(57)【要約】周波数ビン誤り推定のために、異なる周波数ビン誤り、パイロットオフセット、または周波数ビン誤りとパイロットオフセットとの組合せについて、複数の仮定が形成される。各仮定について、その仮定によって判定された正しいサブバンドから、受信記号が抽出される。１つの方式では、各仮定について抽出された受信記号は、その仮定のための逆拡散記号を取得するために、スクランブリング系列を用いて逆拡散される。距離は、例えば逆拡散記号に基づいてチャネルインパルス応答推定値を導き出し、次いでそのチャネルインパルス応答推定値に基づいて距離を導き出すことによって、各仮定について逆拡散記号に基づいて導き出される。別の方式では、各仮定について抽出された受信記号は相関され、距離は相関結果に基づいて導き出される。両方の方式に関して、周波数ビン誤りおよび／またはパイロットオフセットは、評価されるすべての仮定についての距離に基づいて判定される。
2009521193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の仮定の各々についてスクランブリング系列を用いて受信記号の逆拡散を実行するように、前記仮定についての逆拡散記号に基づいて各仮定について距離を導き出すように、そして、前記複数の仮定について導き出された距離に基づいて周波数誤りを判定するように、構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと、
を備える装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのプロセッサは、周波数誤りの範囲について前記複数の仮定を形成するように構成されており、各仮定は、異なる仮定された周波数誤りに対応する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプロセッサは、周波数誤りの範囲について、および複数のパイロットオフセットについて前記複数の仮定を形成するように構成されており、各仮定は周波数誤りとパイロットオフセットとの異なる組合せに対応する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
各仮定のために、前記少なくとも１つのプロセッサが、前記仮定によって判定されたサブバンドについて前記受信記号を抽出するように、そして、前記スクランブリング系列を用いて前記抽出された受信記号の逆拡散を実行するように、構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記抽出された受信記号は、異なる記号周期の中の異なるサブバンドのセット上で送信される分散パイロットのためのものであると仮定される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記抽出された受信記号は、所定のサブバンドのセット上で送信される連続パイロットのためのものであると仮定される、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記仮定についての前記逆拡散記号に基づいて各仮定についてチャネルインパルス応答推定値を導き出すように、そして、前記仮定についての前記チャネルインパルス応答推定値に基づいて各仮定について前記距離を導き出すように、構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記仮定についての前記チャネルインパルス応答推定値の中の最大のチャネルタップのエネルギーに基づいて各仮定について前記距離を導き出すように構成されている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、しきい値に基づいて各仮定についての前記チャネルインパルス応答推定値の中で大きなチャネルタップを識別するように、そして、前記仮定についての前記大きなチャネルタップのエネルギーに基づいて各仮定について前記距離を導き出すように、構成されている、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記受信記号は、直行周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用して送信されるデータおよびパイロットのためのものである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記受信記号は、シングルキャリア周波数分割多重接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）を使用して送信されるデータおよびパイロットのためのものである、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
複数の仮定の各々についてスクランブリング系列を用いて受信記号の逆拡散を実行することと、
前記仮定についての逆拡散記号に基づいて各仮定について距離を導き出すことと、
前記複数の仮定について導き出された距離に基づいて周波数誤りを判定することと、
を備える方法。
【請求項１３】
周波数誤りの範囲について、および複数のパイロットオフセットについて、複数の仮定を形成すること、
をさらに備え、各仮定は、周波数誤りとパイロットオフセットとの異なる組合せに対応する、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
各仮定について前記距離を導き出すことは、
前記仮定についての逆拡散記号に基づいて各仮定についてチャネルインパルス応答推定値を導き出すことと、
前記仮定についての前記チャネルインパルス応答推定値に基づいて各仮定について前記距離を導き出すことと、
を備える、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
複数の仮定の各々についてスクランブリング系列を用いて受信記号の逆拡散を実行するための手段と、
前記仮定についての逆拡散記号に基づいて各仮定について距離を導き出すための手段と、
前記複数の仮定について導き出された距離に基づいて周波数誤りを判定するための手段と、
を備える装置。
【請求項１６】
周波数誤りの範囲について、および複数のパイロットオフセットについて、前記複数の仮定を形成するための手段、
をさらに備え、各仮定は、周波数誤りとパイロットオフセットとの異なる組合せに対応する、
請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
各仮定について前記距離を導き出すための前記手段は、
前記仮定についての前記逆拡散記号に基づいて各仮定についてチャネルインパルス応答推定値を導き出すための手段と、
前記仮定についての前記チャネルインパルス応答推定値に基づいて各仮定についての前記距離を導き出すための手段と、
を備える、
請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
複数の仮定の各々について、複数のサブバンドおよび複数の記号周期についての受信記号上で相関を実行するように、前記仮定についての相関結果に基づいて各仮定について距離を導き出すように、そして、前記複数の仮定について導き出された距離に基づいて周波数誤りを判定するように、構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと、
を備える装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、周波数誤りの範囲について前記複数の仮定を形成するように構成されており、各仮定は、異なる仮定された周波数誤りに対応する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのプロセッサは、複数のパイロットオフセットについて前記複数の仮定を形成するように構成されており、各仮定は、所与の記号周期の中のパイロットのために使用される異なるサブバンドのセットに対応する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
各仮定のために、前記少なくとも１つのプロセッサが、前記仮定によって判定された前記複数のサブバンドについての前記複数の記号周期の中の受信記号を抽出するように、そして、前記複数のサブバンドの各々についての前記抽出された受信記号上で相関を実行するように、構成されている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記抽出された受信記号は、異なる記号周期の中の異なるサブバンドのセット上で送信される分散パイロットのためのものであると仮定される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記抽出された受信記号は、所定のサブバンドのセット上で送信される連続パイロットのためのものであると仮定される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、各仮定についての前記複数のサブバンドについて相関結果をコヒーレントに合計するように構成されている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、各仮定についての複数の相関区間について相関結果をコヒーレントに合計するように構成されており、各相関区間は、異なる記号周期のペアをカバーする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのプロセッサは、各仮定についての複数の相関区間について相関結果を非コヒーレントに合計するように構成されており、各相関区間は、異なる記号周期のペアをカバーする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２７】
