(57)【要約】  １組のシンボルがフェージングによる影響を受ける通信路を介して伝送される。シンボルは、第１の推定シンボル（６）を与えるようにパイロットシンボル（３）に基づく第１のチャネル推定値を判定し、次に、第２の推定シンボルを与えるように第１の推定シンボルに基づいて第２のチャネル推定値を判定することにより検出される。第２のチャネル推定値の判定に関与する第１の推定シンボル（６）の個数は、第１のチャネル推定値の判定に関与するパイロットシンボル（３）の個数と実質的に同じ程度である。これは同じチャネル推定フィルタ回路が両方の繰り返しで使用されることを可能にさせる。
2007514334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信シンボルが、既知の特性を有するパイロットシンボルと、少なくとも１個の未知の特性を有する通常シンボルとを備え、通信用チャネルを介して伝送されたシンボルを検出する方法であって、
第１の時間窓に収容された前記パイロットシンボルを使用して第１のチャネル推定値を取得するステップと、
前記第１のチャネル推定値に基づいて第１の推定シンボルを生成するステップと、
第２の時間窓に収容された前記第１の推定シンボルを使用して第２のチャネル推定値を取得するステップと、
前記第２のチャネル推定値に基づいて第２の推定シンボルを生成するステップと、
を含み、
前記第２の時間窓に収容された前記第１の推定シンボルの個数が、前記第１の時間窓に収容された前記パイロットシンボルの個数と実質的に同じである、方法。
【請求項２】
前記第２の時間窓が前記第１の時間窓の内側に置かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のチャネル推定値が連続的な第１の推定シンボルに基づく、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記未知の特性が前記シンボルの振幅を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
受信シンボルが、既知の特性を有するパイロットシンボルと、少なくとも１個の未知の特性を有する通常シンボルとを備え、通信用チャネルを介して伝送されたシンボルを検出する装置であって、
第１の時間窓に収容された前記パイロットシンボルを使用して第１のチャネル推定値を取得する手段と、
前記第１のチャネル推定値に基づいて第１の推定シンボルを生成する手段と、
第２の時間窓に収容された前記第１の推定シンボルを使用して第２のチャネル推定値を取得する手段と、
前記第２のチャネル推定値に基づいて第２の推定シンボルを生成する手段と、
を含み、
前記第１のチャネル推定値を取得する手段と前記第２のチャネル推定値を取得する手段が同じものである、装置。
【請求項６】
前記第１の推定シンボルを生成する手段と前記第２の推定シンボルを生成する手段が同じものである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記チャネル推定値を生成する手段が一定数のフィルタ係数を有するフィルタを備える、請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
前記推定シンボルを生成する手段が復調器を含む、請求項５、６または７に記載の装置。
【請求項９】
受信シンボルを格納する第１のメモリ、および／または、推定シンボルを格納する第２のメモリをさらに備える、請求項５から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
復号器（１６）をさらに備え、前記復号器が、好ましくは、ターボ復号器である、請求項５から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
請求項５から１０のいずれか一項に記載の装置を含む、通信用受信機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の通信用受信機を含む、携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信用チャネル特性の推定に関する。より詳細には、本発明は、フェージングのような不都合な現象による影響を受ける通信用チャネルから受信されたシンボルの検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信用チャネルの特性は、特に、チャネルがワイヤレス区間を含むときに、外部要因によって左右されることがよく知られている。空中の電磁波の伝送路は、天候、（移動）物体、妨害およびその他の要因によって影響が与えられることがよくある。その結果として、通信用チャネルの特性は一定ではなく、時間的に変化する。チャネルを介して伝送されたシンボルは、その結果、それらの振幅と位相の未知の変化を被る。受信機において、シンボルの振幅および／または位相が検出される。伝送路の変動が原因となって生じる信号の歪みまたは劣化を補償するため、チャネル特性を推定することが提案された。
【０００３】
