(57)【要約】【課題】本発明は、受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法およびシステムを提供する。【解決手段】本方法は無線信号を受信することを含む。無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定は、位相推定量の推定に依存して予め設定される。無線信号の品質パラメータの関数として、無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定に更にバイアスがかけられる。データ・セグメントが処理され、受信データ・ストリームが生成される。
2005525064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法であって、
前記無線信号を受信する段階と、
位相推定量の推定に依存して前記無線信号の前記データ・セグメントのタイミング位相推定を予め設定する段階と、
前記無線信号の品質パラメータの関数として前記無線信号の前記データ・セグメントの前記タイミング位相推定に更にバイアスをかける段階と、
前記データ・セグメントを処理して受信データ・ストリームを生成する段階と
を備える、受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項２】
前記無線信号の前記品質パラメータが、信号対雑音比（ＳＮＲ）、チャネル遅延プロファイル、ドップラー広がり、データ・セグメント位相推定、データ・セグメント位相アルゴリズム、イコライザ長さ、サイクリック・プリフィックス長さ、変調モード、信号帯域幅、ビット誤り率（ＢＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）、前回のチャネルの知識、または誤り検出／補正符号の少なくとも１つの関数である、請求項１に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項３】
前記無線信号の品質パラメータの関数として前記無線信号の前記データ・セグメントの前記位相にバイアスをかける段階が、トランシーバが前記無線信号を受信して前記トランシーバによって送信されている送信データ・セグメントの送信タイミング位相を調節するべく更に用いられる、請求項１に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項４】
前記無線信号の前記データ・セグメントの前記タイミング位相推定に更にバイアスをかける段階が、前記無線信号の送信機から受信された外部の品質パラメータによって更に影響を受ける、請求項１に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項５】
対応する伝達チャネルによってそれぞれ搬送された複数の無線信号を複数の受信機チェーンによって受信する段階と、
位相推定量の推定に依存して前記無線信号のそれぞれの前記データ・セグメントのタイミング位相推定を予め設定する段階と、
前記無線信号のそれぞれの品質パラメータの関数として前記無線信号の前記データ・セグメントの前記タイミング位相推定に更にバイアスをかける段階と、
前記データ・セグメントを処理して受信データ・ストリームを生成する段階と
を更に備える、請求項１に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項６】
前記無線信号のそれぞれの前記データ・セグメントのタイミング位相推定に別々にバイアスがかけられる、請求項５に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項７】
全ての前記無線信号の前記データ・セグメントのタイミング位相推定が同一のタイミング位相推定でバイアスがかけられる、請求項５に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項８】
前記品質パラメータが、前記複数の受信信号のそれぞれの品質パラメータの組合せの関数である、請求項５に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項９】
前記受信機チェーンのそれぞれの前記品質パラメータが、前記受信機チェーンの対応する受信信号の関数である、請求項５に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１０】
前記無線信号が複数の搬送波信号である、請求項１に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１１】
前記無線信号の品質パラメータの関数として前記無線信号の前記データ・セグメントの前記タイミング位相推定に更にバイアスをかける段階が、循環的な移相によって前記データ・セグメントを回転させる段階を備える、請求項１０に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１２】
