(57)【要約】  ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査する方法が開示される。本方法は、ＯＦＤＭＡ伝送を受信して、当該伝送についての複数のリソース・エレメントを含むリソース・グリッドを獲得するステップ（３００）と、ペアとなるリソース・エレメントが互いに素である、リソース・エレメントについての複数のペアを含むセットを決定するステップ（３０２）と、それぞれのリソース・エレメントについて、受信信号と送信信号の候補とを相関処理するステップと、当該処理結果を、複数のリソース・エレメントを含む複数のペアに従ってソートするステップと、それぞれのペアについて、当該ペアの処理結果を比較するステップ（３０４）と、当該比較についての合計値に基づいて、統計的な検定値を決定するステップ（３０６）と、信号に関する調査出力を獲得するために、当該統計的な検定値を処理するステップ（３０８）とを含む。本方法を実行するためのコンピュータ・プログラム、かかる調査を実行するよう構成された受信装置、及び、かかる受信装置を使用する通信装置についても開示される。
2011515925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査する方法であって、
前記ＯＦＤＭＡ伝送を受信して、当該伝送についての複数のリソース・エレメントを含むリソース・グリッドを獲得するステップと、
ペアとなるリソース・エレメントが互いに素である、リソース・エレメントについての複数のペアを含むセットを決定するステップと、
それぞれのペアについて、当該ペアに含まれるリソース・エレメントについての信号を比較するステップと、
前記比較に基づいて統計的な検定値を決定するステップと、
前記信号に関する所望の出力を獲得するために前記統計的な検定値を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】
前記統計的な検定値を処理する前記ステップは、
前記統計的な検定値を、当該統計的な検定値の統計分布に関する分位値に関連付けられた閾値と比較するステップと、
前記統計的な検定値が前記閾値を下回る場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号が存在するとみなし、又は、
前記統計的な検定値が前記閾値以上である場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントのうちの少なくとも一部の信号が存在しないとみなすステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000014
であり、
ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ａは、１...ｎであり、
ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｎは、比較に用いられるペアの数であること
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記統計分布は、σ2χ2(２ｎ)であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000015
であり、
ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ａは、１...ｎであり、
ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｎは、比較に用いられるペアの数であり、
ｚ'1bは、前記受信された信号と、ペアｂに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｂは、１...ｍであり、
ｚ'2bは、前記受信された信号と、前記ペアｂに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｍは、複数のリソース・エレメントの信号が存在することが既知であるように前記リソース・グリッドから選択された、リソース・エレメントについての複数のペアを含む第２のセットにおけるペアの数であること
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記統計分布は、(２ｎ, ２ｍ)の自由度を有するＦ分布であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記統計的な検定値は、|Ｚ1|2＋|Ｚ2|2−２|Ｚ1HＺ2| であり、
Ｚ1及びＺ2は、それぞれエレメントｚ1a及びｚ2aを有する長さｎのベクトルであり、
ｎは、ペアの数であり、
ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ａは、１...ｎであり、
上付きの添え字Ｈは、エルミート転置を示すこと
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記統計分布は、ほぼσ2χ2(２ｎ−２)であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000016
であり、
Ｚ1及びＺ2は、それぞれエレメントｚ1a及びｚ2aを有する長さｎのベクトルであり、
ｎは、ペアの数であり、
ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ａは、１...ｎであり、
Ｚ'1及びＺ'2は、それぞれエレメントｚ'1b及びｚ'2bを有する長さｍのベクトルであり、
ｚ'1bは、前記受信された信号と、ペアｂに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｂは、１...ｍであり、
ｚ'2bは、前記受信された信号と、前記ペアｂに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｍは、複数のリソース・エレメントの信号が存在することが既知であるように前記リソース・グリッドから選択された、リソース・エレメントについての複数のペアを含む第２のセットにおけるペアの数であり、
上付きの添え字Ｈは、エルミート転置を示すこと
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記統計分布は、(２ｎ−２, ２ｍ−２)の自由度を有するＦ分布であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のペアの何れかの決定は、信号が存在する、及び存在しないとそれぞれみなすことが、前記伝送を行う送信局において使用される送信アンテナの数の推定となるように、特定の送信アンテナポートに関連する参照信号を決定することを含むことを特徴とする請求項２乃至１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記統計的な検定値の前記決定は、前記複数のリソース・エレメントの信号の候補のそれぞれについて行われ、
前記処理するステップは、最小値を有する前記信号の候補についての前記統計的な検定値を決定するステップを含み、
前記受信された信号は、前記信号の候補であるとみなされること
を特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号は、第２の同期信号のショートコードのセットを含み、
前記複数のペアの前記決定は、１個のＯＦＤＭシンボルから前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号を選択することを含むこと
を特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
それぞれのペアに含まれるリソース・エレメントの信号は、隣り合ったサブキャリヤから選択されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
