(57)【要約】【課題】ＣＤＭＡ通信においてダイバーシティ送信されたパイロットに基づいて周波数トラッキングを実施する方法及び装置【解決手段】１若しくはそれ以上の送信されたパイロットに基づいて受信した信号インスタンス（すなわち、マルチパス）を捕捉し、トラックする技術。１態様では、周波数トラッキングループは、マルチパスを捕捉し、トラックすることを与え、多数のループモード（例えば、捕捉モード及びトラッキングモード）をサポートする。各々のループモードは、それぞれの周波数検出器及びループ中のエレメントのセットに対する値のセットに関連する可能性がある。他の１態様では、いくつかの周波数検出器は、マルチパスのダウンコンバージョン（例えば、高周波からベースバンドへ）における周波数エラーの見積りを導出するために与えられる。１つの設計では、周波数エラーの最大の可能性がある見積りは、復元されたパイロットシンボルに基づいて導出される。他の１の設計では、マルチパスに対する周波数エラー見積りは、各々の送信された信号に対して見積もられた周波数エラーに基づいて導出される。
2005527998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイアレス通信システムにおいて、受信した信号インスタンスの周波数トラッキングを実施するための方法であって、以下を具備する：
復元されたパイロットシンボルを与えるために受信した信号インスタンスを処理し、ここで、受信した信号インスタンスは、複数の送信された信号に対する信号成分を具備し、各々は、それぞれのパイロットシンボルパターンに基づいて生成されたパイロットを含む；
復元されたパイロットシンボルに基づいて及び複数の周波数検出スキームにしたがって受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーの見積りを導出し；及び
周波数エラー見積りから導出された周波数制御に基づいて受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンを調節する。
【請求項２】
請求項１の方法、ここで、データサンプルは、受信した信号インスタンスに対して生成される、そしてここで、調節することは、周波数エラーを削減するために周波数制御に基づいてデータサンプルをローテーティングすることを含む。
【請求項３】
請求項１の方法、ここで、複数の周波数検出スキームは、周波数エラーの最大の可能性がある見積りを与える第１のスキームを含む。
【請求項４】
請求項１の方法、ここで、導出することは、送信された信号の１つに類似するパイロットシンボルに対応する復元されたパイロットシンボルの各々の対についてクロス積を実施することを含む。
【請求項５】
請求項１の方法、ここで、複数の周波数検出スキームは、各々の送信された信号に対する周波数エラー見積りに基づいて周波数エラー見積りを与える第２のスキームを含む。
【請求項６】
請求項１の方法、ここで、導出することは以下を含む：
各々の送信された信号に対する周波数エラーを見積り、及び
受信した信号経路に対する周波数エラー見積りを導出するために複数の送信された信号に対する見積もられた周波数エラーを統合する。
【請求項７】
請求項１の方法であって、以下をさらに具備する：
周波数制御を導出するために特定のループフィルタに基づいて周波数エラー見積りをフィルタする。
【請求項８】
請求項７の方法、ここで、ループフィルタは、複数のモードをサポートする。
【請求項９】
請求項８の方法、ここで、複数のモードは、より広いループバンド幅及びより早い捕捉時間を有する捕捉モードを含む。
【請求項１０】
請求項８の方法、ここで、複数のモードは、より狭いループバンド幅を有し、及び周波数エラー見積りに関して標準偏差を減少したトラッキングモードを含む。
【請求項１１】
請求項７の方法、ここで、フィルタすることは、以下を含む：
特定のスケーリングファクタに基づいて周波数エラー見積りをスケーリングし；及び
スケールされた周波数エラー見積りを累積する。
【請求項１２】
請求項１１の方法、ここで、ループフィルタは複数のモードをサポートする、そしてここで、各々のモードは、それぞれのスケーリングファクタに関連する。
【請求項１３】
請求項１１の方法、ここで、フィルタリングすることは、特定の最大値にスケールされた周波数エラー見積りを飽和させることをさらに含む。
【請求項１４】
請求項１３の方法、ここで、ループフィルタは複数のモードをサポートする、そしてここで、各々のモードは、スケールされた周波数エラー見積りに対するそれぞれの最大値と関連する。
【請求項１５】
請求項１の方法、ここで、通信システムは、ＣＤＭＡ通信システムである。
【請求項１６】
請求項１５の方法、ここで、ＣＤＭＡ通信システムは、Ｗ−ＣＤＭＡ標準を実行する。
【請求項１７】
ＣＤＭＡ通信システムにおいて、受信した信号インスタンスの周波数トラッキングを実施するための方法であって、以下を具備する：
復元されたパイロットシンボルを与えるために受信した信号インスタンスを処理し、ここで、受信した信号インスタンスは、複数の送信された信号に対する信号成分を具備し、各々は、それぞれのパイロットシンボルパターンに基づいて生成されたパイロットを含む；
復元されたパイロットシンボルに基づいて及び複数の周波数検出スキームにしたがって受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーの見積りを導出し；
周波数制御を導出するために周波数エラー見積りをフィルタし、ここで、捕捉モード及びトラッキングモードはサポートされ、各々のモードは、それぞれの周波数検出スキーム及びフィルタリングに対する値のそれぞれのセットに関連し；及び
周波数制御に基づいて受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンを調節する。
【請求項１８】
装置であって、以下を具備する：
ディジタルシグナルプロセシング装置；及び
ディジタルシグナルプロセシング装置（ＤＳＰＤ）に通信で接続されたメモリ、ここで、ＤＳＰＤは、ディジタル情報を下記にインタープレッティングする能力がある：
復元されたパイロットシンボルを与えるために受信した信号インスタンスの直接処理すること、ここで、受信した信号インスタンスは、複数の送信された信号に対する信号成分を具備し、各々は、それぞれのパイロットシンボルパターンに基づいて生成されたパイロットを含む；
復元されたパイロットシンボルに基づいて及び複数の周波数検出スキームにしたがって受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーの見積りを導出する；及び
周波数エラー見積りから導出された周波数制御に基づいて受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンを指示する。
【請求項１９】
ワイアレス通信システムにおいて、受信した信号インスタンスの周波数エラーを見積もるための方法であって、以下を具備する：
復元されたパイロットシンボルを与えるために受信した信号インスタンスを処理し、ここで、受信した信号インスタンスは、複数の送信された信号に対する信号成分を具備し、各々は、それぞれのパイロットシンボルパターンに基づいて生成されたパイロットを含む、ここで、複数のパイロットシンボルの固有のグループの１つは、各々のパイロットシンボル期間に対して送信され、そしてここで、各々の固有のパイロットシンボルグループは、各々の送信された信号に対する特定の値のパイロットシンボルを含み；
各々の固有のパイロットシンボルグループに対応する復元されたパイロットシンボルのセットに基づいて周波数エラーの見積りを導出し；及び
受信した信号インスタンスに対して周波数エラー見積りを与えるために複数の固有のパイロットシンボルグループに対して導出された周波数エラー見積りを統合する。
【請求項２０】
請求項１９の方法、ここで、受信した信号インスタンスに対する周波数エラー見積りは、複数の固有のパイロットシンボルグループに対する復元されたパイロットシンボルのセットに与えられた周波数エラー見積りの最大の可能性に基づいて導出される。
【請求項２１】
請求項１９の方法、ここで、導出することは以下を含む、
第１の周波数エラー見積りを与えるために第１の送信された信号中の第１の値のパイロットシンボルのセットに対応する復元されたパイロットシンボルの第１のセットを統合し；及び
第２の周波数エラー見積りを与えるために第２の送信された信号中の第２の値のパイロットシンボルのセットに対応する復元されたパイロットシンボルの第２のセットを統合する。
【請求項２２】
請求項１９の方法、ここで、導出することは、グループに対する周波数エラー見積りを導出するために各々の固有のパイロットシンボルグループに対して復元されたパイロットシンボルの各々のセットに特定の関数を適用することを含む。
【請求項２３】
請求項１９の方法、ここで、導出することは、グループに対する周波数エラー見積りを導出するために各々の固有のパイロットシンボルグループに対する２つの復元されたパイロットシンボルのセットのクロス積を実施することを含む。
【請求項２４】
請求項１９の方法、ここで、２つの送信された信号に対するパイロットシンボルパターンは、［Ａ Ａ Ａ Ａ］及び［Ａ Ａ −Ａ −Ａ］を具備する。
【請求項２５】
請求項１９の方法、ここで、複数の固有のパイロットシンボルグループは、｛Ａ Ａ｝及び｛Ａ −Ａ｝を具備する。
【請求項２６】
請求項１９の方法、ここで、ワイアレス通信システムは、Ｗ−ＣＤＭＡ標準を実行する。
【請求項２７】
Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおいて、受信した信号インスタンスの周波数エラーを見積もるための方法であって、以下を具備する：
復元されたパイロットシンボルを与えるために受信した信号インスタンスを処理し、ここで、受信した信号インスタンスは、第１及び第２の送信された信号に対する信号成分を具備し、各々は、それぞれのパイロットシンボルパターンに基づいて生成されたパイロットを含む；
第１の周波数エラー見積りを与えるために第１の送信された信号中の一対の第１の値にされたパイロットシンボルに対応する復元されたパイロットシンボルの第１の対のクロス積を実施し； 
第２の周波数エラー見積りを与えるために第１の送信された信号中の第２の値にされた一対のパイロットシンボルに対応する復元されたパイロットシンボルの第２の対に対してクロス積を実施し； 及び
受信した信号インスタンスに対する周波数エラー見積りを与えるために第１及び第２の周波数エラー見積りを統合する。
【請求項２８】
装置であって、以下を具備する：
ディジタルシグナルプロセシング装置；及び
ディジタルシグナルプロセシング装置（ＤＳＰＤ）に通信で接続されたメモリ、ここで、ＤＳＰＤは、ディジタル情報を下記へインタープレッティングする能力がある：
復元されたパイロットシンボルを与えるために受信した信号インスタンスを処理することを命令し、ここで、受信した信号インスタンスは、複数の送信された信号に対する信号成分を具備し、各々は、それぞれのパイロットシンボルパターンに基づいて生成されたパイロットを含む、ここで、複数のパイロットシンボルの固有のグループの１つは、各々のパイロットシンボル期間の間に送信され、そしてここで、各々の固有のパイロットシンボルグループは、各々の送信された信号に対する特定の値のパイロットシンボルを含み；
各々の固有のパイロットシンボルグループに対する復元されたパイロットシンボルに基づいて周波数エラーの見積りを導出し；及び
受信した信号インスタンスに対する周波数エラー見積りを与えるために複数の固有のパイロットシンボルグループに対して導出された周波数エラー見積りを統合する。