各仮定のために、前記少なくとも１つのプロセッサが、異なる記号周期のペアを各々がカバーする複数の相関区間について、前記受信記号上で相関を実行するように、前記相関区間について中間値を取得するために各相関区間の中の前記複数のサブバンドについて相関結果をコヒーレントに合計するように、第１値を取得するために前記複数の相関区間について中間値をコヒーレントに合計するように、第２値を取得するために前記複数の相関区間について前記中間値を非コヒーレントに合計するように、そして、前記第１値と前記第２値との重み付き合計に基づいて前記仮定について前記距離を導き出すように、構成されている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２８】
複数の仮定の各々についての複数のサブバンドおよび複数の記号周期について受信記号上で相関を実行することと、
前記仮定についての相関結果に基づいて各仮定について距離を導き出すことと、
前記複数の仮定について導き出された距離に基づいて周波数誤りを判定することと、
を備える方法。
【請求項２９】
前記各仮定について前記距離を導き出すことは、前記複数のサブバンドについての相関結果をコヒーレントに合計することを備える、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記各仮定について前記距離を導き出すことは、前記複数の相関区間についての相関結果をコヒーレントにまたは非コヒーレントに合計することを備え、各相関区間は、異なる記号周期のペアをカバーする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記相関は、複数の相関区間について実行され、各相関区間は、異なる記号周期のペアをカバーし、そして、前記各仮定について前記距離を導き出すことは、
前記相関区間について中間値を取得するために各相関区間の中の複数のサブバンドについて相関結果をコヒーレントに合計することと、
第１値を取得するために前記複数の相関区間について中間値をコヒーレントに合計することと、
第２値を取得するために前記複数の相関区間について前記中間値を非コヒーレントに合計することと、
前記第１値と前記第２値との重み付き合計に基づいて前記仮定について前記距離を導き出すことと、
を備える、
請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
複数の仮定の各々についての複数のサブバンドおよび複数の記号周期について受信記号上で相関を実行するための手段と、
前記仮定についての相関結果に基づいて各仮定について距離を導き出すための手段と、
前記複数の仮定について導き出された距離に基づいて周波数誤りを判定するための手段と、
を備える装置。
【請求項３３】
各仮定について前記距離を導き出すための前記手段は、前記複数のサブバンドについて相関結果をコヒーレントに合計するための手段、を備える請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
各仮定について前記距離を導き出すための前記手段は、複数の相関区間について相関結果をコヒーレントにまたは非コヒーレントに合計するための手段、を備え、各相関区間は、異なる記号周期のペアをカバーする、請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記相関は、複数の相関区間について実行され、各相関区間は、異なる記号周期のペアをカバーし、そして、各仮定について前記距離を導き出すための前記手段は、
前記相関区間について中間値を取得するために各相関区間の中の前記複数のサブバンドについて相関結果をコヒーレントに合計するための手段と、
第１値を取得するために前記複数の相関区間について中間値をコヒーレントに合計するための手段と、
第２値を取得するために前記複数の相関区間について前記中間値を非コヒーレントに合計するための手段と、
前記第１値と前記第２値との重み付き合計に基づいて前記仮定について前記距離を導き出すための手段と、
を備える、
請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
周波数誤りの範囲について仮定の第１セットを評価することによって、第１パイロットに基づいて受信信号の中で周波数誤りを判定するように、そして、パイロットオフセットのセットについて仮定の第２セットを評価することによって、第２パイロットに基づいて前記受信信号の中でパイロットオフセットを判定するように、構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと、
を備える装置。
【請求項３７】
前記第１パイロットは、所定のサブバンドのセット上で送信される連続パイロットであり、前記第２パイロットは、異なる記号周期の中の異なるサブバンドのセット上で送信される分散パイロットであり、そして、各パイロットオフセットは、所与の記号周期の中の前記分散パイロットのために使用される異なるサブバンドのセットに対応する、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第２パイロットに基づいて、前記第１パイロットから判定された周波数誤りを用いて、前記パイロットオフセットを判定するように構成されている、請求項３６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
［Ｉ．分野］
本開示は、一般に通信に関し、より具体的には、通信システムで周波数同期を実行するための技術に関する。
【０００２】
［ＩＩ．背景］
直行周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）は、一部の無線環境のための高い処理能力を提供することができる多重搬送波変調技術である。ＯＦＤＭは、システム全体の帯域幅を、搬送波、副搬送波、トーン等とも呼ばれる複数（Ｋ個）の直行周波数サブバンドに分割する。ＯＦＤＭによって、各サブバンドは、データによって変調することができる各々の搬送波に関連付けられる。以下の説明では、「サブバンド」と「搬送波」とは同義語であり、交換可能に使用される。
【０００３】
ＯＦＤＭシステムでは、送信機は、トラフィックデータの処理（例えば符号化、インタリーブ、および変調など）を行って変調記号を生成し、それらの変調記号をＫ個の総サブバンドへさらにマップする。その後、送信機は、各ＯＦＤＭ記号周期のための変調記号を時間領域に変換し、ＯＦＤＭ記号を形成する。送信機は、ＯＦＤＭ記号を受信機に送信する。
【０００４】
受信機は、送信機から受信されたＯＦＤＭ記号について、補足的な処理を実行する。受信機は、Ｋ個のサブバンドについてのＫ個の受信記号を取得するために、各々の受信されたＯＦＤＭ記号を周波数領域に変換する。受信された記号は、送信機によって送信された変調記号の雑音の多い歪められたバージョンである。受信機は典型的に、受信機での周波数の誤りを判定するために、周波数同期を実行する。周波数の誤りは、送信機と受信機とでの発振器周波数の違い、ドップラー推移、およびその他によるものである場合がある。ＳＮ比（ＳＮＲ）が低い状態、高速フェージング、およびその他などの特定のチャネル環境では、周波数同期は難しい。さらに、処理のオーバヘッドができるだけ少なくなるように、周波数同期を迅速に実行することが望ましい。
【０００５】
したがって当分野では、通信システムの中で周波数同期を実行するための技術が必要とされている。
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００６】
本明細書では、通信システムで周波数同期を実行するための技術が説明される。受信機での周波数誤り(frequency error)は、分数部分と整数部分とに分解されることができる。分数部分は１ビン(one bin)よりも少なく、当技術分野で知られている方法で推定され、除去されてもよい。ビンは、隣接するサブバンド(adjacent subbands)の間の間隔(pacing)である。整数部分は周波数ビン誤り(frequency bin error)とも呼ばれており、ビンの整数(integer number of bins)である。周波数ビン誤りは、ここに説明される技術を使用して推定されることができる。
