(57)【要約】  異種リンクをサポートする通信システムのスループットを最適化し遅延を最小化する方法とシステムを提示する。前記通信システムは、無線リンクと代替リンクをサポートする。前記方法と前記システムは、前記代替リンクを利用して前記無線リンク上で送信されるオーバーヘッドを減少させ、これによりスループットを増加するとともにエンドトゥエンド遅延を減少させる。高遅延代替リンクは、前記無線リンク上で送信される情報信号の部分に対応する情報信号の遅延バージョンを提供する。無線リンクと代替リンクから受信したサンプルを用いて、無線リンク上で受信する情報信号の後続部分を等化し、さらにこれを同期、タイミングリカバリ、周波数オフセット推定のために用いることができる。【選択図】図２Ａ
2019506087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器と受信器との間の無線リンクのスループットを最大化するとともに遅延を最小化する方法であって、
前記無線リンク上において情報信号の第１部分を受信するステップ、
代替リンク上において前記情報信号の第２部分を受信するステップであって、前記代替リンクは前記送信器と前記受信器との間に配置され、前記第２部分は前記第１部分のサブセットに対応し、前記代替リンクの遅延は前記無線リンクの遅延よりも大きい、ステップ、
前記無線リンク上で前記情報信号の第３部分を受信するステップであって、前記第３部分は前記第１部分の後に受信される、ステップ、
前記第１部分と前記第２部分に基づき前記第３部分を等化するステップ、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分は、前記情報信号に対応するデータのみを含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記代替リンクは光ファイバリンクであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記無線リンクは、
２ＭＨｚから４０ＭＨｚの範囲で動作する高周波リンク、自由空間光（ＦＳＯ）リンク、４０ＭＨｚから３００ＭＨｚの範囲で動作する超短波帯（ＶＨＦ）リンク、３００ＭＨｚから２ＧＨｚの範囲で動作する極超短波帯（ＵＨＦ）リンク、２ＧＨｚから９０ＧＨｚの範囲で動作するマイクロ波リンク、
を含むグループから選択されており、
前記代替リンクの信頼性は前記無線リンクの信頼性よりも高い
ことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第３部分を等化するステップは、前記第１部分のサブセットと前記第２部分に基づきチャネル推定を生成するステップを有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記チャネル推定は相関に基づいている
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第１部分は複数の無線サンプルを含み、前記第２部分は複数のビットを含み、前記複数のビットを変調して複数の基準サンプルを生成し、前記相関は前記複数の無線サンプルと前記複数の基準サンプルとの間で計算される
ことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第３部分を等化するステップは、
線形イコライザ、ゼロフォーシングイコライザ、トレリスベースイコライザ、判定再帰型イコライザ、
を含むグループから選択されたイコライザを用いるステップを有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記方法はさらに、前記第１部分のサブセットと前記第２部分に基づき、タイミングリカバリ、同期化、周波数オフセット推定、のうち少なくとも１つを実施するステップを有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
送信器と受信器との間の無線リンクのスループットを最大化するとともに遅延を最小化する装置であって、
前記無線リンク上において情報信号の第１部分を受信し、代替リンク上において前記情報信号の第２部分を受信し、前記無線リンク上で前記情報信号の第３部分を受信するように構成された受信器であって、前記代替リンクは前記送信器と前記受信器との間に配置され、前記第３部分は前記第１部分の後に受信される、受信器、
前記第１部分と前記第２部分に基づき前記第３部分を等化するイコライザであって、前記第２部分は前記第１部分のサブセットに対応し、前記代替リンクの遅延は前記無線リンクの遅延よりも大きい、イコライザ、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記イコライザは、
