(57)【要約】  受信する複数の個別記号のコンステレーションパターンに関連付けられるデータの位相及び利得を補正するためのワイヤレス通信方法及び装置。それぞれの記号を実数記号部と虚数記号部に分割する。実数記号部と虚数記号部の符号を判定し、その記号を、コンステレーションパターンの第１象限又は第３象限に関連付けられるか、コンステレーションパターンの第２象限又は第４象限に関連付けられるかを判定するための基準として使用する。実数記号部と虚数記号部の絶対値を判定し、それを使用して第１和及び第２和を作成する。第１和及び第２和から位相調整値＆ｑｕｅｓｔ；及び利得調整値Ｇを導出し、それを用いて、複素を作成する。受信する個別記号それぞれに、作成した複素を乗じて、補正コンステレーションパターンデータを提供する。
2007511179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信する複数の個別記号の、コンステレーションパターンに関連付けられるデータの、位相及び利得を補正するための方法であって、コンステレーションパターンは第１象限と第３象限を含む第１象限ユニオン、及び第２象限と第４象限を含む第２象限ユニオンを有し、
（ａ）個別記号それぞれを実数記号部及び虚数記号部に分割するステップと、
（ｂ）前記実数記号部及び前記虚数記号部の符号を判定するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）において判定される前記符号に基づいて、前記個別記号が、前記第１象限ユニオン、又は前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられるかを、判定するステップと、
（ｄ）前記実数記号部及び前記虚数記号部の絶対値を判定するステップと、
（ｅ）ステップ（ｃ）において前記第２象限ユニオンに関連付けられると判定される前記実数記号部の絶対値と、ステップ（ｃ）において前記第１象限ユニオンに関連付けられると判定される前記虚数記号部の絶対値との第１和を作成するステップと、
（ｆ）ステップ（ｃ）において第１象限ユニオンに関連付けられると判定される前記実数記号部の絶対値と、ステップ（ｃ）において前記第２象限ユニオンに関連付けられると判定される前記虚数記号部の絶対値との第２和を作成するステップと、
（ｇ）前記第１和を前記第２和で除して和の比ｍを判定するステップと、
（ｈ）前記和の比ｍに関する所定の機能を実施して、位相調整値θを判定するステップと、
（ｉ）前記第１和と前記第２和とを加算することにより利得調整値Ｇを判定するステップと、
（ｊ）前記位相調整値θ及び前記利得調整値Ｇに基づいて複素を作成するステップと、
（ｋ）受信する前記個別記号それぞれに、作成した前記複素を乗じて、補正コンステレーションパターンデータを作成するステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記和の比ｍに関して実施される所定の機能は、（ｍ−１）／２であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
作成される前記複素は、前記利得調整値Ｇの逆数に等しい振幅、及び前記位相調整値θに等しい位相を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、周波数分割多重化（ＦＤＭ）システムによって実装され、前記コンステレーションパターンデータは、時間及び周波数に応じて補正されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
受信機に対する入力によって受信された複数の個別記号の、コンステレーションパターンに関連付けられたデータの、前記位相及び利得を補正する受信機であって、前記コンステレーションパターンは第１象限と第３象限を含む第１象限ユニオン、及び第２象限と第４象限を含む第２象限ユニオンを有し、
（ａ）個別記号それぞれを実数記号部及び虚数記号部に分割するための記号部分割器であって、第１出力を経由して実数記号部を、及び第２出力を経由して虚数記号部を出力する構成となっている前記記号部分割器と、
（ｂ）前記実数記号部を受信し、かつ前記実数記号部の符号を判定するための、前記記号部分割器の第１出力と通信する実数部符号検出器と、
（ｃ）前記虚数記号部を受信し、かつ前記虚数記号部の符号を判定するための、前記記号部分割器の第２出力と通信する虚数部符号検出器と、
（ｄ）前記個別記号の実数記号部及び虚数記号部の符号に関する指示を受信するための、前記実数部符号検出器及び前記虚数部符号検出器に通信する象限ユニオン検出器であって、受信する指示に基づいて、前記個別記号が前記第１象限ユニオン又は前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられるかを識別するように構成する前記象限ユニオン検出器と、
（ｅ）前記実数記号部の絶対値を出力するための、前記記号部分割器の第１出力と通信する第１絶対値ユニットと、