【請求項２９】
ワイアレス通信システムにおける周波数トラッキングループであって、以下を具備する：
受信した信号インスタンスに対するパイロットシンボルを適切に受信し、そして復元されたパイロットシンボルに基づいて及び複数の周波数検出スキームにしたがって受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーの見積りを適切に導出する周波数検出器；及び
受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンを調節するための周波数制御を与えるために周波数エラー見積りを適切に受信し、フィルタするループフィルタ、ここで、周波数トラッキングループは、複数のモードをサポートする、そしてここで、各々のモードは、それぞれの周波数検出スキーム及びそれぞれのループフィルタに対する値のセットに関連する。
【請求項３０】
ワイアレス通信システムにおける周波数をトラッキングする装置であって、以下を具備する：
受信した信号インスタンスに対して復元されたパイロットシンボル受信するため並びに復元されたパイロットシンボルに基づいて及び複数の周波数検出スキームにしたがって受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーの見積りを導出するための手段；及び
受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンを調節するための周波数制御を与えるために周波数エラー見積りをフィルタリングする手段、ここで、この装置は、複数のモードをサポートし、各々のモードは、それぞれの周波数検出スキーム及びフィルタリングに対する値のそれぞれのセットに関連する。
【請求項３１】
ＣＤＭＡ通信システムにおける周波数トラッキングループであって、以下を具備する：
受信した信号インスタンスに対して復元されたパイロットシンボルを適切に受信し、及び復元されたパイロットシンボルに基づいて受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーの最大の可能性がある見積りを適切に導出する周波数検出器；及び
受信した信号インスタンスのダウンコンバージョンを調節するための周波数制御を与えるために周波数エラー見積りを適切に受信し、フィルタするループフィルタ。
【請求項３２】
複数のフィンガープロセッサを有するＣＤＭＡ通信システムにおけるレーキ受信機であって、受信した信号中のそれぞれの信号インスタンスを適切に処理するための各々のフィンガープロセッサであって、各々のフィンガープロセッサは以下を具備する：
ローテートされたサンプルを与えるためにデータサンプルを適切に受信し、ローテートするローテ−タ；
デスクランブルされたサンプルを与えるためにデスクランブリングシーケンスにしたがってローテートされたサンプルを適切に受信し、デスクランブルするデスクランブラ；
復元されたパイロットシンボルを与えるためにデスクランブルされたサンプルを適切に受信し、チャネライズするチャネライザ；及び
復元されたパイロットシンボルを適切に受信し、復元されたパイロットシンボルに基づいて信号インスタンスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーの見積りを適切に導出し、周波数制御を与えるために周波数エラー見積りを適切にフィルタする周波数トラッキングループ、ここで、ローテータは、周波数制御に基づいてデータサンプルをさらに適切にローテートする。
【請求項３３】
請求項３２のレーキ受信機、ここで、周波数トラッキングループは、周波数エラーの最大の可能性がある見積りを適切に導出することである。
【請求項３４】
請求項３２のレーキ受信機、ここで、周波数トラッキングループは、複数の周波数検出スキームにしたがって周波数エラー見積りを適切に導出することである。
【請求項３５】
請求項３２のレーキ受信機、ここで、周波数トラッキングループは、複数のモードに基づいて周波数エラー見積りを適切にフィルタすることである、ここで、各々のモードは、周波数エラー見積りをフィルタするために使用した値のそれぞれのセットに関連する。
【請求項３６】
ワイアレス通信システムにおいて受信した信号インスタンスを処理するための方法であって、以下を具備する：
ローテートされたサンプルを与えるためにデータサンプルを受信し、ローテーティングする手段；
デスクランブルされたサンプルを与えるためにデスクランブリングシーケンスにしたがってローテートされたサンプルをデスクランブリングする手段；
復元されたパイロットシンボルを与えるためにデスクランブルされたサンプルをチャネライジングする手段；
復元されたパイロットシンボルに基づいて信号インスタンスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーの見積りを導出する手段；及び
周波数制御を与えるために周波数エラー見積りをフィルタリングする手段、ここで、データサンプルは周波数制御に基づいてローテートされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にデータ通信に係わり、特に、ワイアレス（例えば、ＣＤＭＡ）通信システムにおいてダイバーシティ送信されたパイロットに基づいて受信した信号インスタンスの周波数トラッキングを実施する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイアレス通信システムは、音声及びパケットデータサービスを含む種々のタイプの通信を提供するために広く展開されている。これらのシステムは、コード分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）、時間分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）、若しくはある種の他の多元アクセス技術に基づくことができる。ＣＤＭＡシステムは、システム能力の増加を含む、他のシステムのタイプに対してある種の優位性を与える可能性がある。ＣＤＭＡシステムは、ＩＳ−９５、ｃｄｍａ２０００、及びＷ−ＣＤＭＡ標準のような1若しくはそれ以上の標準に準拠するように代表的に設計される。これらの標準は、全てこの分野で周知であり、引用としてここに組み込まれる。
【０００３】
ＣＤＭＡシステムにおいて、パイロットは、送信機ユニット（例えば、基地局）から受信機ユニット（例えば、ターミナル）に頻繁に送信され、受信機ユニットが多くの機能を実施することを補助する。パイロットは、送信機ユニットのタイミング及び周波数との同期のため、通信チャネルの品質の推定のため、データ送信のコヒーレントな復調のため、及び可能性がある他の機能のために受信機ユニットにおいて使用されることができる。パイロットは、周知のシンボルパターン（例えば、全てがＡの値にされたシンボルのシーケンス）に基づいて生成され、周知の信号処理スキーム（例えば、特定のチャネライゼイション(channelization)コードでチャネライズ(channelize)し、周知のスクランブリングシーケンスでスクランブルされる）を代表的に使用している。
【０００４】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準は、１若しくは２のアンテナを介して基地局からのダウンリンクデータ送信をサポートする。送信ダイバーシティ（すなわち、２つのアンテナを介したデータ送信）は、フェーディング及びマルチパスのような有害な経路効果と戦うために使用される可能性がある。Ｗ−ＣＤＭＡ標準によってサポートされた“スペースタイムブロックコーディング送信アンテナダイバーシティ”（ＳＴＴＤ）モードにおいて、２つの異なるパイロットシンボルパターンに基づいて生成された２つのパイロットは、２つの基地局アンテナから送信される可能性がある。
【０００５】
ターミナルでは、レーキ受信機は、送信されたパイロット及び他のトラフィックを復元するためにしばしば使用される。各々の基地局アンテナから送信された信号は、ターミナルにおいて多重信号経路を介して受信される可能性がある。そして、十分な強度の受信した信号中の各々の信号インスタンス（若しくはマルチパス）は、レーキ受信機の対応するフィンガープロセッサに割り当てられ、処理されることができる。送信ダイバーシティが基地局で使用されるのであれば、各々の割り当てられたマルチパスは、各々の送信された信号に対する信号成分を含み、各々の信号成分は、マルチパスに対して基地局アンテナとターミナルとの間のチャネル応答により判断された、そしてそれを示す、振幅及び位相を有する。各々のフィンガープロセッサは、このマルチパスを介して受信したデータ及びパイロットを復元するために、基地局において実施されたものと相補的な方法で割り当てられたマルチパスを処理する。このパイロットは、パイロットとともに送信された種々のトラフィックのコヒーレントな復調に代表的に使用される。パイロットは、チャネル応答により同様に歪められる。
【０００６】
復元されたパイロットも、代表的に周波数トラッキングループによって使用され、ラジオ周波数からベースバンドまでのマルチパスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーを見積り、訂正する。この周波数エラーは、復元されたパイロット中の位相ローテーションの量に基づいて見積もることができる。Ｗ−ＣＤＭＡにおける送信ダイバーシティモードに関して、２つのパイロットが、２つの基地局アンテナから同時に送信される。そして各々の基地局アンテナからのパイロットは、代表的にチャネルノイズによって劣化させられ、通信チャネルにおけるフェーディング及びマルチパスによってさらに別々に歪められる。これらの多様な現象は、ターミナルによって復元されたダイバーシティ送信されたパイロットに基づいて周波数エラーを見積もることを困難にする。周波数エラーを探知する能力は、復調プロセスの成果に影響する。これは、通信システムの成果に順番に影響する。
【０００７】
それゆえ、ＣＤＭＡ通信システムにおいてダイバーシティ送信されたパイロットに基づいて受信した信号インスタンスの周波数トラッキングを効率的に実施するための技術に対するこの分野における必要性がある。
【発明の開示】
【０００８】
［サマリー］
本発明の態様は、１若しくはそれ以上の送信されたパイロットに基づいて、受信した信号インスタンス（すなわち、マルチパス）を捕捉し、トラックする技術を提供する。マルチパスは、多数の（例えば、２つの）送信された信号に対する信号成分を含み、各々は、それぞれのパイロットシンボルパターンに基づいて生成されたパイロットを含む。マルチパスは、処理され（例えば、デスクランブルされ、デカバーされ）、復元されたパイロットシンボルを与える。これは、その後、周波数トラッキングに使用される可能性がある。
【０００９】
１態様では、周波数トラッキングループは、マルチパスを捕捉し、トラックすることを与える。ある実施形態では、周波数トラッキングループは、多数のループモード（例えば、捕捉モード及びトラッキングモード）をサポートする。各々のループモードは、それぞれの周波数検出器及びループ中のエレメントのセットに対する値のセットに関連する可能性があり、そして予想された動作条件に対して所望のループ成果を与えるように設計できる。例えば、捕捉モードは、マルチパスの周波数をより早く捕捉するため、及び周波数エラーのより広い範囲にわたってマルチパスをトラックするように設計できる。トラッキングモードは、捕捉モードに対して改善された成果（例えば、低い周波数エラー標準偏差）を与えるように設計できる。
【００１０】