線形イコライザ、ゼロフォーシングイコライザ、トレリスベースイコライザ、判定再帰型イコライザ、
を含むグループから選択されている
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記代替リンクは光ファイバリンクであることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記無線リンクは、
２ＭＨｚから４０ＭＨｚの範囲で動作する高周波リンク、自由空間光（ＦＳＯ）リンク、４０ＭＨｚから３００ＭＨｚの範囲で動作する超短波帯（ＶＨＦ）リンク、３００ＭＨｚから２ＧＨｚの範囲で動作する極超短波帯（ＵＨＦ）リンク、２ＧＨｚから９０ＧＨｚの範囲で動作するマイクロ波リンク、
を含むグループから選択されており、
前記代替リンクの信頼性は前記無線リンクの信頼性よりも高い
ことを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記装置はさらに、
相関に基づき初期チャネル推定を生成するように構成されたチャネル推定モジュールであって、前記相関は前記第１部分のサブセットと前記第２部分に基づいている、チャネル推定モジュール、
最小２乗アルゴリズムに基づき前記初期チャネル推定を更新するように構成されたチャネル調整モジュール、
を備えることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１５】
前記最小２乗アルゴリズムは、
最小２乗平均、バッチ最小２乗、正規化最小２乗平均、逐次最小２乗、格子逐次最小２乗、正規化格子逐次最小２乗、
を含むグループから選択されている
ことを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記第１部分は複数の無線サンプルを含み、前記第２部分は複数のビットを含み、
前記装置はさらに、
前記複数のビットを変調して複数の基準サンプルを生成するように構成された変調器であって、前記相関は前記複数の無線サンプルと前記複数の基準サンプルとの間で計算される、変調器を備える
ことを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１７】
前記第１部分は複数の非符号化無線サンプルを含み、前記第２部分は複数のサンプルを含み、前記複数のサンプルは前方誤り訂正コードを用いて符号化される
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１８】
前記イコライザはさらに、前記第１部分と前記第２部分に基づき前記第１部分の第２サブセットを等化するように構成されている
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１９】
前記装置はさらに、
前記第１部分と前記第２部分に基づき前記送信器と前記受信器との間で同期を確立するように構成された同期モジュールを備える
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項２０】
コンピュータシステムが実行することができるプログラムコードを格納した非一時的コンピュータ読取可能媒体であって、前記プログラムコードは、
送信器と受信器との間の無線リンク上において情報信号の第１部分を受信するプログラムコード、
代替リンク上において前記情報信号の第２部分を受信するプログラムコードであって、前記代替リンクは前記送信器と前記受信器との間に配置され、前記第２部分は前記第１部分のサブセットに対応し、前記代替リンクの遅延は前記無線リンクの遅延よりも大きい、プログラムコード、
前記無線リンク上で前記情報信号の第３部分を受信するプログラムコードであって、前記第３部分は前記第１部分の後に受信される、プログラムコード、
前記第１部分と前記第２部分に基づき前記第３部分を等化するプログラムコード、
を含むことを特徴とするコンピュータ読取可能記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１６年２月３日に出願された米国仮特許出願第６２／２９０，７７４号の優先権を主張し、同文献は参照によりその全体が本願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、通信分野に関するものであある。具体的には、異種リンクが利用可能なときにおける無線通信の分野に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
