(57)【要約】　　　（修正有）【課題】短いトレーニング系列のみが与えられるか、該系列が与えられない時に、向上したチャネル推定を与える。【解決手段】チャネル推定器には、チャネル上で受信機へ送られるデータパケットのシンボルデータを受信する入力と、受信シンボルデータを記憶するメモリ406と、データパケットの可変データ部分またはフィールドを使用して、トレーニング系列を判断するためのトレーニング系列決定装置408,410と、メモリとトレーニング系列決定装置とに接続されていて、かつ受信シンボルデータとトレーニング系列とを使用して、チャネル応答の推定を判断するように構成されている適応フィルタ200とで構成する。【選択図】図５
2004135296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットデータ通信受信機のチャネル推定器であって、
　　チャネル上を前記受信機へ伝送されるデータパケットのシンボルのデータを受信する入力と、
　　前記受信シンボルデータを記憶するメモリと、
　　前記データパケットの１つ以上の可変データ部分またはフィールドを使用して、トレーニング系列を判断するトレーニング系列判断装置と、
　　前記メモリおよび前記トレーニング系列判断装置とに接続されていて、かつ前記受信シンボルデータおよび前記トレーニング系列を使用して、前記チャネル応答の推定を判断するように構成されている適応フィルタとが構成されているチャネル推定器。
【請求項２】
前記トレーニング系列決定装置が、前記データパケットの前記１つ以上の可変データ部分またはフィールドの１つ以上の実質的に一定の要素を判断することによって、前記トレーニング系列を判断するように構成されている請求項１記載のチャネル推定器。
【請求項３】
前記トレーニング系列決定装置が、前記データパケットの前記１つ以上の可変データ部分またはフィールドのビットまたはシンボルの値に対する確率を判断することによって、前記トレーニング系列を判断するように構成されている請求項１記載のチャネル推定器。
【請求項４】
前記トレーニング系列が、前記確率によって重み付けされた前記ビットまたはシンボルのランダムな値を判断することによって判断される請求項３記載のチャネル推定器。
【請求項５】
前記トレーニング系列が、閾値と比較して選択される値の確率に依存して、前記ビットまたはシンボルの値を選択することによって判断される請求項３記載のチャネル推定器。
【請求項６】
前記トレーニング系列決定装置が、前記パケットのヘッダの少なくとも一部分のデータを復号することによって、前記トレーニング系列を判断するように構成されている請求項１記載のチャネル推定器。
【請求項７】
前記トレーニング系列決定装置が、前記パケットのユーザデータのペイロードの少なくとも一部分のデータを復号化することによって、前記トレーニング系列を判断するように構成される請求項１記載のチャネル推定器。
【請求項８】
前記トレーニング系列決定装置が、前記復号化されたデータを誤りについて検出するようにさらに構成されていて、前記復号されたデータにおいて誤りが検出されないことを条件として、前記チャネル応答推定が判断される請求項６または７記載のチャネル推定器。
【請求項９】
前記適応フィルタが、前記トレーニング系列を２回以上使用して、前記推定のチャネル応答を判断するように構成されている請求項１ないし８の何れか１項記載のチャネル推定器。
【請求項１０】
前記適応フィルタが、解へ段階的に収束するアルゴリズムを用いるように構成されていて、前記トレーニング系列を１回使用した後で、前記アルゴリズムのステップサイズが低減される請求項９記載のチャネル推定器。
【請求項１１】
前記トレーニング系列決定装置が、受信データパケットの２つ以上のトレーニング系列を判断するように構成されていて、第１の前記トレーニング系列を使用して、第１の推定のチャネル応答を判断し、後の前記トレーニング系列を使用して、第２の推定のチャネル応答を判断するように構成されている請求項１ないし１０の何れか１項記載のチャネル推定器。
【請求項１２】
前記第１のトレーニング系列は、パケットヘッダから求められ、前記後のトレーニング系列が、前記パケットのペイロードデータから求められる請求項１１記載のチャネル推定器。
【請求項１３】
前記適応フィルタが、前記第２の推定のチャネル応答を更新するために、複数の前記後のトレーニング系列を判断するように構成されている請求項１２記載のチャネル推定器。
【請求項１４】
誤りを含む受信ペイロードデータを記憶するペイロードデータメモリと、前記第２の推定のチャネル応答を使用して、前記ペイロードデータメモリ内のペイロードデータを等化して、前記誤ったデータを訂正することを試みる等化器とがさらに構成されている請求項１１ないし１３の何れか１項記載のチャネル推定器。
【請求項１５】
前記第２の推定のチャネル応答を判断するために、前記第１の推定のチャネル応答を使用して、前記適応フィルタを初期設定するためのイニシャライザがさらに構成されている請求項１１記載のチャネル推定器。
【請求項１６】
チャネル推定メモリと、前記チャネル推定メモリからのデータで前記適応フィルタを初期設定するイニシャライザとがさらに構成されている請求項１ないし１４の何れか１項記載のチャネル推定器。
【請求項１７】
前記チャネル推定メモリが、前記データパケットの直前のデータパケットのチャネル推定を記憶するように構成されていて、前記適応フィルタが、推定のチャネル応答を判断するように構成されている請求項１６記載のチャネル推定器。
【請求項１８】
複数の前記チャネル推定メモリであって、各前記チャネル推定メモリがデータリンクに対応していて、かつ複数のチャネル推定および複数の関係付けられたリンク識別子を記憶するための複数の前記チャネル推定メモリが構成されていて、前記フィルタイニシャライザが、前記シンボルを受信するデータリンクと関係付けられているチャネル推定で前記適応フィルタを初期設定するように構成されている請求項１６または１７記載のチャネル推定器。
【請求項１９】
電力制御信号に応答して、前記推定のチャネル応答の前記判断を制御する電力制御装置がさらに構成されている請求項１ないし１８の何れか１項記載のチャネル推定器。
【請求項２０】
請求項１ないし１９の何れか１項記載のチャネル推定器が構成されているブルートゥースデータ受信機。
【請求項２１】
高速ブルートゥースデータパケットを受信するための高速ブルートゥースデータ受信機であって、受信機には、チャネル推定器が構成されていて、チャネル推定器には、
