(57)【要約】【課題】パイロット伝送及びパイロット重み付けを用いるチャネル推定。【解決手段】パイロット重み付けを用いてチャネル推定を実行するための技術が記載される。受信機は、送信機によって伝送される１つのパイロットに対して少なくとも１つの伝送シンボルを受信する。各伝送シンボルは、単一キャリア多重化方式（例えば、ＩＦＤＭＡ又はＬＦＤＭＡ）又は多重キャリア多重化方式（例えば、ＯＦＤＭＡ）を用いて生成されることができる。本受信機は、各受信した伝送シンボルを処理しそして受信パイロット値を得る。本受信機は、受信パイロット値に基づいて干渉推定値を導出することができ、そして干渉推定値に基づいて受信したパイロット値の信頼性を推定することができる。本受信機は、伝送されたパイロット値、受信パイロット値の推定された信頼性、及び／又は他の情報に基づいて受信パイロット値に対する重みを推定することができる。本受信機は、受信パイロット値及び重みに基づいてチャネル推定値を導出する。本受信機は、その後、チャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出（例えば、等化）を実行する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したパイロット値を得るために該送信機から受信するパイロットを処理するように、該受信したパイロット値に対する重みを決定するように、そして該受信したパイロット値及び該重みに基づいて送信機に対するチャネル推定値を導出するように動作するプロセッサ；及び
該プロセッサに接続されたメモリ
を具備する装置。
【請求項２】
該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも１つの伝送シンボルを受信するように、そして該受信したパイロット値を得るために該少なくとも１つの受信した伝送シンボルのそれぞれに離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行するように動作する、請求項１の装置。
【請求項３】
該プロセッサは、該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するように、そして該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、請求項１の装置。
【請求項４】
該パイロットは、時間ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備え、そしてここにおいて、該伝送されたパイロット値は、該パイロットに関する該複数の変調シンボルの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）である、請求項３の装置。
【請求項５】
該プロセッサは、該受信したパイロット値の信頼性を推定するように、そして該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、請求項１の装置。
【請求項６】
該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するように、そして該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するように動作する、請求項５の装置。
【請求項７】
該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて複数の周波数副帯域に対する干渉強度を推定するように、そして該推定した干渉強度に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するように動作する、請求項５の装置。
【請求項８】
該プロセッサは、該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するように、該受信したパイロット値の信頼性を推定するように、そして該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するように動作する、請求項１の装置。
【請求項９】
該プロセッサは、最小二乗技術又は最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）技術に基づいてチャネル推定値を導出するように動作する、請求項１の装置。
【請求項１０】
該プロセッサは、該受信したパイロット値及び該チャネル推定値に基づいて干渉推定値を導出するように、該受信したパイロット値、該重み、及び該干渉推定値に基づいて該チャネル推定値を導出するように、そして複数回の繰り返しについての該干渉推定値及び該チャネル推定値を導出するように動作する、請求項１の装置。
【請求項１１】
該プロセッサは、該受信したパイロット値及び該重みに基づいてデータ伝送のために使用する周波数副帯域に関する第２のチャネル推定値を導出するように動作する、請求項１の装置。
【請求項１２】
該プロセッサは、該チャネル推定値を用いて受信したデータ値に等化を実行するように動作する、請求項１の装置。
【請求項１３】
該プロセッサは、該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するように、該チャネル推定値を用いて受信したデータ値を処理することによってデータ・シンボル推定値を導出するように、そして該データ・シンボル推定値、該チャネル推定値、及び該干渉推定値に基づいて、対数尤度比（ＬＬＲ）を導出するように動作する、請求項１の装置。
【請求項１４】
該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも１つの伝送シンボルを受信するように動作し、各伝送シンボルは単一キャリア多重化方式を用いて生成されそして時間ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備える、請求項１の装置。
【請求項１５】
各伝送シンボルは、インターリーブ周波数分割多重接続（ＩＦＤＭＡ）、特定地域向け周波数分割多重接続（ＬＦＤＭＡ）、又は拡大周波数分割多重接続（ＥＦＤＭＡ）を用いて生成される、請求項１４の装置。
【請求項１６】
該プロセッサは、該パイロットに関する少なくとも１つの伝送シンボルを受信するように動作し、各伝送シンボルは多重キャリア多重化方式を用いて生成されそして周波数ドメインにおいて送られる複数の変調シンボルを備える、請求項１の装置。
【請求項１７】
各伝送シンボルは、直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）を用いて生成される、請求項１６の装置。
【請求項１８】
受信したパイロット値を得るために送信機から受信されるパイロットを処理すること；
該受信したパイロット値に対する重みを決定すること；及び
該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出すること
を具備する方法。
【請求項１９】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該送信機によって伝送されたパイロット値を決定すること、及び
該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、請求項１８の方法。
【請求項２０】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、請求項１８の方法。
【請求項２１】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出すること、
該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定すること、及び
該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、請求項１８の方法。
【請求項２２】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該送信機によって伝送されるパイロット値を決定すること、
該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、請求項１８の方法。
【請求項２３】
該チャネル推定値を用いて受信したデータ値の等化を実行すること、
をさらに具備する、請求項１８の方法。
【請求項２４】
送信機から１つのパイロットに対して少なくとも１つの伝送を受信すること、各伝送シンボルは単一キャリア多重化方式又は多重キャリア多重化方式を用いて生成される；
受信したパイロット値を得るために該少なくとも１つの受信した伝送シンボルのそれぞれに離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行すること；
該送信機によって伝送されるパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する重みを決定すること；
該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出すること；及び
該チャネル推定値を用いて受信したデータ値のデータ検出を実行すること
を具備する方法。
【請求項２５】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定することは、
該受信したパイロット値の信頼性を推定すること、及び
