法５００は、５０２において開始し、そして５０４において信号が受信される。例えば、信号は、ＯＦＤＭスーパーフレームであり得る又は含むことができる。５０６において、最小二乗法に基づく推定アルゴリズムが、受信した信号に関する位相変化を推定するために使用されることができる。例えば、アルゴリズムは、１次のアルゴリズム又は２次のアルゴリズムであり得る。別の一例では、アルゴリズムは、スーパーフレームの一部分について実行されることができ、その結果、スーパーフレームのある部分に関する位相変化が見分けられることができる。５０８において、ノイズ変動は、推定した／補正した位相に少なくとも部分的に基づいて計算されることができる。方法５００は、その後５１０において終了することができる。
【００３０】
ここで図６を参照して、ＭＥＲを推定することに関連して使用されることができる方法６００が、説明される。方法６００を説明する前に、最小二乗法推定の一般的なモデルが、与えられる。観測ベクトルｙ→（それは、チャネル推定の位相ランプを表すことができる）は、次式により表わされることができる：  
ｙ→＝Ａｃ→＋ｚ→                                                  （１）  
ここで、ｃ→＝［ｃ０，．．．，ｃＬ−１］Ｈであって未知のパラメータ・ベクトルであり、Ａは、既知のＭ×Ｌ定数行列であり、そしてｚ→＝［ｚ０，．．．，ｚＭ−１］Ｈは、ノイズ・ベクトルであり、その要素は、ゼロ平均でありそしてσｚ２の分散で独立にそして等しく分布される（ｉ．ｉ．ｄ）。Ｈは、転置及び複素共役演算を表す。変数Ｌは、位相推定に関する次数＋１に等しいことがある。例えば、１次の位相推定に関して、Ｌ＝２；２次の位相推定に関して、Ｌ＝３、等である。Ｍは、推定に関係するサンプルの数である。例えば、テスト受信機アプリケーションでは、Ｍは、セグメント（例えば、スーパーフレームのセグメント）中のＯＦＤＭシンボルの数に等しいことがある。それに加えて、Ｍ≧Ｌを満足することが望ましいことがある。
【００３１】
ｃ→の最小二乗推定値  
【数１】
2009538054.tif 000003
【００３２】
は、エラー・ベクトルｅ→＝［ｅ０，．．．，ｅＬ−１］Ｈのユークリッド・ノルムを削減することができ、それは、次式により定義される、  
【数２】
2009538054.tif 000004
【００３３】
そのユークリッド・ノルムは、次式として表わされることができる：  
【数３】
2009538054.tif 000005
【００３４】
ここで、ｙ→＾は、最小二乗法に基づく位相ランプ推定である。ｃ→＾に関するεの導関数をゼロに等しくすることにより、ｃ→＾の最小二乗推定値は、次式を満足することができる：  
【数４】
2009538054.tif 000006
【００３５】
ｙ→の表記を上記の式へと代入することにより、次のように見分けられることができる、  
【数５】
2009538054.tif 000007
【００３６】
そのように、ｃ→＾ＬＳは、ｃ→のバイアスされていない推定値である。
【００３７】
そのうえ、ｙ→の最小二乗推定値は、次式により表わされることができる：  
【数６】
2009538054.tif 000008
【００３８】
最小二乗推定値により生成されるエラー・ベクトルのノルムは、次式として表わされることができる：  
【数７】
2009538054.tif 000009
【００３９】
エラー・ベクトルのノルムの期待値は、次式である：  
【数８】
2009538054.tif 000010
【００４０】
ここで、Ｅ［εＬＳ］は、エラー・ベクトルのノルムの平均である。上記の式がスカラ方程式であり、そして平方行列ＡＢのトレースがＢＡのトレースに等しいという行列理論の周知の等式を使用しているので、上記の方程式の第２項は、次式のように書き表されることができる：  
【数９】
2009538054.tif 000011
【００４１】
ノイズ・ベクトルｚ→の要素がｉ．ｉ．ｄであり、そしてσｚ２の分散に関係付けられ、そして上に示されたように、  
【数１０】
2009538054.tif 000012
【００４２】
であることは、注目することができる。それゆえ、次式になる：  
【数１１】
2009538054.tif 000013
【００４３】
最終的に、次式が上記から得られる：  
Ｅ［εＬＳ］＝（Ｍ−Ｌ）σｚ２                                （３）
そのように、推定エラー・ベクトルの各成分の変動は、（１−（Ｌ／Ｍ））σｚ２である。言い換えると、最小二乗法推定エラーの変動は、入力データ中の付加ノイズの変動よりも１−（Ｌ／Ｍ）倍だけ小さい。エラー変動の低減は、同じセットのデータが最小二乗法推定に対してそしてエラー・ベクトルを計算することに対して使用され得るという事実のためである。結果として、推定されたパラメータは、エラー・ベクトルを計算するために使用したデータのセットに関してより“良く一致”することがある。結果は、下記に示されるように、異なることがある。
【００４４】
第１データ・ベクトルｙ→が推定パラメータの最小二乗法推定を実行するために使用され、そして第２データ・ベクトルｙ→’がエラー・ベクトルを計算するために使用されることができると、仮定できる。ｙ→’は、ｚ→とは独立であることを除いて、ｚ→と実質的に同じ統計値を有することができる。すなわち、下記を定義することができる、ここで、ｚ→’は、ｚ→と同じ次元、分散及び平均を有するノイズ・ベクトルであるが、ｚ→とは独立である。
【００４５】
ｙ→’＝Ａｃ→＋ｚ→’。
【００４６】
上記のように、エラー・ベクトルを計算するためにｙ→の代わりにｙ→’を使用することにより、エラー・ベクトルのノルムは、次式として表わされることができる：  
【数１２】
2009538054.tif 000014
【００４７】
上記から見分けられることができるように、期待値  
【数１３】
2009538054.tif 000015
【００４８】
の計算は、次式として定義されることができる：  
【数１４】
2009538054.tif 000016
【００４９】
というのは、ｚ→とｚ→’が相関せず、そしてゼロ平均に関係するためである。それに加えて、  
【数１５】
2009538054.tif 000017
【００５０】
である。そのようにして、次式が得られる：  
【数１６】
2009538054.tif 000018
【００５１】
エラー・ベクトルの成分の変動は、それゆえ（１＋（Ｌ／Ｍ））σｚ２である。言い換えると、データ・ベクトルの別のセットがエラー・ベクトルを計算する際に使用されるとき、エラー・ベクトル成分の変動は、入力データ中のノイズ成分の変動よりも１＋（Ｌ／Ｍ）倍だけ大きい。係数の最小二乗法推定を適用するために、そしてエラー・ベクトルのノルムＥ［εＬＳ］の平均を計算するために、実質的に同じセットのデータが使用される場合には、変動は、より小さくなる：  
（１−（Ｌ／Ｍ））σｚ２。
【００５２】
係数の最小二乗法推定を適用するために、そしてエラー・ベクトルのノルムＥ［εＬＳ］の平均を計算するために、異なるセットのデータが使用される場合には、変動は、より大きくなる：  
（１＋（Ｌ／Ｍ））σｚ２。
【００５３】