他の１態様では、いくつかの周波数検出器は、マルチパスのダウンコンバージョン（例えば、高周波からベースバンドへ）における周波数エラーの見積りを導出するために与えられる。
【００１１】
１つの周波数検出器設計において、周波数エラーの最大の可能性がある見積りは、復元されたパイロットシンボルに基づいて導出される。送信ダイバーシティが採用される場合、パイロットシンボルの多数の固有のグループの１つは、各々のパイロットシンボル期間の間に送信され、各々の固有のパイロットシンボルグループは、各々の送信された信号に対する特定の値のパイロットシンボルを含む。例えば、｛Ａ Ａ｝パイロットシンボル若しくは｛Ａ−Ａ｝パイロットシンボルのグループは、各々のパイロットシンボル期間の間に２つの基地局アンテナから送信されることができる。最大の可能性がある周波数エラー見積りを導出するために、復元されたパイロットシンボルのセットは、初期に形成され、各セットはそれぞれの固有のパイロットシンボルグループに対応する複数の復元されたパイロットシンボルを含む。例えば、復元されたパイロットシンボルの第１のセットは、パイロットシンボルグループ｛Ａ Ａ｝に対して形成されることができ、復元されたパイロットシンボルの第２のセットは、パイロットシンボル｛Ａ−Ａ｝に対して形成されることができる。“部分”周波数エラー見積りは、その後、各々のセットの復元されたパイロットシンボルに特定の関数を適用することによって（例えば、クロス積）導出される。全てのセットに対する部分周波数エラー見積りは、その後統合され、最大の可能性がある周波数エラー見積りを導出する。
【００１２】
他の１の周波数検出器設計では、マルチパスに対する周波数エラー見積りは、各々の送信された信号に対する見積もられた周波数エラーに基づいて導出される。異なった固有のパイロットシンボルグループに対応する復元されたパイロットシンボルは、統合されることができ、各々の送信された信号に対するパイロット見積りを導出する。各々の送信された信号に対する見積もられた周波数エラーは、その後、送信された信号に対するパイロット見積りに基づいて導出されることができる。全ての送信された信号に対する見積もられた周波数エラーは、その後統合され、マルチパスに対する周波数エラー見積りを導出する。
【００１３】
ここに説明された周波数トラッキング技術は、Ｗ−ＣＤＭＡによってサポートされた送信ダイバーシティモード（例えば、ＳＴＴＤモード）に対して有利に使用される可能性がある。これらの技術は、他のＣＤＭＡ若しくはワイアレス通信システムにおける他のダイバーシティ送信された信号（例えば、パイロット）に対しても使用される可能性がある。
【００１４】
本発明は、以下にさらに詳細に説明されるように、種々の態様、実施形態、及び本発明の特徴を実行する他の方法及び装置をさらに提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の特性、本質、及び利点は、図面を参照して以下に述べる詳細な説明からさらに明らかになるであろう。図面では、同様の参照符号は、一貫して対応するように識別する。
【００１６】
図１は、本発明の多様な態様及び実施形態を実行できる、基地局１０４及びターミナル１０６の実施形態の単純化したブロック図である。ダウンリンク上で、基地局１０４において、送信（ＴＸ）データプロセッサ１１４は、データソース１１２からのユーザ特定のデータ、コントローラ１３０からのメッセージ、及びその他のような、異なったタイプのトラフィックを受信する。ＴＸデータプロセッサ１１４は、その後、1若しくはそれ以上のコーディングスキームに基づいてデータ及びメッセージをフォーマット化及びコード化し、コード化されたデータを与える。それぞれのコーディングスキームは、定期的な冗長性チェック（ＣＲＣ）、コンボルーショナル、ターボ、ブロック、及び他のコーディング、若しくは全くコーディングしないことの任意の組み合わせを含むことができる。代表的には、トラフィックの異なったタイプは、異なったコーディングスキームを使用してコード化される。
【００１７】
変調器（ＭＯＤ）１１６は、ＴＸデータプロセッサ１１４からパイロットデータ及びコード化されたデータを受信する。そして受信したデータをさらに処理し、変調されたデータを生成する。Ｗ−ＣＤＭＡに関して、変調器１１６によって処理することは、（１）ユーザ特定のデータ、メッセージ、及びパイロットデータをそれぞれの物理チャネル上へチャネライズするために異なるチャネライゼーションコードでコード化されたデータ及びパイロットデータを“カバリングする”及び（２）スクランブリングシーケンスでチャネライズされたデータをスクランブリングする（これは、ＩＳ−９５及びｃｄｍａ２０００のショート擬似ノイズ（ＰＮ）シーケンスでチャネライズされたデータを拡散することと同等である）。変調されたデータは、その後、送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１１８に与えられ、調整され（例えば、1若しくはそれ以上のアナログ信号に変換され、増幅され、フィルタされ、カドラチャ変調され）、ターミナルへワイアレスリンクを経由して1若しくはそれ以上のアンテナ１２０を介した送信に適した1若しくはそれ以上のダウンリンク変調された信号を生成する。
【００１８】
ターミナル１０６において、ダウンリンク変調された信号は、アンテナ１５０によって受信され、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１５２に与えられる。受信機ユニット１５２は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタし、増幅し、ダウンコンバートし、ディジタル化し）、データサンプルを与える。復調器（ＤＥＭＯＤ）１５４は、その後、データサンプルを受信して処理し、復元されたパイロット及びデータシンボルを与える。Ｗ−ＣＤＭＡに関して、復調器１５４によって処理することは、（１）復元されている物理チャネルに対して使用したと同じスクランブリングシーケンスでデータサンプルをデスクランブリングする（これは、ショートＰＮシーケンスでデータサンプルをデスプレッディングすることと同等である）、（２）受信したデータ及びパイロットをそれぞれの物理チャネル上へチャネライズするためにデスクランブルされたサンプルをデカバリングする、及び（３）受信した信号から復元されたパイロットでチャネライズされたデータをコヒーレントにデモジュレーティングすることを含む。
【００１９】
復調器１５４は、多数のフィンガープロセッサを有するレーキ受信機で実行される可能性がある。フィンガープロセッサは、受信した信号中の多重信号インスタンス（若しくはマルチパス）を処理できる。送信された信号は、マルチパスを介して受信される可能性がある。そして、十分な強度の受信した信号インスタンスのそれぞれは、レーキ受信機のそれぞれのフィンガープロセッサに割り当てられ、処理されることができる。各々のフィンガープロセッサは、割り当てられたマルチパスを処理し（例えば、デスクランブルする、デカバーする、若しくはパイロット復調する）、そのマルチパスに対して復調されたシンボルを与える。各々の物理チャネルに対して全ての割り当てられたフィンガープロセッサからの復調されたシンボルは、代表的に統合され、物理チャネルに対する復元されたデータシンボルを与える。
【００２０】
受信（ＲＸ）データプロセッサ１５６は、その後、復調器１５４から復元されたデータシンボルを受信し、デコードし、ターミナルに対してダウンリンク上で送信されたユーザ特定のデータ及びメッセージを復元する。復元されたメッセージは、コントローラ１６０に与えられ、その後のデータ送信の処理を制御するために使用される可能性がある。復調器１５４及びＲＸデータプロセッサ１５６によって処理することは、それぞれ基地局１０４において変調器１１６及びＴＸデータプロセッサ１１４によって実施されたものと相補的である。メモリ１３２及び１６２は、それぞれコントローラ１３０及び１６０に対するデータ及びコードを記憶するために使用できる。
【００２１】
Ｗ−ＣＤＭＡは、“送信ダイバーシティのない”モード、これによってダウンリンクデータ送信は、１つの基地局アンテナを介して生じる、及び“送信ダイバーシティ”モード、これによって２つのアンテナを介してデータ送信が生じる、をサポートする。送信ダイバーシティモードは、オープンループモード及びクローズドループモードをさらに含み、そしてオープンループモードは、さらに“スペースタイムブロックコーディング送信アンテナダイバーシティ”（ＳＴＴＤ）モードを含む。ＳＴＴＤモードでは、各々の物理チャネルに対するコード化されたデータは、変調されたデータの２つのストリームを生成するために処理される。それは、その後、２つの基地局アンテナから送信される。２つの異なるパイロットシンボルパターンは、ＳＴＴＤモードにおいて２つのアンテナに対しても使用される。クローズドループモードでは、各々の物理チャネルに対するコード化されたデータは、変調されたデータを生成するために処理される。変調されたデータは、その後、目的のターミナルからのフィードバックによって調節される２つのアンテナに対する（複素）利得とともに、両方のアンテナから送信される。専用のパイロットも、それぞれクローズドループモード1若しくは２が使用されるかどうかに依存して直交する若しくは同一のパイロットとともに、２つのアンテナにおいて送信される。送信ダイバーシティに関するＷ−ＣＤＭＡによってサポートされる種々のモードの詳細は、ドキュメント番号３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１１及び２５．２１４（クローズドループモードに関して）に説明されている。これは、ここに引用として組み込まれている。
【００２２】
図２は、Ｗ−ＣＤＭＡ標準によって規定されたダウンリンク共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）の図である。ＣＰＩＣＨは、セル中の全てのターミナルに共通パイロットを送信するために使用でき、フレームに分割される。各々のフレームは、１０ｍｓｅｃの期間を有し、０から１４スロットとして名前をつけられた１５スロットを含む。２５６０チップに含まれた各々のスロットは、１０パイロットシンボルを送信するために使用される。送信ダイバーシティがセル中のいずれかのダウンリンクチャネルに対して使用されるのであれば、その後、ＣＰＩＣＨは、両方のアンテナから送信される。
【００２３】
Ｗ−ＣＤＭＡは、図２に示された２つのアンテナに対してこれから使用される特定のパイロットシンボルパターンを詳細に記している。各々のパイロットシンボルは、Ａ＝１＋ｊを持つ複素数である。図２に示されたように、パイロットシンボルの特定のグループ（｛Ａ Ａ｝若しくは｛Ａ −Ａ｝のいずれか）は、各々のパイロットシンボル期間にわたり２つのアンテナから送信される。Ｗ−ＣＤＭＡ標準は、ＳＴＴＤモードに対して２つの“固有の”パイロットシンボルグループだけを詳細に説明する。各々の固有のグループは、各々の送信された信号に対して特定の値のパイロットシンボルを含む。
【００２４】
図３は、変調器１１６ａのブロック図である。変調器１１６ａは、Ｗ−ＣＤＭＡにおける送信ダイバーシティモードに対するコード化されたデータ及びパイロットデータを処理するために使用できる。変調器１１６ａは、図１の変調器１１６の１実施形態である。ＳＴＴＤモードでは、特定のの物理チャネルに対するコード化されたデータは、ＳＴＴＤエンコーダ３１０に与えられる。ＳＴＴＤエンコーダ３１０は、受信したコード化されたデータをエンコードし、２つのＳＴＴＤコード化されたデータストリーム、コード化されたデータ１及びコード化されたデータ２、を与える。コード化されたデータ１は、受信したコード化されたデータと同一であり、コード化されたデータ２は、受信したコード化されたデータを組み替え、そして複素共役にした版である。各々のＳＴＴＤコード化されたデータストリームは、その後、それぞれの変調器ユニット３２０に与えられる。
