(57)【要約】本方法は、連続した復調受信シンボルの対に亘って計算された第１および第２の復調受信シンボルの内積（１３３）合計を比較することにより、パイロット信号パターンの同期を検証することからなり、ここで、復調受信シンボルの第１時間インデックスおよび連続した第２時間インデックスにおける送信パイロット信号の内積は、パイロット信号パターンに対して実質的に等しい値からなる。
2005506796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２復調受信シンボルの差動積の合計値を適応性閾値と比較することにより、パイロット信号パターンの同期を検証する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１および第２復調受信シンボルのエネルギーの合計に従って、前記適応性閾値を適応させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
送信アンテナによって前記パイロット信号パターンを送信する段階と、
受信アンテナによって前記パイロット信号パターンを受信する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
２つの送信アンテナによって２つのパイロット信号パターンを送信する段階と、
前記受信アンテナによって前記２つのパイロット信号パターンを受信する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
差動積の前記合計を連続する復調受信シンボルの対に亘って計算する段階であって、ここで前記復調受信シンボルの第１時間インデックスおよび連続した第２時間インデックスにおける送信パイロット信号の差動積は、パイロット信号パターンに対して実質的に等しい値からなる、計算する段階、
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
同期を検証する段階は、前記第１および第２復調受信シンボルの差動積の前記合計の絶対値を前記適応性閾値と比較する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
周波数を捕捉する間に前記パイロット信号の２つのシンボルへの同期を検証する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記周波数を捕捉する段階は、
検証された復調受信シンボルの差動積の合計に従って周波数オフセットを推定する段階と、
前記推定された周波数オフセットに従って前記周波数を調整する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記周波数を捕捉する段階は、
前記周波数オフセットが１回以上の反復の間に収束性閾値より小さくなるまで前記周波数を捕捉する段階を繰り返す段階を、
をさらに含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記周波数を捕捉する段階は、
推定された周波数エラーが１回以上の反復の間に周波数発散性閾値より大きくなるときに前記周波数を捕捉する段階を終了する段階を、
をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記周波数を捕捉する段階は、
前記周波数捕捉の１回以上の反復に亘って前記復調受信シンボルの前記合計差動積の実数部の変動合計を検証閾値の量と比較する段階と、
閾値を越えるまで前記周波数を捕捉する段階を繰り返す段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１２】
差動積の合計を連続する復調受信シンボルの対に亘って計算する差動積の合計計算器であって、ここで復調受信シンボルの第１時間インデックスおよび連続した時間インデックスでの送信パイロット信号の差動積は、パイロット信号パターンに対して実質的に等しい値からなる、差動積の合計計算器、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記復調受信シンボルのエネルギーの合計に従って、前記適応性閾値を適応させるエネルギー累積器をさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記パイロット信号パターンの少なくとも２つの復調されたシンボルの差動積の前記合計を前記適応性閾値と比較する比較器をさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
