(57)【要約】複数のサブキャリアで送信される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号で伝達されたデータを受信するように、受信機を動作させる。このような動作は、複数のサブキャリアのいずれが、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するのかについての確認を含む。次に、上記の１つ以上の基準を満たすチャネル品質をサブキャリアが有するか否かに基づいて、サブキャリアが選択される。受信機は、次に、選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理する。データストリームの完全な処理には、サブキャリアのチャネル推定、サブキャリアの等化、またはサブキャリアのチャネル推定及びサブキャリアの等化の両方が含まれる。
2013510455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアで送信される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号で伝達されたデータを受信する受信機を動作させる方法であって、
前記複数のサブキャリアのいずれが、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するのかを確認するステップと、
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させるステップと、
前記選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理するステップであって、データストリームの完全な処理が、サブキャリアのチャネル推定、サブキャリアの等化、またはサブキャリアのチャネル推定及びサブキャリアの等化の両方を含む、前記処理するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる前記ステップは、前記１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質を有するサブキャリアのみを選択するよう、前記受信機を動作させるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のサブキャリアのいずれが、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するのかを確認する前記ステップは、
前記複数のサブキャリアのそれぞれについて、サブキャリア品質の測度を確認するステップと、前記サブキャリア品質の前記測度を閾値品質レベルと比較するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
処理の節減についての予め定められた目標レベルの関数として、前記閾値品質レベルを設定するステップを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる前記ステップは、選択されたサブキャリアのリストを記憶するステップを含み、
前記選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理する前記ステップは、前記記憶されたリストの少なくとも一部を読み出すステップと、前記記憶されたリストの前記読み出された少なくとも一部を、前記複数のサブキャリアのデータストリームのいずれを完全に処理するかを少なくとも部分的に制御するために使用するステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる前記ステップは、前記１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有しないサブキャリアのリストを記憶するステップを含み、
前記選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理する前記ステップは、前記記憶されたリストの少なくとも一部を読み出すよう、前記受信機を動作させるステップと、前記記憶されたリストの前記読み出された少なくとも一部を、前記複数のサブキャリアのデータストリームのいずれを完全に処理するかを少なくとも部分的に制御するために使用するステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
計算複雑度の低減についての予め定められたレベルに基づいて、前記１つ以上の基準を設定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
受信機の性能のレベルが、性能の劣化についての予め定められたレベルを下回らないように、前記１つ以上の基準を設定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記受信機は、データストリーム処理リソースを備え、
前記方法は、
第１の無線通信規格に従って送信されたデータストリームを受信するよう、前記データストリーム処理リソースを動作させるステップと、
同時に、第２の無線通信規格に従って送信されたデータストリームを受信するよう、前記データストリーム処理リソースを動作させるステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる前記ステップは、前記複数のサブキャリアのうちの個別の１つが、または前記複数のサブキャリアのうちの個別のセットが、選択されたか否かをそれぞれが示す複数のビットを含むビットマスクを生成するステップを含み、
前記選択されたサブキャリアからのみのデータストリームを完全に処理する前記ステップは、前記複数のサブキャリアのうちの個別の１つ、または前記複数のサブキャリアのうちの個別のセットからのデータストリームの完全な処理を選択的に有効化または無効化するために、前記ビットマスクを使用するステップを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
複数のサブキャリアで送信される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号で伝達されたデータを受信する受信機を動作させる装置であって、
