(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭ通信システムに用いられるチャネル推定器及びチャネルを推定する方法を提供する。【解決手段】ＯＦＤＭ信号上の情報の検出には、チャネル推定を必要とする。初期チャネル推定に続き、より効果的なチャネル推定を実現するあめに平滑化すなわちフィルタリングを実行することが好ましい。フィルタは、サブキャリアについての初期推定値を、１またはそれ以上の隣接する推定値を参照して平滑化すように動作する。外挿は、サブキャリアに、当該サブキャリアが前記フィルタにより使用される以外は使用されていない場合に、１またはそれ以上の他のサブキャリアに依存する情報をのせるために用いられる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信周波数により定義される複数のサブキャリアに変調されている複数の信号要素を含む信号を受信する通信装置であって、
複数の個々のサブキャリア推定値を含むチャネル推定を決定するように動作するチャネル推定手段を含み、
前記チャネル推定手段は、サブキャリアの初期推定値を、１またはそれ以上の隣接するサブキャリア推定値を参照して平滑化するように動作するフィルタを含み、
前記チャネル推定手段は、フィルタリングを行う際に必要となるサブキャリアが存在しない場合、１またはそれ以上の他のサブキャリアに依存する情報をのせるように動作する外挿手段をさらに含む通信装置。
【請求項２】
前記フィルタは、サブキャリアの初期推定値を、当該サブキャリアの一方の側にある１またはそれ以上の隣接するサブキャリア推定値と、当該サブキャリアの他方の側にある同じ数のサブキャリア推定値とを参照して平滑化するように動作する請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記フィルタは、ターゲットサブキャリアについての初期推定値を、当該初期推定値と、当該サブキャリアに直近の２つのサブキャリア及び当該直近の２つのサブキャリアに直近の当該ターゲットサブキャリアの遠位にある２つのサブキャリアとの４つのサブキャリアについての初期サブキャリア推定値を参照して平滑化するように動作する請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記フィルタは、線形フィルタである上記いずれかの請求項記載の装置。
【請求項５】
前記フィルタは、複数の固定のフィルタ係数により定義される線形フィルタである請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記外挿手段は、サブキャリアにのせる情報を、他のサブキャリアの情報のコピーと決定するように動作する上記いずれかの請求項記載の装置。
【請求項７】
前記外挿手段は、１又はそれ以上の他のサブキャリアから、サブキャリアにのせる情報を外挿するように動作する請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
前記外挿手段は、未使用サブキャリアに適用され、前記未使用サブキャリアに情報を付加し、前記フィルタによって前記複数の隣接使用サブキャリアのひとつとして前記未使用サブキャリアを使用可能を特徴とする上記いずれかの請求項記載の装置。
【請求項９】
周波数単位の複数のサブキャリアからなるチャネルに対しチャネル推定値を決定する方法であって、
前記チャネルに使用されている各サブキャリアに対し、初期推定値を決定するステップ、
前記使用されているサブキャリアに隣接するさらなるサブキャリアを同定し、各使用されているサブキャリアに固定窓フィルタを用いることを可能にし、
１またはそれ以上の使用されているサブキャリアから、さらなるサブキャリアについての初期サブキャリア情報を外挿し、
前記固定窓フィルタを用いて、複数のサブキャリアについてのサブキャリア情報をフィルタリングし、各使用されているサブキャリアについて平滑化された推定値を決定するステップを含む。
【請求項１０】
前記フィルタリングするステップは、
各使用されているサブキャリアについての初期推定値を、当該使用されているサブキャリアの一方の側にある１またはそれ以上の隣接するサブキャリア推定値と、当該使用されているサブキャリアの他方の側にある同じ数のサブキャリア推定値とを参照して平滑化することを含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記フィルタリングするステップは、