ここで方法６００を参照して、係る方法６００は、６０２で開始し、そして６０４において、ａｋ（ｎ）が受信サンプルに対して決定される、ここで、ａｋ（ｎ）は、ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのｋ番目のサブキャリアについての変調シンボルである。例えば、ａｋ（ｎ）の大きさは、１である（変調シンボルが単位出力を有する）と仮定されることができる。受信サンプルは、次式により表わされることができる：  
ｒｋ（ｎ）＝ｅｊ２πｆｎｈｋａｋ（ｎ）＋ｚｋ（ｎ），  
ここで、ｚｋ（ｎ）は、受信サンプルに関係するノイズ及び補正できない非直線性に起因するエラー項を表し、ｅｊ２πｆｎは、周波数オフセットｆに起因する位相シフトであり、ｈｋは、サブキャリアｋの複素チャネル係数である。ＭＬに基づくシーケンス検出アルゴリズムは、変調シンボルａｋ（ｎ）のハード判断を得るために利用されることができる。受信サンプルを送信する送信機により導入される（ノイズを含む）非線形歪は、変動ｚｋがｎに関して変化しないと仮定して計算されることが望ましいことがあり、そしてｋ番目のサブキャリアに対して、変動ｚｋにより割り算した信号出力の比率により特徴付けられることができ、信号出力は次式により表わされることができる；  
【数１７】
2009538054.tif 000019
【００５４】
そのような比率は、ＭＥＲと呼ばれることができる。動作６０４（ａｋ（ｎ）を決定すること）は、受信サンプルを解析することにより実行されることができる。
【００５５】
６０６において、ｒｋ（ｎ）は、ａｋ＊（ｎ）により掛け算されて、全てのｎに対してｒｋ’（ｎ）＝ｅｊ２πｆｎ＋ｚｋ’（ｎ）を生成する。前の仮定のために、ａｋ＊（ｎ）の大きさが１に等しいので、ｚｋ’（ｎ）＝ａｋ＊（ｎ）ｚｋ（ｎ）の変動は、ｚｋ（ｎ）の変動に等しい。６０８において、位相の推定値は、最小二乗法推定により決定される。例えば、最小二乗法推定は、１次の又は２次の最小二乗法推定アルゴリズムの利用により行われることができる。ｈｋｅｊ２πｆｎの位相は、φ〜ｋ（ｎ）＝２πｆｎ＋ａｒｇ（ｈｋ）として数学的に表わされることができ、そしてその推定値は、φ＾ｋ（ｎ）として表わされることができる。そのような位相を推定するために、ｒｋ’（ｎ）の位相は、次式の利用により計算されることができる：  
【数１８】
2009538054.tif 000020
【００５６】
ここで、ｖ（ｎ）は、付加ノイズ項である。σｚ２＜＜｜ｈｋ｜２である（例えば、受信信号が高い信号対ノイズ比を有する）条件下で、ｖ（ｎ）は、ｚｋ’（ｎ）の成分にほぼ等しく、それはｒｋ’（ｎ）に直交し且つ１／｜ｈｋ｜２によりスケーリングされる、そしてゼロ平均とσｚ２／２｜ｈｋ｜２の変動を有するガウシアンであり得る。
【００５７】
上記で論じた一般的な最小二乗法推定形式化は、例えば、次式のように定義することによりａとｂの最小二乗推定値を得るために適用されることができる、  
【数１９】
2009538054.tif 000021
【００５８】
（ここで、Ｎは、セグメント中のＯＦＤＭシンボルの数であり得る）。ｃ→＝［ｂ，ａ］ｔの最小二乗推定値は、次式により（２）にしたがって計算されることができる：  
【数２０】
2009538054.tif 000022
【００５９】
より詳しくは、  
【数２１】
2009538054.tif 000023
【００６０】
上に述べたように、ｈｋｅｊ２πｆｎの位相推定値は、φｋ（ｎ）＝ａｎ＋ｂである。式（３）により与えられる結果を使用して、φｋ（ｎ）とφｋ＾（ｎ）との間の誤差の変動が次式に等しくなり得ることが認識される：  
【数２２】
2009538054.tif 000024
【００６１】
６１０において、サブキャリアｎの複素チャネル係数の大きさの推定値は、確認されることができる。動作６１０は、ｒｋ’（ｎ）と  
【数２３】
2009538054.tif 000025
【００６２】
とを掛け算することを同様に含むことができ、ｒｋ”（ｎ）＝｜ｈｋ｜＋ｚｋ”（ｎ）をもたらす、それは、その後ｈｋの大きさを推定するために使用されることが可能である。さらに限定的に、  
【数２４】
2009538054.tif 000026
【００６３】
ｒｋ’（ｎ）がｘ−軸の周りを回転されることが可能であることが、確認される。位相の最小二乗推定値が真の位相よりはむしろ回転のために使用されることが可能であるため、虚数成分の変動は、次式に等しく近似されることができる、  
【数２５】
2009538054.tif 000027
【００６４】
推定される真のノイズ成分の変動は、（１−（１／Ｎ））σｚ２／２に等しくなることができる。そのように、全体の推定される変動は、次式である。  
【数２６】
2009538054.tif 000028
【００６５】
言い換えると、ＭＥＲの計算において使用され真のノイズ変動の推定値は、σｚ２／（１−（３／２Ｎ））により計算されることができる。それゆえ、σｚ２のバイアスされていない推定値を得るために、スケーリング係数βが利用されることができる、ここで、  
β＝１／Ｎ（１−（３／２Ｎ））＝１／（Ｎ−１．５）。
【００６６】
本明細書中に記述される計算の多くは、チャネル係数がＮ個の取り込まれたサンプルに対して線形位相ランプを有する定数項としてモデル化されることができるという仮定に基づく。しかしながら、実際には、線形位相ランプ仮定は、全体の取り込みに対して維持されないことがあり、そして計算されたＭＥＲは、そのような非線形位相ランプを非線形歪として取り扱う。しかしながら、直線性が十分に長いデータ・セグメントに対して維持される限り、テスト受信機の性能は、劣化することはない。そのように、係る方法で計算されるＭＥＲは、テスト受信機性能に反映しない。そのように、データは、ノイズ変動推定を実行する前に複数のセグメントへと分割されることができる。
【００６７】
それゆえ、全捕捉物は、Ｋ個のセグメントへと分割されることができ、そのそれぞれはＭ個のサンプルを含む。しかしながら、複数のセグメントが同じ数でないサンプルを含むことがあることが、確認されることができる。推定手順は、位相推定（動作６０８）がそれぞれＭ個のサンプル・セグメントについて実行され得ることを除いて、上記に説明されたものと実質的に同じであり得る。各セグメント中のサンプルは、あるセグメントのサンプルに基づいて推定される位相を使用することにより、真の軸の周りを回転される。上記の解析は、有効のままであり、その相違は、そのようにして得られた誤差の直交成分の変動が次式であることである：  
【数２７】
2009538054.tif 000029
【００６８】
上記のように、実質的に同じ変動を使用して、（１次の最小二乗法推定アルゴリズムに関する）バイアスされない推定値をもたらすための係数βは、  
β＝１／（Ｎ−０．５−Ｋ）  
であり得る。
【００６９】
位相変化が２次の曲線としてモデル化されことができるケースへと、上記は拡張されることができる。そのような事例では、最小二乗法推定における行列Ａは、次式として表わされることができる：  
【数２８】
2009538054.tif 000030
【００７０】
２次の最小二乗法推定に関するバイアスされていないエラー変動推定値を生成するための係数βは、次式である：  
β＝１／（Ｎ−０．５−１．５Ｋ）  
そのような係数は、変動ｚｋ（ｎ）のバイアスされていない推定値を決定することに関係して利用されることができる。より詳しくは、バイアスされていない推定値は、下記のアルゴリズムにより決定されることができる：  
