(57)【要約】向上したチャネル推定が開示される。１つの実施形態において、初期チャネル推定は、既知のトレーニングデータ系列を使用して行なわれる。受信データパケットを、初期チャネル推定に基づいて、復調し、デインターリーブし、復号する。次に、復号されたデータを、再び符号化し、インターリーブし、変調し、追加のトレーニングシンボルを生成し、受信データパケット全体のチャネル推定を更新する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおける装置であって、
チャネル応答に基づいてデータを復号するように構成された復号器と、
復号器に接続されていて、少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断し、かつ復号されたデータに基づいてチャネル応答を更新するように構成されたチャネル推定モジュールとを含む装置。
【請求項２】
チャネル推定モジュールが、
少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断するように構成された第１のチャネル推定器と、
復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成し、かつ少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル応答を更新するように構成された第２のチャネル推定器とを含む請求項１記載の装置。
【請求項３】
第２のチャネル推定器が、
復号されたデータを再び符号化するように構成された符号化器と、
符号化器に接続されていて、再び符号化されたデータをインターリーブするように構成されたインターリーバと、
インターリーバに接続されていて、インターリーブされたデータを変調シンボルへマップするように構成された変調マッピングモジュールとを含む請求項２記載の装置。
【請求項４】
チャネル推定モジュールが、
少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断するように構成されたチャネル推定器と、
チャネル推定器に接続されていて、復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成するように構成されたシンボル生成器とを含み、
チャネル推定器が、少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル応答を更新するように構成された請求項１記載の装置。
【請求項５】
シンボル生成器が、
復号されたデータを再び符号化するように構成された符号化器と、
符号化器に接続されていて、再び符号化されたデータをインターリーブするように構成されたインターリーバと、
インターリーバに接続されていて、インターリーブされたデータを変調シンボルへマップするように構成された変調マッピングモジュールとを含む請求項４記載の装置。
【請求項６】
チャネル推定モジュールが、復号されたデータに基づく反復アルゴリズムを使用して、チャネル応答を更新する請求項１ないし５の何れか１項記載の装置。
【請求項７】
チャネル推定モジュールが、更新を限られた回数の反復の後で止める請求項６記載の装置。
【請求項８】
ルックアップテーブルをさらに含み、チャネル推定モジュールが、ルックアップテーブルを使用してチャネル応答を更新する請求項６、または請求項６に従属する請求項７記載の装置。
【請求項９】
通信システムにおけるチャネル推定方法であって、
少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を推定することと、
チャネル応答に基づいてデータを復号することと、
復号されたデータに基づいてチャネル応答を更新することとを含む方法。
【請求項１０】
チャネル応答を推定することが、
少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を推定することと、
復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成することと、
少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル応答を更新することとを含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの変調シンボルを生成することが、
復号されたデータを再び符号化することと、
再び符号化されたデータをインターリーブすることと、
インターリーブされたデータを変調シンボルへマップすることとを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
チャネル応答を更新することが、復号されたデータに基づく反復アルゴリズムを使用してチャネル応答を更新することを含む請求項９か、または請求項９に従属する請求項１０あるいは１１記載の方法。