多くの通信システムにおいて、シンボル間干渉（ＩＳＩ）は共通チャネル障害であり、これはあらかじめ割り当てられた時間間隔を超えて広がり隣接パルスに対して干渉する送信パルスによって生じるものであり、システム性能を低下させる。ＩＳＩに対処する２つの方法として、前方誤り訂正コードと等化が挙げられる。
【０００４】
等化アプローチは通常、受信信号をフィルタリングして、チャネルインパルス応答により生じたＩＳＩをキャンセルするステップを含む。具体的には、受信器においてチャネルインパルス応答の推定結果を生成し、チャネルの効果を緩和するためにこれを用いる。
【０００５】
一般にチャネル推定は、パイロットシンボルまたはトレーニングシンボル（送信器と受信器において既知）を用いることにより生成され、図１Ａと図１Ｂに示すようにこれらはデータシンボルとともに送信される。例えば図１Ａは、時間ドメイン波形における２つのパケットを示しており、各パケットのペイロードに先立ってトレーニングシンボルがセットされる。受信器において、トレーニングシンボルを用いてチャネル推定を生成し、これを用いて後続のペイロードを等化する。トレーニングプリアンブルを用いるものの、スループットを最大化するとともにエンドトゥエンド遅延を最小化するため、その使用を最小化するよう常に努める必要がある。
【０００６】
多くの通信チャネルは経時変化するが、チャネルが準固定とみなすことができる時間はチャネルのコヒーレンス時間として定義できる。図１Ａに示すように、パケットにおいてトレーニング部は各ペイロード部の前にセットしなければならない。これは、特定のパケットについてのチャネル推定を後続パケットの有効な等化のために用いることができないからである。なぜなら、後続パケットは通常、チャネルのコヒーレンス時間後に到達し、チャネル推定はもはやそのチャネルを表していないからである。
【０００７】
図１Ｂは、ＯＦＤＭシステムにおける時間／周波数配置図を示す。具体的には、時間の関数として、ＯＦＤＭ周波数ドメイン波形のサブキャリアを示す。一般に、あるサブキャリアのパイロットシンボルを用いて、データサブキャリアの等化をできるようにする。図１Ｂはパイロット配置の１例を示す。パイロットシンボルは、受信器においてチャネル推定を得るために用いられ、これは後にデータサブキャリアを等化するために用いられる。図１Ａと１Ｂに示すシナリオ双方において、パイロットシンボルとトレーニングシンボルはオーバーヘッドであり、使用する無線リンク上におけるシステムスループットを減少させる。
【０００８】
最新のＯＦＤＭシステムは、送信器と受信器の双方において複数アンテナを採用し（ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ）、パイロット補助チャネル推定やデータ補助チャネル推定などの様々な方法を用いて、受信器においてチャネルを等化する。上述のように、これらシステムは通常、送信器と受信器との間のポイント間リンク上において、スループットを最大化するように、またはビットエラー率やパケットエラー率やエンドトゥエンド遅延を最小化するように設計されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述のようにパイロットシンボルとトレーニングシンボルを用いるのに対して、本明細書が記載する本発明の実施形態は、送信器と受信器との間の代替リンクを利用して、無線リンクがパイロットシンボルとトレーニングシンボルを用いないようにする。本発明の他実施形態において、最小限のパイロットまたはトレーニングを利用する。より一般には、本明細書の実施形態は、異種リンクを用いるシステムにおける無線リンクのスループットを最大化するとともに遅延を最小化する。すなわち、無線リンクとは異なる性質を有する代替リンクを用いて、通信システムの無線リンクのみの性能を最適化する。
【００１０】
したがって本発明の目的は、異種リンクを用いる通信のための方法およびシステム（コンピュータプログラム製品を含む）を提供することである。例えば１実施形態において、異種リンクをサポートする通信システムのスループットを最大化するとともに遅延を最小化する方法は、前記無線リンク上の情報信号の第１部分を受信するステップ；代替リンク上の前記情報信号の第２部分を受信するステップであって、前記代替リンクは前記送信器と前記受信器との間に配置され、前記第２部分は前記第１部分のサブセットに対応し、前記代替リンクの遅延は前記無線リンクの遅延よりも大きい、ステップ；前記無線リンク上で前記情報信号の第３部分を受信するステップであって、前記第３部分は前記第１部分の後に受信される、ステップ；前記第１部分と前記第２部分に基づき前記第３部分を等化するステップ；を有する。
