(57)【要約】【解決手段】遅延相関器出力に直接固定閾値を適用するのではなく遅延相関器出力を処理する整合フィルタリングコンポーネントを採用することによって時間領域多重パイロットシンボルを処理するためのシステム及び方法を提供する。実施形態では、無線ネットワークでのタイミング取得方法が提供される。この方法はエッジテンプレートを介してＴＤＭパイロットの相関出力をフィルタリングすること、無線ネットワークにおいてタイミング又は周波数を決定する相関出力を採用することを含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相関関数を介してＴＤＭパイロットの相対出力をフィルタリングすること、
無線ネットワークにおける周波数を決定するために前記相関出力を使用すること、
を含む無線ネットワークでのタイミング取得方法。
【請求項２】
前記相関関数のためにエッジテンプレートを使用することを更に含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記相関関数からタイミング情報を決定することを更に含む、請求項１の方法。
【請求項４】
前記相関出力を決定するためにスーパフレームを処理することを更に含む、請求項１の方法。
【請求項５】
前記スーパフレームは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークで送信される、請求項４の方法。
【請求項６】
前記スーパフレームはフォーワードリンクオンリ（ＦＬＯ）の一部として送信される、請求項４の方法。
【請求項７】
前記相関器出力に対するランプ出力信号を生成することを更に含む、請求項１の方法。
【請求項８】
フィルタにおいて前記ランプ出力信号を相関関数とを合成することを更に含む、請求項７の方法。
【請求項９】
ピーク検出器コンポーネントを介して前記フィルタからの出力を測定することを更に含む、請求項８の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの閾値を介してフィルタからの出力を測定することを更に含む、請求項８の方法。
【請求項１１】
前記閾値は調整可能である、請求項１０の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの他の相関コンポーネントにフィルタからの出力を適用することを更に含む、請求項８の方法。
【請求項１３】
遅延相関器出力と相関関数との区別を付けることを更に含む、請求項８の方法。
【請求項１４】
ピーク出力を決定するために遅延相関器出力からのサンプルのサブセットを使用することを更に含む、請求項８の方法。
【請求項１５】
遅延相関器出力を決定するためにスーパフレームフィールドを処理する時分割相関器と、
前記遅延相関器出力で処理される相関関数と、
前記スーパフレームの開始点を決定するために前記遅延相関器出力と前記相関関数を合成するフィルタと、
を具備する、無線ネットワークのための相関器モジュール。
【請求項１６】
ＴＤＭパイロット１シンボルのための理想自己相関関数の前部に整合するエッジテンプレートを更に具備する、請求項１６のモジュール。
【請求項１７】
遅延相関器コンポーネントは前記自己相関関数を生成する、請求項１６のモジュール。
【請求項１８】
前記エッジテンプレートは前記理想自己相関関数の前記前部に整合する長さＴＥ（−Ａ−Ａ−Ａ．．．−ＡＢＢＢＢ．．．Ｂ）である、請求項１６のモジュール。
【請求項１９】
ＴＤＭパイロットシンボル期間中に自動周波数制御（ＡＦＣ）コンポーネントの周波数累積処理のためのデータを収集する累算器を更に含む、請求項１６のモジュール。
【請求項２０】
前記周波数取得処理を容易にするため前記累算器と共に採用されるタイマを更に具備する、請求項１９のモジュール。
【請求項２１】
より大きな信号がフィルタ出力で検出されれば、前記タイマ及び前記累算器をリセットするコンポーネントを更に含む、請求項９のモジュール。
【請求項２２】
周波数取得のための停止時間を決定するためにスーパフレームの既知パラメータを使用するコンポーネントを更に含む、請求項１９のモジュール。
【請求項２３】
遅延相関器出力に適用されるバッファを更に具備する、請求項１９のモジュール。
【請求項２４】
タイマが終了するときを検出し、周波数累算器を停止するコンポーネントを更に具備する、請求項２３のモジュール。
【請求項２５】
前記時分割相関器、前記相関関数又は前記フィルタを実行するための機器実行可能インストラクションを記憶した機器読み解き可能媒体を持つことを、請求項１９のモジュール。
【請求項２６】
遅延出力信号を決定するためにスーパフレームを分析する手段と、
相関関数を生成する手段と、
ＯＦＤＭパケットの開始を決定するため前記遅延出力信号と前記相関関数をフィルタリングする手段と、
を具備する、無線ネットワークのタイミング又は周波数データを決定するためのコンポーネント。
【請求項２７】
遅延相関器出力信号を決定するためにＯＦＤＭパケットを処理すること、
ＯＦＤＭデータパケットの開始時間を決定するために前記遅延相関出力信号に相関関数を適用すること、
を含む機器実行可能インストラクションを記憶した機器読み取り可能媒体。
【請求項２８】
前記相関関数及び前記遅延相関器出力信号をフィルタに加えることを更に含む、請求項２７の機器読み取り可能媒体。
