(57)【要約】      （修正有）【課題】無線マルチキャリヤ（ＯＦＤＭ、等）通信システムにおいて使用するのに適したパイロット伝送方法を提供する。【解決手段】複数の基地局によってダウンリンクにおいて伝送されたパイロット間における直交性を達成させるために、周波数の直交性、時間の直交性、又は周波数と時間の両方の直交性を利用する。周波数の直交性は、互いに素であるサブバンド集合でパイロットを伝送することによって達成させる。時間の直交性は、複数の異なった直交符号を用いてパイロットを伝送することによって達成させる。パイロットは、複数の異なったスクランブルコードによってスクランブリングすることもでき、スクランブルコードは、パイロット干渉をランダム化するため及びこれらのパイロットの伝送装置の識別を可能にするために用いられる。さらに、パイロット干渉を推定して受信記号から減じることによって、パイロットが除去されて品質が向上した記号を得る。【選択図】図５
2011109658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいてダウンリンクでパイロットを伝送する方法であって、
第１のサブバンド集合で伝送するためのパイロット記号を生成することであって、前記第１のサブバンド集合は、第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素であることと、
前記第１のサブバンド集合に含まれている前記パイロット記号を有するパイロット信号を得るために前記パイロット記号を処理することと、
前記第１の伝送エンティティから前記パイロット信号を伝送すること、とを具備する方法。
【請求項２】
直交符号を用いて前記パイロット記号を処理して被覆したパイロット記号を得ることをさらに具備し、前記被覆したパイロット記号をさらに処理して前記パイロット信号を得る、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
スクランブルコードを用いて前記パイロット記号を処理してスクランブリングしたパイロット記号を得ることをさらに具備し、前記スクランブリングしたパイロット記号をさらに処理して前記パイロット信号を得る、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の集合内のサブバンドは、前記第１の伝送エンティティによるパイロット伝送及びデータ伝送のために可能な複数のサブバンド全体にわたって均一に分布している、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の伝送エンティティ及び前記第２の伝送エンティティからパイロット信号をバースト伝送する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の伝送エンティティ及び前記第２の伝送エンティティから同期タイミングでパイロット信号を伝送する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記マルチキャリヤ通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式を実装する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける装置であって、
第１のサブバンド集合で伝送するためのパイロット記号を生成するための手段であって、前記第１のサブバンド集合は、第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素である手段と、
前記第１のサブバンド集合に含まれている前記パイロット記号を有するパイロット信号を得るために前記パイロット記号を処理するための手段と、
前記パイロット信号を前記第１の伝送エンティティから伝送するための手段と、を具備する装置。
【請求項９】
直交符号を用いて前記パイロット記号を処理して被覆したパイロット記号を得るための手段をさらに具備し、前記被覆したパイロット記号をさらに処理して前記パイロット信号を得る、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
スクランブルコードを用いて前記パイロット記号を処理してスクランブリングしたパイロット記号を得るための手段をさらに具備し、前記スクランブリングしたパイロット記号をさらに処理して前記パイロット信号を得る、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける基地局であって、
第１のサブバンド集合で伝送するように指定されたパイロット記号を受信して処理する機能を有する少なくとも１つのパイロットプロセッサと、
前記第１のサブバンド集合に含まれている前記被覆したパイロット記号を有する時間領域サンプルを導き出す機能を有する変換装置と、
ダウンリンクにおいて伝送するためのパイロット信号を得るために時間領域サンプルを処理する機能を有する伝送装置と、を具備し、前記第１のサブバンド集合は、前記基地局がパイロット伝送のために使用し、さらにシステム内の別の基地局がパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素である、基地局。
【請求項１２】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいてダウンリンクでパイロットを伝送するための、コンピュータによって読取可能な媒体であって、プロセッサによって実行されたときに、
第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素である第１のサブバンド集合で第１の伝送エンティティから伝送するためのパイロット記号を生成するステップと、
前記第１のサブバンド集合に含まれている前記パイロット記号を有する時間領域サンプルを得るために前記パイロット記号を処理するステップと、を前記プロセッサに実行させる命令を具備する、コンピュータによって読取可能な媒体。
【請求項１３】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいてダウンリンクで受信したパイロットを処理する方法であって、
第１の伝送エンティティから第１のサブバンド集合で第１のパイロット信号を受信することであって、前記第１のサブバンド集合は、前記第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素であることと、
前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記第１のパイロット信号を処理すること、とを具備する方法。
【請求項１４】
前記サブバンドに関する前記パイロット推定値に基づいて前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するチャネル推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の集合内のサブバンドに関するチャネル推定値に基づいて前記第１の集合に含まれていない少なくとも１つのサブバンドに関するチャネル推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記最初のサブバンド集合に関するパイロット推定値に基づいて前記第１のパイロット信号に関する信号強度推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の伝送エンティティから前記第２のサブバンド集合で伝送された第２のパイロット信号を受信することと、
前記第２の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記第２のパイロット信号を処理すること、とをさらに具備する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記サブバンドに関する前記パイロット推定値に基づいて前記第２の集合内のサブバンドの各々に関するチャネル推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける装置であって、
第１の伝送エンティティから第１のサブバンド集合で第１のパイロット信号を受信するための手段であって、前記第１のサブバンド集合は、前記第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素である手段と、
前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記第１のパイロット信号を処理するための手段と、を具備する装置。  
【請求項２０】
前記サブバンドに関する前記パイロット推定値に基づいて前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するチャネル推定値を導き出すための手段をさらに具備する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第２の伝送エンティティから前記第２のサブバンド集合で伝送された第２のパイロット信号を受信するための手段と、
前記第２の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記第２のパイロット信号を処理するための手段と、をさらに具備する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける端末であって、
第１のサブバンド集合で受信したパイロット信号を処理する機能を有する受信装置であって、前記第１のサブバンド集合は、第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素である受信装置と、
前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記パイロット信号を処理する機能を有する少なくとも１つのパイロットプロセッサと、を具備する端末。
【請求項２３】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいてダウンリンクで受信したパイロットを処理するための、コンピュータによって読取可能な媒体であって、プロセッサによって実行されたときに、
第１の伝送エンティティが第１のサブバンド集合で伝送した第１のパイロット信号を受信するステップであって、前記第１のサブバンド集合は、前記第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素であるステップと、
前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記第１のパイロット信号を処理するステップと、を前記プロセッサに実行させる命令を具備する、コンピュータによって読取可能な媒体。
【請求項２４】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいてパイロットを伝送する方法であって、
第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第１のサブバンド集合で伝送するためのパイロット記号を生成することと、
第１の符号を用いて前記パイロット記号を処理して被覆したパイロット記号を得ることであって、前記第１の符号は、第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２の符号と直交することと、
前記第１のサブバンド集合に含まれている前記パイロット記号を有するパイロット信号を得るために前記被覆したパイロット記号を処理することと、
前記第１の伝送エンティティから前記パイロット信号を伝送すること、とを具備する方法。
【請求項２５】
前記第１の符号は、ウォルシュ符号である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の符号は、前記第１の集合内のサブバンドの各々に対して適用する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
スクランブルコードを用いて前記被覆したパイロット記号を処理してスクランブリングしたパイロット記号を得ることをさらに具備し、前記スクランブリングしたパイロット記号をさらに処理して前記パイロット信号を得る、請求項２４に記載の方法。 
【請求項２８】
前記スクランブルコードは、疑似乱数（ＰＮ）符号である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の符号は、Ｎｗの数のチップを含み、前記スクランブルコードの各チップは、Ｎｗの数のパイロット記号に適用する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前スクランブルコードを複数のスクランブルコードセグメントに分割し（前記第１の集合内のサブバンドの各々に関して１つのスクランブルコードセグメント）、前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット記号に、前記サブバンドに関する前記スクランブルコードセグメントを乗じる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記スクランブルコードの各チップは、１個のパイロット記号に対して適用する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の集合内のサブバンドは、前記第１の伝送エンティティによるパイロット伝送及びデータ伝送のために可能な複数のサブバンド全体にわたって均一に分布している、請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の集合内の隣接する各対のサブバンドは、システム内の無線チャネルのコヒーレンス帯域幅よりも小さいか又は前記コヒーレンス帯域幅と等しい周波数スパンを包含する、請求項２４に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の伝送エンティティから伝送された前記パイロット記号は、前記第２の伝送エンティティから伝送されたパイロット記号とは異なる、請求項２４に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１のサブバンド集合は、第３の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素である、請求項２４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１及び第２の伝送エンティティからパイロット信号をバースト伝送する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１及び第２の伝送エンティティから連続的にパイロット信号を伝送する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１及び第２の伝送エンティティから同期タイミングでパイロット信号を伝送する、請求項２４に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１及び第２の伝送エンティティから非同期タイミングでパイロット信号を伝送する、請求項２４に記載の方法。