　　チャネル上で前記受信機へ伝送されるデータパケットのシンボルデータを受信するための入力、
　　前記受信シンボルデータを記憶するためのメモリ、
　　前記高速ブルートゥースデータパケットの少なくとも１つの同期ワードが構成されているトレーニング系列を供給するように構成されているトレーニング系列モジュール、および、
　　適応フィルタであって、前記メモリと前記トレーニング系列モジュールとに接続されていて、かつ前記トレーニング系列および前記受信シンボルデータを使用して、前記チャネルの応答の推定を判断するように構成されている適応フィルタが構成されている高速ブルートゥースデータ受信機。
【請求項２２】
前記トレーニング系列には、前記高速ブルートゥースデータパケットのプリアンブル系列の少なくとも２分の１がさらに構成されている請求項２１記載のブルートゥースデータ受信機。
【請求項２３】
パケットデータ通信システムのチャネルの推定された応答を判断する方法であって、
　　チャネル上で伝送されるデータパケットのシンボルに対してデータを受信することと、
　　前記データパケットの１つ以上の可変データ部分またはフィールドを使用して、トレーニング系列を判断することと、
　　前記トレーニング系列および前記受信シンボルを使用して、適用フィルタをトレーニングして、前記推定チャネル応答を判断することとが含まれる方法。
【請求項２４】
前記判断には、前記データパケットの前記１つ以上の可変データ部分またはフィールドの１つ以上の実質的に一定の要素を判断することが含まれる請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記データパケットの前記１つ以上の可変データ部分またはフィールドのビットまたはシンボルの値に対する確率を判断する前記パケットのヘッダの少なくとも一部分のデータを復号する請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
前記判断には、前記確率によって重み付けされた前記ビットまたはシンボルのランダムな値を判断することがさらに含まれる請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記判断には、閾値と比較して選択される値の確率に依存して、前記ビットまたはシンボルの値を選択することがさらに含まれる請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
前記判断には、前記パケットのヘッダの少なくとも一部分のデータを復号化することが含まれる請求項２３記載の方法。
【請求項２９】
前記判断には、前記パケットのユーザデータのペイロードの少なくとも一部分のデータを復号することが含まれる請求項２３記載の方法。
【請求項３０】
前記判断には、前記復号されたデータを誤りについて検出することがさらに含まれていて、前記トレーニングが、前記検出において誤りが検出されないことを条件とする請求項２８または２９記載の方法。
【請求項３１】
前記トレーニング系列を使用して、前記トレーニングを反復することがさらに含まれる請求項２３ないし３０の何れか１項記載の方法。
【請求項３２】
前記適応フィルタが、解へ段階的に収束するアルゴリズムを用いるように構成されていて、前記トレーニング系列を繰返すときに、前記アルゴリズムのステップサイズが低減されることがさらに含まれる請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記判断には、前記データパケットに対して複数の前記トレーニング系列を判断することが含まれていて、前記トレーニングにおいて、第１の前記トレーニング系列を使用して、第１の推定のチャネル応答を判断し、後の前記トレーニング系列を使用して、第２の推定のチャネル応答を判断する請求項２３ないし３２の何れか１項記載の方法。
【請求項３４】
前記第１のトレーニング系列が、パケットヘッダから求められ、前記後のトレーニング系列が、前記パケットのペイロードデータから求められる請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記判断には、前記第２の推定のチャネル応答を更新するための複数の前記後のトレーニング系列を判断することがさらに含まれる請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記第２の推定のチャネル応答の前記判断には、前記トレーニングを初期設定するために、前記第１の推定のチャネル応答を使用する請求項３３記載の方法。
【請求項３７】
誤りのペイロードデータを記憶し、前記第２の推定のチャネル応答を使用して、前記誤りデータを処理して、前記誤りデータを訂正することを試みることがさらに含まれる請求項３３ないし３６の何れか１項記載の方法。
【請求項３８】
予め記憶されている推定のチャネル応答データを使用して、前記適応フィルタを初期設定することがさらに含まれる請求項２３ないし３７の何れか１項記載の方法。
【請求項３９】
前記予め記憶されている推定のチャネル応答データには、前記データパケットの直前のデータパケットから求められる推定データが構成されている請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
複数のチャネルの推定データを記憶することと、現在のチャネルを判断することと、前記現在のチャネルの推定データを使用して、前記適応フィルタを初期設定することとがさらに含まれる請求項３８または３９記載の方法。
【請求項４１】
希望の電力消費信号に応答して、前記トレーニングを調節することがさらに含まれる請求項２３ないし４０の何れか１項記載の方法。
【請求項４２】
前記パケットデータ通信システムが、高速ブルトゥースデータ通信システムである請求項２３ないし４１の何れか１項記載の方法。
【請求項４３】
高速ブルートゥースのデータチャネルの応答を推定する方法であって、
　　チャネル上で伝送されるデータパケットのシンボルのデータを受信することと、
　　前記受信機が受信するための、高速ブルートゥースのデータパケットの少なくとも１つの同期ワードが構成されているトレーニング系列を供給することと、
　　前記トレーニング系列および前記受信シンボルを使用して、適応フィルタをトレーニングして、前記推定されたチャネル応答を判断することとが含まれる方法。
【請求項４４】
請求項１ないし４３に記載されているトレーニング系列を判断または供給する方法。
【請求項４５】