復調受信シンボルの差動積の前記合計の絶対値を前記適応性閾値と比較する比較可能機能をさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
２つのアンテナを有し、２つのパイロット信号パターンを送信するために適合した基地局と、
復調受信シンボルの差動積の合計の比較可能値を適応性閾値と比較することにより、前記２つのパイロット信号パターンへの同期を検証するために適合した移動局と、
を含むことを特徴とするワイヤレス通信システム。
【請求項１７】
前記移動局は、
前記復調受信シンボルのエネルギーの前記合計に従って前記適応性閾値を調整するエネルギー累積器、
をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載のワイヤレス通信システム。
【請求項１８】
前記移動局は、
推定された周波数オフセットに従って周波数訂正信号を提供する周波数捕捉モジュール、
をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載のワイヤレス通信システム。
【請求項１９】
復調受信シンボルの差動積の合計を適応性閾値と比較することにより、パイロット信号パターンへの同期を検証するために適合した検証器と、
前記検証器に動作可能に結合されたフラッシュ・メモリ装置と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記復調受信シンボルのエネルギーの前記合計に従って前記適応性閾値を調整するエネルギー累積器をさらに含むことを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記パイロット信号パターンが２つのパイロット信号パターンを含むことを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
検証された復調受信シンボルの差動積の合計により推定された推定周波数オフセットに従って周波数訂正信号を提供する周波数捕捉モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２３】
遷移モードで第１の差動量に従ってオフセット周波数を推定し、かつ定常状態モードで第２の差動量に従って前記オフセット周波数を推定するために適合した周波数オフセット推定器、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２４】
復調受信シンボルの実数部の変動合計を計算する周波数検証計算器と、
前記推定された周波数オフセットに従って周波数訂正信号を提供する制御装置と、
をさらに含むことを特徴とする請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記推定された周波数オフセットを収束性閾値と比較する第１比較器であって、前記制御装置は前記周波数オフセットが前記収束性閾値より小さくなるまで、周波数捕捉を繰り返すように適合している、第１比較器、
をさらに含むことを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
復調受信シンボルの実数部の前記変動合計を周波数検証閾値と比較する第２比較器であって、前記制御装置は前記変動合計が前記周波数検証閾値を越えるまで、前記周波数捕捉を繰り返すように適合している、第２比較器、
をさらに含むことを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
コンピューティング・プラットホームによって実行されたとき、
復調受信シンボルの差動積の合計の比較可能値を適応性閾値と比較することにより、パイロット信号パターンへの同期を検証する結果となる命令を格納した記憶媒体、
を含むことを特徴とする物品。
【請求項２８】
前記命令はさらに、
少なくとも１つの受信機アンテナによって受信される前記パイロット信号パターンの前記復調受信シンボルのエネルギー合計に従って前記適応性閾値を適応させる結果となる、
ことを特徴とする請求項２７記載の物品。
【請求項２９】
前記命令はさらに、
少なくとも２回の連続した時間インデックス（ｉ，ｉ＋１）での対の復調受信シンボルに亘り差動積の前記合計を計算する結果となり、第１時間インデックス（ｉ）および第２時間インデックス（ｉ＋１）での少なくとも１つのパイロット信号の前記差動積は、前記パイロット信号パターンに対して実質的に等しい値を含む、
ことを特徴とする請求項２８記載の物品。
【請求項３０】
前記命令はさらに、