【０００７】
周波数ビン誤り推定の一実施形態では、異なる周波数ビン誤り、異なるパイロットオフセット、または異なる周波数ビン誤りとパイロットオフセットとの組合せのために、複数の仮定(multiple hypotheses)が最初に形成される。パイロットは、異なるサブバンドのセットで送信されてもよく、各パイロットオフセットは、パイロットが送信されたと思われる異なるサブバンドのセットに対応する。各仮定について、仮定によって判定された(determined)適切なサブバンドから受信記号(received symbols)が抽出される(extracted)。抽出された受信記号は、（１）異なる記号周期(symbol periods)で異なるサブバンドのセットで送信される分散パイロット(scattered pilot)のためのもの、および／または（２）すべての記号周期で固定されたサブバンドのセットで送信される連続パイロット(continual pilot)のためのものであると仮定される。
【０００８】
一実施形態では、各仮定のために抽出された受信記号は、その仮定のための逆拡散シンボル(despread symbols)を取得するために、スクランブリング系列(scrambling sequence)を用いて逆拡散される。スクランブリング系列は、送信機で分散パイロットおよび連続パイロットを生成するために使用される。距離(metric)が、そのあと、例えば、逆拡散記号に基づいてチャネルインパルス応答推定値(channel impulse response estimate)を導き出すことによって(deriving)、それから、チャネルインパルス応答推定値に基づいて距離を導き出すことによって、各仮定についてその仮定の逆拡散記号に基づき導き出される。別の実施形態では、各仮定のために抽出された受信記号は相関させられ、そして、その相関結果に基づいて、仮定のために距離が導き出される。両方の実施形態について、周波数ビン誤りおよび／またはパイロットオフセットは、すべての評価された仮定のために、距離に基づいて判定される。
【０００９】
周波数ビン誤りの推定はまた、以下で説明されるように、別の方法で実行されてもよい。本発明の様々な態様および実施形態は、以下でさらに詳細に説明される。
【詳細な説明】
【００１０】
本発明の特徴および本質は、同様の参照文字が全体をとおして同様に識別する図面と併せて以下に記述される詳細な説明から、より明らかとなるであろう。
【００１１】
本明細書では、「例示的(exemplary)」という語は、「例(example)、インスタンス(instance)、または説明(illustration)して役立つ」ということを意味するために使用されている。例示的として本明細書で説明されるいずれの実施形態あるいは設計も、必ずしもその他の実施形態または設計よりも好ましい、または有利なものとして解釈されるべきではない。
【００１２】
本明細書で説明される周波数同期技術は、ＯＦＤＭシステム、直行周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）システム、シングルキャリア周波数分割多重接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム、およびその他などの様々な通信システムのために使用されてもよい。ＯＦＤＭＡシステムはＯＦＤＭを利用する。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、システムの帯域幅の間で分散されたサブバンド上で送信するためのインタリーブされたＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）、隣接するサブバンドのブロック上で送信するための局所化されたＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）、または隣接するサブバンドの複数のブロック上で送信するための強化されたＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用してもよい。一般に変調記号は、ＯＦＤＭを用いて周波数領域の中で送信され、ＳＣ−ＦＤＭＡを用いて時間領域の中で送信される。
【００１３】
明確にするために、これらの技術は、携帯端末向けデジタルビデオ放送（ＤＶＢ−Ｈ）および地上テレビ放送向け総合サービスデジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）をインプリメントする(implement)２つの例示的なＯＦＤＭベースのシステムについて、以下に具体的に説明される。ＤＶＢ−ＨおよびＩＳＤＢ−Ｔは、地上通信ネットワークを介して、マルチメディアのデジタル伝送をサポートする。ＤＶＢ−Ｈは、２Ｋ、４Ｋおよび８ＫのＦＦＴサイズのための３つの動作方式(modes of operation)を有する。ＩＳＤＢ−Ｔは、２５６、５１２および１ＫのＦＦＴサイズのための３つの動作方式を有する。ＤＶＢ−Ｈは、「デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）；地上波デジタルテレビジョンのためのフレーミング構造、チャネル符号化および変調」と題された、２００４年１１月のドキュメントＥＴＳＩ  ＥＮ３００  ７４４(document ETSI EN 300 744, entitled "Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television," November 2004)の中で説明されている。ＩＳＤＢ−Ｔは、「地上波デジタルテレビジョン放送のための伝送システム」と題された、２００３年７月のドキュメントＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ３１(document ARIB STD-B31, entitled "Transmission System for Digital Terrestrial Television Broadcasting," July 2003)の中で説明されている。これらの文書は公的に入手可能である。
【００１４】
図１は、ＤＶＢ−Ｈ、ＩＳＤＢ−Ｔおよび／または何らかのその他の設計をインプリメントできる、ＯＦＤＭベースシステム１００の中の送信機１１０および受信機１５０のブロック図を示す。送信機１１０で、送信（ＴＸ）データプロセッサ１２０は、データ記号を生成するために、トラフィックデータを受信して、処理（例えばフォーマット、符号化、インタリーブおよび記号マップ）する。本明細書で使用される際、データ記号はトラフィックデータのための変調記号であり、パイロット記号は、送信機と受信機との両方によってアプリオリに知られているデータである、パイロットのための変調記号であり、ゼロ記号はゼロの信号値である。
【００１５】
ＯＦＤＭ変調器１３０は、データ記号およびパイロット記号を受信して、それぞれデータサブバンドおよびパイロットサブバンド上へと多重化する。データサブバンドは、トラフィックデータを送信するために使用されるサブバンドであり、パイロットサブバンドはパイロットを送信するために使用されるサブバンドである。所与のサブバンドは、１つのＯＦＤＭ記号周期でデータサブバンドとして機能し、別のＯＦＤＭ記号周期でパイロットサブバンドとして機能してもよい。ＯＦＤＭ記号周期は１つのＯＦＤＭ記号の存続期間であり、記号周期とも呼ばれる。パイロット記号は、以下で説明されるように、データ記号とともに多重送信されてもよい。ＯＦＤＭ変調器１３０は、各ＯＦＤＭ記号周期の中のＫ個の総サブバンドのために、Ｋ個の送信記号を取得する。各送信記号はデータ記号、パイロット記号またはゼロ記号であってもよい。ＯＦＤＭ変調器１３０は、Ｋ個の時間領域チップを含む変換された記号を取得するために、Ｋポイントの逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）または逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を用いて、各ＯＦＤＭ記号周期のためにＫ個の送信記号を変換する。次いでＯＦＤＭ変調器１３０は、ＯＦＤＭ記号を生成するために、変換された記号の一部を反復する。反復される部分は、しばしば循環プレフィックスまたは保護区間と呼ばれ、無線チャネルの中の多重通路についてシステム帯域幅の間で異なる周波数レスポンスである、周波数選択的フェージングを防止するために使用される。ＯＦＤＭ変調器１３０は、各ＯＦＤＭ記号周期のためにＯＦＤＭ記号を提供する。送信装置（ＴＭＴＲ）１３２は、ＯＦＤＭ記号を受信して、処理（例えばアナログ変換、増幅、フィルタリングおよび周波数上方変換）し、アンテナ１３４を介して受信機１５０に送信される変調信号を生成する。
【００１６】