複数の離間した送信アンテナからの無線信号を受信する段階を更に備える、請求項１に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１３】
品質に関する或る閾値を有する品質パラメータを含む前記無線信号のみを処理する段階を更に備える、請求項１２に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１４】
前記無線信号が、複数の基地トランシーバ局から受信される、請求項１２に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１５】
前記送信が空間多重方式を含むか否かの関数として、受信信号のタイミング位相推定に更にバイアスがかけられる、請求項１２に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１６】
前記送信が送信ダイバーシチを含むか否かの関数として、受信信号のタイミング位相推定に更にバイアスがかけられる、請求項１２に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１７】
基地トランシーバ局から前記品質パラメータを受信する段階を更に備える、請求項１に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１８】
受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法であって、
対応する伝達チャネルによってそれぞれ搬送された複数の無線信号を複数の受信機チェーンによって受信する段階と、
位相推定量の推定に依存して前記無線信号のそれぞれの前記データ・セグメントのタイミング位相推定を予め設定する段階と、
前記無線信号の品質パラメータの関数として前記無線信号のそれぞれの前記データ・セグメントの前記タイミング位相推定に更にバイアスをかける段階と、
前記データ・セグメントを処理して受信データ・ストリームを生成する段階と
を備える、受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項１９】
前記無線信号の品質パラメータが、信号対雑音比（ＳＮＲ）、チャネル遅延プロファイル、ドップラー広がり、データ・セグメント位相推定、データ・セグメント位相アルゴリズム、イコライザ長さ、サイクリック・プリフィックス長さ、符号化帯域幅、変調帯域幅、ビット誤り率（ＢＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）、または誤り検出／補正符号の少なくとも１つの関数である、請求項１８に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項２０】
前記無線信号の品質パラメータの関数として前記無線信号の前記データ・セグメントの前記位相にバイアスをかける段階が、トランシーバが前記無線信号を受信して前記トランシーバによって送信されている送信データ・セグメントの送信タイミング位相推定を調節するべく更に用いられる、請求項１８に記載の受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法。
【請求項２１】
受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかけるシステムであって、
前記無線信号を受信する手段と、
位相推定量の推定に依存して前記無線信号の前記データ・セグメントのタイミング位相推定を予め設定する手段と、
前記無線信号の品質パラメータの関数として前記無線信号の前記データ・セグメントの前記タイミング位相推定に更にバイアスをかける手段と、
前記データ・セグメントを処理して受信データ・ストリームを生成する手段と
を備える、受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかけるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には通信用の受信機に関する。より詳細には、本発明は、受信信号のデータ・セグメントのタイミング位相の推定にバイアスをかける方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、無線通信システムは、送信ソース（例えば送受信基地局）から、一定の領域または地域内における１つ以上の受信機（例えば加入者装置）に無線で送信される情報を伝達する被変調搬送波信号を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
無線チャンネル：図１は、送信機１１０から受信機１２０へ多数の異なる伝送路（マルチパス）を経由して搬送される被変調搬送波を示す。
【０００４】
マルチパスは、主信号と、送信機と受信機との間の物から信号の反射によって引き起こされる重複または反響したイメージとの組合せを含み得る。受信機は、送信機によって送信された主信号を受信し得るのみならず、信号の経路中に存在する物から反射される第２の信号を更に受信し得る。反射された信号は主信号よりも遅く受信機に到着する。このミスアライメントにより、マルチパスの信号は受信信号の符号間干渉あるいは歪みを引き起こし得る。