【数２９】
2009538054.tif 000031
【００７１】
ここで、βは、位相推定が１次又は２次の最小二乗法に基づくアルゴリズムの使用により実現されるかどうかに依存することができる。それに加えて、ｒｋ”（ｎ）とｈｋは、それぞれノイズの同相成分と直交成分と考えられる。方法６００は、その後、６１２において完了する。
【００７２】
ここで図７を参照して、位相推定／補正を説明するグラフ表示７００が示される。グラフ表示７００は、時間に関して受信シンボルについての受信した信号に対する実際の位相を示す線７０２を含む。そのように、位相が時間に関して非線形で変化することが認識される。もう１つの線７０４は、スーパーフレーム（６ＭＨｚ帯域幅のケースに関して１２００シンボルとして示される）の全体にわたる位相の１次推定値を示す。しかしながら、スーパーフレームが任意の適切な数のシンボルを含むことができ、そして数１２００が一例として考えられるべきであり、本発明の主題の限定であると考えられるべきでないことが、理解される。時間に関する位相変化の推定／補正に関する線形アルゴリズムの使用は、相当量の非線形ノイズが残る（それにより、送信機性能を決定することを困難にさせる）ので、不十分であることが、グラフ表示７００から認識される。
【００７３】
ここで図８に転じて、位相推定／補正を説明するグラフ表示８００が、図示される。第１の線８０２は、ＯＦＤＭシンボルが処理されるとして受信信号の位相を変化することをもう１度示す。第２の線８０４は、スーパーフレームの全体にわたる位相の２次の推定を図示する。２次の推定が１次の近似よりもさらに正確であるとは言え、処理されたシンボルに関する実際の位相と処理されたシンボルに関する推定した位相との間にかなりの乖離が残る。
【００７４】
ここで図９を参照して、スーパーフレームのセグメント化を利用することを通した位相推定／補正を説明するグラフ表示９００が、示される。この例のグラフ表示９００では、スーパーフレームは、（３００ＯＦＤＭシンボルの）４個のセグメントへと区分されている。その表示９００は、セグメント化することで、線形推定／補正アルゴリズムが適用されていることをさらに図示する。より詳しくは、第１の線９０２は、ＯＦＤＭシンボルに関する実際の位相を表し、そして線９０４，９０６，９０８、及び９１０は、４個のセグメントの線形推定値を図示する。図９と図７との比較から容易に見分けられるように、セグメント化した線形推定値は、スーパーフレームの全体にわたる線形推定値よりも実際の位相をはるかに良く近似する。言い換えると、量子化ノイズが強く悪影響を受けずに、非線形ノイズのかなりの部分は、除去される（それにより、送信機に関係する量子化ノイズの解析を可能にする）。
【００７５】
図１０に進んで、ＦＬＯ物理層スーパーフレーム１０００が図示される。６ＭＨz帯域幅のケースに関する１実施形態では、６ＭＨｚ帯域幅のケースに関しては１秒の期間で１２００ＯＦＤＭシンボルに等しくなり得る。一般に、ＦＬＯ送信された信号は、１０００で図示されるようにスーパーフレームへと体系化される。各スーパーフレームは、データの４個のフレームを備えることができ、（時分割多重化された）ＴＤＭパイロット・シンボル１００２、オーバーヘッド情報シンボル（ＯＩＳ）１００４、及び広域データ１０１４とローカル・エリア・データ１０１６を含むフレーム１００６，１００８，１０１０，１０１２からなることができる。パイロット・シンボルは、４個の予め決められたパイロット・シンボル；時分割多重化１（ＴＤＭ１）、広域識別チャネル（ＷＩＣ）、ローカル・エリア識別チャネル（ＬＩＣ）、及び時分割多重化２（ＴＤＭ２）、を含むことができる。パイロット・シンボルは、同期化目的、タイミング目的、及び識別目的のために使用されることができる。その結果、パイロット・シンボルの構造は、データの４個のフレーム１００６，１００８，１０１０と１０１２を含むＯＦＤＭデータ・シンボルの構造とは見分けられる。パイロット・シンボルは、ＯＩＳの迅速な取り込みを可能にする。ＯＩＳは、スーパーフレーム内の各媒体サービスに関するデータの位置を記述する。
【００７６】
一般的に、各スーパーフレームは、割り当てられた帯域のＭＨｚ毎に２００ＯＦＤＭシンボル（６ＭＨｚに対して１２００シンボル）からなり、そして各シンボルは、アクティブ・サブキャリアの７個のインターレースを含むことができる。例えば、各シンボルは、データのために利用可能な４０００のサブキャリアを有する、４０９６のサブキャリアを含むことができる。アクティブ・サブキャリアの各インターレースは、周波数において一様に分散され、その結果、利用可能な帯域幅内で完全周波数ダイバーシティを実現する。これらのインターレースは、期間及び使用される実際のインターレースの数に対して変化する論理チャネルに割り当てられる。これは、任意の所与のデータ・ソースにより達成される時間ダイバーシティにおける弾力性を提供する。より低いデータ・レート・チャネルは、時間ダイバーシティを改善するためにより少ない数のインターレースを割り当てられることができる、一方で、より高いデータ・レート・チャネルは、無線機のオン時間を最小にするためそして電力消費を低減するためにより多くのインターレースを利用する。
【００７７】
低データ・レート・チャネル及び高データ・レート・チャネルの取り込み時間は、一般に同じである。それゆえ、周波数ダイバーシティ及び時間ダイバーシティは、取り込み時間を害することなく維持されることができる。しばしば、ＦＬＯ論理チャネルは、可変レートでリアル・タイム（ライブ・ストリーミング）コンテントを搬送するために使用され、可変レート・コーデック（一体化された圧縮器と逆圧縮器）を用いて可能な統計的多重化利得を得る。各論理チャネルは、異なるコーディング・レート及び変調を有することができて、異なるアプリケーションに対する様々なサービスの信頼性要求及び品質要求をサポートする。ＦＬＯ多重化方式は、電力消費を最小にすることに関心がある信号論理チャネルのコンテントをデバイス受信機が復調することを可能にする。移動デバイスは、同時に複数の論理チャネルを復調することができ、ビデオと付随するオーディオとが別のチャネル上で送られることを可能にする。
【００７８】
ここで、図１１を参照して、送信機性能を解析することを容易にする方法１１００が、説明される。方法１１００は、１１０２において開始し、そして１１０４において、受信したスーパーフレームは、複数のセグメントへと区分される。一例では、１つのスーパーフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含むことができ、それは時間の特定の期間にわたって受信されそして処理されることができる。それゆえ、スーパーフレームをセグメント化することは、時間に基づいて区分することと矛盾がない。スーパーフレームは、任意の適切な数のシンボルを含むことができ、そしてそのようなスーパーフレームは、任意の適切な数のセグメントへとセグメント化されることができる。しかしながら、白色ガウス・ノイズが除去されるので、セグメントの数は、多過ぎないようにすべきである。
【００７９】