各使用されているサブキャリアについての初期推定値を、当該初期推定値と、当該使用されているサブキャリアに直近の２つのサブキャリア及び当該直近の２つのサブキャリアに直近の当該使用されているサブキャリアの遠位にある２つのサブキャリアとの４つのサブキャリアについての初期サブキャリア推定値を参照して平滑化する請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記フィルタリングするステップは、前記使用されているサブキャリア及び前記さらなるサブキャリアに線形フィルタを適用して、前記使用されているサブキャリアについてのフィルタリングされた推定値を決定する請求項１乃至１１のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記フィルタリングするステップは、前記サブキャリア情報を線形合成することを含む請求項９乃至１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
前記線形合成するステップは、複数の固定のフィルタ係数により構成される請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記外挿するステップは、同定されたさらなるサブキャリアにのせる情報を、他の使用されているサブキャリアの情報のコピーと決定することを含む請求項９乃至１４のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
前記外挿するステップは、
１又はそれ以上の他のサブキャリアから、サブキャリアにのせる情報を外挿することを含む、同定されたさらなるサブキャリアにのせる情報を決定することを含む請求項９乃至１４のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
前記外挿するステップは、前記フィルタにより使用される前記隣接するサブキャリアのうちの１つとして使用されなければ使用されていないサブキャリアに情報をのせて、当該サブキャリアをフィルタにより使用される隣接するサブキャリアのうちの１つとして使用することができるように作用する請求項９乃至１６のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１８】
汎用コンピュータを、請求項１乃至８のうちのいずれか１つに従った装置として構成された通信装置、または請求項９乃至１７のうちのいずれか１つに従った方法を実行する通信装置になるように動作させるコンピュータ実行可能な命令群を記憶するコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
請求項１乃至８のうちのいずれか１つに従った少なくとも１つの通信装置を含む通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ無線通信装置におけるチャネル推定に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ受信機において、チャネル推定は重要なタスクである。チャネルに関する情報が少ないとデータを復号する際に重大なエラーを引き起こす可能性があるからである。トレーニングシーケンスからなる特定部分を含む信号を送信し、受信された信号中の上記特定部分を認識するように予め構成されることはよく知られている。このトレーニングシーケンスはチャネル推定を可能にするが、推定結果の精度は低い。チャネルインパルス応答の長さは一般にＯＦＤＭシンボルの長さよりも非常に短いという事実を用いてチャネル推定精度を向上するための技術がいくつか提案されている。
【０００３】
よく知られた方法の１つとして、初期チャネル推定値を時間領域に変換し、ノイズを除去する目的で時間領域信号に時間窓を乗算することで、チャネル推定精度を改善する方法がある（非特許文献１参照）。これは理論的には非常によいパフォーマンスを与えることができるが、当業者たる読者には理解できるように、計算上の複雑さが著しく増加する、多くの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）操作を伴うという点において、実用上の問題がある。この問題は、各送受信アンテナ対からのチャネルをこのようにして扱う必要のあるＭＩＭＯシステムにおいて特に顕著である。送受信アンテナ対の数が増加すると、この複雑さの問題は非常に重大となりうる。
【０００４】