【請求項４０】
前記マルチキャリヤ通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式を実装する、請求項２４に記載の方法。
【請求項４１】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける装置であって、
第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用するサブバンド集合で伝送するためのパイロット記号を生成するための手段と、
第１の符号を用いて前記パイロット記号を処理して被覆したパイロット記号を得るための手段であって、前記第１の符号は、第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２の符号と直交する手段と、
前記サブバンド集合に含まれている前記パイロット記号を有するパイロット信号を得るために前記被覆したパイロット記号を処理するための手段と、
前記パイロット信号を前記第１の伝送エンティティから伝送するための手段と、を具備する装置。
【請求項４２】
スクランブルコードを用いて前記パイロット記号を処理してスクランブリングしたパイロット記号を得るための手段をさらに具備し、前記スクランブリングしたパイロット記号をさらに処理して前記パイロット信号を得る、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける基地局であって、
パイロット記号を受信して第１の符号を用いて処理して被覆したパイロット記号を得る機能を有する少なくとも１つのパイロットプロセッサと、
前記サブバンド集合に含まれている前記被覆したパイロット記号を有する時間領域サンプルを導き出す機能を有する変換装置と、
無線リンクを通じて伝送するためのパイロット信号を得るために前記時間領域サンプルを処理する機能を有する伝送装置と、を具備し、前記パイロット記号は、前記基地局がパイロット伝送のために使用するサブバンド集合で伝送するように指定されており、前記第１の符号は、システム内の別の基地局がパイロット伝送のために使用する第２の符号と直交する、基地局。
【請求項４４】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいてパイロットを伝送するための、コンピュータによって読取可能な媒体であって、プロセッサによって実行されたときに、
第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第１のサブバンド集合で伝送するためのパイロット記号を生成するステップと、
第１の符号を用いて前記パイロット記号を処理して被覆したパイロット記号を得るステップであって、前記第１の符号は、第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２の符号と直交するステップと、
前記第１のサブバンド集合に含まれている前記パイロット記号を有するパイロット信号を得るために前記被覆したパイロット記号を処理するステップと、を前記プロセッサに実行させる命令を具備する、コンピュータによって読取可能な媒体。
【請求項４５】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいて無線リンクを通じて受信したパイロットを処理する方法であって、 
第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第１のサブバンド集合で第１のパイロット記号を受信することと、
第１の符号を用いて前記第１のパイロット記号を処理して前記第１の伝送エンティティに関する被覆を除去したパイロット記号を得ることであって、前記第１の符号は、前記第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２の符号と直交することと、
前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記第１の伝送エンティティに関する前記被覆を除去した記号を処理すること、とを具備する方法。
【請求項４６】
前記サブバンドに関する前記パイロット推定値に基づいて前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するチャネル推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１の集合内のサブバンドに関するチャネル推定値に基づいて前記第１の集合に含まれていない少なくとも１つのサブバンドに関するチャネル推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１の集合内のサブバンドに関するパイロット推定値に基づいて前記第１のパイロット信号に関する信号強度推定値を導き出すことをさらに具備する、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
前記第１の伝送エンティティに関するデスクランブルコードを用いて前記第１の伝送エンティティに関する被覆を除去した記号を処理することをさらに具備する、請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
前記第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用した第２のサブバンド集合で第２のパイロット信号を受信することと、
前記第２の符号を用いて前記第２のパイロット信号を処理して前記第２の伝送エンティティに関する被覆を除去した記号を得ることと、
前記第２の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記第２の伝送エンティティに関する被覆を除去した記号を処理すること、とをさらに具備する、請求項４５に記載の方法。 
【請求項５１】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける装置であって、
第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用したサブバンド集合でパイロット信号を受信するための手段と、
第１の符号を用いて前記パイロット信号を処理して被覆を除去した記号を得るための手段であって、前記第１の符号は、前記第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２の符号と直交する手段と、
前記集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記被覆を除去した記号を処理するための手段と、を具備する装置。
【請求項５２】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける端末であって、
第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用したサブバンド集合で受信したパイロット信号を処理する機能を有する受信装置と、
第１の符号を用いて前記パイロット信号を処理して被覆を除去した記号を得る機能及び前記被覆を除去した記号を処理して前記集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得る機能を有する少なくとも１つのパイロットプロセッサと、を具備し、前記第１の符号は、前記第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２の符号と直交する端末。
【請求項５３】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいて無線リンクを通じて受信したパイロットを処理するための、コンピュータによって読取可能な媒体であって、プロセッサによって実行されたときに、
第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用した第１のサブバンド集合で第１のパイロット信号を受信するステップと、
第１の符号を用いて前記第１のパイロット信号を処理して前記第１の伝送エンティティに関する被覆を除去した記号を得るステップであって、前記第１の符号は、前記第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２の符号と直交するステップと、
前記第１の集合内のサブバンドの各々に関するパイロット推定値を得るために前記第１の伝送エンティティに関する被覆を除去した記号を処理するステップと、を前記プロセッサに実行させる命令を具備する、コンピュータによって読取可能な媒体。
【請求項５４】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいて受信装置でパイロット干渉を除去する方法であって、
複数のサブバンドに関する受信記号を得ることであって、前記受信記号は、第１の伝送エンティティから受信した希望する記号及び第２の伝送エンティティから受信したパイロット記号を含むことと、
前記受信記号に基づいて前記第２の伝送エンティティに関するパイロット記号推定値を導き出すことであって、前記パイロット記号推定値は、前記第２の伝送エンティティから前記複数のサブバンドで受信したパイロット記号の推定値であることと、
前記第２の伝送エンティティに関する前記パイロット記号推定値を前記受信記号から減じてパイロットが除去された記号を得ること、とを具備する方法。
【請求項５５】
前記導き出すこと及び減じることは、前記複数のサブバンドの各々に関して別々に行う、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記導き出すことは、前記第２の伝送エンティティに関するチャネル推定値を得ることを含み、前記パイロット記号推定値は、前記チャネル推定値を用いて導き出す、請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
前記第１の伝送エンティティに関する前記希望する記号は、パイロット記号である、請求項５４に記載の方法。 
【請求項５８】
前記第１の伝送エンティティに関する前記希望する記号は、データ記号である、請求項５４に記載の方法。
【請求項５９】
前記導き出すことは、前記複数のサブバンドの各々に関するパイロット記号に直交符号を乗じて前記サブバンドに関する被覆したパイロット記号を得ることであって、前記直交符号は、前記第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用することと、
前記複数のサブバンドの各々に関する被覆したパイロット記号に前記サブバンドに関するチャネル推定値を乗じて前記サブバンドに関するパイロット記号推定値を得ること、とを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項６０】
前記導き出すことは、前記複数のサブバンドの各々に関する前記パイロット記号にスクランブルコードからのチップを乗じて前記サブバンドに関するスクランブリングしたパイロット記号を得ることをさらに含み、前記スクランブリングしたパイロット記号は、前記直交符号を乗じて前記被覆したパイロット記号を得る、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記受信記号は、第３の伝送エンティティから受信したパイロット記号をさらに含む方法であって、
前記受信記号に基づいて前記第３の伝送エンティティに関するパイロット記号推定値を導き出すことと、
前記第３の伝送エンティティに関する前記パイロット記号推定値を前記受信記号から減じてパイロットが除去された記号を得ること、とをさらに具備する、請求項５４に記載の方法。
【請求項６２】
無線マルチキャリヤ通信信号における装置であって、
複数のサブバンドに関する受信記号を得るための手段であって、前記受信記号は、第１の伝送エンティティから受信した希望する記号及び第２の伝送エンティティから受信したパイロット記号を含む手段と、
前記受信記号に基づいて前記第２の伝送エンティティに関するパイロット記号推定値を導き出すための手段であって、前記パイロット推定値は、前記第２の伝送エンティティから前記複数のサブバンドで受信したパイロット記号の推定値である手段と、
前記第２の伝送エンティティに関する前記パイロット記号推定値を前記受信記号から減じてパイロットが除去された記号を得るための手段と、を具備する装置。
【請求項６３】
無線マルチキャリヤ通信システムにおける端末であって、
複数のサブバンドに関する受信記号を処理して前記複数のサブバンドに関するパイロット記号推定値を得る機能を有する少なくとも１つのパイロット干渉推定器と、
前記パイロット記号推定値を前記受信記号から減じてパイロットが除去された記号を得る機能を有する加算器と、を具備し、前記受信記号は、第１の伝送エンティティから受信した希望する記号及び第２の伝送エンティティから受信したパイロット記号を含み、前記パイロット記号推定値は、前記第２の伝送エンティティから前記複数のサブバンドで受信したパイロット記号の推定値である、端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、本出願の譲受人に対して譲渡されておりさらに本出願明細書においてあらゆる目的のために参照することによって本出願明細書の中にその全体を組み入れてある"Pilot Transmission Schemes for Wireless Multi-Carrier Communication Systems"（無線マルチキャリヤ通信システムに関するパイロット伝送方法）とい題名の米国仮特許出願一連番号６０／４３８，６０１(出願日: ２００３年１月７日)の便益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、一般的には、通信に関するものである。本発明は、より具体的には、無線マルチキャリヤ通信システムに関するパイロット伝送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
マルチキャリヤ通信システムは、単一のエンドポイントに対してデータを伝送するために複数のキャリヤを採用しているシステムである。例えば、これらの複数のキャリヤは、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）又はその他のいくつかのマルチキャリヤ変調技術に関して採用することができる。ＯＦＤＭは、全体的なシステム帯域幅をいくつかの（Ｎの数の）直交サブバンドに実効的に分割する方式であり、これらの直交サブバンドは、トーン、周波数ビン、及び周波数サブチャネルとも呼ばれている。ＯＦＤＭにおいては、各サブバンドは、データを変調時の各々のキャリヤと関係している。