１１０６において、位相変化は、複数のセグメントのそれぞれに関して推定され／補正される。例えば、位相は、最小二乗法に基づくことがある１次の補正アルゴリズムの利用により推定され／補正されることができる。しかしながら、１次のアルゴリズムは、最小二乗法に基づくことが必ずしも必要ではなく、任意の適切な１次のアルゴリズムであり得る。それに加えて又はその代りに、少なくとも１つのセグメントの位相は、最小二乗法に基づく２次の位相推定／補正アルゴリズムの採用によって推定され／補正されることができる。そのようなアルゴリズムは、上記に詳細に説明された。１１０８において、量子化ノイズ（白色ガウス・ノイズ又は付加ノイズ）が出力される。例えば、セグメント化による位相補正は、量子化ノイズを除去することなく非線形ノイズが実質的に除去されることを可能にする。量子化ノイズの量は、例えば、ＦＬＯ送信機の性能を示すことができる。方法１１００は、その後、１１１０において終了する。
【００８０】
図１２を参照して、受信した信号（サンプル）に関するノイズ変動のバイアスされていない推定値を計算することに係わるシステム１２００が、図示される。システム１２００は、最小二乗法推定アルゴリズムを利用するための（複数の）論理モジュール１２０２を含むことができて、受信信号に関する位相を推定する、ここで、（複数の）モジュール１２０２は、プロセッサ、アンテナ、受信機チェーン、メモリ、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、等、を含むことができる。（複数の）モジュール１２００により行われる推定は、１次の最小二乗法に基づく推定及び／又は２次の最小二乗法に基づく推定であり得る。システム１２００は、推定した位相の関数としてノイズ変動の推定値を計算するための（複数の）論理モジュール１２０４をさらに含むことができる。（複数の）モジュール１２０４は、計算を行うために利用される（複数の）アルゴリズムを保持するためのメモリ、（複数の）アルゴリズムを実行するための（複数の）プロセッサ、及びその他、を含むことができる。
【００８１】
ここで、図１３を参照して、本明細書中に提示される様々な態様にしたがった送信機評価システム１３００が、図示される。システム１３００は、信号解析器１３０４を含むことができ、それは送信機１３０２により生成された信号をサンプリングするために使用されることができる。信号を受信するために受信機よりは信号解析器１３０４を使用することによって、システム１３００は、追加のノイズ及び歪の可能性のあるソースとしての受信機を削除することができる。システム１３００は、信号解析器１３０４によって取り込まれた信号を処理し、そして送信機１３０２の性能を評価するための測定基準を生成することが可能なプロセッサ１３０６を同様に含むことができる。プロセッサ１３０６は、チャネル推定器１３０８を含むことができ、それは各サブキャリアに対する周波数ドメイン・チャネル推定値を生成するために使用されることができる。プロセッサ１３０６は、測定基準発生器１３１０を同様に含むことができ、それは変調エラー率（ＭＥＲ）、ノイズ変動のバイアスされていない推定値、等、のような測定基準を生成して、送信機１３０２の性能を評価する。測定基準発生器１３１０により生成される測定基準は、チャネル推定器１３０８により生成される周波数ドメイン・チャネル推定値に基づくことができる。システム１３００は、プロセッサ１３０６に接続されたメモリ１３１２を同様に含むことができ、それは送信機性能評価に関連するデータ（例えば、シンボル・データ及び測定基準データ）を保持することができる。それに加えて、システム１３００は、ディスプレイ・コンポーネント１３１４を含むことができ、プロセッサにより生成される映像フィードバックを通して送信機性能をユーザがモニタすることを可能にする。
【００８２】
プロセッサ１３０６は、ディスプレイ・コンポーネント１３１２に対して様々なタイプのユーザ・インターフェースを提供することができる。例えば、プロセッサ１３０６は、グラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ：graphical user interface）、コマンド・ライン・インターフェース、及びその他、を提供することができる。例えば、ＧＵＩは、送信機情報を見るための領域をユーザに与えることを表現することができる。これらの領域は、公知のテキスト及び／又はグラフィック領域を備えることができ、グラフィック領域は、対話ボックス、静的制御手段、ドロップ・ダウン・メニュ、リスト・ボックス、ポップ・アップ・メニュ、編集したままの（as edit）制御手段、コンボ・ボックス、ラジオ・ボタン、チェック・ボックス、プッシュ・ボタン、及びグラフィック・ボックス、を備える。それに加えて、表示を容易にするためのユーティリティ、例えば、ナビゲーションのための垂直及び／又は水平スクロール・バー及びある領域が見られるかどうかを判断するためのツールバー・ボタン、が、採用されることができる。
【００８３】
一例では、コマンド・ライン・インターフェースが、採用されることができる。例えば、コマンド・ライン・インターフェースは、送信機性能が事前に決められた範囲の外であることを、テキスト・メッセージ又はユーザに警告を与えることにより情報をユーザに（例えば、ディスプレイ上のテキスト・メッセージ及びオーディオ音により）プロンプトで表示することができる。コマンド・ライン・インターフェースが、ＧＵＩ及び／又はアプリケーション・プログラム・インターフェース（ＡＰＩ：application program interface）とともに採用されることができることが、認識されるはずである。それに加えて、コマンド・ライン・インターフェースは、グラフィック支援を制限されているハードウェア（例えば、ビデオ・カード）及び／又はディスプレイ（例えば、白黒、及びＥＧＡ）、及び／又は低帯域幅通信チャネルに関連して採用されることができる。
【００８４】
それに加えて、評価システムは、送信機性能が許容可能な範囲外である場合に、ユーザに知らせる警告を発生することができる。警告は、ユーザの注意を引くように意図された音声、視覚表現、又はいずれかの他の形式であり得る。評価システムは、許容可能な範囲の境界を示す値の事前に決められた集合を含むことができる。あるいは、ユーザは、境界を動的に決定することができる。それに加えて、評価システムは、送信機性能の変化に基づいて警告を発生することができる。
【００８５】
図１４は、無線通信システム１４００の説明図である。システム１４００は、送信機１４０２を含み、それは通信衛星システム１４０４から送信のためのデータを受信することができる。衛星システム１４０４からの信号は、統合受信機デコーダ１４０６を経由して伝達されることができ、統合受信機デコーダ１４０６は衛星復調器１４０８及び単純ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ：simple network management protocol）制御ユニット１４１０を含むことができる。統合受信機デコーダ１４０６からの信号は、送信機１４０２内部の励振機１４１２へと入力されることができる。それに加えて、送信機１４０２は、モデム１４１６を経由してインターネット・プロバイダ（ＩＰ：Internet Provider）に接続されることができる。モデム１４１６は、送信機１４０２内部のＳＮＭＰ制御ユニット１４１８に接続されることができる。励振機１４１２は、パーサ及び単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ：single frequency network）バッファ１４２０、ボウラー・コア１４２２、及びディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ：digital to analog converter）及びＩ／Ｑ変調器１４２４を含むことができる。衛星システム１４０４からの信号データは、パーサ及びＳＦＮバッファ１４２０で解析されそして記憶されることができる。ボウラー・コア１４２２は、信号データを表示する複素数を生成して、信号データを同相（Ｉ）成分及び直交（Ｑ）成分としてＤＡＣ及びＩ／Ｑ変調器１４２４へ渡す。ＤＡＣ及びＩ／Ｑ変調器１４２４は、シンセサイザ１４２６を利用することができ、信号データを処理し、アナログ、無線周波数（ＲＦ：radio frequency）信号を生成する。データがアナログに変換された後で、結果としてのＲＦ信号データは、電力増幅器１４２８へと渡されることができ、そして調和フィルタ１４３０を通過することができる。それに加えて、データは、アンテナ１４３４による送信の前にチャネル・フィルタ１４３２を通過することができる。