他の技術としては、チャネルの周波数相関性を利用し周波数領域でフィルタを適用するものがある。この方法は、時間領域のアルゴリズムよりも計算量は小さい。しかし、この方法は、バンドのエッジ近傍のサブキャリアでは当該サブキャリアの一方の側にのみ情報をもち、バンドの中心のサブキャリアのように、その両側に情報をもつことはないので、バンドのエッジ近傍のサブキャリアでは、異なる取り扱いをする必要がある。このことは、非特許文献２に論じられている。
【非特許文献１】van de Beek, J.-J.; Edfors, O.; Sandell, M.; Wilson, S.K.; Borjesson, P.O.; “On channel estimation in OFDM systems”, Vehicular Technology Conference, 1995, pages 815-819 vol. 2
【非特許文献２】“Pilot aided channel estimation for OFDM: a separated approach for smoothing and interpolation” Auer, G.; Karipidis, E.; ICC2005, pages 2173-2178 Vol. 4
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一般的に、本発明の一側面では、まず、存在するサブキャリアを用いて非存在の（バーチャル）サブキャリアに対して外挿補間を行うことにより、バンドのエッジにあるサブキャリアに対し異なる取り扱いをすることができる、主にＯＦＤＭ通信システムに用いられるチャネル推定器及びチャネルを推定する方法を提供する。それゆえ、バンドサブキャリアのエッジに対し異なる取り扱いをすることなく、単純なＦＩＲフィルタが適用でき、非常に単純なフィルタを実現することができる。外挿は単純に値をコピーするだけでよいため、余計な複雑なオーバヘッドを避けることができる。
【０００６】
本発明の一側面によれば、送信周波数により定義される複数のサブキャリアにわたって変調された複数の信号エレメントからなる信号を受信する通信装置であって、当該装置は、複数のサブキャリアのそれぞれの推定値からなるチャネル推定を決定するように動作するチャネル推定手段からなり、チャネル推定手段は、１つのサブキャリアに対する初期推定値を、１またはそれ以上の隣接するサブキャリア推定値を参照して平滑化するように動作するフィルタからなる。チャネル推定手段は、フィルタリングを行う際に必要となるサブキャリアが存在しない場合、１またはそれ以上の他のサブキャリアに依存する情報をのせるように動作する外挿手段をさらに備える。
【０００７】
フィルタは、サブキャリアの初期推定値を、当該サブキャリアの一方の側にある１またはそれ以上のサブキャリア推定値と、当該サブキャリアの他方の側にある同じ数のサブキャリア推定値とを参照して平滑化するように動作できる。
【０００８】
フィルタは、ターゲットサブキャリアについての初期推定値を、当該初期推定値と、当該サブキャリアに直近の２つのサブキャリア及び当該直近の２つのサブキャリアに直近の当該ターゲットサブキャリアの遠位にある２つのサブキャリアとの４つのサブキャリアについての初期サブキャリア推定値を参照して平滑化するように動作できる。
【０００９】
初期推定値はいかなる形式でもよく、サブキャリアに対し最初になされた推定である必要がないことは理解できよう。本発明によれば、初期推定値は、フィルタリングに対する初期推定値として意図されている。
【００１０】
フィルタは線形フィルタでもよい。好ましくは、このフィルタは、固定の複数のフィルタ係数により定義される線形フィルタである。
【００１１】
外挿手段は、サブキャリアにのせる情報を、他のサブキャリアの情報のコピーと決定するように動作することができる。あるいは、外挿手段は、１またはそれ以上の他のサブキャリアから、サブキャリアにのせる情報を外挿するように動作することができる。
【００１２】
外挿手段は、フィルタにより使用される隣接するサブキャリアのうちの１つとして使用されなければ使用されていないサブキャリアに情報をのせて、当該サブキャリアをフィルタにより使用される隣接するサブキャリアのうちの１つとして使用することができるように動作できる。
【００１３】
本発明の他の側面によれば、周波数単位の複数のサブキャリアからなるチャネルに対しチャネル推定値を決定する方法を提供し、当該方法は、前記チャネルにおいて使用されている各サブキャリアに対する初期推定値を決定するステップと、前記使用されているサブキャリアに隣接するさらなるサブキャリアを同定し、各使用されているサブキャリアに固定窓フィルタを用いることを可能にするステップと、１またはそれ以上の使用されているサブキャリアから、さらなるサブキャリアについての初期推定値を外挿するステップと、前記固定窓フィルタを用いて、複数のサブキャリアについてのサブキャリア情報をフィルタリングし、各使用されているサブキャリアに対し平滑化された推定値を決定するステップとを含む。