【請求項２９】
前記フィルタの出力から周波数推定値を決定することを更に含む、請求項２８の機器読み取り可能媒体。
【請求項３０】
ＯＦＤＭ放送パケットから遅延相関器値を格納するデータフィールドと、
前記ＯＦＤＭ放送パケットの相関関数を格納するデータフィールドと、
前記遅延相関器値及び前記相関関数に部分的に基づいて前記ＯＦＤＭ放送パケットの開始シーケンスを決定するフィルタフィールドと、
を格納したデータ構造を有する機器読み取り可能媒体。
【請求項３１】
受信ＯＦＤＭ放送から遅延時間分割相関器値を決定するコンポーネントを含むメモリと、
前記遅延時間分割相関器値を相関関数と比較することによってＯＦＤＭ方法の開始時間を決定するプロセッサと、
を具備する、無線通信装置。
【請求項３２】
ＯＦＤＭ放送パケットを受信すること、
前記ＯＦＤＭ放送パケットに対する遅延時間領域相関を決定すること、
前記時間領域相関及び少なくとも１つの相関関数に部分的に基づいて無線受信機のための開始時間同期を決定すること、
を含む、無線通信環境に対してタイミング情報を決定するためのインストラクションを実行するプロセッサ。
【請求項３３】
前記無線受信機のための周波数情報を決定するインストラクションを更に含む、請求項３２のプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
主要技術は、一般的に通信システム及び方法に関し、特に、受信パイロットシンボルを検出するため整合フィルタリング関数を適用することによってＯＦＤＭのタイミング及び周波数情報を決定するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空中インタフェース仕様は無線プロバイダーの業界指導グループによって開発されたＦＬＯ（Forward Link Only）技術を規定している。ＦＬＯ（ＴＭ）送信のための基本信号ユニットはＯＦＤＭチップと呼ばれる４６４２時間領域ベースバンドサンプルにより構成される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルである。これらのＯＦＤＭチップの中には４０９６データチップが存在する。データチップは各サイドに周期的に延在しており、データ部の前に周期的に延在した５２９チップとデータ部に続いて１７チップある。ＯＦＤＭ信号の帯域外エネルギを減少するために、最初の１７個のチップ及びＯＦＤＭシンボルにおける最後の１７個のチップは二乗コサイン包絡線を有する。ＯＦＤＭシンボルの最初の１７個のチップはそれらに先行するＯＦＤＭシンボルの最後の１７個のチップと重なる。その結果、各ＯＦＤＭシンボルの時間が４６２５チップの長さを有する。
【０００３】
送信前に、ＦＬＯデータは通常スーパフレームに纏められる。各スーパフレームは１秒の時間を有する。スーパフレームは、通常、４０９６サブキャリアでＯＦＤＭ変調される１２００シンボル（又は使用されている帯域幅に基づく可変数のＯＦＤＭシンボル）で構成される。スーパフレームの１２００ＯＦＤＭシンボルの内には、２つのＴＤＭパイロットシンボル（ＴＤＭｌ，ＴＤＭ２）、１つの広領域及び１つの局部識別チャンネル（ＷＩＣ及びＬＩＣ）シンボル、４つの暫定パイロットチャンネル（ＴＰＣ）シンボルを含む１４個のＯＩＳチャンネルシンボル、位置で支援するための２，６，１０又は１４の可変数のＰＰＣシンボル及び４つのデータフレームがある。
【０００４】
時分割多重（ＴＤＭ）パイロットシンボル１（ＴＤＭ１）は各スーパフレームの最初のＯＦＤＭシンボルである。但し、ＴＤＭ１は周期的であり、１２８のＯＦＤＭチップ期間を有する。受信機はフレーム同期及び初期時間（コースタイミング）及び周波数取得のためにＴＭＤ１を使用する。ＴＤＭ１に続いて、広領域及び局部ＩＤをそれぞれ搬送する２つのシンボルがある。受信機は対応するＰＮシーケンスを利用する適正な逆スクランブル動作を行うためにこの情報を使用する。ＴＤＭ２は２０４８ＯＦＤＭチップ期間を有して周期的であり、２つ及び１部期間を含む場合、時分割多重パイロットシンボル２（ＴＤＭ２）は広領域及び局部ＩＤシンボルに続く。受信機は復調のために正確なタイミングを決定するときにＴＤＭ２を使用する。
【０００５】
次のＴＤＭ２は、１つの高領域ＴＰＣ（ＷＴＰＣ）シンボル、５つの広領域ＯＩＳシンボル、他のＷＴＰＣ，１つの局部ＴＰＣ（ＬＴＰＣ），５つの局部ＯＩＳシンボル、他のＬＴＰＣ、及び４つのデータフレームであり、上述した最初の１８ＯＦＤＭシンボルに続く。データフレームは広領域データ部及び局部データ部に再分割される。広領域データは広領域ＴＰＣを各端に１つ事前に吊り下げられ、添付される。この配置は局部データ部にも使用される。１つの重要な態様は更にフレーム情報がそこから同期化でき、決定できるように新しいスーパフレームの開始のような態様を決定するためにスーパフレーム情報を最初に処理することである。
【０００６】