受信機１５０で、アンテナ１５２は送信機１１０から変調された信号を受信し、受信信号を受信装置（ＲＣＶＲ）１５４に提供する。受信装置１５４は、入力サンプルを取得するために、受信信号を調整（例えばフィルタリング、増幅、周波数下方変換およびデジタル化）する。ＯＦＤＭ復調器（Ｄｅｍｏｄ）１６０は、以下で説明されるように入力サンプルを処理し、各ＯＦＤＭ記号周期の中のＫ個の総サブバンドのためにＫ個の受信記号を取得する。受信記号は、データサブバンドのための受信データ記号、およびパイロットサブバンドのための受信パイロット記号を含む。ＯＦＤＭ復調器１６０は、受信機１５０での周波数誤りを推定し、除去するために、周波数同期を実行する。ＯＦＤＭ復調器１６０はまた、送信機１１０によって送信されるデータ記号の推定値であるデータ記号推定値を取得するために、チャネル推定値を用いて受信データ記号上でデータの復調／検波を実行する。次いで、受信（ＲＸ）データプロセッサ１７０は、復号されたデータを取得するために、データ記号推定値を処理（例えば記号デマップ、デインタリーブおよび復号）する。一般に、ＯＦＤＭ復調器１６０およびＲＸデータプロセッサ１７０による処理は、それぞれ送信機１１０でのＯＦＤＭ変調器１３０およびＴＸデータプロセッサ１２０による処理と補足し合うものである。
【００１７】
コントローラ／プロセッサ１４０および１８０は、それぞれ送信機１１０および受信機１５０で、様々な処理装置の動作を制御する。メモリ１４２および１８２は、それぞれ送信機１１０および受信機１５０のために、データおよびプログラムコードを記憶する。
【００１８】
図２は、システム１００のための例示的なサブバンド構造２００を示す。ＢＷ  ＭＨｚの全体のシステム帯域幅は、Ｋが変更可能な値であってもよい０〜Ｋ−１までの所与の指数である複数（Ｋ個）のサブバンドに分割される。隣接するサブバンド間の間隔はＢＷ／Ｋ  ＭＨｚである。サブバンド構造２００のために、Ｋ個の総サブバンドは、１２のバラバラのインタレースに配置される。１２個のインタレースは、Ｋ個のサブバンドの各々が１つのインタレースだけに属しているという点で、バラバラのものである。各インタレースは、インタレースの中の連続するサブバンドが１２個のサブバンドによって間隔を空けて配置されるように、Ｋ個の総サブバンドの間で一律に分散される、およそＫ／１２のサブバンドを含む。したがってｕ∈｛０，．．．，１１｝の場合のインタレースｕは、サブバンドｕ、ｕ＋１２、ｕ＋２４．．．を含み、指標ｕは、インタレースの中の第１サブバンドを示すサブバンドオフセットと同様に、インタレース指標である。図２は、０、３、６および９の４つのインタレースだけを示す。
【００１９】
図３Ａは、ＤＶＢ−Ｈのためのパイロット構造３００を示す。パイロット構造３００は、連続パイロットおよび分散パイロットを含む。連続パイロットは、システム帯域幅の間で分散されたＣ個のサブバンドで送信され、この場合Ｃは方式によって決まる。このパイロットは、すべてのＯＦＤＭ記号周期の中で、同じＣ個のサブバンドで送信されるという点で連続するものである。これらのＣ個のサブバンドは０、４８、５４、．．．、Ｋ−１のサブバンドを含み、ＥＴＳＩ  ＥＮ３００  ７４４の中で与えられる。分散パイロットは、各ＯＦＤＭ記号周期の中の１つのインタレースで送信される。ＤＶＢ−Ｈのための伝送タイムラインはフレームに分割され、各フレームは０から６７までの所与の指数である６８個のＯＦＤＭ記号を含んでいる。分散パイロットは、ＯＦＤＭ記号０ではインタレース０で、ＯＦＤＭ記号１ではインタレース３で、ＯＦＤＭ記号２ではインタレース６で、ＯＦＤＭ記号４ではインタレース９で、ＯＦＤＭ記号５ではインタレース０で、という具合に送信される。したがって分散パイロットは、４個のＯＦＤＭ記号の各セットの中で、同じ４つのインタレースで送信される。
【００２０】
図３Ｂは、ＩＳＤＢ−Ｔのためのパイロット構造３１０を示す。パイロット構造３１０は、４個のＯＦＤＭ記号の各セットの中で０、３、６および９のインタレースで送信される分散パイロットだけを含む。ＩＳＤＢ−Ｔのための伝送タイムラインもまたフレームに分割され、各フレームは０から２０３までの所与の指数である２０４個のＯＦＤＭ記号を含んでいる。分散パイロットはＯＦＤＭ記号０のインタレース０で送信され、ＤＶＢ−Ｈのための分散パイロットと同じ方法で、０、３、６および９のインタレースを循環する。
【００２１】
ＤＶＢ−ＨとＩＳＤＢ−Ｔとの両方のために、各ＯＦＤＭ記号のためのパイロット記号は、ある特定の生成多項式から導き出される擬似ランダム２値系列（ＰＢＲＳ）に基づいて生成される。ＰＢＲＳ系列はＫ個のビットを含み、次のように与えられる。
【数１】
2009521193.tif 000003
【００２２】
ｋ∈｛０，．．．，ｋ−１｝の場合のＰＢＲＳビットｗｋは、サブバンドｋのためのパイロット記号として使用されるＢＰＳＫ変調記号、を生成するために使用される。ｕ∈｛０，３，６，９｝の場合のインタレースｕのためのパイロット記号は、ＰＢＲＳビット｛Ｗｕ，Ｗｕ＋１２，ｗｕ＋２４，ｗｕ＋３６，．．．｝を用いて生成される。
【００２３】
表１は、ＤＶＢ−ＨおよびＩＳＤＢ−Ｔにおける３つの方式についてのいくつかのパラメータのための値を挙げる。表１の中で、１つのＯＦＤＭ記号のためにパラメータＮ、Ｋ、ＣおよびＳが与えられる。ＤＶＢ−ＨとＩＳＤＢ−Ｔとの両方のための分散パイロットサブバンドの数（Ｓ）、ＤＶＢ−Ｈのための連続パイロットサブバンドの数（Ｃ）は、方式によって決まる。ＩＳＤＢ−Ｔについては、Ｋは１２の整数の倍数であり、インタレース０、３、６および９は同じ数のパイロットサブバンドを含む。ＤＶＢ−Ｈについては、Ｋは１２の整数の倍数ではなく、インタレース０はインタレース３、６および９よりも１つ多いパイロットサブバンドを含む。簡単にするために、以下の説明は、インタレースが同じ数（Ｓ）のパイロットサブバンドを含むことを仮定している。
【表１】
2009521193.tif 000004
【００２４】
表１において、低いレベルのエイリアシング雑音を保ちながら、フロントエンドのフィルタリング要件を緩和するために、ＦＦＴのサイズは、ＩＳＤＢ−Ｔのためのサブバンド総数の２倍よりも大きい。
【００２５】
図４は、図１の受信機１５０のＯＦＤＭ復調器１６０の一実施形態のブロック図を示す。ＯＦＤＭ復調器１６０の内部で、プレプロセッサ４１０は受信装置１５４から入力サンプルを受信して処理し、前処理されたサンプルを提供する。プレプロセッサ４１０は、自動利得制御（ＡＧＣ）、タイミング捕捉、フィルタリング、サンプル率変換、直流（ＤＣ）オフセット除去および／またはその他の機能を実行してもよい。前処理されたサンプルは、次のように表わされることができる周波数誤りを有する。
【数２】
2009521193.tif 000005
【００２６】
この式において、ｆｅｒｒは受信機での総周波数誤りであり、
Δｆは、１ビンよりも小さい周波数誤りの分数部分であり、
ｆｂｉｎは、隣接するサブバンドの間の間隔である１ビンであり、
ｍは、ビンの整数である周波数誤りの整数部分である。
【００２７】
周波数誤りの整数部分は、周波数ビン誤りまたは粗ビン周波数誤りとも呼ばれている。
【００２８】
粗周波数推定器４１２は、前処理されたサンプルに基づき、当技術分野で知られている方法で、分数の周波数誤りΔｆを推定する。回転装置４１４は、推定された分数の周波数誤り
【数３】
2009521193.tif 000006
【００２９】
を推定器４１２から、また推定された周波数ビン誤り
【数４】
2009521193.tif 000007
【００３０】
を周波数ビン誤り推定器４２０から受信して、推定された総周波数誤りを前処理されたサンプルから除去し、周波数修正されたサンプルを提供する。循環プレフィックス除去装置４１６は、各ＯＦＤＭ記号に添付された循環プレフィックスを除去し、受信されたサンプルを提供する。
【００３１】
ＦＦＴ／ＤＦＴ装置４１８は、各ＯＦＤＭ記号周期のために受信されたサンプル上で高速フーリエ変換（ＦＦＴ）か、または離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行し、Ｋ個の総サブバンドのために周波数領域の受信記号を提供する。周波数ビン誤り推定器４２０は、以下で説明されるように、受信されたパイロット記号に基づいて周波数ビン誤りを推定し、推定された周波数ビン誤りを提供する。回転装置４１４は、図４に示されているように、推定された周波数ビン誤りを前処理されたサンプルから除去してもよい。代替として、周波数ビン修正装置は、推定された周波数ビン誤りを受信されたデータ記号（図４には不図示）から除去することができる。チャネル推定器４２２は、受信されたパイロット記号に基づいて、チャネル推定値を導き出す。チャネル推定値は、時間領域のチャネルインパルス応答推定値であっても、または周波数領域のチャネル周波数応答推定値であってもよい。データ復調器４２４は、チャネル推定値を用いて、受信されたデータ記号上でデータの復調／検波を実行し、データ記号推定値を提供する。
【００３２】
明快であるために、図４には示されていないが、ＯＦＤＭ復調器１６０は、精細な周波数トラッキング、精細な時間トラッキング、フレーム同期および／またはその他の機能のための処理装置を含んでもよい。