復調受信シンボルの差動積の前記合計の絶対値を前記適応性閾値と比較する結果となる、
ことを特徴とする請求項２９記載の物品。
【請求項３１】
前記命令さらに、
周波数捕捉の反復と同時に１つのパイロット信号パターンの少なくとも１つのシンボルへの同期を検証する結果となる、
ことを特徴とする請求項２９記載の物品。
【請求項３２】
コンピューティング・プラットホームによって実行されたとき、
周波数捕捉の２回の反復に亘る復調受信シンボルの前記合計差動積の実数部を検証閾値と比較し、
閾値を越えるまで前記周波数捕捉を繰り返す結果となる命令を格納した記憶媒体、
を含むことを特徴とする物品。
【請求項３３】
前記命令はさらに、
前記周波数オフセットが収束性閾値より小さくなるまで前記周波数捕捉を繰り返す結果となる、
ことを特徴とする請求項３２記載の物品。
【請求項３４】
前記命令はさらに、
推定された周波数エラーが周波数発散性閾値より大きくなるときに、前記周波数捕捉を中止する結果となること、
を特徴とする請求項３３記載の物品。
【請求項３５】
前記命令はさらに、
検証された復調受信シンボルの差動積の合計に従って周波数オフセットを推定し、
推定された周波数オフセットに従って周波数を訂正する結果となること、
を特徴とする請求項３４記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
第３世代（３Ｇ）のセルラー方式のようなワイヤレス通信システムでは、基地局（ＢＳ）間における可変する相対的な遅延が存在する。従って、ワイヤレス通信システムが同期していないかもしれないとともに相対的な遅延が時間的に変化するかもしれないので、あるＢＳは別のＢＳとは異なるパイロット・シーケンスを使用することがある。
【０００２】
同期方法は、移動局（ＭＳ）をＢＳと同期させるために使用される。
同期は、パイロット信号の探索を行ない周波数の捕捉を行なうことにより行われる。パイロット信号の探索は受信機で行われる。しかしながら、受信機は、所望のパイロット信号、所望しないパイロット信号およびノイズを含む信号を受取る。更に、所望のパイロット信号および所望しないパイロット信号はそれら自身ノイズを含んでいる。したがって、誤検出または擬似警報が生じる。誤検出により所望しないパイロット信号を認識するかもしれないし、あるいはノイズ信号を所望のパイロット信号として識別するかもしれない。擬似警報は所望のパイロット信号を拒絶することになるかもしれない。更に、誤検出および擬似警報は周波数捕捉プロセスにエラーを発生させるかもしれない。
【０００３】
したがって、パイロット信号の同期を検証するより良い方法ための、および周波数捕捉のための継続した必要性が存在する。
【０００４】
発明とみなされる主題が特に指摘され、明細書の終了部分において明確に主張される。しかしながら、本発明は、動作の構成および方法の双方に関し、発明の目的、機能および利点と共に、次の詳細な記述を参照することにより最もよく理解されるであろう。
【０００５】
図示の単純化および明瞭化のために、図中で示されるエレメントは必ずしも実際の寸法で描かれていないことを認識されたい。例えば、いくつかのエレメントの寸法は明瞭化のために他のエレメントに比べて誇張される。さらに、適切であると考えられる場合、参照番号は対応するエレメントまたは類似したエレメントを示すために図中で繰り返される。
【発明の開示】
【０００６】
以下の詳細な説明では、発明の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細な事項に及んでいる。しかしながら、本発明はこれらの特定の詳細な事項がなくても当業者によって実施されることに理解されたい。他の実例において、周知の方法、手順、コンポーネントおよび回路は本発明を不明瞭にしないようにするために詳細に記述されていない。
【０００７】
以下の詳細な説明におけるいくつかの部分は、コンピュータ・メモリ内のデータ・ビットまたは２進法のデジタル信号に対する動作のアルゴリズムおよびシンボル表現で示される。これらのアルゴリズムの記述および表現は、他の当業者に彼らの仕事の要旨を伝えるために信号処理技術の当業者によって使用される技術である。
【０００８】
特に他に述べられない限り、以下の議論から明らかなように、明細書を通じて「処理」、「演算」、「計算」、「決定」または同種の用語を用いる議論は計算機、計算機システムまたは同種の電子コンピューティング装置に関するもので、それは計算機システムのレジスタおよび／またはメモリ内の電子量のような物理的に表わされたデータを計算機システムのメモリ、レジスタあるいは他の情報ストレージ、送信または表示装置内の物理量として表わされた他の同種のデータへ操作および／または変換される。