【００２５】
各々の変調器ユニット３２０の中で、受信したコード化されたデータ１若しくはコード化されたデータ２は、チャネライゼーションコード、Ｃｃｈ、を使用して乗算器３２２によってチャネライズされ、データを送信するために物理チャネルに割り当てられる。Ｗ−ＣＤＭＡに関して、チャネライゼーションコード、Ｃｃｈ、は、物理チャネルのデータレートに基づいて選択された固有の長さ（若しくは拡散ファクタ）を有する直交可変拡散ファクタ（ＯＶＳＦ）コードである。チャネライズされたデータは、その後、乗算器３２４によって複素スクランブリングコード、Ｃｓ、でスクランブルされ、乗算器３２６によって重み、Ｇｃｈ、でスケールされ、乗算器３２８によって重み、Ｗｉ、でさらにスケールされる。重み、Ｇｃｈ、は、物理チャネルの送信出力を調節するために使用できる。重み、Ｗ１及びＷ２、は、クローズドループモード１における位相調節に対して、及びクローズドループモード２における位相／振幅調節に対して使用できる。そして、各々のユーザに対して異なる可能性がある。
【００２６】
ＳＴＴＤモードに関して、各々の変調器ユニット３２０は、それぞれのパイロットシンボルストリームを受信し、処理する。パイロットシンボルは、そのＣＰＩＣＨに割り当てられたチャネライゼーションコード、Ｃｐｉｌｏｔ、を使用して乗算器３３２によってチャネライズされる。チャネライゼーションコード、Ｃｐｉｌｏｔ、は、代表的にはゼロのＯＶＳＦコードである。チャネライズされたパイロットは、その後、乗算器３３４によって複素スクランブリングコード、Ｃｓ、を使用してスクランブルされ、乗算器３３６によって重み、Ｇｐｉｌｏｔ、を使用してさらにスケールされる。
【００２７】
ダウンリンクに関して、複数のターミナルに対するデータは、基地局によって同時に送信される可能性がある。それゆえ、乗算器３２６からの処理された（例えば、チャネライズされた、スクランブルされた、及び重み付けされた）データ、他の物理チャネルに対して処理されたデータ（これは、同一の若しくは他のターミナルに対して向けられる可能性がある）、処理されたパイロット、及び他の物理チャネルに対する他のデータ（例えば、共通制御物理チャネル）は、加算器３４２で統合され、そのアンテナに対する変調されたデータを生成する。
【００２８】
図４は、1若しくはそれ以上の基地局から送信されたダウンリンク変調された信号を受信することができ、復調することができるレーキ受信機１５４ａのブロック図である。レーキ受信機１５４ａは、図１のターミナル１０６内で復調器１５４を実行するために使用できる。マルチパス環境に起因して、基地局アンテナから送信されたダウンリンク変調された信号は、複数の信号経路を経由してターミナルに到着する可能性がある。各々の基地局も、送信ダイバーシティモードで動作しているかどうかに依存して、１若しくは２のダウンリンク変調された信号を送信できる。したがって、ターミナルで受信された信号は、1若しくはそれ以上の基地局のそれぞれからの１若しくは２のダウンリンク変調された信号の複数のインスタンスを具備できる。受信した信号中の各々の信号インスタンス（すなわちマルチパス）は、固有の振幅、位相、及び到着時間（すなわち時間オフセット）に典型的に関連する。
【００２９】
受信機ユニット１５２は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタし、増幅し）、調整された信号をカドラチャダウンコンバートし、そして、データサンプルを与えるためにダウンコンバートされた信号をディジタイズする。カドラチャダウンコンバージョン及びディジタイゼイションは、受信機ユニット１５２の固有の設計に依存して、様々な方法で実施できる。ある受信機設計では、調整された信号は、ローカルに生成された複素キャリア信号でベースバンドに（若しくはベースバンド近くに）カドラチャダウンコンバートされる。そして、ベースバンド信号は、ディジタイズされデータサンプルを与える。他の受信機設計では、調整された信号は、中間周波数（ＩＦ）に最初にダウンコンバートされ、ディジタイズされ、そして複素サインカーブ信号を使用してベースバンドにディジタル的にカドラチャダウンコンバートされ、データサンプルを与える。それゆえ、受信機設計に依存して、カドラチャダウンコンバージョンに使用された信号（すなわち、“ダウンコンバージョン信号”）は、アナログキャリア信号若しくはディジタルサインカーブ信号である可能性があり、任意の周波数を中心にする可能性がある。データサンプル（これは、図４ではＳ＾（ｔ）として記される）は、レーキ受信機１５４ａの複数のフィンガープロセッサ４１０及びサーチャ４１２へ与えられる。
【００３０】
サーチャ４１２は、受信した信号における強いマルチパスを探索するために使用され、そして基準のセットを満足するそれぞれの見つけられたマルチパスの強度及びタイミング指標を与えるために使用される。レーキ受信機のそれぞれのフィンガープロセッサ４１０は、その後、関心のあるそれぞれのマルチパス（例えば、サーチャ４１２によって与えられた信号強度情報に基づいてコントローラ１６０によって決定されたように、十分な強度のマルチパス）を処理するために割り当てられる。
【００３１】
図４に示された特定の実施形態において、各々の割り当てられたフィンガープロセッサ４１０の中で，データサンプルは、ローテータ４２０へ与えられる。ローテータ４２０は、複素サインカーブ信号とデータサンプルの複素掛け算を実施し、ベースバンドデータサンプル（これは、位相ローテートされたサンプルである）を生成する。各々のマルチパスは、特に移動ターミナルに対して、異なるドップラー周波数と関連する可能性がある。ローテータ４２０は、このようにして、ベースバンドへのこのマルチパスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーに起因するデータサンプルの位相ローテーションを削除しようと試みる。ローテータ４２０は、ベースバンドに近いデータサンプルにおいて（若しくは位相ローテータ）動作するために設計されることができ、ベースバンドデータサンプルを生成する。あるいは、ローテータ４２０は、ＩＦデータサンプルのディジタルカドラチャダウンコンバージョンを実施するために設計されることができ、ベースバンドデータサンプルを生成する。ローテータ４２０内で使用された複素サインカーブ信号は、それゆえ、低周波数サインカーブ若しくは中間周波数サインカーブである可能性がある。
【００３２】
ローテータ４２０からのベースバンドデータサンプルは、デスクランブラ４２２へ与えられる。デスクランブラ４２２は、基地局で使用されたスクランブリングコード、Ｃｓ、に対応し、そしてフィンガープロセッサでこれから処理されるマルチパスの到着時間に対応する時間オフセット、ｔｊ、を有する（共役複素数）デスクランブリングコード、Ｃｓｊ＊、も受信する。デスクランブラ４２２は、デスクランブリングコード、Ｃｓｊ＊、でベースバンドデータサンプルをデスクランブル（すなわち、デスプレッド）し、デスクランブルされたサンプルを与える。
【００３３】
特定の物理チャネルにおけるデータを復元するために、データチャネライザ４２４ａは、フィンガープロセッサによって復元される物理チャネルに対して使用された同一のチャネライゼーションコード、Ｃｃｈ、を使用してデスクランブルされたサンプルを、まずデカバーする（すなわち、掛け算する）。デカバーされたデータサンプルは、その後、チャネライゼーションコード、Ｃｃｈ、の長さにわたり累積され、これもデータチャネライザ４２４ａの中でデータサンプルを与える。各々の物理チャネルにおけるデータが、異なるＯＶＳＦコードでチャネライズされるので、通信リンクを経由した送信の後で、これらの物理チャネルの間で直交性が維持されるのであれば、ターミナルでの同一のＯＶＳＦコードを使用してチャネライジングすることは、所望の物理チャネルのデータを効果的に抽出し、他の物理チャネルのデータを削除する。データチャネライザ４２４ａからのデータシンボルは、フィンガープロセッサによって処理されるマルチパスに対するデータを表す。
【００３４】
同様に、パイロットを復元するために、パイロットチャネライザ４２４ｂは、基地局でパイロットをチャネライズするために使用したと同一のチャネライゼーションコード、Ｃｐｉｌｏｔ、（例えば、ゼロのＯＶＳＦコード）を使用してデスクランブルされたサンプルを、まずデカバーする。デカバーされたパイロットサンプルは、その後、特定の累積時間インターバルにわたり累積され、これもパイロットチャネライザ４２４ｂ内で、復元されたパイロットシンボルを与える。累積時間インターバルは、代表的には、パイロットチャネライゼーションコード長の整数倍（すなわち、Ｎａ＝１，２，等）である。パイロットが、ゼロのＯＶＳＦコード（すなわち、２５６のゼロのシーケンス）でチャネライズされ、そして他の物理チャネル上のデータが、他のＯＶＳＦコードでチャネライズされるのであれば、２５６・Ｎａにわたる累積は、他の物理チャネル上のデータを効果的に削除する。そして、物理チャネル間の直交性が、通信リンクを経由した送信の後で維持されるならば、パイロットだけが抽出される。
【００３５】
パイロットチャネライザ４２４ｂからの復元されたパイロットシンボルは、フィンガープロセッサによってこれから処理されるマルチパスに対して復元されたパイロットを表す。復元されたパイロットシンボルは、その後、パイロットフィルタ４２６に与えられ、ノイズを除去するために応答する固有のローパスフィルタに基づいてフィルタされる。パイロットフィルタ４２６は、有限応答インパルスフィルタ（ＦＩＲ）、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ、若しくはある種の他のフィルタ構造として実施される可能性がある。パイロットフィルタ４２６は、その後、パイロット復調器４２８へパイロット見積りを与える。
【００３６】
パイロット復調器４２８は、パイロット見積りとともにデータシンボルを受信し復調し、復調されたシンボル生成する。復調されたシンボルは、その後、シンボルコンバイナ４３２に与えられる。シンボルコンバイナ４３２は、受信した信号を処理するために割り当てられた全てのフィンガープロセッサ４１０からの復調されたシンボルを受信し、コヒーレントに統合する。そして、さらに処理するためにＲＸデータプロセッサ１５６へ復元されたデータシンボルを与える。パイロットデモジュレーション及びシンボル統合は、米国特許番号第５，７６４，６８７特許に述べられたように達成されることができ、ここに引用として組み込まれる。
【００３７】
図４に示された実施形態では、周波数トラッキングループ４３０は、各々のフィンガープロセッサ４１０に対して与えられ、フィンガープロセッサによってこれから処理されるマルチパスの周波数を捕捉し、トラックするために使用される。周波数トラッキングループ４３０は、ローテータ４２０の中で使用された複素サインカーブ信号の周波数（及び可能であれば位相）を、フィンガープロセッサによってこれから処理されるマルチパスの周波数に固定しようと試みる。ベースバンドへのマルチパスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーは、パイロットの位相のローテーションに反映され、位相ローテーションの高い確率に対応する大きな周波数エラーをともなう。１実施形態において、マルチパスの周波数トラッキングは、復元されたパイロットに基づいて達成される。そして、周波数エラーは、連続した復元されたパイロットシンボル間の位相差に基づいて見積もられることができる。他の実施形態では、マルチパスの周波数トラッキングは、復元されたデータに基づいて達成される。復元されたパイロットに基づいた周波数トラッキングは、以下にさらに詳細に説明される。