【００３３】
周波数ビン誤り推定器４２０は、周波数ビン誤りを推定し、さらに各ＯＦＤＭ記号周期の中で分散パイロットのために使用される特定のインタレースを示す分散パイロットオフセットを判定する。最大の周波数ビン誤りは、受信機１５０の基準発振器の精度、受信された変調信号の中心周波数、およびシステムによって使用される方式によって判定される。例えば、基準発振器が１００万分の（ｐｐｍ）５の最大誤りを有し、中心周波数が８００ＭＨｚである場合、最大周波数誤りは±４ＫＨｚである。この±４ＫＨｚ周波数誤りは、ＩＳＤＢ−Ｔでは方式３で１１１６Ｈｚのサブバンド間隔の場合±４ビンに対応し、ＤＶＢ−Ｈでは方式３で６９７ＨＺのサブバンド間隔の場合±６ビンに対応する。ＩＳＤＢ−Ｔについては、±４ビンのあいまい性が存在する。したがって、適切な周波数ビン誤りは、−４、−３、−２、−１、０、＋１、＋２、＋３および＋４のビン誤りについての９つの「周波数」仮定のうちの１つである。
【００３４】
受信機１５０は典型的に、最初に送信機１１０に合わせられるときにフレームタイミングを有しない。この場合、所与のＯＦＤＭ記号に対して、受信機１５０は、分散パイロットがインタレース０、３、６または９で受信されたのかどうかを知らない。図２に示されているように、０のパイロットオフセットはインタレース０で送信された分散パイロットに対応し、１のパイロットオフセットはインタレース３で送信された分散パイロットに対応し、２のパイロットオフセットは、インタレース６で送信された分散パイロットに対応し、３のパイロットオフセットは、インタレース９で送信された分散パイロットに対応する。したがって、４つのパイロットオフセットのあいまい性が存在する。したがって、適切なパイロットオフセットは、０、１、２、および３のパイロットオフセットについての４つの「時間」仮定のうちの１つである。
【００３５】
周波数ビン誤りの推定は、様々な方法で実行されてよい。一実施形態では、この推定は、周波数ビン誤りとパイロットオフセットとの両方がわからないという仮定に基づいて実行される。この実施形態のために、複数の仮定は周波数および時間のために一緒に形成される。別の実施形態では、周波数ビン誤りを判定する第１ステップと、パイロットオフセットを判定する第２ステップとの２つのステップで実行される。この実施形態のために、複数の仮定は周波数と時間について別々に形成される。周波数ビン誤りの推定はまた、様々な距離に基づいて実行されてもよい。一実施形態では、この推定は、受信記号を逆拡散することから導き出される距離に基づいて実行される。別の実施形態では、この推定は、受信記号を相関させることから導き出される距離に基づいて実行される。
【００３６】
表２は、４つの例示的な周波数ビン誤りの推定方式、各方式のための仮定および距離、ならびに各方式が適用可能なシステムを挙げる。明確にするために、方式１および４が、以下に具体的に説明される。
【表２】
2009521193.tif 000008
【００３７】
表２の周波数ビン誤りの推定方式１のために、周波数ビン誤りとパイロットオフセットとの異なる組合せについて、複数の周波数／時間仮定が形成される。評価するための周波数／時間仮定の総数は、周波数ビン誤りについての（周波数の不確実性についての）仮定の数と、パイロットオフセットについての（時間の不確実性についての）仮定の数との積に等しく、ＩＳＤＢ−Ｔのために上述された例について、９×４＝３６の周波数／時間仮定となる。周波数ビン誤りとパイロットオフセットとの両方について適切な仮定は、１つの周波数／時間仮定であり、残りの周波数／時間仮定は不適切なものである。
【００３８】
いかなる周波数誤りもない、受信機１５０で受信された記号は、次のように表わされることができる。
【数５】
2009521193.tif 000009
【００３９】
この式において、Ｓｋ（ｌ）は、ＯＦＤＭ記号周期ｌの中のサブバンドｋで送信される変調記号であり、
Ｈｋ（ｌ）は、ＯＦＤＭ記号周期ｌの中のサブバンドｋについてのチャネル利得であり、
Ｚｋ（ｌ）は、ＯＦＤＭ記号周期ｌの中のサブバンドｋについての受信記号であり、
Ｎｋ（ｌ）は、ＯＦＤＭ記号周期ｌの中のサブバンドｋについての雑音である。
【００４０】
Ｓｋ（ｌ）は、データ記号またはパイロット記号であってよい。パイロット記号は、ＰＢＲＳ系列に基づいて生成され、サブバンドｋについてのパイロット記号は、Ｓｋ（ｌ）＝（４／３）・ｗｋとして与えられてもよく、この式での４／３は、データに対するパイロットについてのスケーリング因子である。
【００４１】
周波数誤りがｘ個のビンであり、分数の周波数誤りΔｆが回転装置４１４によって除去されていると仮定すると、ＯＦＤＭ記号周期ｌおよびｌ＋１についての受信記号は、次のように表わされることができる。
【数６】
2009521193.tif 000010
【数７】
2009521193.tif 000011
【００４２】
ここで、Ｇは保護区間の比率である。式（４）および（５）で示されているように、ｘ個のビンの周波数誤りは、受信機でサブバンドｋ＋ｘ上で受信される、サブバンドｋ上で送信される変調記号になる。因子ｅｊ２π・ｘ・Ｇは、ｘ個のビンの周波数誤りを伴うＯＦＤＭ記号ｌについての受信記号の位相に対する、ＯＦＤＭ記号ｌ＋１についての受信記号の中の相回転によるものである。
【００４３】
一実施形態で、各周波数／時間仮定は、ｌからｌ＋３までの４つの連続するＯＦＤＭ記号のセットをカバーする(covers)。仮定されたｘ個のビンの周波数誤りおよび仮定されたｙのパイロットオフセットに対応する所与の周波数／時間仮定Ｈｘ，ｙは、以下のように評価されてもよい。はじめに、周波数ビン誤りｘおよびパイロットオフセットｙに対応するパイロットサブバンドから受信記号が抽出される。特に受信記号は、ｙ＝０については４つのＯＦＤＭ記号の中のインタレースｘ、ｘ＋３、ｘ＋６およびｘ＋９から、ｙ＝１については４つのＯＦＤＭ記号の中のインタレースｘ＋３、ｘ＋６、ｘ＋９およびｘから、ｙ＝２については４つのＯＦＤＭ記号の中のインタレースｘ＋６、ｘ＋９、ｘ、およびｘ＋３から、ｙ＝３については４つのＯＦＤＭ記号の中のインタレースｘ＋９、ｘ、ｘ＋３およびｘ＋６から抽出される。各ＯＦＤＭ記号のために抽出された受信記号はその後、逆拡散記号を取得するために、ＰＢＲＳ系列の対応するビットを用いて逆拡散される。ｘ個のビンの周波数誤りによるＯＦＤＭ記号間の相回転を説明するために、ＯＦＤＭ記号ｌ＋１、ｌ＋２およびｌ＋３のための逆拡散記号には、それぞれｅ−ｊ２π・ｘ・Ｇ、ｅ−ｊ４π・ｘ・Ｇ、ｅ−ｊ６π・ｘ・Ｇが掛けられる。この処理の結果は、パイロットサブバンドのための推定チャネル利得（または単に、チャネル利得）である。パイロットオフセットｙ＝０、１、２および３についての仮定Ｈｘ，ｙについてのチャネル利得は以下に示される。
【数８】
2009521193.tif 000012
【００４４】
ここで、Ｔ＝１２・（Ｓ−１）は、インタレース０における最後のサブバンドの指標である。
【００４５】
式（６）の中の各仮定Ｈｘ，ｙは、１行が各ＯＦＤＭ記号のためのものである、チャネル利得の４つの行を含む。各行は、１つのＯＦＤＭ記号の中のＳ個のパイロットサブバンドのためのＳ個のチャネル利得を含む。チャネル利得は、周波数ビン誤りｘおよびパイロットオフセットｙによって異なるサブバンドから抽出される受信記号から導き出される。
【００４６】
一実施形態で、周波数／時間仮定Ｈｘ，ｙのために、チャネルインパルス応答推定値に基づいて距離が導き出される。この実施形態について、仮定Ｈｘ，ｙについての４つのＯＦＤＭ記号からのチャネル利得は、最初にサブバンド指数に基づいてソートされる。例えば、仮定Ｈｘ，０について、ソートされたチャネル利得は次のように与えられてもよい。
【数９】
2009521193.tif 000013
【００４７】
次いでＦＦＴ／ＤＦＴは、４Ｓのチャネルタップを用いて時間領域のチャネルインパルス応答推定値を取得するために、４Ｓのソートされたチャネル利得｛Ｈｘ，ｙ｝上で実行することができ、この｛Ｈｘ，ｙ｝は、次のようにして求めることができる。
【数１０】
2009521193.tif 000014
【００４８】
４Ｓは２のべき乗ではないので、チャネル利得｛Ｈｘ，ｙ｝は、二乗までゼロで埋めることができ、その後、ゼロで埋められたチャネル利得上でＦＦＴを実行することができる。
【００４９】
一般に、チャネル利得は任意の数のインタレースおよび各インタレースの中の任意の数のサブバンドのために取得されてもよい。チャネルインパルス応答推定値の長さはチャネル利得の数によって決まり、おそらくは４Ｓよりも短い。表１に示されているように、ＤＶＢ−Ｈは、ＩＳＤＢ−Ｔよりも多くの分散パイロットサブバンドを有する。計算上の複雑さを減少させるために、分散パイロットサブバンドのサブセットが、各仮定のための距離を導き出すために使用されてもよい。例えば、各ＯＦＤＭ記号の中の最初の１６、３２および６４のパイロットサブバンドは、それぞれＤＶＢ−Ｈの中で方式１、２および３のために使用されてもよい。その後、各仮定のためのチャネルインパルス応答推定値は、それぞれ方式１、２および３のために６４−、１２８−および２５６−ポイントのＦＦＴを使用して導き出されてもよい。ＦＦＴのサイズは、使用するために選択されたパイロットサブバンドの数の４倍である。