【０００９】
本発明は多種多様の応用に使用できることが理解されよう。本発明はこの点で制限されてはいないが、ここに示された回路と技術は、ワイヤレスシステムの移動局のような多くの装置中に使用される。本発明の範囲内に含まれると意図した移動局は、例示だけとして、セルラー無線電話送受信機、双方向無線送受信機、デジタル・システム送受信機およびその他同種のものを含む。
【００１０】
本発明の範囲内であると意図されるセルラー無線電話送受信機の種類は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、ＣＤＭＡ−２０００、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、スペクトル拡散信号および同種のものを含むが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
図１に移って、本発明の実施例に従うワイヤレス通信システム１０が示される。ワイヤレス通信システム１０は、１またはそれ以上の基地局１５，２０を含んでもよい。例えば、基地局１５，２０の１つは、１またはそれ以上のアンテナを含む。基地局２０は２つの送信機、２つのアンテナ２４，２６を含み。また、基地局１５は１つの送信機および１つのアンテナ１６を含む。本発明の範囲はこの実施例に制限されるものではないが、基地局１５は１つのパイロット信号パターンを送信するために適合しており、また、基地局２０は少なくとも２つの送信機のアンテナから２以上のパイロット信号パターンを送信するように適合する。更に、基地局２０，１５は１つのセルラー通信システムに含まれてもよい。しかしながら、音声やデータを転送する他の通信方法およびシステムが用いられてもよいことが理解されよう。
【００１２】
さらに、ワイヤレス通信システム１０はさらに移動局１００，１１０，１２０，１３０を含んでいる。図１に示されるように、移動局１００，１２０は２つのアンテナを含み、また、移動局１１０，１３０は１つのアンテナを含む。ワイヤレス・チャンネルは、基地局のアンテナと移動局のアンテナとの間に存在する。例えば、チャンネルｈ１  ３０は、基地局２０のアンテナ２４と移動局１００のアンテナ１０２との間に存在する。チャンネルｈ２  ４０は、基地局２０のアンテナ２６と移動局１００のアンテナ１０４との間に存在する。ワイヤレス・チャンネルはいくつかの経路を含むが、各経路はその利得および遅延によって特徴づけられる。
【００１３】
さて、図２に移って、ＷＣＤＭＡセルラー・システムで使用されるパイロット信号パターンの例が挙げられる。パイロット信号は１つ以上のパイロット信号パターンを含む。例えば、基地局２０は、アンテナ２４からパイロット信号パターン５０およびアンテナ２６からのパイロット信号パターン６０を使用して、パイロット信号を送信する。更に、基地局１５は、アンテナ１６から１つのパイロット信号パターン５０を送信する。パイロット信号パターン５０，６０はフレーム５１，５２を含む。フレームは１５のスロットを含み、「スロット＃０」５３はフレーム５２の最初のスロットであり、「スロット＃１４」５４はフレーム５１の最後のスロットである。スロットは１０個の変調シンボル「±Ａ」を含み、ＡはＡ＝１＋ｊを表わし、１つの変調シンボルは２５６チップを含む。さらに、基地局は、他の基地局を区別するために異なるチップ・シーケンスを使用する。このチップ・シーケンスは、「スクランブリング・コード」と名付けられる。図２に図示された実施例はＷＣＤＭＡセルラー・システムに関連するが、本発明も他のパイロット信号パターンと共に使用してもよい。
【００１４】
さて、図３を参照して、簡潔にするために移動局１００のブロック図だけが記述されているが、移動局１００，１１０，１２０または１３０の少なくとも１つにおいて使用される本発明の実施例のブロック図を示す。移動局１００は、例えば、パイロット信号パターン５０，６０を受信するためのアンテナ１０１およびアンテナ１０２、同期装置１０４、検証器１０５、周波数捕捉モジュール１０６を含む。
【００１５】