それぞれのペアに含まれるリソース・エレメントの信号は、２個の離れたサブキャリヤから選択されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記比較の前に、前記複数のペアの何れかに含まれるリソース・エレメントの信号を、他のリソース・エレメントについての少なくとも２個の信号の平均値の信号と置き換えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の方法。
【請求項１７】
コンピュータ・プログラム・コードを実行するプロセッサに、請求項１乃至１６の何れか１項に記載の方法を実行させるための指示を含むコンピュータ・プログラム・コードを備えることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項１８】
受信装置であって、
ＯＦＤＭＡ伝送を受信して、当該伝送についての複数のリソース・エレメントを含むリソース・グリッドを獲得する受信機と、
前記ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査する信号プロセッサと
を備え、
前記信号プロセッサは、
ペアとなるリソース・エレメントが互いに素である、リソース・エレメントについての複数のペアを含むセットを決定し、
それぞれのペアについて、当該ペアに含まれるリソース・エレメントについての信号を比較し、
前記比較に基づいて統計的な検定値を決定し、
前記信号に関する所望の出力を獲得するために前記統計的な検定値を処理すること
を特徴とする受信装置。
【請求項１９】
比較器をさらに備え、
前記比較器は、
前記統計的な検定値を、当該統計的な検定値の統計分布に関する分位値に関連付けられた閾値と比較し、
前記統計的な検定値が前記閾値を下回る場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号が存在するとみなし、又は、
前記統計的な検定値が前記閾値以上である場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントのうちの少なくとも一部のリソース・エレメントの信号が存在しないとみなすこと
を特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
【請求項２０】
推定器をさらに備え、
前記推定器は、信号が存在する、及び存在しないとそれぞれみなすことが、使用された送信アンテナの推定値を形成するように、特定の送信アンテナポートに関連する参照信号を決定することによって、前記伝送を行う送信局において使用される送信アンテナの数を推定することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の受信装置。
【請求項２１】
信号決定器をさらに備え、
前記信号決定器は、前記複数のリソース・エレメントの信号の候補のそれぞれについて前記統計的な検定値を作成し、かつ、最小値を有する前記信号の候補についての前記統計的な検定値を決定し、
前記受信された信号は、前記信号の候補であるとみなされること
を特徴とする請求項１８乃至２０の何れか１項に記載の受信装置。
【請求項２２】
請求項１８乃至２１の何れか１項に記載の受信装置を備えることを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査する方法、当該方法を実行するためのコンピュータ・プログラム、当該調査を実行する受信装置、及び当該受信装置を使用する通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ：Global System for Mobile Communications）や広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ：Wideband Code Division Multiple Access）のようなモバイル・セルラ標準規格についての来るべき進化形においては、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Access Multiplexing）のような新たな伝送技術が使用されるであろう。さらに、既存の無線スペクトルにおいて、既存のセルラシステムから大容量かつ高データレートの新たなシステムへ円滑に移行するためには、当該新たなシステムは、柔軟な周波数帯域幅で動作可能でなければならない。そのような新たな柔軟なセルラシステムに関する提案が、第３世代（３Ｇ）ロング・ターム・エヴォリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）であり、日常言葉のＬＴＥにおいて、それは３ＧのＷＣＤＭＡ標準規格の進化形と考えることができる。このシステムは、下りリンクにおいて、多元接続技術としてＯＦＤＭを使用する、直交周波数多元接続（ＯＦＤＭＡ）と称される多元接続技術を使用し、１．２５ＭＨｚから２０ＭＨｚまでの範囲にわたる帯域幅において動作可能となる。さらに、最も広い帯域幅において最大１００Ｍｂ／ｓのデータレートがサポートされる。しかしながら、３Ｇ ＬＴＥにおいては、高レートのサービスだけでなく、音声のような低レートのサービスも期待されている。３Ｇ ＬＴＥは伝送制御プロトコル／インターネット・プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を予定しているため、ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）が音声を搬送するサービスになるであろう。
【０００３】
ＬＴＥに関する別の重要な側面はモビリティ機能であり、従って、ユーザ装置（ＵＥ：User Equipment）が他セルの検出及び他セルとの同期を行うためには、シンボル同期、セルサーチ及びアンテナ検出の処理手順が大きな重要性を有する。
【０００４】
図１は、ＬＴＥのフレーム構造を概略的に示す。ＬＴＥのフレーム構造は、１０個のサブフレームを含む１つの無線フレームから成る。各サブフレームは、２個のタイムスロットを含む。その伝送については、図２に示すように、複数のサブキャリヤと利用可能な複数のＯＦＤＭシンボルとを含むリソース・グリッドを用いて説明することができ、図２は通常のサイクリック・プレフィックス長の例を示している。当該リソース・グリッド内の各エレメントは、リソース・エレメント（ＲＥ）と称され、各ＲＥは１つの複素数の変調シンボルに相当する。１スロット当たりのＯＦＤＭシンボルの数は、通常のサイクリック・プレフィックス長に対しては７個、拡大されたサイクリック・プレフィックス長に対しては６個である。リソース・ブロックは基本的なスケジューリング単位を意味する。このため、時間領域における７個又は６個の連続するＯＦＤＭシンボルと、周波数領域における１２個の連続するサブキャリヤとが、１リソース・ブロックとして定義される。
【０００５】
高いデータレートを達成するために、単一のユーザ装置（ＵＥ）に対する複数のデータストリームの空間分割多重が提供されてもよい。２個や最大４個までの送信アンテナが使用され得る。
【０００６】
各下りリンク・サブフレーム内で、下りリンク制御シグナリングが最初のｎ個のＯＦＤＭシンボルに位置付けられ、ここでｎは３以下である。ＯＦＤＭシンボル内において、制御シグナリングと共有データとは混合されることはない。下りリンク制御シグナリングは、当該サブフレームにおいて制御に使用されるＯＦＤＭシンボルの数を示すフォーマット・インジケータと、上りリンクのデータ伝送に関連付けられた確認応答（acknowledgement）インジケータとを含んでいてもよい。サブフレームはまた、それぞれの送信アンテナについて、グリッドの特定の時間及び周波数位置に、参照シンボルを含む。
【０００７】
ＬＴＥ動作の基本的な課題は、複数のＲＥを含む所与のセット内で、所与の既知信号が送信されたかどうかを見いだすこと、あるいは、複数のＲＥを含む所与のセット内で、複数の信号の候補を含む所与のセットにおける何れの特定の信号が送信されたかを見いだすことである。この課題は、例えば、第１の同期信号が検出されており、かつ、当該第１の同期信号の次に、多数の第２の参照信号の候補の何れが送信されたのかをＵＥが検出する必要がある場合に起こり得る。当該課題の別の例は、第２（又は第３、第４）のｅノードＢの送信アンテナポートの候補についてのいわゆるブラインド検出において起こり得る。そのようなアンテナポートの存在下で、複数のアンテナポートについての複数の特定の既知の参照信号（ｔ１‐ｔ４）が、それぞれ、上記したように送信され、その結果、これらの複数のＲＥ内で受信された複数の信号に関する適切な処理によって、第２、第３又は第４のアンテナポートの存在を検出するために当該参照信号が使用されてもよい。使用される送信アンテナ数についてのＵＥの知識は、良好な信号電力測定（即ち、モビリティ）を理由として大きな重要性を有するとともに、新たなセルに対するハンドオーバがいったん必要とされると、送信アンテナ数に依存して異なる符号化がなされる制御チャネルの復号の実現性について大きな重要性を有する。