【００１４】
本発明のこのような側面は、適切な任意の媒体により提供された適切なソフトウェアにより構成されたハードウェアによっても実装可能である。このような媒体は、光または磁気記録デバイス（ディスクなど）、フラッシュメモリのような不揮発性メモリデバイス、または、直接実行可能かまたは符号化されているインストラクション群のファイルであって、ユーザに適切な実行可能プログラムをインストールさせることができる当該ファイルを伝送する、コンピュータが受信可能な信号があり得る。たとえば、コーデック（符号器・復号器）が、受信されたショート・メッセージ・サービス（ＳＭＳ）メッセージによりデバイスに提供されてもよい。
【００１５】
あるいは、専用ハードウェアデバイスが汎用コンピュータに組み込まれて提供されることも可能である。これにより、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡには、コンピュータが本発明の一面に従った、または本発明の一面に従った方法を実行するように動作するデバイスとして機能するような充分な機能性が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の具体例について、例のみにより、添付の図面を参照して説明する。
【００１７】
本発明のこの具体例の説明では、“空の（null）”または“非存在（non-existing）”サブキャリアをまとめて“バーチャル”サブキャリアとして表す。これらは、例えば、スペクトラムマスクを満足するために何も送信しないサブキャリアであるか、またはサブキャリアバンド外のサブキャリアであり、より正確にいえば、例えば、受信機では当該周波数のサブキャリアを検出することはできないので、これらサブキャリアは受信機では利用されない。このどちらのタイプのサブキャリアも、他のサブキャリアについての情報を含まないという特徴をもち、従って、フィルタリングプロセスにおいて用いることは望ましくない。
【００１８】
これは、常に、直近のアクティブサブキャリアを選択することにより避けることができるが、（関連する）フィルタ窓を変更するというデメリットがある。これは、フィルタ係数を変化させることになり、よってフィルタリングを複雑化する。フィルタ係数が固定であれば、フィルタ係数を変化させる必要なく、単純でしかも広く知られているＦＩＲフィルタを用いることができる。この利点は必要とするメモリとアクセスを低減することであある。
【００１９】
典型的なＯＦＤＭネットワーク１０が図１に例示されている。この図は、送信機１２及び受信機１４を示しており、どちらも複数のアンテナを備え、これらの間でＯＦＤＭチャネルが明かにされている。送信器１２は、データ（情報ビットまたはシンボルを含む）をチャネルエンコーダ１８に供給するデータソース１６を含む。この例では、チャネルエンコーダ１８は、再帰的組織畳込み（ＲＳＣ：recursive systematic convolution）符号器のようなたたみ込み符号器からなる。チャネルエンコーダは１８は、当該エンコーダの入力に与えたよりも多くのビットを出力するように動作する。
【００２０】
チャネルエンコーダは、符号化ビットを、チャネルインターリーバ２０、図示した例では時空符号器２２に与える。チャネルインターリーバ２０は、同じアンテナから送信されるデータフレーム中のある一定の位置でビットの送信を繰り返すことによる誤りが生じることがないようにする方法で、または、送信中断による生じる誤りを修復することができるように隣接するビットを離す方法で、シンボル内にビットを入れ替える。
【００２１】
時空符号器２２は、入ってくるシンボルまたはシンボル群を、複数の送信アンテナ２５を含む送信アンテナアレイ２４から同時に送信する複数のコードシンボルとして符号化する。図示した例では、３つの送信アンテナ２５を備えている。一般的な場合、送信アンテナの数はＴｘで表す。
【００２２】
符号化された送信信号は、送信アンテナアレイ２４と受信機１６の対応する受信アンテナアレイ２６との間に定められたＭＩＭＯチャネル２８を通じて伝送される。受信アンテナアレイ２６は、受信機１６の時空（及びまたは周波数）復号器３０へ複数の入力を供給する、複数Ｒｘの受信アンテナ２７を含む。この具体例では、受信アンテナアレイ２６は３つの受信アンテナ２７を含む。