前記複数のサブキャリアのいずれが、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するのかを確認する回路と、
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる回路と、
前記選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理する回路であって、データストリームの完全な処理が、サブキャリアのチャネル推定、サブキャリアの等化、またはサブキャリアのチャネル推定及びサブキャリアの等化の両方を含む、前記回路と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１２】
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる前記回路は、前記１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質を有するサブキャリアのみを選択するよう、前記受信機を動作させる回路を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数のサブキャリアのいずれが、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するのかを確認する前記回路は、
前記複数のサブキャリアのそれぞれについて、サブキャリア品質の測度を確認し、前記サブキャリア品質の前記測度を閾値品質レベルと比較する回路を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
処理の節減についての予め定められた目標レベルの関数として、前記閾値品質レベルを設定する回路を更に備えることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる前記回路は、選択されたサブキャリアのリストを記憶する回路を含み、
前記選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理する前記回路は、前記記憶されたリストの少なくとも一部を読み出し、前記記憶されたリストの前記読み出された少なくとも一部を、前記複数のサブキャリアのデータストリームのいずれを完全に処理するかを少なくとも部分的に制御するために使用する回路を含む
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる前記回路は、前記１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有しないサブキャリアのリストを記憶する回路を含み、
前記選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理する前記回路は、前記記憶されたリストの少なくとも一部を読み出すよう、前記受信機を動作させ、前記記憶されたリストの前記読み出された少なくとも一部を、前記複数のサブキャリアのデータストリームのいずれを完全に処理するかを少なくとも部分的に制御するために使用する回路を含む
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
計算複雑度の低減についての予め定められたレベルに基づいて、前記１つ以上の基準を設定する回路を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
受信機の性能のレベルが、性能の劣化についての予め定められたレベルを下回らないように、前記１つ以上の基準を設定する回路を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
データストリーム処理リソースと、
第１の無線通信規格に従って送信されたデータストリームを受信するよう、前記データストリーム処理リソースを動作させ、同時に、第２の無線通信規格に従って送信されたデータストリームを受信するよう、前記データストリーム処理リソースを動作させる回路と
を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
１つ以上の基準を満たす前記チャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、前記受信機を動作させる前記回路は、前記複数のサブキャリアのうちの個別の１つが、または前記複数のサブキャリアのうちの個別のセットが、選択されたか否かをそれぞれが示す複数のビットを含むビットマスクを生成する回路を含み、
前記選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理する前記回路は、前記複数のサブキャリアのうちの個別の１つ、または前記複数のサブキャリアのうちの個別のセットからのデータストリームの完全な処理を選択的に有効化または無効化するために、前記ビットマスクを使用する回路を含む
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項２１】
ユーザ装置の一部として動作することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システムに関するものであり、特に、ＯＦＤＭ通信システム内の受信機においてサブキャリアを処理する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭを利用するシステムの例には、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａまたは８０２．１１ｇに従って構成されたシステムだけでなく、デジタルビデオ放送（例えば、ＤＶＢ−Ｔ、ＤＶＢ−Ｈ、Ｔ−ＤＭＢ）用のシステム、及びディジタル音声放送（ＤＡＢ）用のシステムといった、放送情報用の多数の標準規格のいずれかに従って構成されたシステムがある。ＯＦＤＭは、第３世代パートナシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）のロング・ターム・エボリューション（３ＧＰＰ−ＬＴＥ）のために選択されたアクセス技術でもある。
【０００３】