【０００８】
このように、複数のＲＥを含むセットＶ、又は複数のＯＦＤＭシンボルの位置が与えられる。Ｖの各エレメントは組（i, k）であり、ｉは問題となっているＲＥの時間インデックスであり、ｋは問題となっているＲＥの周波数インデックスである。次に、解決すべき問題は、
(i) ある所与の信号ｒi,k, (i, k)∈Ｖが、複数のＲＥのセットＶ内で送信されたか？、あるいは
(ii) 複数の信号のセット
2011515925.tif 000003
が与えられた場合に、当該セット内の信号の何れが、複数のＲＥのセットＶ内で送信されか？、ということである。
【０００９】
ＯＦＤＭシステムにおける信号伝送についての標準的なモデルは、ｙi,k＝ｈi,kｓi,k＋ｅi,kであり、ここで、全てのＲＥ(i, k)において、ｓi,kは送信信号、ｈi,kはチャネル係数、ｙi,kは受信信号、ｅi,kは雑音である。これら全ての量は複素数であり、ｈi,kは、多くの場合、時間・周波数ランダム過程（即ちランダム場）から生じるランダム変数と見なされる一方で、ｅi,kは、通常、一般に未知のある程度の分散σ2を有する、時間及び周波数の全域で独立な複素対称ガウス・ランダム変数と見なされる。
【００１０】
上記の問題の何れかを解決するための直接的なアプローチは、まずｈi,kの推定値ｈ^i,kを算出し、次にｓi,kの推定値として、
2011515925.tif 000004
を算出し、最終的に合計値
2011515925.tif 000005
を算出することである。ここで、上付きの添え字＊は複素共役を意味する。ｓi,kが真にｒi,kに等しい場合、当該合計値は、ある程度の雑音次第で、おおよそ
2011515925.tif 000006
に等しくなり、このため大きな値となる。このように、Ｑが大きな値であることは、信号ｒi,kが実際に送信されたこと、即ち、上記の問題(i)を解決することを示す。複数の信号を含むセットから１つの候補を決定すべきである場合、即ち、上記の問題(ii)の場合には、Ｑの最大値を生じさせる信号が選定される。このアプローチは、同期相関処理（coherent correlation）として知られている。このアプローチが有する課題は、チャネル係数ｈi,kを推定することである。典型的には、時間及び周波数のある程度の範囲（即ち、複数のＲＥを含むグリッド内の時間‐周波数の矩形）にわたって、ｈi,kが一定であると想定される。次に、推定値ｈ^i,kは、当該矩形の範囲内の(i, k)について、比ｙi',k'/ｒ'i',k'の平均値として算出される。ここで、ｒ'i',k'は、当該時間・周波数の矩形の範囲内で送信される、ある既知信号であり、インデックス(i', k')は、これらの既知信号が送信される、当該矩形内の複数のＲＥに対して及ぶとともに、従って、ｈ^i,kを形成する平均値は、それらと同一の複数のインデックスについて計算される。既知信号ｒ'i',k'は、例えば、第２の同期信号の近傍に位置する第１の同期信号が検出される場合に、当該第１の同期信号の一部であってもよく、あるいは、それらは常に存在するアンテナポート０からの参照信号であってもよい。異なる複数のインデックス(i, k)についてｈ^i,kを算出するために、当該矩形は一緒に移動する。要するに、ｈ^i,kは、時間‐周波数ＲＥ領域における局所的な平均値として算出される。時には、これは重み付けされた平均値であり、(i, k)の近くのＲＥに対して大きな重みが与えられる。
【００１１】
ここで、ｈi,kはランダム過程から生じるため、時間‐周波数の矩形の全体で一定ではなく、従って、ｈ^i,kを形成する局所的な平均値は、推定量（estimator）としてのバイアスを受ける。当該矩形として大きなものが選ばれる場合において、特に、速度が早く、それ故にドップラー・スプレッドが大きく、かつ、遅延スプレッドが大きいときには、当該バイアスは大きくなる。他方で、時間‐周波数の矩形が小さい場合にはｈ^i,kの分散が大きくなり、これは、平均値が小さい値を有するためである。
【００１２】
同期相関処理に関する別の課題は、局部受信機が備える局部発信器に周波数誤差が存在する場合に、それにより、例えば位相シフトΔがＲＥ時間スロット（即ち、ＯＦＤＭシンボル）ごとに生じることである。これは、同様に、上記のＱの値にも影響する。このため、多くの場合、Ｑそれ自体ではなく絶対値|Ｑ|が考慮される。
【００１３】
同期相関処理に関するさらに別の課題は、上記の問題に関連し、即ち、信号ｓi,kが送信されたことを確定するために、Ｑ又は|Ｑ|がどの程度大きいのかということに関連する。適切な閾値は、送信電力及び雑音レベルに依存し、少なくともその後者は厳密には既知ではない。このため、典型的には、適切な閾値を決定することが難しい。
【００１４】
従って、複数のＯＦＤＭシンボルを含む所与のセット内で、所与の信号が送信されたかどうかを判定するための（即ち、上記の問題(i)を解決するための）改良されたアプローチと、何の信号が送信されたのかを判定するための（即ち、上記の問題(ii)を解決するための）改良されたアプローチと、のうちの少なくとも１つが必要である。
【発明の概要】
【００１５】
本発明の目的は、少なくとも上述の問題を軽減することである。本発明は、以下の理解に基づいている。
【００１６】
第１の側面によれば、ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査する方法が提供される。本方法は、前記ＯＦＤＭＡ伝送を受信して、当該伝送についての複数のリソース・エレメントを含むリソース・グリッドを獲得するステップと、ペアとなるリソース・エレメントが互いに素である、リソース・エレメントについての複数のペアを含むセットを決定するステップと、それぞれのペアについて、当該ペアに含まれるリソース・エレメントについての信号を比較するステップと、前記比較に基づいて統計的な検定値を決定するステップと、前記信号に関する所望の出力を獲得するために前記統計的な検定値を処理するステップとを含む。
【００１７】
前記信号に関する所望の出力は、所与の信号が、複数のＯＦＤＭシンボルを含む所与のセットで送信されたかを示す出力信号（即ち、上記の問題(i)に対する解）、及び、何の信号が送信されたのかを示す出力信号（即ち、上記の問題(ii)に対する解）の、少なくとも何れかであってもよい。
【００１８】
前記統計的な検定値を処理する前記ステップは、前記統計的な検定値を、当該統計的な検定値の統計分布に関する分位値に関連付けられた閾値と比較するステップと、前記統計的な検定値が前記閾値を下回る場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号が存在するとみなし、又は、前記統計的な検定値が前記閾値以上である場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントのうちの少なくとも一部のリソース・エレメントの信号が存在しないとみなすステップとを含んでいてもよい。
【００１９】
前記複数のペアの何れかの決定は、信号が存在する、及び存在しないとそれぞれみなすことが、前記伝送を行う送信局において使用される送信アンテナの数の推定となるように、特定の送信アンテナポートに関連する参照信号を決定することを含んでいてもよい。
【００２０】
前記統計的な検定値の前記決定は、前記複数のリソース・エレメントの信号の候補のそれぞれについて行われてよく、前記処理するステップは、最小値を有する前記信号の候補についての前記統計的な検定値を決定するステップを含み、前記受信された信号は、前記信号の候補であるとみなされる。
【００２１】