【００８６】
送信機性能を評価するために、励振機１４１２によって生成されたＲＦ信号データは、モニタされることができる。送信機エラー又はノイズの可能性のあるソースは、アップ・サンプリング、ディジタル−アナログ変換及びＲＦ変換を含む。信号データは、励振機の出力のところで及びチャネル・フィルタの出力のところでサンプリングされることができ、その結果、ＲＦ信号は、電力増幅及びフィルタリングの前又は後のいずれかでサンプリングされることができる。信号が増幅の後でサンプリングされる場合には、信号は、電力増幅の非直線性を補正されるべきである。
【００８７】
ここで図１５を参照して、送信機システム励振機１４１２に接続された送信機評価システム１５００が、説明される。グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ:global positioning system）受信機１５０２からの信号は、送信機励振機１４１２と信号解析器１３０４とを同期させるために使用されることができる。ＧＰＳ受信機１５０２からの外部１０メガヘルツ・クロックは、励振機１４１２と信号解析器１３０４との両方へ供給されることができ、共通クロック基準として動作する。信号解析器１３０４によるサンプリングの開始を励振機１４１２により出力されるＲＦ信号データのスーパーフレームの開始に同期させるために、ＧＰＳ１５０２は、同期のために励振機１４１２へ、そしてサンプリングの開始をトリガするために信号解析器１３０４へ、毎秒１パルス（ＰＰＳ）の信号を送信することができる。信号解析器１３０４は、送信された信号のベースバンド・チップ・レートに同期するレートで励振機アナログ出力波形のディジタル・サンプルを生成することができる。サンプリングされたデータは、次にプロセッサ１３０６へと供給される。プロセッサ１３０６は、汎用プロセッサ又は送信機データを解析するための専用のプロセッサを使用して与えられることができる。汎用プロセッサの使用は、送信機評価システム１５００の価格を低減することができる。信号解析器１３０４は、浮動小数点モードでランするように構成されることができて、量子化ノイズを防止する。
【００８８】
ここで図１６を参照して、測定した信号又は受信した信号と送信した信号との間の相違を説明するコンステレーション図が、示される。コンステレーション図の軸は、複素数の実数成分及び虚数成分を表し、同相又はＩ−軸及び直交又はＱ−軸と呼ばれる。測定した信号のコンステレーション点と送信した信号のコンステレーション点との間のベクトルは、誤差を表し、それはディジタル−アナログ変換の不正確さ、電力増幅器の非直線性、帯域内方位角リプル、送信機ＩＦＦＴ量子化誤差及びその他、を含むことができる。
【００８９】
送信機評価システムは、送信機の性能を評価するための１又はそれより多くの測定基準を生成することができる。プロセッサにより生成される測定基準は、変調エラー率（ＭＥＲ）、グループ遅延又はチャネル周波数応答、を含むが、それらに限定されない。特に、ＭＥＲは、送信機内部の欠陥の影響の累積を測定する。サブキャリアについてのＭＥＲは、サブキャリアについての信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と等価である。ＭＥＲは、次式を使用して生成されることができる：  
【数３０】
2009538054.tif 000032
【００９０】
ここで、Ｉは、測定されたコンステレーション点の同相値であり、Ｑは、測定されたコンステレーション点の直交値であり、そしてＮは、サブキャリアの数である。ΔＩは、送信信号の同相値と測定信号の同相値との間の差異であり、そしてΔＱは、送信信号の直交値と測定信号の直交値との間の差異である。
【００９１】
ここで図１７を参照して、送信されたシンボルが未知である場合に送信機を評価するための方法１７００が、説明される。変調シンボル（例えば、ＱＰＳＫシンボル又は１６ＱＡＭシンボル）は、リアル・タイム・データ・ストリームが送信されるときには未知である。しかしながら、パイロット・シンボルは、既知である。方法１７００は、１７０２において開始し、そして１７０４において信号が受信される。サブキャリアについての粗い初期チャネル推定が、１７０６において引き起こされる。図１８に関して下記に説明するように、粗い初期チャネル推定は、既知のパイロット・シンボル及び直線内挿と外挿とを使用して実行されることができる。１７０８において、サブキャリアについての変調シンボルが、決定される。変調シンボルは、図１９と図２０に関して下記に説明されるようにコンステレーション図を使用して決定されることができる。そのシンボルは、受信信号コンステレーション点と最も近いシンボル・コンステレーション点に対応する変調シンボルとの間の距離基づいて選択されることができる。シンボル選択は、下記にさらに詳細に説明される。１７１０において、各サブキャリアについての初期周波数ドメイン・チャネル推定値が、決定されることができる。各サブキャリアについての初期チャネル推定値は、受信信号を変調シンボルで割り算することによって得られることができる。
【００９２】
１７１２において、チャネル推定値は、精度を向上させるためにスーパーフレーム全体にわたり平均される。平均チャネル推定値は、粗いチャネル推定値、変調シンボルに基づくチャネル推定値、又はチャネル推定値の両方の集合を使用して決定されることができる。チャネル推定値に少なくとも部分的に基づく送信機を評価するための測定基準は、１７１４において生成されることができる。例えば、各サブキャリアについてのＭＥＲは、上記に詳細に説明したように、チャネル推定値と変調シンボルとに基づいて決定されることができる。方法１７００は、その後、１７１６において終了する。
【００９３】
ここで図１８を参照して、粗いチャネル推定値を生成するための方法１８００が、図示される。方法１８００は、１８０２において開始する。上記に詳細に説明したように、受信信号は、チャネル推定値、サブキャリアに関するシンボル、及びノイズ項、ＡＷＧＮ、の関数として書き表されることができる。各ＯＦＤＭシンボルにおいて、受信機に既知のパイロット・シンボルを搬送する事前に決められた数のサブキャリア（例えば、パイロットＱＰＳＫシンボルを搬送する５００サブキャリア）がある。それゆえ、変調シンボルは、サブキャリアのこの部分集合に対しても既知である。その結果、１８０４においてチャネル推定値は、パイロット・サブキャリアに対して計算されることができる。１８０６において、２つのパイロット・サブキャリアの間に位置するサブキャリアについてのチャネル推定値は、直線内挿を使用して得られることができる。１８０８において、スーパーフレームの終わりのところの、したがってパイロット・サブキャリアの間に位置していないサブキャリアについてのチャネル推定値は、直線外挿を使用して得られる。