【請求項１３】
チャネル応答を更新することが、更新を限られた回数の反復の後で止めることをさらに含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
チャネル応答を更新することが、ルックアップテーブルを使用してチャネル応答を更新することをさらに含む請求項１２か、または請求項１２に従属する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
チャネル応答に基づいてデータを復号する手段と、
少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断し、かつ復号されたデータに基づいてチャネル応答を更新する手段とを含むチャネル推定装置。
【請求項１６】
チャネル応答を判断する手段であって、
少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を推定する手段と、
復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成する手段と、
少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル応答を更新する手段とを含む請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの変調シンボルを生成する手段であって、
復号されたデータを再び符号化する手段と、
再び符号化されたデータをインターリーブする手段と、
インターリーブされたデータを変調シンボルへマップする手段とを含む請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
チャネル応答を判断する手段が、復号されたデータに基づく反復アルゴリズムを使用してチャネル応答を更新する請求項１５か、または請求項１５に従属する請求項１６あるいは１７記載の装置。
【請求項１９】
チャネル応答を判断する手段が、更新を限られた回数の反復の後で止める請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
ルックアップテーブルをさらに含み、チャネル応答を判断する手段が、ルックアップテーブルを使用してチャネル応答を更新する請求項１８か、または請求項１８に従属する請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
チャネル応答に基づいてデータを復号する手段と、
少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断し、かつ復号されたデータに基づいてチャネル応答を更新する符号セグメントを含む機械読み出し可能媒体とを含むチャネル推定装置。
【請求項２２】
チャネル応答を判断する符号セグメントが、
少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を推定する符号セグメントと、
復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成する符号セグメントと、
少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル応答を更新する符号セグメントとを含む請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
少なくとも１つの変調シンボルを生成する符号セグメントが、
復号されたデータを再び符号化する符号セグメントと、
再び符号化されたデータをインターリーブする符号セグメントと、
インターリーブされたデータを変調シンボルへマップする符号セグメントとを含む請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
チャネル応答を判断する符号セグメントが、復号されたデータに基づく反復アルゴリズムを使用してチャネル応答を更新する請求項２１か、または請求項２１に従属する請求項２２あるいは２３記載の装置。
【請求項２５】
チャネル応答を判断する符号セグメントが、更新を限られた回数の反復の後で止める請求項２４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね、通信システムに関し、とくに、通信システムにおけるコヒーレント受信機を使用したチャネル推定に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル通信において、情報は、ビットと呼ばれるディジタルデータへ変換される。送信機は、入力ビットストリームを、通信チャネル上で伝送するための波形へ変調し、受信機は、受信した波形をビットに復調して、情報を復元する。理想的な通信システムでは、受信データは、送信データと全く同じである。しかしながら、現実には、通信チャネル上で送信機から受信機へデータを伝送する間に、歪みまたはノイズが取り込まれることがある。歪みが著しいときは、受信機において受信データから情報を復元できないことがある。