前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号は、第２の同期信号のショートコードのセットを含んでいてもよく、前記複数のペアの前記決定は、１個のＯＦＤＭシンボルから前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号を選択することを含む。それぞれのペアに含まれるリソース・エレメントの信号は、隣り合ったサブキャリヤから選択されてもよい。
【００２２】
前記比較の前に、前記複数のペアの何れかに含まれるリソース・エレメントの信号を、他のリソース・エレメントについての少なくとも２個の信号の平均値の信号と置き換えるステップをさらに含んでいてもよい。
【００２３】
第２の側面によれば、コンピュータ・プログラム・コードを実行するプロセッサに、第１の側面に係る方法を実行させるための指示を含むコンピュータ・プログラム・コードを備えることを特徴とするコンピュータ・プログラムが提供される。
【００２４】
第３の側面によれば、受信装置であって、ＯＦＤＭＡ伝送を受信して、当該伝送についての複数のリソース・エレメントを含むリソース・グリッドを獲得する受信機と、前記ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査する信号プロセッサとを備え、前記信号プロセッサは、ペアとなるリソース・エレメントが互いに素である、リソース・エレメントについての複数のペアを含むセットを決定し、それぞれのペアについて、当該ペアに含まれるリソース・エレメントについての信号を比較し、前記比較に基づいて統計的な検定値を決定し、前記信号に関する所望の出力を獲得するために前記統計的な検定値を処理することを特徴とする受信装置が提供される。
【００２５】
前記信号に関する所望の出力は、所与の信号が、複数のＯＦＤＭシンボルを含む所与のセットで送信されたかを示す出力信号（即ち、上記の問題(i)に対する解）、及び、何の信号が送信されたのかを示す出力信号（即ち、上記の問題(ii)に対する解）の、少なくとも何れかであってもよい。
【００２６】
受信装置は、比較器をさらに備えていてもよく、前記比較器は、前記統計的な検定値を、当該統計的な検定値の統計分布に関する分位値に関連付けられた閾値と比較し、前記統計的な検定値が前記閾値を下回る場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号が存在するとみなし、又は、前記統計的な検定値が前記閾値以上である場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントのうちの少なくとも一部のリソース・エレメントの信号が存在しないとみなす。
【００２７】
受信装置は、推定器をさらに備えていてもよく、前記推定器は、信号が存在する、及び存在しないとそれぞれみなすことが、使用された送信アンテナの推定値を形成するように、特定の送信アンテナポートに関連する参照信号を決定することによって、前記伝送を行う送信局において使用される送信アンテナの数を推定する。
【００２８】
受信装置は、信号決定器をさらに備えていてもよく、前記信号決定器は、前記複数のリソース・エレメントの信号の候補のそれぞれについて前記統計的な検定値を作成し、かつ、最小値を有する前記信号の候補についての前記統計的な検定値を決定し、前記受信された信号は、前記信号の候補であるとみなされる。
【００２９】
第４の側面によれば、第３の側面に係る受信装置を備える通信装置が提供される。
【００３０】
当該側面は何れも、統計的に処理された統計的な検定値の形成に依存する。当該検定値に関する適切な統計分布を考慮することによって、信号に関する情報を与える所望の出力が獲得される。
【００３１】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000007
であってもよく、ここで、ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ａは、１...ｎであり、ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｎは、比較に用いられるペアの数である。その結果、前記統計分布は、σ2χ2(２ｎ)であってもよい。
【００３２】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000008
であってもよく、ここで、ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ａは、１...ｎであり、ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｎは、比較に用いられるペアの数であり、ｚ'1bは、前記受信された信号と、ペアｂに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｂは、１...ｍであり、ｚ'2bは、前記受信された信号と、前記ペアｂに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｍは、複数のリソース・エレメントの信号が存在することが既知であるように前記リソース・グリッドから選択された、リソース・エレメントについての複数のペアを含む第２のセットにおけるペアの数である。その結果、前記統計分布は、(２ｎ, ２ｍ)の自由度を有するＦ分布であってもよい。
【００３３】
前記統計的な検定値は、|Ｚ1|2＋|Ｚ2|2−２|Ｚ1HＺ2| であってもよく、ここで、Ｚ1及びＺ2は、それぞれエレメントｚ1a及びｚ2aを有する長さｎのベクトルであり、ｎは、ペアの数であり、ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ａは、１...ｎであり、上付きの添え字Ｈは、エルミート転置を示す。その結果、前記統計分布は、ほぼσ2χ2(２ｎ−２)であってもよい。
【００３４】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000009
でもよく、ここで、Ｚ1及びＺ2は、それぞれエレメントｚ1a及びｚ2aを有する長さｎのベクトルであり、ｎは、ペアの数であり、ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ａは、１...ｎであり、Ｚ'1及びＺ'2は、それぞれエレメントｚ'1b及びｚ'2bを有する長さｍのベクトルであり、ｚ'1bは、前記受信された信号と、ペアｂに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｂは、１...ｍであり、ｚ'2bは、前記受信された信号と、前記ペアｂに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｍは、複数のリソース・エレメントの信号が存在することが既知であるように前記リソース・グリッドから選択された、リソース・エレメントについての複数のペアを含む第２のセットにおけるペアの数であり、上付きの添え字Ｈは、エルミート転置を示す。その結果、前記統計分布は、(２ｎ−２, ２ｍ−２)の自由度を有するＦ分布であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】３Ｇ ＬＴＥのフレーム構造を概略的に示す図である。
【図２】複数のサブキャリヤと複数のＯＦＤＭシンボルとから成るリソース・グリッドの一例を概略的に示す図である。
【図３】方法を示すフローチャートである。
【図４】（複数の）検定値の処理に関する一実施形態を示すフローチャートである。
【図５】（複数の）検定値の処理に関する一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】第２の同期信号を含む１ＯＦＤＭシンボルを概略的に示す図である。
【図７】一実施形態に係る、第２の同期信号を含む１ＯＦＤＭシンボル内におけるペア作成を概略的に示す図である。
【図８】一実施形態に係る、第２の同期信号を含む１ＯＦＤＭシンボル内におけるペア作成を概略的に示す図である。
【図９】コンピュータ読取可能な媒体を概略的に示す図である。
【図１０】受信装置を概略的に示すブロック図である。