（ｆ）前記虚数記号部の絶対値を出力するための、前記記号部分割器の第２出力と通信する第２絶対値ユニットと、
（ｇ）前記象限ユニオン検出器によって前記第２象限ユニオンに関連付けられると判定する前記実数記号部の絶対値と、前記象限ユニオン検出器によって前記第１象限ユニオンに関連付けられると判定される前記虚数記号部の絶対値との第１和を作成するための、第１アナログ加算器と、
（ｈ）前記象限ユニオン検出器によって前記第１象限ユニオンに関連付けられると判定する前記実数記号部の絶対値と、前記象限ユニオン検出器によって前記第２象限ユニオンに関連付けられると判定する前記虚数記号部の絶対値との第２和を作成するための、第２アナログ加算器と、
（ｉ）前記第１和を前記第２和で除して和の比ｍを判定するための、前記第１アナログ加算器及び前記第２アナログ加算器と通信する比率計算ユニットと、
（ｊ）前記和の比ｍに関する所定の機能を実施して、位相調整値θを判定するための、前記比率計算ユニットと通信する比率関数ユニットと、
（ｋ）前記第１和及び前記第２和を加算することにより利得調整値Ｇを判定するための、前記第１アナログ加算器及び前記第２アナログ加算器と通信する加算器と、
（ｌ）前記位相調整値θ及び前記利得調整値Ｇに基づいて複素を作成するための、前記加算器及び前記比率関数ユニットと通信する複素発生器と、
（ｍ）受信した前記個別記号それぞれに、作成した前記複素を乗じるための、前記受信機及び前記複素発生器への入力に通信する乗算器であって、補正済みコンステレーションパターンデータを出力する前記乗算器と
を備えたことを特徴とする受信機。
【請求項６】
前記和の比ｍに関して実施される所定の機能は、（ｍ−１）／２である
ことを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項７】
作成される前記複素は、前記利得調整値Ｇの逆数に等しい振幅、及び前記位相調整値θに等しい位相を有することを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項８】
前記受信機を、周波数分割多重化（ＦＤＭ）システムとの関連で作動させ、前記コンステレーションパターンデータは時間及び周波数に応じて補正されることを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項９】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記実数記号部が前記第１象限ユニオン又は前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記実数記号部の絶対値を前記第１アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項１０】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記虚数記号部が前記第１象限ユニオン又は前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記虚数記号部の絶対値を前記第１アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項１１】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記実数記号部が前記第１象限ユニオン又は前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記実数記号部の絶対値を前記第２アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項１２】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記虚数記号部が前記第１象限ユニオン又は前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記虚数記号部の絶対値を前記第２アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項１３】
ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）への入力によって受信された複数の個別記号のコンステレーションパターンに関連付けられたデータの前記位相及び利得を補正するためのＷＴＲＵであって、前記コンステレーションパターンは第１象限と第３象限を含む第１象限ユニオン、及び第２象限と第４象限を含む第２象限ユニオンを有し、
（ａ）個別記号それぞれを実数記号部と虚数記号部とに分割するための記号部分割器であって、第１出力を経由して前記実数記号部を出力し、及び第２出力を経由して前記虚数記号部を出力する構成となっている記号部分割器と、
（ｂ）前記実数記号部を受信し、かつ前記実数記号部の符号を判定するための、前記記号部分割器の第１出力と通信する実数部符号検出器と、
（ｃ）前記虚数記号部を受信し、かつ前記虚数記号部の符号を判定するための、前記記号部分割器の第２出力と通信する虚数部符号検出器と、