【０００５】
実際の受信信号は、主信号およびいくつかの反射信号の組合せを含み得る。主信号の伝播距離は反射信号より短いので、信号は異なる時刻に受信される。最初と最後の受信信号の間の時刻差は、遅延広がり（ｄｅｌａｙ  ｓｐｒｅａｄ）と称され、数マイクロ秒程度となり得る。
【０００６】
複数のパスによって被変調搬送波信号が送信される事によって、被変調搬送波信号のフェージングが通常発生する。複数のパスが減衰するように組み合わされる場合、フェージングによって被変調搬送波信号の振幅が減衰する。
【０００７】
無線システムの送信信号は、情報のデジタル・ビットのストリームを含み得る。通常、デジタル・ストリームは、複数の情報のデータ・セグメントまたはデータパケットへと分割される。図２ａは、３つの異なった（複数の）パスによって搬送されるデータ・セグメントを示す。各データ・セグメント２１０、２１２、２１４はデータ・セグメント２１０、２１２、２１４が搬送される信号のパスに依存して異なる時刻に受信される。
【０００８】
データ・セグメント２１０、２１２、２１４のデータを受信機によって処理するためには、受信機が受信したデータ・セグメント２１０、２１２、２１４と同期している事が必要である。受信機が認識し得るデータ・セグメント内の固有かつ識別可能なビット・シーケンスを含めることにより同期を行う事が出来る。受信機は、データ・セグメント２１０、２１２、２１４がいつ開始されていつ終了するかを決定するために、固有かつ識別可能なビット・シーケンスを使用する事が出来る。これによって、データ・セグメント２１０、２１２、２１４の処理が支援される。
【０００９】
しかしながら、図２ａのデータ・セグメント２１０、２１２、２１４は様々な時刻に受信機に到達する。従って、データ・セグメント２１０，２１２，２１４内に固有かつ識別可能なビット・シーケンスが含まれていたとしても、データ・セグメントがいつ開始されていつ終了するかについての最良の決定がなされるとは限らない。矢印２４０は、ビット・シーケンスによって提供され得る受信のサンプリング点の一例である。これは、第１のデータ・セグメント２１０の受信時刻に対応し得る。
【００１０】
図２ｂは、３つの（複数の）伝送路を伝播するデータ・セグメント２２０、２２２、２２４の他のセットを示す。図２ａのデータ・セグメント２１０、２１２、２１４と異なり、最初に受信したデータ・セグメント２２０が最大の受信信号振幅を有さず、次に受信されるデータ・セグメント２２２が最大の受信信号振幅を有する。一般に、これによってデータ・セグメント２２０、２２２、２２４の処理がさらに複雑になる。矢印２５０は、図２Ｂのデータ・セグメント２２０、２２２、２２４を受信する受信機のサンプリング点の一例を示す。
【００１１】
より大きな帯域幅を有する送信信号は、マルチパスによる悪影響をより受けやすくなる。従って、広い帯域幅の無線システムは、データ・セグメントの受信における同期性能の劣る受信機による悪影響をより受けやすい。
【００１２】
受信信号のデータ・セグメントの位相タイミング・オフセットを追加調節する方法およびシステムを有する事が望ましい。本方法およびシステムは、複数の送信機システムをおよび複数の受信機システムによる操作に適応可能であるべきである。更に、本方法およびシステムは、複数の搬送システムによる使用に対して適応可能であるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、受信信号のデータ・セグメントの位相タイミング・オフセットを調節する方法およびシステムを備える。本方法およびシステムは、複数の送信機システムおよび複数の受信機システムによる操作に適応可能である。
【００１４】
本発明の第１の実施形態は、受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法を備える。本方法は、無線信号を受信する段階を備える。無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定は、位相推定量の推定に依存して前もって設定される。無線信号の品質パラメータの関数として、無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスが更にかけられる。このデータ・セグメントが処理され、受信データ・ストリームが生成される。
【００１５】
本発明の他の態様および効果は、例証として本発明の原理を示す添付の図面と共に以下の詳細な説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
例示の目的のために添付された図面に示されるように、本発明は、受信信号のデータ・セグメントの位相タイミング・オフセットを調節する方法およびシステムで実施される。本方法およびシステムは、複数の送信機システムおよび複数の受信機システムによる操作に適応可能である。
【００１７】