【００５０】
仮定Ｈｘ，ｙが誤った仮定である場合、以下の場合のうちの１つまたは両方が当てはまる。
【００５１】
１．抽出された受信記号は、ランダムな複素数値を有する受信データ記号である。ＰＲＢＳ逆拡散の後、逆拡散記号はランダムな複素数値のままである。  
２．抽出された受信記号は、３つのサブバンドの倍数によって適切な周波数配置からシフトされた受信パイロット記号である。これらの受信パイロット記号がＰＢＲＳ系列を用いて逆拡散される場合、結果として生じる逆拡散記号はランダムな、スクランブルされた値である。  
上の２つの場合のいずれにおいても、逆拡散記号は雑音が多く、チャネル利得を代表するものではない。これらの雑音の多い逆拡散記号から導き出されたチャネルインパルス応答推定値は、大部分が雑音を含む。
【００５２】
反対に、仮定Ｈｘ，ｙが適切な仮定である場合、抽出された受信記号は、時間と周波数の両方の中で正しく配置された受信パイロット記号である。これらの受信パイロット記号がＰＲＢＳ系列を用いて逆拡散される場合、結果として生じる逆拡散記号はチャネル利得の優良な推定値である。その後、チャネルインパルス応答推定値は、これらのチャネル利得に基づいて導き出されてもよい。このチャネルインパルス応答推定値は、雑音フロアより上にある信号成分を含む。
【００５３】
距離は、様々な方法で、チャネルインパルス応答推定値に基づいて定義されてもよい。一実施形態においては、距離
【数１１】
2009521193.tif 000015
【００５４】
は、チャネルインパルス応答推定値の中の最大タップのエネルギーに設定され、次のように表わされることができる。
【数１２】
2009521193.tif 000016
【００５５】
別の実施形態においては、距離
【数１３】
2009521193.tif 000017
【００５６】
は、チャネルインパルス応答推定値の中のすべてのタップの総エネルギーに設定され、次のように表わされることができる。
【数１４】
2009521193.tif 000018
【００５７】
さらに別の実施形態では、距離
【数１５】
2009521193.tif 000019
【００５８】
は、チャネルインパルス応答推定値の中の大きなタップのエネルギーに設定され、次のように表現されてもよい。
【数１６】
2009521193.tif 000020
【００５９】
この式において、Ｅｔｈは、所与のタップが大きいかどうかを判定するために使用されるしきい値である。Ｅｔｈは固定値か、またはすべてのタップの総エネルギーの所定のパーセンテージ（例えば１０％など）に設定されてもよい。
【００６０】
さらに別の実施形態で、距離
【数１７】
2009521193.tif 000021
【００６１】
は、次のように、ＯＦＤＭ記号の複数（Ｌ）のセットのために取得された距離の非コヒーレント合計に設定される。
【数１８】
2009521193.tif 000022
【００６２】
この式において、Ｍｘ，ｙ（ｉ）は、ＯＦＤＭ記号セットｉのために取得された距離である。Ｍｘ，ｙ（ｉ）は、式（９）、（１０）または（１１）に基づいて取得されてもよい。Ｌ個のＯＦＤＭ記号セットは互いに隣接していてもよく、または時間とともに拡散されてもよい。
【００６３】
一般に、距離Ｍｘ，ｙは、式（９）、（１０）、（１１）、（１２）またはその他の式に基づいて、仮定Ｈｘ、ｙのために導き出されてもよい。上述の実施形態については、ＦＦＴ動作はコヒーレントにチャネル利得｛Ｈｘ、ｙ｝を合計し、チャネルタップ｛ｈｘ、ｙ｝を提供する。このコヒーレント合計は、高度な処理利得を提供し、ＳＮＲが低い状況であっても優良な検波能力を与える。一部の別の実施形態で、距離Ｍｘ，ｙは、例えばチャネル利得のエネルギーを合計することなどによる別の方法で、チャネル利得｛Ｈｘ、ｙ｝に基づいて導き出されてもよい。
【００６４】
いずれの場合でも、距離Ｍｘ，ｙは各周波数／時間仮定のために取得される。すべての周波数／時間仮定についての距離は比較されてもよく、最大の距離を備えた仮定は、適切な仮定として提供されてもよい。適切な仮定についての周波数ビン誤りは、図４に示されているように、回転装置４１４に提供されてもよい。適切な仮定についてのパイロットオフセットは、チャネル推定器４２２、および場合によっては受信機１５０内部のその他の処理ユニットに提供されてもよい。
【００６５】
図５は、図４のＯＦＤＭ復調器１６０内部の推定器４２０の実施形態である、周波数ビン誤り推定器４２０ａのブロック図を示す。推定器４２０ａの内部で、制御装置５１０は、周波数誤りの範囲（例えば±４ビンなど）、およびパイロットオフセットがわかっているかどうかを示す入力を受信する。制御装置５１０は、すべての周波数および／または時間の不確実性をカバーする仮定を形成する。逆拡散装置５１２はＫ個の総サブバンドのために受信記号を取得し、評価される仮定Ｈｘ、ｙについての正しいサブバンドから受信記号を抽出し、ＰＢＲＳ系列を用いて抽出された受信記号の逆拡散を実行し、チャネル利得｛Ｈｘ、ｙ｝を取得するために、ｖが評価されるセットの中の４つのＯＦＤＭ記号のための０、１、２および３であるｅ−ｊ２π・ｖ・ｘ・Ｇによって、各ＯＦＤＭ記号のために逆拡散記号を回転させる。
【００６６】
チャネル推定器４２２は、各仮定Ｈｘ、ｙについてのチャネル利得を受信し、その仮定についてのチャネルインパルス応答推定値｛ｈｘ、ｙ｝を導き出す。距離計算装置５４１は、例えば上述の実施形態のうちの任意のものを使用して、チャネルインパルス応答推定値に基づいて、各仮定についての距離Ｍｘ，ｙを導き出す。装置５１４は、式（１２）の中で示されているように、異なるＯＦＤＭ記号セットのために取得された複数の距離を非コヒーレントに合計してもよく、または例えば高速フェージングチャネルのために、この非コヒーレント合計を省略してもよい。検波装置５１６はすべての仮定についての距離を受信して、最大の距離を識別し、最大距離を備えた仮定を適切な仮定として提供する。
【００６７】
表２の周波数ビン誤り推定方式４について、周波数ビン誤りは、パイロットサブバンドに関してあいまい性が存在しないように、すべてのＯＦＤＭ記号周期の中で同じインタレース上で送信される連続パイロットに基づいて判定されてもよい。一旦周波数ビン誤りが判定されると、パイロットオフセットは、分散パイロットに基づいて確認されてもよい。周波数ビン誤りとパイロットオフセットとを分離することによって、周波数ビン誤りは、±６ビンの周波数誤り範囲の場合、１３個の周波数仮定で判定されてもよく、パイロットオフセットは４つの時間仮定で判定されてもよい。
【００６８】
周波数仮定Ｈｘは、仮定されたｘビンの周波数誤りに対応する。評価するための周波数仮定の数は、周波数誤りの範囲によって決まる。各周波数仮定は、以下のように評価されてもよい。
【００６９】
仮定Ｈｘが適切であれば、連続パイロット記号はｋ∈ＣＰの場合、サブバンドｋ＋ｘ上で受信され、ここでＣＰは考慮されるべき連続パイロットサブバンドのセットを意味する。ＣＰは、連続パイロットサブバンドのすべてか、またはサブセットを含んでもよい。式（４）および（５）は、このとき、次のように表わされることができる。
【数１９】
2009521193.tif 000023
【数２０】
2009521193.tif 000024
【００７０】
ここで
【数２１】
2009521193.tif 000025
【００７１】
は、サブバンドｋ上で送信されるパイロット記号である。すべてのＯＦＤＭ記号のために同じＰＢＲＳ系列が使用されるので、パイロット記号はＯＦＤＭ記号指数ｌの関数ではない。
【００７２】
無線チャネルが２つの連続するＯＦＤＭ記号周期の間、比較的変化しない場合、すべてのサブバンドについてＨｋ（ｌ＋１）＝Ｈｋ（ｌ）である。この場合、各パイロットサブバンドのための２つのＯＦＤＭ記号ｌおよびｌ＋１の中の２つの受信シンボル間の相関は、次のように表わされることができる。
【数２２】
2009521193.tif 000026
【００７３】
相関結果は、次のように、すべてのパイロットサブバンドの間で累算されてもよい。
【数２３】
2009521193.tif 000027
【００７４】
相関結果はさらに、次のように、複数の相関区間の間で累算されてもよい。
【数２４】
2009521193.tif 000028
【００７５】
各相関区間は、ＯＦＤＭ記号の異なるペアに対応する。例えば、第１累算結果は式（１６）に示されているように、ＯＦＤＭ記号ｌおよびｌ＋１のために取得されてよく、第２累算結果はＯＦＤＭ記号ｌ＋１およびｌ＋２のために取得されてよく、第３累算結果はＯＦＤＭ記号ｌ＋２およびｌ＋３のために取得されてよく、第４累算結果はＯＦＤＭ記号ｌ＋３およびｌ＋４のために取得されてもよい。その後、４つの累算結果は、式（１７）に示されている全体の結果を得るために合計されてもよい。一般に、相関結果は任意の数のサブバンドおよび任意の数のＯＦＤＭ記号の間で累算されてもよい。