【００１１】
説明する実施形態は、本発明を限定しまたは限界を定義することを意図したものではなく、その理解を補助する例を提供するためのものである。説明する実施形態は［発明を実施するための形態］に記載しており、具体例を提示している。各実施形態が提供する利点は、本明細書を精査することおよび／または本発明の１以上の実施形態を実施することにより、さらに理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】チャネル推定のためにパイロットを用いる既存システムの時間スロット配置を示す。
【図１Ｂ】チャネル推定のためにパイロットを用いる既存システムの時間スロット配置を示す。
【００１３】
【図２Ａ】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のシステムレベル図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のシステムレベル図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のシステムレベル図である。
【００１４】
【図３】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のための方法を示すタイミング図である。
【００１５】
【図４Ａ】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のための受信器構造のブロック図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のための受信器構造のブロック図である。
【００１６】
【図５】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のための別の受信器構造のブロック図である。
【００１７】
【図６】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のための方法のフローチャートである。
【００１８】
【図７】本発明の実施形態に基づく異種リンクを用いた通信のためのトランシーバのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面における同様の符号は、同一または類似のモジュールを示すために用いている。
【００２０】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、本発明の実施形態に基づく、異種リンクをサポートする通信システムにおけるスループットを最大化するとともに遅延を最小化するためのシステムレベル図である。図２Ａに示すように、送信器２９０−１は異種リンクを用いて受信器２９０−２と通信する。本明細書における例は送信器と受信器について述べているが、各例における送信器および／または受信器は、実施形態においてトランシーバであってもよい。図２Ａにおける異種リンクは、光ファイバリンク２４２と無線地平リンク２２１を含み、アンテナ２１４−１と２１４−２を用いて送受信する。実施形態において、無線地平リンクは２ＭＨｚから４０ＭＨｚの範囲で動作する高周波数（ＨＦ）リンクであり、電離層２２８において反射する。光ファイバにおいて光は自由空間と比較して３０％遅く伝搬するのが通常なので、ＨＦリンクは光ファイバリンクと比較して遅延が小さい。情報信号は、ＨＦリンクと光ファイバケーブルを同時に伝搬するが、光ファイバからの情報信号は、ＨＦリンクからの情報信号を受信してからある程度後に受信される。
【００２１】
無線リンクの遅延を減少させる本発明の実施形態は、無線リンクのエンドトゥエンド遅延を減少させるためのものである。すなわち、送信器にとって利用可能なビット（変調、符号化、スクランブルなどの前）と受信器から出力されるビット（等化、復号化、復調などの後）との間の時間であり、無線チャネル上を伝搬する時間を含む。無線リンク上で送信される情報信号に対応する情報信号の部分を送信する代替リンクを用いて、無線リンクのスループットを最大化するとともにエンドトゥエンド遅延を減少させる。
【００２２】
本発明の他実施形態において、無線リンクは自由空間光（ＦＳＯ）リンクであり、またはＲＦスペクトルの利用可能部分の多くにわたっている。例えば無線リンクは、４０ＭＨｚから３００ＭＨｚの範囲で動作する超短波帯（ＶＨＦ）リンク、３００ＭＨｚから２ＧＨｚの範囲で動作する極超短波帯（ＵＨＦ）リンク、２ＧＨｚから９０ＧＨｚの範囲で動作するマイクロ波リンク、その他周波数範囲のリンクである。本発明の実施形態は、無線リンクと代替リンクとして定義される異種リンクを備える。無線リンクは代替リンクよりも小さい遅延を有するが、代替リンクは無線リンクよりも信頼性が高い。