【０００３】
チャネル推定は、伝送中にデータに取り込まれた歪みを補償するのに使用される１つの技術である。受信機においてチャネル特性を得て、それを使用して、復調中に歪みを補償する。とくに、通信チャネルのチャネル応答が、トレーニング系列と呼ばれる既知のパターンの伝送に基づいて推定される。定数データをもつトレーニング系列が使用される。例えば、トレーニングデータ系列のデータ内容は、受信機に記憶され、送信機によって伝送される各データ系列に埋め込まれる。受信機において、歪んだ形で受信されたトレーニングデータ系列と、歪んでいない形で記憶されているトレーニングデータ系列とを処理することによって、チャネル応答を推定することができる。この応答は、データを復調および復号するときに利用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、チャネル推定は、ディジタル通信システムにおいて重要である。実行されるとき、通常は、限られた数のトレーニングデータ系列が使用される。しかしながら、少数のトレーニングデータ系列に基づく推定は、十分な性能を与えないことが多い。したがって、より信頼でき、満足のいく、および／または効率的なチャネル推定が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
記載されている実施形態は、向上したチャネル推定を可能にする。１つの実施形態では、復号器は、チャネル応答に基づいてデータを復号するように構成され、復号器に接続されたチャネル推定モジュールは、少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断し、かつ復号されたデータに基づいてチャネル応答を更新するように構成されている。
【０００６】
チャネル推定モジュールは、少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断するように構成された第１のチャネル推定器と、復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成し、かつ少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル推定を更新するように構成された第２のチャネル推定器とを含む。第２のチャネル推定器は、復号されたデータを再び符号化するように構成された符号化器と、符号化器に接続されていて、再び符号化されたデータをインターリーブするように構成されたインターリーバと、インターリーバに接続されていて、インターリーブされたデータを変調シンボルへマップするように構成された変調マッピングモジュールとを含む。
【０００７】
その代りに、チャネル推定モジュールは、少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断するように構成されたチャネル推定器と、チャネル推定器に接続されていて、復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成するように構成されたシンボル生成器とを含み、チャネル推定器が、少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル応答を更新するように構成されていてもよい。シンボル生成器は、復号されたデータを再び符号化するように構成された符号化器と、符号化器に接続されていて、再び符号化されたデータをインターリーブするように構成されたインターリーバと、インターリーバに接続されていて、インターリーブされたデータを変調シンボルへマップするように構成された変調マッピングモジュールとを含む。
【０００８】
別の態様では、装置および方法は、チャネル応答に基づいてデータを復号する手段と、少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断し、かつ復号されたデータに基づいてチャネル応答を更新する手段とを含む。チャネル応答を判断する手段は、少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を推定する手段と、復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成する手段と、少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル推定を更新する手段とを含む。さらに加えて、少なくとも１つの変調シンボルを生成する手段は、復号されたデータを再び符号化する手段と、再び符号化されたデータをインターリーブする手段と、インターリーブされたデータを変調シンボルへマップする手段とを含む。