一般的な単なる遅延自己相関に基づくタイミング及び周波数取得システムに関する幾つかの問題がある。１つの問題はタイミング取得が仮定ＴＤＭパイロット１波形から直接的に計算される遅延自己相関推定値の立上り及び立下りエッジを検出するため遅延相関推定値に直接的に固定閾値を使用する事実に関係する。この方法はトーンジャマー（tone jammer）によって生じるようなノイズ／干渉レベルの変化に対する感度に損害を被る。同様な制限を持つ純粋自己相関に基づく方法の他のバリエーションがある。他の問題は現在の周波数取得アルゴリズムが少なくとも２つの欠点となる租タイミング期間に周波数オフセットを更新することである。第１に、それはタイミング取得に使用される相関を損なう、第２に、それは取得失敗が生じる可能性がある周波数推定値の低下を起こす。他の問題は一般的システムの検出遅延が大きくなり、次のＯＦＤＭシンボルの潜在的に誤った処理を行うことになることに関する。
【発明の開示】
【０００７】
本出願は「最適タイミング及び周波数取得」と題され、その全部がここに参照として組み込まれる、２００５年３月２８日付で出願された米国仮特許出願番号：６０／６６６，２７７の利益を請求している。
【０００８】
下記は実施形態の幾つかの基本的態様を提供するために種々実施形態の簡単な概要を示している。この概要は広範囲の概要ではない。それは主要かつ重要な要素を特定し、又はここに開示された実施形態の範囲を明確にすることを意図していない。その唯一の目的は後述するより詳細な説明の前置きとして簡単な形態で幾つかの概念を示すことにある。
【０００９】
システム及び方法は直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおいてタイミング及び周波数情報を決定するために提供される。整合フィルタは相関機能を持つ無線受信機において遅延相関器出力信号を処理するために使用される。整合フィルタの出力は受信パイロットＯＦＤＭシンボルからタイミング及び周波数情報を徹底する幾つかの方法に従ってモニタでき、処理できる。一態様において、エッジテンプレートは相関関数として採用され、整合フィルタの遅延相関器出力に適用される。ピーク検出器はフィルタからの出力をモニタし、整合フィルタからの最高検出信号ピークに基づいて受信機のタイミング及び周波数計算を開始する。より高い信号の大きさを持つ次のピークが検出されれば、タイミング及び周波数取得が再開できる。この方法では、ＯＦＤＭ情報が受信されるフレームの実際の開始は最高ピークがフレームの開始である最高確率を有し、故に簡単にはシステムノイズの指標とならないので、遅延相関器出力自体に適用される所定の閾値方法に対してより確実に検出できる。一態様では、無線ネットワークでのタイミング取得方法が提供される。この方法は相関関数を介してＴＤＭパイロットの相関出力をフィルタリングし、無線ネットワークにおけるタイミング又は周波数を決定するために相関出力を使用することを含む。
【００１０】
他の態様では、最大相関がＴＤＭパイロット１位置に対応する場合、スーパフレームの全期間（例えば、１秒）にわたり推定相関データと相関する受信ＴＤＭパイロット１波形の理想的相関関数に整合する関数が採用される。簡略版は推定相関データと相関するエッジテンプレートを使用することである。整合フィルタの出力が所定閾値を超えると、ＴＤＭパイロットシンボル開始が検出される。この場合、ＴＤＭパイロットシンボル期間に自動周波数制御（ＡＦＣ）の累積処理が初期化される。この期間に、より大きな出力が検出されれば、累積処理を再開する周波数累算器はクリアできる。この期間の終了にＴＤＭパイロット１検出が再クリアされ（故にタイミングが取得される）、累積データが周波数オフセットを計算するために使用され、無線受信機のシステム周波数を更新するために使用される。
【００１１】
上記の関連する結果を達成するために、ある実例の実施形態を次の説明及び添付図を参照して説明する。これらの態様は実施形態が実施できる各種方法を示しており、その全てがカバーされることを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
遅延相関器出力に直接的に固定閾値を与えるのではなく遅延相関器出力を処理するため整合フィルタリングコンポーネントを使用することによって時間領域多重パイロットシンボルを処理するためのシステム及び方法が提供される。実施形態では、無線ネットワークにおけるタイミング取得方法が提供される。この方法はエッジテンプレートを介してＴＤＭパイロットの相関出力をフィルタリングし、無線ネットワークにおけるタイミング及び周波数を決定するために相関出力を使用することを含む。一般的に、パイロットシンボルから得られる振幅情報（magnitude information）はシステムタイミング情報（局部受信機クロックと送信機クロックとの同期）を決定するために使用され、パイロットシンボルからの得られる位相情報はシステム周波数情報を決定するために採用される。
【００１３】
このアプリケーションで使用されるように、用語「コンポーネント」「ネットワーク」「システム」等はコンピュータ関連エンティティー、いずれかのハードウエア、ハードウエアとソフトウエアの組み合わせ、ソフトウエア又は実行中ソフトウエアを参照することを意図している。例えば、コンポーネントはプロセッサで実行する処理、プロセッサ、オブジェクト、実行可能、一連の実行、プログラム及び／又はコンピュータであってもよいが、それであることに限定されない。図示のように、通信装置で実行するアプリケーション及び同装置の両方がコンポーネントと成り得る。１以上のコンポーネントは処理及び／又は一連の実行内にあってもよく、コンポーネントは１台のコンピュータに局所化されてもよく及び／又は２以上のコンピュータ間に分散されてもよい。また、これらコンポーネントはそこに格納された各種データ構造を持つ各種コンピュータ読み取り可能媒体から実行できる。コンポーネントは１以上のデータパケット（例えば、局所システム、配信システムの他のコンポーネントと対話する１つのコンポーネントからのデータ及び／又はインターネット（登録商標）のような有線又は無線ネットワークを介するデータ）に従って局所及び／又は遠隔処理に渡って通信できる。