ＯＦＤＭシステムでは、直交する多数のサブキャリアで並列にデータが送信される。ＯＦＤＭ送信機の効率的な実装では、並列データストリームから送信信号を生成するために、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を採用する。並列データストリームは、ＩＦＦＴに入力として供給され、送信信号が出力に供給される。
【０００４】
ＯＦＤＭ技術は、受信信号からの並列データストリーム（１サブキャリアごとに１データストリーム）を処理するために、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を採用することによって、受信機において効率的に実装される。典型的なＦＦＴサイズは、（例えばＷＬＡＮ用の）６４から（例えばＤＶＢ−Ｔ用）８１９２に及ぶ。ＦＦＴサイズがＮの場合、ＦＦＴの出力のＮサンプルは、まとめてＯＦＤＭシンボルと称される。データ伝送用に使用されるサブキャリアの数は、ＮをＦＦＴサイズとすると、典型的には０．５ＮとＮとの間である。
【０００５】
ＯＦＤＭを使用する主な理由の１つは、受信機におけるチャネル推定及び等化が、シングルキャリア伝送が採用された場合に必要となるであろう複雑度のレベルと比べて、かなり低レベルの複雑度のアルゴリズム／回路によって実行できることである。このような一般的には低レベルの複雑度であったとしても、チャネル推定及び等化は、ＯＦＤＭ受信機において計算が最も集中する一部のブロックに含まれる。これは、チャネルが、実質的にサブキャリアごとに推定され、また、その作用がサブキャリアごとに等化されるためである。
【０００６】
したがって、より効率的にＯＦＤＭ信号を受信するための方法及び装置を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
「備える（含む）」及び「備えている（含んでいる）」という用語は、この明細書で使用された場合、説明される特徴、整数値、ステップまたは要素の存在を特定するために用いられているが、これらの用語の使用は、１つ以上の他の特徴、整数値、ステップ、要素またはそれらのグループの存在または追加を排除することはない。
【０００８】
本発明の一態様によれば、上記の目的及び他の目的は、複数のサブキャリアで送信される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号で伝達されたデータを受信する受信機を動作させる方法及び装置（例えば、ユーザ装置内の装置）によって達成される。このような動作は、複数のサブキャリアのいずれが、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するのかを確認するステップを含む。受信機は、１つ以上の基準を満たすチャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択し、当該選択したサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理するように動作させられ、当該データストリームの完全な処理には、サブキャリアのチャネル推定、サブキャリアの等化、またはサブキャリアのチャネル推定及びサブキャリアの等化の両方が含まれる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、１つ以上の基準を満たすチャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、受信機を動作させるステップは、当該１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するサブキャリアのみを選択するよう、受信機を動作させるステップを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、複数のサブキャリアのいずれが、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するのかを確認するステップは、複数のサブキャリアのそれぞれについて、サブキャリア品質の測度を確認するステップと、サブキャリア品質の当該測度を閾値品質レベルと比較するステップとを含む。これらの実施形態のいくつかでは、当該閾値品質レベルが、処理の節減についての予め定められた目標レベルの関数として設定される。
【００１１】
いくつかの実施形態では、１つ以上の基準を満たすチャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、受信機を動作させるステップは、選択されたサブキャリアのリストを記憶するステップを含み、選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理するステップは、当該記憶されたリストの少なくとも一部を読み出すステップと、当該記憶されたリストの当該読み出された少なくとも一部を、複数のサブキャリアのデータストリームのいずれを完全に処理するかを少なくとも部分的に制御するために使用するステップとを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、１つ以上の基準を満たすチャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、受信機を動作させるステップは、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有しないサブキャリアのリストを記憶するステップを含み、選択されたサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理するステップは、当該記憶されたリストの少なくとも一部を読み出すよう、受信機を動作させるステップと、当該記憶されたリストの当該読み出された少なくとも一部を、複数のサブキャリアのデータストリームのいずれを完全に処理するかを少なくとも部分的に制御するために使用するステップとを含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、計算複雑度、処理時間若しくはエネルギー、またはそれらの組み合わせにおける低減についての予め定められたレベルに基づいて、上記１つ以上の基準が設定される。