（ｄ）前記実数記号部及び虚数記号部の前記符号に関する指示を受信するための、前記実数部符号検出器及び前記虚数部符号検出器と通信する前記象限ユニオン検出器であって、受信する指示に基づいて、前記個別記号はコンステレーションパターンの第１象限ユニオン、又は第２象限ユニオンのどちらに関連付けられるかを識別する構成となっている前記象限ユニオン検出器と、
（ｅ）前記実数記号部の絶対値を出力するために、前記記号部分割器の第１出力と通信する第１絶対値ユニットと、
（ｆ）前記虚数記号部の絶対値を出力するために、前記記号部分割器の第２出力と通信する第２絶対値ユニットと、
（ｇ）前記象限ユニオン検出器によって前記第２象限ユニオンに関連付けられると判定された前記実数記号部の絶対値と、前記象限ユニオン検出器によって前記第１象限ユニオンに関連付けられると判定された前記虚数記号部の絶対値との第１和を作成するための、第１アナログ加算器と、
（ｈ）前記象限ユニオン検出器によって前記第１象限ユニオンに関連付けられると判定された前記実数記号部の絶対値と、前記象限ユニオン検出器によって前記第２象限ユニオンに関連付けられると判定された前記虚数記号部の絶対値との第２和を作成するための、第２アナログ加算器と、
（ｉ）前記第１和を前記第２和で除して和の比ｍを判定するための、前記第１アナログ加算器及び前記第２アナログ加算器と通信する比率計算ユニットと、
（ｊ）前記和の比ｍに関する所定の機能を実施して、位相調整値θを判定するための、前記比率計算ユニットと通信する比率関数ユニットと、
（ｋ）前記第１和と前記第２和を加算することにより利得調整値Ｇを判定するための、前記第１アナログ加算器及び前記第２アナログ加算器と通信する加算器と、
（ｌ）前記位相調整値θ及び前記利得調整値Ｇに基づいて複素を作成するための、前記加算器及び前記比率関数ユニットと通信する複素発生器と、
（ｍ）受信する個別記号それぞれに、作成した前記複素を乗じるため、前記ＷＴＲＵ及び前記複素発生器に対する入力と通信する乗算器であって、補正済みコンステレーションパターンデータを出力する前記乗算器と
を備えたことを特徴とするＷＴＲＵ。
【請求項１４】
前記和の比ｍに関して実施される所定の機能は、（ｍ−１）／２であることを特徴とする請求項１３に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１５】
作成される前記複素は、前記利得調整値Ｇの逆数に等しい振幅、及び前記位相調整値θに等しい位相を有することを特徴とする請求項１３に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１６】
前記ＷＴＲＵを周波数分割多重化（ＦＤＭ）システムと共に作動させ、前記コンステレーションパターンデータは時間及び周波数に応じて補正されることを特徴とする請求項１３に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１７】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記実数記号部が前記第１象限ユニオン及び前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記実数記号部の絶対値を前記第１アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１８】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記虚数記号部が前記第１象限ユニオン及び前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記虚数記号部の絶対値を前記第１アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１９】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記実数記号部が前記第１象限ユニオン及び前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記実数記号部の絶対値を前記第２アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２０】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記虚数記号部が前記第１象限ユニオン及び前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記虚数記号部の絶対値を前記第２アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２１】
集積回路（ＩＣ）に対する入力によって受信される複数の個別記号の、コンステレーションパターンに関連付けられたデータの、前記位相及び利得を補正するための集積回路（ＩＣ）であって、前記コンステレーションパターンは第１象限と第３象限を含む第１象限ユニオン、及び第２象限と第４象限を含む第２象限ユニオンを有し、