【００２３】
一般的な場合、これは単なる
【数１】
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【００２４】
という動作条件である。
【００２５】
時空復号器３０は、符号器２２の効果を取り除くように動作する。具体例の受信機１４は、送信器１２を想定して構成されている。時空復号器３０の出力は、複数の信号ストリームからなり、各送信アンテナ２５に対し１つの信号ストリームが対応し、各信号ストリームは、特定の値をもつ送信シンボルの確率についての、いわゆるソフトすなわち尤度データを運ぶ。このデータは、チャネルインターリーバ２０の効果を逆にし、時空復号器３０により供給された確度データに基づき畳込み符号を出力する、チャネルデインターリーバ３２に供給される。
【００２６】
チャネルデインターリーバ３２により出力された畳み込み符号は、次にチャネルデコーダ３４に与えられる。この例では、チャネルデコーダ３４はビタビ復号器であり、畳み込み符号を復号するように動作する。
【００２７】
チャネルデコーダ３４は、ＳＩＳＯ（soft-in soft-out）デコーダであり、シンボル（またはビット）尤度データを受信し、出力として、例えば硬判定されたデータではなく、類似の尤度データを供給する。チャネルデコーダ３４の出力は、任意の所望の方法により当該データに対しさらなる処理を施すために、データシンク３６に供給される。
【００２８】
チャネルデコーダ３４は、その出力をさらに、送信機１２のチャネルインターリーバ２０と等価の構成のチャネルインターリーバ３８に与え、そして、送信機１２で元データをインターリーブしたのと同じ方法で、復号された受信データをインターリーブする。このインターリーブされた受信データは、時空復号処理で用いる既知データとして、時空復号器３０に戻す。
【００２９】
チャネルデコーダ３０の動作の最初に、初期チャネル推定動作が実行される。これは、当該ネットワークについて予め合意されているプリアンブルを用いたり、プリトーン推定のような任意の公知の技術に従って行うことができる。
【００３０】
上述したように、初期の周波数領域チャネル推定の平滑化は、フィルタリングにより実現できる。異なるサブキャリアのチャネル係数の間の相関のために、フィルタリングを適用することでノイズを低減できる。二乗誤差による最適なフィルタは、チャネル係数間の相関に依存するウィーナー（Wiener）フィルタである。
【００３１】
フィルタの重みを計算方法の一例を以下に挙げるが、本発明では、フィルタ係数を計算する具体的な方法を限定しないということは言うまでもない。
【００３２】
直近のアクティブサブキャリアを用いて平滑化を行う例を図２に示す。ここでは、５つのサブキャリアを線形合成することにより、サブキャリアがフィルタリングされる。図２において、丸いシンボルはサブキャリアを表すために用いられ、塗りつぶされた丸いシンボルは受信信号に存在し、塗りつぶされていない丸いシンボルはバーチャルサブキャリアを表す。図示したように、これらはサブキャリアバンドの端にある。簡単のために、サブキャリアの総数のうちのほんの一部分のみを示している。
【００３３】
チャネル相関は、実際のサブキャリアの位置ではなく、２つのサブキャリア間の距離に依存するのみなので、（ｂ）及び（ｃ）の場合にはフィルタ係数は同じである。これは、（正方形のシンボルで表されている）注目サブキャリアを推定する際に用いられる範囲内の全てのサブキャリア（図では、当該サブキャリアを囲む矩形で表されている）は、受信機によりチャネルで受信される実際のサブキャリアであるからである。
【００３４】
しかし、従来のサブキャリア推定の点で示した（ａ）の場合には、推定されるサブキャリアの右に描かれている４つのアクティブサブキャリアと、さらに、当該推定されるサブキャリア自体を用いるという点で問題が生ずる。これは、従来技術におけるフィルタは直近のアクティブフィルタを利用するからである。（ａ）の場合、当該サブキャリアの左にはアクティブサブキャリアが存在しないので、当該サブキャリアとその両側にそれぞれ隣接する２つのサブキャリアを利用していない。
【００３５】
これは、（ａ）の場合のフィルタリング動作は、注目サブキャリアから３つ分及び４つ分離れている２つのサブキャリアを用いることを強いられることを意味している。（ｂ）や（ｃ）の場合に用いられているサブキャリアの集合と比較すると、（ａ）の場合のフィルタ係数は異なっている必要がある。これは、予め計算された多くのフィルタ係数をメモリに記憶し、当該メモリから取り出す必要があり、ソフトウェア及びまたはハードウェアの実装をより複雑にするということを暗示している。フィルタ長が２Ｐ＋１ならば、２Ｐ個の異なるフィルタ係数の集合が必要であることがわかる。