【０００９】
別の態様では、チャネル推定装置は、チャネル応答に基づいてデータを復号する手段と、少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を判断し、かつ復号されたデータに基づいてチャネル応答を更新する符号セグメントを含む機械読み出し可能媒体とを含む。チャネル応答を判断する符号セグメントは、少なくとも１つのトレーニングシンボルを使用してチャネル応答を推定する符号セグメントと、復号されたデータに基づいて少なくとも１つの変調シンボルを生成する符号セグメントと、少なくとも１つの変調シンボルを使用してチャネル応答を更新する符号セグメントとを含む。少なくとも１つの変調シンボルを生成する符号セグメントは、復号されたデータを再び符号化する符号セグメントと、再び符号化されたデータをインターリーブする符号セグメントと、インターリーブされたデータを変調シンボルへマップする符号セグメントとを含む。
【００１０】
同じ参照番号が同じ要素を指している添付の図面を参照して、種々の実施形態が詳しく記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
マルチキャリア通信システムは、マルチパスまたは理想的でない通信チャネルによって伝送されたデータの歪みを補償する。信号に取り込まれた歪みを打ち消して補償するために、受信機においてチャネル推定を使用して、受信信号を調整する。
したがって、記載されている実施形態は、受信機におけるチャネル推定のためのトレーニングシンボルを生成することによって、このような通信システムにおける向上したチャネル推定を与える。通常、受信機において復号されたデータを、再び符号化して、変調シンボルにマップする。次に、チャネル応答を推定するときに、変調シンボルをトレーニングシンボルとして使用する。ここで、受信機のデータは、送信機から受信機において受信されたトレーニングシンボルに基づいて推定された初期チャネル応答を使用して、復号される。次に、受信機は、復号されたデータから変調シンボルを生成し、変調シンボルを追加のトレーニングシンボルとして使用して、初期チャネル応答を更新する。
【００１２】
以下の記述において、実施形態は、フローチャート、流れ図、構造図、またはブロック図で示されている処理として記載される。フローチャートは、動作を順次処理として示しているが、動作の多くは、並列に、または同時に行うことができる。さらに加えて、動作の順序は、並べ変えてもよい。処理は、その動作が完了するときに終了する。処理は、方法、機能、手続き、サブルーチン、サブプログラム、等に対応する。処理が機能に対応するときは、その終了は、機能が呼出し機能またはメイン機能に戻ることに対応する。
【００１３】
ここに開示されているように、“通信チャネル”という用語は、ワイヤレスおよびワイヤーラインの両者の通信チャネルを指す。ワイヤレス通信チャネルの例は、無線、衛星、および音響通信チャネルである。ワイヤーライン通信チャネルの例は、光、銅、あるいは他導電性ワイヤーまたは媒体を含むが、これらに制限されない。“ルックアップテーブル”という用語は、データベースまたは種々の記憶媒体内のデータを指す。記憶媒体は、読み出し専用メモリ（read only memory, ROM）、ランダムアクセスメモリ（random access memory, RAM）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ装置、および／または情報を記憶するための他の機械読み出し可能媒体を含む、１つ以上のデータ記憶装置を表わす。“機械読み出し可能媒体”という用語は、携帯形または固定形記憶装置；光記憶装置；無線チャネル；および命令またはデータ、あるいはこの両者を記憶、収容、または保持できる種々の他の媒体を含むが、これらに制限されない。さらに加えて、説明のために、実施形態は、直交周波数分割多重化（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）システムに関連して記載される。しかしながら、本発明は、チャネル推定を必要とする他のタイプのシステムに適用できることが、よく分かるであろう。
【００１４】
ＯＦＤＭは、周知のマルチキャリア通信技術の例である。概して、ＯＦＤＭは、信号を多数のサブシグナルに分割し、それらを異なる周波数で同時に伝送するディジタル変調技術である。ＯＦＤＭは、オーバーラップした直交信号を使用して、チャネルを多数のサブチャネルに分割し、それらを並列に伝送する。ＯＦＤＭは、劣化したチャネル上での高データレート伝送を可能にするので、高速ローカルエリアネットワーク（local area network, LAN）のような多数の無線応用において成功している。