データ通信システム、すなわち複数のデータリンクを有し、各リンクが対応するチャネルを有するデータ通信システムの現在のデータリンクのデータチャネルの推定応答を判断する方法であって、
　　前記複数のデータリンクのチャネルに対する複数の予め判断された推定のデータを、各リンクを識別するためのデータに関係付けて、データメモリに記憶することと、
　　前記現在のデータリンクを識別するためのデータを判断することと、
　　前記現在のデータリンクを識別するための前記データを使用して、前記現在データリンクの予め判断されたチャネル推定データを、前記データメモリから検索することと、
　　前記検索されたチャネル推定データを使用して、適応チャネル推定器を初期設定することと、
　　前記適応推定器および前記現在のデータリンク上で受信されたデータを使用して、前記推定応答を判断することとが含まれる方法。
【請求項４６】
パケットデータ通信システムのデータリンクの推定チャネル応答を判断する方法であって、
　　前記チャネル応答の初期推定を判断することと、
　　システムのデータパケットのペイロードデータの少なくとも一部分を受信して復号することと、
　　ペイロードデータの前記部分へ誤り検出を適用して、ペイロードデータの前記部分が正しく受信されたかどうかを判断することと、
　　前記誤り検出が、ペイロードデータの前記部分が正しく受信されたと判断したときに、ペイロードデータの前記部分を使用して、更新されたチャネル推定を判断することとが含まれる方法。
【請求項４７】
前記ペイロードデータの連続の部分を使用して、単一の前記パケットの複数の連続的に更新されるチャネル推定を判断することが含まれる請求項４６記載の方法。
【請求項４８】
更新されたチャネル推定の前記判断が、前記データパケットのペイロードデータの既に受信した部分が誤って受信されたことを条件としている請求項４６または４７記載の方法。
【請求項４９】
ペイロードデータの既に受信された誤った部分を記憶することと、前記更新されたチャネル推定を使用して、ペイロードデータの前記誤った部分を処理して、データの前記誤った部分を回復することを試みることとがさらに含まれる請求項４６ないし４８の何れか１項記載の方法。
【請求項５０】
請求項２３ないし４９の何れか１項記載の方法にしたがって動作するように構成されているチャネル推定器。
【請求項５１】
実行時に、請求項１ないし１９の何れか１項記載のチャネル推定器、または請求項２０ないし２２の何れか１項記載のブルトゥースデータ受信機、または請求項２３ないし４９の何れか１項記載の方法を実行するためのプロセッサ制御コード。
【請求項５２】
請求項５１のプロセッサ制御コードを保持する担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、概ね、高速ディジタルデータの受信、とりわけ、高速ディジタルデータ通信システム、とくにパケットデータ通信システムにおけるチャネル推定のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　本発明の態様は、高速ブルートゥースリンク規格に関して記載されているが、本発明の応用は、このタイプのリンクに制限されないことが分かるであろう。
　ブルートゥース標準規格グループは、ケーブルに代わるものとして、短距離（約１０メートルまでの）無線周波数伝送について検討している。基本標準規格は、０．７Ｍｂｐｓ（Ｖ１．１）または２．１Ｍｂｐｓ（Ｖ１．２）で動作する周波数ホッピングスペクトラム拡散（frequency hopping spread spectrum, FHSS）のリンクを定めている。高速ブルートゥースにおいて、最大ユーザビットレートは１１．４Ｍｂｐｓであり、ＩＥＥＥ８０２．１５の標準規格グループ、とくにＩＥＥＥ８０２．１５．３と関連している。
【０００３】
　従来の高速ブルートゥース受信機は、差動受信を用いているが、差動受信機の性能は、マルチパスによる遅延時間の広がりの大きい環境では比較的に劣悪である。ディジタル無線周波数リンクは、コヒーレントな、または擬似的にコヒーレントな検出を使用することによって、かつ多数のアンテナまたは等化、あるいはこの両者を用いることによって、性能が向上する。最尤系列推定（Maximum likelihood sequence estimation, MLSE）は、非線形等化の１形態であり、一般に、受信機に分かっている所定のトレーニング系列を使用して、チャネル応答の推定を求める。このようなチャネル推定は、一般に、新しいパケットを受信するたびに行なわれる。受信機において正確なチャネル推定が求められるならば、ＭＬＳＥの等化器の性能は適切に働く。多くの技術において、適切なチャネル推定は、ディジタルリンクの性能を維持するための前提条件であり、本発明の目的の１つは、チャネルを推定するための向上した方法および装置を提供することである。
【０００４】
　ＭＬＳＥ（Maximum likelihood sequence estimation）の等化は周知の技術であり、例えばJ.C. Proakisの文献（“Digital Communications”, McGraw Hill, 3/e 1995）に記載されている。この技術については、別途詳しく記載するが、大略的に言うと、受信シンボル系列を仮定し、データが伝送されるチャネルのチャネル推定を仮系列に適用し、その結果を受信データと比較して、何れの推定の仮系列が最も整合しているかを判断することによって、二値ビットのシンボル系列を推定するものである。一般に、最小平均二乗誤差（minimum mean-square error, MMSE）を判断することによって、最整合系列を見付けるが、他のメトリックも用いてもよく、一般に、ビタビアルゴリズムの変形を使用して、手続きを実行する。
【０００５】
　チャネル推定は、伝送チャネルをモデル化する１組の数値、例えば、特定の遅延におけるチャネル応答の大きさおよび位相を表わす複素数から成る。チャネル応答は、シンボル期間の正数倍の遅延で判断され、事実上は、１組のマルチパス成分を定めている。一般に、チャネル応答は、遅延がより長くなると低減し、最長のマルチパス遅延の後で、ゼロになる。ディジタルシステムでは、１シンボルに対して、サンプルは２つ以上あり、この場合は、チャネル応答は、より細かい時間分解で定められる。これらはすべて、当業者にはよく知られている。
【０００６】