該送信機によって伝送された該パイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定すること
を備える、請求項２４の方法。
【請求項２６】
受信したパイロット値を得るために送信機から受信されるパイロットを処理するための手段；
該受信したパイロット値に対する重みを決定するための手段；及び
該受信したパイロット値及び該重みに基づいて該送信機に対するチャネル推定値を導出するための手段
を具備する装置。
【請求項２７】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するための手段、及び
該伝送されたパイロット値に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
を備える、請求項２６の装置。
【請求項２８】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
該受信したパイロット値の信頼性を推定するための手段、及び
該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
を備える、請求項２６の装置。
【請求項２９】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出するための手段、
該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の該信頼性を推定するための手段、及び
該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
を備える、請求項２６の装置。
【請求項３０】
該受信したパイロット値に対する該重みを該決定するための手段は、
該送信機によって伝送されるパイロット値を決定するための手段、
該受信したパイロット値の信頼性を推定するための手段、及び
該伝送されたパイロット値及び該受信したパイロット値の該推定された信頼性に基づいて該受信したパイロット値に対する該重みを決定するための手段
を備える、請求項２６の装置。
【請求項３１】
該チャネル推定値を用いて受信したデータ値の等化を実行するための手段、
をさらに具備する、請求項２６の装置。
【請求項３２】
１つのパイロットの系列に対して変調シンボルの系列を形成するように、そして単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも１つの伝送シンボルを生成するように動作するプロセッサ、ここにおいて、該変調シンボルの系列は、時間ドメインにおいて送られ、そして一律でない周波数応答を有する；及び
該プロセッサに接続されたメモリ、
を具備する装置。
【請求項３３】
該プロセッサは、インターリーブ周波数分割多重接続（ＩＦＤＭＡ）方式、特定地域向け周波数分割多重接続（ＬＦＤＭＡ）方式、又は拡大周波数分割多重接続（ＥＦＤＭＡ）方式に基づいて少なくとも１つの伝送シンボルを生成するように動作する、請求項３２の装置。
【請求項３４】
該プロセッサは、複数の周波数ドメイン・パイロット値を得るために該変調シンボルの系列に離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行するように、そして該パイロットを伝送するために使用する複数の周波数副帯域上に該複数の周波数ドメイン・パイロット値を送るように動作する、請求項３２の装置。
【請求項３５】
１つのパイロットに対して変調シンボルの系列を形成すること、該変調シンボルの系列は時間ドメインにおいて送られそして一律でない周波数応答を有する；及び
単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも１つの伝送シンボルを生成すること
を具備する方法。
【請求項３６】
該少なくとも１つの伝送シンボルを該生成することは、
インターリーブ周波数分割多重接続（ＩＦＤＭＡ）方式、特定地域向け周波数分割多重接続（ＬＦＤＭＡ）方式、又は拡大周波数分割多重接続（ＥＦＤＭＡ）方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して該少なくとも１つの伝送シンボルを生成すること
を備える、請求項３５の方法。
【請求項３７】
１つのパイロットに対して変調シンボルの系列を形成するための手段、該変調シンボルの系列は時間ドメインにおいて送られそして一律でない周波数応答を有する；及び
単一キャリア多重化方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも１つの伝送シンボルを生成するための手段
を具備する装置。
【請求項３８】
該少なくとも１つの伝送シンボルを生成するための該手段は、
インターリーブ周波数分割多重接続（ＩＦＤＭＡ）方式、特定地域向け周波数分割多重接続（ＬＦＤＭＡ）方式、又は拡大周波数分割多重接続（ＥＦＤＭＡ）方式に基づいて該変調シンボルの系列に対して該少なくとも１つの伝送シンボルを生成するための手段
を備える、請求項３７の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連文献】
【０００１】
［米国特許法３５§１１９による優先権の主張］
特許に関する本出願は、米国特許仮出願番号第６０／６８１，５８６号、名称“パイロット重み付けを使用するチャネル推定強化（CHANNWL ESTIMATION ENHANCEMENT USING PILOT WEIGHTING）”、２００５年５月１６日出願、及び米国特許仮出願番号第６０／７１０，６１８号、名称“パイロット伝送及びパイロット重み付けを用いるチャネル推定（PILOT TRANSMISSION AND CHANNWL ESTIMATION WITH PILOT WEIGHTING）”、２００５年８月２２日出願に優先権を主張し、両方とも本出願の譲受人に譲渡され、そして本明細書中に引用によってその全体が取り込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は、一般に通信に係り、そしてより具体的には、通信システムにおいてパイロットを伝送するためそしてチャネル推定を実行するための技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムにおいて、送信機は、一般的にトラフィック・データをエンコードし、インターリーブし、そして変調して（すなわち、シンボル・マッピングして）データ・シンボルを得る、そのデータ・シンボルはデータに関する変調シンボルである。コヒーレントなシステムに関して、送信機は、データ・シンボルとパイロット・シンボルとを多重化し、多重化されたデータ・シンボル及びパイロット・シンボルを処理して変調された信号を生成し、そして無線チャネルを介してこの信号を伝送する。無線チャネルは、チャネル応答で伝送された信号を歪ませ、そしてノイズ及び干渉でその信号をさらに劣化させる。
【０００４】
受信機は、伝送された信号を受信し、そして受信された信号を処理して受信データ・シンボル及びパイロット・シンボルを得る。コヒーレントなデータ検出のために、受信機は、受信したパイロット・シンボルに基づいて無線チャネルの応答を推定する。受信機は、次にチャネル推定値を用いて受信したデータ・シンボルにデータ検出（例えば、等化）を実行してデータ・シンボル推定値を得る、それは送信機によって伝送されたデータ・シンボルの推定値である。受信機は、次にデータ・シンボル推定値を復調し、デインターリーブし、そしてデコードして、その送信機に関するデコードされたデータを得る。
【０００５】
チャネル推定値の品質は、データ検出性能に大きな影響力を有し、データ・シンボル推定値の品質に、同様にデコードされたデータの信頼性に影響を及ぼす。したがって、無線通信システムにおいてチャネル推定を効果的に実行する技術に対してこの分野における必要性がある。
【発明の開示】
【サマリー】
【０００６】
単一キャリア通信システムにおいてパイロットを伝送するための技術及び単一キャリア通信システムと多重キャリア通信システムとにおいてパイロット重み付けを用いてチャネル推定を実行するための技術が、本明細書中に記載される。そのパイロット伝送技術は、単一キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：single-carrier frequency division multiple access）方式に対して使用されることができ、それは、例えば、インターリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ：interleaved FDMA）、特定地域向けＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ：localized FDMA）、及び拡大ＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ：enhanced FDMA）である。そのチャネル推定技術は、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式及び多重キャリアＦＤＭＡ（ＭＣ−ＦＤＭＡ：multi-carrier FDMA）方式、例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：orthogonal frequency division multiple access）、に対して使用されることができる。一般に、変調シンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡを用いて時間ドメインにおいて送られ、そしてＭＣ−ＦＤＭＡを用いて周波数ドメインにおいて送られる。