【０００４】
無線通信システムにおいては、伝送すべきデータは、伝送装置において処理（例えば符号化及び変調）しさらに無線周波（ＲＦ）キャリヤ信号にアップコンバートすることによってＲＦ変調信号を生成する。次に、該RF変調信号を無線チャネルを通じて伝送し、該RF変調信号は、いくつかの伝播経路を通じて受信装置に到達する。該伝播経路の特性は、いくつかの要因（例えば、フェージング、マスチパス、及び外部干渉、等）に起因して時間の経過とともに変化するのが一般的である。従って、伝送されたＲＦ変調信号は、様々なチャネル状態（例えば、フェージング及びマルチパスによる影響が異なっている）にさらされる可能性があり、さらに、時間の経過とともに異なった複雑な利得及び信号・雑音比（ＳＮＲ）と関係することになる。
【０００５】
無線通信システムにおいては、受信装置がいくつかの機能を果たすのを援助するために、伝送装置（例えば基地局）から該受信装置に対してパイロットを伝送することがしばしばある。該パイロットは、一般的には、既知の記号に基づいて生成して既知の方法で処理する。該パイロットは、受信装置におけるチャネル推定、タイミングと周波数の取得、コヒーレントなデータ復調、受信信号強度の測定、等のために用いることができる。
【０００６】
マルチキャリヤ通信システムに関するパイロット伝送方法を設計するに当たっては様々な難題に直面することになる。１つの考慮事項として、パイロット伝送は、システムにおけるオーバーヘッドであるため、希望する性能を確保しつつ可能な範囲でパイロット伝送を最小限に抑えるようにすることが望ましい。もう１つの考慮事項として、パイロットは、システム内の受信装置が、システム内の個々の伝送装置によって伝送されたパイロットを検出及び区別できるような形で伝送する必要がある。さらに、このパイロット伝送方法では、マルチキャリヤシステムの複数のキャリヤによって生み出される追加の次元性に対処する必要がある。
【０００７】
従って、マルチキャリヤ通信システムに関するパイロット伝送方法が必要である。
【発明の概要】
【０００８】
本出願明細書では、無線マルチキャリヤ通信システム（例えばＯＦＤＭシステム）において使用するのに適しているパイロット伝送方法を示してある。これらのパイロット伝送方法は、周波数の直交性、時間の直交性、又は周波数の直交性と時間の直交性の両方を利用することによって、ダウンリンクにおいて複数の基地局によって伝送されるパイロット間での直交性を達成させる。周波数の直交性は、複数の異なった基地局から互いに素なサブバンド集合でパイロットを伝送することによって達成させることができる。時間の直交性は、異なった直交符号（例えばウォルシュ符号）を用いてパイロットを伝送することによって達成させることができる。さらに、これらのパイロットは、異なったスクランブルコードによってスクランブルすることもでき、これらのスクランブルコードは、パイロット干渉をランダム化するため及びこれらのパイロットの伝送装置の識別を可能にするために用いられる。
【０００９】
本出願明細書において説明しているパイロット伝送方法は、チャネル推定及びパイロット検出の両方を効率的に容易にする方法である。これらの方法では、システム内の端末は、システム内の基地局に関する高質の広帯域チャネル推定値及びパイロット強度推定値を入手することができ、これらの推定値は、後述するコヒーレントなデータ復調、ソフトハンドオフ、及びハードハンドオフを行うために使用する。
【００１０】
本出願明細書では、パイロット干渉の推定技術及び除去技術も示してある。ある１つの伝送装置がデータ伝送又はパイロット伝送のために使用するサブバンドは、別の伝送装置（即ち、「干渉する」伝送装置）がパイロット伝送のために使用することもできるため、パイロット干渉を除去することによって性能を向上させることができる。パイロット干渉は、干渉源へのチャネルの推定値を入手し、干渉する伝送装置によるパイロット生成方法と同じ方法でパイロットを生成し、さらに、生成したパイロットに該チャネル推定値を乗じることによって推定することができる。次に、受信した記号から該パイロット干渉を減じることによって、パイロットが除去されて品質が向上した記号を得る。
【００１１】
以下において、本発明の様々な側面及び実施形態についてさらに詳しく説明する。
【００１２】
本発明の特長、性質、及び利点は、下記の詳細な説明と図面を併用することでさらに明確になる。同一のものについては図面全体に渡って同一の参照符号を付すこととする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】無線多元接続マルチキャリヤ通信システムを示した図である。
【図２Ａ】ＯＦＤＭサブバンド構造を示した図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示したＯＦＤＭサブバンド構造に基づいた、Ｔの数の互いに素のサブバンド集合を示した図である。
【図３Ａ】３つのセル及び９つのセクターを有するクラスタに関する周波数の直交性を達成させるための典型的なサブバンド割当てを示した図である。
【図３Ｂ】７つのセル及び２１のセクターを有するクラスタに関する周波数の直交性を達成させるための典型的なサブバンド割当てを示した図である。
【図４Ａ】１つのセル及び３つのセクターを有しさらに１つのセクター当たり１本のアンテナを有するクラスタに関する時間の直交性を達成させるための典型的な直交符号割当てを示した図である。
【図４Ｂ】１つのセル及び３つのセクターを有しさらに１つのセクター当たり２本のアンテナを有するクラスタに関する時間の直交性を達成させるための典型的な直交符号割当てを示した図である。
【図４Ｃ】３つのセル及び９つのセクターを有するクラスタに関する周波数の直交性及び時間の直交性を達成させるための典型的なサブバンド割当て及び直交符号割当てを示した図である。
【図４Ｄ】７つのセル及び２１のセクターを有するクラスタに関する周波数の直交性及び時間の直交性を達成させるための典型的なサブバンド割当て及び直交符号割当てを示した図である。
【図５】７つのセルを有する各クラスタに異なったスクランブルコードを割り当てる１つの典型的なシステム配列を示した図である。
【図６Ａ】同期バーストパイロット伝送方法における複数のセクターからのパイロット伝送を示した図である。
【図６Ｂ】同期連続パイロット伝送方法における複数のセクターからのパイロット伝送を示した図である。
【図７】１カ所の基地局及び１台の端末を示したブロック図である。
【図８】該基地局内の変調器を示したブロック図である。
【図９Ａ】該端末内の復調器の実施形態を示したブロック図である（その１）。
【図９Ｂ】該端末内の復調器の実施形態を示したブロック図である（その２）。
【図１０】該復調器内のパイロット干渉除去器を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本出願明細書において用いる「典型的な」という表現は、「1つの例、事例、又は実例」を示すことを目的とするものである。このため、本出願明細書において「典型的な」実施形態として説明しているいずれの実施形態も及び「典型的な設計」として説明しているいずれの設計も、その他の実施形態及びその他の設計よりも好ましいもの又は有利なものであるとは必ずしも解釈すべきではない。
【００１５】
図１は、複数のユーザーをサポートしておりさらに本出願明細書において説明するパイロット伝送方法を実装することができる無線多元接続マルチキャリヤ通信システム１００を示した図である。システム１００は、複数の端末１２０に関する通信をサポートする複数の基地局１１０を含む。基地局は、これらの端末と通信するために用いられる固定局であり、アクセスポイント、ノードＢ、又はその他の名称で呼ばれることもある。
【００１６】
図１において示したように、該システム全体にわたって様々な端末１２０を分散させることができ、各端末は、固定（即ち静止）型又は移動型のいずれでもよい。端末は、移動局、遠隔局、ユーザー装置（ＵＥ）、無線通信装置、アクセス端末、又はその他の名称で呼ばれることもある。各端末は、いずれの所定の時点においても、ダウンリンク及び／又はアップリンクにおいて１カ所の基地局又は（おそらく）複数の基地局と通信することができる。ダウンリンク（即ち順方向リンク）は、基地局から端末への通信リンクであり、アップリンク（即ち逆方向リンク）は、端末から基地局への通信リンクである。図１において、端末１２０ａ乃至１２０ｏは、基地局１１０ａ乃至１１０ｇからパイロット、送信用信号、及び各ユーザー専用の伝送データを受け取る。
【００１７】
システムコントローラ（図１には示していない）は、一般的には基地局１１０に結合されており、（１）該システムコントローラに結合されている基地局に関する調整及び制御、（２）これらの基地局間におけるデータ経路の指定、及び（３）これらの基地局が対応している端末のアクセス及び制御、等のいくつかの機能を果たすように設計することができる。
【００１８】
システム１００は、セルラーシステム又はその他の型の無線システムにすることができる。さらに、システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、等に関する規格及び設計のうちのいずれの規格及び設計も実装することができる。ＣＤＭＡ規格としては、ＩＳ−９５、ｃｄｍａ２０００、ＩＳ−８５６、Ｗ−ＣＤＭＡ、及びＴＳ−ＣＤＭＡ、等があり、ＴＤＭＡ規格としてはＧＳＭ（登録商標）を挙げることができる。尚、これらの規格はすべて当業界において非常に良く知られている規格である。
【００１９】
システム内の各基地局１１０は、特定の地域１０２を各々のカバレッジエリアとして有している。各基地局のカバレッジエリアは、例えば、端末が特定の等級のサービス（ＧｏＳ）を受けることができる地域であると定義することができる。各基地局のカバレッジエリアの規模及び形状は、一般的には、地形、障害物、等の様々な要因に依存する。説明を単純化するため、各基地局のカバレッジエリアは、１つの理想的な六角形によって表されることがしばしばある。さらに、基地局及び／又はそのカバレッジエリアは、使用される前後関係に応じて「セル」と呼ばれることもしばしばある。
【００２０】
１つの典型的なシステム配備においては、容量を増大させることを目的として、各基地局のカバレッジエリアを複数のセクターに分割することがある。各セルを３つのセクターに分割した場合は、分割したセルの各セクターは、該セルの１／３である理想的な１２０°のくさび形で表されることがしばしばある。１つの実際の配備においては、各基地局のカバレッジエリアは、理想的な六角形とは異なった形状を有していることがしばしばあり、各セクターの形状は、該理想的な１２０°のくさび形とは異なっていることがしばしばある。さらに、複数のセクターに分割したセルの各セクターは、縁の部分が互いに重なり合っているのが一般的である。各セクターは、対応する基地局トランシーバサブシステム（ＢＴＳ）によって対応する。セルを複数のセクターに分割した場合は、該セルに関する基地局は、該セルの全セクターに対応するＢＴＳをすべて含んでいることがしばしばある。尚、「セクター」という用語は、使用されている前後関係に応じて、ＢＴＳ及び／又はそのカバレッジエリアを指すために用いられることもしばしばある。
【００２１】
以下の説明では、説明を単純化するため、各セルは３つのセクターに分割されておりさらにＢＴＳは該セルに関する基地局内に所在すると想定している。又、該基地局は、該セルの中央に位置している。さらに、説明を単純化するため、以下の説明では、「基地局」という用語は、セルに対応する固定局及びセクターに対応する固定局の両方に関する総称として用いている。
【００２２】
ＣＤＭＡシステムの場合には、各基地局によって伝送されたパイロットは、無線チャネルを通じて伝送する前にシステムの帯域幅全体にわたってスペクトル拡散させる。端末では、各基地局によって伝送されたパイロットは、信号・雑音比（ＳＮＲ）が低い状態で受け取られる。しかしながら、端末が補完的な逆拡散作業を行うことによって、大量の雑音及び干渉が存在する状態で該パイロットを回復させるのに用いることができる処理利得を得ることができる。マルチキャリヤシステムの場合は、ＣＤＭＡにおける場合と同様にパイロットに関して直接シーケンス拡散スペクトル処理を行うことはできないのが一般的である。このため、システム内の端末が簡単に検出できるような形で各基地局からパイロットを伝送するためのその他の手段を用いなければならない。
【００２３】
本出願明細書においては、マルチキャリヤ通信システムにおいて用いるのに適したパイロット伝送方法（例えば図１に示した方法）を示してある。上記のように、パイロットは、システムが適切に動作するために必要になる様々な機能（例えば、タイミングと周波数の取得、チャネル推定、コヒーレントなデータ復調、等）をサポートするために伝送される。これらの複数のキャリヤは、ＯＦＤＭ又はその他のマルチキャリヤ変調技術によって確保することができる。尚、本出願明細書において説明しているパイロット伝送方法は、ダウンリンクにおいて使用するのに非常に良く適した方法であるが、アップリンクにおいて使用することも可能である。
【００２４】
説明を明確化するため、該パイロット伝送方法は、特にＯＦＤＭシステムのダウンリンクを対象にして説明している。このＯＦＤＭシステムは、Ｎの数の直交サブバンドを有している。後述するように、各基地局は、各ＯＦＤＭ時間において１個のＯＦＤＭ記号を伝送することができる。
【００２５】
Ｉ．パイロット伝送構造
表１は、パイロット伝送方法に関して利用することができる３つの「構造」を記載した表である。
【表１】
2011109658.tif 000003
【００２６】
直交「符号」及びスクランブル「コード」は、以下の説明では「シーケンス」とも呼んでいる。以下では、表１に記載した構造の各々についてさらに詳細に説明する。さらに、基地局及び端末においてこれらの構造に関して行われる処理についても説明する。
【００２７】
これらの構造のうちのあらゆる１つの構造に基づいて又はあらゆる組合せに基づいて様々なパイロット伝送方法を考案することができる。例えば、ある１つのパイロット伝送方法では、（１）  周波数の直交性及び時間の直交性、（２）  周波数の直交性およびスクランブルコード、（３）  周波数の直交性、時間の直交性、及びスクランブルコード、又は、（４）  その他の何らかの組合せを採用することができる。
【００２８】
１．  周波数の直交性
周波数の直交性は、複数の基地局が同時にパイロットを伝送した結果発生する干渉を回避するために用いることができる。周波数の直交性の場合は、複数の基地局が「互いに素である」複数の異なったサブバンド集合でパイロットを伝送し、それによって干渉を回避する（互いに素であるについては後述する）。周波数の直交性は様々な方法で達成させることができ、以下ではこれらの方法のうちのいくつかについて説明する。
【００２９】