（ａ）個別記号それぞれを実数記号部と虚数記号部とに分割するための記号部分割器であって、第１出力を経由して前記実数記号部を出力し、及び第２出力を経由して前記虚数記号部を出力する構成となっている前記記号部分割器と、
（ｂ）前記実数記号部を受信して前記実数記号部の符号を判定するための、前記記号部分割器の第１出力と通信する実数部符号検出器と、
（ｃ）前記虚数記号部を受信して前記虚数記号部の符号を判定するための、前記記号部分割器の第２出力と通信する虚数部符号検出器と、
（ｄ）前記実数記号部及び虚数記号部の前記符号に関する指示を受信するための、前記実数部符号検出器及び前記虚数部符号検出器に通信する象限ユニオン検出器であって、受信する指示に基づいて、前記個別記号はコンステレーションパターンの前記第１象限ユニオン、又は第２象限ユニオンのどちらに関連付けられるかを識別する構成となっている前記象限ユニオン検出器と、
（ｅ）前記実数記号部の絶対値を出力するために、前記記号部分割器の前記第１出力と通信する第１絶対値ユニットと、
（ｆ）前記虚数記号部の絶対値を出力するために、前記記号部分割器の前記第２出力と通信する第２絶対値ユニットと、
（ｇ）前記象限ユニオン検出器によって前記第２象限ユニオンに関連付けられると判定された前記実数記号部の絶対値と、前記象限ユニオン検出器によって前記第１象限ユニオンに関連付けられると判定された前記虚数記号部の絶対値との第１和を作成するための、第１アナログ加算器と、
（ｈ）前記象限ユニオン検出器によって第１象限ユニオンに関連付けられると判定された前記実数記号部の絶対値と、前記象限ユニオン検出器によって前記第２象限ユニオンに関連付けられると判定された前記虚数記号部の絶対値との第２和を作成するための、第２アナログ加算器と、
（ｉ）前記第１和を前記第２和で除して和の比ｍを判定するための、前記第１アナログ加算器及び前記第２アナログ加算器と通信する比率計算ユニットと、
（ｊ）前記和の比ｍに関する所定の機能を実施して、位相調整値θを判定するための、前記比率計算ユニットと通信する比率関数ユニットと、
（ｋ）前記第１和と前記第２和を加算することにより利得調整値Ｇを判定するための、前記第１アナログ加算器及び前記第２アナログ加算器と通信する加算器と、
（ｌ）前記位相調整値θ及び前記利得調整値Ｇに基づいて複素を作成するための、前記加算器及び前記比率関数ユニットと通信する複素発生器と、
（ｍ）受信する前記個別記号それぞれに、作成した前記複素を乗じるため、前記ＩＣ及び前記複素発生器に対する入力に通信する乗算器であって、補正済みコンステレーションパターンデータを出力する前記乗算器と
を備えたことを特徴とするＩＣ。
【請求項２２】
前記和の比ｍに関して行われる所定の機能は、（ｍ−１）／２であることを特徴とする請求項２１に記載のＩＣ。
【請求項２３】
作成される前記複素は、前記利得調整値Ｇの逆数に等しい振幅、及び前記位相調整値θに等しい位相を有することを特徴とする請求項２１に記載のＩＣ。
【請求項２４】
前記ＩＣを、周波数分割多重化（ＦＤＭ）システムと共に作動させ、前記コンステレーションパターンデータを時間及び周波数に応じて補正することを特徴とする請求項２１に記載のＩＣ。
【請求項２５】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記実数記号部が前記第１象限ユニオン及び前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記実数記号部の絶対値を前記第１アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項２１に記載のＩＣ。
【請求項２６】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記虚数記号部が前記第１象限ユニオン及び前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているか識別した結果に基づいて、前記虚数記号部の絶対値を前記第１アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項２１に記載のＩＣ。
【請求項２７】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記実数記号部が前記第１象限ユニオン及び前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているかとの識別に基づいて、前記実数記号部の絶対値を前記第２アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項２１に記載のＩＣ。
【請求項２８】