【０００７】
１つの実施形態では、送信機は、１つのパイロットに対する変調シンボルの系列を形成する。該変調シンボルの系列は、時間ドメインにおいて送られ、そして一律でない周波数応答を有する。本送信機は、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式（例えば、ＩＦＤＭＡ、ＬＦＤＭＡ又はＥＦＤＭＡ）に基づいて該変調シンボルの系列に対して少なくとも１つの伝送シンボルを生成する。
【０００８】
１つの実施形態では、受信機は、送信機によって伝送される１つのパイロットに対して少なくとも１つの伝送シンボルを受信する。各伝送シンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式（例えば、ＩＦＤＭＡ、ＬＦＤＭＡ又はＥＦＤＭＡ）又はＭＣ−ＦＤＭＡ方式（例えば、ＯＦＤＭＡ）を用いて生成されることができる。本受信機は、巡回プリフィックスを削除し、各受信した伝送シンボルに離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行して受信したパイロット値を得る。本受信機は、該受信したパイロット値に基づいて干渉推定値を導出することができ、そして該干渉推定値に基づいて該受信したパイロット値の信頼性を推定することができる。本受信機は、該伝送されたパイロット値、該受信したパイロット値の該推定された信頼性、及び／又は他の情報に基づいて該受信したパイロット値に対する重みを推定することができる。本受信機は、該受信したパイロット値及び該重みに基づいてチャネル推定値を導出する。本受信機は、チャネル推定及び干渉推定を繰り返して実行することができる。もし、パイロット及びデータが異なる副帯域上に伝送される場合、本受信機は、（１）該パイロット副帯域に対する該チャネル推定値、又は（２）該受信したパイロット値及び該重み、に基づいて該データ副帯域に対するチャネル推定値を導出することができる。本受信機は、その後、チャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出（例えば、等化、適応フィルタリング、又は受信機空間処理）を実行する。
【０００９】
本発明の様々な態様及び実施形態が、以下にさらに詳細に記載される。
【００１０】
［詳細な説明］
本発明の特徴及び本質は、図面を使用して以下に述べる詳細な説明から、さらに明確になるであろう。図面では、同じ参照符号は、全体を通して対応するものを識別する。
【００１１】
用語“具体例の”は、“例、事例、又は例示として働くこと”を意味するように本明細書中では使用される。“具体例の“として本明細書中で記載されるいずれかの実施形態又は設計が、その他の実施形態又は設計に対して好ましい又は優位であるとして必ずしも解釈される必要はない。
【００１２】
図１は、無線通信システム１００における送信機１１０及び受信機１５０のブロック図を示す。単純化のために、送信機１１０及び受信機１５０は、１つのアンテナをそれぞれ装備する。逆方向リンク（すなわち、アップリンク）に関して、送信機１１０は、端末の一部であり得る、そして受信機１５０は、基地局の一部であり得る。順方向リンク（すなわち、ダウンリンク）に関して、送信機１１０は、基地局の一部であり得る、そして受信機１５０は、端末の一部であり得る。基地局は、一般に固定局であり、そしてしかも基地トランシーバ・システム（ＢＴＳ：base transceiver system）、アクセス・ポイント、ノードＢ、又はある別の用語でも呼ばれることもできる。端末は、固定される又は移動することができ、そして無線デバイス、セルラ電話機、個人ディジタル補助装置（ＰＤＡ：personal digital assistant）、無線モデム・カード、及びその他であり得る。
【００１３】
送信機１１０において、送信（ＴＸ）データ及びパイロット・プロセッサ１２０は、データ（例えば、トラフィック・データ及びシグナリング）をエンコードし、インターリーブし、シンボル・マッピングし、そしてデータ・シンボルを生成する。プロセッサ１２０は、同様にパイロット・シンボルを生成し、そしてデータ・シンボルとパイロット・シンボルを多重化する。本明細書中で使用されるように、データ・シンボルは、データに関する変調シンボルであり、パイロット・シンボルは、パイロットに関する変調シンボルであり、変調シンボルは、（例えば、ＰＳＫ又はＱＡＭに対する）信号コンステレーション中の１点に対する１つの複素値であり、そしてシンボルは、複素値である。変調器１３０は、データ・シンボル及びパイロット・シンボルに単一キャリア変調又は多重キャリア変調を実行し、そして伝送シンボルを生成する。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１３２は、伝送シンボルを処理し（例えば、アナログに変換し、増幅し、フィルタし、そして周波数アップコンバートし）、そして無線周波数（ＲＦ：radio frequency）変調信号を生成する、それはアンテナ１３４を介して送信される。
【００１４】
受信機１５０において、アンテナ１５２は、送信機１１０からのＲＦ変調信号を受信し、そして受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１５４に受信した信号を与える。受信機ユニット１５４は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタし、増幅し、周波数ダウンコンバートし、そしてディジタル化し）、そして入力サンプルを供給する。復調器１６０は、入力サンプルに単一キャリア復調又は多重キャリア復調を実行して、受信データ値及び受信パイロット値を得る。チャネル推定器／プロセッサ１８０は、受信したパイロット値に基づいて送信機１１０に関するチャネル推定値を導出する。復調器１６０は、チャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出（例えば、等化又は適応フィルタリング）を実行し、そしてデータ・シンボル推定値を供給する、それは送信機１１０により送られたデータ・シンボルの推定値である。ＲＸデータ・プロセッサ１７０は、データ・シンボル推定値を逆マッピングし、デインターリーブし、そしてデコードし、そして送信機１１０に関するデコードされたデータを供給する。一般に、受信機１５０による処理は、送信機１１０による処理に対して相補的である。
【００１５】
コントローラ／プロセッサ１４０及び１９０は、それぞれ送信機１１０及び受信機１５０における様々な処理ユニットの動作を管理する。メモリ１４２及び１９２は、それぞれ送信機１１０及び受信機１５０に対するプログラム・コード及びデータを記憶する。
【００１６】
システム１００は、単一キャリア・システム又は多重キャリア・システムであり得る。単一キャリア・システムは、ＳＣ−ＦＤＭＡを利用することができ、例えば、システム帯域幅全体にわたり分散されている周波数副帯域上にデータ及びパイロットを伝送するためのＩＦＤＭＡを、隣接する副帯域の１つのグループ上にデータ及びパイロットを伝送するためのＬＦＤＭＡを、又は隣接する副帯域の複数のグループ上にデータ及びパイロットを伝送するためのＥＦＤＭＡを利用することができる。ＩＦＤＭＡは、同様に分散型ＦＤＭＡとも呼ばれ、そしてＬＦＤＭＡは、同様に狭帯域ＦＤＭＡ又は古典的ＦＤＭＡとも呼ばれる。多重キャリア・システムは、ＭＣ−ＦＤＭＡ方式、例えば、ＯＦＤＭＡを利用することができる。ＯＦＤＭＡは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing）を利用する。
【００１７】
システム１００は、順方向リンク及び逆方向リンクに対して１又は複数の多重化方式を利用することができる。例えば、システム１００は、（１）順方向リンクと逆方向リンクの両方に対してＳＣ−ＦＤＭＡを、（２）１つのリンクに対してＳＣ−ＦＤＭＡの１つのバージョン（例えば、ＬＦＤＭＡ）を、別のリンクに対してＳＣ−ＦＤＭＡの別のバージョン（例えば、ＩＦＤＭＡ）を、（３）順方向リンクと逆方向リンクの両方に対してＭＣ−ＦＤＭＡを、（４）一方のリンク（例えば、逆方向リンク）に対してＳＣ−ＦＤＭＡをそして他方のリンク（例えば、順方向リンク）に対してＭＣ−ＦＤＭＡを、又は（５）多重化方式のある別の組み合わせを、利用することができる。一般に、システム１００は、所望の性能を実現するために、各リンクに対して１又は複数の多重化方式（例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡ、又はＭＣ−ＦＤＭＡ、又はＳＣ−ＦＤＭＡとＭＣ−ＦＤＭＡとの組み合わせ）を利用することができる。例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡとＯＦＤＭＡとは、所定のリンクに対して使用されることができ、ある複数の副帯域に対してＳＣ−ＦＤＭＡが使用され、そして別の複数の副帯域に対してＯＦＤＭＡが使用される。より低いピーク対平均出力比（ＰＡＰＲ：peak-to-average power ratio）を実現するために逆方向リンクにＳＣ−ＦＤＭＡを利用すること、そしてより高いシステム能力を実現する可能性のために順方向リンクにＯＦＤＭＡを使用することが、望ましいことがある。
【００１８】