米国特許第６，３０４，６２４号は、伝送路の特性を推定する検出回路を開示する。伝送路特性の第１の推定値はパイロットシンボルを使用して判定され、その後直ぐに、データシンボルが伝送路の推定特性に基づいて暫定的に判定される。伝送路特性の第２の推定値は、パイロットシンボルおよび少なくとも１個の暫定的に判定されたデータシンボルを使用して次に推定される。データシンボルは、伝送路特性の第２の推定値を使用して最終的に推定される。
【０００４】
上記の米国特許の検出回路は少なくとも２台の伝搬路推定回路を含む。これは実質的に同じ推定回路が重複するので効率が良くない。その上、それは回路をかなり複雑化する。推定プロセスの後続の繰り返しでは、同じ推定回路を使用することも提案された。しかし、従来技術の推定プロセスは、最初に、１回目の繰り返し中に限られた個数のパイロットシンボルを操作し、次に、２回目または後続の反復中にかなり多数のシンボルを操作する。その結果として、２台の異なるフィルタ回路が推定のために必要であり、一方が限られた個数のパイロットシンボルに適合し、他方がより多数の推定シンボルに適合する。これは依然として実質的に同じ回路の重複を伴う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術のこれらの問題およびその他の問題を解決することと、回路の重複を回避し、同時に非常に効率的なチャネル推定を行う、通信用チャネルを介して伝送されたシンボルを検出する方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明は、受信シンボルが既知の特性を有するパイロットシンボルと少なくとも１個の未知の特性を有する通常シンボルとを含み、通信用チャネルを介して伝送されたシンボルを検出する方法であって、
第１の時間窓に収容された前記パイロットシンボルを使用して第１のチャネル推定値を取得するステップと、
前記第１のチャネル推定値に基づいて第１の推定シンボルを生成するステップと、
第２の時間窓に収容された前記第１の推定シンボルを使用して第２のチャネル推定値を取得するステップと、
前記第２のチャネル推定値に基づいて第２の推定シンボルを生成するステップと、
を含み、前記第２の時間窓に収容された前記第１の推定シンボルの個数が前記第１の時間窓に収容された前記パイロットシンボルの個数と実質的に同じ程度である方法を提供する。
【０００７】
すなわち、本発明による方法の第２（または後続の）ステップ（または繰り返し）において、第１のステップ（または繰り返し）と実質的に同数のシンボルが処理される。好ましくは、第１のステップと第２のステップのシンボルの個数は同一であるが、個数の不一致がダミーシンボルを挿入することによって補償される実施形態を想定することが可能である。
【０００８】
第１のステップと第２のステップで操作されるシンボルの個数は等しいか、または、少なくとも実質的に同じ程度であるので、同じ回路がこれらのシンボルを生成するため使用される。より詳細には、同じチャネル推定フィルタが第１のステップと第２のステップで使用される。
【０００９】
本発明の方法は、２個以上のステップ（繰り返し）を含むことがあり、その場合、後続のステップごとにチャネル特性を推定するため使用されるシンボルの個数は第１のステップで使用されるシンボルの個数と実質的に同じ程度である。
【００１０】
時間窓は、シンボルが受信機に到達する時刻に関して推定目的のため使用されるシンボルの組を定義する。これらの窓はシンボルを連続した順序にグループ分けするだけであり、上記の時間窓の代わりに、他のシンボルのグループ分けを使用してもよいことが理解されるであろう。
【００１１】
好ましい一実施形態では、第２の時間窓は第１の時間窓の内側に置かれる。換言すると、第２（または後続の）繰り返しで使用される推定シンボルは第１の繰り返しにおける対応する組のパイロットシンボルから得られる。
【００１２】
好ましくは、第２のチャネル推定値は連続的な推定シンボルに基づく。しかし、このことは本質的ではなく、さらなる推定のため使用される推定シンボルの少なくとも一部が間隔を空けられる実施形態を想定することが可能である。
【００１３】
通常シンボルの未知の特性はそれらの振幅を含む。或いは、この未知の特性はそれらの位相を含む。
【００１４】
本発明は、受信シンボルが既知の特性を有するパイロットシンボルと少なくとも１個の未知の特性を有する通常シンボルとを含む、通信用チャネルを介して伝送されたシンボルを検出する装置であって、
第１の時間窓に収容された前記パイロットシンボルを使用して第１のチャネル推定値を取得する手段と、
前記第１のチャネル推定値に基づいて第１の推定シンボルを生成する手段と、
第２の時間窓に収容された前記第１の推定シンボルを使用して第２のチャネル推定値を取得する手段と、
前記第２のチャネル推定値に基づいて第２の推定シンボルを生成する手段と、
を含み、前記第１のチャネル推定値を取得する手段と前記第２のチャネル推定値を取得する手段が同じものである装置をさらに提供する。
【００１５】
好ましくは、第１の推定シンボルを生成する手段と第２の推定シンボルを生成する手段は同じものである。有利的には、チャネル推定値を生成する手段は、一定数のフィルタ係数を有するフィルタを含む。推定シンボルを生成する手段は復調器を含む。