【００２３】
より一般的には、無線リンクと代替リンク上で同じ情報信号が送信され、代替リンクからの遅延した情報信号を用いて、無線リンクのスループットを最大化するとともにエンドトゥエンド遅延を減少させる。無線リンクと代替リンクにおいて同じ情報信号を送信するが、以下に説明する本発明の実施形態において、情報信号は異種リンク間で必ずしも同じように送信する必要はない。実際に、異種リンクにおいて無線リンクとは異なるフォーマットで情報信号を送信することには利点がある。
【００２４】
例えば無線リンクは、非符号化信号を送信する任意の無線リンクである。すなわち、前方エラー訂正（ＦＥＣ）コードによって処理されていない情報信号である。この実施形態において、代替リンクはＦＥＣコードを追加した同様の無線リンクである。すなわち、ＦＥＣの冗長化を有する代替リンクは、ＦＥＣコードを有さない情報信号を送信する無線リンクよりも、エンドトゥエンド遅延が大きく信頼性が高い。本発明のこれら実施形態は、上述のように最小限のパイロットシンボルおよび／またはトレーニングシンボルとともに用いてもよいし、全く用いなくともよい。他実施形態において、情報信号を異なるフォーマットで送信するが、代替リンクは、無線リンク上で送信され代替リンクよりも先に受信される情報信号の部分に対応する情報信号の部分を送信する。
【００２５】
図２Ｂは、本発明の実施形態を組み込んだシステムを示す。衛星リンク２２１は、ＨＦリンクである代替リンク２４２よりも遅延が大きい無線リンクである。この実施形態において、送信器２９０−１と受信器２９０−２は、衛星通信をサポートするアンテナ（アンテナ２１４−１と２１４−２）とともにＨＦ通信をサポートするアンテナ（アンテナ２０７−１と２０７−２）を備える。
【００２６】
図２Ｃは、本発明の実施形態を組み込んだ他システムを示す（図２Ａと類似している）。無線リンク２２１はＨＦリンクであり、送信器２９０−１と受信器２９０−２においてそれぞれアンテナ２１４−１と２１４−２を用いる。代替リンクは、図２Ｃに示す別セクションを備える。具体的には、送信器２９０−１から受信器２９０−２までの代替リンクは、第１マイクロ波リンク２４２−１（マイクロ波アンテナ２０７−１と２０７−３を用いる）、光ファイバリンク２４２−２、第２マイクロ波リンク２４２−３（マイクロ波アンテナ２０７−４と２０７−２を用いる）を備える。代替リンクが光ファイバリンクである図２Ａに対して、図２Ｃにおける代替リンクは光ファイバリンクのみを備える。したがって本明細書で明示していない本発明の他実施形態は、セグメント化された代替リンクを備えることもできる。この各セグメントは、異なる通信技術または通信方法を用いることができる。
【００２７】
図３は、本発明の実施形態に基づく、異種リンクをサポートする通信システムのスループットを最大化するとともに遅延を最小化する方法のタイミング図である。無線リンク３０６上の情報信号は時刻ＴＷにおいて受信され、代替リンク３１２上における同じ情報信号に対応する信号は時刻ＴＡにおいて受信される。ＴＡ−ＴＷは異種リンクを有するシステムの差分遅延として定義される。
【００２８】
時刻ＴＮにおいて、情報信号の第１部分３１８は無線リンク上で受信され、情報信号の第２部分３３６は代替リンク上で受信される。図３に示すように、第１部分３１８はサブセット３２４を有し、これはシステムの差分遅延により、情報信号の第２部分３３６に対応する。実施形態において、第１部分のサブセットと第２部分を用いて、情報信号の第３部分３４８の等化をサポートし、この第３部分３４８は第１部分３１８を受信した後に無線リンク上で受信される。他実施形態において、第１部分のサブセットと第２部分（互いに対応している）を用いて、周波数オフセット推定、タイミングリカバリ、および／または同期を実施することができる。
【００２９】
上述のように、代替リンク上で受信した第２部分３３６は、無線リンク上で受信した第１部分３１８のサブセット３２４に対応する。実施形態において、無線リンクと代替リンクそれぞれで変調シンボルを送信することができるが、各リンクにおいて用いる変調は必ずしも同じでなくともよい。図２Ａの文脈において、無線リンクは４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）シンボルを送信し、より信頼性の高い光ファイバリンクは１６または６４ＱＡＭ（直交振幅変調）シンボルを送信してもよい。他実施形態において（例えば図２Ｂにおいて）、衛星リンクとＨＦリンクはともにＱＰＳＫまたは連続位相変調（ＣＰＭ）シンボルを送信してもよい。