本発明の特定の実施形態は、添付の図面を参照して本願明細書に詳細に記載される。本発明の技術は、様々な異なる種類の無線通信システムで実施されて良い。特定の具体例として、セル式無線通信システムが挙げられる。基地局は、複数の加入者に無線チャネルを経由してダウンリンク信号を送信する。さらに、加入者は、基地局に無線チャネルを経由してアップリンク信号を送信する。従って、ダウンリンク通信については、基地局は送信機であり、加入者は受信機である。一方、アップリンク通信については、基地局が受信機であり、加入者が送信機である。加入者は移動式であっても良いし固定されていても良い。典型的な加入者は、携帯電話、自動車電話、および固定された無線モデムのような固定受信機のような装置を含む。
【００１８】
基地局は、アンテナ・ダイバーシチの技術および（または）空間多重方式の技術を可能にする複数のアンテナを備えて良い。さらに、各加入者は、空間多重方式および（または）アンテナ・ダイバーシチを可能にする複数のアンテナを備えて良い。単一入力複数出力（ＳＩＭＯ）、複数入力単一出力（ＭＩＳＯ）あるいは複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）の構成を採る事が全て可能である。これらの構成のいずれかにおいて、本通信技術は単一の搬送波あるいは複数の搬送波の通信技術を使用する事が出来る。本発明の本技術は１対多方向型のシステムに適用されるが、このようなシステムに限定されるものではなく、無線通信において少なくとも２つの装置を有する任意の無線通信システムに適用可能である。従って、説明を簡単にするため、以下の記載は単一の送受信機のペアに適用される本発明に焦点を当てているが、任意の数のペアを備えたシステムに適用し得る事が理解されよう。
【００１９】
本発明の１対多方向型のアプリケーションは様々な種類のマルチプルアクセス・スキームを含む事が出来る。このようなスキームは、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）およびウェーブレット分割多重接続を含むが、これらに制限されない。
【００２０】
この送信は、時分割多重（ＴＤＤ）であって良い。即ち、ダウンリンク送信はアップリンク送信と同じチャネル（同じ伝送周波数）を占有するが、異なる時に生じ得る。または、この送信は周波数分割多重（ＦＤＤ）であっても良い。即ち、ダウンリンク送信は、アップリンク送信とは別の周波数で行なわれる。ＦＤＤにおいて、ダウンリンク送信およびアップリンク送信が同時を同時に行う事が出来る。
【００２１】
通常、無線チャネルの変動によってアップリンクとダウンリンクの信号の可変レベルの減衰、干渉、マルチパス・フェージングおよび他の有害な影響がもたらされる。さらに、複数の信号パス（ビルディングおよび伝搬環境における他の障害物から反射による）の存在によって、周波数帯域幅上のチャネル・レスポンスの変化が引き起こされ、また、これらの変化は時刻とともに変化し得る。その結果、データ容量、スペクトル効率、スループットおよび信号品質のパラメータ（例えば信号対干渉波・雑音比（ＳＩＮＲ）および信号対雑音比（ＳＮＲ））のようなチャネル通信パラメータに一時的な変化が生じる。
【００２２】
様々な利用可能な送信モードのうちの１つを使用して無線チャネル上に情報が送信される。本願のために、送信モードは特定の変調の種類およびレート、特定の符号の種類およびレートと定義され、アンテナ・ダイバーシチあるいは空間多重方式の使用のような送信の他の制御された様態を更に含んでいても良い。無線チャネル上の通信用のデータは、特定の送信モードを使用して符号化・変調・送信される。典型的な符号化モードの例として、畳み込みとブロックコードが挙げられ、より詳細には、ハミング符号、巡回符号およびリード・ソロモン符号等の符号が当該技術において公知である。典型的な変調モードの例として、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび他のｍ−ａｒｙＰＳＫのような円形のコンステレーション、４ＱＡＭ、１６ＱＡＭおよび他のｍ−ａｒｙＱＡＭのような平方型のコンステレーションが挙げられる。他の普及している変調方式として、ＧＭＳＫおよびｍ−ａｒｙＦＳＫが挙げられる。通信システム中においてこれらの様々な送信モードを実施および使用する事は、当技術において公知である。
【００２３】
著しい遅延広がりを有するチャネルについては、通常は直交ＦＤＭ（ＯＦＤＭ）変調システム（後述される）を使用する事が出来る。複数の周波数のトーンを含むＯＦＤＭシステムにおいて、遅延広がりによって、各周波数トーンの減衰がそれぞれ異なったものとなる。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態を示す。本実施形態は、受信機チェーン３０５を備える。受信機チェーン３０５は、受信機アンテナＲ１、周波数ダウンコンバーター３１０およびＡ−Ｄ変換器（ＡＤＣ）３２０を通常備える。
【００２５】
受信機アンテナＲ１は、デジタル情報（データ・セグメント）を含む送信信号を通常は受信する。
【００２６】