【００１４】
図１は無線システム１００に対するタイミング及び周波数処理コンポーネントを示している。システム１００は１以上の受信機１２０と無線ネットワークを介して通信する１以上の送信機１１０を含む。受信機１２０は携帯電話、コンピュータ、パーソナルアシスタント、手持ち又はラップトップ装置等のような任意のタイプの通信装置を実質的に含むことができる。受信機１２０の部分はスーパフレーム１３０及びマルチメディアデータのような他のデータを復号し、処理するために使用される。スーパフレーム１３０は一般的に直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークで送信され、このＯＦＤＭネットワークはマルチメディアデータ伝送のためのフォーワードリンクオンリ（ＦＬＯ）プロトコルをも使用できる。スーパフレーム１３０は一般的に、受信機におけるタイミング及び周波数取得のために使用される時分割多重パイロット１シンボル（図示せず）を含む。受信機１２０の遅延相関器コンポーネント１４０はスーパフレーム１３０を処理し、それがＴＤＭｌ  ＯＦＤＭシンボルを受けたときにランプ出力信号１５０を発生する。但し、ＴＤＭｌ及びＴＤＭパイロットは同義語であることを留意する。
【００１５】
ランプ出力信号１５０から、整合フィルタ１６０は相関関数１７０を有する受信機１２０において遅延相関器出力信号１５０を処理するために使用される。整合フィルタ１６０からの出力はスーパフレーム１３０において受信パイロットＯＦＤＭシンボルからタイミング及び周波数情報を決定する幾つかの方法に従ってモニタでき、処理できる。ある態様では、整合フィルタは一般的に遅延相関器出力がノイズ／干渉レベルに殆ど依存しないように遅延相関器出力を微分する場合に、エッジテンプレートは相関関数１７０として使用でき、整合フィルタ１６０の遅延相関器出力１５０に適用できる。ピーク検出器１８０は整合フィルタ１６０からの出力１８４をモニタし、整合フィルタ１６０からの最大検出信号ピークに基づいてコンポーネント１９０を介して受信機１２０においてタイミング及び周波数計算を開始する。１８４でより高い信号振幅を有する次のピークが検出されれば、タイミング及び周波数取得は１９０で再開できる。
【００１６】
以下に詳細に説明するように、幾つかの方法は遅延相関器出力を処理するために使用できる。最適方法では、最大相関はＴＤＭパイロット１位置に対応する場合、テンプレートはスーパフレーム１３０の全期間（例えば、１秒間）にわたり推定相関データと相関するためＴＤＭパイロット１波形１５０の理想遅延相関関数を整合する１７０で使用できる。この方法は図５及び６を参照して説明する。複雑さをより低下し、遅延をより少なくするため、代替エッジ検出アルゴリズムは図２−４に関して説明するように使用できる。手順前に、ピーク検出器１８０は整合フィルタ１６０からの最高受信出力を検出する任意の方法を実質的に使用できることを留意する。これは既知ピーク検出器回路を利用すること又は可変閾値を使用することを採用することが考えられる。この場合、新しい閾値は新しい最高ピークが検出され又は確立されるたびに設定される。また、１以上のサンプルが平均最高ピークを決定するために使用されるサンプルサブセットのように最高ピークが得られたかどうかを決定するために使用できる。他の態様では、多重又は入れ子（nested）相関がＴＤＭＩを検出するために行うことができる。例えば、１８４の出力は次の相関関数に適用でき、その後続いて検出され、タイミング及び周波数情報のために処理される。ある態様では、コンポーネントが無線ネットワークでのタイミング又は周波数データを決定するために設けられる。このコンポーネント（受信機１２０）は遅延出力信号を決定するためスーパフレームを分析する手段（参照番号１４０）、相関関数を生成する手段（参照番号１７０）及びＯＦＤＭパケットの開始を決定するため遅延出力信号及び相関関数１７０をフィルタリングする手段（参照番号１６０）を含む。
【００１７】
図２は実例システム２００及び相関関数２１０を示している。簡略化処理では、ＴＤＭパイロット１シンボル２３０に対して理想的自己相関関数２２０の前部に整合するエッジテンプレート２１０が使用される。図１と同様に、遅延相関器コンポーネント２４０はＴＤＭＩ２３０から自己相関関数２２０を発生する。実施形態では、実例関数(example function)３００が図３に示される場合、エッジテンプレート２１０は理想自己相関関数の前部に整合する長さＴＥ（−Ａ−Ａ−Ａ．．．−ＡＢＢＢＢ．．．Ｂ）を持つことができ、図２に示すように整合フィルタ２５０を介して推定相関データと相関する。この動作はノイズ／干渉レベル、即ち、
【数１】
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【００１８】
に対する相関器出力２３０の依存性を取り除く。