【００１６】
本発明は、ターボ符号を検出するため特に有利であり、通信、たとえば、携帯（移動）電話の分野における種々のアプリケーションで利用される。したがって、本発明は、さらに、上記の装置を含む通信用受信機と、このような受信機を含む携帯電話機とを提供する。
【００１７】
以下、本発明は添付図面に示された典型的な実施形態を参照してさらに説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に限定的ではない一例としてのみ表されている装置１０は、整合フィルタ１１と、サンプラ１２と、第１のメモリ１３と、チャネル推定回路１４と、復調器１５と、復号器１６と、変調器１７と、第２のメモリ１８とを含む。このタイプの回路、および、その構成部品は、それ自体では従来技術から知られている。装置１０は以下の通り動作する。
【００１９】
装置１０は通信用チャネルから入力信号を受信する。この入力信号は、整合フィルタ１１およびサンプラ１２を通過し、第１のメモリ１３に格納される受信シンボルＲ（図３では２および３で表される）を生成する。通信用チャネルは、フェージングによる被害と、おそらくはシンボルの振幅および／または位相に影響を与えるその他の望まれていない現象による被害とを受けるので、チャネル推定は、チャネルの不完全性が補償されるように実行される。このため、受信シンボルは、以下でより詳細に説明されるように、チャネル推定を実行するチャネル推定回路１４へ供給される。チャネル推定回路１４は、復調器１５へ供給されるチャネル係数（フェージング係数）Ｆ，Ｆ’を生成し、次には、この復調器が推定チャネル係数を考慮してシンボルを復調する。復調シンボルは、次に、たとえば、ターボ復号器である復号器１６へ与えられる。復号器１６はシンボル値を決定し、最終的な出力シンボルを出力する。これらの出力シンボルはさらに変調器１７へ供給され、変調器は図１に表された推定シンボルを生成するためこれらの出力シンボルを変調する。これらの推定シンボルは、メモリ１３に格納された受信シンボルＲとの比較のため第２のメモリ１８に格納される。
【００２０】
第１のメモリ１３に格納された受信シンボルの任意の組は、チャネル特性のより良い推定値、したがって、シンボル値のより良い補償と、これらの値のより正確な判定とを行うため少なくとも２回操作される。１回目の繰り返しにおいて、第２のメモリ１８は、初期的に、受信シンボルＲからチャネル推定値Ｆと出力シンボルの両方を生成するため使用されたパイロットシンボルの既知の値（たとえば、振幅）を収容する。後続の繰り返しでは、第２のメモリ１８は、チャネル推定値をさらに精緻化するため、この場合も受信シンボルＲと組み合わされた最新の推定（すなわち、補償された）シンボルＥを収容する。繰り返しの回数が増加するとより正確な結果が得られるが、多数回の繰り返しの利点はかなり小さいことが分かっている。その結果として、僅かに２〜３回の繰り返しを実行することが好ましい。
【００２１】
チャネル推定は図２に概略的に示されるようなチャネル推定回路１４を使用して実行される。図２の典型的な回路１４は、各受信シンボルＲに各推定シンボルＥの複素共役Ｅ＊を乗算する第１の乗算回路２１を含む。複素共役シンボルＥ＊は、周知の数学的手法を使用する複素共役回路２０によって各推定シンボルＥから決定される。
【００２２】
受信シンボルＲと複素共役推定シンボルＥ＊の積は、一連の遅延回路２２１，２２２，．．．，２２ｎを含み、各遅延回路２２ｉ（ｉ＝１．．．ｎ）の出力が乗算回路２３ｉを介して対応する加算回路２４ｉに接続されたフィルタ配置へ供給される。各乗算回路２３ｉは、関連した遅延回路２２ｉの出力信号に倍率ｗｉを乗算する。倍率ｗｉはフィルタ係数である。移動平均フィルタでは、たとえば、全フィルタ係数ｗｉは１／ｎに等しく、ｎは遅延回路２２の台数である。当業者は、必ずしも全フィルタ係数ｗｉが同じ値をもたないその他のフィルタ設計も可能であることを理解するであろう。チャネル（フェージング）係数Ｆ，Ｆ’は、フィルタ配置とチャネル推定回路１４の出力である。
【００２３】
図１を再度参照すると、チャネル推定は、元の特性（振幅および位相）が一般的に回路１０に知られていない受信信号に基づくことが分かる。したがって、既知の特性を有するパイロットシンボルを送信し、チャネル推定の基礎をこれらのパイロットシンボルだけに置くことが提案された。これは、通常シンボル２とパイロットシンボル３を含むシンボルセット１が表された図３に示されている。上記のように、通常シンボル２は、典型的に未知の特性（振幅および／または位相）を有し、一方、パイロットシンボル３の特性は回路１０（図１）に知られている。図に示されるように、受信シンボル２および３は、４によって示されたチャネルフェージングによる影響を受ける振幅を有する。図２の回路１４はフェージングの程度を推定するために役立つので、回路１５は、たとえば、単に受信信号にフェージング係数を乗算することによってそれを補償する。
【００２４】