【００９４】
それに加えて、スーパーフレームのＯＦＤＭシンボルに対してパイロット・シンボルを交互配置する（２，６）のパターンがあるので、現在のＯＦＤＭシンボルの５００のパイロットと前のＯＦＤＭシンボルの５００のパイロットの両方が、周波数ドメイン・チャネル推定を行うために使用されることができる。そのようなケースでは、パイロット・サブキャリアのチャネル推定値は、パイロット・シンボルを使用して生成され、そして残りのサブキャリア・チャネル推定値は、直線内挿又は直線外挿により求められる。方法１８００は、１８１０において終了する。
【００９５】
ここで図１９を参照して、変調シンボルを決定するための方法１９００が、図示される。方法１９００は、１９０２において開始し、そして１９０４において受信信号のコンステレーション点と可能性のある変調シンボルのコンステレーション点との間の距離が計算される。例えば、受信信号のコンステレーション点とその信号コンステレーション点に最近接のＱＰＳＫコンステレーション点との間の距離、同様に信号コンステレーション点とその信号コンステレーション点に最近接の１６ＱＡＭコンステレーション点との間の距離は、計算されることができる。１９０６において、信号コンステレーション点に最近接の変調シンボル・コンステレーション点が、変調シンボルとして選択される。変調シンボルの選択の際の精度を向上させるために、変調シンボルは、矛盾のない変調タイプを有するサブキャリアの部分集合に対する変調タイプと比較されることができる。ハーフ−インターレースが、矛盾のない変調タイプを有するサブキャリアの部分集合の一例として本明細書では使用される。しかしながら、本明細書中で論じるシステム及び方法では、矛盾のない変調タイプを有するサブキャリアの部分集合は、ハーフ−インターレースに限定されない。変調シンボル選択の際の誤りは、あるサブキャリアについての変調シンボルをサブキャリアの部分集合に対する変調タイプに対して照合することにより防止されることができる。サブキャリアの部分集合に対する変調タイプは、１９０８において決定されることができる。１９１０において、変調シンボルが変調タイプと矛盾しないかどうかが判断される。もし矛盾しなければ、プロセスは終了する。もし矛盾すれば、変調シンボルは、再評価され、そして変調タイプと矛盾のない変調シンボルが、１９１２において選択される。
【００９６】
一般的に、変調タイプは、ハーフ−インターレースの期間、整合性を維持する。一般に、変調タイプは、ＦＬＯプロトコルの制約のためにあるインターレース内で変化しない。本明細書で使用されるように、インターレースは、サブキャリアの集合（例えば、５００のサブキャリア）である。その結果、ハーフ−インターレースは、１つのインターレースの半分（例えば、２５０のサブキャリア）である。しかしながら、レート−２／３層の変調のために、変調タイプは、ベース層のみのモードで動作しているときに、インターレース内でＱＰＳＫへと切り替えられることができる。これらの条件の下でさえ、各ハーフ−インターレース内の変調タイプは、一定のままである。それゆえ、各ハーフ−インターレースに対する変調タイプは、多数決を使用して決定されることができる。ハーフ−インターレースの間の変調タイプ又は矛盾のない変調タイプを有するいずれかの他のサブキャリアの部分集合に対する変調タイプを決定するために、変調シンボル、そしてその結果変調タイプは、部分集合内の各サブキャリアに対して決定されることができる。各サブキャリアに対応する変調タイプに基づいた多数決は、部分集合に対する変調タイプを決定するために使用されることができる。例えば、２５０のサブキャリアを含むハーフ−インターレースに関して、サブキャリアのうちの１９８に対する変調タイプは、ＱＰＳＫ変調タイプと一致するはずであり、そして残りの５２のサブキャリアについての変調シンボルは、１６ＱＡＭ変調タイプと矛盾しないはずである。サブキャリアの大多数がＱＰＳＫとして検出されるので、ＱＰＳＫが、そのハーフ−インターレースに対する変調タイプとして選択されるはずである。１６ＱＡＭ変調タイプに関係付けられた５２のサブキャリアは、再評価されることができ、そしてコンステレーション図内のそれらの位置に基づいてＱＰＳＫ変調シンボルに再割り当てされる。ハーフ−インターレースの間の変調タイプに対して変調シンボルを比較すること、及び必要に応じて変調シンボルを再評価することは、変調シンボル選択の精度を向上させる。方法１９００は、１９１４において終了する。
【００９７】
ここで図２０を参照して、変調シンボルを決定するための方法２０００が、図示される。方法２０００は、２００２において開始し、そして２００４において様々な変調シンボルを表しているコンステレーション点を含むコンステレーション図は、一連の領域へと分割される。各領域は、１つの変調シンボルのコンステレーション点に関係付けられる。その領域のコンステレーション点へのある点の距離が、係る点から任意の別の領域のコンステレーション点への距離以下であるという特性を、各領域の全ての点が持つように、複数の領域は定められる。コンステレーション図の第１象限を覆う領域の集合が、図２１に図示される。２１０６において、受信信号のコンステレーション点がその中に位置する領域が、決定される。受信信号のコンステレーション点がその中に位置する領域に対応する変調シンボルが、変調シンボルとして選択される。変調シンボルは、矛盾のない変調タイプを有するサブキャリアの部分集合（例えば、ハーフ−インターレース）の間の変調タイプに対して照合されることができる。サブキャリアの部分集合の変調タイプは、２００８において決定されることができる。２０１０において、変調シンボルが変調タイプと矛盾しないかどうかが判断される。もし矛盾しなければ、プロセスは終了する。もし矛盾すれば、変調シンボルは、再評価され、そして変調タイプと矛盾しない変調シンボルが２０１２において選択される。
【００９８】
本明細書中に記述される送信機評価システム及び方法は、位相補正を同様に含むはずであり、時間周波数オフセットによって生じる誤差又は歪を低減する又は除去するように意図される。位相補正が実行されない場合には、チャネル推定値平均は、不正確であり得て、そしてその結果、評価基準は、不適当であり得る。一般的に、位相補正は、チャネル推定値を平均することの前に実行されることができ、周波数オフセットに起因する位相ランプを補正する。方法２０００は、２０１４において終了する。
【００９９】