【００１９】
図２の整合フィルタ２５０の出力が所定の閾値を超えると、ＴＤＭパイロットシンボルの開始が検出できる。このとき、この検出はＴＤＭパイロットシンボル期間に自動周波数制御（ＡＦＣ）の累積処理を開始する。この期間中に、より大きな出力が決定され又は検出されれば、明確な演算（clear operation）が累積処理の再開を開始するＡＦＣ累算器（図示せず）に行うことができる。検出期間の終わりに、ＴＤＭパイロット１検出が明らかになり（故に、タイミングが得られ）、その後、累積データが周波数オフセットを計算するために使用され、システム周波数を更新するために使用される。
【００２０】
一般に、エッジテンプレート２１０を使用すると、遅延を招く。この遅延は図３の３１０に示されるようにＴＥ／２に等しくできる。これはテンプレート長の約半分である。図２のエッジテンプレート２１０の長さは通常Ｔｓの期間ではＴＤＭパイロット１シンボル以下である。エッジテンプレート２１０の長さが長くなるに従って検出性能は良くなるが、遅延が長くなる。ＴＤＭパイロットシンボル２４０の終端境界の検出により遅延を減少するために、代替実施形態はＴＤＭＩの終端境界の検出を取り除き、ＴＤＭパイロット１が始端境界からＴｓ秒離すものとする。故に、ＴＤＭパイロット１の終端境界及び次のＯＦＤＭシンボルの開始が遅延なく検出できる。
【００２１】
図４は図２及び３に関して上述した処理に従って検出できる一例の波形４００を示している。図示のように、三角波４１０は４２０で周波数累積処理を開始し、周波数累積期間４３０継続する。上述したように、閾値４４０は周波数累積開始期間４２０を検出するため信号４１０に適用できる。先の閾値より高い次の信号が検出され又は新たなピークが確立されれば、累積はリセットでき、取得期間４３０が再開できる。図示のように、後縁が４５０で検出できるが、遅延を緩和するためにエッジ４５０が次のＴＤＭ１の時間間隔のようなスーパフレームの既知パラメータから決定でき、それは信号４１０の開始から既知時間（例えば、１秒）に受信されることになる。
【００２２】
図５及び６はスーパフレームの期間にわたり相関が決定される代替実施形態を示している。上記図２と同様に、システム５００は整合フィルタ５３０に供給される相関関数５１０及び遅延相関器出力５２０を含む。図示のように、ＴＤＭＩパイロット５４０は遅延相関器出力５２０を生成するため遅延相関器コンポーネント５５０によって処理される。遅延相関器出力５２０は整合フィルタ５３０に供給される。５６０で、タイミング及び周波数コンポーネントは無線受信機に対するタイミング及び周波数推定値を決定するため周波数累算器５７０（又は累算器）及びタイマ５８０を使用する。図６はシステム５００の一例のタイミング図６００を示している。テンプレートがＴＤＭパイロット１（５４０）の相関出力をフィルタリングするため５１０で使用される。遅延相関器出力５３０は累積器５７０を介して（図３に示されるように）ＴＥ／２の長さでバッファされる。整合フィルタ５３０の出力が所定閾値を超えると、累積器５７０は相関器出力５２０の累積を開始し、タイマ５８０がタイミングを開始する。整合フィルタ５３０の出力が先の検出値を超えれば、累積器５７０及びタイマ５８０の両方がリセットされ、再開される。タイマ５８０が最終的に時間に達すると、周波数累積器５７０は停止する。このとき、周波数推定値は累積器５７０の値に基づいて計算され、無線受信機の周波数オフセットを補正するために適用される。ＯＦＤＭシンボル境界は次のＯＦＤＭシンボル処理のために決定できる。
【００２３】
図６を参照すると、参照番号６１０はＴＤＭＩパイロット信号の開始を示している。６２０に相関器出力遅延Ｔｃが示され、エッジフィルタリング遅延ＴＥは６３０に示されている。６４０に周波数累積開始が示され、通常、ＴＤＭＩパイロットシンボルの期間である周波数取得期間中継続する。先の述べたように、ここに記載されている実施形態はＴＤＭパイロット１波形相関データに直接固定閾値を適用する代わりにＴＤＭパイロット１波形相関データの出力をサンプルする整合エッジ検出器を採用でき、故に、ノイズ及び干渉変化耐性が増し、精度が向上する。このタイミング精度が向上することによって周波数取得精度が向上する。ある態様では、受信機のＡＦＣループはＩＤＭパイロット１検出期間中に開放できる（累積だけで修正されない）。これは修正評価に対する妨害を緩和し、周波数評価制度を大きく改善する。
【００２４】
図７は十分かつ多重パイロット信号から周波数及びタイミングを決定するための処理例７００を示す。説明の簡単化のため、この方法は一連の又は多数の行動として示し、説明しているが、幾つかの動作は異なる順序及び／又はここに示され記載されたものとは異なる他の動作と同時に生じても良いけれども、ここに記載されている処理は動作の順序によって制限されないことは言うまでもない。例えば、方法は、状態図におけるように一連の相互関係状態又は事象として択一的に表すことができることは当業者には言うまでもない。更に、図示された全ての動作がここに記載された複数の対象方法論（subject methodologies）に従って１つの方法を実行するために必要とならない可能性がある。
【００２５】