動作に関して、パイロット信号パターン５０，６０は、アンテナ１０１およびアンテナ１０２によって受信される。同期装置１０４は、基地局２０から送信されるパイロット信号のシンボルの同期を達成しよう試みる。パイロット信号のシンボルの同期を達成することを試みている間、同期装置１０４は予測同期仮定(predictive synchronization hypotheses)を提供する。同期装置１０４は、さらにある間隔で可能な同期仮定としていくつかの候補のうちの１つを提供してもよい。したがって、多くの擬似警報仮定(false-alarm hypotheses)が同期装置１０４の出力で生じる。検証器１０５は、同期装置１０４によって提供される同期仮定を検証する。検証器１０５は、期間中に受信信号をテストし、受信信号の品質をある基準と比較する。検証器１０５は、同期仮定の妥当性を検証することがあり、検証されたシンボルを提供してもよい。本発明の範囲はこの点に制限されることはないが、周波数捕捉モジュール１０６は、有効になった同期仮定およびシンボルを用いて、移動局の周波数を基地局の周波数に同期しようと試みる。検証器１０５は、検証されたシンボルに対する周波数の捕捉の繰返しと同時に、パイロット信号の２つ以上のシンボルに対する同期を検証する。周波数捕捉モジュール１０６は、受信パイロット信号の周波数オフセットを測定し、周波数オフセット推定機が１回以上の繰返しの間で収束性閾値(convergence threshold)より小さくなるまで、その周波数ソース(源)を調節する。
【００１６】
さて、検証器１０５および周波数捕捉モジュール１０６の動作を詳細に説明する。捕捉時間を削減するために、予め定義した閾値より小さい周波数オフセットに対しては、周波数捕捉モジュール１０６をバイパスしてもよいことが理解されるであろう。例えば、周波数捕捉のバイパスは、異なるシステムからの移動局１００へのハンドオフ上で行われる。
【００１７】
今、図４に移って、本発明に従う検証器１０５の実施例が示される。本発明の範囲はこの実施例に制限されることはないが、検証器１０５は復調器１３１、比較器１３２、差動の積（差動積）の合計(the sum of differential product)計算器１３３、比較可能機能１３４、エネルギー累積器１３６および加算器１３７，１３８を含む。
【００１８】
本発明の範囲はこの実施例に制限されることはないが、本発明の実施例は、例えば移動局１００で、復調器１３１の２つ以上の受信アンテナおよび追加のモジュールを含む。差動積の合計計算器１３３およびエネルギー累積器１３６は、受信アンテナのために提供される。加算器１３７，１３８は、差動積の合計１３３の信号、およびエネルギー累積器１３６の合計信号をそれぞれ結合する。しかしながら、単純化のために、下記の記述は、１つの受信アンテナを備える実施例に関連する。復調器１３１、差動積の合計計算器１３３およびエネルギー累積器１３６は、パイロット信号パターンの数に従って１つ以上のモジュールを含む。
【００１９】
本発明の範囲はこの点に制限されるものではないが、受信パイロット信号パターン５０，６０は復調器１３１によって復調される。復調器１３１は、例えば、ＷＣＤＭＡセルラー・システムのパイロット信号を受信するように適合されており、復調された受信シンボル（復調受信シンボル）１３５を出力する。さらに、復調器１３１は、基地局の拡散コードに一致した１以上の逆拡散器を含んでもよい。復調受信シンボル１３５は、方程式１ａ，１ｂ（Ｅｑ．１ａ，Ｅｑ．１ｂ）によって与えられる。方程式１ａはＮ個のアンテナを備える基地局用の一般的な場合であり、また、方程式１ｂは２つのアンテナを備える基地局の例である。単純化のために、下記の実施例は、２つのアンテナ（基地局２０）を備える基地局および１つのアンテナ（移動局１１０）を備える移動局の場合に与えられる。しかしながら、本発明はこの実施例に制限されるものではないが、任意の数のアンテナを備える基地局および移動局に適用可能である。
【数１】
2005506796.tif 000003
［方程式１ａ］［方程式１ｂ］
【００２０】
ここで、ｐｋはアンテナｋから送信されたパイロット信号パターンであり、Ｔはパイロット・シンボル期間であり、ｓｉｎｃはシンボル内の信号の回転による損失を与え、その指数(exponent)はシンボルからシンボルまで全体の信号の回転を示し、ｎは熱雑音，他のセル，マルチパスあるいは他の影響による等価ノイズ項であり、ｉは受信復調シンボルの時間インデックスであり、ｆ０は基地局２０と移動局１００との間の相対的な周波数オフセットであり、θは未知の一定の位相である。
【００２１】
復調受信シンボル１３５は、差動積の合計計算器１３３へ入力される。差動積の合計計算器１３３は任意の２つのシンボルのために計算し、ｓｉｇｎ（ｐ２（ｉ））＝ｓｉｇｎ（ｐ２（ｉ＋１））を満たし、次の差動積を求める。
【００２２】
【数２】
2005506796.tif 000004
［方程式２］