【図１１】通信装置を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の思想は、仮定された（hypothesized）信号がＶ＝Ｖ1∪Ｖ2として送信される、複数のリソース・エレメント（ＲＥ）を含むセットＶを区分化（partition）し、次に、ＲＥ ｖ1a及びｖ2aで受信された信号のペアワイズ（pair-wise）比較を、ａ＝１, ２,...,ｎについてそれぞれ行うことである。ここで、Ｖ1＝{ｖ11, ｖ12,...,ｖ1n}、及びＶ2＝{ｖ21, ｖ22,...,ｖ2n}が、等しいサイズｎの互いに素なサブセット（即ち、このためＶのサイズは２ｎ）である。以下のサブセクションでは、上記の問題(i)及び(ii)についての詳細が与えられる。
【００３７】
上記の問題(i)において説明したように、問題「ある所与の信号ｒi,k, (i, k)∈Ｖが、複数のＲＥを含むセットＶ内で送信されたか？」を解決するために、１つのアプローチは、
(i, k)＝ｖ1aの場合、ａ＝１, ２,...,ｎ について、ｚ1a＝ｒ*i,kｙi,k
(i, k)＝ｖ2aの場合、ａ＝１, ２,...,ｎ について、ｚ2a＝ｒ*i,kｙi,k
を算出することである。
【００３８】
即ち、Ｖの各ＲＥについて、受信信号が送信信号の候補と相関処理された後、当該処理結果がＶの区分に従ってソートされる。
【００３９】
上記の信号伝送モデルの想定下で、
(i, k)＝ｖ1aの場合、ａ＝１, ２,...,ｎ について、
ｚ1a＝ｒ*i,kｓi,kｈi,k＋ｒ*i,kｅi,k
(i, k)＝ｖ2aの場合、ａ＝１, ２,...,ｎ について、
ｚ2a＝ｒ*i,kｓi,kｈi,k＋ｒ*i,kｅi,k
が見いだされる。
【００４０】
(i, k)∈Ｖについての送信信号ｓi,kが、仮定された信号ｒi,kと真に等しい場合、上式は、
(i, k)＝ｖ1aの場合、ａ＝１, ２,...,ｎ について、ｚ1a＝ｈi,k＋ｒ*i,kｅi,k
(i, k)＝ｖ2aの場合、ａ＝１, ２,...,ｎ について、ｚ2a＝ｈi,k＋ｒ*i,kｅi,k
に簡略化される。ここで、(i, k)∈Ｖについて|ｒi,k|2＝１であることを想定しているが、その他の絶対値の場合には、ｒ*i,k/|ｒi,k|を乗算することによって簡易に上記へ戻される。
【００４１】
以下では、Ｖの区分化は、ａ＝１, ２,...,ｎの各々について、ＲＥ ｖ1a及びｖ2aが時間‐周波数領域において近接するような方法で行われるものとする。その結果、当然ながら、これらの２個のＲＥにおけるチャネル係数が一致すること、即ち、(i, k)＝ｖ1a、及び(i', k')＝ｖ2aについて、ｈi,k＝ｈi',k'であることを、想定又は見積もるものとする。次に、
ｚ1a−ｚ2a∈CN(０, ２σ2)
が見いだされ、ここで、CN(μ, τ)は、平均μ、分散τの複素対称ガウス分布を示し、ｒ*i,kｅi,k∈CN(０, σ2)という事実が使用される。この減算は、真に本発明の基礎と考えられるものであり、即ち、チャネル係数を推定するのではなく、仮定された信号に送信信号が等しく、かつ、比較されるそれぞれのペアにおいてチャネル係数が一致するという想定の下で、それらは相殺されるのである。
【００４２】
CN(０, ２σ2)のランダム変数の実数部及び虚数部は、分散σ2を有する独立な実数のガウス変数であり、従って、
|ｚ1a−ｚ2a|2∈σ2χ2(２)
が見いだされる。ここで、χ2(ｑ)は、自由度ｑのχ2分布である。さらに、差分ｚ1a−ｚ2aはａの全域で独立である。
【００４３】
その一方で、ペア(ｚ1a, ｚ2a)に含まれる、あるインデックス(i, k)について、ｓi,kがｒi,kと等しくない場合には、差分ｚ1a−ｚ2aの平均値には相殺が生じず、二乗値|ｚ1a−ｚ2a|2は、σ2χ2(２)のランダム変数よりも大きくなる傾向がある。従って、検定統計量（test static）
2011515925.tif 000010
を使用して、Ｃが十分に小さい場合に、複数のＲＥ(i,k)∈Ｖにおいて信号ｓi,kが真に送信された、と結論付けることができる。
【００４４】
「十分に小さい」とは何かを決定するためには、全ての(i, k)∈Ｖについてｓi,k＝ｒi,kの場合、Ｃ∈σ2χ2(２ｎ)であることに留意すべきである。σ2を推定するためには、完全にアナログ的な手法ではあるが、特定の系列を確実に含む複数のＲＥ内の複数の信号に基づいて、統計量Ｃ'が算出される。この信号は、例えば第１の同期信号、又はアンテナポート０からの参照信号、即ち、図２に示すｔ１であってもよく、当該信号は常に存在する。複数の信号を含むこの他のセットが、ｍ個のペアに分割されるものと想定すると、それ故に、利用可能な統計量Ｃ'∈σ2χ2(２ｍ)が存在する。次に、比
2011515925.tif 000011
は、自由度(２ｎ, ２ｍ)のＦ分布を有するとともに、Ｆが、自由度(２ｎ, ２ｍ)のＦ分布の(１−α)分位値（quantile）を超える場合には、水準（level）αにおいて、(i, k)∈Ｖについてｓi,k＝ｒi,kであるという（帰無）仮説は棄却される。Ｆが当該分位値を超える場合には、当該仮説は棄却されず、ｓi,kが送信されたと結論付けることができる。
【００４５】
以下では、複数のリソース・エレメント(i, k)∈Ｖにおいて何れの信号ｒ(p)i,k, ｐ＝１,...,Ｐが送信されたのかを判定する状況（即ち、上述の第２の問題）を考える。この課題は、信号ｒ(p)i,kのそれぞれについての上記の統計量Ｃを算出して、数値Ｃ(p), ｐ＝１,...,Ｐを生成することによって、解決される。その結果、選択手順の出力は、最小のＣ(p)を有するインデックスｐの信号となる。
【００４６】
これらの結論は、図３に示すように、ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査するための方法において利用される。ここで、調査とは、信号が存在するかしないかを見いだすこと、及び、何の信号が当該伝送において送信されたのかを見いだすこと（即ち、信号を復号すること）、の何れかを意味する。当然ながら、これらの両方の達成が、当該調査の動作に含まれてもよい。
本方法は、受信ステップ３００で、ＯＦＤＭＡ伝送を受信することを含み、それにより、図２に例として示したリソース・グリッドが獲得される。信号ペア決定ステップ３０２では、互いに素なＲＥのペアであって、複数のペアが決定される。例えば、それぞれのペアについて、特定の送信アンテナに関連付けられた参照信号を有するＲＥのうちの一方に含まれる第１の信号と、当該特定の送信アンテナに関連付けられた参照信号を有する当該ＲＥのうちの他方に含まれる第２の信号と、が選択される。同様に、可能性のある他の送信アンテナに関連付けられた参照信号を有するＲＥを含むさらなるペアが、形成されてもよい。さらなる例としては、いくつかのアプリケーションにおいては常に存在することが知られている、第１の送信アンテナに関連付けられた参照信号を有する複数のＲＥから、ペアが決定される。
その結果、ＲＥ比較ステップ３０４で、決定されたペアは調査の基礎を形成し、当該調査は、上述したように、当該形成されたペアに基づいて、リソース・エレメント又はそれらの関数のペアワイズ比較（例えば、例えば、複数のリソース・エレメントの各信号と、送信信号の期待値若しくは候補値の複素共役とを乗算し、次いで差分ｚ1a−ｚ2aを形成すること）によって実行される。
検定値決定ステップ３０６で、同様に上述したように、比較されたＲＥに基づいて１個以上の統計的な検定値が決定され、次いで検定値処理ステップ３０８で、当該１個以上の統計的な検定値が処理される。検定値Ｃは、全てのペアａで合計した|ｚ1a−ｚ2a|2に基づいていてもよく、Ｃはσ2χ2分布を有する。検定値Ｆはまた、特定の信号が存在することが受信側エンティティに既知の、複数のＲＥの信号の、ｍ個のペアから決定される、２個の互いに素なサブセット（例えば、送信側エンティティの第１の送信アンテナにのみ関連付けられた参照信号を有するサブセット）に基づいていてもよいし、同様に、自由度(２ｍ, ２ｍ)のＦ分布を有する検定値
2011515925.tif 000012
を形成して、ｎ個のペアについて合計された|ｚ1a−ｚ2a|2に基づいていてもよい。これの利点は、分散が別個に決定される必要がないことである。
【００４７】