図２Ａは、マルチキャリヤシステム１００に関して用いることができるＯＦＤＭサブバンド構造２００を示した図である。該システムの全体的な帯域幅はＷＭＨｚであり、ＯＦＤＭを用いてＮの数の直交サブバンドに分割してある。１つの典型的なＯＦＤＭシステムにおいては、総サブバンド数ＮのうちのＭのみをパイロット及びデータの伝送に用いる（ここで、Ｍ＜Ｎ）。残りのＮ−Ｍの数のサブバンドは、パイロット／データの伝送には用いられず、システムがスペクトルマスクに関する要件を満たすことができるようにするためのガードサブバンドとして機能する。Ｍの数の使用可能なサブバンドは、サブバンドＦ乃至Ｆ＋Ｍ−１を含んでいる（ここで、Ｆは、Ｍの数の使用可能なサブバンドが動作帯域の中央に位置するように一般的に選択される整数）。
【００３０】
図２Ａは、Ｍの数の使用可能なサブバンドをパイロット伝送用に分割する１つの実施形態も示している。この実施形態においては、最初に、Ｍの数の使用可能なサブバンドをＫの数のグループに分割し、各グループは、Ｔの数の連続するサブバンドを含んでいる。一般的には、Ｋ、Ｔ、及びＭは、それぞれ、１よりも大きいいずれの整数でもよく、Ｋ・Ｔ≦Ｍである。次に、各グループ内のＴの数のサブバンドをＴの数の集合に割り当て、この場合、各グループ内のｉ番目のサブバンドがｉ番目の集合に割り当てられるようにする。
【００３１】
図２Ｂは、図２Ａに示した分割方法に基づいて生成されたＴの数のサブバンド集合を示した図である。該Ｔの数の集合の各々に含まれているＫの数のサブバンドは、陰影付きのボックスによって示してある。本実施形態においては、各集合内に含まれているＫの数のサブバンドは、Ｍの数の使用可能なサブバンド全体にわたって一様に／均等に分布されており、さらに、各集合内の連続するサブバンドは、Ｔの数サブバンドによって間隔があけられている。パイロットを伝送する際には、これらのＴの数のサブバンド集合をＴの数のセル又はＴの数のセクターに割り当てる。各セル又はセクターは、該セル／セクターに対して割り当てられたサブバンド集合内のサブバンドでしかパイロットを伝送しない。
【００３２】
１つの具体的な例として、マルチキャリヤシステムは、１乃至５１２の指数が割り当てられた５１２の数のサブバンドを有している。これらの５１２のサブバンドのうちの５０のサブバンドを、各セクター内におけるパイロット伝送用に割り当てることができる。次に、表２に示したように、これらの５１２のサブバンドを用いて、各々５０のサブバンドから成る９つの集合を形成させることができる（即ち、Ｔ＝９、Ｋ＝５０）。
【表２】
2011109658.tif 000004
【００３３】
これらの９つのサブバンド集合は、パイロット伝送用として９つの異なったセクターに割り当てることができる。
【００３４】
一般的には、Ｍの数の使用可能なサブバンドは、様々な方法でＴの数の集合に割り当てることができ、これらの割当ては、本発明の適用範囲内である。該Ｔの数の集合は、同じ数のサブバンド又は異なった数のサブバンドを含むことができる。さらに、各集合に含まれているサブバンドは、Ｍの数の使用可能なサブバンド全体にわたって一様に又は非一様に分布させることができる。これらのＴの数のサブバンド集合は、干渉を回避するために「互いに素」である。これらのサブバンド集合、Ｍの数の使用可能なサブバンドの各々が１つの集合にしか割り当てられないという点で互いに素である。各集合は、さらに、端末がこれらのサブバンドのみにおけるパイロット伝送に基づいてチャネルの特徴を描写することを可能にする数のサブバンドを含んでいる。一般的には、形成すべき集合数及び各集合の中に含めるべきサブバンド数（即ち、Ｔ及びＫに関する特定の値）は、以下のような様々な要因に依存する。
【００３５】
・  システム内における使用可能サブバンド数
・  システムの遅延拡散又はコヒーレンス帯域幅（性能低下を回避する上での各集合内の連続するパイロットサブバンド間の最大間隔を決定する）
・  周波数の直交性を達成させる対象となるクラスタの規模
・  時間の直交性もパイロット伝送に用いるかどうか
Ｃｐの数のサンプルを含むようにＯＦＤＭ記号に関するサイクリックプリフィックス（後述）を定義することができ、ここで、Ｃｐは、全マルチパスエネルギーのうちの有意な部分がサイクリックプリフィックスに含まれるようにシステムの遅延拡散に基づいて適切に選択する。この際には、性能の低下を回避するために、Ｋ≧Ｃｐになるように各集合内のサブバンド数（Ｋ）を選択することができ、さらに、これらのサブバンドは、システム動作帯域幅全体にわたって均等に分布させることができる。この場合には、形成することができる互いに素の集合の最大数は、Ｎ／Ｃｐである。例えば、Ｎ＝２５６、Ｃｐ＝１６である場合には、最大で16のサブバンド集合を形成することができる。さらに、これよりも少ない数の互いに素の集合を形成させ、各集合内にＣｐの数のサブバンドよりも多いサブバンドを含めるようにすることもできる。この場合には、必要最小限の数のサブバンドよりも多いサブバンドを含めることで、パイロットを受取時の信号の品質を向上させることが可能であり、その結果、精度が向上したチャネル推定値及びパイロット強度推定値を得ることができる。代替として、形成させる互いに素の集合数を増やし、各集合内に含めるサブバンド数をＣｐよりも少なくすることもできる。この場合には、必要最小限の数のサブバンドよりも少ないサブバンドを含めることで、動作帯の周波数選択性に関する特性の描写が不適切になり、ある程度の性能低下が生じることになるおそれがある。
【００３６】
以下の説明では、説明を単純化するために、Ｔの数のサブバンド集合の各々はＫの数のサブバンドを含んでおり、各集合内のサブバンドは一様に分布されていてかつＴの数のサブバンドによって間隔があけられており（図２Ｂ）、さらに、Ｋ・Ｔ＝Ｍであると想定している。後述するように、形成すべきサブバンド集合数は、周波数の直交性を達成させる対象となるクラスタの規模に依存する。
【００３７】
図３Ａは、３つのセルを有するクラスタに関して周波数の直交性を達成させるための典型的なサブバンド割当てを示した図であり、各セルは、３つのセクターを含んでいる（即ち、３つのセル及び９つのセクターを有するクラスタである）。該クラスタ内の９つのセクターの各々は、（例えば、表２に示した方法で形成させることができる）９つのサブバンド集合のうちの１つが割り当てられている。図３Ａでは、各セクターに割り当てたサブバンド集合は、矢印の隣の参照番号によって示してある。各セクターは、割り当てられた集合内のサブバンドのみにおいて自己のパイロットを伝送する。該クラスタ内の９つのセクターは、周波数領域において直交性を達成させかつ干渉を回避しつつ、９つの互いに素のサブバンド集合でそれぞれのパイロットを同時に伝送することができる。
【００３８】
図３Ｂは、７つのセルを有するクラスタに関して周波数の直交性を達成させるための典型的なサブバンド割当てを示した図であり、各セルは、３つのセクターを含んでいる（即ち、７つのセル及び２１のセクターを有するクラスタである。）該クラスタ内の２１のセクターの各々は、２１のサブバンド集合のうちの１つが割り当てられている。該クラスタ内の２１のセクターは、周波数領域において直交性を達成させかつ干渉を回避しつつ、２１の互いに素のサブバンド集合でそれぞれのパイロットを同時に伝送することができる。
【００３９】
一般的には、１つのクラスタがあらゆる数のセルを含むように定義することができ、さらに、各セルは、あらゆる数のセクターを具備することができる。１つの例として、１つのクラスタが１、２，３、７、又は１９のセルを含むように定義することができる。該クラスタの規模は、上記において列挙した様々な要因に依存する。
【００４０】
周波数の直交性は、空間ダイバーシティを達成させること及び性能を向上させることを目的として複数のパイロット・データ伝送用アンテナを各セクターにおいて採用しているシステムに関しても達成させることができる。例えば、各セクターは、時空間伝送ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）方式又はＡｌａｍｏｕｔｉの方法を用いて２本のアンテナからデータを伝送することができる。尚、ＳＴＴＤ方式については、３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１１において、及び、本出願の譲受人に対して譲渡されさらに本出願明細書において参照することによって本出願明細書に含められている、"MIMO WLAN System（ＭＩＭＯ  ＷＬＡＮシステム）という題名の米国仮特許出願一連番号No.６０／４２１，３０９（出願日：２００２年１０月２５日）において説明されている。他方、Ａｌａｍｏｕｔｉの方法については、同じく本出願明細書において参照することによって本出願明細書に含められている、"A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications" （無線通信に関する単純な伝送ダイバーシティ技術）IEEE JSAC, Oct. 1998という題名の論文においてＳ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉが説明している。複数のアンテナを有するセクターが存在するシステムの場合には、各アンテナに対して異なったサブバンド集合を割り当てることができる。
【００４１】
２．  時間の直交性
時間の直交性は、各セル又は各セクターのパイロットを異なった直交符号で「被覆」することによって達成させることができる。端末においては、各セル／セクターから伝送されたパイロットは、該セル／セクターによって用いられた直交符号と同じ直交符号を有する受信信号の「被覆を除去する」ことによって回復させることができる。被覆とは、伝送すべきある１つの所定のパイロット又はデータ記号（又は既知の値を有する一組のＱの数のパイロット／データ記号）に、Ｑチップ直交シーケンスのＱの数のすべてのチップを乗じることによって、Ｑ個の被覆した記号を得ることであり、これらの被覆した記号をさらに処理して伝送することになる。被覆除去は次の補完的なプロセスである。即ち、受け取った記号に、（ａ）同じＱチップ直交シーケンスのＱの数のチップ及び（ｂ）該パイロット又はデータ記号の共役複素数（又は、該Ｑの数のパイロット／データ記号の共役複素数）を乗じて、Ｑ個の被覆を除去した記号を得るプロセスであり、これらのＱ個の被覆を除去した記号を累積させて伝送パイロット又は伝送データ記号の推定値を求める。被覆及び被覆除去は当業界においては既知の技術であり、以下においても説明してある。被覆除去は、自己のパイロットに関して異なった直交符号を用いるその他のセル／セクターによって伝送されたパイロットを除去又は無効にすることである。この方法によって、複数のセル／セクターから行われるパイロット伝送間での直交性を達成させることができる。
【００４２】
被覆を通じてパイロットを直交化時における有効性は、基地局に関するタイミングが既知であるかどうかに依存する。同じセルのセクターは同期で動作させることができるため、これらのセクターに関しては時間の直交性を達成させることができる。さらに、各クラスタ内のセル又はシステム内の全セルを同期で動作させることによって、これらのセルによって伝送されたパイロットに関する時間の直交性を達成させることもできる。
【００４３】
時間の直交性は、様々な種類の直交符号（例えば、ウォルシュ符号及び直交可変拡散率（ＯＶＳＦ）符号、等）を用いて達成させることができる。パイロットの被覆に用いる直交符号の長さは、要求される直交符号数に依存し、該要求される直交符号数は、時間の直交性を達成させる対象となるクラスタの規模に依存する。例えば、３つのセクターを有するセルに関して時間の直交性を達成させたい場合は、３つの直交符号（即ち各セクターに１つの符号）が必要であり、各直交符号は４チップの長さを有することになる。
【００４４】
表３は、最大で４つの異なったセクター、セル、又はアンテナに対して割り当てることができる、各々４チップを有する４つのウォルシュ符号を示した表である。
【表３】
2011109658.tif 000005
【００４５】
ある１つの所定のセルの各セクター又は各アンテナに対して１つの特定のウォルシュ符号を割り当てる。ウォルシュ符号の場合の“−1”の値は、パイロット記号の反転を示しており（即ち、ｐｋ（ｎ）＝＞−ｐｋ（ｎ））、“１”の値は反転でないことを示している。ウォルシュ符号は、パイロット伝送に用いるサブバンドの各々に対して同じウォルシュ符号を適用することができる。即ち、各パイロットサブバンドに関して、ウォルシュ符号の４つのチップを、４つの連続したＯＦＤＭ記号時間で伝送する４個のパイロット記号に対して適用する。このため、ウォルシュ符号の長さは、Ｔｗ＝４・Ｔｓｙｍである（ここで、Ｔｓｙｍ＝１つのＯＦＤＭ記号時間）。パイロット伝送時間が４つのＯＦＤＭ記号時間よりも長い場合は、同じウォルシュ符号を必要な回数だけ繰り返すことができる。なお、ウォルシュ符号は、ウォルシュシーケンスまたはウォルシュ記号とも呼ばれており、Ｔｗは、１つのウォルシュ記号時間を表している。
【００４６】
図４Ａは、３つのセクターを有するセル（即ち、１つのセル及び３つのセクターを有するクラスタ）に関する時間の直交性を達成させる上での典型的な直交符号割当てを示した図である。該セル内の３つのセクターの各々は、異なった直交符号が割り当てられている。又、これらの３つのセクターに割り当てられている３つの直交符号は、Ａ、Ｂ、及びＣのラベルが付けられている。図４Ａに示したように、該セル内の３つのすべてのセクターが同じサブバンド集合を使用することができる。このため、異なった直交符号を用いて、これらの３つのセクターからのパイロット伝送に関する時間領域における直交性を達成させる。
【００４７】
図４Ｂは、３つのセクターを有するセルに関する時間の直交性を達成させる上での典型的な直交符号割当てを示した図であり、各セクターは、パイロット及びデータの伝送のために２本のアンテナを採用している。該セル内の３つのセクターの各々は、２つの直交符号が割り当てられている（各アンテナに関して１つの符号）。これらの３つのセクターに割り当てられている３対の直交符号は、Ａ／Ｂ、Ｃ／Ｄ、及びＥ／Ｆのラベルが付けられている。このため、３つのセクターを有する該セルは、合計６つの直交符号が必要であり、各直交符号は８チップの長さを有することになる。
【００４８】
時間の直交性という特性は、基地局及び端末の間の伝播経路の時間的な変化によって劣化するおそれがある。このため、これらの伝播経路が直交符号の持続時間中に本質的に一定であるようにするために短い直交符号を用いることが望ましい。
【００４９】
３．周波数の直交性及び時間の直交性の結合
周波数の直交性及び時間の直交性の結合をパイロット伝送に用いることができる。１つの実施形態においては、クラスタ内の複数のセルに関して周波数の直交性を達成させ、各セル内の複数のセクターに関して時間の直交性を達成させる。
【００５０】