【００１５】
したがって、ＯＦＤＭシステムでは、信号の伝送に使用される全周波数バンド幅は、複数の周波数サブキャリアに細分される。変調シンボル期間を適切に指定することによって、隣り合う周波数サブキャリアは、それぞれ互いに直交する。直交性は、１組の関数において、適切な間隔でとった組中の２つのメンバの積の積分がゼロであるような性質である。より具体的には、直交チャネルまたは周波数は、統計上独立であり、互いに干渉しない。したがって、直交性により、受信機は、選択されたサブキャリアを、多重通信チャネルによって並列に伝送される他のサブキャリアを復調することなく、復調することができる。したがって、サブキャリア間のクロストークはなく、符号間干渉（inter-symbol-interference, ISI）が相当に低減される。
【００１６】
受信信号を調整するのに使用できるチャネル特性の正確な推定があると、コヒーレントな復調を可能にすることによって、ＯＦＤＭシステムの性能を向上することができる。したがって、送信機は、パイロットシンボルパターンまたはトレーニングシンボルとして知られているトレーニング系列を伝送する。受信機は、トレーニングシンボルが分かっていて、したがってチャネル推定を行うことができる。
【００１７】
図１は、ＯＦＤＭシステムにおいて使用される送信機100の１つの実施形態を示す。送信機100は、スクランブラ110、符号化器120、インターリーバ130、変調マッピングモジュール140、逆高速フーリエ変換（inverse fast fourier transform, IFFT）モジュール150、パルス整形モジュール160、およびアップコンバータ170を含む。送信機100は、データパケットと、データパケットが伝送されるデータレートとを受信する。スクランブラ110はスクランブルをかけ、符号化器120は、受信パケットを符号化する。符号化器120は、畳込み符号化器、または誤り訂正符号化を可能にする他の既知の符号化器であってもよい。
【００１８】
符号化されたビットはブロックにまとめられ、各ブロックは、インターリーバ130によってインターリーブされ、変調マッピングモジュール140によって一連の変調シンボルへマップされる。選択された長さの、符号化され、インターリーブされたビットストリームは、変調に依存して、種々の数のビットにまとめられる。通常、ビットストリームは、１、２、４、または６ビットの中の1つにまとめられ、二相位相変調（Bi-phase shift keying, BPSK）、直角位相変調（Quadrature phase shift keying, QPSK）、１６直角振幅変調（Quadrature amplitude modulation, QAM）または６４−ＱＡＭで変調シンボルを表わす一連の複素数へそれぞれ変換される。ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、およびＱＡＭは、この分野においてよく知られている変調技術であり、詳しく取り上げない。
【００１９】
次に、各変調シンボルは、サブキャリアに割り当てられ、逆高速フーリエ変換される。これは、１つのＯＦＤＭシンボルの時間領域のサンプルになる。ここで、各シンボルに巡回プレフィックスを加えることができる。次に、パルス整形モジュール160によってパルス整形が行なわれ、シンボルはアップコンバータ170によってアップコンバートされ、通信チャネルによって伝送される。ここで、プログラム可能なパルス整形を使用してもよい。
【００２０】
データパケットは、変調シンボルと共に、他の情報を含んでもよい。例えば、必要に応じて、パケットに、スクランブルをかける前に、ヘッダ、リーディング、および／またはプリアンブルを加えてもよい。ヘッダ情報は、データレートおよびパケット長情報を含む。ヘッダの内容は、通常は、スクランブルをかけられない。さらに加えて、短いおよび長いプリアンブルを生成して、データパケットに加えてもよい。短いプリアンブルは、タイミング捕捉および粗い周波数捕捉のような、同期化に使用される、繰返しの数字の短いトレーニング系列を含む。長いプリアンブルは、細かい周波数捕捉に使用される、繰返しの数字の長いトレーニング系列を含む。長いトレーニング系列には、チャネル推定に使用できるトレーニングシンボルもある。
【００２１】
種々の数および選択のトレーニングシンボルを、データパケットに加えることができる。多くのシステムでは、変調シンボルがトレーニングシンボルとして使用される。したがって、それらを予め計算して、記憶し、インターリービングおよびＩＦＦＴの遅延なしに、伝送を始めることができる。また、チャネル特性をより正確に測定するには、通常、より多くのトレーニングシンボルが必要である。しかしながら、バンド幅が制限されているためと、とくに、チャネル推定処理に関係する遅延とのために、より少ない数のトレーニングシンボルが使用される。ＬＡＮでは、例えば、通常、２つのトレーニングシンボルが伝送され、チャネル応答を推定するのに使用される。