初期セルサーチの間に、局部発信器の周波数が、実際のシステムの搬送波周波数と十分に一致しないことがある。このような周波数誤差によって、ＯＦＤＭシンボル・時間スロットごとに、受信信号に位相シフトが生じる結果となる。比較される各ペアにおける２個の信号が、時間的に共通の距離だけ離れているものとすると、チャネル係数についてより適したモデルは、(i, k)＝ｖ1a及び(i', k')＝ｖ2aについて、ｈi,kｅjΔ＝ｈi',k'であり、ここでΔは、それぞれのペアに含まれる２個のＲＥ間の時間にわたる周波数誤差によって引き起こされる位相シフトを表す。実際には、周波数誤差がない場合にも同一のモデルが適する可能性はあり、その結果、時間方向におけるドップラーシフト又は周波数方向におけるチャネル遅延がある程度捕捉される。
このため、さらなる実施形態によれば、長さｎのベクトルＺ1及びＺ2が形成され、ｎはペアの数であり、当該ベクトルの要素はそれぞれｚ1a及びｚ2a, ａ＝１,...,ｎであり、ＲＥの信号は、上記で説明したように信号の期待値又は候補値の複素共役と乗算される。上記のＣに対応する統計量は、Δ∈[０, ２π)にわたって|Ｚ1ｅjΔ−Ｚ2|2を最小化することによって獲得される。二乗値|Ｚ1ｅjΔ−Ｚ2|2を展開することによって、それが|Ｚ1|2＋|Ｚ2|2−２Re(ｅjΔＺ2HＺ1)と等しいことがわかり、ここで上付きの添え字Ｈはエルミート転置を示す。明らかに、この式は、Δを適切に選ぶことでｅjΔＺ2HＺ1の実数部がその絶対値|Ｚ2HＺ1|＝|Ｚ1HＺ2|と等しくなる場合に、最小化される。この場合、統計分布は、σ2χ2(２ｎ−２)に近似される。
この近似は、(i, k)∈Ｖについての送信信号ｓi,kが、仮定されたｒi,kと真に等しいという条件下で、現実的なアプリケーションにおいて良好に機能することがわかり、ここでＣの分布は、σ2χ2(２ｎ−２)によって適度に良好に近似されることがわかる。本実施形態は、σ2χ2(２ｎ−２)と類似の分布によって近似されるＣの分布を同様に満足する場合にも機能し得る。
【００４８】
周波数誤差を取り扱うことと、分散を別個に決定するのを避けることとの両方の場合に対して、統計的な検定値は、
2011515925.tif 000013
として形成され得る。この式において、Ｚ1及びＺ2は、それぞれエレメントｚ1a及びｚ2aを有する長さｎのベクトルであり、ｎは、ペアの数であり、ｚ1aは、受信信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｚ2aは、受信信号と、ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ａは、１...ｎであり、Ｚ'1及びＺ'2は、それぞれエレメントｚ'1b及びｚ'2bを有する長さｍのベクトルであり、ｚ'1bは、受信信号と、ペアｂに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｂは、１...ｍであり、ｚ'2bは、受信信号と、ペアｂに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、ｍは、複数のリソース・エレメントの信号が存在することが既知であるようにリソース・グリッドから選択された、リソース・エレメントについての複数のペアを含む第２のセットにおけるペアの数であり、上付きの添え字Ｈは、エルミート転置を示す。ここで、閾値は、自由度(２ｎ−２, ２ｍ−２)のＦ分布に基づいている。
【００４９】
検定値処理ステップ３０８では、獲得された１個以上の検定値が、信号についての所望の情報（即ち、信号が存在するかしないか、及び当該信号が何であるのか、の少なくとも何れか）を獲得するために処理される。第１の代替例として、送信側において使用される送信アンテナの数に関する情報が、獲得され得る。後者においては、当該信号が復号され得る。当該信号は、それぞれの信号の候補に関する検定値を形成し、かつ、当該信号を、最小の検定値に関連する、それらの信号の候補のうちの１個に決定することによって、復号され得る。このため、検定値は、上記の表記方法に従って、受信信号と、信号ｒi,kの全ての候補値又は期待値の複素共役ｒ*i,kとを乗算することによって、形成される。
【００５０】
図４は、検定値の処理に関する一実施形態を示すフローチャートである。統計的な検定値は閾値と比較され、当該閾値は、当該統計的な検定値の適切な統計分布についての分位値と関連付けられている。異なる統計的な検定値に対する適切な統計分布については上述した。閾値との比較に基づいて、信号が存在する、又は存在しないとみなされ、即ち、統計的な検定値が当該閾値を下回る場合には信号が存在するとみなされ、当該閾値以上である場合には信号が存在しないとみなされる。
【００５１】
図５は、検定値の処理に関する一実施形態を示すフローチャートである。存在する可能性がある信号の候補のそれぞれについての検定値が比較され、得られた検定値のうちの最小値に関連付けられた信号が、受信信号であるとみなされる。このように、信号の候補のそれぞれについての１個の検定値が、上述したように、受信信号を判定するために形成される。
【００５２】
信号の期待値又は候補値を考慮する際に、ＲＥの信号又はその関数が、もう１つと比較されることを説明してきた。代替例としては、仮想的な信号が、２個以上のＲＥについての信号の平均値として形成され、それが上述のような方法で、ＲＥの信号として使用されてもよい。これは、高いドップラー効果が存在する場合に有利になり得る。
例えば、図２における第１のスロットのシンボル１のｔ２に含まれる信号と、第２のスロットのシンボル１のｔ２に含まれる信号とを比較する代わりに、図２に示す第１のスロットのシンボル５の複数のｔ２に含まれる２個の信号を平均化し、形成された仮想的な信号（即ち、平均値）と、第２のスロットのシンボル１に含まれる信号ｔ２とを比較することによって、時間的により短い距離が実現される。ここで、高速に変化する信号環境においては、不変のチャネル（即ち、７個の代わりに３個のＯＦＤＭシンボルの距離間隔）を想定することが、より優れている。同様の動作方法は、他の信号に対しても可能である。
【００５３】
ＬＴＥにおいては、図６に示すように、第２の同期信号（ＳＳＳ：secondary synchronization signal）が、ＤＣサブキャリヤ上の中央部のギャップを除いて、周波数領域において連続する６２個のＲＥで送信される。周波数分割複信（ＦＤＤ）システムにおいては、ＳＳＳは、第１の同期信号（ＰＳＳ：primary synchronization signal）の直前に、５サブフレームごとに送信される。時分割複信（ＴＤＤ）システムにおいても、ＳＳＳは、５サブフレームごとに送信されるが、ＰＳＳよりも３ＯＦＤＭシンボル後に送信される。
【００５４】
起動時、又は既に接続されているが隣接セルをサーチする際に、ＵＥが新たなセルをサーチする場合、ＵＥは、最初にセルのＰＳＳを検出して、当該セルの基本タイミングを決定し、次いでＳＳＳを検出して、セル識別子とともに当該セルのフル・タイミングを決定する。ＳＳＳは、長さ３１の２個の系列（いわゆるショートコード）である。それらの各々について、３１個の変形が存在するが、１６８個の異なる組み合わせのみが実際には可能である。当該２個のショートコードは、図６において異なるマーキングがなされたＲＥによって示されているように、周波数領域においてインタリーブされて、それによりフルＳＳＳを形成する。ＳＳＳは、ＦＤＤについてはサブフレーム０及び５で送信され、あるいは、ＴＤＤについては、これらのスロットに続く、下りリンク・パイロット用時間スロット（ＤｗＰＴＳ：downlink pilot timeslot）サブフレームで送信される。ショートコードのインタリーブは、これら２個のサブフレーム間で（即ち、最小の番号のサブキャリヤで送信される何れかのショートコードを）交互に入れ替えて、それにより、ＳＳＳの検出はまた、ＵＥが、番号０が何れのサブフレームであるかを決定し、それ故にセルのフル・タイミングを決定することを可能にする。さらに、実際のＳＳＳの識別子（１６８個のうちの１つ）は、ＰＳＳについての３個の変形の候補とともに、セルの完全な識別子を与える。
【００５５】