周波数ダウンコンバーター３１０は通常はミキサであり、受信信号を局部発振器（ＬＯ）信号によってダウンコンバートし、ベースバンドまたは低い中間周波数（ＩＦ）信号を生成する。通常、ＬＯ信号は受信機内のレファレンス・オシレータに対して位相が固定される。本発明の実施形態において、周波数ダウンコンバーター３１０が省略されても良い。
【００２７】
ＡＤＣ３２０は、アナログのベースバンド信号をデジタル・ビットのストリームから構成されるデジタル信号に変換する。データ・セグメントは、所定の数のデジタル・ビットから構築される。
【００２８】
プロセッサ３４０は、受信したデジタル・ビットのストリームを処理する。一般に、この処理は、受信データ・ストリームの推定を生成するためにビット・ストリームを復調・復号する事を含む。
【００２９】
データ・セグメント化装置３３０は、受信したデジタル・ビットのストリームのセグメント化を制御する。一般に、セグメント・コントローラによって複数のデータ・ビットのストリームが先ずセグメント化される。この初期セグメント化は、前述されたようなセグメント化プロセスに基づき得る。より詳細には、初期セグメント化は、複数のデータ・ビットのストリーム内の固有の構造の検出に基づき得る。この固有の構造は、既知のビットのパターンであって良い。しかしながら、前述されたように、受信機は異なる時刻において複数の送信信号を受信するので、複数のデータ・ビットの処理はマルチパス環境において困難になり得る。
【００３０】
データ・セグメント化装置３３０へ接続されるＢＩＡＳ制御線は、データ・セグメント化装置３３０によって生成されたデータ・セグメントの基点に更にバイアスをかける。ＢＩＡＳ制御線はセグメント・コントローラ３５０によって制御される。
【００３１】
一般に、受信機チェーン３０５は無線信号を受信する。無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相の推定は、位相推定量の推定に依存して予め設定される。無線信号の品質パラメータの関数として、無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相の推定に更にバイアスがかけられる。このデータ・セグメントが処理されて、受信データ・ストリームが生成される。
【００３２】
一般に、セグメント・コントローラ３５０は、品質パラメーターブロック３６０において生成された受信信号の品質パラメータによって影響を受ける。セグメント・コントローラ３５０に影響を及ぼすために使用する事が出来る受信信号の品質パラメータとして、信号対雑音比（ＳＮＲ）、チャネル遅延プロファイル、ドップラー広がり、データ・セグメント位相推定、データ・セグメント位相アルゴリズム、イコライザ長さ、サイクリック・プリフィックス長さ、符号化帯域幅、変調帯域幅、ビット誤り率（ＢＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）あるいは誤り検出／補正符号が挙げられる。
【００３３】
セグメント・コントローラ３５０は、無線システムおよび無線システムの環境についての事前の知識（ｐｒｉｏｒ  ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）によって更に影響を受け得る。この事前の知識は、伝達チャネルの所定の設定または無線信号が送信される環境の事前の知識を含んで良い。この事前の知識によって、受信信号の品質に関する有益な情報が提供される。
【００３４】
送信機は、受信機チェーン３０５に品質パラメータを提供して良い。送信機によって提供される品質パラメータは、受信機チェーン３０５へのダウンストリーム送信に含まれて良い。このような品質パラメータは、図３の外部品質パラメータとして示される。
【００３５】
図４は、受信無線信号のエネルギー分布のプロファイル４００の例を示す。本プロファイルは、伝送路を経由して無線信号が搬送される３つの異なるマルチパスを表わす３つのエネルギー・ピーク４１０、４２０、４３０を示す。適切なデータ・セグメント・バイアスによって、最大の被処理信号エネルギーがもたらされる。
【００３６】
３つの所望のエネルギー・ピーク４１０、４２０および４３０に加えて、受信エネルギーには所望されないノイズおよび歪み（４４０）および干渉（４５０）が含まれる。適切なデータのセグメント化によって、ノイズ、歪みおよび干渉の劣化の影響が最小限にされ、最大の被処理信号エネルギーが得られる。
【００３７】
被処理信号の品質を最大限にするために、所望されない信号郡から所望の信号を注意深く抽出しなければならない。所望の信号の抽出は複数の形式で実施する事が出来、特定の変調および受信機の設計に大きく依存する。一般に、チャネル推定よび（または）イコライジングの段階において、ある種のウィンドウ処理あるいはフィルタリングの処理が必要である。この処理のパラメータは、所望の信号が抽出される時間スパンを本来的に選択し、データのセグメント化によってこの時間スパンの「中心」が選択される。時間スパンを選択するアルゴリズムの処理の例として、シングル搬送システムについてはイコライザの長さ、およびマルチ搬送システムについてはＣＰの長さ、トレーニング・トーンのセパレーションおよびチャネル推定フィルタが挙げられる。