（ｎ）前記第１及び第２の絶対値ユニット、前記第１及び第２のアナログ加算器、並びに前記象限ユニオン検出器と通信する論理ルータであって、前記象限ユニオン検出器は前記虚数記号部が前記第１象限ユニオン及び前記第２象限ユニオンのどちらに関連付けられているかとの識別に基づいて、前記虚数記号部の絶対値を前記第２アナログ加算器に送るように構成された前記論理ルータをさらに備えたことを特徴とする請求項２１に記載のＩＣ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信の受信機に関する。詳細には、本発明は不完全なチャネル推定が存在するときのワイヤレス信号受信に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のマルチパス環境において送信をおこなうとき、伝搬チャネルが送信信号に歪みを導入し、これが受信機における信号の質を劣化する。多数のワイヤレス通信システムにおいては、送信を正しく復調するのにチャネル状態に関する知識を必要とする。したがって、受信機側においてチャネル推定を行い、引き続きそれを使用してデータを復調する。
【０００３】
直交振幅変調（ＱＡＭ）は、２つの振幅変調（ＡＭ）信号を単一チャネルで組み合わせ、それにより、有効帯域を倍増する方法である。ＱＡＭは、デジタルシステム、特にワイヤレスアプリケーションにおいてはパルス振幅変調（ＰＡＭ）と併用する。ＱＡＭ信号の中にはキャリアが２つあって、それぞれは同一周波数であるが、位相が９０度だけ異なる（即ち、１サイクルの４分の１、直交の語はこれに由来する）。信号のうち１つを実数信号又は同相（Ｉ）信号と呼び、他の１つを虚数信号又は直交（Ｑ）信号と呼ぶ。数学的には、信号のうち１つを正弦波で、他の１つを余弦波で表すことも出来る。２つの変調キャリアは、送信のため送信源において組み合わせられる。目的地においては、キャリアを分離してデータを双方から抽出し、次いでデータを元の変調情報に組み合わせる。
【０００４】
デジタルアプリケーションにおいては、変調信号を一般的にその同相部及び９０度部の双方において量子化する。可能な振幅の組合せのセットは、ｘ−ｙ座標で示すとき、ＱＡＭコンステレーションと呼ばれるドットのパターンである。このコンステレーション、ひいては一度に送信することの出来るビットの数は、ビットレートを高くしてスループットを増やすために増加することも出来るし、又はビットエラーが少なく信頼性の高い送信のために減少することも出来る。コンステレーションにおける「ドット」の数は、ＱＡＭの前の数字で示し、２の整数乗、即ち２１（２ＱＡＭ）乃至２１２（４０９６ＱＡＭ）で表すことが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周波数分割複信（ＦＤＤ）、時分割複信（ＴＤＤ）及びＩＥＥＥ８０２．１１システムのような多数のワイヤレスシステムにおいて、チャネル推定は、既知の送信、即ちパイロット信号に基づいて行われる。しかしながら、チャネル状態は時間の経過と共に変化するので、多くの送信の間には、チャネル推定がチャネルの正確な推定ではなくなる。チャネルドリフトの影響は、その一部を、受信記号のパケットのコンステレーション図において、明らかな非ガウスノイズ又はコンステレーションポイントについての歪みとして、見ることが出来る。
【０００６】
チャネルドリフトを補正する一つの方法は、頻繁にチャネル推定を実施することである。パイロット信号をデータと一緒に時間多重送信しているとき、これは困難である。パイロット信号を連続的に送信しているときは、チャネル推定を任意の割合でおこなうことが出来るが、容認し難い計算負担又は処理遅延が課せられる。
【０００７】
正規化された最小平均二乗化（ＮＬＭＳ）イコライザのような適応可能な受信機も、連続パイロット信号が存在するときであってさえコンステレーション図の中で見ることの出来る劣化を被る。この場合、歪みを生じるのは現在のチャネル推定が不十分だからではなく、むしろ受信機が追尾状態のままであるためなので、収斂することはない。この効果は、作成の後、次第に信頼性が低くなるチャネル推定を有する受信機に関して上述したことと同等である。即ち、適応可能な受信機は、常に遅延するので現在のチャネル状態を完全には反映しないチャネル推定を暗に有することを意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、受信する複数の個別記号のコンステレーションパターンに結合するデータの位相及び利得を補正するためのワイヤレス通信方法及び装置に関する。この装置は、受信機、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）及び／又は集積回路（ＩＣ）である。
【０００９】