【００７６】
仮定された周波数ビン誤りｘが実際の周波数ビン誤りｍに等しくないため、またはｘ≠ｍであるために、仮定Ｈｘが適切でなければ、受信データ記号は、ｋ∈ＣＰの場合サブバンドｋ＋ｘから抽出される。ここで式（４）および（５）は次のように表わされることができる。
【数２５】
2009521193.tif 000029
【数２６】
2009521193.tif 000030
【００７７】
ここでＤｋ＋ｘ−ｍ（ｌ）およびＤｋ＋ｘ−ｍ（ｌ＋１）は、それぞれＯＦＤＭ記号ｌおよびｌ＋１の中で、サブバンドｋ＋ｘ−ｍ上で送信されるデータ記号である。抽出された受信記号は、次のように、パイロットサブバンドの間で相関され、累積されてもよい。
【数２７】
2009521193.tif 000031
【００７８】
式（２０）は、チャネル利得の振幅の二乗が、データ記号Ｄｋ＋ｘ−ｍ（ｌ）およびＤｋ＋ｘ−ｍ（ｌ＋１）のランダムな性質のために、コヒーレントに合計されないということを示している。データ記号が、典型的な場合であるが、ゼロ平均で独立同分布（independently and identically distributed）（ｉｉｄ）である場合、累積結果は次のように与えられる。
【数２８】
2009521193.tif 000032
【００７９】
式（２１）は、累算が十分な数のＯＦＤＭ記号で実行される場合、累算結果がゼロに近づくということを示している。
【００８０】
距離
【数２９】
2009521193.tif 000033
【００８１】
は、仮定Ｈｘのために次のように定義されてもよい。
【数３０】
2009521193.tif 000034
【００８２】
式（２２）において、相関結果
【数３１】
2009521193.tif 000035
【００８３】
は、周波数と時間との両方についてコヒーレントに合計され、累積結果はｅｊ２π・ｘ・Ｇによって回転され、回転結果の実数部分は距離
【数３２】
2009521193.tif 000036
【００８４】
として提供される。仮定Ｈｘが適切な場合、回転結果は大きな正の実数部分を有するであろう、そして、距離
【数３３】
2009521193.tif 000037
【００８５】
は、大きな値である。反対に、仮定Ｈｘが不適切な場合、そのときは、回転結果は小さな値であり、、距離
【数３４】
2009521193.tif 000038
【００８６】
も同様に小さな値である。
【００８７】
上の説明は、無線チャネルが相関区間で比較的変化しないことを仮定している。この仮定は、高速フェージングチャネルについては当てはまらない場合があり、受信記号間の相関は、このとき、次のように表わされることができる。
【数３５】
2009521193.tif 000039
【００８８】
ここでθｋ（ｌ）は、ＯＦＤＭ記号周期ｌおよびｌ＋１の間にサブバンドｋによって観測された無線チャネルの中の位相差についての確率変数である。異なるチャネルの認識のため、および複数のＯＦＤＭ記号周期のために、コンピュータシミュレーションが実行されている。各ＯＦＤＭ記号周期のために、位相差は各パイロットサブバンドについて判定され、すべてのパイロットサブバンドについての位相差は柱状グラフとして表されている。この柱状グラフは、典型的に単一の節点ピークを有する。
【００８９】
θｋ（ｌ）が９０°、１８０°または２７０°の付近で中心に置かれる場合、このとき、つぎの距離
【数３６】
2009521193.tif 000040
【００９０】
は、優れた能力(performance)を提供する。
【数３７】
2009521193.tif 000041
【００９１】
式（２４）において、相関結果は周波数と時間との両方についてコヒーレントに合計され、累算結果の二乗された振幅は、距離
【数３８】
2009521193.tif 000042
【００９２】
として提供される。
【００９３】
高速フェージングチャネルでは、単一の節点ピークは１つの相関区間から次のものへ素早くシフトしてもよい。例えば、このピークは１つの相関区間では０°の付近で中心に置かれてもよく、次の相関区間では１８０°にシフトしてもよい。したがってθｋ（ｌ）は、連続する相関区間の中の位相のほとんど外側にあってもよい。この場合、距離
【数３９】
2009521193.tif 000043
【００９４】
は、次のように定義されてもよい。
【数４０】
2009521193.tif 000044
【００９５】
式（２５）では、相関結果は（１）パイロットサブバンドのためのθｋ（ｌ）の単一節点の分布を利用するために、周波数についてはコヒーレントに合計され、（２）θｋ（ｌ）における速く、ランダムな変化を説明するために、時間については非コヒーレントに合計される。距離
【数４１】
2009521193.tif 000045
【００９６】
は、高速フェージングチャネルのために優れた能力を提供することができる。
【００９７】
一般に、距離
【数４２】
2009521193.tif 000046
【００９８】
は、変化のない(static)低速フェージングチャネルのために適しており、距離
【数４３】
2009521193.tif 000047
【００９９】
は、高速フェージングチャネルのために適している。距離
【数４４】
2009521193.tif 000048
【０１００】
は、次のとおり、
【数４５】
2009521193.tif 000049
【０１０１】
および
【数４６】
2009521193.tif 000050
【０１０２】
に基づいて定義されてもよい。
【数４７】
2009521193.tif 000051
【０１０３】
この式でαは、
【数４８】
2009521193.tif 000052
【０１０４】
および
【数４９】
2009521193.tif 000053
【０１０５】
に与えられるべき重みを判定する、重み要素である。
【数５０】
2009521193.tif 000054
【０１０６】
は、α＝１の場合
【数５１】
2009521193.tif 000055
【０１０７】
に等しく、α＝０の場合、
【数５２】
2009521193.tif 000056
【０１０８】
に等しく、０＜α＜１の場合
【数５３】
2009521193.tif 000057
【０１０９】
と
【数５４】
2009521193.tif 000058
【０１１０】
との重み付き合計に等しい。コンピュータシミュレーションは、低速と高速との両方のフェージングチャネルのために、α＝０．２が優れた能力を提供するということを示す。またαは、変更可能な値であってもよい。
【０１１１】
一般に、距離Ｑｘは式（２２）、（２４）、（２５）、（２６）または何らかのその他の式に基づいて、仮定Ｈｘのために導き出されてもよい。距離Ｑｘは各周波数仮定について計算されてもよく、すべての仮定についての距離は比較されてもよい。最大の距離を備えた仮定は、次のとおり、適切な仮定として与えられてもよい。
【数５５】
2009521193.tif 000059
【０１１２】
一旦周波数ビン誤りが連続パイロットに基づいて判定されると、パイロットオフセットは分散パイロットに基づいて判定されてもよい。時間仮定Ｈｙは仮定されたパイロットオフセットｙに対応しており、分散パイロットがＯＦＤＭ記号周期ｌの中のインタレース３ｙで送信されたということを意味する。ｙ＝０、１、２および３について４つの時間仮定が形成され、各仮定は以下のように評価されてもよい。仮定Ｈｙについては、分散パイロットは、ＯＦＤＭ記号周期ｌおよびｌ＋４の中で、ｊ＝０、１、２、．．．、についてサブバンド
【数５６】
2009521193.tif 000060
【０１１３】
で送信されていると仮定される。ここで、各パイロット記号のためのＯＦＤＭ記号周期ｌおよびｌ＋４の中の２つの受信記号間の相関は、このとき、次のように表わされてもよい。
【数５７】
2009521193.tif 000061
【０１１４】
上述の式の中で、
【数５８】
2009521193.tif 000062
【０１１５】
を
【数５９】
2009521193.tif 000063
【０１１６】
と置き換えることによって、距離Ｑｙが仮定Ｈｙのために導き出されてもよい。４つの時間仮定のために、４つの距離が取得される。最大の距離を備えた時間仮定は、適切な仮定として提供されてもよい。
【０１１７】
図６は、図４のＯＦＤＭ復調器１６０内部の推定器４２０の別の実施形態である、周波数ビン誤り推定器４２０ｂのブロック図を示す。推定器４２０ｂの内部で、制御装置６１０は周波数誤りの範囲（例えば±４ビンなど）、およびパイロットオフセットがわかっているかどうかを示す入力を受信する。制御装置６１０は、すべての周波数の不確実性をカバーする周波数仮定のセットと、すべての時間の不確実性をカバーする時間仮定のセットとを形成する。相関装置６１２はＫ個の総サブバンドのために受信記号を取得し、評価される仮定ＨｘまたはＨｙについて正しいサブバンドから受信記号を抽出し、抽出された受信記号上で相関を実行して、異なるサブバンドおよび相関区間のために相関結果を提供する。
【０１１８】