【００２２】
既存のチャネル推定技術では、限られた数のトレーニングシンボルを使用して、チャネル応答の推定を得る。したがって、チャネル応答は、不正確または不確実、あるいはこの両者であることが多く、このために、満足のいく性能を与えることができない。記載されている実施形態では、受信機において新しいトレーニングシンボルを生成し、それによって、チャネル特性をより正確に測定することを可能にする。
【００２３】
図２は、ＯＦＤＭシステムにおいて使用されるトレーニングシンボルを生成することができる受信機200の１つの実施形態を示している。受信機200は、無線周波数／中間周波数（radio frequency/intermediate frequency, RF/IF）フロントエンド210、同期化モジュール（図示されていない）、高速フーリエ変換（fast fourier transform, FFT）モジュール220、復調モジュール230、デインターリーバ240、復号器250、デスクランブラ260、およびチャネル推定モジュール270を含む。ここで、図２は、受信機の簡素化されたブロック図を示していることに注意すべきである。より一般的な民間の受信機は、記憶媒体（図示されていない）およびプロセッサ（図示されていない）のような追加の要素を含み、ＲＦ／ＩＦフロントエンド210、同期化モジュール、ＦＦＴモジュール220、復調モジュール230、デインターリーバ240、復号器250、デスクランブラ260、およびチャネル推定モジュール270の１つ以上を制御する。
【００２４】
ＲＦ／ＩＦフロントエンド210は、通信チャネルによってデータを受信する。同期化モジュールは、新しいパケットを探すか、または検出し、時間同期または周波数同期を得ることを試みる。新しいパケットを検出する幾つかの既知の技術の１つを使用することができる。例えば、同期化モジュールは、信号をブロックの先頭に同期させる時間同期装置と、送信機の発振器と受信機の発振器との間に現れるオフセットの誤差について信号を修正する周波数オフセット修正器とを含んでもよい。次に、信号はＦＦＴモジュール220へ入力され、時間領域から周波数領域へ変換される。必要に応じて、巡回プリフィックスを取り除いた後で、ＦＦＴが行なわれる。チャネル推定モジュール270は、周波数領域信号を受信し、トレーニングシンボルに基づいてチャネル推定を与える。周波数領域信号は、フェーズロックループ（phase locked loop, PLL）へも入力されることがあり、ＰＬＬは、受信信号の調整においてフェーズエラーを修正する。復調信号は、デインターリーバ240によってデインターリーブされ、復号器250によって復号される。復号器250は、ビタビ復号器であってもよい。次に、復号されたデータは、デスクランブラ260によってスクランブルを解かれ、元のデータ情報が復元される。信号フィールドが復号されている間、サンプルを保持する追加の緩衝器も構成されることがある。
【００２５】
とくに、新しいパケットを処理するときは、ＦＦＴ処理の前に、データパケットから短いプリアンブルを得て、捨てる。得られた短いプリアンブルは、時間を同期させるのに使用される。ＦＦＴ処理の後で、長いプリアンブルを得て、各サブキャリアのチャネル推定を行うのに使用する。伝送されたトレーニングシンボルに基づいて、初期チャネル推定値を得ることができる。その後は、チャネル推定モジュール270によって、トレーニングシンボルを生成し、それを使用して、次のチャネル推定を得ることができる。ＦＦＴ処理の前の時間同期化中にパケットを記憶するために、緩衝器が構成されることがある。
【００２６】
チャネル推定モジュール270は、トレーニングシンボルおよび周波数領域信号に基づいて、チャネル推定を行う。例えば、ＦＦＴ処理後の、サブキャリアの信号を式[１]に表すことができる。
Ｙｎ＝ＨｎＸｎ＋Ｎｎ                    [１]
ここで、ｎは時間指数を示し（ｎ＝０，１，２，．．．）、Ｘｎは、伝送された変調シンボルまたはトレーニングシンボルであり、Ｈｎはチャネル係数であり、Ｎｎは雑音である。ここで、チャネルが静的であるか、または非常に緩慢に変化するときは、全てのｎにおいて、Ｈｎ＝Ｈ（Ｈは定数）である。式[２]の次の反復アルゴリズムは、各サブキャリアのチャネル推定において使用することができる多くの技術の１つである。
【００２７】
【数１】
2005538659.tif 000002
その後は、次のトレーニングシンボルを得て、式[２]を使用して、チャネル推定を反復的に更新し、初期チャネル推定を向上することができる。