本発明により、個別記号それぞれを実数記号部と虚数記号部に分割する。実数記号部と虚数記号部の符号を判定し、その記号を、コンステレーションパターンの第１象限又は第３象限（即ち、第１象限ユニオン）に関連付けるか、コンステレーション図のコンステレーションパターンの第２象限又は第４象限（即ち、第２象限ユニオン）に関連付けるかを判定するための基準として使用する。第１及び第２象限の和集合は、コンステレーション空間を分割する。実数記号部と虚数記号部の絶対値を測定し、それを使用して、第１和及び第２和を作成する。第１和を第２和で除して和の比ｍを判定する。和の比ｍに関する所定の機能を実施して、位相調整値θを判定する。第１和と第２和を加算することにより利得調整値Ｇを判定する。位相調整値θ及び利得調整値Ｇに基づいて複素を作成する。受信する個別記号それぞれに、作成した複素を乗じて、補正コンステレーションパターンデータを作成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のさらに詳細な理解は、一例として示した添付の図面と関連して理解されるべき以下の記述から得られるであろう。
【００１１】
図面を参照して好適実施例を記述する。図面を通じて、類似の番号は類似の要素を表す。
【００１２】
以後、用語「ＷＴＲＵ」は、これらに限定はしないが、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定若しくは移動加入者ユニット、ページャ、又はワイヤレス環境内で作動することのできるあらゆる他の型の装置を含む。
【００１３】
本発明は、ユニバーサル移動体通信システムＴＤＤ（ＵＭＴＳ−ＴＤＤ）とＦＤＤ、時分割同期符号分割多重接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）、符号分割多重接続２０００（ＣＤＭＡ２０００）、及び一般的に又はあらゆる別の型のワイヤレス通信システムのＣＤＭＡのような、あらゆる型のワイヤレス通信システムに応用することが出来る。ＣＤＭＡ２０００に関しては、本発明をＥＶ−ＤＯ（即ち、データのみ）及びＥＶ−ＤＶ（即ちデータ及び音声）において使用することができる。
【００１４】
本発明の機能は、ＩＣに組込むか又は、多数の相互接続要素を備える回路に構成することができる。
【００１５】
本発明は、チャネル推定器を有する典型的な受信機に対し一般的に適用することが出来るが、適応可能な受信機にも適用することが出来る。一旦、チャネル推定を計算すると、その推定を、その後暫くの期間だけ、その推定が充分に正確であるとの想定の下で使用する。しかしながら、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ＶＡ１２０チャネルモデル（即ち、毎時１２０キロで移動する移動局に相当するチャネルモデル）に関しては、迅速に移動する移動局のため、チャネル推定更新速度に比較してチャネルが急速に変化するとき、検出受信機記号のコンステレーションパターンが位相エラー、利得エラー及び非ガウス特性を示すので、想定されたチャネル推定が不正確になる。
【００１６】
図１は、コンステレーション補正のないＶ１２０モデルチャネルに関する検出後１６ＱＡＭコンステレーションを示す。図１に示すコンステレーションは、非ガウス歪みを有し、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が劣化している。
【００１７】
図２は、高速移動体ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）システムにおいて「陳腐化したチャネル推定」を用いる効果を示し、これも１６ＱＡＭの上の非ガウスノイズ分布として明らかに認めることができる。「陳腐化したチャネル推定」とは、チャネル推定更新速度に比較してチャネルが急速に変化する時の状態を指す。すなわち、最後に推定した時期から著しく変化したチャネルは「陳腐化したチャネル推定」である。
【００１８】
ノイズ分布は複素平面内に、稜線を有する傾向があり、この稜線は、本発明によるチャネル推定をおこなった時刻をｔ＝０とすると、時間ｔの単純関数を用いて満足に説明することが出来る。例えば、３ＧＰＰ ＶＡ１２０チャネルモデルにおけるマルチユーザ検出器（ＭＵＤ）後の記号に関する極座標における稜線の位置は、助変数方程式（１）及び（２）を用いて満足に記述される：
【００１９】
式（１）
【００２０】
【数１】
2007511179.tif 000003
【００２１】
式（２）
【００２２】
【数２】
2007511179.tif 000004
【００２３】
ここで、ｔはチャネル推定以降の経過時間で、ｒ（ｔ）は原点からの半径距離、及びθ（ｔ）は角距離である。パラメータｒ０及びθ０は、振幅と位相に相当し、パラメータｒ１及びθ１は、振幅ドリフト及び位相ドリフトに相当する。一般的に、さらに大きいｔの累乗に対応する追加項が含まれることがある。
【００２４】
図３は、式（１）及び（２）に反映されるコンステレーション補正の適用にならって、本発明により実装される処理適用後の結果のコンステレーションを示す。図３に示すコンステレーションの特性は、図１及び２に示すそれらより優れている。コンステレーションポイントがそれらの参照コンステレーションポイントに近く、その分布においてガウス分布に近くなっているからである。したがって、ビットエラーの可能性が低下し、ＳＮＲは著しく向上する。
【００２５】