　無線チャネルの時間分散と比較して、シンボル期間は大きくなるので、チャネル上を送られるデータに対する受信機の性能は、シンボル間干渉（Inter-Symbol Interference, ISI）により劣化する。最尤メトリックにより、ＩＳＩがあっても、データを最適に受信できるが、これを実行するのは比較的に複雑である。しかしながら、時間分散が比較的に小さいときは、シンボル間隔を空けた遅延で考慮するマルチパス成分は比較的に少ないので、データ処理量は低減する。これは、例えば、高速ブルートゥース（商標）リンクのような短距離の無線リンクの場合である。
【０００７】
　一般に、チャネル推定は、既知のホワイトノイズのトレーニング信号を、推定される実際のチャネルおよびチャネル推定モデルへ載せることによって行う。次に、実際のチャネル出力と推定のチャネル出力との間の誤差に基づいて、モデルを更新する。この方法ではチャネル容量の一部をトレーニング信号へ割り当てることが必要であるが、高速ブルートゥースのパケット構造では、このような割当ては行われない。さらに加えて、正確なチャネル推定には、一般に、長いトレーニング系列が必要であり、ここでも、伝送バンド幅が無駄になる。さらに加えて、トレーニング信号を各パケットへ構成しても、伝送チャネルが推定されると、システムはチャネルの変化を追跡せず、実際にはチャネル推定が変更されていても、変更されていなくても、次のパケットには、同等に長いトレーニング系列が必要になる。
【０００８】
　第WO 02/05442号は、受信プリアンブルシンボルの選択推定を反復して、プリアンブルシンボルの推定から成るより長い系列を生成することについて記載している。これにより、事実上、より短いプリアンブルシンボル系列を用いることができ、チャネルのインパルス応答をより迅速に推定できる。
【０００９】
　第EP 0 605 955 A号は、複数のパイロット信号に複数のデータシンボルを加えたものを使用して、連続フレームを形成し、フェージングを補償する方法について記載している。パイロットシンボルブロックのチャネルインパルス応答推定を緩衝して、各データシンボルごとの補間されたチャネルインパルス応答を決定するのに使用する。これらの補間された応答の推定を連続データシンボルに適用して、フェージングおよび干渉を補償する。
【００１０】
　第US 6,002,716号は、推定チャネルインパルス応答を判断するための等化器が構成されている受信機について記載している。可変の相関ウインドウサイズおよび可変数の相関を使用して、チャネルを推定し、推定の伝送チャネルのインパルス応答の度合いに応答して、チャネル推定の最適化を可能にしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
　本発明は、とくに、パケットデータが専用のトレーニング信号に特定的に割り当てられないときに、高速ブルートゥース信号のようなパケットデータ信号から伝送チャネルのインパルス応答の推定を判断する問題に対処している。本発明は、短いトレーニング系列のみが与えられているか、またはトレーニング系列が与えられていないときに、向上したチャネル推定を与える問題にも対処している。本発明の態様では、チャネル応答の変化を追跡する問題にも対処している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
　本発明の第１の態様にしたがって、パケットデータ通信受信機のチャネル推定器であって、チャネル上を前記受信機へ伝送されるデータパケットのシンボルのデータを受信する入力と、前記受信シンボルデータを記憶するメモリと、前記データパケットの可変データ部分またはフィールドを使用して、トレーニング系列を判断するトレーニング系列判断装置と、前記メモリおよび前記トレーニング系列判断装置とに接続されていて、かつ前記受信シンボルデータおよび前記トレーニング系列を使用して、前記チャネル応答の推定を判断するように構成されている適応フィルタとが構成されているチャネル推定器を提供する。
【００１３】
　受信シンボルのデータメモリは、適応フィルタと結合される。
　出願人には、高速ブルートゥースのパケットデータ構造には、固定データの小部分、とくに１６ビットの同期ワードが構成されていて、これがトレーニング系列として使用されるもことが分かっている。出願人には、パケットデータ構造の可変データ部分を使用して、より長いトレーニング系列を求め、例えば、受信機の関係付けられた等化器の性能を向上できることも分かっている。可変データフィールドには、（別途記載するように）実際には既知のヘッダの一部分が構成されているか、または、好ましくは巡回冗長検出（Cyclic Redundancy Check, CRC）のような誤り検出において、正しく復号されたことを確認した後の、パケットデータの復号された部分が構成されている。一般に、チャネル推定の精度が向上すると、等化、擬似コヒーレント受信、および多数のアンテナのダイーバーシティ技術のような、チャネル推定を必要とする受信機方法の性能を向上する傾向がある。
【００１４】
　可変データフィールドには、チャネル推定器が一部として形成されている受信機に分かっている情報を保持するフィールドが構成されている。例えば、高速ブルートゥース受信機において、各受信機（またはトランシーバ）は１つの高速ネットワークのみに属することができ、受信機（またはトランシーバ）が属している高速ネットワークは、パケットヘッダのＨＲ　ＩＤフィールドの内容によって識別されるので、パケットヘッダのＨＲ　ＩＤフィールドの内容が分かる。
【００１５】
　さらに加えて、またはその代りに、可変データフィールドの実質的に一定の要素を識別することによって、トレーニング系列を判断できる（これに関連して、データフィールドには、データビットまたはシンボルの領域が構成されている）。したがって、例えば、パケットデータ通信に使用されることが分かっている１組のソースおよび／または宛先のアドレスに共通のビットを識別して、トレーニングに使用することができる。残りのビットは、無視されるか、ランダムな値を与えられるか、あるいはランダムに、または論理状態（例えば、１または０）が現れる既知の確率にしたがって選択される。その代りに、論理状態の確率によって重み付けされるランダムな選択の代わりに、その論理状態が現れる確率に基づいて、論理状態のビット値を設定してもよい。例えば、ビットが“１”にならない確率がより高いときは、ビットを“１”に設定し、さもなければ“０”に設定する。“１”である見込みと“０”である見込みが等しいビットは、トレーニング系列を使用するたびに、ランダムに選択されるか、またはトグルされる。