ＳＳＳの検出は、多くの場合、同期相関処理によって行われ、ＦＤＤ ＬＴＥのようにＰＳＳがＳＳＳの直前に送信される場合に特に有用である。ＴＤＤ ＬＴＥにおいては、ＰＳＳとＳＳＳとの時間的な距離は、上記のように、３ＯＦＤＭシンボルであり、高いドップラー速度において特性が劣化する可能性がある。
【００５６】
周波数にわたってペアワイズ比較を行うことによって、ＳＳＳ検出の手順は、時間的に単一のＯＦＤＭシンボル期間の（即ち、ＳＳＳが潜在的に送信されている場合に）ＲＥのみを使用するため、ドップラーの影響をより受けずに構成される。当該ペアは、図７において円弧で示すように、周波数領域において隣接するＲＥをペアとすることによって、あるいは、図８において円弧で示すように、２サブキャリヤ離れたＲＥをペアとすることによって、形成され得る。前者の場合、候補信号のセットは、１６８個のショートコードの組み合わせの候補から成る一方で、後者の場合、各ショートコードを、３１個のショートコードの候補から別個に検出する。このため、前者の手順は、より多数の比較処理を含むものの、各ペアのＲＥが周波数においてより近接するため、チャネルの遅延スプレッドの影響をより受けにくい。その他の全ての点においては、上述した原理が適用される。
【００５７】
本発明に係る方法は、コンピュータ及びプロセッサの少なくとも何れかのような処理手段を用いた実行に適している。従って、処理手段、プロセッサ、又はコンピュータに、図３乃至図８の何れかを参照して説明した実施形態の何れかに係る方法の何れかに関するステップを実行させる指示を含むコンピュータ・プログラムが提供される。コンピュータ・プログラムは、好ましくは、図９に示すように、コンピュータで読取可能な媒体９００に格納されるプログラム・コードを含み、当該プログラム・コードは、好ましくは、図３乃至図８の何れかを参照して説明した何れかの実施形態のような、発明の実施形態に係る方法をそれぞれ実行させるために、処理手段、プロセッサ、又はコンピュータ９０２によってロードされ、かつ、実行される。コンピュータ９０２及びコンピュータ・プログラム９００は、本方法の何れかについての動作が段階的に実行される場合に、当該プログラム・コードを順次実行するように構成されるが、リアルタイムで動作を実行するようにも構成され得る（即ち、リクエスト及び利用可能な入力データの少なくとも何れかに応じて動作が実行される）。処理手段、プロセッサ、又はコンピュータ９０２は、好ましくは、組込みのシステムと通常呼ばれるものである。このため、図９に表したコンピュータで読取可能な媒体９００及びコンピュータ９０２は、本原理の理解を与えるための、例示を目的としたものと解釈されるべきであり、本要素のいかなる直接の説明としても解釈されるべきではない。
【００５８】
本アプローチは、図１０に概略的に示すように、受信装置１０００においても使用することができる。受信装置１０００は受信回路１００２を備え、受信回路１００２は、１つ以上のアンテナ１００４を介して受信したＯＦＤＭＡ伝送をダウンコンバート及び復調して、複数のリソース・ブロックを受信装置１０００の信号調査器１００６に出力する。信号調査器１００６は、好ましくは信号プロセッサであり、図３乃至図８の何れかを参照して説明した実施形態の何れかに係る動作を実行し、当該動作は図９を参照して説明したように実行され得る。また、受信装置１０００は、上述のように、統計的な検定値を、当該検定値の統計分布に関する分位値と関連する閾値と比較して、当該検定値が当該閾値を下回る場合には、調査された信号が存在すると判定し、当該検定値が当該閾値以上である場合には、調査された信号が存在しないと判定する比較器を備えていてもよい。また、受信装置１０００は、上述の複数のアンテナポートに関連付けられた複数の信号の存在を決定することによって、ＯＦＤＭＡ伝送を行う送信局において使用された、送信アンテナの数を推定する推定器を備えていてもよい。受信装置１０００は、さらに、各信号候補について統計的な検定値を調査し、それにより受信信号を、関連する最小の検定値を有する信号に決定する信号決定器を備えていてもよい。比較器、推定器、及び信号決定器は何れも、信号調査器１００６に統合され、又は含まれていてもよい。
【００５９】
図１１に示すように、受信装置１０００は、通信装置１１００内で使用され得る。通信装置１１００は、携帯電話機、コンピュータにおける通信カード、又は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて通信を実行する他の任意の装置であってもよい。通信装置１１００は受信装置１０００を備え、受信装置１０００は、その出力を通信装置１１００の高レイヤ信号処理手段１１０２へ提供する。通信装置１１００は、好ましくは、通信装置１１００の動作を制御するプロセッサ１１０４をさらに備える。受信装置１０００の信号調査器１００６は、プロセッサ１１０４に統合されてもよく、その結果、プロセッサ１１０４が上述した動作を実行する。プロセッサ１１０４は、好ましくは、メモリ１１０６を用いて機能し、メモリ１１０６は作業情報及びコンテンツ情報の少なくとも何れかを格納及び提供する。携帯電話機のように通信装置１１００がユーザによって直接的に操作される場合には、通信装置１１００は、ユーザ・インタフェース１１０８を任意的に備えていてもよく、ユーザインタフェース１１０８は、マイク、スピーカ、表示画面、キー、ジョイスティック、タッチパッド、タッチセンサ・スクリーン等の入力手段及び出力手段を備えていてもよい。
【図１】
2011515925.tif 000017
【図２】
2011515925.tif 000018
【図３】
2011515925.tif 000019
【図４】
2011515925.tif 000020
【図５】
2011515925.tif 000021
【図６】
2011515925.tif 000022
【図７】
2011515925.tif 000023
【図８】
2011515925.tif 000024
【図９】
2011515925.tif 000025
【図１０】
2011515925.tif 000026
【図１１】
2011515925.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月30日(2009.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査する方法であって、
前記ＯＦＤＭＡ伝送を受信して、当該伝送についての複数のリソース・エレメントを含むリソース・グリッドを獲得するステップと、
ペアとなるリソース・エレメントが互いに素である、リソース・エレメントについての複数のペアを含むセットを決定するステップと、
それぞれのペアについて、当該ペアに含まれるリソース・エレメントについての信号であって、それぞれの信号が送信信号の期待値の複素共役と乗算された、当該リソース・エレメントの関数である信号を比較するステップと、
前記比較に基づいて統計的な検定値を決定するステップと、
前記統計的な検定値を、当該統計的な検定値の統計分布に関する分位値に関連付けられた閾値と比較し、
前記統計的な検定値が前記閾値を下回る場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号が存在するとみなし、又は、
前記統計的な検定値が前記閾値以上である場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントのうちの少なくとも一部のリソース・エレメントの信号が存在しないとみなすことによって、
前記信号に関する所望の出力を獲得するために前記統計的な検定値を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】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000028
であり、
ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ａは、１...ｎであり、
ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号の期待値の複素共役との積であり、
ｎは、比較に用いられるペアの数であること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記統計分布は、σ2χ2(２ｎ)であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000029