それぞれの記号について確かな決定をおこなうに際し、それぞれの記号に関連付けられる利得及び位相のエラーを形成する。本発明は、それぞれの記号に関して推定されたエラーに基づいて（即ち、線形回帰の変動により又は曲線のあてはめのために使用される別の方法により）パラメータｒ０、ｒ１、・・・ｒｎ及びθ０、θ１、・・・θｎを推定し、補正は推定に基づいてコンステレーション全部に対し適用される。
【００２６】
望ましいときは、上述の処理を繰り返して効率を上げることが出来る。コンステレーションを補正するにつれて、確かな決定エラーを生じる記号が少なくなるからである。
【００２７】
パラメータｒ０、ｒ１、・・・ｒｎ及びθ０、θ１、・・・θｎを推定するとき、検出記号全部を使用する必要も、それらに同等の重要性を与える必要もない。推定する記号は、チャネル推定の時刻に最も近い記号が良いので、これらを正しい確かな決定を生じる可能性が高いとして、高い重要性を有すると考えることができる。「新鮮な」チャネル推定に相当する記号のサブセットを使用する一方で、他の記号は無視する。
【００２８】
同様の考えを、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、（例えば、ＯＦＤＭ、ＤＭＴ、ＣＤＦＤＭ、ＭＣ−ＣＤＭＡ、又は同類）を採用する場合にも容易に拡張することが出来る。このような場合、チャネル推定は一定の時間間隔に限定されるだけでなく、一定の周波数間隔にも限定される。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）システムにおいては、パイロット信号は、選択される時間及び周波数で提供される。
【００２９】
式（１）及び（２）によるコンステレーション補正の方法は、ＦＤＭシステムに関連付けられるノイズ分布の型に対して適用することが出来る。式（１）及び（２）の、時刻（ｔ）と周波数（ｆ）の双方における高次の項を組込む一般的な型は次のように書く：
【００３０】
式（３）
【００３１】
【数３】
2007511179.tif 000005
【００３２】
式（４）
【００３３】
【数４】
2007511179.tif 000006
【００３４】
０次の補正のみが必要な特殊な場合は、（即ち、ｔに依存しない巨大な位相／利得の項）、簡略化をおこなって本発明の複雑性を軽減する。本発明は、適応可能受信機において特に有用で、確かな決定をおこなう必要がない大きいコンステレーションのクラスに適用する。利得の補正は、利得のエラーを見出して補正するために、コンステレーションポイントの実数部と虚数部の大きさを平均することのみを必要とする。位相を見出して補正するには、実数部と虚数部をさらに（その符号、即ち記号の象限に基づいて）分類する必要があるが、複雑性に対する寄与は極めて少ない。コンステレーションの巨大な位相エラーは、これらの分類を２つに分割する比から計算することが出来る。位相エラーはこの、その比の単純な関数を用いて満足に近似することが出来る。
【００３５】
図４は、本発明の好適実施例により、入力データを分割し、利得及び位相の補正を推定し、及びコンステレーションにおける記号に対して利得及び位相の補正を適用するための受信機４００のブロック図である。
【００３６】
受信機４００は、記号部分割器４０５、実数部符号検出器４１０Ａ、虚数部符号検出器４１０Ｂ、象限ユニオン検出器４１５、絶対値ユニット４２０Ａ、４２０Ｂ、論理ルータ４２５、アナログ加算器４３０Ａ及び４３０Ｂ、比率計算ユニット４３５、加算器４４０、比率関数ユニット４４５、複素発生器４６０及び乗算器４７０を含む。
【００３７】
図５Ａ及び５Ｂは、まとめて、検出後コンステレーションを補正するための、図４の受信機４００によって実装される方法のステップを含む処理５００の流れ図である。
【００３８】
図４及び５Ａを参照すると、受信機４００は、複数の個別記号を含むコンステレーションデータを入力４０２において受信する（ステップ５０５）。記号のそれぞれは実数記号部と虚数記号部を有する複素である。ステップ５１０において、個別の記号それぞれを、記号部分割器４０５により実数記号部と虚数記号部に分割（即ち、分離）する。ステップ５１５において、記号部分割器４０５が出力する実数記号部と虚数記号部それぞれの符号（即ち、極性）を、実数部符号検出器４１０Ａと虚数部符号検出器４１０Ｂが、それぞれ判定する。ステップ５２０において、象限ユニオン検出器４１５が、実数部符号検出器４１０Ａと虚数部符号検出器４１０Ｂの出力に基づいて、個別の記号がコンステレーションの第１又は第３象限（即ち、第１象限ユニオン）に関連付けられるか、又はコンステレーションの第２又は第４象限（即ち、第２象限ユニオン）に関連付けられるかを判定する。
【００３９】
図４を参照すると、記号部分割器４０５が出力する実数記号部と虚数記号部は、それぞれ絶対値ユニット４２０Ａ、４２０Ｂに対しても供給され、これが、それぞれ実数記号部及び虚数記号部の絶対値４２２Ａ及び４２２Ｂを出力する。絶対値４２２Ａ及び４２２Ｂは、論理ルータ４２５のそれぞれの入力に供給される。それぞれの信号部がどの象限ユニオンに関連付けられるかを示す象限ユニオン検出器４１５の出力４１８に基づいて、それぞれの絶対値４２２Ａ及び４２２Ｂは、アナログ加算器４３０Ａと４３０Ｂのうち１つに供給される。