【００１６】
　さらに加えて、トレーニング系列は、データパケットのヘッダまたはペイロード内のデータを復号化することによって判断または拡張される。１つの実施形態では、誤り検出手続きによって、データに誤りがないと判断されたときは、復号化されたデータのみを使用して、チャネル推定を判断する。別の実施形態では、チャネル推定は、常に、復号化されたデータを使用して判断されるが、復号器に誤りがないときのみ、その後で、受信機において使用される。したがって、例えば、受信したヘッダデータを記憶して、復号化し、データに対して誤り検出を行って、ヘッダデータを使用してチャネル推定を判断することによって、高速ブルートゥースのデータパケットの全ヘッダをトレーニング系列として用いる。最初のチャネル推定では、先ず最初に、ヘッダデータを復号化する必要があるので、いくつかの実施形態では、推定を更新する必要があるとき、例えばパケットの変調形式を変更するとき、更新されたチャネル推定のみが判断される。
【００１７】
　適応フィルタは、推定のチャネル応答を判断するために、トレーニング系列を２回以上使用するように構成してもよい。チャネル推定の精度を向上するために、適応フィルタは、解へ段階的に収束する最小二乗平均（least mean square, LMS）アルゴリズムのようなアルゴリズムを用いるとき、アルゴリズムが収束するのにしたがって、ステップサイズが低減する。
【００１８】
　チャネル推定を更新し、かつチャネルの変化を追跡するために、１受信データパケットに対して、２つ以上のトレーニング系列を判断してもよい。これは、復号化されたパケットデータ（例えば、データパケット内の復号化されたパケットヘッダか、またはユーザのペイロードデータの復号化されたセグメント部分か、あるいはこの両者）から、トレーニング系列を求めるときに、とくに適している。このやり方では、データの受信中の、チャネルの変化を追跡することができる。
【００１９】
　これは、例えば、送信機、受信機、またはこの両者が移動するときに、長いデータパケット、または迅速に変化するチャネル、あるいはこの両者にとくに効果的である。したがって、例えば、高速ブルートゥースシステム（ペイロードが複数のペイロードデータセグメントから構成されている）では、ペイロードデータの各セグメントを受信した後で、またはそのときにチャネル推定を検査して、必要であれば、修正することができる。セグメントが誤って復号化されたときは、復号の誤りを訂正するために、前のセグメントから（または、データパケットの前の部分から）のデータを用いて、更新されたチャネル推定を判断し、データを再等化する。誤り検出、または誤り訂正、あるいはこの両者の情報が、データパケットの中で、またはそれに沿って、間隔を空けて分配されるとき、このような技術を適用するのが最も簡単である。
【００２０】
　チャネル推定器の実施形態には、さらに加えて、チャネル推定メモリとフィルタイニシャライザとが構成されていて、フィルタイニシャライザは、メモリからのデータで適応フィルタを初期設定する。このデータには、先行するデータパケットからのチャネル推定、またはデータパケットのより前の部分（例えば、より前のセグメントまたはパケットのヘッダ）からのチャネル推定が構成されている。パケットを受信する間に求めたチャネル推定を使用して、後のパケットのチャネル推定を初期設定することが予測されるとき、パケットの最後の部分からのいくつかのシンボルを使用して、チャネル推定を更新する。したがって、チャネル推定が最も新しいものであることが保証される。
【００２１】
　２または３段階のチャネル推定処理を用いてもよい。例えば、パケットヘッダの一部分から、１つのトレーニング系列を求めて、パケットの全ヘッダから、後のトレーニング系列を求めてもよい。３段階のチャネル推定は、例えば、第１の推定を、ヘッダの一部分から求め、第２の推定（すなわち、第１のチャネル推定を更新したものか、またはオプションで、前のパケット中に使用されたチャネル推定を更新したもの）を、トレーニングデータとして第１の推定と共に受信されて復号化された受信ヘッダデータを使用して求め、第３の推定（第２の推定の更新したもの）を、受信したペイロードデータを使用して求めることによって、得られる。さらに加えて、これらの段階のサブセットの組合せを用いてもよい。
【００２２】
　ブルートゥースの応用において一般的になると考えられるように、チャネル推定器が構成されている受信機の等化器が、２つ以上のリンクによるデータ通信に用いられるとき、適応フィルタは、適切なリンクのチャネル推定、好ましくはリンクに対して最近判断された推定で初期設定される。したがって、いくつかの実施形態では、最近使用されたデータリンクの組に対応する、１組の最近判断されたチャネル推定を記憶して、その組におけるリンクのフィルタの初期設定を容易にする。
【００２３】
　トレーニング系列の長さ、その判断、および適応フィルタの構成は、多数の変更が可能であることが分かるであろう。一般に、これらの変更は、例えば、異なる変調方式、無線環境、および応用に適した異なるグレードのチャネル推定に対応する。したがって、等化器には、電力制御信号の入力に応答する電力制御装置を構成されていて、チャネル推定の動作パラメータを制御して、望ましい電力消費に応答して、推定器の動作を変更することができる。例えば、トレーニング系列、またはチャネル推定、あるいはこの両者が判断される頻度または速度は、希望の電力消費にしたがって変化し、チャネル推定を判断する頻度を低減して、電力を節約する。例えば、バッテリー駆動のパーソナルディジタルまたはデータアシスタント（personal digital or data assistant, PDA）では、無線周波数リンクが比較的に短距離である可能性が高いので、低電力であるが、低性能のチャネル推定に適していて、一方で、ラップトップコンピュータまたはＰＤＡでは、電源駆動式であるときは、チャネル推定器は高電力消費、高性能の動作方法が好ましい。
【００２４】
　関連する態様では、本発明は、高速ブルートゥースデータパケットを受信するための高速ブルートゥースデータ受信機であって、受信機には、チャネル推定器が構成されていて、チャネル推定器には、チャネル上で前記受信機へ伝送されるデータパケットのシンボルデータを受信する入力、前記受信シンボルデータを記憶するメモリ、前記高速ブルートゥースデータパケットの少なくとも１つの同期ワードが構成されているトレーニング系列を供給するように構成されているトレーニング系列モジュール、および適応フィルタであって、前記メモリと前記トレーニング系列モジュールとに接続されていて、かつ前記トレーニング系列および前記受信シンボルデータを使用して、前記チャネル応答の推定を判断するように構成されている適応フィルタが構成されている高速ブルートゥースデータ受信機を提供する。