【００３８】
一般に、タイミング位相推定量によって、最大の所望エネルギー・ピークまたはエネルギー遅延プロファイルの重心のような単純な基準に基づいたセグメント化の点が選択される。受信機がこれらの単純な基準のうちの１つに基づいてデータをセグメント化する場合、処理時間スパン内に所望のマルチパス・エネルギーの相当量が存在しない事がしばしば発生するであろう。この失われたエネルギーによって歪みが増大する事がしばしば起こる。一方、遅延プロファイル、歪みレベル、ドップラー等の品質パラメータが既知の場合、所望のエネルギーが全て含まれるようにするために、位相推定量にバイアスを正確にかける事が出来る。
【００３９】
例えば、図４において、３つの所望のエネルギー・ピークの平均エネルギーおよび位置の推定がノイズおよび歪みレベルと同様に既知である場合、受信機は３つのパス全てにまたがるように十分に長い時間スパンを設定するように判断を下す事が出来る。さらに、タイミング位相推定量がエネルギー遅延プロファイルの重心に基づいている場合、エネルギーの重心と３つのパスの中心との間の差としてバイアスを設定する事が出来る。
【００４０】
他の実施形態において、各パスのドップラー広がりが既知であって、かつ最も小さなパスは超高速に移動する反射物から反射されて正確な推定が困難である場合、下位の変調あるいは強い誤り訂正コードを受信機が処理しなければならず、この場合、より低い信号雑音対歪み比率（ＳＮＤＲ）を必要とする。受信機は、最初の２つのパスのみを含むように時間スパンを設定する事が出来る。この場合、バイアスは、２つのより強力なパスの重心と時間中心との差となるであろう。
【００４１】
他の実施形態において、所望のエネルギー遅延プロファイルを受信機が有さず、かつプロプロセッシングＳＮＤＲおよびポストプロセッシングＳＮＤＲあるいはＢＥＲを備える場合、受信機は、位相推定量が最も強力なパスを通常選択するという事を示す事前の知識を有する。通常無線チャネルにおいて、第１のパスが最も強力である。このシナリオにおいて、バイアスは０を越える数であるべきである。このバイアスは、ポストプロセッシングＳＮＤＲ値を最大限にするために制御ループ中で変化させる事が出来る。
【００４２】
図５は、受信機チェーン５１０および送信機チェーン５２０を備える本発明の一実施形態を示す。
【００４３】
送信チェーン５２０は、送信のためにデータ・ストリーム（ＤＡＴＡ  ＩＮ）を受信する。演算処理装置５２２は、受信データ・ストリームを処理する。この処理は、符号化、空間処理および（または）ダイバーシチ処理を含んで良い。
【００４４】
送信前のデータ・ストリームのセグメント化に対する制御がセグメント化装置５２６によって行なわれる。セグメント制御装置５２４がセグメント化を制御する。
【００４５】
品質パラメーターブロック５６０がセグメント制御に影響を及ぼす場合がある。
【００４６】
伝達チャネルの相互性によって、受信セグメント制御は送信のセグメント化に好影響を及ぼし得る。即ち、伝達チャネルが例えばアップリンク送信およびダウンリンク送信に対して同一である場合、アップリンク送信およびダウンリンク送信用のデータ・セグメントのバイアス制御は関連しており、また、どちらかの方向のために生成された品質パラメータを、逆方向における位相バイアスの調節のために使用する事が出来る。
【００４７】
伝達チャネルの相互性によって、送信機が受信機チェーン５１０に品質パラメータを供給することが可能になる。送信機によって供給される品質パラメータは、受信機チェーン５１０へのダウンストリーム送信中に含まれて良い。
【００４８】
送信チェーン５２０は、セグメント化されたデジタル・ビット・ストリームをアナログ信号に変換するためにＤ−Ａ変換器５２８（ＤＡＣ）を備える。
【００４９】
周波数アップコンバージョンは、ＬＯによって駆動される周波数ミキサ５２９で通常は実行される。
【００５０】
トランシーバによって送信されている送信データ信号の送信タイミング位相推定を調節するために、無線信号の品質パラメータの関数として無線信号のデータ・セグメントの位相にバイアスを更にかける事が無線信号を受信しているトランシーバによって用いられて良い。即ち、トランシーバによって送信されているデータ・セグメントのバイアス調整のために、トランシーバによって受信された信号によって生成された品質パラメータが更に使用されて良い。
【００５１】
複数チェーンシステム：図６は、複数の受信機チェーン６０５、６１５を備える受信機を示す。複数の受信機チェーン６０５、６１５によって、空間多重方式およびダイバーシチ受信が可能になる。
【００５２】
第１のチェーン６０５は、第１のアンテナＲ１によって送信信号を受信する。第２のチェーン６１５は、第２のアンテナＲ２によって送信信号を受信する。
【００５３】
空間多重方式は、追加の電力や帯域幅消費量を必要とせずに無線リンクにおけるビットレートを増加させるために、基地トランシーバ局および加入者装置の双方で複数のアンテナを利用する送信技術である。ある条件の下では、空間多重方式において、アンテナの数と比例してスペクトル効率が増加する。