いくつかの代替的な実施形態では、受信機の性能のレベルが、性能の劣化についての予め定められたレベルを下回らないように、上記の１つ以上の基準が設定される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、受信機は、データストリーム処理リソースを備え、受信機の動作は、第１の無線通信規格に従って送信されたデータストリームを受信するよう、データストリーム処理リソースを動作させるステップと、同時に、第２の無線通信規格に従って送信されたデータストリームを受信するよう、データストリーム処理リソースを動作させるステップとを含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、１つ以上の基準を満たすチャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも基づいてサブキャリアを選択するよう、受信機を動作させるステップは、複数のサブキャリアのうちの個別の１つが、または複数のサブキャリアのうちの個別のセットが、選択されたか否かをそれぞれが示す複数のビットを含むビットマスクを生成するステップを含み、選択されたサブキャリアからのみのデータストリームを完全に処理するステップは、複数のサブキャリアのうちの個別の１つ、または複数のサブキャリアのうちの個別のセットからのデータストリームの完全な処理を選択的に有効化または無効化するために、当該ビットマスクを使用するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下の図面とともに以下の詳細な説明を読むことによって、本発明の目的及び利点が理解されよう。
【図１】一態様において、効率的なＯＦＤＭ受信機能を受信機にインストールするための、本発明の実施形態に従った例示的な受信機によって実行される、複数のステップ／プロセス／機能を含むフローチャート。
【図２】過剰遅延が１μｓであり、かつ、チャネルのタップの分布が一様のチャネルの振幅関数の一例を示すグラフ。
【図３】廃棄されたサブキャリアが最も低いチャネル品質を有するサブキャリアである場合の、利用可能なサブキャリアの総数の一部がどの程度であるかを関数とした、性能の損失を示すグラフ。
【図４】本発明の態様に従った例示的なＯＦＤＭ受信機４００のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明の種々の特徴について、同様の部分が同一の参照符号によって特定されている図面を参照しながら説明する。
【００１８】
以下では、本発明の種々の態様について、多数の例示的な実施形態に関連して、より詳細に説明する。本発明の理解を容易にするために、プログラムされた命令を実行可能なコンピュータシステムまたはその他のハードウェアに含まれる要素によって実行される動作の系列に関して、本発明の多くの態様を説明する。実施形態のそれぞれにおいて、専用回路（例えば、本明細書で説明する機能を実行するために相互に接続されたアナログ論理ゲート及びデジタル論理ゲートの少なくともいずれかと、本明細書で説明する機能的な仕様に準拠するように設計された、１つ以上の特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit）との少なくともいずれか）によって、命令の適切なセットを用いてプログラムされた（即ち、組み合わされた）１つ以上のプロセッサによって、または、それらの両方の組み合わせによって、種々の動作が実行されうることが理解されよう。説明する１つ以上の動作を実行「するよう構成された回路（circuitry configured to）」という用語は、そのような実施形態が結局のところ何らかの回路を含むことから、任意のそのような実施形態（即ち、１つ以上の専用回路及び１つ以上のプログラム式プロセッサ（programmed processor）の少なくともいずれか）を示すために、本明細書で使用される。更に、本発明は、追加的には、本明細書で説明する技術をプロセッサに実行させるコンピュータ命令の適切なセットを含む、固体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク等の、コンピュータで読取可能な媒体についての任意の形式の範囲内で、完全に具体化されるものと考えられる。このように、本発明の種々の態様は、異なる多数の形式で具体化されうるとともに、そのような全ての形式は、本発明の範囲内にあることが意図されている。本発明の種々の態様のそれぞれについて、上述のような任意の形式の実施形態は、本明細書では、説明する動作を実行する「ように構成されたロジック」か、あるいは、説明する動作を実行する「ロジック」と称されうる。
【００１９】
背景の部分で言及されているように、より効率的なＯＦＤＭ受信機を実装するための方法及び装置を提供することが望ましい。この点について、発明者は、理論的には、複数のサブキャリアを含む、いずれの任意のセットでデータを送信するのかを、当該複数のサブキャリアが周波数スペクトルの連続的な部分を形成することを必要とせずに、ＯＦＤＭシステムが選択可能であることを認識した。このような動作によって、送信機は、当該送信機と受信機との間で良好なチャネル状態の影響を受けるサブキャリアのみを使用することが可能になるであろう。しかし、このような装置では、情報に基づくサブキャリアの選択が可能となるように、チャネル知識が送信機側で利用可能であることが想定されている。送信機にこのチャネル知識を提供するために必要となる、余分なオーバヘッドの量が大きくなる可能性があり、このような実施形態で利点を享受することが難しくなる。したがって、実際には、ＯＦＤＭ送信機は、典型的には良好なサブキャリアとともに劣悪なサブキャリアでもデータを送信する。例えば、サブキャリアの品質にかかわらず全サブキャリアが使用される１つのアプリケーションが広まっており、典型的には、利用可能なフィードバックが存在しない。これは、例えばＤＶＢ−Ｔ及びＤＶＢ−Ｈの場合である。このような環境下における性能レベルがチャネルの全体の品質によって実質的に定まるという事実を補償するために、適切な誤り訂正符号か及びインタリービングが使用される。
【００２０】