【００２５】
　既に記載したように、出願人には、高速ブルートゥースパケットデータ構造には、固定データの小部分、とくに１６ビットの同期ワードが構成されていて、これがトレーニング系列として使用されることが分かっている。
　さらに加えて、既知のプリアンブル系列のパケットデータ構造では、プリアンブル系列の一部分は、チャネル推定にも用いられる。例えば、高速ブルートゥースパケット構造では、２本のアンテナのダイバーシティ受信機において、各アンテナは２分の１のプリアンブルを受信し（プリアンブルは、アンテナの一方または他方を選択するのに使用される）、それをチャネル推定、その後の等化に用いる。
【００２６】
　本発明は、パケットデータ通信システムの推定チャネル応答を判断する方法であって、チャネル上で伝送されるデータパケットのシンボルに対してデータを受信することと、前記データパケットの可変データ部分またはフィールドを使用して、トレーニング系列を判断することと、前記トレーニング系列および前記受信シンボルを使用して、適用フィルタをトレーニングして、前記推定チャネル応答を判断することとが含まれる方法を提供する。
【００２７】
　本発明は、高速ブルートゥースのデータチャネル応答を推定する方法であって、チャネル上で伝送されるデータパケットのシンボルのデータを受信することと、前記受信機が受信するための、高速ブルートゥースのデータパケットの少なくとも１つの同期ワードが構成されているトレーニング系列を供給することと、前記トレーニング系列および前記受信シンボルを使用して、適応フィルタをトレーニングして、前記推定のチャネル応答を判断することとが含まれる方法を提供する。
【００２８】
　本発明は、データ通信システム、すなわち複数のデータリンクを有し、各リンクが対応するチャネルを有するデータ通信システムの現在のデータリンクのデータチャネルの推定応答を判断する方法であって、前記複数のデータリンクのチャネルに対する複数の予め判断された推定のデータを、各リンクを識別するためのデータに関係付けて、データメモリに記憶することと、前記現在のデータリンクを識別するためのデータを判断することと、前記現在のデータリンクを識別するための前記データを使用して、前記現在のデータリンクの予め判断されたチャネル推定データを、前記データメモリから検索することと、前記検索されたチャネル推定データを使用して、適応チャネル推定器を初期設定することと、前記適応推定器および前記現在のデータリンク上で受信したデータを使用して、前記推定応答を判断することとが含まれる方法を提供する。
【００２９】
　別の態様では、本発明は、パケットデータ通信システムのデータリンクの推定チャネル応答を判断する方法であって、前記チャネル応答の初期推定を判断することと、システムのデータパケットのペイロードデータの少なくとも一部分を受信して復号化することと、ペイロードデータの前記部分へ誤り検出を適用して、ペイロードデータの前記部分が正しく受信されたかどうかを判断することと、前記誤り検出が、ペイロードデータの前記部分を正しく受信されたと判断したときに、ペイロードデータの前記部分を使用して、更新されたチャネル推定を判断することとが含まれる方法を提供する。
【００３０】
　ペイロードデータの連続する部分を使用して、チャネル推定を更新し、推定のチャネルのインパルス応答の追跡を容易にすることができる。
　本発明は、さらに加えて、これらの方法にしたがって動作するように構成されているチャネル推定器を提供する。
【００３１】
　当業者には、上述のチャネル推定器および方法が、例えば、担体媒体（例えばディスク、ＣＤ−またはＤＶＤ−ＲＯＭ、読み出し専用メモリ（ファームウエア）のようなプログラムメモリ）か、あるいはデータ担体（例えば光または電気信号担体）上のプロセッサ制御コードとして実現されることが分かるであろう。多くの応用において、本発明の実施形態では、ディジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor, DSP）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit, ASIC）、またはフィールド プログラマブル ゲート アレイ(Field Programmable Gate Array, FPGA)上で実行される。したがって、コードには、従来のプログラムコード；マイクロコード；あるいは例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡをセットアップするか、または制御するためのコードが含まれる。同様に、コードには、ハードウエア記述言語（例えばVerilog（商標）またはＶＨＤＬ（Very high speed integrated circuit Hardware Description Language, 超高速集積回路ハードウェア記述言語））のためのコードが含まれる。当業者には、相互に通信している複数の接続された構成要素間に、コードを分散してもよいことが分かるであろう。
【００３２】
　ここで、これらの態様と他の態様とを、添付の図面を参照して例示的にさらに記載することにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
　本発明の実施形態は、便宜を図って、高速ブルトゥースに関連して記載されているが、本発明の応用は、このシステムに制限されない。
　図１（ａ）は、コンピュータ10、プリンタ12、およびカメラ14の全てが、双方向のブルートゥース無線リンク16によって相互に通信していることを示している。ブルートゥースは、高速音声／データアクセスポイントへの無線接続としても使用される。
【００３４】