７１０に進むと、スーパフレームは無線受信機で受信される。スーパフレームは任意のタイプのＯＦＤＭデータパケットを実質的に含むことができ、ＯＦＤＭデータパケットは受信機でタイミング及び周波数相関を可能にするＩＤＭＩパイロットシンボルを使用する。７２０で、遅延相関器出力は７１０のスーパフレームから決定される。上述したように、そのような出力は通常の矩形構造である。先のシステムでは、そのような遅延相関器出力は閾値に直接比較される。この閾値はこの閾値又はこの閾値の近傍でノイズ問題を受けた。ここに記載されている実施形態では、相関関数は７３０で決定される。この場合、相関関数及び遅延関数器出力は７４０でフィルタに与えられる。フィルタからの出力はＴＤＭＩの開始を決定するためにピーク検出に採用できる三角波として出現できる。そのようなピーク検出は閾値をフィルタ出力に適用できるが、ピーク検出回路又はコンポーネントも採用できる。７５０で、ＴＤＭＩの開始の検出後に、フィルタ出力が送信機とタイミングを同期すること及び受信機のための周波数検討（frequency considerations）を決定することを採用する。そのような周波数は所定のＴＤＭＩの開始と及び他の受信スーパフレームにおける次のＴＤＭＩとの間で決定できる。上述したように、スーパフレーム構造の知識はフィルタ出力から決定されるように検出ＴＤＭＩの開始から既知のタイミング周波数計算を行うことによってスーパフレーム期間の終端の処理における遅延を緩和するために使用できる。
【００２６】
図８はここに示されている１以上の態様に従って無線通信環境に採用されるユーザ装置８００を示している。ユーザ装置８００は、例えば、受信アンテナ（図示せず）からの信号を受信し、受信信号に一般的作用（例えば、フィルタ、増幅器、ダウンコンバータなど）を行い、状態信号をデジタル化し、サンプルを得る受信機８０２により構成される。受信機８０２は非線形受信機でできる。復調器８０４は受信パイロットシンボルを復調でき、チャンネル推定のためのプロセッサ８０６に与える。ＦＬＯチャンネルコンポーネント８１０はＦＬＯ信号を処理するために受けられる。これはデジタルストリーム処理及び／又は他の処理の中の位置決め位置計算を含む。プロセッサ８０６は受信機８０２によって受信される情報を分析し、及び／又は送信機８１６によって送信情報を生成することに専用付けられたプロセッサ、ユーザ装置８００の１以上のコンポーネントを制御するプロセッサ及び／又は受信機８０２によって受信された情報を分析し、送信機８１６によって送信用情報を生成し、ユーザ装置８００の１以上のコンポーネントを制御するプロセッサとすることができる。装置８００は事実上実例であり、一般的機能を伝えることを意図していることに留意する。フォーワードリンクオンリ（ＦＬＯ）機能に関しては、ＦＬＯストリームが電話のような無線装置と共存できるが、通常の装置送受信動作から実質的に独立している。その後、ＦＬＯチャンネルは送信機８１６を使用しないと考えられる。
【００２７】
ここに記載されているデータ格納（例えば、記憶）コンポーネントは揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであってもよく、若しくは揮発性及び不揮発性メモリの両方を含むことができることは言うまでもない。実例として、制限されないが、不揮発性メモリは読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）又はフラッシュメモリを含むことができる。揮発性メモリは外部キャッシュメモリとして作用するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。実例として限定されないが、ＲＡＭは同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、二重データレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、強化ＳＤＲＡＭＮ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）及びランバス製ＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）のような多くの形態で利用できる。対象システム及び方法のメモリ８０８は更にＦＬＯデータを処理するためのバックグラウンドモニタ８１４、シンボル変調器８１４及び変調信号を送信する送信機８１６を含む。
【００２８】
フォーワードリンクオンリ（ＦＬＯ）空中インタフェースはプロトコル及びレイヤ１（物理レイヤ）及びレイヤ２（データリンクレイヤ）を有するＯＳＩ６に対応するサービスをカバーする。データリンクレイヤは更に２つのサブレイヤ、即ち、媒体アクセス（ＭＡＣ）サブレイヤ及びストリームサブレイヤに再分割される。上位レイヤはマルチメディアコンテンツの圧縮、コンテンツと共にマルチメディアへのアクセスコントロール及びコントロール情報のフォーマッチングを含むことができる。
【００２９】