であり、
ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ａは、１...ｎであり、
ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｎは、比較に用いられるペアの数であり、
ｚ'1bは、前記受信された信号と、ペアｂに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｂは、１...ｍであり、
ｚ'2bは、前記受信された信号と、前記ペアｂに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｍは、複数のリソース・エレメントの信号が存在することが既知であるように前記リソース・グリッドから選択された、リソース・エレメントについての複数のペアを含む第２のセットにおけるペアの数であること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記統計分布は、(２ｎ, ２ｍ)の自由度を有するＦ分布であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記統計的な検定値は、|Ｚ1|2＋|Ｚ2|2−２|Ｚ1HＺ2| であり、
Ｚ1及びＺ2は、それぞれエレメントｚ1a及びｚ2aを有する長さｎのベクトルであり、
ｎは、ペアの数であり、
ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ａは、１...ｎであり、
上付きの添え字Ｈは、エルミート転置を示すこと
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記統計分布は、ほぼσ2χ2(２ｎ−２)であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記統計的な検定値は、
2011515925.tif 000030
であり、
Ｚ1及びＺ2は、それぞれエレメントｚ1a及びｚ2aを有する長さｎのベクトルであり、
ｎは、ペアの数であり、
ｚ1aは、前記受信された信号と、ペアａに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｚ2aは、前記受信された信号と、前記ペアａに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ａは、１...ｎであり、
Ｚ'1及びＺ'2は、それぞれエレメントｚ'1b及びｚ'2bを有する長さｍのベクトルであり、
ｚ'1bは、前記受信された信号と、ペアｂに含まれる一方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｂは、１...ｍであり、
ｚ'2bは、前記受信された信号と、前記ペアｂに含まれる他方のリソース・エレメントの信号に関する参照信号の期待値の複素共役との積であり、
ｍは、複数のリソース・エレメントの信号が存在することが既知であるように前記リソース・グリッドから選択された、リソース・エレメントについての複数のペアを含む第２のセットにおけるペアの数であり、
上付きの添え字Ｈは、エルミート転置を示すこと
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記統計分布は、(２ｎ−２, ２ｍ−２)の自由度を有するＦ分布であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のペアの何れかの決定は、信号が存在する、及び存在しないとそれぞれみなすことが、前記伝送を行う送信局において使用される送信アンテナの数の推定となるように、特定の送信アンテナポートに関連する参照信号を決定することを含むことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記統計的な検定値の前記決定は、前記複数のリソース・エレメントの信号の候補のそれぞれについて行われ、
前記処理するステップは、最小値を有する前記信号の候補についての前記統計的な検定値を決定するステップを含み、
前記受信された信号は、前記信号の候補であるとみなされること
を特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号は、第２の同期信号のショートコードのセットを含み、
前記複数のペアの前記決定は、１個のＯＦＤＭシンボルから前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号を選択することを含むこと
を特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
それぞれのペアに含まれるリソース・エレメントの信号は、隣り合ったサブキャリヤから選択されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
それぞれのペアに含まれるリソース・エレメントの信号は、２個の離れたサブキャリヤから選択されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記比較の前に、前記複数のペアの何れかに含まれるリソース・エレメントの信号を、他のリソース・エレメントについての少なくとも２個の信号の平均値の信号と置き換えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の方法。
【請求項１６】
コンピュータ・プログラム・コードを実行するプロセッサに、請求項１乃至１５の何れか１項に記載の方法を実行させるための指示を含むコンピュータ・プログラム・コードを備えることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項１７】
受信装置であって、
ＯＦＤＭＡ伝送を受信して、当該伝送についての複数のリソース・エレメントを含むリソース・グリッドを獲得する受信機と、
前記ＯＦＤＭＡ伝送における信号を調査する信号プロセッサと
を備え、
前記信号プロセッサは、
ペアとなるリソース・エレメントが互いに素である、リソース・エレメントについての複数のペアを含むセットを決定し、
それぞれのペアについて、当該ペアに含まれるリソース・エレメントについての信号であって、それぞれ信号が送信信号の期待値の複素共役と乗算された、当該リソース・エレメントの関数である信号を比較し、
前記比較に基づいて統計的な検定値を決定し、
前記信号に関する所望の出力を獲得するために前記統計的な検定値を処理し、
前記受信装置は、比較器をさらに備え、
前記比較器は、
前記統計的な検定値を、当該統計的な検定値の統計分布に関する分位値に関連付けられた閾値と比較し、
前記統計的な検定値が前記閾値を下回る場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントの信号が存在するとみなし、又は、
前記統計的な検定値が前記閾値以上である場合には、前記複数のペアに含まれる複数のリソース・エレメントのうちの少なくとも一部のリソース・エレメントの信号が存在しないとみなすこと
を特徴とする受信装置。
【請求項１８】
推定器をさらに備え、
前記推定器は、信号が存在する、及び存在しないとそれぞれみなすことが、使用された送信アンテナの推定値を形成するように、特定の送信アンテナポートに関連する参照信号を決定することによって、前記伝送を行う送信局において使用される送信アンテナの数を推定することを特徴とする請求項１７に記載の受信装置。
【請求項１９】
信号決定器をさらに備え、
前記信号決定器は、前記複数のリソース・エレメントの信号の候補のそれぞれについて前記統計的な検定値を作成し、かつ、最小値を有する前記信号の候補についての前記統計的な検定値を決定し、
前記受信された信号は、前記信号の候補であるとみなされること
を特徴とする請求項１７又は１８に記載の受信装置。
【請求項２０】
請求項１７乃至１９の何れか１項に記載の受信装置を備えることを特徴とする通信装置。
【国際調査報告】
2011515925.tif 000031
2011515925.tif 000032