【００３８】
周波数トラッキングループ４３０の中で、周波数エラー見積りは、フィルタされ、周波数制御を与える。図４に示された実施形態に関して、各々の割り当てられたフィンガープロセッサ４１０のローテータ４２０は、ベースバンドデータサンプル中の周波数エラーを削減するために周波数制御を受信し、使用する。ある他の受信機設計（図示せず）では、周波数制御は、カドラチャダウンコンバージョンに対して使用された複素信号の周波数／位相を調整するために使用される可能性があり、ベースバンドデータサンプル中の周波数エラーを削減する。
【００３９】
ある実施形態では、周波数トラッキングループ４３０は、多数のループモード、例えば、捕捉モード及びトラッキングモード、をサポートする。捕捉モードは、マルチパスの周波数をより早く捕捉するため、及び周波数エラーのより広い範囲（例えば、±５ＫＨｚまで）にわたってマルチパスをトラックするために使用される可能性がある。トラッキングモードは、周波数エラーのより狭い範囲（例えば、±１ＫＨｚ未満）にわたってマルチパスをトラックするために使用される可能性があり、捕捉モードに対して改善された成果（例えば、小さな周波数エラー標準偏差）を与える可能性がある。
【００４０】
図５は、受信した信号中の特定のマルチパスを捕捉しトラックするために使用される周波数トラッキングループ４３０ａのブロック図である。周波数トラッキングループ４３０ａは、図４の周波数トラッキングループ４３０に対して使用でき、本発明の多様な態様及び実施形態を実行することができる。
【００４１】
周波数トラッキングループ４３０ａは、ループフィルタ５２０に接続された周波数検出器５１０を含む。周波数検出器５１０は、同一のフィンガープロセッサ内のパイロットチャネライザ４２４ｂからの復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、を受信する。そして、復元されたパイロットシンボルに基づいてダウンコンバートされたマルチパス中の周波数エラーの見積りを導出する。周波数検出器５１０からの周波数エラー見積り、φ＾、は、ループフィルタ５２０へ与えられる。ループフィルタ５２０は、周波数エラー見積りをフィルタし、周波数制御を与える。周波数制御は、その後、ローテータ４２０中で使用された複素サインカーブ信号の周波数及び／若しくは位相を調節するために使用され、周波数エラーを削減する。ループフィルタ５２０ａの各々のエレメントは、以下にさらに詳細に説明される。
【００４２】
周波数検出器若しくはディスクリミネータ
種々の周波数検出器は、マルチパスの周波数トラッキングのために設計され、使用される可能性がある。いくつかの周波数検出器が、以下に詳細に説明され、そして、他のものも、使用される可能性があり、本発明の範囲内である。
【００４３】
ターミナルにおける受信した信号、ｒ（ｔ）、は、以下のように表わすことができる：
ｒ（ｔ）＝ｓＩ（ｔ）ｃｏｓ（ωｃｔ）＋ｓＱ（ｔ）ｓｉｎ（ωｃｔ）＋ｎｔ  
式（１）
ここで、
ｓＩ（ｔ）及びｓＱ（ｔ）は、ベースバンドにおいて受信した信号のそれぞれインフェーズ及びカドラチャ成分であり、ノイズフリーであった、
ｎ（ｔ）は、Ｎ０／２のスペクトル高さを有するゼロミーン(zero-mean)を付加するホワイトガウシアンノイズ（ＡＷＧＮ）であり、そして
ωｃ＝２πｆｃ、ここで、ｆｃは受信した信号のキャリア周波数（すなわち、“受信したキャリア信号”）である。
【００４４】
複素ベースバンド信号、Ｓ（ｔ）、は、以下のように表わすことができる：
Ｓ（ｔ）＝ｓＩ（ｔ）＋ｊｓＱ（ｔ）                            式（２）
受信した信号、ｒ（ｔ）、は、受信機ユニット１５２内で複素ダウンコンバージョン信号、ｃｏｓ（ωｃｔ＋Δω）＋ｊｓｉｎ（ωｃｔ＋Δω）、で（例えば、ベースバンドへ若しくはベースバンド近くへ）カドラチャダウンコンバートされる。ダウンコンバートされた信号、Ｓ＾（ｔ）、は、以下のように表わすことができる：
Ｓ＾（ｔ）＝Ｓ（ｔ）ｅｊ（Δωｔ＋θ）＋Ｎ（ｔ）
＝ｓ＾Ｉ（ｔ）＋ｊｓ＾Ｑ（ｔ）                                式（３）
ここで、
Δωは、受信したキャリア信号に比例するダウンコンバージョン信号の周波数エラー（１秒当たりのラジアンで）あり、
φは、ダウンコンバージョンと受信したキャリア信号との間の位相差であり、
Ｎ（ｔ）＝ｎＩ（ｔ）＋ｊｎＱ（ｔ）は、複素ベースバンドノイズであり、
そして、
ｓ＾Ｉ（ｔ）＝ｓＩ（ｔ）ｃｏｓ（Δωｔ＋θ）
−ｓＱ（ｔ）ｓｉｎ（Δωｔ＋θ）＋ｎＩ（ｔ），
ｓ＾Ｑ（ｔ）＝ｓＩ（ｔ）ｓｉｎ（Δωｔ＋θ）
＋ｓＱ（ｔ）ｃｏｓ（Δωｔ＋θ）＋ｎＱ（ｔ）                  式（４）
周波数エラーがなく（すなわち、Δω＝０）及び位相差もゼロ（すなわち、θ＝０）であるならば、ダウンコンバートされた成分は、以下のように減少する：
ｓ＾Ｉ（ｔ）＝ｓＩ（ｔ）＋ｎＩ（ｔ），そして
ｓ＾Ｑ（ｔ）＝ｓＱ（ｔ）＋ｎＱ（ｔ）                            式（５）
基地局が送信ダイバーシティを採用するならば、ｉ番目のアンテナから送信された複素ベースバンド信号は、以下のように表わすことができる：
Ｓｉ（ｔ）＝ｓｉＩ（ｔ）＋ｊｓｉＱ（ｔ）                                      式（６）
ターミナルにおいてダウンコンバートされた信号、Ｓ＾（ｔ）、は、以下のように表わすことができる：
Ｓ＾（ｔ）＝［α１Ｓ１（ｔ）＋α２Ｓ２（ｔ）］ｅｊ（Δωｔ＋θ）＋Ｎ（ｔ）
式（７）
ここで、α１及びα２は、それぞれ第１及び第２のアンテナに対応する複素フェーディング係数である。
【００４５】
複素ベースバンド信号が、パイロットだけを含むと仮定されるのであれば（すなわち、ベースバンド信号中のコード化されたデータは、考慮しない）、各々のアンテナに対するベースバンド信号は以下のように表わすことができる；
Ｓ１（ｔ）＝ｐ１ｋＣｓ（ｔ），
Ｓ２（ｔ）＝ｐ２ｋＣｓ（ｔ）                                              式（８）
ここで、
ｐｉｋは、ｋ番目のパイロットシンボル期間（すなわち、ｔ∈［（ｋ−１）Ｔｐ，ｋＴｐ］に対して、ここでＴｐはパイロットシンボル期間である）においてｉ番目のアンテナから送信された複素パイロットシンボルであり、そして
Ｃｓ（ｔ）は、両方のアンテナに対して使用された複素スクランブリングコードである。
【００４６】
Ｗ−ＣＤＭＡによって詳細に説明され、図２に示されたように、ＳＴＴＤモードにおける２つのアンテナに対するパイロットシンボルは、以下のパターンを有する：
ｐ１ｋ＝Ａ∀ｋ，そして
ｐ２ｋ＝±Ａ                                                  式（９）
図２及び式（９）に示されたように、第１のアンテナに対するパイロットシンボルパターンは、全てＡシンボルのシーケンスであり、そして第２のアンテナに対するパイロットシンボルパターンは、全て±Ａシンボルのシーケンスである。
【００４７】
パイロットだけが考慮されるならば、ターミナルにおいてダウンコンバートされた信号、Ｓ＾（ｔ）、は、以下のように表わすことができる：
【数１】
2005527998.tif 000003
【００４８】
ここで、ｍｋは、第２のアンテナに対するｋ番目のパイロットシンボル期間におけるパイロットシンボルの符号である、すなわち、ｍｋ∈｛−１，＋１｝である。
【００４９】
ターミナルにおいてパイロットを復元するために、ダウンコンバートされた信号、Ｓ＾（ｔ）、は、まず複素共役スクランブリングシーケンス、Ｃｓ＊（ｔ）、でデスクランブルされ、その後、パイロットチャネライゼイションコード、Ｃｐｉｌｏｔ、でデカバーされ、そしてさらに各々のパイロットシンボル期間にわたって積分される。パイロットに対するチャネライゼイションコード、Ｃｐｉｌｏｔ、が全てゼロのシーケンスであれば（すなわち、ゼロのＯＶＳＦコード）、デカバリングは、省略できる。ｋ番目のパイロットシンボル期間に対する復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、は、以下のように表わすことができる：
【数２】
2005527998.tif 000004
【００５０】
ここで、Ａ＊は、Ａの共役複素数（すなわち、Ａ＝１＋ｊの場合、Ａ＊＝１−ｊ）を示し、
【数３】
2005527998.tif 000005
【００５１】
そして、ｎｋは、付加的なガウシアンノイズであり、これは、ほぼ独立しており、以下のように表わすことができる：
【数４】
2005527998.tif 000006
【００５２】
復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、も、以下のように表わすことができる：
【数５】
2005527998.tif 000007
【００５３】
ここで、φ＝ΔωＴ＝２πΔｆＴｓ、Δｆは、周波数エラーであり、Ｔｓは、パイロットシンボル期間であり（これは、Ｗ−ＣＤＭＡに関して２５６／３，８４０，０００秒である）そしてｇ~（φ）は、Ｃｓ（ｔ）に依存し、そして以下のように表わすことができる：
【数６】
2005527998.tif 000008
【００５４】
上述したように、φは、これから処理されるマルチパスのダウンコンバージョンにおける周波数エラーに比例する。種々の周波数検出器が、復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、に基づいて周波数エラーの見積りを導出するために使用される可能性がある。
【００５５】
第１の周波数検出器の設計において、周波数エラーの最大の可能性がある見積りは、復元したパイロットシンボルに基づいて導出される。復元されたパイロットシンボルＫのベクトル、ｙ￣＝［ｙ１ ｙ２．．．ｙｋ］に対して、周波数エラー、φ、の最大の可能性がある見積り、φ＾、は、以下の最適化問題の解である：
【数７】
2005527998.tif 000009
【００５６】
ここで、Ｐｒ（ｙ￣｜φ）は、φの特定の値に与えられたパイロットシンボルベクトル、ｙ￣、の確率密度関数である。
【００５７】
以下の導出を単純化するために、表記においていくつかの変更を、することができる。まず、ｈ（ｋ，φ）＝ｇ~（φ）ｅｊｋφと置く。次に、全てのｋに対してｍｋ∈｛−１，＋１｝であるので、セットＩは、Ｉ＝｛ｋ｜ｍｋ＝１｝として定義することができ、そして、相補セットＩｃは、Ｉｃ＝｛ｋ｜ｍｋ＝−１｝として定義することができる。セットＩは、このようにして、第２のアンテナに対する全て正（すなわち、Ａ）のパイロットシンボルを含み、相補セットＩｃは、全て負（すなわち、−Ａ）のパイロットシンボルを含む。同様に、以下の項は、次のように定義できる：β１＝α１＋α２及びβ２＝α１−α２。フェーディング係数、αｉ、は、独立であり、（ｉ．ｉ．ｄ）及びガウシアンに等しく分散されているので、βｉも、αｉの２倍の偏差を有するｉ．ｉ．ｄ及びガウシアンであることが示される。
【００５８】
上記の定義を使用して、式（１３）の復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、は、以下のように表わすことができる：
【数８】
2005527998.tif 000010
【００５９】
確率密度関数、Ｐｒ（ｙ￣｜φ）、は、そして以下のように表わすことができる：
【数９】
2005527998.tif 000011
【００６０】
ここで、