ＦＬＯ空中インタフェース仕様は一般的には各種アプリケーション及びサービスを支援して設計の融通性を可能にするために上位レイヤを明確にすることはない。これらのレイヤはコンテンツを提供することを示している。ストリームレイヤは論理チャンネル毎に上位レイヤパケットをストリームに結合して、３つの上位レイヤフローを１つの論理チャンネルに多重化することを含み、パケット化及び残差処理機能を提供する。媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤの特徴は物理レイヤへのアクセスを制御し、論理チャンネル及び物理チャンネルとのマッピングを行い、物理チャンネルを介した送信用論理チャンネルを多重化し、モバイル装置で論理チャンネルを逆多重化し及び／又はサービス品質（ＱＯＳ）要求を強化する。物理レイヤの特徴は前方リンクに対してチャンネル構造を提供し、周波数、変調及び符号化要求を規定することを含む。
【００３０】
ＦＬＯ物理レイヤはかなり大きなＳＦＮセルに使用する十分に長いガードインターバルを維持しながら８Ｋモードに比べて優れたモバイル性能を提供する（４０９６サブキャリアの変換サイズを与える）４Ｋモードを使用する。急速チャンネル取得が最適化パイロット及びインタリーバ構造設計を介して達成できる。ＦＬＯ空中インタフェースに含まれるインタリービング方式はタイムダイバーシティを容易にする。パイロット構成及びインタリーブ設計は長い取得時間でユーザを不快にしないでチャンネル利用を最適化する。一般に、ＦＬＯ送信信号はスーパフレームで構成される。各スーパフレームはＴＤＭ（Time Division Multiplexed）パイロット、オーバヘッド情報シンボル（ＯＩＳ）及びワイドエリア並びにローカルエリアデータを含むフレームを含む４つのデータフレームで構成される。ＴＤＭパイロットはＯＩＳの急速取得を可能にするために提供される。ＯＩＳはスーパフレームのメディアサービス毎にデータの位置を記述する。
【００３１】
典型的には、各スーパフレームは割り当て帯域のＭＨｚ当たり２００ＯＦＤＭシンボル（６ＭＨｚに対して１２００シンボル）で構成され、各シンボルはアクティブサブキャリアの７つのインタレースを含む。各インタレースは周波数が均等に分布され、それによって利用可能帯域内で全周波数ダイバーシティを達成する。これらインタレースは使用される実際のインタレースの期間及び数に関して変化する論理チャンネルに割り当てられる。これはいかなるデータソースによって達成されるタイムダイバーシティにおいて柔軟性を与える。データレートチャンネルが低いほどタイムダイバーシティを改善するために少ないインタレースが割り当てることができ、これに対してデータレートが高いほど無線オンタイムを最少にし、消費電力を減少するために多くのインタレースを利用する。
【００３２】
低及び高データレートチャンネルの両方に対する取得タイムは通常同じである。故に、周波数及び時間ダイバーシティは取得時間に妥協しないで維持できる。ほとんどの場合、ＦＬＯ論理チャンネルは実時間（実ストリーミング）コンテンツを可変レートで搬送するために使用され、可変レートコーデック（一体となっている圧縮器及び逆圧縮器）によって可能な統計的多重利得を得る。各論理チャンネルは各種信頼性及び異なるアプリケーションに対するサービス要求の品質を支援するため異なる符号化レート及び変調を持つことができる。ＦＬＯ多重化方式は消費電力を最小にすることに期待する単一論理チャンネルの内容を装置受信機が復調することを可能にする。モバイル装置はビデオ及び関連するオーディオが異なるチャンネルに送ることができるように同時に多数の論理チャンネルを復調できる。
【００３３】
図９は実例システム９００を示している。このシステム９００は複数の受信アンテナ９０６を介して１以上のユーザ装置９０４から信号を受信する受信機及び送信アンテナ９０８を介して１以上の装置９０４に送信する送信機９２４を有する基地局９０２により構成される。受信機９１０は受信アンテナ９０６から情報を受信でき、受信情報を復調する復調器９１２と動作的に関連する。復調シンボルはプロセッサに類似するプロセッサ９１４によって分析される。プロセッサ９１４はユーザランクに関連する情報、それに関連するルックアップテーブル、及び／又はここに記載された各種動作及び機能の実行に関する任意の他の適正な情報を記憶するメモリ９１６に結合される。プロセッサ９１４は更にＦＬＯ情報を１以上の個別のユーザ装置９０４に送ることを容易にするＦＬＯチャンネル９１８コンポーネントに結合される。変調器９２２は送信アンテナ９０８を介してユーザ装置９０４に送信機９２４によって送信するための信号を多重化する。
【００３４】
図１０は実例の無線通信システム１０００を示している。無線通信システム１０００は簡略化のため１台の基地局及び１台の端末を示している。しかしながら、システムは１台以上の基地局及び／又は１台以上の端末を含むことができ、付加基地局及び／又は端末は実質的に実例基地局及び以下に説明する端末と同じ又は異なってもよい。
【００３５】
図１０を参照すると、アクセスポイント１００５でのダウンリンクにて、送信（ＴＸ）データプロセッサ１０１０はトラッフィクデータを受信し、符号化し、インタリーブし、変調し（即ちシンボルマップし）、変調シンボル（データシンボル）を出力する。シンボル変調器１０１５はデータシンボル及びパイロットシンボルを受信し、処理し、シンボルストリームを生成する。シンボル変調器１０２０はデータ及びパイロットシンボルを多重化し、それらを送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１０２０に出力する。各送信シンボルはデータシンボル、パイロットシンボル又はゼロの信号値であってもよい。パイロットシンボルは各シンボル期間に同時に送ることができる。パイロットシンボルは周波数分割多重（ＦＤＭ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、時分割多重（ＴＤＭ）、周波数分割多重（ＦＤＭ）及び符号分割多重（ＣＤＭ）でできる。