チャネル推定モジュール270は、適正値をｎとする（例えば、ｎ＝１６または３２）限られた回数の反復の後で、反復を止めてもよい。このような場合に、１/（ｎ＋１）の値をデータベース、記憶媒体、またはルックアップテーブルから得ることができる。異なる反復アルゴリズムを使用することもできる。例えば、一次有限インパルス応答（Infinite Impulse Response, IIR）フィルタータイプまたは最小二乗平均（Least mean square, LMS）タイプのアルゴリズムのような、追跡に、より良く適した反復アルゴリズムを使用することができる。ＩＩＲフィルタータイプの再帰的な式は、式[３]に表わすことができる。
【００２８】
【数２】
2005538659.tif 000003
その代りに、既知のトレーニングシンボルに基づいて初期チャネル推定値を推定するのに、１つのアルゴリズムを使用する一方で、次のチャネル推定に、別のアルゴリズムを使用してもよい。さらに加えて、１/Ｘの値を計算するために、データベース、記憶媒体、またはルックアップテーブルを使用することによって、複素数の除算を、単純な複素数の乗算および２つの実数の乗算に変換することができる。したがって、チャネル推定モジュールは、１つ以上のトレーニングシンボルを使用して、チャネル応答を判断する。
【００２９】
図３は、チャネル推定器310、シンボル生成器320、および遅延緩衝器330を含むチャネル推定モジュール300の実施形態を示している。チャネル推定器310は、初期チャネル推定を行って、伝送されたトレーニングシンボルに基づいて、初期チャネル推定値を求める。初期チャネル推定値は、復調モジュール230へ送られる。新しいトレーニングシンボルは、シンボル生成器320によって生成され、チャネル推定器310へ送られる。シンボル生成器320の動作は、図５および７を参照して後でより詳しく記載される。次に、チャネル推定器310は、新しいまたは追加の、あるいはこの両者のトレーニングシンボルに基づいて、次のチャネル推定を行い、初期チャネル推定値を更新する。ここで、チャネル推定器310は、例えば、式[２]または[３]のような、反復アルゴリズムを使用して、チャネル推定値を更新してもよい。さらに加えて、チャネル推定器310は、更新を限られた回数の反復で止めてもよい。新しいトレーニングシンボルが生成されている一方で、遅延緩衝器330は、ＦＦＴ220からの周波数領域信号を一時的に記憶する。
【００３０】
図４は、第１のチャネル推定器410、第２のチャネル推定器420、および遅延緩衝器430を含むチャネル推定モジュール400の別の実施形態を示している。第１のチャネル推定器410は、初期チャネル推定を行って、伝送されたトレーニングシンボルに基づいて初期チャネル推定値を求める。初期チャネル推定値は、復調モジュールへ送られる。この実施形態では、第２のチャネル推定器420は、新しいトレーニングシンボルを生成し、新しいまたは追加の、あるいはこの両者のトレーニングシンボルに基づいて、次のチャネル推定を行い、初期チャネル推定値を更新する。ここで、第２チャネル推定器420も、例えば、式[２]または[３]のような、反復アルゴリズムを使用して、チャネル推定値を更新してもよい。第２のチャネル推定器420を、新しいトレーニングシンボルを生成するためのシンボル生成器320に類似したシンボル生成器と共に構成してもよい。さらに加えて、第２のチャネル推定器420は、更新を限られた回数の反復で止めてもよく、追加のトレーニング系列が生成されている一方で、遅延緩衝器430は、ＦＦＴ220からの周波数領域信号を一時的に記憶する。
【００３１】
チャネル推定モジュール300および400では、送信機において変調シンボルを生成する処理に類似した処理で、トレーニングシンボルを生成することができる。したがって、復号器250からの出力は、変調シンボルへ処理され、新しいトレーニングシンボルとして使用される。図５は、シンボル生成器500の１つの実施形態を示し、シンボル生成器500は、それぞれ、チャネル推定モジュール300および400のシンボル生成器320または第２のチャネル推定器420、あるいはこの両者において構成することができる。シンボル生成器500は、符号化器510、インターリーバ520、および変調マッピングモジュール530を含む。トレーニングシンボルを生成する方法を参照して、動作を記載する。
【００３２】
受信データパケットが復調され、デインターリーブされ、復号された後で、復号されたデータは、符号化器510によって再び符号化され（610）、インターリーバ520によってインターリーブされ（620）、変調マッピングモジュール530によって変調シンボルへ変調される（630）。次に、変調されたシンボルは、トレーニングシンボルとして使用することができる。ここで、デインターリービング、復号、再符号化、およびインターリービング処理による遅延のために、Ｙｎは、図３および４に示されている遅延緩衝器330および430に記憶される。このようにして、チャネル推定を必要とするＯＦＤＭシステムのようなシステムにおいて使用される受信機において、新しいトレーニングシンボルを生成することができる。