ここで図２２を参照して、本明細書中に提示された１又はそれより多くの態様にしたがった無線通信環境において送信機性能を評価するシステム２２００が、説明される。システム２２００は、サブキャリアについての周波数ドメイン・チャネル推定値を生成するチャネル推定値生成器２２００、サブキャリアについての平均チャネル推定値を計算する平均生成器２２０４、及び送信機性能を評価するために使用する測定基準、例えば、ＭＥＲ、を生成する測定基準生成器２２０６、を含む。システム２２００は、周波数オフセットにより生ずる位相ランプを補正する位相補正器２２０８を同様に含むことができる。信号は、位相補正のために信号セグメンタ２２１０により複数のセグメントへと分けられることができる。それに加えて、システム２２００は、シンボル決定器２２１２を含むことができ、それはサブキャリアについての変調シンボルを決定する。シンボルは、距離決定器２２１６により決定されるように、複素面内の受信信号と変調シンボルとの間の距離に基づいてシンボル選択器２２１４によって選択されることができる。あるいは、複素面は、複素面区分器２２１８によって複数の領域へと区分されることができ、そして受信信号がその中に位置する領域が、領域選択器２２２０によって選択され、そしてシンボルを決定するために使用されることができる。その上、システム２２００は、粗チャネル生成器２２２２を含むことができ、それは粗いチャネル推定値を生成する。内挿器と外挿器２２２４は、粗いチャネル推定値を生成するために使用されることができる。
【０１００】
図２３は、通信環境において送信機性能をモニタすることを提供するシステム２３００の説明図である。システム２３００は、１又はそれより多くの受信アンテナ２３０６を介して１又はそれより多くのユーザ・デバイス２３０４からの（複数の）信号を受信する受信機２３１０を有する基地局２３０２を備え、そして１又はそれより多くの送信アンテナ２３０８を経由して１又はそれより多くのユーザ・デバイス２３０４へ送信する。１又はそれより多くの実施形態では、受信アンテナ２３０６及び送信アンテナ２３０８は、一組のアンテナを使用して与えられることができる。受信機２３１０は、受信アンテナ２３０６から情報を受信することができ、そして受信した情報を復調する復調器２３１２に動作上でつなげられる。受信機２３１０は、当業者によって認識されるように、例えば、レーキ受信機（例えば、複数のベースバンド相関器を使用してマルチ−パス信号成分を個別に処理する技術，．．．）、ＭＭＳＥに基づく受信機、又はそこに割り当てられた複数のユーザ・デバイスを分離するために適したある別の受信機、であり得る。様々な態様にしたがって、複数の受信機が、（例えば、受信アンテナ当たり１台）使用されることができ、そしてそのような受信機は、互いに通信することができて、ユーザ・データの推定値の改善を提供する。復調されたシンボルは、プロセッサ２３１４によって解析される。プロセッサ２３１４は、受信機素子２３１４により受信した情報を解析すること、及び／又は送信機２３２０による送信のための情報を生成すること、に専用のプロセッサであり得る。プロセッサ２３１４は、基地局２３０２の１又はそれより多くの構成要素を制御するプロセッサ、そして／又は、受信機２３１０により受信された情報を解析し、送信機２３２０により送信するための情報を生成し、そして基地局２３０２の１又はそれより多くの構成要素を制御するプロセッサ、であり得る。各アンテナに対する受信機出力は、受信機２３１０及び／又はプロセッサ２３１４によりまとめて処理されることができる。変調器２３１８は、ユーザ・デバイス２３０４へ送信アンテナ２３０８を経由して送信機２３２０による送信のために信号を多重化することができる。プロセッサ２３１４は、ＦＬＯチャネル素子２３２２に接続されることができ、それは１又はそれより多くのユーザ・デバイス２３０４それぞれに関係付けられたＦＬＯ情報を処理することを容易にすることができる。
【０１０１】
基地局２３０２は、送信機モニタ２３２４を同様に含むことができる。送信機モニタ２３２４は、送信機出力及び／又は送信機アンテナ出力をサンプリングすることができ、そして送信機２３２０の性能を評価することができる。送信機モニタ２３２４は、プロセッサ２３１４に接続されることができる。あるいは、送信機モニタ２３２４は、送信機出力を処理するために独立したプロセッサ含むことができる。それに加えて、送信機モニタ２３２４は、基地局２３０２とは無関係であり得る。
【０１０２】
基地局２３０２は、メモリを付加的に含むことができ、それはプロセッサ２３１４に動作上で接続され、そしてコンステレーション領域に関連する情報及び／又は本明細書中で説明した様々な動作及び機能を実行することに関連するいずれかの他の適した情報、を記憶することができる。本明細書中に記述されるデータ記憶素子（例えば、メモリ）は、揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであり得る、又は揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含むことができる、ことが認識される。例示として、そして限定ではなく、不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：read only memory）、書き込み可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ：programmable ROM）、電気的書き込み可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ：electrically PROM）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable ROM）、又はフラッシュ・メモリ含むことができる。揮発性メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）を含むことができ、それは外部キャッシュ・メモリとして動作する。例示としてそして限定するのではなく、ＲＡＭは、多くの形式で利用可能であり、例えば、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ：synchronous RAM）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ：dynamic RAM）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ：synchronous DRAM）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ：double data rate SDRAM）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ：enhanced SDRAM）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ：Synchlink DRAM）、及びダイレクト・ランバスＤＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ：direct Rambus DRAM）である。主題のシステム及び方法のメモリ１５１６は、これらのタイプのメモリ及び他の適したタイプのメモリを備えるように意図されているが、これらに限定されない。
【０１０３】