【００３６】
ＴＭＴＲ１０２０はシンボルストリームを受信し、１以上のアナログ信号に変換し、更にアナログ信号を調整し（例えば、増幅し、フィルタ掛けをし、周波数アップコンバートし）、無線チャンネルを介して送信に適したダウンリンク信号を生成する。その後、ダウンリンク信号はアンテナ１０２５を介して端末に送信される。端末１０３０では、アンテナ１０３５はダウンリンク信号を受信し、受信信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１０４０に送る。受信ユニット１０４０は受信信号を調整し（例えば、フィルタ掛けをし、増幅し、周波数ダウンコンバートし）、調整信号をデジタル化し、サンプルを得る。シンボル復調器１０４５は受信パイロットシンボルを復調し、受信パイロットシンボルをチャンネル推定用プロセッサ１０５０に与える。シンボル復調器１０４５は更にプロセッサ１０５０からのダウンリンクの周波数応答推定値を受信し、受信データシンボルにデータ復調を行い、（送信データシンボルの推定値である）データシンボル推定値を取得し、データシンボル推定値をＲＸデータプロセッサ１０５５に与える。ＲＸデータプロセッサ１０５５はデータシンボル推定値を復調し（即ち、シンボルを逆マップし）、逆インタリーブし、復号することによって送信トラフィックデータを復元する。シンボル復調器１０４５及びＲＸデータプロセッサ１０５５による処理はアクセスポイント１００５でシンボル変調器１０１５及びＴＸデータプロセッサ１０１０によってそれぞれ行われる処理に対して相補的である。
【００３７】
プロセッサ１０９０及び１０５０はアクセスポイント１００５及び端末１０３０でそれぞれ動作を指令（例えば、制御、調整、管理するなど）する。個々のプロセッサ１０９０及び１０５０はプログラムコード及びデータを格納するメモリユニット（図示せず）と関連できる。プロセッサ１０９０及び１０５０はアップリンク及びダウンリンクの周波数及びインパルス応答推定値をそれぞれ得るために計算もできる。
【００３８】
ここに記載されたシステム及び装置はハードウエア、ソフトウエア又はそれらの組み合わせで実行できる。ハードウエアで実行するためには、チャンネル推定に使用される処理ユニットは１以上のアプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラムゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、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。ここに記載された機能を行うように設計された他の電子ユニット又はそれらの組み合わせで実行できる。ソフトウエアに関しては、ここに記載された機能を行うモジュール（例えば、手順、機能等）を介して実行できる。ソフトウエアコードはメモリユニットに格納でき、プロセッサ１０９０及び１０５０によって実行できる。
【００３９】
ソフトウエア実行のためには、ここに記載された手法がここに記載された機能を行うモジュール（例えば、手順、機能等）で実行できる。ソフトウエアコードはメモリユニットに格納でき、プロセッサによって実行できる。メモリユニットはプロセッサ内で実行でき、又はそれが周知の各種手段を介してプロセッサに通信で接続できる場合にプロセッサの外部で実行できる。
【００４０】
上述したものは実例実施形態を含む。むろん、実施形態を説明するためにコンポーネント又は方法のあらゆる考えられる組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は多くのさらなる組み合わせ及び置換が可能であることを認識できる。従って、これらの実施形態は添付の請求の範囲の精神及び範囲内にある全てのそのような置換、変形及び変更を含むことを意図している。更に、用語「含む」は詳細な説明或いは請求項のいずれかに使用されている程度まで、そのような用語は「構成する」が請求項の暫定語として使用されるときに解釈されるように用語「構成する」と同様の方法で含まれることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】無線受信機のタイミング及び周波数処理構成要素を示す概略ブロック図である。
【図２】実例相関処理システムを示す。
【図３】実例エッジ相関関数を示す。
【図４】エッジ相関処理システムの例的タイミング図を示す。
【図５】代替相関処理システムを示す。
【図６】相関処理システムの代替タイミング図を示す。
【図７】時間領域多重パイロット信号の例的処理を示すフロー図である。
【図８】無線システムの例的ユーザ装置を示す図である。
【図９】無線システムの例的基地局を示す図である。
【図１０】無線システムの例的送受信機を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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