パイロット伝送技術及びチャネル推定技術は、順方向リンク及び逆方向リンクに対して使用されることができる。チャネル推定技術は、ＳＣ−ＦＤＭＡ（例えば、ＩＦＤＭＡ、ＬＦＤＭＡ、及びＥＦＤＭＡ）に、同様にＭＣ−ＦＤＭＡ（例えば、ＯＦＤＭＡ）に対して使用されることができる。
【００１９】
図２Ａは、ＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して使用されることができるインターレース副帯域構造２００を示す。ＢＷ  ＭＨｚの全体のシステム帯域幅は、複数の（Ｋ個の）直交副帯域へと区分され、その副帯域は１からＫのインデックスを与えられる、ここで、Ｋは任意の整数値であり得る。隣接する副帯域間の間隔は、ＢＷ／Ｋ  ＭＨｚである。単純化のために、以下の記載は、全てのＫ個の全副帯域が伝送のために利用可能であると仮定する。副帯域構造２００に関して、Ｋ個の副帯域は、Ｓ個のばらばらにされた又は重なっていないインターレースへと配列される。Ｓ個のインターレースは、Ｋ個の副帯域のそれぞれが１つのインターレースにだけ属するようにばらばらにされる。副帯域構造２００に関して、各インターレースは、Ｎ個の副帯域を含み、それはＫ個の全副帯域の全体にわたり均一に分散され、各インターレース中の連続する副帯域は、Ｓ個の副帯域だけ離れて間隔を空けられ、そしてインターレースｕは、最初の副帯域としての副帯域ｕを含む、ここで、Ｋ＝Ｓ・Ｎであり、そしてｕ∈｛１，．．．，Ｓ｝である。一般に、副帯域構造は、任意の数のインターレースを含むことができ、各インターレースは、任意の数の副帯域を含むことができ、そしてその複数のインターレースは、同じ数の又は異なる数の副帯域を含むことができる。その上、Ｎは、Ｋの整数の除数であることもあり、そうでないこともある、そしてＮ個の副帯域は、Ｋ個の全副帯域の全体にわたって均一に分散されることもあり、不均一であることもある。
【００２０】
図２Ｂは、同様にＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して使用されることができる狭帯域副帯域構造２１０を示す。副帯域構造２１０に関して、Ｋ個の全副帯域は、Ｓ個の重ならないグループへと配列され、各グループは、Ｎ個の隣接する副帯域を含み、そしてグループｖは、副帯域（ｖ−１）・Ｎ＋１からｖ・Ｎを含む、ここで、Ｋ＝Ｓ・Ｎであり、そしてｖ∈｛１，．．．，Ｓ｝である。一般に、副帯域構造は、任意の数のグループを含むことができ、各グループは、任意の数の副帯域を含むことができ、そしてその複数のグループは、同じ数の又は異なる数の副帯域を含むことができる。
【００２１】
図２Ｃは、同様にＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して使用されることができる別の１つの副帯域構造２２０を示す。副帯域構造２２０に関して、Ｋ個の全副帯域は、Ｓ個の重ならない集合へと配列され、各集合は、副帯域のＧ個グループを含む。Ｋ個の全副帯域は、次のようにＳ個の集合に分散されることができる。Ｋ個の全副帯域は、最初に複数の周波数範囲へと区分され、各周波数範囲は、Ｋ’＝Ｋ／Ｇの連続する副帯域を含む。各周波数範囲は、さらにＳ個のグループへと区分され、各グループは、Ｖ個の隣接副帯域を含む。各周波数範囲に関して、最初のＶ個の副帯域は、集合１に割り当てられ、次のＶ個の副帯域は、集合２に割り当てられ、等々、そして最後のＶ個の副帯域は、集合Ｓに割り当てられる。ｓ＝１，．．．，Ｓに対して、集合ｓは、次式を満足するインデックスｋを有する副帯域を含む：モジュロ（Ｋ／Ｇ）＜ｓ／Ｖの（ｓ−１）Ｖ≦ｋ。各集合は、Ｖ個の連続する副帯域のＧ個のグループ、すなわち、合計Ｎ＝Ｇ・Ｖ個の副帯域を含む。一般に、副帯域構造は、任意の数の集合を含むことができ、各集合は、任意の数のグループ及び任意の数の副帯域を含むことができ、そしてその複数の集合は、同じ数又は異なる数の副帯域を含むことができる。各集合に関して、複数のグループは、同じ数又は異なる数の副帯域を含むことができ、そしてシステム帯域幅全体にわたり均一に又は不均一に分散されることがある。
【００２２】
副帯域構造２００，２１０及び２２０は、ＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して使用されることができる。ＳＣ−ＦＤＭＡに関して、副帯域構造２００，２１０及び２２０は、それぞれＩＦＤＭＡ、ＬＦＤＭＡ、及びＥＦＤＭＡに対して使用されることができる。ＳＣ−ＦＤＭＡに関して、図２Ａの１又はそれより多くのインターレースに対して生成される伝送シンボルは、ＩＦＤＭＡシンボルと呼ばれ、図２Ｂの１又はそれより多くの副帯域グループに対して生成される伝送シンボルは、ＬＦＤＭＡシンボルと呼ばれ、そして図２Ｃの１又はそれより多くの副帯域集合に対して生成される伝送シンボルは、ＥＦＤＭＡシンボルと呼ばれる。ＭＣ−ＦＤＭＡに関して、副帯域構造２００，２１０及び２２０は、ＯＦＤＭＡに対して使用されることができ、そしてＯＦＤＭＡのための１又はそれより多くのインターレース、１又はそれより多くの副帯域グループ、若しくは１又はそれより多くの副帯域の集合に対して生成される伝送シンボルは、ＯＦＤＭシンボルと呼ばれる。伝送シンボルは、そのようにＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いて生成されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又はＭＣ−ＦＤＭＡ方式を用いて生成されるＭＣ−ＦＤＭＡシンボルであり得る。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、ＩＦＤＭＡシンボル、ＬＦＤＭＡシンボル、又はＥＦＤＭシンボルであり得る。
【００２３】
本明細書中で一般的に使用されるように、副帯域集合は、副帯域の集合であり、それは副帯域構造２００に対するインターレース、副帯域構造２１０に対する副帯域グループ、副帯域構造２２０に対する複数の副帯域グループの集合、及びその他であり得る。各シンボル・ピリオドの間に、複数の（Ｎ個の）変調シンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡを用いて時間ドメインにおいて又はＭＣ−ＦＤＭＡを用いて周波数ドメインのどちらかにおいて、副帯域の集合上に送られることができる。一般に、本明細書中に説明される技術は、任意の数の副帯域の集合を有する任意の副帯域構造に対して使用されることができ、そしてそこでは、各副帯域の集合は、任意の方法で配置されることができる任意の数の副帯域を含むことができる。各副帯域の集合に対して、（１）副帯域は個別であり、そしてシステム帯域幅全体にわたり均一に分散される又は不均一に分散されることのいずれかであり得る、（２）副帯域は、１つのグループにおいて互いに隣接することができる、又は（３）副帯域は、複数のグループに分散されることができ、そこでは各グループは、システム帯域幅内の任意の場所に位置することができ、そして１又は複数の副帯域を含むことができる。
【００２４】
図３Ａは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの生成を示す。１シンボル・ピリオドにおいてＮ個の副帯域上で時間ドメインに伝送されようとしているＮ個の変調シンボルの原始系列は、｛ｄ１，ｄ２，ｄ３，．．．，ｄＮ｝と表される（ブロック３１０）。原始系列は、Ｎ点ＤＦＴ／ＦＦＴを用いて周波数ドメインに変換されて、Ｎ個の周波数ドメイン値の系列を得る（ブロック３１２）。Ｎ個の周波数ドメイン値は、伝送のために使用されるＮ個の副帯域上へとマッピングされ、そしてゼロ値が残りのＫ−Ｎ個の副帯域上へとマッピングされてＫ個の値の系列を生成する（ブロック３１４）。伝送のために使用されるＮ個の副帯域は、（図３Ａに示されるように）ＬＦＤＭＡのための１つの副帯域グループに、（図３Ａには示されていない）ＩＦＤＭＡのための１つのインターレースに、又は（同様に図３Ａには示されていない）ＥＦＤＭＡのための複数の副帯域グループの１つの集合に、属することができる。Ｋ個の値の系列は、Ｋ点ＩＤＦＴ／ＩＦＦＴを用いて時間ドメインに変換されて、Ｋ個の時間ドメイン出力サンプルの系列を得る（ブロック３１６）。系列の最後のＣ個の出力サンプルは、系列の先頭にコピーされて、Ｋ＋Ｃ個の出力サンプルを含むＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する（ブロック３１８）。Ｃ個のコピーされた出力サンプルは、多くの場合巡回プリフィックス又はガード・インターバルと呼ばれ、そしてＣは、巡回プリフィックス長である。巡回プリフィックスは、周波数選択的フェーディングにより生じるシンボル間干渉（ＩＳＩ：intersymbol interference）を克服するために使用される。
【００２５】
図３Ｂは、ＭＣ−ＦＤＭＡシンボルの生成を示す。１シンボル・ピリオドにおいてＮ個の副帯域上で周波数ドメインに伝送されようとしているＮ個の変調シンボルの原始系列は、｛ｄ１，ｄ２，ｄ３，．．．，ｄＮ｝と表される（ブロック３５０）。Ｎ個の変調シンボルは、伝送のために使用されるＮ個の副帯域上へとマッピングされ、そしてゼロ値が残りのＫ−Ｎ個の副帯域上へとマッピングされてＫ個の値の系列を生成する（ブロック３５２）。伝送のために使用されるＮ個の副帯域は、図２Ａの１つのインターレースに、図２Ｂの１つの副帯域グループに、又は図２Ｃの１つの副帯域の集合に、属することができる。Ｋ個の値の系列は、Ｋ点ＩＤＦＴ／ＩＦＦＴを用いて時間ドメインに変換されて、Ｋ個の時間ドメイン出力サンプルの系列を得る（ブロック３５４）。系列の最後のＣ個の出力サンプルは、系列の先頭にコピーされて、Ｋ＋Ｃ個の出力サンプルを含むＭＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する（ブロック３５６）。