距離計算装置６１４は、例えば上述の実施形態のうちの任意のものを使用して、各仮定のために、その仮定についての相関結果に基づいて距離ＱｘまたはＱｙを導き出す。装置６１４はサブバンドの中で相関結果をコヒーレントに合計してもよく、相関区間の中でコヒーレントに、または非コヒーレントに合計を行ってもよい。検波装置６１６はすべての周波数仮定についての距離を受信し、最大距離を識別して、最大距離を備えた周波数仮定についての周波数ビン誤りを、推定された周波数ビン誤りとして提供する。検波装置６１６はまた、すべての時間仮定についての距離を受信し、最大距離を識別して、最大距離を備えた時間仮定についてのパイロットオフセットを、適切なパイロットオフセットとして提供する。
【０１１９】
表２の方式２について、仮定は周波数ビン誤りのためとパイロットオフセットのために一緒に形成され、各仮定は、例えば式（２２）、（２４）、（２５）および／または（２６）の中で示されている距離などの相関に基づく距離を使用して評価される。表２の方式３について、仮定は周波数ビン誤りのためとパイロットオフセットのために別々に形成され、各仮定は、例えば式（９）、（１０）、（１１）および／または（１２）の中で示されている距離などの逆拡散に基づく距離を使用して評価される。方式はまた、逆拡散に基づく距離と相関に基づく距離との組合せを使用してもよい。例えば、逆拡散に基づく距離は周波数仮定のために使用され、相関に基づく距離は時間仮定のために使用されてもよい。その他の方法で定義されるその他の距離もまた、仮定を評価するために使用されてよい。
【０１２０】
図７は、受信記号を逆拡散することによって、周波数誤り推定を実行するためのプロセス７００の実施形態を示す。時間領域入力サンプルは、Ｋ個の総サブバンドのための周波数領域受信記号を取得するために処理される（ブロック７１０）。異なる周波数ビン誤り（またはビンオフセット）、異なるパイロットオフセット、または周波数ビン誤りとパイロットオフセットとの異なる組合せのために、複数の仮定が形成される（ブロック７１２）。各仮定のために、仮定によって判定された正しいサブバンドから受信記号が抽出される（ブロック７１４）。抽出された受信記号は、（１）異なる記号周期の中の異なるサブバンドのセット上で送信される分散パイロットのためのもの、および／または（２）すべての記号周期の中の同じサブバンドのセット上で送信される連続パイロットのためのものであると仮定される。各仮定のために抽出された受信記号は、その仮定のための逆拡散記号を取得するために、例えばＰＢＲＳ系列などのスクランブリング系列を用いて逆拡散される（ブロック７１６）。次いで、その仮定のための逆拡散記号に基づいて、各仮定のために距離が導き出される（ブロック７１８）。ブロック７１８について、チャネルインパルス応答推定値は、仮定のための逆拡散記号に基づいて各仮定のために導き出されてもよい。次いで各仮定についての距離は、上述のように、仮定のためのチャネルインパルス応答推定値に基づいて導き出されてもよい。いずれの場合でも、周波数ビン誤りおよび／またはパイロットオフセットは、評価されるすべての仮定についての距離に基づいて判定される（ブロック７２０）。
【０１２１】
図８は、受信記号を相関させることによって周波数誤り推定を実行するためのプロセス８００の実施形態を示す。時間領域入力サンプルは、Ｋ個の総サブバンドのための周波数領域受信記号を取得するために処理される（ブロック８１０）。異なる周波数ビン誤り、異なるパイロットオフセット、または周波数ビン誤りとパイロットオフセットとの異なる組合せのために、複数の仮定が形成される（ブロック８１２）。各仮定のために、仮定によって判定された正しいサブバンドから、複数の記号周期の中の受信記号が抽出される（ブロック８１４）。抽出された受信記号は、分散パイロットのためのもの、および／または連続パイロットのためのものであると仮定される。各仮定について、その仮定についての相関結果を取得するために、各サブバンドのために抽出された受信記号上で相関が実行される（ブロック８１６）。次いで各仮定のために、すべてのサブバンドについての相関結果、およびその仮定についての相関区間に基づいて、距離が導き出される（ブロック８１８）。例えば、各仮定についての距離は、サブバンドの中で相関結果をコヒーレントに合計することによって、および相関区間の中で相関結果をコヒーレントに、または非コヒーレントに合計することによって導き出されてもよい。距離はまた、例えば式（２６）の中で示されているように、異なる累算方式を用いて取得された距離の重み付き合計に基づいて導き出されてもよい。いずれの場合でも、周波数ビン誤りおよび／またはパイロット位相は、評価されるすべての仮定についての距離に基づいて判定される（ブロック８２０）。
【０１２２】
図９は、複数の段階で周波数誤り推定を実行するためのプロセス９００の実施形態を示す。周波数誤りは、周波数誤りの範囲についての仮定の第１セットを評価することによって、第１パイロット（例えば連続パイロット）に基づいて判定される（ブロック９１２）。パイロットオフセットは、パイロットオフセットのセットについての仮定の第２セットを評価することによって、および第１パイロットから判定された周波数誤りを用いて、第２パイロット（例えば分散パイロット）に基づいて判定される（ブロック９１４）。仮定の２つのセットは、同じ距離または異なる距離を使用して評価されてもよい。
【０１２３】
プロセス７００、８００および／または９００は、図４の周波数ビン誤り推定器４２０、図１のコントローラ／プロセッサ１８０、および／または受信機１５０の何らかのその他の処理装置によって実行されてもよい。
【０１２４】
本明細書で説明されている技術は、様々な手段でインプリメントされてもよい。例えば、これらの技術はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合せの中でインプリメントされることができる。ハードウェアのインプリメンテーションの場合、周波数誤り推定を実行するために使用される処理装置は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子装置、本明細書で説明されている機能を実行するために設計されたその他の電子装置、またはそれらの組合せの中でインプリメントされることができる。
【０１２５】
ファームウェアおよび／またはソフトウェアのインプリメンテーションの場合は、本技術は、本明細書で説明されている機能を実行するモジュール（例えば手順、機能およびその他）を用いてインプリメントされてもよい。ソフトウェアコードはメモリ（例えば図１のメモリ１８２など）の中に記憶され、プロセッサ（例えばプロセッサ１８０など）によって実行されてもよい。メモリは、プロセッサの内部か、またはプロセッサの外部でインプリメントされてもよい。
【０１２６】
開示された実施形態の上記の説明は、いずれの当業者も本発明を作りまたは使用することを可能にするように、提供されている。これらの実施形態に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかだろう、そして、ここに定義される包括的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく、別の実施形態に適用されることができる。したがって本発明は、ここに示される実施形態に限定されるようには意図されておらず、ここに開示される原理および新規の特徴と整合する最も広い範囲が与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】送信機および受信機を示すブロック図。
【図２】サブバンドの構造を示す図。
【図３Ａ】ＤＶＢ−Ｈのパイロット構造を示す図。
【図３Ｂ】ＩＳＤＢ−Ｔのパイロット構造を示す図。
【図４】受信機でのＯＦＤＭ復調器を示す図。
【図５】周波数ビン誤り推定器の実施形態を示す図。
【図６】周波数ビン誤り推定器の実施形態を示す図。
【図７】受信記号を逆拡散することによって、周波数誤り推定を実行するためのプロセスを示す図。
【図８】受信記号を相関させることによって、周波数誤り推定を実行するためのプロセスを示す図。
【図９】ステージにおいて周波数誤り推定を実行するためのプロセスを示す図。
【図１】
2009521193.tif 000064
【図２】
2009521193.tif 000065
【図３Ａ】
2009521193.tif 000066
【図３Ｂ】
2009521193.tif 000067
【図４】
2009521193.tif 000068
【図５】
2009521193.tif 000069
【図６】
2009521193.tif 000070
【図７】
2009521193.tif 000071
【図８】
2009521193.tif 000072
【図９】
2009521193.tif 000073
【国際調査報告】
2009521193.tif 000074
2009521193.tif 000075
2009521193.tif 000076
2009521193.tif 000077
2009521193.tif 000078