図４Ｃは、３つのセル及び９つのセクターを有するクラスタに関する周波数の直交性及び時間の直交性を達成させる上での典型的なサブバンド及び符号の割当てを示した図である。該クラスタ内の３つのセルの各々は、これらの３つのセル間における周波数の直交性を達成させるために異なったサブバンド集合が割り当てられている。さらに、各セルの３つのセクターは、これらのセクター間における時間の直交性を達成させるために３つの異なった直交符号が割り当てられている。各セルの各セクターは、割り当てられている直交符号を使用しかつ自己のセルに対して割り当てられているサブバンド集合内のサブバンドのみにおいてパイロットを伝送する。このため、該クラスタ内の９つのセクターから行われるパイロット伝送に関する直交性が達成されて干渉が回避される。
【００５１】
図４Ｄは、７つのセル及び２１のセクターを有するクラスタに関する周波数の直交性及び時間の直交性を達成させる上での典型的なサブバンド及び符号の割当てを示した図である。該クラスタ内の７つのセルの各々は、異なったサブバンド集合が割り当てられている。さらに、各セルの３つのセクターは、異なった直交符号も割り当てられている。このため、各セルの各セクターは、割り当てられた直交符号を使用しかつ割り当てられたサブバンドのみで自己のパイロットを伝送する。
【００５２】
周波数の直交性及び時間の直交性は、その他のいくつかの方法で達成させることもでき、これらの達成方法は、本発明の適用範囲内である。例えば、複数のセルに同じサブバンド集合（但し異なった直交符号）を割り当てるようにすることができる。別の例においては、同じセルの複数のセクターに対して複数のサブバンド集合を割り当てることができ、該クラスタ内の異なったセルに対して異なった直交符号を割り当てることができる。
【００５３】
複数のアンテナを採用しているセクターを有するシステムにおいては、これらの複数のアンテナから行われるパイロット伝送に関する直交性を様々な方法で達成させることができる。１つの実施形態においては、各セルに１つのサブバンド集合を割り当て、該セル内の各アンテナに異なった直交符号を割り当てる。各セクターが２本のアンテナを含む場合は、図４Ｂに示したように、一対の直交符号を各セクターに割り当てることができる。別の実施形態においては、１つのセルの複数のセクターに異なった直交符号を割り当て、各セクターの複数のアンテナに異なったサブバンド集合を割り当てる。この場合、同じセルの全セクターに関して同じサブバンド集合を用いることができ、同じサブバンド集合が割り当てられているアンテナに異なった直交符号を割り当てる。例えば、３つのセクターを有していてさらに各セクターが２本のアンテナを含んでいるセルの場合には、各セルの２本のアンテナに２つのサブバンド集合（例えば、集合１及び集合２）を割り当て、３つのセクターに直交符号Ａ、Ｂ、及びＣを割り当てる。さらに、該セルの１つのセクターには、対になったサブバンド集合／直交符号１−Ａ及び２−Ａを割り当て、第２のセクターには、１−Ｂ及び２−Ｂを割り当て、第３のセクターには１−Ｃ及び２−Ｃを割り当てる。
【００５４】
４．  スクランブルコード
スクランブルコードは、パイロット干渉をランダム化するため及び基地局の識別を可能にするために用いる。各セクター、各セル、又は各クラスタに対して異なったスクランブルコードを割り当てることができる。該スクランブルコードは、疑似乱数（ＰＮ）シーケンス又はその他の何らかの一意のシーケンスにすることができる。後述するように、スクランブルコードは、（例えば直交符号被覆前に）周波数領域においてパイロットに適用することができる。スクランブルコードは、時間領域においても適用することができ（例えば、ＯＦＤＭ処理後）、この場合には、周波数の直交性を保持するために、スクランブルコード速度はＯＦＤＭ記号速度よりも速くすべきではない。次に、パイロットを回復させるために端末が補完処理を行う。以下では、基地局及び端末において行われるスクランブリング及びデスクランブリングのための処理について説明する。
【００５５】
図５は、７つのセルを有する各クラスタに対して異なったスクランブルコードが割り当てられている典型的なシステム配列５００を示した図である。該システム配列内の各クラスタは、太い実線で輪郭を描いてある。さらに、１つの典型的なクラスタは、７つの陰影付きのセルを有している。この実施形態においては、各クラスタ内の７つのセルは、異なったサブバンド集合が割り当てられており（１乃至７のラベルが付けられている）、さらに、各セル内の３つのセクターは、異なった直交符号が割り当てられている（Ａ、Ｂ、及びＣのラベルが付けられている）。該システム配列内の各セクターから行われるパイロット伝送は、（１）該セクターが属しているセルに対して割り当てられているサブバンド集合、（２）該セクターに対して割り当てられている直交符号、及び（３）該セクターが属しているセルに割り当てられているスクランブルコード、によって識別することができる。さらに、サブバンド、直交符号、及びスクランブルコードが異なった形で割り当てられているその他のシステム配列も開発することが可能であり、該開発は、本発明の適用範囲内である。
【００５６】
図５に示したように、ある１つの所定のセクター内に所在する端末は、同じサブバンド集合及び同じ直交符号が割り当てられているその他のセクターのみからのパイロット干渉を受ける。例えば、１−Ａのラベルが付いているセクター内の端末は、該配列内において１−Ａのラベルが付いているその他のセクターのみからパイロット干渉を受けることになる。
【００５７】
各スクランブルコードＳｉ（ｎ）は、一意の符号チップシーケンスである（ここで、ｎ＝該シーケンスに関するチップインデックス）。１つの実施形態においては、各スクランブルコードチップは、
【数１】
2011109658.tif 000006
【００５８】
の形を有する複素数値であり、ｓｉ（ｎ）及びｓ＾ｉ（ｎ）は、各々が、＋１又は−１のいずれかの値をとることができる。その他の実施形態においては、スクランブルコードは、その他のいくつかの方法で定義することができ、符号チップに関して実数値又は複素数値のいずれかを有する。
【００５９】
スクランブリングは様々な方法で行うことができ、無線チャネルの特性に依存する。一般的には、該チャネルは、各スクランブルコードチップが適用されている時間全体にわたって本質的に一定であるべきである。チャネルが本質的に一定である時間はコヒーレンス時間と呼ばれることがしばしばあり、τで表される。直交符号の長さはＴｗで表され、表３に示した４チップウォルシュシーケンスの場合はＴｗ＝４・Ｔｓｙｍである。
【００６０】
第１のスクランブリング方式においては、チャネルのコヒーレンス時間が直交符号の長さよりもはるかに長い（即ち、τ＞＞Ｔｗである）場合は、該スクランブルコードは、複数の直交シーケンス全体にわたって適用させることができる。特に、各スクランブルコードチップは、長さがＴｗである１つの直交シーケンスに対して適用する。又、パイロット伝送に用いられるＫの数のサブバンドの各々に対して同じスクランブルコードチップを適用することができる。表３に示した典型的なウォルシュシーケンスの場合には、４つの連続したＯＦＤＭ記号時間において伝送される４個のパイロット記号に対して適用される４つのウォルシュ符号チップに対して各スクランブルコードチップが適用される。
【００６１】
該第１のスクランブリング方式において、ある特定のセクターからパイロットを回復させるためには、端末は、最初に直交符号の被覆除去を行い、次に、該セクターに対して割り当てられている直交符号及びスクランブルコードを用いて、スクランブルコードのデスクランブリングを行う。この場合は、端末は、スクランブリングシーケンス全体又は一部にわたってコヒーレントな統合を行うことによってパイロットを回復させること及び「共チャネル」セクター（即ち、同じサブバンド集合が割り当てられているが、直交符号及び／又はスクランブルコードが異なっているセクター）を差別化することもできる。尚、コヒーレントな統合とは、複素数値を有する複数の記号を、これらの記号の位相情報を考慮した形で結合させることである。
【００６２】
第２のスクランブリング方式においては、チャネルのコヒーレンス時間が短いため端末が単一の直交シーケンス（又は１個のウォルシュ記号）のみにおいてコヒーレントな統合を行うことができる場合は、１つの直交符号チップに対して各スクランブルコードチップを適用する。さらに、Ｋの数のパイロットサブバンドに関して同じスクランブルコードチップ又は異なったスクランブルコードチップを用いることができる。例えば、表３に示した典型的な４チップウォルシュシーケンスの場合には、４・Ｋの長さを有するスクランブルコードを定義することができる。この場合、第１のＫの数のスクランブルコードチップは、第１のウォルシュ符号チップに関するＫの数のパイロットサブバンドに関して使用し、次のＫの数のスクランブルコードチップは、第２のウォルシュ符号チップに関するＫの数のパイロットサブバンドに関して使用し、次のＫの数のスクランブルコードチップは、第３のウォルシュ符号チップに関するＫの数のパイロットサブバンドに関して使用し、最後のＫの数のスクランブルコードチップは、第４の最後のウォルシュ符号チップに関するＫの数のパイロットサブバンドに関して使用する。
【００６３】
該第２のスクランブリング方式においては、時間の直交性を達成させる対象とになっている全基地局が同じスクランブリングシーケンスを用いることができる。スクランブリングを行うことで、パイロット干渉が乱数化されることになる。同じスクランブリングシーケンスが複数の基地局によって用いられるため、各基地局は、割り当てられている直交符号、スクランブルコード、及び割り当てられているパイロットサブバンド集合によって識別する。
【００６４】
両方のスクランブリング方式において、端末は、パイロットを回復させるために、後述する方法で各パイロットサブバンドに関するパイロット推定値を導き出す。次に、受信装置は、（１）Ｋの数のすべてのパイロットサブバンドに関するパイロット推定値に基づいて、いくつかのパイロットサブバンド及びデータサブバンドの各々に関するチャネル応答推定値を入手し、さらに、（２）Ｋの数のすべてパイロットサブバンドに関するパイロット推定値の平方大きさの和としての受信パイロット電力推定値を入手する。以下では、パイロットを回復させるために端末が行う処理についてさらに詳しく説明する。
【００６５】
ＩＩ．  パイロット伝送方法
基地局がダウンリンクにおいてパイロットを伝送する場合は、パイロットの検出及びチャネルの推定の両方を容易に行うことを可能にする様々な方法を用いることができる。パイロット検出は、システムの同期化（周波数及びタイミングの取得）、ハードハンドオフ、及びソフトハンドオフを容易にするために用いる。チャネル推定は、コヒーレントなデータ復調を容易にするために用いる。表４は、マルチキャリヤ通信システムに関する４つの典型的なパイロット伝送方法を示した表である。
【表４】
2011109658.tif 000007
【００６６】
バーストパイロット構造においては、各セクターは、（連続的でなく）指定された時間的間隔で又はスロットでパイロットをバースト伝送する。各セクターは、時分割多元（ＴＤＭ）方式でパイロット及びデータを伝送することができる。連続的パイロット構造においては、各セクターは、割り当てられたパイロットサブバンド集合で連続的にパイロットを伝送する。各セクターは、パイロット伝送用として指定されていない残りの使用可能なサブバンドにおいてデータを伝送することができる。
【００６７】
同期システムにおいては、システム内の全セルの全セクターのタイミングを（例えば、ＧＰＳ時間又はその他の何らかの共通のタイミング源に基づいて）同期化する。非同期システムにおいては、各セルの全セクターのタイミングを同期化することができるが、システム内の異なったセルに関するタイミングは同期化されない。
【００６８】
同期バーストパイロット伝送方法においては、システム内のセクター及びセルは同期であり、同じ指定されたタイムスロットでパイロットをバースト伝送する。この方法の場合には、全セクターが同時にパイロットを伝送するが、これらのパイロットは、互いに素の集合のパイロットサブバンド及び／又は直交符号を用いることによって直交化される。パイロット伝送時間中にはデータは伝送されない。端末は、データ伝送による干渉を受けないため、複数の異なったセクターに関してこれまでよりも精度の高いチャネル推定値を入手することができる。さらに、後述するパイロット干渉除去技術を用いて、その他のセクターが同じパイロットサブバンド集合で伝送したパイロットによる干渉を除去することによって、１つの所定のセクターに関するチャネル推定値の精度をさらに向上させることができる。
【００６９】
図６Ａは、同期バーストパイロット伝送方法において複数のセクターからパイロットを伝送する例を示した図である。この伝送方法においては、各セクターは、互いに素の集合のサブバンドにおいて特定の継続時間Ｔｐｉｌｏｔにわたってパイロットをバースト伝送し、各バースト間には特定の時間的間隔Ｔｉｎｔが存在している。図６Ａにおいて示したように、セクターのタイミングが同期化されているため、パイロットバーストは、各々の伝送時にほぼ整合される。各セクターは、パイロットバーストとパイロットバーストの間の時間中にすべての使用可能サブバンドにおいてデータを伝送することができる。（説明を単純化するため、図６Ａ及び６Ｂに示した周波数及び時間は一定の比率で描いていない。）
同期連続パイロット伝送方法においては、システム内のセクター及びセルは同期であり、各セクターは、指定されたパイロットサブバンド集合で連続的にパイロットを伝送する。同伝送方法においては、異なった直交符号を用いることによって、複数の異なったセクターから伝送されたパイロットをさらに直交化することができる。各セクターにおいて、パイロット伝送用として指定されているサブバンド集合ではデータは伝送されない。
【００７０】
図６Ｂは、同期連続パイロット伝送方法において複数のセクターからパイロットを伝送する例を示した図である。この伝送方法においては、各セクターは、互いに素の集合のサブバンドにおいてパイロットを連続的に伝送する。各セクターは、パイロット伝送用として指定されていないその他のサブバンドにおいてデータを伝送することができる。尚、図６Ｂに示したように、全セクターのタイミングが同期化されている。
【００７１】
非同期バーストパイロット伝送方法においては、システム内のセクターは、指定されたタイムスロットで及び互いに素の集合のパイロットサブバンドを用いてパイロットをバースト伝送する。各セル内のセクターは、異なった直交符号を用いることによって自己のパイロットをさらに直交化することができる。しかしながら、これらのセルは同期化されていないため、異なったセルから伝送されたパイロットは異なった時間に端末に到着することになり、このためこれらのパイロットバーストを探し出すことが必要になる。さらに、これらのセルは同期化されていないため、１つのセル内のセクターからのデータ伝送がその他のセル内のセクターからのパイロット伝送と干渉する可能性があり、逆の場合も同様である。
【００７２】
非同期連続パイロット伝送方法においては、システム内のセクター及びセルは同期化されておらず、さらに、各セクターは、指定されたパイロットサブバンド集合で連続的にパイロットを伝送する。繰り返しになるが、各セル内のセクターは、異なった直交符号を用いることによってパイロットを直交化することができる。しかしながら、これらのセルは同期化されていないため、端末は、回復させるべき各セクターのタイミングを決定することが必要になる。