【００４０】
図４及び５Ａを参照すると、ステップ５２５において、アナログ加算器の１つである４３０Ａは、第２象限ユニオンに関連付けられる実数記号部と第１象限ユニオンに関連付けられる虚数記号部との絶対値の和である第１和、和Ａを作成する。
【００４１】
ステップ５３０において、別のアナログ加算器の１つである４３０Ｂは、第１象限ユニオンに関連付けられる実数記号部と第２象限ユニオンに関連付けられる虚数記号部との絶対値の和である第２和、和Ｂを作成する。
【００４２】
アナログ加算器４３０Ａ及び４３０Ｂが和Ａ及び和Ｂを作成する方法に関する記述をここで述べる。前述したように、受信機４００の入力４０２において受信するデータは記号のグループ（即ち、複素）を含む。記号部分割器４０５を用いて、この記号を実数記号部と虚数記号部に「分離」し、絶対値ユニット４２０Ａ及び４２０Ｂを用いてその絶対値を求め、２つの数のグループをもたらす。１）グループＡ−数の虚数記号部グループ、及び２）グループＢ−数の実数記号部グループである。記号毎の基準で、論理ルータ４２５が、「実数記号部」グループの中にある若干の数を「虚数記号部」グループの中にある対応する数と交換する。交換は、象限ユニオン検出器４１５の判定で、対応する記号が第１象限又は第３象限にあるときに生じる。そのため、検出器の出力４１８は論理ルータ４２５を制御する。
【００４３】
例えば、受信機４００が入力４０２を経由して受信する第１記号が第１象限又は第３象限にあるときは、実数記号部グループＡの中の第１数を虚数記号部グループＢの中の第１数と交換する。受信機４００が入力４０２を経由して受信する第２記号が第２象限又は第４象限にあるときは、グループＡとＢの中の第２数の交換は生じない。この処理を受信記号それぞれに対して適用する。
【００４４】
グループＡの中の数全部をアナログ加算器４３０Ａの中で合算し、グループＢの中の数全部をアナログ加算器４３０Ｂの中で合算する。論理ルータ４２５がアナログ加算器４３０Ａと４３０Ｂとのそれぞれに提供する入力は数のグループであるのに対し、アナログ加算器４３０Ａと４３０Ｂそれぞれからの出力は単一の数である。
【００４５】
ここで図４及び５Ｂを参照すると、ステップ５３５において、比率計算ユニット４３５が和Ａ及び和Ｂをアナログ加算器４３０Ａ及び４３０Ｂから受信し、和Ａを和Ｂで除して生じる和の比ｍを取得する。比率計算ユニット４３５はこれを比率関数ユニット４４５に対して出力する。ステップ５４０において、比率関数ユニット４４５は、ｍに関する単純な所定の機能を実行して（例えば（ｍ−１）／２）位相調整値θ４５０を推定する。これはラジアンで表したコンステレーションの位相である。ステップ５４５において、加算器４４０がアナログ加算器４３０Ａ及び４３０Ｂの出力を共に加え、利得調整値Ｇ４５５を推定する。これは推定されたコンステレーションの利得である。
【００４６】
ステップ５５０において、位相調整値θ４５０及び利得調整値Ｇ４５５を複素発生器４６０に入力すると、これが複素機能を行って、例えば、振幅が利得調整値Ｇ４５５の逆数に等しく、位相が位相調整値θ４５０に等しい複素４６５（即ち、１／Ｇ×ｅｊθ）を作成する。ステップ５５５において、乗算器４７０が、入力４０２において受信したデータ記号に作成した複素４６５を乗じて、コンステレーションに関連付けられるデータを補正し、その結果として生じる補正済みデータ４７５を出力する。最後に、ステップ５６０において、追加の補正が望ましいときは、補正済みデータ４７５を、入力４０２に供給されるステップ５０５の受信されたコンステレーションとして使用し、ステップ５１０−５５５を繰り返す。
【００４７】
本発明を好適実施例に関して記述したが、以下の請求項において概説する本発明の範囲内にあるその他の変形は、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】コンステレーション補正のない在来の検出後チャネルに関する記号の受信パケットの１６ＱＡＭコンステレーション図を示す。
【図２】「陳腐化したチャネル推定」を用いる在来のＩＥＥＥ８０２．１１検出後チャネルに関する記号の受信パケットの１６ＱＡＭコンステレーション図を示す。
【図３】本発明によるコンステレーション補正を施した後の検出後チャネルの１６ＱＡＭコンステレーション表現を示す。
【図４】本発明の好適実施例により、入力データを分割し、利得及び位相の補正を推定し、及びコンステレーションにおける記号に対して利得及び位相の補正を適用するための受信機のブロック図である。
【図５Ａ】図４の受信機によって実装される方法のステップを含む処理の流れ図である。
【図５Ｂ】図４の受信機によって実装される方法のステップを含む処理の流れ図である。
【図１】
2007511179.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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