【００２６】
ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル及びＭＣ−ＦＤＭＡシンボルは、しかも別の方法で生成されることもできる。
【００２７】
図４Ａは、ＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して使用されることができる伝送方式４００を示す。伝送方式４００に関して、送信機は、時分割多重化（ＴＤＭ：time division multiplexing）を使用してデータ及びパイロットを伝送する。送信機は、データを複数のある数のシンボル・ピリオドのあいだＴ個の副帯域上に、次にパイロットを少なくとも１つのシンボル・ピリオドのあいだＴ個の副帯域上に、次にデータを複数のある数のシンボル・ピリオドのあいだＴ個の副帯域上に、等々、と伝送する。Ｔ個の副帯域は、図２Ａの１又はそれより多くのインターレースに対して、図２Ｂの１又はそれより多くの副帯域のグループに対して、図２Ｃの１又はそれより多くの副帯域の集合に対して、Ｋ個の全副帯域のある複数の別の部分集合対して、又は全てのＫ個の全副帯域に対してであり得る。
【００２８】
図４Ｂは、ＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して同様に使用されることができる別の１つの伝送方式４１０を示す。伝送方式４１０に関して、送信機は、Ｔ個の副帯域上に周波数分割多重化（ＦＤＭ：frequency division multiplexing）を使用してデータ及びパイロットを伝送する。送信機は、Ｄ個の副帯域上にデータを伝送し、そしてＰ個の副帯域上にパイロットを伝送する、ここで、Ｔ＝Ｄ＋Ｐである。データ伝送のために使用される副帯域は、データ副帯域と呼ばれ、そしてパイロット伝送のために使用される副帯域は、パイロット副帯域と呼ばれる。Ｄ個のデータ副帯域及びＰ個のパイロット副帯域は、図２Ａの１又はそれより多くのインターレースに対して、図２Ｂの１又はそれより多くの副帯域グループに対して、図２Ｃの１又はそれより多くの副帯域の集合に対して、Ｋ個の全副帯域のある別の副帯域に対して、又は全てのＫ個の全副帯域に対してであり得る。
【００２９】
データ副帯域及びパイロット副帯域は、（例えば、図４Ｂに示されるように）時間のあいだずっと変化することがあり、時間のあいだ全ての又は大部分のシステム帯域幅全体にわたる周波数応答を受信機が推定することを可能にする。あるいは、データ副帯域及びパイロット副帯域は、変化しないことがある（図４Ｂには図示されない）。
【００３０】
一般に、送信機は、任意の数の副帯域上に伝送することができ、そしてデータとパイロットとを同じ副帯域上に又は異なる副帯域上に伝送することができる。その上、送信機は、複数の受信機に共通パイロットを伝送することができ、及び／又は特定の受信機に専用パイロットを伝送することができる。用語“パイロット”は、そのように総体的に共通パイロット及び専用パイロットの両者をカバーする。受信機は、チャネル推定値を使用することができ、データ副帯域上に送られたデータを再生することができる。
【００３１】
受信機は、各シンボル・ピリオドにおいて送信機からの伝送シンボルを受信することができる。各受信した伝送シンボルに関して、受信機は、巡回プリフィックスを削除してＫ個の入力サンプルを取得し、Ｋ個の入力サンプルにＫ点ＤＦＴ／ＦＦＴを実行してＫ個の周波数ドメインの受信した値を取得し、送信機によって使用されるＴ個の副帯域に対する受信した値を保持し、そして残りの受信した値を破棄する。各受信した伝送シンボルに関して、受信機は、（もしあるならば）パイロット副帯域に対する受信したパイロット値及び（もしあるならば）データ副帯域に対する受信したデータ値を得る。受信したパイロット値は、同様にパイロット観測値とも呼ばれる。
【００３２】
パイロット伝送を有するシンボル・ピリオドのあいだに受信したパイロット値は、次式のように表されることができる：
Ｒｐ（ｋ）＝Ｐ（ｋ）・Ｈ（ｋ）＋Ｎ（ｋ）、  ｋ∈Ｋｐに対して      式（１）
ここで、Ｐ（ｋ）は、副帯域ｋに対して伝送されたパイロット値であり、
Ｈ（ｋ）は、副帯域ｋに対する無線チャネルの複素利得であり、
Ｒｐ（ｋ）は、副帯域ｋに対して受信したパイロット値であり、
Ｎ（ｋ）は、副帯域ｋに関するノイズ及び干渉であり、そして
Ｋｐは、Ｐ個のパイロット副帯域の集合である。
【００３３】
受信したパイロット値は、次式のようにベクトル及び行列の形式で表されることができる：
ｒｐ＝Ｗ・ｈｐ＋ｎ                                                式（２）
ここで、ｒｐは、Ｐ個のパイロット副帯域に対するＰ個の受信したパイロット値を含んでいるＰ×１ベクトルであり；
Ｗは、Ｐ個の伝送されたパイロット値を含んでいるＰ×Ｐ対角行列であり；
ｈｐは、Ｐ個のパイロット副帯域に対するチャネル利得を含んでいるＰ×１ベクトルであり；そして
ｎは、Ｐ個のパイロット副帯域に対するノイズ及び干渉のＰ×１ベクトルである。
【００３４】
行列Ｗは、対角線に沿ってＰ個の伝送されたパイロット値を含み、そしてそれ以外はゼロを含むように定義されることができる、すなわち、ｄｉａｇ｛Ｗ｝＝［Ｐ（１），Ｐ（２），．．．，Ｐ（Ｐ）］である。
【００３５】
送信機と受信機とのあいだの無線チャネルは、時間ドメイン・チャネル・インパルス応答又は周波数ドメイン・チャネル・インパルス応答のいずれかによって特徴付けられる。チャネル・インパルス応答は、Ｌ個の時間ドメイン・タップ、ｈ１，ｈ２，．．．，ｈＬ、を備えることができ、ここで、Ｌは、一般的にパイロット副帯域の数よりもはるかに少ない、すなわち、Ｌ＜Ｐである。チャネル周波数応答は、チャネル・インパルス応答のＤＦＴであり、そして次式として表されることができる：  
【数１】
2008546246.tif 000003
【００３６】
ここで、Ｑは、Ｐ×Ｌフーリエ部分行列であり；そして  
【数２】
2008546246.tif 000004
【００３７】
は、チャネル・インパルス応答に対するＬ個のチャネル・タップを含んでいるＬ×１ベクトルである。Ｋ×Ｋフーリエ行列Ｆは、Ｋ個の全副帯域に対するＫ個の行とＫ個の時間ドメイン・サンプルに対するＫ個の列を含む。行列Ｆの（ｋ，ｎ）番目の要素、ｆｋ，ｎ、は、次式のように定義される：
ｆｋ，ｎ＝ｅ−ｊ２π・（ｋ−１）・（ｎ−１）／Ｋ，
ｋ＝１，．．．，Ｋそしてｎ＝１，．．．，Ｋに対して      式（４）
部分行列Ｑは、Ｐ個のパイロット副帯域に対応するフーリエ行列ＦのＰ個の行及びこれらのＰ行のうちの始めのＬ個の要素を含む。
【００３８】
受信したパイロット値は、同様に次式として表されることができる：  
【数３】
2008546246.tif 000005
【００３９】
式（５）は、式（３）を式（２）へ代入することによって得られる。
【００４０】
ＭＣ−ＦＤＭＡに関して、Ｐ個のパイロット・シンボルは、Ｐ個のパイロット副帯域上に、各副帯域上に１つのパイロット・シンボルで送られることができる。各伝送されたパイロット値は、そのように１つのパイロット・シンボルに等しい。パイロット・シンボルは、変調方式（例えば、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫのようなフェーズ・シフト・キーイング（ＰＳＫ：phase shift keying）方式）に基づいて選択されることができ、その変調方式は一定の強度を有する変調シンボルを与える。このケースでは、パイロット・シンボルは、周波数において一定のエンベロープ（すなわち、一律の周波数応答）を、そしてｋの全ての値に対して｜Ｐ（ｋ）｜＝１を有するはずである。
【００４１】
ＳＣ−ＦＤＭＡに関して、Ｐ個のパイロット・シンボルは、図３Ａに示されたようにＤＦＴ／ＦＦＴを用いて変換されることができ、Ｐ個の周波数ドメイン・パイロット値を取得し、それは次にＰ個のパイロット副帯域上に、各副帯域上に１つのパイロット値で送られる。例え、パイロット・シンボルが時間において一定のエンベロープを有するとしても、結果のパイロット値は、ＤＦＴ／ＦＦＴ演算のために周波数において一定のエンベロープを有するとは限らない。これゆえ、｜Ｐ（ｋ）｜は、ｋの全ての値に対して１に等しくならないことがある。
【００４２】
行列Ｗは、伝送されたパイロット値の周波数ドメイン・エンベロープを説明する。Ｗの対角線要素は、伝送されたパイロットが周波数において一定でないエンベロープ、すなわち、一律でない周波数応答、を有する場合に、異なる強度を有することがある。
【００４３】
受信機は、受信したパイロット値に基づいてチャネル推定値を導出することができる。このチャネル推定値は、チャネル・インパルス応答推定値又はチャネル周波数応答推定値であり得る。受信機は、様々な技術を使用してチャネル推定値を導出することができ、例えば、最小二乗（ＬＳ：least square）技術、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ：minimum mean square error）技術、等である。
【００４４】
チャネル・インパルス応答推定値は、最小二乗技術に基づいて導出されることができ、次式の通りである：  
【数４】
2008546246.tif 000006
【００４５】
ここで、  
【数５】
2008546246.tif 000007
【００４６】