発明者は、チャネル推定及び等化の計算量（computational efforts）がチャネル品質に依存しないため、低品質なサブキャリアの処理（例えば、チャネル推定値の生成、低品質なサブキャリアの等化）に費やされる計算の大部分が、受信機性能の品質をほとんど向上させないことを認識した。これは、わずかに受信機性能を向上させることのみのために、かなりの時間と電力が使用されることを意味する。更に、処理済みのサブキャリアの一部が、実質的にはデータの復号の役に立たないため、チャネル推定及び等化を完了するのにかかる時間は必要以上に長くなる。それ故に、このような環境下における、電池駆動の装置における動作時間の減少と処理時間の長期化とが、受信機内でリソースを浪費させる要素となる。
【００２１】
これらの問題及び他の問題の少なくともいずれかに対処するために、本発明に従った実施形態の態様は、最も好ましいチャネル状態にある、帯域の部分で送信される、サブキャリア・データストリームのみを完全に処理することと、他のデータストリームを、受信機の処理についての計算複雑度の低減、及び電力消費の低減の少なくともいずれかのために無視／廃棄することとを含む。本明細書で使用される、「完全に処理する」という用語は、キャリアごとのチャネル推定とキャリアごとの等化とのうちの少なくとも１つまたは両方を示す。本概念は、データストリームを廃棄し、当該データストリームに関連した処理（例えば、チャネル推定及び等化の少なくともいずれか）を、受信機の処理チェーンにおける初期段階で禁止するものであり、その結果、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するサブキャリアのみからのデータストリームを完全に処理することによって受信機の効率性の良さを実現できる。
【００２２】
図１は、一態様において、効率的なＯＦＤＭ受信能力を提供する本発明に従った例示的な受信機によって実行される、複数のステップ／プロセス／機能を含むフローチャートである。当該受信機は、ユーザ装置（ＵＥ）に実装されうる。別の観点から言えば、図１は、図１に示す種々の機能及びそれらをサポートするテキストを実施するように構成された回路１００に含まれる種々の要素を描いているものと考えることもできる。当業者は、本明細書に示されている機能的な説明に基づく回路（例えば、１つ以上のプログラム式プロセッサ、特定用途向け集積回路、ハードウェアによる（hard-wired）デジタル論理回路）についての種々の実施形態を、本明細書で提示する機能的な説明に基づいて容易に構成できる。
【００２３】
複数のサブキャリアで送信されるＯＦＤＭ信号の受信は、当該複数のサブキャリアのそれぞれについてのチャネル品質の測度を取得するステップを含む（ステップ１０１）。この段階では、複数のサブキャリアのそれぞれが、その後の処理における選択の候補である。
【００２４】
次に、受信機は、複数の候補サブキャリアから選択されるサブキャリアのセットを決定する。ここで、当該選択されるサブキャリアのセットは、チャネル品質が１つ以上の基準を満たす候補サブキャリアから成る（ステップ１０３）。例えば、この例示的な実施形態では、測定されたチャネル品質が閾値品質レベルと同等またはそれより良好であるか否かに基づいて、選択が行われうる。必ずしも全てではないがいくつかの実施形態の態様では、当該閾値品質レベル自体は、達成することが望まれる計算複雑度の低減の程度の関数として、あるいは、どの程度の性能の劣化が許容範囲にあるかにも基づいて、選択されうる。
【００２５】
いつくかの実施形態では、計算複雑度の低減／性能の劣化が生じる期間は、動的に決定される環境に依存して変化しうる。例えば、当該計算複雑度の低減が、リソースを別のシステムで利用可能にすべく当該リソースを解放するために必要とされる場合、当該期間は、他のシステムがアクティブである限り続き、およそ数分またはおよそ数時間にさえもなりうる。他のシステムが受信中であるが送信中ではない際にのみ、計算複雑度の低減が必要とされる場合もありうる。この場合、計算複雑度の低減は、周期的（例えば、５ミリ秒ごと）にオンまたオフにされることもありうる。
【００２６】
上記の選択の結果は、（例えば、測定されたチャネル品質のレベルに基づいて順序付けされた）順序リスト（ordered list）等の、任意の数の方法で記憶されうる。いくつかの代替的な実施形態では、マスクに含まれる各ビットが、複数のサブキャリアのうちの個別の１つのサブキャリア、または複数のサブキャリアのうちの個別のセットに対応する、バイナリ・マスクが記憶されうる。このようなセットの一例は、複数のサブキャリアが、４つのサブキャリアから成る複数のグループにクラスタ化されたセットである。これは、一方では選択の細かさ（granularity）が低減されるが、他方では当該リストのサイズが因数４で低減されることを示している。このような実施形態では、選択は、各ビットをサブキャリアまたはサブキャリアのセットが選択されたか否かを示す値に設定するステップを含む。
【００２７】
選択されたサブキャリアのセットを生成すると、次に、受信機は、選択されたサブキャリアのセットのみからのデータストリームを完全に処理するよう、当該受信機の回路を動作させる（ステップ１０５）。全ての候補サブキャリアからのデータストリームを完全に処理するようには受信機回路を動作させないことによって、受信機リソース（例えば、電池残量、処理電力等）が節減されることが理解されよう。その結果、これらの解放された受信機リソースは、以下で更に説明するように、受信機内の種々の効果を達成するために使用される（ステップ１０７）。
【００２８】
サブキャリア選択の基礎となったチャネル品質測定値は、時間とともに変化する。したがって、例示的な実施形態は、更に、全てのサブキャリアに関するチャネル品質情報を再評価（即ち、更新）すべきか否かを確認するステップを含む（判定ブロック１０９）。更新する場合（判定ブロック１０９から出る「ＹＥＳ」のパス）、それが実行されうるように、処理がステップ１０１に戻る。それ以外の場合（判定ブロック１０９から出る「ＮＯ」のパス）、それまでに選択されたデータストリームからのデータの処理を続けるよう、処理がステップ１０５に戻る。
【００２９】
本発明の種々の実施形態の態様及び利点のより良い理解を容易にするために、本明細書では、特定の実施形態に言及する。しかしこれは、決して本発明の範囲を限定することを意図したものではない。当業者の誰でも理解するように、本明細書で示す種々の原理は、種々の方法に拡張可能である。
【００３０】
ＬＴＥ標準規格に準拠した通信装置が通信に使用され、また、チャネルの帯域幅は２０ＭＨｚであるものとする。これは、互いに１５ｋＨｚ離れた１２００個のサブキャリアでデータが送信されることを意味し、それにより、大部分のエネルギーが１８Ｍｈｚの範囲内に位置付けられ、占有される帯域幅の両側におおよそ１ＭＨｚのガードバンドが残る。