ここで、チャンネルはシンボル・レートに比べてゆっくり変化するので、ｈ（ｉ）＝ｈ（ｉ＋１）が推定される。更に、差動積の合計計算器１３３は上記の差動積を蓄積し、方程式３によって示されるように少なくとも２つの復調されたシンボルの差動積の合計を生成する。
【数３】
2005506796.tif 000005
［方程式３］
【００２３】
本発明の範囲はこの実施例に制限されることはないが、Ｎ個の送信アンテナが使用されるとき、方程式３で使用されるインデックスｉは、ある実施例において、すべての送信アンテナに対し、ｐｋ（ｉ）＝ｐｋ（ｉ＋１）を満たす。別の実施例では、差動積の合計は、少なくとも連続２つの時間インデックス（ｉ，ｉ＋１）以上にわたり受信シンボルの対に対して行なわれ、ここで少なくとも１つのパイロット信号パターンの差動積の合計は、第１および第２の送信パイロット・パターン・シンボルに対して実質的に等しい値を含む。
【００２４】
差動積の合計は比較可能機能１３４へ入力される。比較可能機能１３４は、差動積の合計の複素数値から実数の比較可能な値を生成する。本発明の範囲はこの実施例に制限されることはないが、比較可能機能１３４は、例えば、差動積の合計の実数部、または差動積の合計の絶対値を使用する。
【００２５】
比較器１３２は、比較可能な値、例えば、パイロット信号パターン５０，６０
【数４】
2005506796.tif 000006
の少なくとも２つの復調シンボルの差動積（方程式３、Ｅｑ．３）の合計の絶対値を適応性閾値(adaptive threshold)と比較する。復調受信シンボルのエネルギーの合計に依存する適応性閾値の例は、
【数５】
2005506796.tif 000007
によって与えられる。しかしながら、本発明の別の実施例では、もし所望されるなら、異なるエネルギー推定器が使用される。
【００２６】
比較器１３２の動作は、方程式４（Ｅｑ．４）から以下に与えられる。
【数６】
2005506796.tif 000008
［方程式４］
【００２７】
検証器１０５は、方程式４の左辺がその右辺より大きな場合テストされる仮定は有効であると検証してもよく、または検証器１０５はテストされる仮定を認めなくてもよい。
【００２８】
更に、検証器１０５は、非有効な仮定を拒絶する能力および有効な仮定を拒絶しない能力によって推定されてもよい。非有効な仮定を拒絶する能力は「擬似警報確率」と名付けられ、それは理想的には０である。有効な仮定を拒絶しない能力は「誤検出確率」と名付けられ、それは理想的には０である。
【００２９】
ここに記述された実施例では、同期装置１０４から来る非有効な候補に対して、方程式４の両側のランダム変数がノイズによることが理解される。本発明の範囲および応用がこれらの実施例に制限されることはないと理解されるが、Ｃｏｎｓｔ１の値は０．０１未満の擬似警報可能性に対して０．３以上に設定される。さらに、０の擬似警報確率はより高い誤検出確率を引き起こすかもしれない。したがって、選択された適応性閾値は２つの確率をバランスさせるために選択される。
【００３０】
さて、図５を参照して、本発明の別の実施例が示される。本発明の範囲はこの点に制限されることはないが、実施例５００はＷＣＤＭＡセルラー・システムの移動局である。実施例５００は、アンテナ５０１、アンテナ５０２、同期装置１０４、検証器１０５、フラッシュ・メモリ５２０、周波数捕捉モジュール５３０および自動周波数制御装置（ＡＦＣ）５４０を含む。
【００３１】
本発明の範囲はこの点に制限されることはないが、周波数捕捉モジュール５３０は推定された周波数オフセットに従って周波数訂正信号を提供するために適合しているが、そのオフセットは検証された復調受信シンボルの差動積の合計に従って推定される。周波数捕捉モジュール５３０は周波数オフセット推定器５３１、周波数検証計算器５３２、比較器５３３、比較器５３４および制御装置５３５を含む。
【００３２】
動作に関して、アンテナ５０１，５０２は、例えば、図２のパイロット信号パターン５０，６０を受信する。同期装置１０４と検証器１０５は同期し、方程式４の中で示されるように、少なくとも１つのパイロット信号パターン５０，６０における復調受信シンボルの差動積の合計のうち比較可能値を適応性閾値と比較することにより、パイロット信号パターン５０，６０の同期を検証する。同じかまたは同様の同期装置および検証器の動作の例が、図３および図４を参照して詳細に上述された。検証器１０５は、周波数捕捉モジュール５３０による周波数捕捉の繰返しと同時に、パイロット信号パターン５０，６０のシンボルの同期を検証する。
【００３３】
この実施例の範囲がこの点で制限されることはないが、フラッシュ・メモリ５２０は制御装置５３５や検証器１０５の実行可能なプログラム、および計算に使用される値および係数を格納するために使用される。