は、  
【数６】
2008546246.tif 000008
【００４７】
の最小二乗推定値であり、そして“Ｈ”は、共役転置行列を表す。
【００４８】
チャネル・インパルス応答推定値は、同様に、ＭＭＳＥ技術に基づいて導出されることもでき、次式の通りである：  
【数７】
2008546246.tif 000009
【００４９】
ここで、Λは、ノイズ及び干渉がＰ×Ｐ共分散行列であり；そして  
【数８】
2008546246.tif 000010
【００５０】
は、
【数９】
2008546246.tif 000011
【００５１】
のＭＭＳＥ推定値である。
【００５２】
共分散行列は、Λ＝Ｅ｛ｎ・ｎＨ｝として与えられることができ、ここで、Ｅ｛｝は、期待値演算を表す。ノイズ及び干渉は、ゼロ平均ベクトルとΛ＝σｎ２・Ｉの共分散行列を有する付加的白色ガウス・ノイズ（ＡＷＧＮ：additive white Gaussian noise）であると仮定されることができ、ここで、σｎ２は、ノイズ及び干渉の分散又は強度であり、そしてＩは、単位行列である。
【００５３】
式（６）と（７）は、ＤＦＴ演算とＩＤＦＴ演算とを用いて、又はＰとＬが２のべき乗である場合にＦＦＴ演算とＩＦＦＴ演算とを用いて実行されることができる。Ｑを用いる各行列の乗算は、ＤＦＴ又はＦＦＴで実行されることができ、そしてＱＨを用いる各行列の乗算は、ＩＤＦＴ又はＩＦＦＴで実行されることができる。チャネル・インパルス応答推定値  
【数１０】
2008546246.tif 000012
【００５４】
は、データ副帯域に対する又は全てのＫ個の全副帯域に対するチャネル周波数応答推定値を導出するために使用されることができる。例えば、チャネル・インパルス応答推定値  
【数１１】
2008546246.tif 000013
【００５５】
は、例えば、Ｌ個のチャネル・タップのあるものを切り詰めるために、低いエネルギーを有するチャネル・タップをゼロにするために、等のために処理されることができる。処理されたチャネル・インパルス応答推定値は、長さＫにゼロで埋められ、そして次にＫ点ＤＦＴ／ＦＦＴを用いて変換されて、Ｋ個の全副帯域に対するチャネル周波数応答推定値を得る、それは次式の通りである：  
【数１２】
2008546246.tif 000014
【００５６】
ここで、  
【数１３】
2008546246.tif 000015
【００５７】
は、埋められたチャネル・インパルス応答推定値に対するＫ×Ｋベクトルであり；そして
ｈ＾は、チャネル周波数応答推定値に対するＫ×Ｋベクトルである。
【００５８】
パイロット副帯域に対するチャネル周波数応答推定値は、同様に最小二乗技術に基づいて導出されることができ、それは次式の通りである：
ｈ＾ｌｓ，ｐ＝Ｒｐｐ・ＷＨ・［Ｗ・Ｒｐｐ・ＷＨ］−１・ｒｐ              式（９）
ここで、Ｒｐｐは、チャネル応答ベクトルｈｐに対するＰ×Ｐ共分散行列であり；そして
ｈ＾ｌｓ，ｐは、ｈｐの最小二乗推定値である。
【００５９】
共分散行列Ｒｐｐは、次式のように表されることができる：
Ｒｐｐ＝Ｅ｛ｈｐ・ｈＨｐ｝．                                      式（１０）
共分散行列Ｒｐｐは、複素値を有し、そして無線チャネルに対するモデル、コンピュータ・シミュレーション、実験的な測定値、及びその他に基づいて決定されることができる。例えば、チャネル・モデルは、無線チャネルに対する遅延広がり及び／又はドップラーに関するある種の仮定を行うことができ、そしてそれらの仮定は、Ｒｐｐを得るために使用されることができる。
【００６０】
パイロット副帯域に対するチャネル周波数応答推定値は、同様に、ＭＭＳＥ技術に基づいて導出されることができ、それは次式の通りである：
ｈ＾ｍｍｓｅ，ｐ＝Ｒｐｐ・ＷＨ・［Ｗ・Ｒｐｐ・ＷＨ＋Λ］−１・ｒｐ        式（１１）
ここで、ｈ＾ｍｍｓｅ，ｐは、ｈｐのＭＭＳＥ推定値である。
【００６１】
データ副帯域が（例えば、図４Ａに示された伝送方式４００に対して）パイロット副帯域と同じである場合に、パイロット副帯域に対するチャネル推定値は、等化、適応フィルタリング、等のために直接使用されることができる。データ副帯域が（例えば、図４Ｂに示された伝送方式４１０に対して）パイロット副帯域とは異なる場合に、又は例え、データ副帯域とパイロット副帯域とが同じである場合であっても、チャネル推定値は、パイロット副帯域に対するチャネル推定値又は受信したパイロット値と重みとのどちらかに基づいてデータ副帯域に対して導出されることができる。
【００６２】
Ｐ個のパイロット副帯域に対する周波数応答は、Ｐ×１ベクトルｈｐによって与えられることができ、そしてＤ個のデータ副帯域に対する周波数応答は、Ｄ×１ベクトルｈｄによって与えられることができる。Ｄ×Ｐ共分散行列Ｒｄｐは、次式として定義されることができる：
Ｒｄｐ＝Ｅ｛ｈｄ・ｈＨｐ｝．                                      式（１２）
共分散行列Ｒｄｐは、同様に無線チャネルに対するモデル、コンピュータ・シミュレーション、実験的な測定値、及びその他に基づいて決定されることもできる。Ｒｄｐは、同様に時間における変動を取り込み、その結果、データ副帯域に対するチャネル推定値は、例え、データ副帯域がパイロット副帯域と同じである場合であっても、パイロット副帯域に対するチャネル推定値とは異なることがある。
【００６３】
データ副帯域に対するチャネル周波数応答推定値は、最小二乗技術に基づいて導出されることができ、次式の通りである：
ｈ＾ｌｓ，ｐ＝Ｒｄｐ・ＷＨ・［Ｗ・Ｒｐｐ・ＷＨ］−１・ｒｐ              式（１３）
ここで、ｈ＾ｌｓ，ｐは、ｈｄの最小二乗推定値である。
【００６４】
データ副帯域に対するチャネル周波数応答推定値は、同様にＭＭＳＥ技術に基づいて導出されることができ、次式の通りである：
ｈ＾ｍｍｓｅ，ｄ＝Ｒｄｐ・ＷＨ・［Ｗ・Ｒｐｐ・ＷＨ＋Λ］−１・ｒｐ        式（１４）
ここで、ｈ＾ｍｍｓｅ，ｄは、ｈｄのＭＭＳＥ推定値である。
【００６５】
式（６）から式（１４）において、チャネル推定値は、パイロット重み付けを実行する行列Ｗを用いて導出される。特に、異なる副帯域に対する受信したパイロット値は、伝送されたパイロット値に基づいて重み付けされる。より大きな強度を有する伝送されたパイロット値に対応する受信したパイロット値は、チャネル推定の際により大きな重みを与えられ、そしてより小さな強度を有する伝送されたパイロット値に対応する受信したパイロット値は、より小さな重みを与えられる。このパイロット重み付けは、より高い品質のチャネル推定値を結果としてもたらすことができる。
【００６６】
チャネル推定は、受信したパイロット値の信頼性又は品質に基づいて同様に実行されることができる。受信機により観測されるノイズ及び干渉は、全てのパイロット副帯域全体にわたって一定でないことがある。これは、以下のようなケースであり得る、例えば、干渉する送信機（例えば、別のセクタ又はセルの送信機）がパイロット副帯域のうちのいくつかの上にだけ伝送する場合、干渉する送信機が異なるパイロット副帯域に対して異なる伝送出力を使用する場合、干渉する送信機に対する周波数応答がパイロット副帯域全体にわたって一律でない場合、異なる干渉する送信機がパイロット副帯域の異なる部分集合上に伝送する場合、及びその他である。いずれのケースにおいても、ノイズ及び干渉強度は、パイロット副帯域全体にわたり変化することがあり、それはある受信したパイロット値が他のものよりも信頼性が乏しいことを意味する。
【００６７】
干渉推定値は、次式のように導出されることができる：
Ｉ＾（ｋ）＝｜Ｒｐ（ｋ）−Ｐ（ｋ）・Ｈ＾（ｋ）｜２、  ｋ∈Ｋｐに対して
式（１５）
ここで、Ｉ＾（ｋ）は、副帯域ｋに対する推定されるノイズ及び干渉強度（又は単に、推定される干渉強度）であり、そしてＨ＾（ｋ）は、副帯域ｋに対するチャネル利得推定値である。干渉推定値は、各パイロット副帯域に対するＩ＾（ｋ）値を備えることができる。各Ｉ＾（ｋ）値は、複数の副帯域及び／又は複数のシンボル・ピリオドにわたって平均することによって同様に取得されることができる。
【００６８】
式（１４）のチャネル利得推定値は、上に説明されたように、例えば、式（９）又は式（１１）に示されたように、導出されることができる。あるいは、チャネル利得推定値は、ＭＭＳＥ技術に基づいて各副帯域ｋに対して導出されることができ、次式の通りである：  
【数１４】
2008546246.tif 000016
【００６９】
ここで、Ｎ＾０は、ノイズ及び干渉の初期推定値、平均推定値、又は長期間推定値であることができ、そして“＊”は、共役複素数を表す。
【００７０】
干渉推定値は、直交次元（orthogonal dimensions）上で受信したパイロット値を予測すること（projecting）によって同様に得ることができる。受信機は、Ｐ個のパイロット副帯域に対するＰ個の受信したパイロット値を得る。これらのＰ個の受信したパイロット値は、Ｐ次元空間においてベクトルを構成し、そして、原理的に、無線チャネルに関するＰ個のパラメータを推定するために使用されることができる。無線チャネルに対してＬ個のパラメータがある場合に、Ｐ次元ベクトルのうちのＬ次元が、これらのＰ個のパラメータを推定するために使用されることができ、そしてＰ−Ｌ次元は、干渉推定のために利用可能である。Ｐ×Ｐユニタリ行列は、Ｖ＝［ｖ１，ｖ２，．．．，ｖｐ］として定義されることができ、ここで、ｊ∈｛１，．．．，Ｐ｝に対して、ｖｊは、Ｐ×１ベクトル／列である。ユニタリ行列Ｖは、特性ＶＨ・Ｖ＝Ｉにより特徴付けられ、それはＶの列が互いに直交することそして各列が単位集合数（unit power）を有することを意味する。ユニタリ行列Ｖは、チャネル・モデルに基づいて生成されることができ、その結果チャネル変動は、Ｖの先頭からＬ列に制約される。Ｖの残りのＰ−Ｌ列は、次に干渉推定のために使用されることができる、それはチャネルがこれらの次元において存在しないためである。受信したベクトルｒｐは、ｒｐＨ・ｖｊとしてＶ中のＰ−Ｌベクトルのそれぞれの上で予測されることができる。各副帯域ｋに対する推定される干渉強度は、次に異なる予測を全体にわたって平均することによって得ることができ、次式の通りである：  