【００７３】
同期バーストパイロット伝送方法の場合には、各セクターに関するパイロットは、共チャネル干渉、即ち、同じパイロットサブバンド集合及び直交符号が割り当てられているその他のセクターからの干渉、に起因する劣化が極小化される。同期連続パイロット伝送方法の場合には、各セクターに関するパイロットは、隣接するセクターによるパイロットサブバンドでのデータ伝送に起因する共チャネル干渉による劣化が生じる。非同期バースト／連続パイロット伝送方法の場合には、各セクターに関するパイロットは、データ伝送に起因する共チャネル干渉及び非同期ＯＦＤＭ記号タイミングに起因するキャリヤ間干渉による劣化が生じる（該キャリヤ間干渉は、マルチパスでなければ発生しない干渉である）。
【００７４】
以下では、端末の受信装置が上記のパイロット伝送方法の各々においてどのような処理を行うかについてさらに詳しく説明する。
【００７５】
どのようなパイロット伝送方法を選択するかにかかわらず、パイロットサブバンドは、様々な方法でセクターに割り当てることができる。１つの実施形態においては、パイロット伝送のために各セクターに割り当てられたサブバンド集合は、固定されている。別の実施形態においては、各セクターは、異なったサブバンド集合で異なった時間的間隔でパイロットを伝送する。この実施形態においては、端末は、該当するセクターへのチャネルに関してより精度が高い推定値を入手することができる。
【００７６】
ＩＩＩ．  システム
図７は、マルチキャリヤ通信システム１００における基地局１１０ｘ及び端末１２０ｘの１つの実施形態を示したブロック図である。説明を単純化するため、基地局１１０ｘは、１つのセクターに関する処理を行いさらに１本のアンテナを含んでいる。
【００７７】
ダウンリンクにおいて、基地局１１０ｘでは、伝送（ＴＸ）データプロセッサ７１４は、トラフィックデータをデータ源７１２から受け取り、送信用信号及びその他のデータをコントローラ７３０から受け取る。ＴＸデータプロセッサ７１４は、これらのデータのフォーマット化、符号化、インターリービング、及び変調（即ち、記号マッピング）を行い、データ変調記号（又は単純にデータ記号と呼ぶ）を得る。変調器（ＭＯＤ）７２０は、これらのデータ記号を受け取ってパイロット記号によって多重化し、要求された処理を行い、ＯＦＤＭ記号流を提供する。変調器７２０による処理については後述する。次に、伝送装置（ＴＭＴＲ）７２２は、該ＯＦＤＭ記号流を処理してダウンリンク信号を入手し、該ダウンリンク信号をアンテナ７２４から端末に送信する。
【００７８】
端末１２０ｘにおいて、複数の基地局が複数のセクターのために送信したダウンリンク信号をアンテナ７５２によって受信する。受信信号は、受信装置（ＲＣＶＲ）７５４によって処理し（例えば、増幅、フィルタリング、周波数ダウンコンバート、及びデジタル化を行い）、サンプルを得る。次に、復調器（ＤＥＭＯＤ）７６０は、変調器７２０によって行われた処理を補完する形で該サンプルを処理にし、回復対象セクターに関するパイロット強度推定値及びデータ記号推定値を得る。さらに、受信（ＲＸ）データプロセッサ７６２は、これらのデータ記号推定値を追加処理して（例えば、記号デマッピング、デインターリービング、及び復号を行って）復号したデータを得る。これらの復号データは、データシンク７６４に提供して保存すること及び／又はコントローラ７７０に提供して追加処理を行うことができる。
【００７９】
アップリンクに関する処理は、ダウンリンクに関する処理と同じである場合と異なっている場合がある。データ及び送信用信号は、ＴＸデータプロセッサ７８４によって処理して（即ち、符号化、インターリービング、及び変調を行って）データ記号を得る。次に、これらのデータ記号をパイロット記号と多重化して変調器７９０によって追加処理し、伝送記号を得る。変調器７９０は、ＯＦＤＭ処理、ＣＤＭＡ処理、等を行うことができ、アップリンクに関して用いられる特定の変調技術に依存する。伝送装置７９２は、該伝送記号を追加処理してアップリンク信号を生成し、該アップリンク信号をアンテナ７５２から送信する。
【００８０】
基地局１１０ｘでは、端末から伝送されたアップリンク信号をアンテナ７２４によって受信し、該受信信号を受信装置７３８によって処理してサンプルを得る。これらのサンプルを復調器７４０によって追加処理してデータ記号推定値を得る。さらに、これらのデータ記号推定値をＲＸデータプロセッサ７４２によって追加処理し、各回復対象端末に関する復号データを得る。これらの復号データは、データシンク７４４に提供して保存すること及び／又はコントローラ７３０に提供して追加処理を行うことができる。
【００８１】
コントローラ７３０は、基地局における様々な処理装置の動作を制御し、コントローラ７７０は、端末における様々な処理装置の動作を制御する。メモリ装置７３２は、コントローラ７３０によって用いられるデータ及びプログラムコードを保存し、メモリ装置７７２は、コントローラ７７０によって用いられるデータ及びプログラムコードを保存する。
【００８２】
１．  基地局におけるパイロット処理
図８は、変調器７２０の１つの実施形態を示したブロック図である。この実施形態においては、パイロット伝送は、ｉ番目のセクターに対して割り当てられた一組のＫの数のパイロットサブバンドにおいて行われる。パイロット記号は、ｉ番目のセクターに対して割り当てられているＮｗチップウォルシュ符号Ｗｉ（ｎ）によって被覆し、スクランブルコードＳｉ（ｎ）によってスクランブリングする。
【００８３】
一般的には、すべてのパイロットサブバンドに関して同じパイロット記号を用いることもできるし、異なったパイロットサブバンドに関して異なったパイロット記号を用いることもできる。パイロット記号は、特定の変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ、等）に基づいて導き出された変調記号である。即ち、該変調方式に関する信号配置内の１つの点に対応する複素数値である。さらに、全セクターが同じパイロット記号を使用することもできるし、異なったセクターが異なったパイロット記号を使用することもできる。１つの実施形態においては、システム内におけるＭの数の使用可能なサブバンドに関して特定の一組のＭ個のパイロット記号が定義されている。このため、各セクターが使用するパイロット記号は、該セクターに対して割り当てられているパイロットサブバンド集合に依存する。しかしながら、システム内の端末は、システム内のセクターによって用いられるパイロット記号を事前に知っている。
【００８４】
変調器７２０内において、ｉ番目のセクターによって伝送されるパイロット記号ｐｉ（ｎ）をデマルチプレクサ（Ｄｅｍｕｘ）８１２に提供してデマルチプレキシングし、Ｋの数のパイロットサブバンドに関するＫの数のパイロット記号サブストリームにする。各ＯＦＤＭ記号時間中には、Ｋの数の全パイロットサブバンドにおいて同じパイロット記号を伝送することもできるし、これらのＫの数のパイロットサブバンドにおいて一組のＫ個のパイロット記号を伝送することもできる。いずれの場合においても、Ｋの数のパイロット記号サブストリームの各々をそれぞれのＴＸパイロットサブバンドプロセッサ８２０に提供し、該プロセッサ８２０は、割り当てられているパイロットサブバンドに関するパイロット記号を処理する。
【００８５】
各ＴＸパイロットサブバンドプロセッサ８２０内において、割り当てられたｋ番目のパイロットサブバンドに関するパイロット記号Ｐｉ，ｋ（ｎ）を複素数乗算器８２２に提供し、該ｋ番目のパイロットサブバンドに関するスクランブルコードセグメントＳｉ，ｋ（ｎ）によって多重化する。このスクランブリングは様々な方法で行うことができる。例えば、（１）Ｋの数のパイロットサブバンドの各々に関してウォルシュシーケンスＷｉ（ｎ）全体に対して各スクランブルコードチップを適用する方法（上記の第１のスクランブリング方式の場合）、（２）１つのパイロットサブバンドにおいて１つのウォルシュ符号チップに対して各スクランブルコードチップを適用する方法（上記の第２のスクランブリング方式の場合）、（３）Ｋの数の全パイロットサブバンドに関して１つのウォルシュ符号チップに対して各スクランブルコードチップを適用する方法、又は（４）ウォルシュ符号チップとパイロットサブバンドのその他の何らかの組合せに対して各スクランブルコードチップを適用する方法、を採用することができる。
【００８６】
このため、Ｋの数のＴＸパイロットサブバンドプロセッサ８２０ａ乃至８２０ｋが使用するＫの数のスクランブルコードチップセグメントは同じである場合と異なっている場合があり、実装対象となっている特定のスクランブリング方式に依存する。第１のスクランブリング方式においては、Ｋの数のパイロットサブバンドの各々に関して同じスクランブルコードシーケンスを使用し、Ｎｗの数の連続したＯＦＤＭ記号時間にわたって各スクランブルコードチップを一定に維持することによってＮｗ個の連続したパイロット記号に対して該スクランブルコードチップを適用する。第２のスクランブリング方式においては、スクランブリングシーケンスＳｉ（ｎ）を（例えば第２のスクランブリング方式に関して上述したように）Ｋの数のスクランブルコードセグメントに分割する（Ｋの数のパイロットサブバンドの各々に関して１つのセグメント）。次に、１つのパイロットサブバンドに関する１個のパイロット記号に対して各スクランブルコードチップを適用する。
【００８７】
次に、乗算器８２２から提供されたスクランブル済みのパイロット記号を乗算器８２４に提供し、ウォルシュ符号Ｗｉ（ｎ）で被覆する。この被覆は、Ｎｗの数の連続したＯＦＤＭ記号時間において伝送するＮｗの数のスクランブリングされたパイロット記号に、ウォルシュ符号Ｗｉ（ｎ）のＮｗのチップを乗じることによって行う（ここで、表３に示した典型的なウォルシュ符号に関してはＮｗ＝４である）。次に、乗算器８２６によって、被覆したパイロット記号を利得Ｇｐｉｌｏｔでスケーリングし、パイロット伝送に用いる伝送電力量を決定する。一般的には、各セクター又は各アンテナに関する総伝送電力Ｐｔｏｔａｌは、例えば規制上の要求及び／又は電力増幅器に関する制限事項によって制約されている。この総伝送電力Ｐｔｏｔａｌの一部をパイロット伝送用に割り当て、残りの伝送電力をデータ伝送に用いる。パイロット伝送に用いる電力Ｐｐｉｌｏｔの量は、その他のセクターによるデータ伝送への干渉を極小化しつつセクター内の端末によるパイロットの検出／取得を促進させるような量を選択することができる。パイロット電力Ｐｐｉｌｏｔは、固定すること又は可変にすることが可能であり、利得Ｇｐｉｌｏｔは、パイロット電力Ｐｐｉｌｏｔに基づいて決定する。次に、Ｋの数のＴＸパイロットサブバンドプロセッサ８２０ａ乃至８２０ｋから提供された処理済みのパイロット記号を、ＭｘＮスイッチ８４８に提供する。
【００８８】
ｉ番目のセクターによって伝送されるデータ記号ｄｉ（ｎ）をデマルチプレクサ８３２に提供してデマルチプレキシングを行い、データ伝送に用いる最大で（Ｍ−Ｋ）数のサブバンドに関して最大で（Ｍ−Ｋ）の数のデータ記号サブストリームを生成する。各データ記号も、特定の変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ、等）に基づいて導き出される変調記号である。全パイロット記号及びデータ記号に関して同じ変調方式を用いることもできるし、異なった変調方式を用いることもできる。次に、各データ記号サブストリームを各々のＴＸデータサブバンドプロセッサ８４０に提供し、該ＴＸデータサブバンドプロセッサ８４０は、割り当てられているデータサブバンドに関するデータ記号を処理する。各プロセッサ８４０は、ウォルシュ被覆、スクランブリング、スケーリング、又はその他の何らかの処理を行うことができ、まったく処理を行わないこともある。さらに、（Ｍ−Ｋ）の数のデータサブバンドプロセッサ８４０ａ乃至８４０ｑから提供された処理されたデータ記号もスイッチ８４８に提供する。
【００８９】
スイッチ８４８は、Ｋの数のＴＸパイロットサブバンドプロセッサ８２０からの処理されたパイロット記号及び（Ｍ−Ｋ）の数のＴＸデータサブバンドプロセッサ８４０からの処理されたデータ記号の順序を設定し、これらのデータ記号がそれぞれの指定されたパイロットサブバンド及びデータサブバンドに提供されるようにする。さらに、スイッチ８４８は、各未使用サブバンドに関して信号値０を提供する。スイッチ８４８は、各ＯＦＤＭ記号時間中に、Ｎの数の全サブバンドに関して、（処理されたパイロット記号、処理されたデータ記号及びゼロを具備する）一組のＮ個の出力記号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）装置８５０に提供する。
【００９０】
ＩＦＦＴ装置８５０において、逆高速フーリエ変換を用いて各ＯＦＤＭ記号時間におけるＮ個の記号を時間領域に変換し、Ｎ個の時間領域サンプルを具備する「変換された」記号を得る。さらに、周波数選択性フェージングに起因する記号間干渉（ＩＳＩ）に対処するため、各変換された記号の一部をサイクリックプリフィックス生成器８５２によって繰り返し、Ｎ＋Ｃｐ個のサンプルを具備する対応するＯＦＤＭ記号を形成する（ここで、Ｃｐ＝繰り返されるサンプル数）。繰り返された部分は、サイクリックプリフィックスと呼ばれることが非常に多い。ＯＦＤＭ記号時間は、１個のＯＦＤＭ記号の継続時間に相当する。サイクリックプリフィックス生成器８５２は、１本のアンテナで伝送するためのＯＦＤＭ記号流を提供する。
【００９１】
セクターが複数のアンテナを備えている場合は、図８に示した同じパイロット処理をこれらのアンテナの各々に関して行うことができる。特に、各アンテナに関するパイロット記号をウォルシュ符号で被覆し、スクランブルコードでスクランブリングし、さらに、該アンテナに対して割り当てられているＫの数のパイロットサブバンドの集合において多重化する。実装することになる特定のパイロット伝送方法に依存するが、これらの複数のアンテナに対して同じウォルシュ符号又は異なったウォルシュ符号を割り当てること、これらの複数のアンテナに関して同じスクランブルコード又は異なったスクランブルコードを割り当てること、及びこれらの複数のアンテナに関して同じサブバンド集合又は異なったサブバンド集合を使用することができる。さらに、データ記号は、上記の米国仮特許出願一連番号No.６０／４２１，３０９において説明されているように、複数のアンテナによる伝送に関するＳＴＴＤ方式又はＡｌａｍｏｕｔｉの方法に従って処理することができる。
【００９２】
２．端末におけるパイロット処理
図９Ａは、各セクターが指定されたタイムスロットにおいてパイロットをバースト伝送する方法である上記の同期バーストパイロット伝送方法に関して用いられる復調器７６０ａの１つの実施形態を示したブロック図である。復調器７６０ａは、各パイロットバーストに関して、複数のセクターから伝送されたパイロットを回復させるための処理を行う。
【００９３】