Ｐｒｙ￣｜φ，β１β２は、φ，β１及びβ２に対する値の指定のセットに与えられたパイロットシンボルベクトル、ｙ￣、の確率密度関数であり、そして
ｐβ１β２は、β１及びβ２の結合確率密度関数である。
【００６１】
式（１６）を解いて、式（１４）に代入すると、周波数エラー、φ、の最大の可能性がある見積り、φ＾、は、以下のように表わすことができる：
【数１０】
2005527998.tif 000012
【００６２】
小さなφに対して、関数
【数１１】
2005527998.tif 000013
【００６３】
及び式（１７）は、以下のように単純化できる：
【数１２】
2005527998.tif 000014
【００６４】
式(１８)は、周波数エラーの最大の可能性がある見積り、φ＾、が、（１）φの目的の関数（すなわち、式（１８）の｛  ｝内の関数）を評価すること、（２）目的の関数に対する最大値を同定すること、及び（３）周波数エラーの最大の可能性がある見積り、φ＾、  としてこの最大値に対応するφの特定の値を与えることによって見つけられる可能性があることを述べている。目的の関数は、次の２つの項を含む、左項は、セットＩに対する復元されたパイロットシンボルをカバリングする（同一のパイロットシンボルＡとＡが両方のアンテナから送信されるパイロットシンボル期間に対して）、及び第２項は、相補的セットＩｃに対する復元されたパイロットシンボルをカバリングする（パイロットシンボルＡと−Ａが第１及び第２のアンテナからそれぞれ送信されるパイロットシンボル期間に対して）。各項は、セット中の失われたパイロットシンボルをゼロで置き換えて、関連するセット、Ｉ若しくはＩｃ、のＦＦＴとして評価される可能性がある。例えば、左項は、長さＫのパイロットシンボルセットのＦＦＴとして評価される可能性があり、これは、セットＩ中の各々のパイロットシンボルに対する値Ａのパイロットシンボル及び相補的セットＩｃ中の各々のパイロットシンボルに対するゼロの値を含む。
【００６５】
式（１８）は、周波数エラー、φ、が小さいという仮定の下で導出されたが、式（１７）の数値解は、φ∈［−π，π］の全ての値に対して式（１８）を解くことによって得られる解に近く、これは、関心のある周波数エラーレンジを典型的にカバーする、Δｆ∈［−７．５，７．５］ＫＨｚの周波数エラーの値に対応する。
【００６６】
式（１８）は、種々の特定のパイロット送信スキームに対してさらに単純化することができる。送信ダイバーシティが基地局において採用されず（すなわち、１つのアンテナがデータ送信のために使用される）、そしてパイロットシンボルが全てＡであるならば、式（１８）は、以下のように単純化できる：
【数１３】
2005527998.tif 000015
【００６７】
式（１９）は、送信ダイバーシティがないことに関して、φに対する最大の可能性がある見積りは、Ｋの復元されたパイロットシンボルのセットのＦＦＴをとることにより、そして最大正方（square）振幅に対応するφを見つけることにより得られる可能性があることを述べている。
【００６８】
Ｋ＝２を有する送信ダイバーシティがないことに対して、式（１９）は、以下のようにさらに単純化できる：
【数１４】
2005527998.tif 000016
【００６９】
そして、この解は、以下のように表わすことができる：
φ＾＝−∠（ｙ１ｙ２＊）                                     式（２１）
ここで、∠は、複素偏角に関連する角度を表わす。この解は、以下のように近似できる：
【数１５】
2005527998.tif 000017
【００７０】
これは、復元されたパイロットシンボル、ｙ１及びｙ２、のクロス積である。
【００７１】
送信ダイバーシティが、基地局において採用されるのであれば（すなわち、２つのアンテナがデータ送信に使用される）、式（１８）は、Ｋの値及び第２のアンテナに対して使用された特定のパイロットシンボルパターン（全てＡのパイロットシンボルパターンが第１のアンテナに対して使用されると仮定する）に基づいて単純化できる。Ｋ＝４及び第２のアンテナに対する［Ａ Ａ −Ａ −Ａ］の（ダイバーシティ）パイロットシンボルパターンに対して、式（１８）は、以下のように単純化できる：
【数１６】
2005527998.tif 000018
【００７２】
そして、その解は、以下のように表わすことができる：
φ＾＝−∠（ｙ１ｙ２＊＋ｙ３ｙ４＊）                             式（２４）
これは、以下のように近似できる：
【数１７】
2005527998.tif 000019
【００７３】
Ｋ＝４及び第２のアンテナに対する［Ａ −Ａ Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターンに対して、式（１８）は、以下のように単純化できる：
【数１８】
2005527998.tif 000020
【００７４】
そして、この解は、以下のように表わすことができる：
φ＾＝−１／２∠（ｙ１ｙ３＊＋ｙ２ｙ４＊）                           式（２７）
これは、以下のように近似できる：
【数１９】
2005527998.tif 000021
【００７５】
［Ａ −Ａ Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターンに対して、式（２７）の解は、２φの関数である。そして［Ａ Ａ −Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターンに対して、式（２４）の解は、φの関数である。［Ａ Ａ −Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターンは、それゆえ、［Ａ −Ａ Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターンのプルインレンジの２倍を有する。
【００７６】
図５に戻って参照すると、周波数検出器５１０は、同一のフィンガープロセッサ内のパイロットチャネライザ４２４ｂから復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、を受信するために設計され、そして、式（１７）若しくは（１８）に示された一般解に基づいて周波数エラーの最大の可能性がある見積り、φ＾、を導出するために設計されることができる。基地局によって使用された特定の（ダイバーシティ）パイロットシンボルパターンが既知であれば、周波数検出器５１０は、既知のＫ及びパイロットシンボルパターンに対する単純された解若しくは近似解を実行するために設計されることができる。
【００７７】
例えば、基地局が、送信ダイバーシティをサポートせず、そして［Ａ Ａ −Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターンを有する送信ダイバーシティをサポートするのであれば、周波数検出器５１０は、式（２１）及び（２４）に示された単純解のセット若しくは式（２２）及び（２５）に示された近似解のセットのいずれかを実行するために設計されることができる。実行された解の１つは、基地局によって送信ダイバーシティが使用されないか、送信ダイバーシティが使用されるかに依存して、その後選択されることができる。
【００７８】
図６は、周波数検出器５１０ａの実施形態の図である。周波数検出器５１０ａは、Ｋ＝４及び［Ａ Ａ −Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターンを有する送信ダイバーシティモードのない及び送信ダイバーシティモードに対して使用される可能性がある。周波数検出器５１０ａは、式（２２）及び（２５）に示された近似解を実行するために使用することができ、そして、図５の周波数検出器５１０に対して使用できる可能性がある。
【００７９】
図６に示されたように、復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、は、遅延エレメント５２２に与えられる。遅延エレメント５２２は、遅延の１パイロットシンボル期間（例えば、２５６チップ）を与える。復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、も、ブロック５２４で共役複素化され、乗算器５２６によって遅延エレメント５２２からの遅延した復元されたパイロットシンボル、ｙｋ−１、で掛け算される。乗算器５２６からの結果は、ブロック５２８へ与えられる。ブロック５２８は、結果の虚数部を抽出し、負の虚数部を与える。
【００８０】
送信ダイバーシティが基地局において使用されないのであれば、１つの最大の可能性がある見積り、φ＾、は、それぞれの復元されたパイロットシンボルに対して与えられることができる。各々の最大の可能性がある見積り、φ＾、は、式（２２）に示されたように、現在の及び以前の復元されたパイロットシンボル、ｙｋ及びｙｋ＋１、に基づいて導出される可能性がある。この場合、スイッチ５３０は、常に閉じられる可能性がある。
【００８１】
Ｋ＝４及び［Ａ Ａ −Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターンを有する送信ダイバーシティが基地局において使用されるのであれば、１つの（完全な）最大の可能性がある見積り、φ＾、は、４つの復元されたパイロットシンボルのそれぞれに対して与えられる可能性がある。しかしながら、式（２５）で示されたように、各々の最大の可能性がある見積り、φ＾、は、２つの項、−Ｉｍ（ｙ１ｙ２＊）及び−Ｉｍ（ｙ３ｙ４＊）、に分解でき、各項は、“類似の(like-kind)”復元されたパイロットシンボルの対（すなわち、同一の固有のパイロットシンボルグループに対応する）をカバーする。周波数検出器５１０ａは、類似の復元されたパイロットシンボルのそれぞれの対に対する“部分”周波数エラー見積り（例えば、第２のアンテナにおけるＡＡに対応する復元されたパイロットシンボルの対に対する１つの部分見積り、及び第２のアンテナにおける−Ａ−Ａに対応する復元されたパイロットシンボルの対に対する１つの部分見積り）を供給できる。各々の部分周波数エラー見積りは、現在の及び以前の復元されたパイロットシンボル、ｙｋ及びｙｋ＋１、に基づいて導出でき、それが導出されたままで、ループフィルタへ与えられる可能性がある。この場合、スイッチ５３０は、選択信号によって決定されたように、パイロットシンボル期間の適切な秒毎に閉じられることができる。
【００８２】
第２の周波数検出器設計において、マルチパスに対する周波数エラー見積りは、各々の基地局アンテナに対する見積もられた周波数エラー（すなわち、各々の送信された信号）に基づいて導出される。第２のアンテナから送信された“非類似の”パイロットシンボルのそれぞれの対に対して（すなわち、異なる固有のパイロットシンボルグループに対応して）、復元されたパイロットシンボルは、統合される可能性があり、各々のアンテナに対するパイロット見積りを導出する。Ｋ＝４及び［Ａ −Ａ −Ａ Ａ］のダイバーシティパイロットシンボルパターン（これは、［Ａ Ａ −Ａ −Ａ］を単純にシフトさせた版である）に対して、復元されたパイロットシンボルは、以下のように表わすことができる：
ｙ１＝（Ａα１＋Ａα２）ｇ′１（φ）＋ｎ１，
ｙ２＝（Ａα１−Ａα２）ｇ′２（φ）＋ｎ２，
ｙ３＝（Ａα１−Ａα２）ｇ′３（φ）＋ｎ３，
ｙ４＝（Ａα１＋Ａα２）ｇ′４（φ）＋ｎ４，                   式（２９）
ここでｇ′ｋ（φ）＝ｇ~（φ）ｅｊｋφである。複素フェーディング係数、αｉ、は、時間の関数であるが、簡略化のために式（２９）のように表わされていない。ダイバーシティパイロットシンボルパターン中のパイロットシンボルの第１の対（すなわち、Ａ −Ａ）に対して、第１のアンテナに対するパイロット見積り、ｙ２１、は、以下のように導出できる：