【００３１】
送信対象のデータは、これまでのように、チャネルの時間ダイバーシチ及び周波数ダイバーシチから利得を得るために、誤り訂正符号で符号化され、時間及び周波数でインタリーブされる。送信側ではチャネルが未知であるものとすると、良好なチャネル状態の影響を受けるサブキャリアのみを使用するための手段は送信機では利用可能ではなく、その結果、劣悪なチャネル状態の影響を受けるサブキャリアで送信されたデータが、低い信頼度で受信される。しかし、データは符号化され、広い帯域幅に拡散されているため、符号化されたデータの大部分は、良好なチャネル状態の影響を受けることとなり、これは、一般に、符号化されたデータの一部が低い信頼度で受信されたとしても、十分にユーザ・データを復元することを可能にする。
【００３２】
図２は、過剰遅延が１μｓであり、かつ、チャネルのタップの分布が一様のチャネルの振幅関数を示すグラフ２００である。同図からわかるように、振幅関数には２５ｄＢの差があり、これは、最も良好なサブキャリア及び最も劣悪なサブキャリアについての信号対雑音比（ＳＮＲ）の差が、２５ｄＢになることを示している。
【００３３】
−６ｄＢにある水平方向のライン２０１について検討する。このレベルを下回るサブキャリアの数は約２０％であるが、これらのサブキャリアによる受信電力は、明らかに非常に少ない。これまでの実装では、チャネルが推定され、受信シンボルが等化され、ソフト・ビット情報が生成され、その後、復号が実行される点で、全てのサブキャリアが完全に処理される。劣悪なサブキャリアで送信されるデータに対応するビットの劣悪な信頼度は、復号アルゴリズムで考慮されるものの、より信頼度の高いビットよりも性能には貢献しない。しかし、このことは、劣悪な信頼度を有するサブキャリアが、より信頼度の高いサブキャリアと同程度の計算リソースを使用することも意味する。
【００３４】
状況を更に詳細に解析すると、最も劣悪なチャネル状態の影響を受けるサブキャリアを、まず処理して、復号プロセスにおいて非常に低い重みを与えた場合よりも、当該サブキャリアを完全に廃棄する場合に、受信エネルギーが全体としてどの程度損失するかを判定することが可能である。図３は、廃棄されたサブキャリアが最も低いチャネル品質を有するサブキャリアである場合の、利用可能なサブキャリアの総数の一部がどの程度であるかを関数とした、性能の損失を示す、典型的なチャネルについてのグラフ３００である。例えば、最も劣悪なチャネルの影響を受ける、３０％のサブキャリアを廃棄した場合、対応する損失は０．２％にすぎない。最も劣悪な５０％のサブキャリアを廃棄した場合、損失は約０．７５ｄＢとなる。このことは、非常に限られた性能の損失のみを犠牲にして、実質的な複雑度の低減が実現できることを示している。
【００３５】
実際には、受信機回路は、良好なチャネル状態の影響を受けるサブキャリアが、確実に完全なデータストリーム処理プロセスに含まれるようにするために、いずれのサブキャリアを廃棄すべきかを決定する（例えば、図１のステップ１０１及び１０３を参照）。これは、異なるサブキャリアのそれぞれのチャネル品質を判定するとともに、例えば、最も良好なチャネル状態（例えば、最も高い信号対雑音比「ＳＮＲ」）を有するサブキャリアに関連付けられたインデックスから始まり、最も劣悪なチャネル状態（例えば、最も低いＳＮＲ）を有するサブキャリアのインデックスで終わる順序リストを生成することを意味する。また、このリストに基づいて、いくつかの種々の方法でサブキャリアが廃棄される。例えば、計算リソースに基づいて（即ち、計算リソースの関数として）、サブキャリア数が決定される。使用されるべき計算リソースの量は、当該リソースが他のユーザ・アプリケーションと共有される場合には瞬時に変化する可能性があり、または、例えば計算複雑度の低減が電力消費を低減する必要性に基づくものである場合には、使用されるべき計算リソースの量は、１つのアプリケーションのセッション全体で実質的に固定される。処理の節減についての予め定められた目標レベルによって計算を低減する必要がある場合（本例では３０％とする）には、３０％のサブキャリアが廃棄される。代替的な実施形態では、廃棄されるサブキャリアの数は、どの程度の劣化が許容範囲にあるかに基づいている。いくつかの実施形態では、この許容される劣化は、復調または復号におけるメトリックを測定することによって受信機において特定される。例えば、アプリケーションが放送サービスである場合、異なる受信機は、通常、大きく異なる信号品質の影響を受けるであろうし、一部の受信機は、誤りが生じ始めるまでに大きなマージンを有する可能性がある。０．７５ｄＢの劣化が許容範囲にある場合、信頼性が最も低い５０％のサブキャリアが廃棄されうる。実際には、チャネル品質が推定される必要がある。これは、例えば、推定された振幅関数を直接的に用いることによって行うことが可能であるものの、技術的に既知のいくつかの簡易な規範を用いて行うこともできる。例えば、ある時に、サブキャリアのあるセットが劣悪であると判定された場合、更新を実行する１つの方法は、このセットから開始して、良好と劣悪との間の境界にあるサブキャリアについて考慮することである。具体的には、ＯＦＤＭシンボルｎについて、...，ｋ−３，ｋ−２，ｋ−１と番号が付されたサブキャリアが劣悪である一方で、ｋ，ｋ＋１，ｋ＋２，...と番号が付されたサブキャリアが良好である場合、例えば、それぞれの側の境界に最も近い２つのサブキャリア（即ち、一方の側のサブキャリアｋ−２，ｋ−１と、他方の側のサブキャリアｋ，ｋ＋１）を考慮することによって、良好なサブキャリアのセットが更新されうる。このように、上記の更新は、当該更新を実行する間に全サブキャリアが考慮される場合よりもかなり低い複雑度である。
【００３６】