図３において、時間窓５が適用され、その寸法は、一般的に、チャネルフェージングの変化率ｉ．ａ．によって示される。図示された例では、４個のパイロットシンボル３が窓５の内側にある。１回目の繰り返しで、これらの４個のパイロットシンボルだけが使用される（４個のパイロットシンボルの個数は、単なる一例として与えられたものであり、実際の実施形態では、１個の窓の範囲内で使用されるパイロットシンボルの個数は、少数個でも多数個でも構わないことが分かるであろう。）。チャネル推定回路１４の対応するフィルタは、４段を必要とし、すなわち、４台の遅延回路２２および付随する乗算および加算回路を必要とし、その結果、フィルタは４個のフィルタ係数ｗｉを必要とする。１回目の繰り返しの最後で、推定シンボル（Ｅ）は第２のメモリ１８に格納される。
【００２５】
従来技術によれば、また、図４に示されるように、２回目の繰り返し（および、任意的なその後の繰り返し）は、改良された推定シンボルの組を生成するため、時間窓５の範囲内のすべての推定シンボル６の使用を伴う。これは、考慮すべきシンボルの個数が１回目の繰り返し中のように４個ではなく（ここに示された具体的な実施例では）３４個であるため、チャネル推定回路１４に新しいフィルタまたは修正されたフィルタを必要とする。これは、典型的にチャネル推定の重要な改良をもたらすが、１個ではなく、２個のフィルタを使用しなければならない点で不利である。
【００２６】
本発明によれば、この問題は、図３および４の時間窓５の代わりに、図５に示されるような修正時間窓５’を使用することによって解決される。この修正時間窓５’は、２回目の繰り返しに必要な推定シンボル６の個数が１回目の繰り返しで使用されたパイロットシンボル３の個数と等しくなるように選ばれる。換言すると、繰り返しごとに、関与するシンボルの個数が同じである。その結果として、同じフィルタが繰り返しごとに使用される。これが従来技術に対する重大な利点であることは明白である。さらに、本発明の方法は、チャネルフェージングの変化率がかなり高いときでも、非常に満足できる結果を与えることが分かった。
【００２７】
図６に示された受信機５０は、送信アンテナ６１、受信アンテナ６２、送信アンテナ６１と受信アンテナ６２との間の伝送路６３、および、受信アンテナ６２を受信機５０に接続する伝送線６４を含む通信用チャネルに接続される。図６に示されるように、受信機５０は本発明による検出装置１０を収容する。受信機５０は、分かり易さのため図示されていないさらなる部品を収容してもよい。
【００２８】
本発明は、後続の繰り返しにおいて使用されるシンボルの個数が増加することは、繰り返しごとに異なるフィルタが使用されることを要求するので、非実用的であるという洞察に基づいている。本発明は、さらに、２回目（および、その後に続く）繰り返しにおいて使用されるシンボルの個数がかなり少数であっても、優秀な結果を与えることが可能であるという洞察に基づいている。
【００２９】
本明細書で使用されたあらゆる用語は本発明の範囲を限定するために解釈されるべきではない点に注意すべきである。特に、単語「含み（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、具体的に記載されていない要素を排除することを意味しない。単一の（回路）要素は複数の（回路）要素またはそれらの等価物で置き換えられる。請求項中の参照符号は、当然ながら、請求項に記載された事項の範囲を限定するために解釈されるべきではない。
【００３０】
当業者は、本発明が上記の実施形態に限定されないこと、および、多数の変更と付加が特許請求の範囲に記載されているような本発明の範囲から逸脱することなくなされることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によって使用されるシンボル検出装置の概略図である。
【図２】図１の検出装置の一部をより詳細に表す概略図である。
【図３】チャネル推定プロセスの１回目の反復のため使用される通信シンボルの組の概略図ある。
【図４】従来技術によるチャネル推定プロセスの後続の繰り返しのため使用される通信シンボルの組の概略図である。
【図５】本発明によるチャネル推定プロセスの後続の繰り返しのため使用される通信シンボルの組の概略図である。
【図６】本発明によるシンボル検出装置が設けられた通信用受信機の概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  装置
１１  整合フィルタ
１２  サンプラ
１３  第１のメモリ
１４  チャネル推定回路
１５  復調器
１６  復号器
１７  変調器
１８  第２のメモリ
２０  複素共役回路
２２  遅延回路
２３  乗算回路
２４  加算回路
５０  受信機
６１  送信アンテナ
６２  受信アンテナ
６３  伝送路
６４  伝送線
【図１】
2007514334.tif 000003
【図２】
2007514334.tif 000004
【図３】
2007514334.tif 000005
【図４】
2007514334.tif 000006
【図５】
2007514334.tif 000007
【図６】
2007514334.tif 000008
【国際調査報告】
2007514334.tif 000009
2007514334.tif 000010