【００３４】
本発明の範囲がこの点で制限されることはないが、周波数捕捉モジュール５３０は検証器１０５から復調受信シンボルの合計および復調受信シンボルを受信する。周波数オフセット推定器５３１は、検証器１０５から受信された復調受信シンボルの差動積の合計に従って周波数オフセットを推定することができ、周波数オフセット推定器５３１によって推定される推定周波数オフセットに従って、訂正信号５３７を制御装置５３５に送る。制御装置５３５は、周波数を減少させるか増加させるために命令５３８をＡＦＣ５４０に送る。更に、制御装置５３５は１組のルールに従って周波数捕捉を制御する。
【００３５】
本発明の範囲はこの実施例に制限されることはないが、周波数捕捉モジュール５３０は、１５０００Ｈｚのサンプリング周波数を使用し、また、±７５００Ｈｚ以内の周波数オフセットをサポートする。周波数捕捉モジュール５３０は、２つの動作モード、すなわち定常状態モードおよび遷移モードへ分割される。例えば、遷移モードにおいては、周波数オフセットが大きい（数ｋＨｚ）と仮定してもよい。さらに、定常状態モードでは、周波数オフセットが小さい（１ｋＨｚ未満）と仮定してもよい。本発明の範囲はこの点で制限されることはないが、遷移モードにおいて、周波数オフセット推定器５３１は方程式３の差動計量を行ない、下記方程式５で示されるような推定周波数オフセットを計算する。
【数７】
2005506796.tif 000009
［方程式５］
【００３６】
この値は訂正信号５３７としてＡＦＣ５４０へ送られる。
【００３７】
図６を参照して、本発明の実施例による定常状態モードにおける周波数オフセット推定器５３１のブロック図が示される。周波数オフセット推定器５３１はセパレータ６１０、低域フィルタ（ＬＰＦ）６２０、ＬＰＦ６３０、Ｍ２量(metric)の計算器６４０および周波数オフセット計算器６５０を含む。本発明の範囲がこの点で制限されることはないが、セパレータ６１０は、第１および第２の送信アンテナから送信された２つのパイロット信号パターンに関連する２つの受信シーケンスに受信信号を分離する。その分離は、次の方程式（方程式６および方程式７）に従ってなされる。
【数８】
2005506796.tif 000010
［方程式６］［方程式７］
【００３８】
ｉはフレーム内のシンボル・インデックスであり、また、ｆ０は残余の周波数オフセットである。
【００３９】
方程式６および方程式７のインデックスｉは、方程式８を満たすように選択される。
ｓｉｇｎ（ｐ２（２ｉ））＝−ｓｉｇｎ（ｐ２（２ｉ＋１））    Ｅｑ．８
［方程式８］
【００４０】
本発明の範囲がこの点で制限されることはないが、｜ｓｉｎ（πｆ０Ｔ）｜＜＜１ならば、分離は達成される。
【００４１】
２つの分離された信号６１２，６１４は、ノイズ・パワーを減少させるためにＬＰＦ６２０，６３０を通して渡される。ＬＰＦ６２０，６３０は、例えば無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタまたは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタである。ＬＰＦ６２０およびＬＰＦ６３０の出力における濾波(filtered)信号ＬｐｆＯｕｔｐｕｔ１  ６２２およびＬｐｆＯｕｔｐｕｔ２  ６２４は、Ｍ２量計算器６４０へそれぞれ入力される。Ｍ２量計算器６４０は、以下の方程式９に従って計算を行なう。
【数９】
2005506796.tif 000011
［方程式９］
【００４２】
方程式９によれば、周波数オフセット計算器６５０は下記方程式１０で示されるような出力を計算する。
【数１０】
2005506796.tif 000012
［方程式１０］
【００４３】
図５に戻って、制御装置５３５は、周波数オフセット推定器５３１の出力を受信する。更に、制御装置５３５は、周波数オフセット推定器５３１の出力にファクタαを掛けて、その乗算結果をＡＦＣ５４０へ送る。ファクタαは、収束速度(convergence speed)対最終の周波数オフセット変動(final frequency offset variance)をトレードオフすることができる。本発明の範囲はこの実施例に制限されることはないが、上記パラメータのために選択された値はＮ＝５０シンボル、α＝０．５である。
【００４４】
更に、比較器５３４は、周波数オフセット推定器５３１から、量Ｍ１から復調受信シンボルの差動積の合計における実数部を受信してもよく、周波数捕捉の１回以上の反復に亘って、差動積の合計の実数部を検証閾値と比較することができる。検証閾値を超過するまで、このプロセスが繰り返される。