【００３６】
図３に示すように、常に同じ（関連する）フィルタ窓を用いることが望ましい。これは常に同じフィルタ係数を用いるという利点があり、そのため記憶装置を簡略化でき、メモリアクセスを最小限に抑える。欠点は、（ａ）の場合に、推定すべきサブキャリアに関する情報を提供しないバーチャルサブキャリアが用いられるということである。そのようなサブキャリアが存在しないことを補うために最後の推定をスケール変更しても（フラットなチャネルについて、この例では、スケーリングファクターは５／３である）、バンドのエッジ近傍のサブキャリアは質が劣る。
【００３７】
この代わりに、本発明の具体例は、まず、アクティブサブキャリアをバーチャルサブキャリアへ外挿することにより、フィルタ窓内のバーチャルサブキャリアの問題を軽減する。これは様々な方法がある。１つの適切な例では、ウィーナーフィルタをチャネル相関を利用するために用いることができる。
【００３８】
しかし、本実施形態では、バーチャルサブキャリアについての情報は、利用可能なサブキャリアから単にコピーされている。この例を図４に示す。（ａ）に示すように、ターゲットサブキャリアを中心とする５つのサブキャリアのブロックが、その最も左端にバーチャルサブキャリアをもつ場合でも、サブキャリア推定が試みられている。このために、第１ステップとして、このバーチャルサブキャリアに隣接するサブキャリアから情報がコピーされる。このサブキャリアは、アクティブチャネル情報をもつ第１の利用可能なサブキャリアである。
【００３９】
この方法により、全てのバーチャルサブキャリアは外挿された値を持つため、全てのフィルタ窓は、情報を運ぶサブキャリアを含むようになる。この技術は、直近のアクティブサブキャリアを用いるという性能上の利点を伴う固定ＦＩＲフィルタの簡略に結びつく。当然にフィルタ窓内の任意の数のバーチャルサブキャリアに用いることができる。
【００４０】
上述のＭＩＭＯ  ＯＦＤＭシステムでは、１対の送受信アンテナからの個々のチャネルは、上述したようにしてフィルタリングされる。
【００４１】
具体例の処理フローは図５に示され、以下説明する。
【００４２】
１．まず（ステップＳ１−２）、例えば、プリアンブル及びプリトーン推定を用いて、初期チャネル推定値が得られる。
【００４３】
２．次に、バンドエッジに最も近いバーチャルサブキャリアが、外挿を用いて置き換えられる（ステップＳ１−４）。最も簡単な外挿は、ターゲットバーチャルサブキャリアに最も近いアクティブサブキャリアの値をコピーすることである。このようにして置き換えられるバーチャルサブキャリアの数は、用いるフィルタの長さに依存する。上記に挙げた例では、長さは５であるので、２つのバーチャルサブキャリアが置き換えられる。より一般的には、２Ｐ＋１のフィルタでは、置き換えられるバーチャルサブキャリアの数はＰとなる。
【００４４】
３．さらに、この一部として、バンド内に疑似バーチャルサブキャリアが存在する場合には、これはその近傍の平均値に置き換えられる。これは、（通信目的ではほとんど使用されることはない）ＤＣサブキャリアがバンド内に置かれている場合に起こりうる。
【００４５】
４．ループが全てのサブキャリアに対し開始される（ステップＳ１−６）。
【００４６】
５．固定係数を用いて、ＦＩＲフィルタが適用され（ステップＳ１−８）、適切な出力が選択される。
【００４７】
６．全てのサブキャリアに対し、ループが終了する（ステップＳ１−１０）。
【００４８】
図示されたＭＩＭＯシステムにおいて、全てのＭＩＭＯチャネルに対し、上記処理が繰り返される。すなわち、空間内の全てのチャネルの周波数領域において、フィルタリングが行われる。
【００４９】
本発明のこの具体例の主な利点は、ＯＦＤＭチャネル推定機能を高める周波数領域におけるフィルタリングに、固定係数をもつ単純なＦＩＲフィルタを用いることができるということである。フィルタリング処理手続きの間、フィルタ係数を更新しなければならないという欠点を有する、直近のアクティブサブキャリアのみを用いる場合と、全く同じパフォーマンスを達成できるという驚くべき効果をもつ。外挿は、シミュレーションの結果によれば、チャネル推定の正確さにおいて顕著な効果をもたらすものではなく、上記したように、計算を複雑にする原因をうみ出す事に関連する問題を解消する。
【００５０】
上記したように、典型的なフィルタをここで説明する。サブキャリアｋについてチャネル係数を推定するために、この両側の近傍にあるＰ個のサブキャリアが用いられる。すなわち、フィルタ窓は