　図１（ｂ）は、ブルートゥース受信機20の概略的なブロック図を示している。ブルートゥースの受信機20は、典型的にはブルートゥーストランシーバの一部であり、多くの場合は、送信機および送信／受信スイッチ（図１（ｂ）には示されていない）もアンテナ22へ接続されて、データの送信および受信の両者を可能にしている。受信機において、アンテナ22は、前置増幅器24に接続され、前置増幅器24はダウンコンバータ26に接続され、ダウンコンバータ26は、中間周波数（Intermediate Frequency, IF）か、またはその代りにベースバンド出力を、自動利得制御（Automatic Gain Control, AGC）およびアナログ−−ディジタル変換（analogue-to-digital conversion, ADC）ブロック28へ供給し、ＡＧＣ／ＡＤＣブロック28は、ディジタルのＩ（同相）およびＱ（直角位相）信号を供給する。ディジタル領域では、別の処理（オプションとして、ベースバンドへのダウンコンバージョン）を行い、点線30の右側では、ＡＤＣ28からの出力はディジタル復調器32へ供給する（しかしながら、アナログ復調を用いてもよい）。さらに加えて、チャネル推定器および検出器および復号器では、ベースバンド処理がさらに行われる。復号器は、源、またはチャネルコード、あるいはこの両者を復号化し、これをベースバンド出力38へ供給し、ブルートゥース制御装置（図示されていない）がさらに処理する。
【００３５】
　さらに詳しくは、ベースバンド処理には、一般に、（シンボル間隔よりも短い間隔でサンプリングされる）受信データシンボルに同期させるための同期手段、チャネル推定器を含む判定帰還等化器（decision feedback equalizer, DFE）のような等化器、および誤り検出器／訂正器が含まれる。好ましい構成では、別途より詳しく記載するように、等化器は、例えばＭＬＳＥを使用する系列推定に基づき、別途詳しく記載するパスメトリックを判断して評価する。等化器は、ビタビ系列推定アルゴリズムを使用してもよく、ビタビ系列推定アルゴリズムは、文献(G. Forney, Jr., “The Viterbi Algorithm”, proceedings of IEEE vol.61(3), March 1973, pages 267-278)に記載されている。復調器32には、レイクまたは他のコヒーレントなマルチパス結合器も構成されることがある。
【００３６】
　図２（ａ）は、高速ブルートゥースデータパケット50の一般的なフォーマットを示している。パケットには５つのフィールド、すなわち９バイトのプリアンブルフィールド52、２バイトの同期ワード54、および１１バイトのヘッダ56、４０９５バイトまでのユーザデータが構成されているペイロード58、および２、４、または６ビットのトレーラフィールド60が構成されている。ヘッダフィールド56は、パケットの全アドレス情報と、一部の追加の制御情報とが構成されている。ペイロード58には、ユーザ情報が構成されていて、ペイロードは、十分に大きいとき、セグメント58ａないし58ｄへ細分される。
【００３７】
　全てのセグメントおよびヘッダは、誤り検出の巡回冗長コード（cyclic redundancy code, CRC）を有する。プリアンブル52、同期ワード54、およびヘッダ56の全ては、ＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying）を使用して変調され、ペイロードの変調フォーマットはヘッダ内に示されていて、ＤＢＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）、および８−ＤＰＳＫの中の１つである。新しいシンボルが送られると、ＤＢＰＳＫの変調方式ではπ／２分、ＤＱＰＳＫの変調方式ではπ／４分の回転を加える。トレーラは、ペイロードと同じフォーマットで変調され、ペイロードがないときは、ヘッダと同じフォーマット、すなわちＤＢＰＳＫで変調される。プリアンブル52、同期ワード54、ヘッダ56、およびペイロード58のフィールドについては、さらに詳しく別途記載する。
【００３８】
　プリアンブル52には、７２ビットの系列が構成されていて、７２ビットの系列は、８ビットの系列、すなわち００００１１１１を９回反復することによって得られる。プリアンブルは、アンテナダイバーシティと自動利得回路（Automatic Gain Control, AGC）のトレーニングを支援するのに使用することを意図されている。プリアンブルが構成されているデータは分かっているが、プリアンブルの統計的特性によって、これ自体は、トレーニング系列には、あまり適さない。したがって、（別途記載するように）トレーニング系列を長くするのに、これを使用することが好ましい。
【００３９】
　同期ワード54には、１６ビットの系列が構成されていて、フレームの同期化に使用され、高い自己相関係数を有する。系列は、００００００１００１１１０１０１である。この系列は、伝送される前に、π／２シフトしたＤＢＰＳＫを使用して、差動符号化される。したがって、変調されたデータに対して、チャネル推定トレーニングが行なわれる。
【００４０】
　ヘッダフィールド56には、アドレス、制御情報、およびそれ自身の２４ビットのＣＲＣが構成されていて、ＣＲＣを含めてのヘッダの全長は、８８ビットである。次に示す表１には、ヘッダフィールド、ビット数、およびその意味が与えられている。ブルートゥース規格は、多数のデータフィールドを定めているが、本発明の実施形態は、本明細書に記載されている特定のフィールドに制限されないが、データパケットのデータビットまたはデータビットの組（または変調されたシンボル）を使用して動作する。
【００４１】
【表１】
2004135296.tif 000003
　フィールドＨＲ　ＩＤ（８ビット）は、高速チャネル識別フィールドであり、高速無線周波数チャネルを占めている異なる高速ネットワークの伝送を区別するのに使用される。トランシーバは、１つのみの高速ネットワークのみに属することができるので、同じ固定ＨＲ　ＩＤを有するパケットのみを受領することになる。ブルートゥースデバイスには、いくつかのトランシーバが構成されており、各トランシーバは異なるＨＲリンクと関係付けられている。
【００４２】
　ＤＰ　ＡＤＤＲフィールド（８ビット）は、宛先点のアドレスを定めている。ブルートゥースの高速リンクに加わっている各デバイスは、多数の“論理点”を有する。１つのブルートゥースの高速デバイスは、基本物理媒体を介して、別のデバイス上の特定の“論理点”へ情報を送る。パケットヘッダ内のＤＰ　ＡＤＤＲフィールドは、受信デバイス上の、パケットが試験している論理点を示している。一般に、単一の高速ユニットは、多数の論理点アドレスを割り当てられる。したがって、高速ユニットは、多数の宛先点アドレスへ向かう受信パケットを受領できる。ＳＰ　ＡＤＤＲフィールドは類似しているが、ソース点アドレスを定めている。ヘッダはＤＢＰＳＫ変調を採用しているので、ヘッダの最初の２４ビットには、２４個のＤＢＰＳＫのシンボルが構成されていることが分かるであろう。