【数１５】
2008546246.tif 000017
【００７１】
ここで、Ｖｊ（ｋ）は、ベクトルｖｊ中の副帯域ｋの要素である。
【００７２】
干渉推定値がどのようにして導出されるかに拘らず、信頼性重みは、その副帯域に対して推定される干渉強度に基づいて各パイロット副帯域に対して定められることができ、次式の通りである：
Ｗ（ｋ）＝ｆ｛Ｉ＾（ｋ）｝，          ｋ∈Ｋｐに対して            式（１８）
ここで、ｆ｛Ｉ＾（ｋ）｝は、Ｉ＾（ｋ）のより小さな値に対してより大きな重みを与え、そしてＩ＾（ｋ）のより大きな値に対してより小さな重みを与える関数である。例えば、その関数は、ｆ｛Ｉ＾（ｋ）｝＝α／Ｉ＾（ｋ）として定義されることができる、ここで、αは、全てのパイロット副帯域に対して一定値である。
【００７３】
信頼性重みは、同様に別の情報に基づいて決定されることもでき、例えば、干渉する送信機の知識、チャネル状態の知識、等のようなものである。例えば、より小さな重みは、強く干渉する送信機によって使用される副帯域に与えられることができる。その信頼性重みは、干渉推定値を実際に計算することを必要とせずに（例えば、干渉する送信機に対する）既知の情報に基づいて同様に決定されることもできる。
【００７４】
Ｐ×Ｐ対角行列ＷＩは、Ｐ個のパイロット副帯域の信頼性に対して定義されることができる。例えば、行列ＷＩは、対角線に沿ってＰ個のパイロット副帯域に対する信頼性重みを含み、それ以外ではゼロを含むことができる、すなわち、ｄｉａｇ｛ＷＩ｝＝［Ｗ（１），Ｗ（２），．．．，Ｗ（Ｐ）］である。ＷＩがＷを置き換えるにも拘わらず、行列ＷＩは、次に、例えば、上に与えられたいずれかのチャネル推定方程式を使用して、チャネル推定値を導出するために使用されることができる。行列ＷＩは、それから信頼性重み付けを実行するはずであり、そしてチャネル推定の際により高い信頼性を有する受信したパイロット値により大きな重みを与えるはずであり、そしてより低い信頼性を有する受信したパイロット値により小さな重みを与えるはずである。この信頼性重み付けは、より高い品質のチャネル推定を結果としてもたらすことができる。
【００７５】
Ｐ×Ｐ対角行列Ｗｐ，Ｉは、伝送されたパイロット値及び信頼性重みに基づいて同様に定義されることができる。例えば、行列Ｗｐ，Ｉの対角線要素は、ｄｉａｇ｛Ｗｐ，Ｉ｝＝［Ｗ（１）・Ｐ（１），Ｗ（２）・Ｐ（２），．．．，Ｗ（Ｐ）・Ｐ（Ｐ）］として定義されることができる。Ｗｐ，ＩがＷを置き換えるにも拘わらず、行列Ｗｐ，Ｉは、次に、例えば、上に与えられたいずれかのチャネル推定方程式を使用して、チャネル推定値を導出するために使用されることができる。
【００７６】
干渉推定値は、共分散行列Λを導出するために同様に使用されることができ、その共分散行列はＭＭＳＥチャネル推定値を計算するために使用される。一般に、共分散行列Λは、干渉推定値の短期平均又は長期平均に、チャネル・モードに、及びその他に基づいて導出されることができる。
【００７７】
チャネル利得推定値は、例えば、式（１４）に示されるように、干渉推定値を導出するために使用されることができる。信頼性重みは、そのように、干渉推定値に基づいて定義されることができ、そしてチャネル利得推定値を導出するために使用されることができる。チャネル推定及び干渉推定は、チャネル推定値及び干渉推定値の品質を向上させるために繰り返して実行されることができる。
【００７８】
繰り返しチャネル推定及び干渉推定は、次のように実行されることができる：
ａ．初期干渉推定値を決定する。
【００７９】
ｂ．その干渉推定値に基づいて信頼性重みを計算する。
【００８０】
１．伝送されたパイロット値及び信頼性重みに基づいて行列Ｗｐ，Ｉを計算する。
【００８１】
２．受信したパイロット値及び行列Ｗｐ，Ｉに基づいてチャネル推定値を導出する。
【００８２】
３．受信したパイロット値及びチャネル推定値に基づいて干渉推定値を導出する。
【００８３】
４．干渉推定値に基づいて信頼性重みを計算する。
【００８４】
５．終了条件に出会うまでステップ１から４を繰り返す。
【００８５】
ステップａとｂは、１回実行される。繰り返しプロセスは、予め決められた数の繰り返しの後で終了することができる。
【００８６】
図５Ａは、パイロット重み付けを用いてチャネル推定値を導出するためのプロセス５００を示す。受信機は、送信機によって送信される１つのパイロットに対して少なくとも１つの伝送シンボルを受信する（ブロック５１２）。各伝送シンボルは、単一キャリア多重化方式（例えば、ＩＦＤＭＡ、ＬＦＤＭＡ又はＥＦＤＭＡ）又は多重キャリア多重化方式（例えば、ＯＦＤＭＡ）を用いて生成されることができる。受信機は、巡回プリフィックスを削除し、そしてそれぞれの受信した伝送シンボルにＤＦＴ／ＦＦＴを実行してパイロット副帯域に対する受信パイロット値を取得する（ブロック５１４）。受信機は、例えば、パイロット副帯域に対する干渉推定値及び／又は他の情報に基づいて、受信したパイロット値の信頼性を推定することができる（ブロック５１６）。受信機は、伝送されたパイロット値、受信したパイロット値の推定される信頼性、その他の情報、又はそれらの組み合わせに基づいてその受信したパイロット値に対する重みを決定する（ブロック５１８）。受信機は、受信したパイロット値及び重みに基づいてチャネル推定値を導出する（ブロック５２０）。このチャネル推定値は、チャネル・インパルス応答推定値及び／又はチャネル周波数応答推定値であり得る。受信機は、最小二乗技術、ＭＭＳＥ技術、又はある別のチャネル推定技術を使用してチャネル推定値を導出することができる。受信機は、チャネル推定及び干渉推定を繰り返して実行することができる。パイロット及びデータが異なる副帯域上で伝送される場合、受信機は、（例えば、式（８）に示されるように）そのパイロット副帯域に対するチャネル推定値に基づいて、又は（例えば、式（１３）又は式（１４）に示されるように）受信したパイロット値と重みに基づいてデータ副帯域に対するチャネル推定値を導出することができる。
【００８７】
受信機は、次にチャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出（例えば、等化、適応フィルタリング、又は受信機空間処理）を実行する（ブロック５２２）。例えば、受信機は、ＭＭＳＥ技術に基づいて周波数ドメインにおいて等化を実行することができ、次式の通りである：  
【数１６】
2008546246.tif 000018
【００８８】
ここで、Ｒｄ（ｋ）は、副帯域ｋに対する受信したデータ値であり、Ｚｄ（ｋ）は、副帯域ｋに対する検出されたデータ値であり、そしてＫｄは、データ副帯域の集合である。式（１８）における干渉推定値Ｎ＾０は、パイロット副帯域に関する推定された干渉強度を平均することによって得られることができ、次式の通りである：  
【数１７】
2008546246.tif 000019
【００８９】
図５Ｂは、パイロット重み付けを用いてチャネル推定値を導出するための装置５００を示す。処理受信機のための手段５６２は、送信機により伝送される１つのパイロットに対して少なくとも１つの伝送シンボルを受信する。各伝送シンボルは、単一キャリア多重化方式（例えば、ＩＦＤＭＡ、ＬＦＤＭＡ、又はＥＦＤＭＡ）を用いて、又は多重キャリア多重化方式（例えば、ＯＦＤＭＡ）を用いて生成されることができる。手段５６２は、各受信した伝送シンボルにＤＦＴ／ＦＦＴ、又は類似の機能、を実行するための手段５６４に接続されることができ、パイロット副帯域に対する受信したパイロット値を取得する。ある態様では、手段５６２と５６４は、１つの手段として具体化されることができる。手段５６４、又は５６２は、例えば、パイロット副帯域に対する干渉推定値及び／又は別の情報に基づいて、受信したパイロット値の信頼性を推定するための手段５６６に接続されることができる。手段５６６は、伝送されたパイロット値、受信したパイロット値の推定された信頼性、その他の情報、又はそれらの組み合わせに基づいて受信したパイロット値に対する重みを決定するための手段５６８に接続されることができる。ある態様では、手段５６６は、手段５６８の一部であり得る、又は装置から省略されることがあり、そして手段５６８は、それらの構造に応じて、手段５６４又は５６２と接続されることができる。
【００９０】
手段５６８は、受信したパイロット値及び重みに基づいてチャネル推定値を導出するための手段５７０に接続される。このチャネル推定値は、チャネル・インパルス応答推定値及び／又はチャネル周波数応答推定値であり得る。受信機は、最小二乗技術、ＭＭＳＥ技術、又はある別のチャネル推定技術を使用してチャネル推定値を導出することができる。受信機は、チャネル推定及び干渉推定を繰り返して実行することができる。パイロットとデータとが異なる副帯域上で伝送される場合、受信機は、（例えば、式（８）に示されるように）そのパイロット副帯域に対するチャネル推定値に基づいて、又は（例えば、式（１３）又は式（１４）に示されるように）受信したパイロット値と重みに基づいてデータ副帯域に対するチャネル推定値を導出することができる。