【００５４】
任意の位相および振幅を有する合成送信信号が受信アンテナによって捕捉される。受信機アレイにおいて、受信信号の各々の空間シグネチャが推定される。この空間シグネチャに基づいて、信号を分離するために信号処理技術が適用され、オリジナルのサブストリームが回復される。
【００５５】
データレートを向上させるために、複数のアンテナを備えるシステムが空間多重方式を採用する事が出来る。このようなスキームにおいて、データレートの線形の増加を得るために、複数の送信信号が別々のアンテナから送信される。空間多重方式スキームは、送信機におけるチャネルの知識を必要としないが、劣悪な送信品質チャネルによる性能の低下を蒙る。劣悪な送信品質チャネルは、送信信号の幾つかの要素を無効化または減衰させる特性を含む。その結果、受信機は非常に歪んだ送信信号のコピーを受信し、性能が低下する。劣悪な送信品質チャネルの性能低下をチャネルについての知識を仮定することによって低減させる送信プリプロセッシング・スキームの必要性が更に存在する。
【００５６】
アンテナ・ダイバーシチは、マルチパス・フェージングの影響を弱めるために複数のアンテナに基づく通信システムにおいて使用される技術である。アンテナ・ダイバーシチは、送信機および（または）受信機に２本以上のアンテナを提供することにより得る事が出来る。送信および受信アンテナのペアのそれぞれが伝達チャネルを含む。複数の伝達チャネルは統計的に独立して減衰する。従って、１つの伝達チャネルがマルチパス干渉の強力な影響により減衰している場合、他の伝達チャネルが同時に減衰するという事による影響を受ける事は恐らく無い。これらの独立した伝達チャネルによって提供されるリダンダンシーによって、しばしば受信機はフェージングの悪影響を低減させる事が出来る。
【００５７】
受信した情報信号は、空間的に独立したｋ個のストリームを含んで送信機から送信されて良い。一般に、このような送信機は、送信されるデータを符号化するためにｋ個のストリームの各々に符号化モードを適用する。データは送信の前にインタリーブされ、プレコードされても良い。インタリーブおよびプレコードは通信システムの技術において公知である。データの伝送速度またはスループットは、ｋ個のストリームのそれぞれに用いられる変調、符号化レートおよび送信スキーム（ダイバーシチまたは空間多重方式）に依存して変化する。
【００５８】
処理ブロック６１０は、ｋ個の符号化されたストリームを回復させるための復調および空間処理を含む。回復されたｋ個のストリームとは、データの回復のために検出・復号および非多重化された信号である。アンテナ・ダイバーシチ処理の場合には、ｋが１に等しいことが理解されるべきであり、従って、１つのストリームのみが回復される。
【００５９】
複数のチェーン受信機は、対応する送信チャネルを経由して搬送される複数の無線信号を複数の受信機チェーンによって受信する。各無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定は、位相推定量の推定に依存して予め設定される。各無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定は、各無線信号の品質パラメータの関数として更にバイアスがかけられる。データ・セグメントが処理され、受信データ・ストリームが生成される。
【００６０】
品質パラメータは信号対雑音比（ＳＮＲ）、チャネル遅延プロファイル、ドップラー広がり、データ・セグメント位相推定、ビット誤り率（ＢＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）あるいは誤り検出／補正符号を含んで良い。複数の受信機チェーンが存在するので、品質パラメータは一般にベクトルである。
【００６１】
各無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定に別々にバイアスをかける事が出来る。また、同じタイミング位相推定によって全ての受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける事も出来る。
【００６２】
タイミング位相のバイアスを決定する品質パラメータは、複数の受信信号の信号の品質の組合せの関数であって良い。または、品質パラメータは対応する受信信号の関数であっても良い。
【００６３】
受信信号のタイミング位相推定は、送信が空間多重方式および（または）送信ダイバーシチを含むか否かの関数として更にバイアスがかけられて良い。
【００６４】
この処理において、品質に関して或る閾値を持つ品質パラメータを有する無線信号のみが処理されて良い。例えば、ダイバーシチ送信において、品質に関して特定の閾値を有する信号のみが受信されても良い。品質に関して低い値を有する信号は無視して良い。
【００６５】