【００３０】
他実施形態において代替リンクは、無線リンク上で送信されたデータの断片のみを送信してもよいし、圧縮または圧縮センシングを用いて、無線リンク上で送信される情報信号の縮小コピーを送信してもよい。これら各実施形態において、代替リンクを利用して、無線リンクのスループットを最大化するとともに遅延を最小化することができる。
【００３１】
実施形態において、異種リンクを有する通信システムは、パケットベースでもよいしストリーミングでもよい。すなわち、情報信号はパケットに分割され、各パケットは無線リンクと代替リンクにおいて同時に送信される。代替リンク上でパケットを受信すると、パケットの初期部分を、無線リンクからのパケットの対応する初期部分とともに用いて、チャネル推定を生成する。パケットの残部はチャネル推定を用いて等化される。無線チャネルのコヒーレンス時間に基づき、チャネル推定は各パケットについて生成してもよいし、より少ない頻度でもよい（例えばＮ番目のパケットごとに）。
【００３２】
一方で図３は、パケット化しないストリーミング情報信号にも適用できる。この実施形態においてチャネル推定は、無線リンクと代替リンクにおいて受信した情報信号の更新部分に基づき調整してもよいし、周期的に再推定してもよいし、これらを組み合わせてもよい。
【００３３】
図４Ａは、本発明の実施形態に基づき、異種リンクをサポートする通信システムのスループットを最大化するとともに遅延を最小化するための受信器構造のブロック図である。図４Ａに示すように、無線リンクと代替リンクは、受信器に対する入力である。遅延が大きい代替リンクからのサンプルはサンプルバッファ４１０−１にバッファされ、無線リンクからのサンプルは、いつ受信したかにしたがってこれとは別に用いられる。図３の文脈において、サンプルの第１部分のサブセットはサンプルバッファ４１０−２に格納される。これらサンプル４０６−１は、遅延器４２０を用いて遅延を付与され、これにより遅延が大きい代替リンクからのサンプルに時間を揃え、チャネル推定器４４０へ送信される。チャネル推定器４４０はサンプルバッファ４１０−１からのサンプルも受信する。
【００３４】
マルチプレクサ４３０は、無線リンクサンプルのどの部分をイコライザ４６０へ送信するかを制御するために用いられる。イコライザ４６０は、チャネル推定器４４０が生成したチャネルの推定結果も受信する。実施形態において、サンプルの第３部分４０６−２はマルチプレクサを通過して等化される。イコライザ４６０は、線形イコライザ、ゼロフォーシングイコライザ、またはトレリスベースイコライザである。等化されたサンプルは、その後の復調器４５０によって処理される。
【００３５】
図４Ｂは、本発明の実施形態に基づき、異種リンクをサポートする通信システムのスループットを最大化するとともに遅延を最小化するための別の受信器構造のブロック図である。このブロック図は、図４Ａに示すものと同様のモジュールまたはブロックを備える。ここではこれらブロックまたはモジュールについては個別に説明しない。
【００３６】
図４Ｂにおいて、タップ更新モジュール４４５は、復調シンボル（または復調シンボルから得たビット）を用いて、チャネル推定器４４０が生成したチャネル推定のタップを更新または調整する。イコライザ４６０は更新したチャネル推定を用いて、情報信号の第１部分の後に無線チャネル上で受信された情報部分の後続部分を等化する。
【００３７】
図５は、本発明の実施形態に基づき、異種リンクをサポートする通信システムのスループットを最大化するとともに遅延を最小化するための別の受信器構造のブロック図である。このブロック図は、図４Ａおよび４Ｂと同様のモジュールまたはブロックを備える。ここではこれらブロックまたはモジュールについては個別に説明しない。
【００３８】
図５の受信器構造は、判定帰還形イコライザ（ＤＦＥ）５８０を用い、チャネル推定を明示的には生成しない。ＤＦＥ５８０は、タップ更新モジュール５４５、フィードフォワードイコライザ５５５、フィードバックイコライザ５６５、加算器５７０、復調器５５０を備える。明示的にチャネル推定を生成するのではなく、タップ更新モジュール５４５はサンプルバッファ５１０−２に格納されていたサンプルの第１部分の第１サブセット５０６−１の遅延バージョン（すなわち時刻が揃えられている）を受信し、サンプルバッファ５１０−１に格納されていたサンプルの第２部分を受信し、さらにフィードフォワードイコライザ５５５もしくはフィードバックイコライザ５６５またはこれら双方のタップを直接更新する。