【数２０】
2005527998.tif 000022
【００８３】
ここでｇ"（φ）＝ｇ~（φ）ｅｊ３φ／２、そしてここで、最後の近似は、φが小さい場合に成り立つ（これはトラッキングの間の場合である）。第２のアンテナに対するパイロット見積り、ｙ２2、は、以下のように導出できる：
【数２１】
2005527998.tif 000023
【００８４】
ダイバーシティパイロットシンボルパターン中のパイロットシンボルの第２の対（すなわち、−Ａ Ａ）に対して、第１のアンテナに対するパイロット見積り、ｙ４１、は、以下のように導出できる：
【数２２】
2005527998.tif 000024
【００８５】
そして、第２のアンテナに対するパイロット見積り、ｙ４２、は、以下のように導出できる：
【数２３】
2005527998.tif 000025
【００８６】
最大の可能性がある見積り、φ＾、は、その後、第１及び第２のアンテナに対するパイロット見積りに基づいて導出でき、以下の通りである：
【数２４】
2005527998.tif 000026
【００８７】
式（３４）において、最大の可能性がある見積り、φ＾、は、２つの項に分解できる。第１項−Ｉｍ（ｙ２１ｙ４１＊）は、第１のアンテナから送信された信号に対する周波数エラー見積りの代表値であり、第２項−Ｉｍ（ｙ２２ｙ４２＊）は、第２のアンテナから送信された信号に対する周波数エラー見積りの代表値である。
【００８８】
図７は、周波数検出器５１０ｂの実施形態の図である。周波数検出器５１０ｂは、各々の基地局アンテナから送信された信号に対するパイロット見積りを導出するため、及びパイロット見積りに基づいてマルチパスに対する周波数エラー見積りを導出するために使用される可能性がある。周波数検出器５１０ｂは、式（３４）に示された近似解を実行するために使用される可能性があり、図５の周波数検出器５１０に対して使用することも可能である。
【００８９】
図７に示されたように、復元されたパイロットシンボル、ｙｋ、は、遅延エレメントのセット５４２ａ，５４２ｂ，及び５４２ｃに与えられる。各々の遅延エレメント５４２は、遅延の１パイロットシンボル期間（例えば、２５６チップ）を与える。遅延エレメント５４２ａの入力での、及び遅延エレメント５４２ａ，５４２ｂ，及び５４２ｃの出力での復元されたパイロットシンボルは、それぞれ、ｙ４，ｙ３，ｙ２，及びｙ１として表わされる。
【００９０】
総和器５４４ｂは、ｙ１とｙ２を足し算し、第１の基地局アンテナに対する第１のパイロット見積り、ｙ２１、を与え、総和器５４４ａは、ｙｓとｙ４を足し算し、第１のアンテナに対する第２のパイロット見積り、ｙ４１、を与える。同様に、総和器５４４ｄは、ｙ１からｙ２を引き算し、第２の基地局アンテナに対する第１のパイロット見積り、ｙ２２、を与え、総和器５４４ｃは、ｙ４からｙ３を引き算し、第２のアンテナに対する第２のパイロット見積り、ｙ４２、を与える。パイロット見積り、ｙ４１、は、ブロック５４６ａによって複素共役化され、乗算器５４８ａによってパイロット見積り、ｙ２１、と掛け算され、項、ｙ２１ｙ４１＊、を与える。同様に、パイロット見積り、ｙ４２、は、ブロック５４６ｂによって複素共役化され、乗算器５４８ｂによってパイロット見積り、ｙ２２、と掛け算され、項、ｙ２２ｙ４２＊、を与える。
【００９１】
総和器５５０は、その後、乗算器５４８ａ及び５４８ｂからの項、ｙ２１ｙ４１＊とｙ２２ｙ４２＊を足し算し、その結果は、ブロック５５２へ与えられる。ブロック５５２は、その結果の虚数部を抽出し、負の虚数部を与える。１つの（複素）最大の可能性がある見積り、φ＾、が、［Ａ −Ａ −Ａ Ａ］の各々のパイロットシンボルのセットに対して与えられるので、スイッチ５５４は、のパイロットシンボル期間の適切な４回目毎に閉じられ、最大の可能性がある見積り、φ＾、を与える。
【００９２】
図８は、周波数検出器５１０ｃの実施形態の図である。周波数検出器５１０ｃは、各々の基地局アンテナから送信された信号に対するパイロット見積りに基づいてマルチパスに対する周波数エラー見積りを導出するためにも使用されることができる。周波数検出器５１０ｃは、［−Ａ Ａ Ａ −Ａ］のパイロットシンボルセットにおいて動作するように設計され、［Ａ −Ａ −Ａ Ａ］のパイロットシンボルセットにおいて動作するように設計された図７の周波数検出器５１０ｂと同様の構造である。しかしながら、減算器５４４ｃおよび５４４ｄにおける符号（＋）及び（−）の位置は、パイロットシンボルセット［−Ａ Ａ Ａ −Ａ］に対して切り替えられる。再び、１つの完全な最大の可能性がある見積り、φ＾、が、［−Ａ Ａ Ａ −Ａ］の各々のパイロットシンボルのセットに対して与えられ、そしてスイッチ５５４は、パイロットシンボル期間の適切な４回目毎に閉じられ、周波数エラー見積りを与える。
【００９３】
図２に戻って参照すると、［−Ａ Ａ Ａ −Ａ］のパイロットシンボルセットは、パイロットシンボル期間の４回目毎に繰り返され、そして、［Ａ −Ａ −Ａ Ａ］のパイロットシンボルセットから２つのパイロットシンボル期間だけオフセットされる。これも、パイロットシンボルの４回目毎に繰り返される。このようにして、周波数検出器は、減算器５４４ｃ及び５４４ｄに対して符号を適切に操作することによって、［−Ａ Ａ Ａ −Ａ］及び［Ａ −Ａ −Ａ Ａ］のパイロットシンボルセットから交互に導出される周波数エラー見積りで、第２のパイロットシンボル期間毎に完全な最大の可能性がある見積り、φ＾、を与えるために設計できる。
【００９４】
図１０は、第１の周波数検出器設計に対する周波数トラッキングタイムラインの図である。図１０の最上部は、第２の（ダイバーシティ）アンテナから送信されたパイロットシンボルを示す。これは、図２に示されたパイロットシンボルパターンに適合する。図１０に示された例では、実際に受信したキャリア周波数は、２つのパイロットシンボル期間にわたり一定であると仮定される（これは、Ｗ−ＣＤＭＡでは５１２チップである）。ドップラーに起因する周波数の変化の最大レートが典型的には小さい（例えば、５１２チップ当たり数Ｈｚ）ため、妥当な近似である。
【００９５】
図１０は、第１の周波数検出器設計に関する処理も示す。この周波数検出器に対して、パイロットシンボルは、各々のパイロットシンボル期間に対して復元される。偶数番号のパイロットシンボルがパイロットシンボル期間２ｋ＋１の間に復元された後で、最も新しい偶数番号及び奇数番号のパイロットシンボル、ｙ２ｋ及びｙ２ｋ−１、の間の位相差は、（例えば、式（２２）で示されたように、ｙ２ｋ及びｙ２ｋ−１のクロス積を実施することによって）決定され、このパイロットシンボル対に対する周波数エラー見積りとして与えられる。タイムラインで示されたように、各々の周波数エラー見積りは、２つの類似の復元されたパイロットシンボル（すなわち、第２のアンテナから送信されたＡ Ａ，若しくは−Ａ −Ａのいずれかに対応する）から導出される。周波数エラー見積りは、その後ループフィルタに与えられ、フィルタされて周波数制御を与える。これは、周波数見積り、ｆ＾２ｋ、を表示するものである。この周波数見積りは、次のパイロットシンボル期間２ｋ＋２においてローテータに適用される可能性がある。例えば、復元されたパイロットシンボル、ｙ１及びｙ２、は、パイロットシンボル期間Ｋ＝３の間処理され、周波数見積り、ｆ＾２、を導出する。これは、その後、次のパイロットシンボル期間ｋ＝４において適用される。
【００９６】
図１１は、第２の周波数検出器設計に対する周波数トラッキングタイムラインの図である。図１１に示された例では、［Ａ −Ａ −Ａ −Ａ］のダイバーシティパイロットパターンが使用され、実際に受信したキャリア周波数も、２つのパイロットシンボル期間にわたって一定であると仮定される。
【００９７】
図１１は、第２の周波数検出器設計に対する処理も示す。この周波数検出器に対して、各々の基地局アンテナに対するパイロット見積りは、非類似の復元されたパイロットシンボルのそれぞれの対から導出される。奇数番号のパイロットシンボル、ｙ２ｋ＋１、がパイロットシンボル期間２ｋ＋２の間に復元された後で、最も新しい奇数番号及び偶数番号のパイロットシンボル、ｙ２ｋ＋１及びｙ２ｋ、に対する復元されたパイロットシンボルは、統合され、上記の式（３０）から（３３）に示されたように、第１及び第２のアンテナに対するパイロット見積りを導出する。４つのパイロット見積り全てが両方のアンテナに対して導出された後で（例えば、パイロットシンボル期間２ｋ＋２の間）、周波数エラー見積りは、例えば、式（３４）に示されたようにクロス積を実施することによって導出される。周波数エラー見積りは、その後、ループフィルタに与えられ、フィルタされて周波数見積り、ｆ＾２ｋ、を与える。これは、その後、次のパイロットシンボル期間２ｋ＋３において適用される可能性がある。例えば、復元されたパイロットシンボル、ｙ０、ｙ１、ｙ２及びｙ３、は、パイロットシンボル期間ｋ＝４の間に処理され、周波数エラー、ｆ＾２、を導出する。ｆ＾２は、その後、次のパイロットシンボル期間ｋ＝５において適用される。同様に、復元されたパイロットシンボル、ｙ２、ｙ３、ｙ４及びｙ５、は、パイロットシンボル期間ｋ＝６の間に処理され、周波数見積り、ｆ＾３、を導出する。ｆ＾３は、その後、次のパイロットシンボル期間ｋ＝７において適用される。
【００９８】
上述の第１及び第２の周波数検出器設計は、２つの特定の周波数検出スキームを表わす。他の周波数検出スキーム（若しくは設計）も、実行されそして使用されることができ、本発明の範囲内である。
【００９９】
周波数トラッキングループ
図９は、ループフィルタ５２０ａの実施形態のブロック図である。これは、周波数エラー見積りをフィルタするために使用でき、周波数制御を与える。ループフィルタ５２０ａは、図５のループフィルタ５２０に対して使用できる。図９に示された実施形態では、前述の周波数検出器５１０からの最大の可能性がある見積り、φ＾、は、利得、Ｇｄｅｔ、で乗算器５６２によって最初にスケールされる。これは、選択されたループモードに依存する可能性がある。スケールされた周波数エラー見積りは、乗算器５６４によってループ利得、Ｇｆｉｌ、を使用してさらにスケールされる。そして、その結果は、その後、エレメント５６６によって飽和される若しくは（例えば、選択されたループモードに依存して、１７ビット若しくは２０ビットへ）制限される。飽和状態の結果は、その後、アキュムレータ５７０に記憶された現在の周波数エラー見積りを使用して総和器５６８によって累積され、そして、総和器からの新しい周波数見積りは、アキュムレータに記憶し戻される。アキュムレータ５７０の周波数見積りは、出力利得、Ｇｏｕｔ、を使用して乗算器５７２によってスケールされ、周波数制御を与える。受信機ユニットの特定の設計に依存して、周波数制御は、（図４に示されたように）周波数エラーに起因するデータサンプル中の位相ローテーションを正すために使用したディジタルローテータへ与えられる可能性がある、若しくは、複素ダウンコンバージョン信号を生成するために使用したローカルオシレータへ与えられる可能性がある。
【０１００】
上記したように、周波数トラッキングループは、多数のループモード、例えば、捕捉及びトラッキングモード、をサポートするために設計される可能性がある。ある実施形態では、図６に示された第１の周波数検出器設計は、捕捉モードに対して使用でき、そして図７に示された第２の周波数検出器設計は、トラッキングモードに対して使用できる。他の周波数検出器設計もそれぞれのループモードに対して使用される可能性があり、これも本発明の範囲内である。
【０１０１】