【数２】
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【００５１】
実際のチャンネル相関はほとんど知られていないが、設計相関は、当該設計相関と実際の相関との間の不一致のロバスト性のような特定の基準を満足するように選択される。これは、“OFDM channel estimation by singular value decomposition” (Edfors, O.; Sandell, M.; van de Beek, J.-J.; Wilson, S.K.; Borjesson, P.O.; IEEE Transactions on Communications Volume 46,  Issue 7,  July 1998 pages 931-939)に記載されている。
【００５２】
前記のことは、このような環境において用いられる適切なフィルタであることは言うまでもないが、これは単なる例として挙げたもので、この発明の応用は、主として、フィルタ係数が選択されるような方法に関連していない。
【００５３】
上記したように、この具体例は既存の技術に対し、改善されたパフォーマンスをもたらすことが認められる。そして、このパフォーマンスは、理論上理想的ではあるが非現実的な解に近づく。
【００５４】
フィルタ窓内に外挿されたバーチャルサブキャリアを用いることの利点は図６に示されている。シミュレーションはＩＥＥＥ８０２．１１ｎに基づくもので、パラメータは、３つの送信アンテナ及び３つの受信アンテナ（図１に示したように）、２つのデータストリーム、１６ＱＡＭ変調、コードレート３／４、及びチャネルモデルＤである。フィルタ長パラメータはＰ＝３である。すなわち、２Ｐ＋１＝７フィルタタップが用いられ、係数は、１６サンプルで一定の電力遅延スプレッドの設計相関を有するウィーナーフィルタに基づくものである。
【００５５】
チャネル推定を改良するフィルタリングの３つの方法についてシミュレーションを行った。
【００５６】
１．‘直近のサブキャリア（可変ＦＩＲ）’は、常に２Ｐ＋１個の直近のアクティブサブキャリアを用いる。
【００５７】
２．‘固定ＦＩＲ’は、アクティブまたはそうでない直近の２Ｐ＋１個のサブキャリアを用いる。
【００５８】
３．‘外挿されたバーチャルサブキャリアとともに固定ＦＩＲ’は、バーチャルサブキャリアを直近のサブキャリアに置き換える。
【００５９】
第１の方法は、（どのサブキャリアを推定するかによって）２Ｐ個の異なる係数の集合が必要となるのに対し、第２及び第３の方法では、フィルタ係数の固定の集合が必要となるだけである。バーチャルサブキャリアが外挿された場合、明らかに、固定ＦＩＲを用いることによるパフォーマンスの低下はない。一方、外挿を行わないと（第２の方法）、エラーの下限が表れ、ビット誤り率（ＢＥＲ）は極度に劣化する。
【００６０】
これは、上記の例で示した方法は、実装が簡単な（しかし精度が低い）第２の方法と、計算が複雑な（しかし理論上高い精度の）第１の方法と比較して、パフォーマンス上の利点があることを明示するものである。
【００６１】
読者には理解できるであろうが、以上説明した実施形態は、本発明の多くの可能性ある実装形態のうちの１つであって、具体例は、ここで求めようとしている保護範囲に限定を強いるものとして考慮されてはならない。保護範囲は、ここに添付されている請求項に明記されている。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態で説明されるＯＦＤＭネットワークの概略構成図。
【図２】直近のアクティブサブキャリアを用いて平滑化する例の概略図。
【図３】本発明の具体例に従って、直近のアクティブ及びバーチャルサブキャリアを用いて平滑化する例の概略図。
【図４】本発明の具体例に従って、バーチャルサブキャリアに情報を外挿する例の概略図。
【図５】本発明の具体例に従って、ＭＩＭＯチャネルの全てのサブキャリアに対し平滑化された推定値を決定する方法の各ステップを示したフローチャート。
【図６】具体例に係るモデルの実装されたコンピュータでの実験データを示すグラフ。
【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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【外国語明細書】
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