【００３９】
タップ更新モジュール５４５は、復調器５５０の出力を用いて、最小２乗アルゴリズムに基づきフィードフォワードイコライザタップを調整する。実施形態において、最小２乗アルゴリズムは、最小２乗平均、正規化最小２乗平均、バッチ最小２乗、逐次最小２乗、格子逐次最小２乗、正規化格子逐次最小２乗、などである。
【００４０】
図６は、本発明の実施形態に基づき、異種リンクをサポートする通信システムのスループットを最大化するとともに遅延を最小化するための方法のフローチャートである。実施形態において、ステップの順序を変えてもよい。さらにフローチャート内のステップをスキップし、追加ステップを足してもよい。
【００４１】
方法はステップ６１０から開始し、無線リンク上で情報信号の第１部分を受信する。本発明の実施形態において、第１部分は変調シンボルを含む。例えばＱＡＭまたはＣＰＭを用いて、無線リンク上の情報信号を変調することができる。
【００４２】
ステップ６２０において、代替リンク上で情報信号の第２部分を受信する。代替リンクは例えば、無線リンクよりも遅延が大きい光ファイバリンクである。実施形態において、変調シンボルを代替リンク上で送信してもよい。代替リンク上で送信される第２部分における変調シンボルは、無線リンク上で受信される第１部分のサブセットの変調シンボルに対応する。これら２セットの変調シンボルを用いてチャネルを推定し、イコライザのタップを更新し、同期し、タイミングリカバリし、または周波数オフセットを推定する。
【００４３】
他実施形態において、非符号化ビットを代替リンク上で送信する。第２部分におけるこれら非符号化ビットは、第１部分のサブセットにおいて無線リンク上で送信された変調シンボルに対応する。すなわち、代替リンクからのビットは受信器において（変調器を用いて）変調され、基準変調シンボルを生成する。基準変調シンボルは、無線リンク上で送信される変調シンボルとともに用いられ、チャネル推定を生成する。これは、２セットのシンボルを相関付け、および／またはイコライザもしくはチャネル推定そのもののタップを更新することによりなされる。
【００４４】
ステップ６３０において、情報信号の第１部分の受信後、無線リンク上で情報信号の第３部分を受信する。ステップ６４０において、上述のように情報信号の第１部分のサブセットと第２部分に基づき、第３部分が等化される。システムの安定状態動作において、高遅延代替リンク上で受信した情報信号の任意部分を、無線リンクからの対応する部分とともに即座に用いて、チャネル推定を生成または更新してもよい。その結果を用いて、無線リンク上で受信する情報信号の後続部分を等化する。
【００４５】
すなわち、代替リンクからの情報信号の部分と、無線リンクからの情報信号の対応する部分とに基づき、チャネル推定がいったん生成されると、無線リンク上で受信する情報信号の後続部分を等化することができる。ただし先に述べたように、チャネル推定はチャネルのコヒーレンス時間に基づき、更新しまたは周期的に再推定することができる。
【００４６】
代替リンク上で受信した情報信号の第２部分は、トレーニングシンボルおよび／またはパイロットシンボルと類似しているので、上述のようにこれを用いて情報信号の後続部分を等化することができる。上述のように、システムを同期し、またはシステムのシンボルタイミングを再調整するために用いることもできる。ストリーミング情報信号を用いる実施形態において、無線リンクと代替リンク上で受信した情報信号の対応する部分を用いて、ビットスリップを防ぐことができる。ビットスリップは、システムの一端または両端におけるクロックドリフトによって生じる。すなわち、従来の通信システムにおけるａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎシーケンスと同様の目的で代替リンクを利用することができる。
【００４７】
他実施形態において、無線リンクと代替リンク上で受信した情報信号の対応する部分を用いて、時間遅延の最尤推定を得ることができる。これは、送信器と受信器との間の伝搬時間によるものであり、さらにはクロックドリフトによる場合もある。
【００４８】
異種リンクをサポートする通信システムにおけるスループットを最大化するとともに遅延を最小化し、本発明の実施形態を実装するトランシーバを、図７に示す。トランシーバ７９０は、メモリ７０３に接続されたプロセッサ７０１を備える。プロセッサはインターフェース７０４を介して、無線（ＲＦ）サブトランシーバ７１５と光ファイバサブトランシーバ７２５に接続されている。ＲＦサブトランシーバ７１５は、アンテナ７３５を用いて無線チャネル上で通信することができる。光ファイバサブトランシーバ７２５は、光ファイバコネクタ７４５を用いて、光ファイバ上で通信する。