図６及び１０に示された周波数検出器が捕捉モードに対して使用されるのであれば、捕捉モードにおける周波数トラッキングループは、以下のようにアップデートするシステムによってモデル化される可能性がある：
【数２５】
2005527998.tif 000027
【０１０２】
これは、ｚ−ドメインにおいて、以下のように表されることができる：
【数２６】
2005527998.tif 000028
【０１０３】
同様に、図７及び１１に示された周波数検出器がトラッキングモードに対して使用されるのであれば、トラッキングモードの周波数トラッキングループは、以下のようにアップデートするシステムによってモデル化される可能性がある：
【数２７】
2005527998.tif 000029
【０１０４】
これは、ｚ−ドメインにおいて、以下のように表されることができる：
【数２８】
2005527998.tif 000030
【０１０５】
上記の式では、Ｇは、周波数トラッキングループの全体の利得を表し、以下のように表されることができる：
【数２９】
2005527998.tif 000031
【０１０６】
ここで、
σは、入力チップレート信号の標準偏差であり、これは、自動利得制御（ＡＧＣ）ループの設定値によって決定され、
Ｇｒｏｔは、周波数エラーを削減するために使用したローテータの利得であり、
Ｇｄｅｔは、周波数エラー見積りに対する利得（例えば、捕捉モードでは２−６、及びトラッキングモードでは２−８）であり、
Ｇｆｉｌは、ループフィルタ利得（例えば、１０２４）であり、
Ｇｏｕｔは、ループフィルタ出力利得（例えば、２−１６）であり、
Ｋ０は、ローテータの輸送利得（例えば、周波数制御の７．４Ｈｚ／ＬＳＢ）であり、
Ｔｃは、チップ期間（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡに対して１／３，８４０，０００秒）であり、
Ｎｐは、パイロット累積インターバル（例えば、捕捉モードに対して２５６チップ及びトラッキングモードに対して５１２チップ）であり、そして
Ｅｃ，ｐｉｌｏｔ／Ｉ０は、受信したパイロット強度（すなわち、トータルの受信した出力に対するパイロット出力）である。
【０１０７】
捕捉及びトラッキングモードに対する応答時間を示す時定数、τ、は、以下のように近似できる：
τ＝５１２Ｔｃ／Ｇ                                        式（３８）
トラッキングモードにおける周波数エラーの標準偏差、σｔｒａｃｋ、は、以下のように表すことができる：
【数３０】
2005527998.tif 000032
【０１０８】
同様に、捕捉モードにおける周波数エラーの標準偏差、σａｃｑ、は、以下のように表すことができる：
【数３１】
2005527998.tif 000033
【０１０９】
上記の式に関して、復元されたパイロットシンボルの平均、μｐ、及び標準偏差、σｐ、は、以下のように表すことができる：
【数３２】
2005527998.tif 000034
【数３３】
2005527998.tif 000035
【０１１０】
ここで、
σＡＧＣは、データサンプルの強度を設定するために使用した自動利得制御（ＡＧＣ）ループによって決定される標準偏差であり、そして
Ｎｔは、入力信号中の熱性ノイズ及び他の非直交干渉のパワースペクトル密度である。
【０１１１】
図９に戻って参照して、ループフィルタ５２０ａのエレメントに対して使用された利得及び他の値は、所望の成果を与えるために選択できる。ループフィルタ５２０ａは、各種の因子に基づいて設計される可能性があり、例えば、これから捕捉されるマルチパスにおける最大周波数エラー（例えば、５ＫＨｚ）、捕捉速度（典型的には短い方が好ましい）、周波数エラートラッキングレンジ（例えば、１ＫＨｚ）、予想される悪いケースのＥｃ，ｐｉｌｏｔ／Ｉ０、周波数エラーの平均及び標準偏差、その他のような因子である。以下に述べるように、異なった値が、異なるループモードに対するループフィルタ５２０ａ中のエレメントの選択されたものに対して使用される可能性がある。
【０１１２】
捕捉モード  周波数検出器利得、Ｇｄｅｔ、は、全体のループ利得、Ｇ、に寄与し、ループモードの機能を作る可能性がある。捕捉モードに対して、より広いループバンド幅は、より大きな捕捉レンジのために好ましく、利得Ｇｄｅｔは、大きくできる。例えば、捕捉モードに対する利得は、トラッキングモードに対する利得より４倍大きくできる（例えば、２−６対２−８）。ループ利得、Ｇｆｉｌ、も全体のループ利得、Ｇ、に寄与するが、両方のループモードに対して特定の値（例えば、１０２４）に設定される可能性がある。利得、Ｇｄｅｔ及びＧｆｉｌ、も、１つの利得の値に統合される可能性がある。
【０１１３】
飽和エレメント５６６は、乗算器５６４からの出力を特定の最大値に飽和させるために使用される。ある実施形態では、この最大値は、ループモードに依存する。捕捉モードでは、アキュムレータ５７０によってこれから累積される周波数エラーは、第１の最大値（例えば、２２０）に制限される可能性がある。その結果、周波数見積りは、任意の周波数見積り間隔（例えば、５１２チップ）に対して第１の最大周波数変化（例えば、１２０Ｈｚ）より大きく変化しない。より大きな周波数変化（例えば、第１の最大値より大きい）が認められるならば、より早い捕捉時間が可能になるが、より大きな周波数変化は、ある条件の下で周波数見積りの発振という結果にもなる可能性がある。このようにして、最大値は、全ての予想される動作条件の下で早い捕捉時間及びループ安定性に対して選択される。
【０１１４】
周波数トラッキングループは、特定の時間の期間の後で捕捉モードからトラッキングモードへ切り替えるために設計される可能性がある。このタイムピリオドは、周波数トラッキングループが初期（例えば、５ＫＨｚ）の周波数エラーを捕捉するために、及び目的のキャリア周波数の特定のオフセット（例えば、１ＫＨｚ）内に引き込むためにどれだけ時間がかかるかに依存する可能性がある。この捕捉及びプルイン時間は、低いＥｃ，ｐｉｌｏｔ／Ｉ０において増加する。
【０１１５】
トラッキングモード  トラッキングモードにおいて、アキュムレータ５７０によってこれから累積される周波数エラーは、第２の最大値（例えば、２１７）に制限される可能性がある。その結果、周波数見積りは、任意のパイロット累積間隔（例えば、５１２チップ）に対する第２の最大周波数変化（例えば、４０Ｈｚ）までは変化しない。
【０１１６】
図９は、ループフィルタに対する特定の設計を示す。他の設計も、実行でき、本発明の範囲内である。さらに、より少ない若しくはより多いループモードも、ループフィルタによってサポートされる可能性があり、そしてこれも本発明の範囲内である。
【０１１７】
明確にするために、周波数トラッキングの種々の態様及び実施形態は、Ｗ−ＣＤＭＡによってサポートされた送信ダイバーシティモード（例えば、ＳＴＴＤモード）に関して説明されてきた。ここで説明された技術は、他のＣＤＭＡシステム及び、例えば、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム、多入力単一出力（ＭＩＳＯ）システム、及びその他における他のダイバーシティ送信された信号（例えば、パイロット）に対して使用される可能性がある。
【０１１８】
ここで説明された周波数トラッキング技術は、多様な方法で実行される可能性がある。例えば、周波数検出及びループフィルタリングは、ハードウェア、ソフトウェア、若しくはこれらの組み合わせで実行される可能性がある。ハードウェアの実行に対して、周波数トラッキングに対して使用されたエレメントは、1若しくはそれ以上のアプリケーションスペシフィック集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタルシグナルプロセシング装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブルロジック装置（ＰＬＤ）、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、ここに記述した機能を実施するために設計された他の電子ユニット、若しくはこれらの組み合わせで、実行される可能性がある。
【０１１９】
ソフトウェアの実行に対して、周波数トラッキングに使用されたエレメントは、ここで説明した機能を実施するモジュール（例えば、手順、機能、その他）で実行される可能性がある。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば、図１のメモリ１６２）に記憶される可能性があり、プロセッサ（例えば、コントローラ１６０）によって実行される可能性がある。メモリユニットは、プロセッサ中で若しくはプロセッサの外部で、この場合、この分野で周知の種々の手段を介してプロセッサに通信的に接続されることができ、実行される可能性がある。
【０１２０】
開示された実施形態のこれまでの説明は、本技術分野に知識のあるいかなる者でも、本発明を作成し、使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態の各種の変形は、この分野に知識のある者に、容易に実現されるであろう。そして、ここで定義された一般的な原理は、本発明の精神若しくは範囲から逸脱しないで、他の実施形態にも適用できる。それゆえ、本発明は、ここに示された実施形態に制限することを意図したものではなく、ここに開示した原理及び卓越した特性と整合する広い範囲に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１は、基地局及びターミナルの実施形態のブロック図である。
【図２】図２は、Ｗ−ＣＤＭＡ標準によって規定されたダウンリンク共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）の図である。
【図３】図３は、Ｗ−ＣＤＭＡにおいて送信ダイバーシティモードに対するコード化された及びパイロットデータを処理するために使用できる変調器を含むブロック図である。
【図４】図４は、1若しくはそれ以上の基地局から送信されたダウンリンク変調された信号を受信し、復調する能力があるレーキ受信機を含むブロック図である。
【図５】図５は、受信した信号において特定のマルチパスを捕捉し、トラックするために使用される周波数トラッキングループのブロック図である。
【図６】図６は、Ｗ−ＣＤＭＡによってサポートされた送信ダイバーシティモードに対して使用できる周波数検出器の図である。
【図７】図７は、Ｗ−ＣＤＭＡによってサポートされた送信ダイバーシティモードに対して使用できる周波数検出器の図である。
【図８】図８は、Ｗ−ＣＤＭＡによってサポートされた送信ダイバーシティモードに対して使用できる周波数検出器の図である。
【図９】図９は、周波数制御を与える周波数エラー見積りをフィルタするために使用するループフィルタの実施形態のブロック図である。
【図１０】図１０は、図６に示された周波数検出器に対する周波数トラッキングタイムラインのブロック図である。
【図１１】図１１は、図７に示された周波数検出器に対する周波数トラッキングタイムラインのブロック図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０４…基地局，１０６…ターミナル，１１６…変調器，１２０…アンテナ，１５０…アンテナ，１５４…レーキ受信機，３２０…変調器ユニット，４１０…フィンガープロセッサ，４３０…周波数トラッキングループ，５１０…周波数検出器，５２０…ループフィルタ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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