図２４は、一例の無線通信システム２４００を示す。無線通信システム２４００は、簡潔さの目的にために１つの基地局と１つのユーザ・デバイスとを図示する。しかしながら、システムが１より多くの基地局及び／又は１より多くのユーザ・デバイスを含むことができることが認識されるはずであり、ここにおいて、追加の基地局及び／又はユーザ・デバイスは、下記に説明される具体例の基地局及びユーザ・デバイスと実質的に同じであり得る又は異なることがあり得る。それに加えて、基地局及び／又はユーザ・デバイスが、本明細書中で説明されるシステム及び／又は方法を採用できることが、認識されるはずである。
【０１０４】
ここで図２４を参照して、ダウンリンク上で、アクセス・ポイント２４０５において、送信（ＴＸ）データ・プロセッサ２４１０は、トラフィック・データを受け取り、フォーマット化し、コード化し、インターリーブし、そして変調して（又はシンボル・マッピングして）、そして変調シンボル（“データ・シンボル”）を与える。シンボル変調器２４１５は、データ・シンボルとパイロット・シンボルとを受け取り、そして処理して、そしてシンボルのストリームを与える。シンボル変調器２４１５は、データ・シンボルとパイロット・シンボルとを多重化し、そしてそれらを送信機ユニット（ＴＭＴＲ）２４２０へ与える。各送信シンボルは、データ・シンボル、パイロット・シンボル、又はゼロの信号値であり得る。パイロット・シンボルは、各シンボル周期において連続して送られることができる。パイロット・シンボルは、周波数分割多重化される（ＦＤＭ：frequency division multiplexed）、直交周波数分割多重化される（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexed）、時分割多重化される（ＴＤＭ：time division multiplexed）、周波数分割多重化される（ＦＤＭ）又は符号分割多重化される（ＣＤＭ：code division multiplexed）ことができる。
【０１０５】
ＴＭＴＲ２４２０は、シンボルのストリームを受信し、１又はそれより多くのアナログ信号へと変換し、そしてアナログ信号をさらに調整して（例えば、増幅し、フィルタし、アップコンバートして）、無線チャネルを介した送信のために適したダウンリンク信号を生成する。ダウンリンク信号は、その後、ユーザ・デバイスへアンテナ２４２５を経由して送信される。ユーザ・デバイス２４３０において、アンテナ２４３５は、ダウンリンク信号を受信し、そして受信機ユニット（ＲＣＶＲ）２４４０へ受信信号を供給する。受信機ユニット２４４０は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタし、増幅し、そして周波数ダウンコンバートし）、そして調整された信号をディジタル化してサンプルを得る。シンボル復調器２４４５は、受信したパイロット・シンボルを復調し、そしてチャネル推定のためにプロセッサ２４５０へ供給する。シンボル復調器２４４５は、プロセッサ２４５０からダウンリンクに関する周波数応答推定値をさらに受け取り、受信したデータ・シンボルにデータ復調を実行して、データ・シンボル推定値（それは送信したデータ・シンボルの推定値である）を取得し、そしてそのデータ・シンボル推定値をＲＸデータ・プロセッサ２４５５へ供給する、それはデータ・シンボル推定値を復調し（例えば、シンボル逆マッピングし）、逆インターリーブし、そしてデコードして送信されたトラフィック・データを再生する。シンボル復調器２４４５及びＲＸデータ・プロセッサ２４５５による処理は、アクセス・ポイント２４０５における、それぞれシンボル変調器２４１５及びＴＸデータ・プロセッサ２４１０による処理と相補的である。
【０１０６】
アップリンク上では、ＴＸデータ・プロセッサ２４６０は、トラフィック・データを処理し、そしてデータ・シンボルを与える。シンボル変調器２４６５は、パイロット・シンボルを有するデータ・シンボルを受け取りそして多重化し、変調を実行し、そしてシンボルのストリームを与える。送信機ユニット２４７０は、その後、シンボルのストリームを受け取り、処理してアップリンク信号を生成する、それはアクセス・ポイント２４０５へアンテナ２４３５を介して送信される。
【０１０７】
アクセス・ポイント２４０５において、ユーザ・デバイス２４３０からのアップリンク信号は、アンテナ２４２５によって受信され、そして受信機ユニット２４７５により処理されてサンプルを得る。シンボル復調器２４８０は、次にそのサンプルを処理し、そしてアップリンクに関する受信パイロット・シンボルと受信データ・シンボル推定値とを与える。ＲＸデータ・プロセッサ２４８５は、そのデータ・シンボル推定値を処理して、ユーザ・デバイス２４３０により送信されたトラフィック・データを再生する。プロセッサ２４９０は、アップリンク上に送信しているそれぞれのアクティブなユーザ・デバイスに関するチャネル推定を実行する。複数のユーザ・デバイスは、それらにそれぞれ割り当てられたパイロット・サブキャリアの集合でアップリンク上に同時にパイロットを送信することができる、ここで、そのパイロット・サブキャリア集合は、インターレースされることができる。
【０１０８】
プロセッサ２４９０と２４５０は、それぞれ、アクセス・ポイント２４０５とユーザ・デバイス２４３０における動作を監督する（例えば、制御する、調整する、管理する、等）。それぞれのプロセッサ２４９０と２４５０は、メモリ・ユニット（図示されず）に関係付けられることができ、それはプログラム・コード及びデータを記憶する。プロセッサ２４９０と２４５０は、本明細書中に記載された方法のうちのいずれかを利用することができる。それぞれのプロセッサ２４９０と２４５０は、しかも、それぞれアップリンクとダウンリンクに関する周波数とインパルス応答推定値とを導出するために計算を実行することができる。
【０１０９】
ソフトウェア・インプリメンテーションに関して、本明細書中に記載された技術は、本明細書中に説明された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能、及びその他）を用いて実行されることができる。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット中に記憶されることができ、そしてプロセッサによって実行されることができる。メモリ・ユニットは、プロセッサの内部に、又はプロセッサの外部に与えられることができる。外部の場合には、この分野で公知の種々の手段を介してプロセッサに通信で接続されることが可能である。
【０１１０】
上に説明されてきたものは、１又はそれより多くの実施形態の複数の例を含む。当然のことながら、上記の実施形態を説明する目的のために全ての考え得る構成要素又は方法の組み合わせを記述することは不可能であるが、様々な実施形態の複数のさらなる組み合わせ及び置き換えが可能であることを、当業者は認識することができる。したがって、記載された実施形態は、添付された特許請求の範囲の精神及び目的の範囲内になる全てのそのような代替物、変更及び変形を包含するように意図されている。その上、用語“含む（include）”が詳細な説明又は特許請求の範囲において使用される限りは、用語“具備する（comprising）”が特許請求の範囲においてつなぎの用語として利用されるときに解釈されるように、そのような用語は、用語“具備する”と同様にある意味では包括的であるように意図されている。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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