【００３３】
とくに、図７は、ＯＦＤＭシステムで使用される復号方法を示している。新しいパケットが受信されると（710）、トレーニングシンボルが使用可能かどうかが判断される（720）。使用可能であるときは、トレーニングシンボルが得られ（730）、得られたトレーニングシンボルを使用して、チャネル応答が初期推定される（740）。チャネル応答を使用して、データが復号される（750）。使用可能なトレーニングシンボルがないときは（720）、復号されたデータを再び符号化し、インターリーブし、変調シンボルへマップすることによって、追加のトレーニングシンボルが生成される（760−780）。次に、変調シンボルを新しいトレーニングシンボルとして使用して、チャネル応答が更新され（790）、更新されたチャネル応答を使用して、データが復号される（750）。ここで、チャネル応答は、反復アルゴリズムを使用して更新され、更新は、限られた回数の反復で止めてもよい。
【００３４】
記載されているように、チャネル推定は、受信データパケット全体を復号器の出力を使用して反復によって連続的に向上することができる。頑強なチャネル推定器は、ＯＦＤＭを用いた変調システムのようなマルチキャリアシステムの性能を相当に向上することができる。復号器の出力を使用して、伝送されたシンボルのより信頼できる推定を生成し、再帰的なチャネル推定における追加のトレーニングシンボルとして使用することができる。パケットによる復号を向上するとき、既に復号されたシンボルの助けを借りて、チャネル推定を向上し続け、それによって次のシンボルおよびパケット全体が正確に復号される確率を向上する。
【００３５】
さらに加えて、ここで、図３に示されている受信機200の要素は、受信機の動作に影響を与えないならば、並べ変えてもよいことに注意すべきである。同様に、チャネル推定モジュール300または400、あるいはこの両者の要素も、チャネル推定動作に影響を与えないならば、並べ変えてもよい。さらに加えて、チャネル推定モジュール300または400、あるいはこの両者の１つ以上の要素を、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、ミドルウエア、マイクロコード、またはその組み合わせによって実行してもよい。
【００３６】
ソフトウエア、ファームウエア、ミドルウエア、またはマイクロコードで実行されるとき、必要なタスクを行なうためのプログラムコードまたは符号セグメントは記憶媒体（図示されていない）内に記憶される。プロセッサは必要なタスクを行う。符号セグメントは、手続き、機能、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウエアパッケージ、クラス、あるいは命令、データ構造、またはプログラム文の組合せを表わす。符号セグメントは、情報、データ、引き数、パラメータ、またはメモリの内容を送信または受信、あるいはこの両者を行うことによって、別の符号セグメントまたはハードウエア回路と結合される。情報、引き数、パラメータ、データ、等は、メモリの共用、メッセージの送付、トークンの送付、ネットワーク伝送、等を含む適切な手段によって送付、転送、または伝送される。
【００３７】
上述の実施形態は、単なる例であり、本発明を制限すると解釈すべきではない。本発明の教示は、他のタイプの装置、方法、およびシステムに容易に適用できる。本発明の記述は、例示的であることを意図されていて、本発明の技術的範囲を制限することを意図されていない。したがって、当業者には、特許請求項に記載されている本発明の技術的範囲から逸脱することなく、多くの代用、修正、および変更が明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】通信システムにおける送信機を示す図。
【図２】通信システムにおける受信機を示す図。
【図３】チャネル推定モジュールを示す図。
【図４】別のチャネル推定モジュールを示す図。
【図５】チャネル推定モジュールにおいて構成することができるトレーニングシンボル生成器を示す図。
【図６】チャネル推定のためのトレーニングシンボルを生成する方法を示す図。
【図７】チャネル推定方法を示す図。
【符号の説明】
【００３９】
100・・・送信機、200・・・受信機、300,400・・・チャネル推定モジュール、500・・・シンボル生成器。
【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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【国際調査報告】
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