復調器７６０ａ内において、受信した０ＦＤＭ記号をサイクリックプリフィックス除去装置９１２に提供する。該除去装置９１２は、各ＯＦＤＭ記号に添付されているサイクリックプリフィックスを除去し、対応する受信した変換記号を得る。次に、ＦＦＴ装置９１４は、各受信した変換記号を時間領域に変換し、Ｎの数の全サブバンドに関するＮ個の受信記号を得る。ＮｘＭスイッチ９１６は、Ｋの数のパイロットサブバンドから成る各集合に関する受信記号を、Ｋの数のＲＸ（受信）パイロットサブバンドプロセッサ９２０ａａ乃至９２０ａｋから成る各々の組９１８に対して提供する（各集合内の各パイロットサブバンドごとに１個のプロセッサ９２０）。同期バーストパイロット伝送方法においては、互いに素の集合のサブバンドで複数のセクターからパイロットを受信する。次に、一組のＲＸパイロットサブバンドプロセッサを用いて、回復対象となっている各セクターに関するパイロット処理を行う。（複数の異なったセル又はクラスタの）複数のセクターが、異なった直交符号を有する同じサブバンド集合で伝送することができるため、複数の組のＲＸパイロットサブバンドプロセッサを用いて１つの所定のパイロットサブバンド集合を処理することもできる。説明を単純化するため、図９Ａでは、各パイロットサブバンド集合に関して一組のＲＸパイロットサブバンドプロセッサのみを示してある。
【００９４】
端末によるパイロット処理は、セクターによって行われるパイロット処理を補完するものであり、チャネルの特性にも依存する。複数の異なったセクターによって伝送されたパイロットに関するパイロット検出性能及びパイロット差別化能力を向上させるためには、可能な限り数多くのＯＦＤＭ記号時間に関して及び可能な限り数多くのパイロットサブバンドに関してコヒーレントな統合を行うことが望ましい。しかしながら、時間領域及び周波数領域において行うことができるコヒーレントな統合量は、チャネルのコヒーレンス時間及びコヒーレンス帯域幅にそれぞれ依存する。特に、コヒーレントな統合の継続時間（即ち、コヒーレントな統合を行う上でのＯＦＤＭ記号数）は、チャネルのコヒーレンス時間（即ち、チャネルが本質的に一定である継続時間）よりも短くすべきである。さらに、コヒーレントに追加することができるサブバンドを包含している周波数スパンは、チャネルのコヒーレントな帯域幅よりも短くすべきである。尚、コヒーレントな帯域幅とは、チャネルが本質的に一定でありさらにチャネルの遅延拡散に関連している帯域である。
【００９５】
図９Ａに示したパイロット処理は、単一のウォルシュ記号時間及び単一のパイロットサブバンドにおいてコヒーレントな統合を行う処理である。以下では、説明を単純化するため、ある１つの所定のセクターｉに関するパイロット処理について説明する。セクターｉに関して用いられる各ＲＸパイロットサブバンドプロセッサ９２０内において、割り当てられたｋ番目のパイロットサブバンドに関する受信記号ｒｋ（ｎ）を乗算器９２２に提供し、セクターｉに関するウォルシュ符号Ｗｉ（ｎ）を乗じる。次に、被覆を除去した記号を複素数乗算器９２４に提供し、セクターｉがｎ番目のＯＦＤＭ記号時間においてｋ番目のサブバンドに関して使用した、スクランブルコードチップの共役複素数Ｓ＊ｉ，ｋ（ｎ）を乗じる。デスクランブリングは、セクターｉによって行われたスクランブリングを補完する形で行われる。第１のスクランブリング方式においては、Ｎｗの数の連続するＯＦＤＭ記号時間にわたって各スクランブルコードチップを一定に維持することによって、Ｎｗの数の連続する被覆を除去した記号に対して該スクランブルコードチップを適用する。第２のスクランブリング方式においては、Ｋの数のパイロットサブバンドの各々に関して１つのスクランブルコードセグメントを使用し、１つのパイロットサブバンドにおいて乗算器９２２から提供された１個の被覆を除去した記号に対して各スクランブルコードチップを適用する。次に、乗算器９２４から提供されたデスクランブリングした記号を複素数乗算器９２６に提供し、セクターｉがｎ番目のＯＦＤＭ記号時間においてｋ番目のサブバンドで伝送した、パイロット記号の共役複素数ｐ＊ｉ，ｋ（ｎ）を乗じる。次に、乗算器９２６から提供された出力を、累積器（ＡＣＣ）９２８によって各ウォルシュ記号時間にわたって累積し、該ウォルシュ記号時間に関するパイロット推定値ｐ＾ｌ，ｋ（ｎ）を得る。
【００９６】
乗算器９２２、９２４、及び９２６は、ＯＦＤＭ記号速度（即ち、１／Ｔｓｙｍ）で動作する。累積器９２８は、ＯＦＤＭ記号速度で累積を行うが、各ウォルシュ記号時間に関するパイロット推定値を提供し、さらに、各ウォルシュ記号時間の開始時にクリアされる。フィルタ９３０及び装置９３２は、ウォルシュ記号速度（即ち、１／Ｔｗであり、４チップウォルシュシーケンスの場合は１／４Ｔｓｙｍ）で動作する。
【００９７】
累積器９２８から提供されたパイロット推定値ｐ＾ｉ，ｋ（ｎ）は、フィルタ９３０によってフィルタリングし、セクターｉに関するｋ番目のパイロットサブバンドに関するチャネルの推定値ｈ＾ｉ，ｋ（ｎ）を提供する。フィルタ９３０は、累積器、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ、又はその他の何らかの型のフィルタとともに実装することができる。装置９３２は、累積器９２８から提供されたパイロット推定値ｐ＾ｉ，ｋ（ｎ）の平方大きさを計算し、セクターｉに関する割り当てられたｋ番目のサブバンドに関するパイロット強度推定値｜ｐ＾ｉ，ｋ（ｎ）｜２を得る。
【００９８】
パイロット伝送に関する各ＯＦＤＭ記号時間において、加算器９３４は、セクターｉに関するＫの数のすべてのパイロットサブバンドに関するパイロット強度推定値｜ｐ＾ｉ，ｋ（ｎ）｜２を受け取って加算し、該ＯＦＤＭ記号時間に関するパイロット強度推定値｜ｐ＾ｉ（ｎ）｜２を得る。次に、累積器９３８は、パイロット伝送間隔全体又はその一部分に関するパイロット強度推定値｜ｐ＾ｉ（ｎ）｜２を累積し、セクターｉに関する最終的なパイロット強度推定値｜ｐ＾ｉ｜２を得る。例えば、累積器９２８は、１つのパイロットバースト全体にわたって累積を行うことができる。さらに、累積器９２８は、コヒーレントな統合を行い、累積器９３８は、非コヒーレントな統合を行う。
【００９９】
コヒーレントな統合は、無線チャネルのコヒーレンス時間上可能である場合は、複数のウォルシュ符号時間にわたって行うこともできる。この場合には、複数のウォルシュ符号時間に関するパイロット推定値を（例えば累積器９２８によって）累積し、その結果得られた推定値をフィルタ９３０及び装置９３２に提供する。さらに、無線チャネルのコヒーレンス帯域幅上可能な場合は、複数のパイロットサブバンド（例えば、いくつかのパイロットサブバンド又はＫの数の全パイロットサブバンド）に関してもコヒーレントな統合を行うことができる。この場合には、複数のパイロットサブバンドに関して累積器９２８が提供したパイロット推定値を（例えば、図９に示していない別の累積器によって）累積し、大きさを平方して加算器９３４に提供する。この場合、コヒーレントな統合を行うことができるパイロットサブバンドを包含している周波数スパンは、無線チャネルのコヒーレンス帯域幅よりも短くすべきである。周波数領域においてコヒーレントな統合を行うことで、精度が向上したパイロット強度推定値を得ることができるが、チャネル推定値は、通常は、個々のサブバンドに関して入手する。さらに、無線チャネルのコヒーレンス時間上及びコヒーレンス帯域幅上可能である場合は、複数のウォルシュ記号時間及び複数のパイロットサブバンドにおいてコヒーレントな統合を行うことによって精度が向上したパイロット強度推定値を得ることもできる。
【０１００】
上記のパイロット処理は、セクターｉに関するＫの数のパイロットサブバンドに関するチャネル推定値を得る処理である。セクターｉに関する残りのＭ−Ｋの数のサブバンドに関するチャネル推定値は、セクターｉに関するＫの数のパイロットサブバンドに関するチャネル推定値に基づいて（例えば内挿法によって）得ることができる。尚、本出願の譲受人に対して譲渡されさらに本出願明細書において参照することによって本出願明細書に含められている、"Channel Estimation for OFDM Communication Systems"（ＯＦＤＭ通信システムに関するチャネル推定）という題名の米国特許出願一連番号 ６０／４２２，３６２（出願日：２００２年１０月２９日）、及び、"Reduced Complexity Channel Estimation for Wireless Communication Systems"（複雑さを低減させた無線通信システムチャネル推定）という題名の米国特許出願一連番号６０／４２７，８９６（出願日：２００２年１１月１９日）において、Ｋの数のサブバンドに関するチャネル推定値に基づいてＭの数の全サブバンドに関するチャネル推定値を推定するための１つの技術が説明されている。これらのチャネル推定値は、データ復調のために及びおそらのその他の目的のために使用することができる。
【０１０１】
セクターｉに関するＭの数のすべての使用可能サブバンド又はその部分集合に関するチャネル推定値は、セクターｉから受け取ったデータ伝送に関するコヒーレントなデータ復調を行うために用いることができる。さらに、チャネル推定値は、システム内の複数のセクターに関して求めることもできる。各セクターに関するパイロット処理は、該セクターによって使用されたウォルシュシーケンスＷｉ（ｎ）、スクランブルコードＳｉ（ｎ）、及びパイロット記号ｐｉ（ｎ）を用いて行われる。
【０１０２】
上記のパイロット処理では、セクターｉに関するパイロット強度推定値も得られる。さらに、パイロット強度推定値は、システム内の複数のセクターに関して得ることができる。複数のセクターに関するパイロット強度推定値は、データ伝送を受信する上での最良のセクターを決定するため、１つのセクターから別のセクターにハンドオフ（移動）するため（例えば移動端末の場合）、及びおそらくその他の目的のために用いることができる。
【０１０３】
同期バーストパイロット伝送方法においては、復調器７６０ａは、パイロットがセクターによって伝送される時間的間隔中のみにパイロット処理を行う。又、１つのセクター又は複数のセクターに関するチャネル推定値は、パイロットバーストとパイロットバーストの間の時間中に１つのセクター又は複数のセクターから受信したデータ伝送に関するコヒーレントなデータ復調を行うために使用することができる。
【０１０４】
図９Ａは、端末が実施することができる１つの典型的なパイロット処理技術を示した図である。その他のパイロット処理技術も使用可能であり、該使用は、本発明の適用範囲内である。説明を単純化するため、図９Ａでは、復調器７６０ａに関するパイロット処理のみを示してある。復調器７６０ａによるパイロット処理は、後述する方法で行われる。
【０１０５】
図９Ｂは、各セクターが指定されたパイロットサブバンド集合でパイロットを連続的に伝送しさらに残りのサブバンドでデータを伝送する方法である上記の同期連続パイロット伝送方法に関して用いられる復調器７６０ｂの１つの実施形態を示したブロック図である。以下の説明では、復調器７６０ｂは、ある所定のセクターｉによって伝送されたパイロット及びデータを回復させる。
【０１０６】
復調器７６０ｂ内においては、受信したＯＦＤＭ記号を、サイクリックプリフィックス除去装置９１２及びＦＦＴ装置９１４によって上記の方法で処理する。次に、スイッチ９１６は、Ｋの数のパイロットサブバンドに関する受信記号を、Ｋの数の受信（ＲＸ）パイロットサブバンドプロセッサ９２０ａ乃至９２０ｋに提供し、残りのＭ−Ｋの数のサブバンドに関する受信記号を、Ｍ−Ｋの数のパイロット干渉除去器９４０ａ乃至９４０ｑに提供する。
【０１０７】
各ＲＸパイロットサブバンドプロセッサ９２０は、図９Ａに関して上述した方法で、セクターｉに関する１つのパイロットサブバンドに関するパイロット処理を行う。しかしながら、セクターｉに関するパイロットサブバンドは、その他のセクターがデータサブバンドとして使用することができるので、より正確なパイロット推定値ｐ＾ｉ，ｋ（ｎ）を得るために、その他のセクターからのデータ記号に起因する干渉を除去するためのコヒーレントな統合をより長い時間的間隔（例えば、複数のウォルシュ記号時間）にわたって行う。該コヒーレントな統合の時間的間隔は、チャネルのコヒーレンス時間よりも短くすることが要求されており、このためコヒーレンス時間よりも短くすべきである。
【０１０８】
各ＲＸパイロットサブバンドプロセッサ９２０内において、乗算器９２２、９２４、及び９２６は、ＯＦＤＭ記号速度（即ち、１／Ｔｓｙｍ）で動作し、セクターｉによって使用されたウォルシュシーケンスＷｉ（ｎ）、スクランブルコードＳｉ（ｎ）、及びパイロット記号ｐｉ（ｎ）による乗算を行う。累積器９２８は、ＯＦＤＭ記号速度で動作し、１つの又は複数のウォルシュ記号時間（複数のほうが好ましい）にわたって乗算器９２６から提供された出力を累積し、各累積間隔に関するパイロット推定値ｐ＾ｉ，ｋ（ｎ）を得る。フィルタ９３０は、累積速度で動作してパイロット推定値ｐ＾ｉ，ｋ（ｎ）のフィルタリングを行い、セクターｉに関するｋ番目のサブバンドに関するチャネル推定値ｈ＾ｉ（ｋ）を得る。この場合、上述したように、Ｋの数のすべてのパイロットサブバンドに関するチャネル推定値の処理を行うことによってデータサブバンドに関するチャネル推定値を得ることができる。装置９３２、加算器９３４、及び累積器９３８は、累積速度で動作し、セクターｉに関するパイロット強度推定値｜ｐ＾ｉ｜２を得る。
【０１０９】
連続パイロット伝送方法においては、復調器７６０ｂは、通信セッション中に常時パイロット処理を行う。セクターｉに関するチャネル推定値を用いることで、データサブバンドにおいてセクターｉから受け取ったデータ伝送に関するコヒーレントなデータ復調を行うことができる。尚、データ処理は以下のように行われる。
【０１１０】
説明を単純化するため、図９Ｂでは、一組のＫの数のＲＸパイロットサブバンドプロセッサ９２０及び一組のＭ−Ｋの数のパイロット干渉除去器９４０のみを示してある。復調器７６０ｂは、複数の組のＲＸパイロットサブバンドプロセッサ及び（各組がＭ−Ｋの数のパイロット干渉除去器から成る）複数の組のパイロット干渉除去器を具備することによって、複数のセクターからのパイロット伝送及びデータ伝送を同時並行して処理するように設計することもできる。
【０１１１】
復調器７６０ａ及び７６０ｂは、上記の非同期バーストパイロット伝送方法及び非同期連続パイロット伝送方法におけるパイロット伝送を行うために使用することもできる。各セクターが非同期である場合は、端末は、回復対象となる各セクターのタイミングを決定することが必要になる。この決定は、ＣＤＭＡシステムに関して用いられるスライディング相関器と同様のスライディング相関器を用いて行うことができる。各セクターに関する処理は、該セクターのタイミングに従って行われる。特に、ＦＦＴ動作、ウォルシュシーケンスＷｉ（ｎ）による被覆除去、及びスクランブルコードＳｉ（ｎ）によるデスクランブリングはすべて、回復対象セクターに関するタイミングに従って行われる。さらに、回復対象セクターに関してより正確なパイロット推定値ｐ＾ｉ，ｋ（ｎ）を得るために、その他のセクターによって伝送されたデータ記号に起因する干渉を除去するためのコヒーレントな統合をより長い時間（例えば、複数のウォルシュ記号時間）にわたって行うことができる。