【００９１】
手段５７０は、チャネル推定値を用いて受信したデータ値にデータ検出（例えば、等化、適応フィルタリング、又は受信機空間処理）を実行するための手段５７２に接続されることができる。ある態様では、手段５７２は、装置から省略されることがあり、そして受信機の他の構造で実行されることができる。
【００９２】
図６は、図１の受信機１５０における復調器１６０及びチャネル推定器／プロセッサ１８０の実施形態を示す。復調器１６０の中で、巡回プリフィックス削除ユニット６１０は、受信機１５０によって受信された伝送シンボルの入力サンプルを受け取り、そして各受信した伝送シンボル中の巡回プリフィックスを削除する。ＤＦＴユニット６１２は、各受信した伝送シンボルの入力サンプルにＤＦＴ又はＦＦＴを実行し、そして周波数ドメイン受信値を与える。逆多重化器（Ｄｅｍｕｘ）６１４は、データ検出器６１６にデータ副帯域からの受信したデータ値を与え、そしてチャネル推定器／プロセッサ１８０にパイロット副帯域からの受信したパイロット値を与える。逆多重化器６１４の動作は、例えば、コントローラ／プロセッサ１９０からの制御信号によって制御される。
【００９３】
チャネル推定器／プロセッサ１８０の中で、干渉推定器６２２は、受信したパイロット値とおそらくチャネル推定器６２０からのチャネル推定値とに基づいて干渉推定値を導出する。重み計算ユニット６２４は、伝送されたパイロット値及び／又は干渉推定値に基づいて受信したパイロット値に対する重みを計算する。チャネル推定器６２０は、受信したパイロット値と重みとに基づいてチャネル推定値を導出する。チャネル推定及び干渉推定は、繰り返して実行されることができる。チャネル推定が完了した後で、チャネル推定器６２０は、データ検出器６１６にチャネル推定値を与える。
【００９４】
データ検出器６１６は、（例えば、式（１８）に示されるように）チャネル推定値を用いて受信したデータ値に周波数ドメイン等化を実行することができ、そして検出されたデータ値を与えることができる。データ検出器６１６は、同様に時間ドメイン等化、又はある別のタイプのデータ検出を実行することもできる。伝送シンボルがＳＣ−ＦＤＭＡを用いて送られる場合、ＩＤＦＴユニット６１８は、各シンボル・ピリオドのあいだに検出されたデータ値にＩＤＦＴ又はＩＦＦＴを実行し、そしてデータ・シンボル推定値を与える。伝送シンボルがＭＣ−ＦＤＭＡを用いて送られる場合、データ検出器６１６は、データ・シンボル推定値として検出されたデータ値を与える。
【００９５】
データ・シンボル推定値は、さらに処理されてデコードされたデータを得る。例えば、対数尤度比（ＬＬＲ）は、データ・シンボル推定値、チャネル推定値、及び干渉推定値に基づいて導出されることができる。各変調シンボルは、Ｂビットで形成される、ここで、Ｂ≧１である。ＬＬＲは、対応するデータ・シンボル推定値、チャネル利得推定値、及び推定された干渉強度に基づいて伝送された変調シンボルの各ビットに対して計算される。各ビットに対するＬＬＲは、そのビットの確度を示し、そしてこれゆえ、デコーディング処理においてそのビットに与えられる重みを決定する。干渉推定値は、チャネル推定値中のノイズを考慮することができ、その結果、より多くのノイズがあるチャネル利得推定値を有しそしてこれゆえより高い干渉強度を有するデータ副帯域は、ＬＬＲ計算においてより小さな重みを与えられる。ＬＬＲは、デインターリーブされそしてデコードされて、デコードされたデータを得る。
【００９６】
本明細書中に記載されたパイロット伝送技術及びチャネル推定技術は、様々な手段によって与えられることができる。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせで実行されることができる。ハードウェア実行に関して、送信機（例えば、図１中のＴＸデータ及びパイロット・プロセッサ１２０）においてパイロット伝送のために使用される処理ユニットは、１又はそれより多くの用途特定集積回路（ＡＳＩＣｓ：application specific integrated circuits）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ：digital signal processors）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ：digital signal processing devices）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤｓ：programmable logic devices）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ：field programmable gate arrays）、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、電子デバイス、本明細書中に説明した機能を実行するために設計された他の電子ユニット、若しくはこれらの組み合わせの中に与えられることができる。受信機（例えば、図１及び図６中の復調器１６０及び／又はチャネル推定器／プロセッサ１８０）においてチャネル推定のために使用される処理ユニットは、同様に１又はそれより多くのＡＳＩＣ、ＤＳＰ、プロセッサ、及びその他の中に与えられることができる。
【００９７】
ソフトウェア実行に関して、空間拡散技術は、本明細書中に説明された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能、及びその他）を用いて実行されることができる。ソフトウェア・コードは、メモリ（例えば、図１のメモリ１４２又は１９２）中に記憶されることができ、そしてプロセッサ（例えば、プロセッサ１４０又は１９０）によって実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部に搭載される、又はプロセッサの外部に与えられることができる。
【００９８】
開示された複数の実施形態のこれまでの説明は、本技術分野に知識のあるいかなる者でも、本発明を作成し、使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する様々な変形は、当業者に容易に明らかになるであろう。そして、本明細書中に規定された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用されることができる。それゆえ、本発明は、本明細書中に示された複数の実施形態に限定されるように意図されたものではなく、本明細書中に開示された原理及び新規な機能と整合する最も広い範囲に適用されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】図１は、送信機及び受信機のブロック図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、ＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して使用されることができる具体例の副帯域構造を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して使用されることができる具体例の副帯域構造を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ＳＣ−ＦＤＭＡ及びＭＣ−ＦＤＭＡに対して使用されることができる具体例の副帯域構造を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの生成を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ＭＣ−ＦＤＭＡシンボルの生成を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、具体例のデータ及びパイロット伝送方式を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、具体例のデータ及びパイロット伝送方式を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、パイロット重み付けを用いてチャネル推定値を導出するプロセスを示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、パイロット重み付けを用いてチャネル推定値を導出するための装置を示す。
【図６】図６は、受信機における復調器及びチャネル推定器プロセッサのブロック図を示す。
【符号の説明】
【０１００】
１００…無線通信システム，１１０…送信機，１３４，１５２…アンテナ，１５０…受信機，２００，２１０，２２０…副帯域構造。
【図１】
2008546246.tif 000020
【図２Ａ】
2008546246.tif 000021
【図２Ｂ】
2008546246.tif 000022
【図２Ｃ】
2008546246.tif 000023
【図３Ａ】
2008546246.tif 000024
【図３Ｂ】
2008546246.tif 000025
【図４Ａ】
2008546246.tif 000026
【図４Ｂ】
2008546246.tif 000027
【図５Ａ】
2008546246.tif 000028
【図５Ｂ】
2008546246.tif 000029
【図６】
2008546246.tif 000030