【００４９】
実施形態において、ＲＦサブトランシーバ７１５または光ファイバサブトランシーバ７２５またはこれら双方は、プロセッサ７０１に組み込むこともできる。他実施形態において、サブトランシーバの一方または双方は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェア、ＡＲＭ、別プロセッサ、などに実装することができる。
【００５０】
図７に示すプロセッサ７０１はデジタルプロセッサを備え、メモリ７０３が格納しているコンピュータ実行可能プログラムを実行するように構成されている。例えばプロセッサとサブトランシーバは、１以上のコンピュータプログラムを実行して、本発明の実施形態にしたがって異種リンクを用いた通信を確立する。
【００５１】
プロセッサ７０１は、サブトランシーバ７１５と７２５の一方または双方をプログラミングし、組込無線モジュールと通信し、１以上のパラメータを受信する様々な実装を備えることができる。例えばマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーション固有集積回路（ＡＳＩＣ）、１以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ステートマシン、などである。プロセッサ７０１はさらに、プログラム可能電子デバイスを備える。例えばプログラム可能論理コントローラ（ＰＬＣ）、プログラム可能割込コントローラ（ＰＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＣ）、プログラム可能読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、電子的プログラム可能読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ）、その他同様のデバイスである。
【００５２】
メモリ７０３は、プロセッサ７０１が実行することにより本明細書が記載している様々なステップをプロセッサ７０１に実行させる命令を格納する非一時的コンピュータ読取可能媒体を備える。コンピュータ読取可能媒体の例としては、プロセッサ７０１に対してコンピュータ読取可能命令を提供することができる、電子的、光学、磁気、その他ストレージもしくは伝送デバイスが挙げられるが、これに限られない。コンピュータ読取可能媒体のその他例としては、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、メモリチップ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、プロセッサ、任意の光学媒体、任意の磁気テープその他の磁気媒体、その他のコンピュータがデータアクセスできる媒体が挙げられるが、これに限られない。その他デバイスとしては、ルータ、プライベートまたはパブリックネットワーク、その他伝送デバイスなどのコンピュータ読取可能媒体が挙げられる。上述のプロセッサ７０１と処理は、１以上の構造内に収容してもよいし、１以上の構造に分割してもよい。
【００５３】
本発明の側面に基づく実施形態は、デジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせに実装することができる。１実施形態において、コンピュータは１以上のプロセッサを備える。プロセッサは、コンピュータ読取可能媒体を備えまたはこれにアクセスする。例えばプロセッサに接続されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）である。
【００５４】
具体的な実施形態について本発明を詳細に説明したが、当業者は以上の理解を前提として、実施形態を変更し、変形し、等価物を作成できることを理解されたい。例えば本発明の１以上の実施形態の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、他実施形態の１以上の特徴と組み合わせることができる。したがって、本開示は例示目的であって限定のためのものではなく、当業者にとって明らかであるように、変更、変形、および／または追加を排除するものではないことを理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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