【００４５】
図７に移って、本発明の実施例による周波数捕捉の方法が示される。本発明の範囲がこの点で制限されることはないが、この方法は制御装置５３５によって使用される。制御装置５３５は、下記方法に従って周波数捕捉プロセスを制御する。この方法は、ブロック７００で、周波数捕捉反復回数が０の初期値で始まる。次のステップは、ブロック７１０で、周波数訂正値（〜ｆ１または〜ｆ２を遷移モードおよび定常状態モードでそれぞれ使用して）計算する。制御装置５３５は、ブロック７２０で、命令ライン５３８を経由してＡＦＣ５４０へ周波数訂正値を送る。周波数検証計算器５３２は、ブロック７３０で、周波数検証量(frequency verification metric)を計算する。そのような量の例は、以下の方程式１２の中で与えられる。周波数検証量は、復調受信シンボルの実数部の変動合計(sliding sum)である。比較器５３４は、ブロック７４０で、例えば、量Ｍ３の変動合計を周波数検証閾値と比較して、周波数検証を処理する。本発明の範囲がこの点で制限されることはないが、このプロセスは以下の方程式１１中に表わされる。
【数１１】
2005506796.tif 000013
［方程式１１］
【００４６】
方程式４中で得られた絶対値に対抗するものとして差動量Ｍ１の実数部が使用されてもよいことに注意すること。
【００４７】
周波数検証量は方程式１２の中に表わされる。
【数１２】
2005506796.tif 000014
［方程式１２］
【００４８】
本発明の範囲がこの点で制限されることはないが、選択されたパラメータ値は、ＮＲＡ＝３（最後の４つの値に亘る合計）およびFrequencyVerifierThreshold＝１．０である。方程式１２の基準に合致する場合、制御装置５３５が成功（ブロック７６０）を宣言する前に、第２の基準がテストされる（ブロック７５０）。第２の基準は、周波数オフセットが収束性閾値より小さいということである。比較器５３３は、推定された周波数閾値の絶対値を収束性閾値と比較する。更に、周波数オフセットが収束性閾値より小さくなるまで、制御装置５３５は周波数捕捉を繰り返す。しかしながら、上記の基準が満たされなかった場合、ブロック７７０で、第３の基準がテストされる。制御装置５３５は推定された周波数エラーが周波数発散性閾値(frequency divergence threshold)より大きくなるかどうかをテストし、その基準に合致する場合（ブロック７９５）、失敗信号を提供する。上記の基準が満たされない場合、ブロック７８０で示されるように、制御装置５３５はカウンタを１だけ増加させることにより、周波数捕捉反復回数を計数する。ブロック７９０で、失敗を宣言する前に、制御装置５３５は周波数捕捉の試みをＮＭＡＸの反復回数だけ許可する。制御装置５３５は、予め定められた反復回数内に周波数捕捉を首尾よく終えると成功信号を提供し（７６０）、予め定められた反復回数内での周波数捕捉の失敗に対し失敗信号を提供する（７９５）。
【００４９】
単純化のために、上記の記述は、２つのアンテナを備えた基地局、例えば基地局２０、および１つのアンテナを備えた移動局、例えば移動局１１０のケースに対して行われた。しかしながら、本発明の範囲はこの実施例に制限されることはなく、任意の数のアンテナを備える基地局および移動局に適用可能である。
【００５０】
本発明のある機能がここに表わされかつ記述される一方、多くの修正、代替、変更および均等が当業者に想到されるであろう。したがって、添付の請求項は、本発明の技術思想の範囲内で全ての修正および変更を包含するように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例に従うワイヤレス通信システムの一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例に従うパイロット信号のパターン構造を図示する。
【図３】本発明に従う移動局の実施例のブロック図である。
【図４】本発明の実施例に従う検証器のブロック図である。
【図５】本発明に従う移動局の他の実施例を示すブロック図である。
【図６】図５の周波数オフセット推定機のブロック図である。
【図７】発明に従って使用され得る周波数方程式の方法を示すフローチャートである。
【図１】
2005506796.tif 000015
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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