複数の基地局の空間多重方式：図７は、複数の送信基地局７１０、７２０、７３０を備える本発明の一実施形態を示す。送信基地局７１０、７２０、７３０の各々は対応する送信アンテナＴＩ、Ｔ２、Ｔ３を備えて良い。送信基地局７１０，７２０，７３０の各々は、受信機７４０に情報を送信して良い。受信機は複数の受信機アンテナＲ１、Ｒ２を備えて良い。本発明は、任意の数の送信および受信アンテナを含む事が出来る。
【００６６】
複数の送信基地局７１０、７２０、７３０は、ダイバーシチ送信の空間多重方式送信を含んで良い。送信基地局７１０、７２０、７３０は物理的に相互に離間しているので、伝送路の各々は大きく異なり得る。
【００６７】
受信機７４０の各受信機チェーンは、本発明のタイミング位相推定によるバイアシングを含んで良い。一実施形態において、基地トランシーバ局から品質パラメータを受信する受信機７４０が含まれて良い。
【００６８】
複数の搬送システム：周波数分割多重システムは、利用可能な周波数帯幅を複数のデータ媒体に分割する事を含んで良い。ＯＦＤＭシステムは、利用可能な周波数スペクトル全体にわたって送信データを分割する複数の搬送波（あるいはトーン）を含む。ＯＦＤＭシステムにおいて、各トーンは、隣接したトーンに対して直交している（独立している即ち無関係である）と考えられる。ＯＦＤＭシステムはデータのバーストを使用する。各バーストの持続時間は、遅延広がりによって引き起こされるＩＳＩの影響を最小限にするために遅延広がりよりはるかに大きい。データはバースト中に送信され、各バーストは、データシンボルが後続するサイクリック・プリフィックスおよび（または）サイクリック・サフィックスが後続するデータシンボルから構成される。
【００６９】
バイアス制御は、循環的な移相によるデータ・セグメントの回転により実行する事が出来る。前述されたＯＦＤＭシンボルは、サイクリック・プリフィックスまたはサイクリック・サフィックスを含む。従って、このデータ・セグメントは循環的な特性を備える。このセグメントデータを循環的に再配列することによって、このバイアスを適用する事が出来る。データがセグメント化された後にバイアス調節が行なわれても良い。
【００７０】
図８は、本発明の一実施形態内に含まれる段階または動作のフローチャートを示す。本実施形態は、受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法を含む。
【００７１】
第１段階８１０は無線信号を受信する段階を含む。
【００７２】
第２段階８２０は、位相推定量の推定に依存して無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定を予め設定する段階を含む。
【００７３】
第３段階８３０は、無線信号の品質パラメータの関数として無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定に更にバイアスをかける段階を含む。
【００７４】
第４段階８４０は、データ・セグメントを処理し、受信データ・ストリームを生成する段階を含む。
【００７５】
図９は、本発明の一実施形態に含まれる段階または動作のフローチャートを示す。本実施形態は、受信無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定にバイアスをかける方法を含む。
【００７６】
第１段階９１０は、対応する伝達チャネルによってそれぞれ搬送された複数の無線信号を複数の受信機チェーンによって受信する段階を含む。
【００７７】
第２段階９２０は、位相推定量の推定に依存して無線信号の個々のデータ・セグメントのタイミング位相推定を予め設定する段階を含む。
【００７８】
第３段階９３０は、各無線信号の品質パラメータの関数として各無線信号のデータ・セグメントのタイミング位相推定に更にバイアスをかける段階を含む。
【００７９】
第４段階９４０は、データ・セグメントを処理し、受信データ・ストリームを生成する段階を含む。
【００８０】
本発明の特定の実施形態が図と共に説明されたが、本発明は、記載および図示された特定の形式または構成要素の配置に限定されない。本発明は、特許請求の範囲のみによって画定される。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】システム送信機からシステム受信機まで複数のパスを含む従来技術の無線システムを示す。
【図２】複数の伝送路によって搬送されるデータ・セグメントの受信時刻を示す。
【図３】本発明の一実施形態を示す。
【図４】受信無線信号のエネルギー分布のプロファイルの例を示す。
【図５】本発明の他の実施形態を示す。
【図６】本発明の他の実施形態を示す。
【図７】複数の送信基地局を備える本発明の他の実施形態を示す。
【図８】本発明の一実施形態に含まれる段階または動作のフローチャートを示す。
【図９】本発明の他の実施形態に含まれる段階または動作のフローチャートを示す。
【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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【国際調査報告】
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