他の実施形態では、いずれのサブキャリアを廃棄するかを示すために、リストは使用されない。その代わりに、各サブキャリアのチャネル品質を閾値（例えば、図２に示す−６ｄＢの閾値）と比較することによって、いずれのサブキャリアを廃棄するかの決定が行われる。当該閾値を上回るチャネル品質を有するサブキャリアについて、２つの可能性のある値のうちの１つを含み（例えば、バイナリ「１」を使用する）、当該閾値を下回るサブキャリアについて０を含むマスクが生成され、どのサブキャリアを廃棄するかを決定する際に使用される。また、当該マスクは、実装の詳細に依存して、あらゆる方法で使用されうる。例えば、プログラム式プロセッサの実施形態では、各ビットが検査され、条件付きブランチが、ブランチの結果に依存して、完全なデータ処理を実行するか、または完全なデータ処理を省略するかを取る。あるいは、ハードウェアによる実施形態では、当該マスクは、他のデータ処理回路による処理を選択的に有効化または無効化する信号のセットを生成するために使用されうる。
【００３７】
更に別の実施形態では、チャネル品質に基づいて、サブキャリア・インデックスの順序リスト、または更にマスクを使用することに代えて、サブキャリアのいくらかの任意のセットを、必要な計算の量を低減するために廃棄する。隣接するサブキャリアは同様のチャネル特性の影響を受けるため、複雑度は、例えば、他のあらゆるサブキャリアのみを使用することによって、５０％低減されうる。この場合、性能も５０％劣化し、これは３ｄＢに相当する。このような実施形態は、図１のステップ１０１を実質的に実行する必要がなく、また、ステップ１０５と同様であるもののチャネル品質には依存しないステップを実行することが理解されよう。
【００３８】
更に他の代替案では、データストリームが完全に処理されることのないサブキャリアを、その品質が劣悪であるか否かに基づいて選択することによって、上述のいくつかのアプローチを組み合わせるサブキャリア選択方法を採用することができ、また、１つ以上の追加的なサブキャリアを更に選択することによって、この選択されたサブキャリアのセットを補完する。ここで、この更なる選択は、ランダムな選択を含む、他の何らかの基準で行われる。このような実施形態では、サブキャリアが１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するか否かに少なくとも部分的に基づいてサブキャリアを選択するよう、受信機を動作させるものといえる。
【００３９】
他の態様に関連して、全ての候補サブキャリアからのデータストリームを完全に処理する必要がないことによって解放されたリソースが、受信機の性能を向上させるためにどのように使用されうるのかについて、これまでに説明した（例えば、図１のステップ１０７を参照）。いくつかの実施形態では、これは、受信データパケットが正しく復号化されたか否かを判定するのに要する時間を低減することを含む。これは、例えば、確認応答（ＡＣＫ）メッセージ、または否定確認応答（ＮＡＣＫ）メッセージが、返信の応答として送信機に対して提供される必要がある場合に、望ましいであろう。
【００４０】
更に他の実施形態では、残りのサブキャリアの処理がより遅いペースで行われることを可能にするために、サブキャリアのセットが廃棄される。処理がより遅いペースで行われることを可能にすることによって、処理ブロックのクロックレートがより低速化されうること、電圧が低減されうること、またはその両方に起因して、エネルギーが節減されうる。
【００４１】
更に他の実施形態では、完全なデータ処理のための計算リソース（例えば、チャネル推定及び等化のための計算リソース）は、２つの異なる通信システム間で共有される可能性がある。チャネル推定及び等化が１つのシステムのためにのみ必要である場合には、全てのサブキャリアが処理される一方で、リソースが共有される必要がある場合には、複数のシステムのうちの少なくとも１つが、他のシステムによって使用されうる計算リソースを解放するために、一部のサブキャリアを廃棄している。
【００４２】
更に他の実施形態では、１つ以上のサブキャリアからのデータの完全な処理のために使用されていない、このように解放された計算リソース（例えば、チャネル推定及び等化のリソース）が、他の標準規格／システムのデータ処理のために使用される代わりに、音声処理またはビデオ処理等のために使用されうる。
【００４３】
これまでに説明したように、チャネル特性は時間と共に変化するため、順序リストは、実際のチャネル状態を反映するために、時々更新される必要がある（例えば、図１の判定ブロック１０９を参照）。いくつかの実施形態では、これは、順序リストを定期的に更新することによって達成され、例えば、１０ＯＦＤＭシンボルごとに１回、全てのサブキャリアについてのチャネル推定を実行し、かつ、その後にそれに応じて廃棄されるべきサブキャリアのセットを更新することによって達成される。
【００４４】
代替的な実施形態において、上記の更新は、例えば、チャネルのドップラースプレッドの知識を呼び起こすことによって、チャネルがどの程度の速さで変化すると予測されるかに依存したレートで行われる。更に他の代替的な実施形態では、上記の更新は、選択されたサブキャリアから得られるチャネル品質に基づいて行われる。
【００４５】
図４は、本発明の態様に従った例示的なＯＦＤＭ受信機４００のブロック図である。受信機は、例えば、通信ネットワーク・ノード内の回路であってもよいし、または、通信システム内のユーザ装置内の回路であってもよい。無線周波数信号の受信及びダウンコンバートによって生成されるアナログ信号ｒ(ｔ)は、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４０１に供給される。次に、デジタル信号ｒ(ｋ)は、周波数補正部４０５と、受信信号のタイミング及び周波数オフセットについての粗推定値を生成する粗タイミング及び周波数推定部４０３とに供給され、当該周波数オフセットは、送信信号の周波数と受信信号の周波数との差分である。この情報は、ガードインターバル（ＧＩ）除去部４０７だけでなく周波数補正部４０５にも供給される。大きな遅延スプレッドに対する耐性（immunity）のレベルを提供するために、ＯＦＤＭシステムがＧＩを利用することは周知である。（文献で「サイクリックプレフィックス」または「ＣＰ」とも称される）ＧＩは、実際のシンボルの前の、送信されるＯＦＤＭシンボルの最後の部分のコピーである。したがって、受信されたＯＦＤＭシンボルのＧＩ部分は、復調の前に除去されうる。
【００４６】
ＧＩ除去部４０７は、更に、周波数補正部４０５の出力も受信する。ＧＩ除去部４０７は、利用可能なタイミング情報に基づいてＧＩを除去するとともに、受信されたＯＦＤＭシンボルの残りの部分をＦＦＴ部４０９に供給する。ＦＦＴ部４０９の出力は、ＦＦＴ出力信号からより正確なタイミング及び周波数情報を生成可能な精密（refined）タイミング及び周波数推定部４１１を含む、受信機の残りの部分に供給される。より正確な周波数情報は、受信機の性能を向上させるために、周波数補正部４０５にフィードバックされる。より正確なタイミング情報は、同様に、受信機の性能を向上させるために、ＧＩ除去部４０７にフィードバックされる。