【０１１２】
非同期バーストパイロット伝送方法においては、各セクターに関するパイロット処理は、（１）パイロットがセクターによって伝送される時の時間的間隔で及び（２）該セクターに関するタイミングに基づいて行われる。非同期連続パイロット伝送方法においては、各セクターに関するパイロット処理は、該セクターに関するタイミングに基づいて常時行われる。
【０１１３】
３．端末におけるパイロット干渉除去
上述したように、システム内のセクターによるパイロット伝送では、ある所定のセクターｉがパイロット伝送のために使用するサブバンドは、その他のセクターがパイロット伝送に使用することも可能である。該セクターｉの場合には、その他のセクターが該セクターのパイロットサブバンドにおいてパイロット伝送を行った場合に生じる干渉は、有効に除去することによってセクターｉに関するチャネル推定値及びパイロット強度推定値の精度を向上させることができるような干渉である。さらに、セクターｉがデータ伝送のために使用するサブバンドは、その他のセクターがパイロット伝送のために使用することができる（例えば連続パイロット伝送方法の場合）。該セクターｉの場合には、その他のセクターが該セクターのデータサブバンドにおいてパイロット伝送を行った場合に生じる干渉は、有効に除去することによってデータ性能を向上させることができるような干渉である。
【０１１４】
例えば、ある１台の端末がサブバンド集合１（例えば、表２及び図２Ｂにおいて示した典型的なＯＦＤＭシステムにおけるサブバンド１０、２０、３０、．．．、５００）においてパイロット伝送を行うセクター１からデータ伝送を受信中であると想定する。該端末は、その他のセクターによって伝送されたパイロットについても既知である。これらのその他のパイロットのうちのいくつかは、サブバンド集合１では伝送されない。例えば、隣接するセクター２は、サブバンド集合２（例えば、サブバンド１１、２１、３１、．．．、５０１）においてパイロットを伝送することができる。一般的には、セクター１は、サブバンド集合１に含まれていない使用可能サブバンドのうちのほとんどすべてを使用してカバレッジエリア内の端末にデータを伝送する。このため、（セクター２によるパイロット伝送に用いられる）サブバンド集合２内のサブバンドは、セクター１がデータサブバンドとして使用することができる。従って、セクター２がサブバンド集合２内のサブバンドで行うパイロット伝送は、セクター１がこれらの同じサブバンドで行うデータ伝送に対して干渉することになる。
【０１１５】
該端末は、セクター２がサブバンド集合２において行うパイロット伝送について既知であるのが一般的である。このため、該端末は、サブバンド集合２内のサブバンドにおけるセクター２によるパイロット干渉を推定することができる。パイロット干渉推定値は、（１）サブバンド集合２内の全サブバンドの各々に関してセクター２から端末へのチャネルを推定し、（２）サブバンド集合２内の各サブバンドに関する処理された（即ち、スクランブリングして被覆した）パイロット記号を、セクター２による方法と同じ方法で生成し、さらに（３）これらの処理されたパイロット記号をチャネル推定値でスケーリングすることによって求めることができる。次に、セクター２に関するサブバンド集合２内の各サブバンドに関するパイロット干渉推定値を同じサブバンドに関する受信記号から減じて、該サブバンドに関するパイロットが除去された記号を得る。
【０１１６】
一般的には、パイロット干渉除去は、ある１つのセクターがダウンリンクでのパイロット伝送又はデータ伝送に使用したサブバンドを、別のセクターがダウンリンクでのパイロット伝送に使用した場合でさらに該パイロットについて端末が既知である場合に行うことができる。一般的には、その他のセクターによって伝送されたパイロットに関する情報は、端末が援助する形で行われるこれらのセクター間でのハンドオフを円滑化するために用いるため、端末は該パイロットについての知識を有することになる。端末は、一般的には、現在対応中のセクターから受け取ったパイロットの電力及びハンドオフ候補であるその他の近隣セクターから受け取ったパイロットの電力を測定する。次に、端末は、該パイロット電力測定値を用いてより良い対応セクターへのハンドオフを要求する。
【０１１７】
パイロットサブバンドに関するパイロット干渉除去を行うことによって、その他のセクターから伝送されたパイロットに起因する干渉を除去したより高い精度のパイロット推定値を得ることができる。例えば、同期バーストパイロット伝送方法においては、全セクターがそれぞれのパイロットを同時に伝送することになり、この場合には、パイロット干渉除去を行うことによってある１つの選別したセクターに関するチャネル推定値の精度を向上させることができる。さらに、パイロット干渉除去はデータサブバンドに関しても行うことができ、この場合には、その他のセクターから伝送されたパイロットに起因する干渉を除去したより高い精度のデータ記号推定値を得ることができる。以下では、説明を明確化するため、データサブバンドに関するパイロット干渉除去について説明する。
【０１１８】
再度図９Ｂにおいて、（Ｍ−Ｋ）の数のデータサブバンドの各々に関する受信記号を、各々のパイロット干渉除去器９４０に提供する。各除去器９４０は、除去対象として指定されている干渉セクターの各々から端末が受けたパイロット干渉を推定する。次に、各除去器９４０は、（１）指定されているすべての干渉セクターに関する総パイロット干渉推定値を求め、さらに、（２）該総パイロット干渉推定値を受信記号から除去し、割り当てられているデータサブバンドに関するパイロットが除去された記号を得る。1127
図１０は、パイロット干渉除去器９４０ｘの１つの実施形態を示したブロック図であり、図９に示したパイロット干渉除去器９４０ａ乃至９４０ｑの各々に関して用いることができる。パイロット干渉除去は、高速フーリエ変換後に、周波数領域において行う。さらに、除去器９４０ｘは、１つのデータサブバンドに関するパイロット干渉除去を行う。
【０１１９】
パイロット干渉除去器９４０ｘ内において、割り当てられたサブバンドに関する受信記号を、Ｌ個のパイロット干渉推定器１０２０ａ乃至１０２０ｌに提供する（ここで、Ｌ＝ゼロ以上の整数）。各推定器１０２０は、割り当てられたｊ番目の干渉セクターが割り当てられたｋ番目のサブバンドにおいて行うパイロット干渉を推定し、該割り当てられたサブバンド及びセクターに関するパイロット干渉推定値
【数２】
2011109658.tif 000008
【０１２０】
を得る。
【０１２１】
各推定器１０２０内において、割り当てられたｋ番目のサブバンドに関する受信記号ｒｋ（ｎ）を乗算器１０２２に提供し、ｊ番目の干渉セクターによって用いられたウォルシュ符号Ｗｊ（ｎ）を乗じる。次に、乗算器１０２４によって、乗算器１０２２からの出力に、ｊ番目の干渉セクターがｋ番目のサブバンドに関して使用したスクランブルコードチップの共役複素数Ｓ＊ｊ，ｋ（ｎ）を乗じる。次に、乗算器１０２６によって、乗算器１０２４からのデスクランブリングされた記号に、ｊ番目の干渉セクターがｋ番目のサブバンドにおいて伝送したパイロット記号の共役複素数ｐ＊ｊ，ｋ（ｎ）を乗じる。
【０１２２】
次に、累積器１０２８によって、乗算器１０２６からの出力を各ウォルシュ記号時間にわたって累積し、該ウォルシュ記号時間におけるｋ番目のサブバンドに関するパイロット推定値ｐ＾ｊ，ｋ（ｎ）を得る。さらに、累積器１０２８から提供されたパイロット推定値をフィルタ１０３０によってフィルタリングし、ｋ番目のサブバンドに関するｊ番目の干渉セクターに関するチャネル推定値ｈ＾ｊ，ｋ（ｎ）を得る。フィルタ１０３０は、累積器、ＦＩＲフィルタ、又はＩＩＲフィルタとともに実装することができる。フィルタ１０３０の応答（例えば累積継続時間）は、チャネルフェージング速度に依存する。
【０１２３】
ｊ番目の干渉セクターに関するパイロット干渉推定値ｐ-ｊ，ｋ（ｎ）を導き出すためには、ｊ番目のセクターによって用いられたパイロット記号ｐｊ，ｋ（ｎ）に、（１）乗算器１０３４によってスクランブルコードチップＳｊ，ｋ（ｎ）を乗じ、（２）乗算器１０３６によってウォルシュ符号Ｗｊ（ｎ）で被覆し、さらに、（３）乗算器１０３８によってチャネル推定値ｈ＾ｊ，ｋ（ｎ）を乗じる。次に、割り当てられているすべての推定器１０２０から得られたすべてのパイロット推定値を加算器１０４２によって加算し、ｋ番目のサブバンドに関する総パイロット干渉推定値ｐ-ｋ（ｎ）を求める。次に、該総パイロット干渉推定値ｐ-ｋ（ｎ）を加算器１０４４によって受信記号ｒｋ（ｎ）から減じて、ｋ番目のサブバンドに関するパイロットが除去された記号を得る。
【０１２４】
再度図９において、Ｍ−Ｋの数のデータサブバンドに関するパイロット干渉除去器９４０ａ乃至９４０ｑからのパイロットが除去された記号を、Ｍ−Ｋの数のＲＸデータサブバンドプロセッサ９８０ａ乃至９４０ｑにそれぞれ提供する。各プロセッサ９８０は、図８においてプロセッサ８４０が行った処理を補完する形で、割り当てられたデータサブバンドに関するパイロットが除去された記号を処理する。さらに、各プロセッサ９８０は、割り当てられたデータサブバンドに関するパイロットが除去された記号とチャネル推定値の点積を計算することによってコヒーレントなデータ復調を行い、該サブバンドにおいて伝送されたデータ記号の推定値であるデータ記号推定値ｄ＾ｉ，ｋ（ｎ）を得る。回復対象となっているｉ番目のセクターに関するデータサブバンドに関するチャネル推定値は、パイロットサブバンドに関して得たチャネル推定値に基づいて（例えば内挿法によって）導き出すことができる。
【０１２５】
次に、マルチプレクサ９９０は、ＲＸデータサブバンドプロセッサ９８０ａ乃至９８０ｑからデータ記号推定値を受け取って多重化し、回復対象となっているｉ番目のセクターに関するデータ記号推定値ｄ＾ｉ（ｎ）を得る。
【０１２６】
上述したパイロット干渉除去技術は、端末が複数の受信アンテナを有している場合にも直接適用することができる。この場合には、各端末アンテナから得られた受信信号に関して同じパイロット処理が行われる。さらに、各アンテナに関するパイロットが除去された記号をチャネル推定値によってコヒーレントに復調させ、該アンテナに関するデータ記号推定値を得る。次に、全アンテナからのデータ記号推定値を加重及び結合して最終的なデータ記号推定値を入手し、これらの最終的なデータ記号推定値を復号する。
【０１２７】
本出願明細書において説明しているパイロット伝送技術及びパイロット干渉除去技術は、様々な手段で実装することができる。例えば、アクセスポイントにおけるパイロット伝送に関する処理及び端末におけるパイロット検出及びパイロット干渉除去に関する処理は、ハードウエア内、ソフトウエア内、又はその組合せの中に実装することができる。ハードウエア内に実装する場合は、伝送／受信を目的として及びパイロット干渉除去を目的としてパイロットを処理するために用いる要素は、本出願明細書において説明している機能を果たすように設計された、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、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、その他の電子装置、又はその組合せの中に実装することができる。
【０１２８】
ソフトウエア内に実装する場合は、パイロット伝送／受信及びパイロット干渉除去に関する処理は、本出願明細書において説明している機能を果たすモジュール（例えば、手順、機能、等）とともに実装することができる。ソフトウエアコードは、メモリ装置（例えば、図７に示したメモリ装置７３２及び７７２）に保存し、プロセッサ（例えば、コントローラ７３０及び７７０）によって実行することができる。該メモリ装置は、該プロセッサ内に実装すること又は該プロセッサの外部に実装することができる。該プロセッサの外部に実装する場合は、当業において既知である様々な手段によって該プロセッサに通信可能な形で結合させることができる。
【０１２９】
本出願明細書に含まれている見出しは参照用であり、各節を探し出すのに役立てることを目的とするものである。該見出しは、本出願明細書において説明する概念の適用範囲を限定することを意図するものではなく、該概念は、仕様全体におけるその他の節においても適用可能である。
【０１３０】
開示した実施形態に関する上記の説明は、当業者が本発明を製造又は使用できるようにすることを目的とするものである。又、本実施形態に対する様々な修正及び変更が加えられた場合に当業者は該修正及び該変更を容易に理解することが可能である。さらに、本出願明細書において定められている一般原則は、本発明の精神及び適用範囲を逸脱しない形でその他の実施形態に対しても適用することができる。以上のように、本発明は、本出願明細書において示されている実施形態に限定することを意図するものではなく、本出願明細書において開示した原則及び斬新な特長に一致する限りにおいて最も広範な適用範囲が認められることになることを意図するものである。
【図１】
2011109658.tif 000009
【図２Ａ】
2011109658.tif 000010
【図２Ｂ】
2011109658.tif 000011
【図３Ａ】
2011109658.tif 000012
【図３Ｂ】
2011109658.tif 000013
【図４Ａ】
2011109658.tif 000014
【図４Ｂ】
2011109658.tif 000015
【図４Ｃ】
2011109658.tif 000016
【図４Ｄ】
2011109658.tif 000017
【図５】
2011109658.tif 000018
【図６Ａ】
2011109658.tif 000019
【図６Ｂ】
2011109658.tif 000020
【図７】
2011109658.tif 000021
【図８】
2011109658.tif 000022
【図９Ａ】
2011109658.tif 000023
【図９Ｂ】
2011109658.tif 000024
【図１０】
2011109658.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月15日(2010.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線マルチキャリヤ通信システムにおいてダウンリンクでパイロットを伝送する方法であって、
第１のサブバンド集合で伝送するためのパイロット記号を生成することであって、前記第１のサブバンド集合は、第１の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用し、さらに第２の伝送エンティティがパイロット伝送のために使用する第２のサブバンド集合と互いに素であることと、
前記第１のサブバンド集合に含まれている前記パイロット記号を有するパイロット信号を得るために前記パイロット記号を処理することと、
前記第１の伝送エンティティから前記パイロット信号を伝送すること、とを具備する方法。
【外国語明細書】
2011109658000001.pdf