【００４７】
例示的な受信機４００は、図１乃至図３を参照しながら上述した１つ以上の種々の機能を実行するよう構成された回路を更に含む。この例示的な実施形態では、当該回路は、ＦＦＴ部４０９の複数の出力で供給されるデータストリームからのデータを完全に処理するために使用される、チャネル推定部４１３と等化器４１５とＦＥＣ復号器４１７とを含む。チャネル推定、等化、及びＦＥＣ復号は、技術的に既知であり、ここでは更に詳細に説明する必要はない。
【００４８】
例示的な実施形態は、図１及びサポートするテキストのような、本明細書で説明した本発明の１つ以上の態様に従って、残りの受信機回路を動作させるよう構成された制御回路４１９（例えば、本明細書で説明される機能を実現するための設計技術に従って設計された、ハードウェアによる論理ゲート及びプログラム式プロセッサ回路の少なくともいずれか）を更に含む。制御回路４１９は、サブキャリアの選択用の記憶部４２１に接続されている。記憶部４２１は、例えば、これまでに説明した、サブキャリアの順序リストを記憶できる。あるいは、記憶部４２１は、これまでに説明したビットマスクを記憶できる。
【００４９】
例示的な実施形態において、制御回路４１９は、チャネル推定部４１３、等化器４１５、及びＦＥＣ復号器４１７を、これらの個別のユニットの処理をサブキャリアごとに選択的に有効化または無効化するように制御する、１つ以上の制御信号を生成する。任意の所与のサブキャリアについて禁止される処理は、限定されるわけではなく上述の目的のような、任意の多数の目的のために使用されうる受信機４００内の、リソースの節減をもたらす。
【００５０】
制御回路４１９は、図１に示す実施形態のような実施形態を実施するよう構成されている場合、複数のサブキャリアのいずれが、１つ以上の基準を満たすチャネル品質を有するのかを確認し、更に、当該１つ以上の基準を満たすチャネル品質をサブキャリアが有するか否かに少なくとも部分的に基づいてサブキャリアを選択するよう、受信機４００内の回路を動作させる。この機能を容易にするために、制御回路４１９は、サブキャリアごとにチャネル状態情報を受信する。サブキャリアごとのチャネル状態情報は、現在、受信された信号に基づいて生成可能である。あるいは、サブキャリアごとのチャネル状態情報は、それまでに記憶された情報（即ち、それまでに受信された信号に基づいて生成された情報）であってもよい。このような実施形態では、現在、判定されたチャネル状態に基づいて、記憶されているサブキャリアごとのチャネル状態情報を更新する可能性が更にある。更新された情報は、その後、次の信号について当該機能が繰り返される際に使用される。
【００５１】
多数の可能性のある目的のうちの１つを説明するだけのために、完全なデータ処理用の計算リソース（例えば、チャネル推定及び等化用のデータストリーム処理リソース）が、２つの異なる通信システム間で共有される可能性があることを、これまでにいくつかの実施形態で説明した。チャネル推定及び等化が１つのシステムのためにのみ必要である場合には、全てのサブキャリアが処理される一方で、リソースが共有される必要がある場合には、複数のシステムのうちの少なくとも１つが、他のシステムによって使用されうる計算リソースを解放するために、一部のサブキャリアを廃棄している。この実施形態は、（全ての実施形態で存在するわけではないことを示すために破線で示されている）異なる通信システム用の回路４２３を設けることで図４に示されている。異なる通信システム用の回路４２３は、チャネル推定部４１３及び等化器４１５のそれぞれの入力に適切な信号を供給する。次に、チャネル推定部４１３及び等化器４１５からの出力信号は、異なる通信システムの要求条件に従ったデータ通信を実現するための適切な方法で、それらを利用する、異なる通信システム用の回路４２３のそれぞれの入力に供給される。このような他の利用の詳細は、本発明の範囲を超えるとともに、当該異なる通信システム用の回路を設計する任意の当業者に容易に明らかになろう。
【００５２】
本発明について、特定の実施形態を参照しながら説明してきた。しかし、上述の実施形態の形式以外の特定の形式で本発明を具体化できることは、当業者にはすぐに明らかになろう。
【００５３】
例えば、上述の実施形態は、「選択された」サブキャリアが、データストリームを完全に処理することが望まれるサブキャリアであるアプローチを採用している。しかし、「選択された」サブキャリアが、完全なデータストリーム処理が禁止されるサブキャリアである（即ち、「選択されて」いないサブキャリアにのみ完全な処理が生じ、例えば、これらの代替的な実施形態において、図１のブロック１０５は、「選択されたサブキャリアのセットからの完全なデータストリーム処理を禁止する」と解釈される）アプローチを採用する実施形態を、同等に実施することができるであろう。ここでは、例えば、何らかの最小の閾値レベルに達していない、測定されたチャネル品質に基づいて、選択を行うことができると理解されよう。
【００５４】
他の代替案では、良好なチャネル状態の影響を受けるサブキャリアのみを処理するという基本的な概念は、受信ダイバーシチをサポートする受信機の実施形態に適用される。このような実施形態では、当該概念は、異なるダイバーシチブランチに適用され、複数のダイバーシチブランチのうちの各ブランチについて、いずれのサブキャリアが処理に値するのかを判定するために使用される。
【００５５】
更に他の実施形態では、良好なチャネル状態の影響を受けるサブキャリアのみを処理するという基本的な概念は、多入力・多出力（ＭＩＭＯ）技術が使用される実施形態に適用される。
【００５６】
このように、説明した実施形態は、例示的であるにすぎず、決して限定的であると考えられてはならない。本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって与えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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