【００４３】
　Ｈ　ＣＲＣフィールド（２４ビット）には、ヘッダＣＲＣ、すなわちヘッダ内の誤りを検出するための巡回冗長検出のフィールドが含まれている。
　ここで、ペイロードフィールド58を参照すると、単一パケット内で送ることができるユーザペイロードデータ量は、０ないし４０９５バイトである。パケット内で送られるデータ量が１２８バイトよりも多いときは、データは２以上のセグメントに分割され、パケット50のペイロード部分内で連続的に送られる。
【００４４】
　図２（ｂ）は、セグメント58ａないし58ｄの中の1つとして、ブルートゥースパケットのセグメントのフォーマットを示している。各セグメントは、１バイト（８ビット）の連続番号（sequence number, SN）62で番号を付され、３バイト（２４ビット）のＣＲＣ64で誤りを検出される。ＳＮ62とＣＲＣ64との間には、ユーザデータフィールド66があり、ユーザデータフィールド66は、１セグメント当り、１２８バイト（１０２４ビット）である。ペイロード58の最後のセグメント、すなわち図２（ｂ）に示されている例では、セグメント58ｄは、ユーザ情報で、部分的に、すなわち１ないし１２８バイトで埋められる。
【００４５】
　図３は、チャネル推定手続き200を示すブロック図である。手続きは、適応ディジタルフィルタ、すなわち図３の“チャネル推定”208の係数を変更することを目的とし、したがってフィルタの性能は、モデル化された伝送チャネル204の性能に、ほぼ可能な限り整合する。
【００４６】
　既知のトレーニング信号202は、モデル化される伝送チャネル204と、チャネル推定を供給する適応フィルタ208との両者に適用される。図１（ｂ）の受信機20によって受信されるトレーニング信号の形式は、チャネル204からの出力206に対応し、チャネル204のインパルス応答を反映する。チャネル推定適応フィルタ208からの出力210には、チャネルの推定応答が含まれ、出力210は、減算器212において実際の応答から減算されて、誤差信号214が生成され、誤差信号214は、再び適応チャネル推定フィルタ208へ戻され、適応アルゴリズムにしたがってフィルタの係数が更新される。
【００４７】
　多くの適切な従来のアルゴリズムの中の1つ、例えば再帰最小二乗（Recursive Least Square, RLS）または最小二乗平均（Least Mean Square, LMS）のアルゴリズムおよびその変形が用いられる。このようなアルゴリズムは、当業者にはよく知られているが、完璧にするために、ＬＭＳアルゴリズムを概略的に別途記載する、ＬＭＳアルゴリズムについては、文献（LeeおよびMesserschmitt, “Digital Communication”, Kluwer Academic Publishers, 1994）にも記載されている。
【００４８】
　入力ｕ（ｎ）（なお、ｎは、入力サンプルの数またはステップに等しい）について検討する。入力ｕ（ｎ）は、入力ベクトルｕ（ｎ）、所望のフィルタ応答ｄ（ｎ）、推定フィルタタップの重みのベクトルｗ（ｎ）へバッファリングされる。フィルタの出力は、次の式によって求められる。
【００４９】
　　　ｙ（ｎ）＝ｗＨ（ｎ）ｕ（ｎ）
なお、ｗＨは、ｗのエルミート共役を示す。次に、ＬＭＳアルゴリズムにしたがって、向上した重み推定は、つぎの式によって求められる。
　　　ｗ（ｎ＋１）＝ｗ（ｎ）＋μｕ（ｎ）[ｄ＊（ｎ）−ｙ＊（ｎ）]
なお、＊は、複素共役を示し、μはアルゴリズムの適応ステップサイズの大きさである。アルゴリズムの収束は、平均二乗誤差、すなわち、
　　　｜ｄ（ｎ）−ｙ（ｎ）｜２
を使用して判断でき、上式は、ｎが無限大である傾向があるとき、定数値または０となる傾向がある。図３では、トレーニング信号202はｕ（ｎ）に対応し、受信信号206はｄ（ｎ）に対応し、チャネル推定適応フィルタ208の出力210はｙ（ｎ）に対応する。高速ブルートゥースシステムでは、チャネル204には、送信機、無線チャネル、および受信機が構成されている。
【００５０】
　この点について、最尤系列推定（maximum likelihood sequence estimation, MLSE）の等化について簡単に再検討するのが有用である。
　一連の出力ｄ＝{ｄ１，ｄ２，．．．ｄｋ}（各ｄｉは、伝送シンボルを表わす）を生成する状態機械が構成されている送信機について検討する。伝送データが受信されると、これはノイズ、この例では、加法ホワイトガウスノイズ（Additive White Gaussian Noise, AWGN）、ｎ（ｔ）として特徴付けられているノイズで損われる。したがって、受信信号は、次の式で求められる。
【００５１】
　　　ｒ（ｔ）＝ｄ（ｔ）ｈ（ｔ）＋ｎ（ｔ）
なお、ｄ（ｔ）ｈ（ｔ）には、伝送シンボルと、送信機と受信機との間のチャネルの応答ｈ（ｔ）との畳込みから成る。
　伝送バンド幅がコヒーレンスバンド幅（チャネルの周波数応答、比較的に一様であるバンド幅）よりも相当に大きいとき、チャネルは伝送バンド幅上で相当に変化する。前のシンボルが、現在推定されているシンボルと干渉するので、このようないわゆる周波数選択フェージングチャネルでは、誤り率が高まる。これは、シンボル間干渉（Inter-Symbol Interference, ISI）と呼ばれ、次に示す式（１）に示されているように、時間ｔにおけるチャネルｑのスパンにしたがうチャネル成分ｈで畳込まれた生成シンボルｄの和によって、受信信号ｒ（ｔ）が求められる。
【００５２】
【数１】
2004135296.tif 000004
　ここでは、チャネルの“スパン”ｑは、シンボル期間において測定された全チャネルインパルス応答の長さであり、時間に関しては、（ｑ−１）Ｔ（Ｔは、シンボル期間である）である。
　ＩＳＩに対するＩＳＩの影響を弱めるために、等化器を使用して、マルチパスの歪みを補正することができる。チャネルインパルス応答の完全な、または合理的に正確な知識が受信機において得られるとき、最尤系列推定（Maximum Likelihood Sequence Estimation, MLSE）の等化器は、全シンボル系列を決定することを試みる。受信機においてこの情報が得られると、伝送系列の全ての可能な組み合わせにアクセスし、シンボル検出処理を実行することができる。
【００５３】
　より詳しくは、受信機において全ての可能な受信系列を計算し、チャネル推定で畳込む。この畳込み処理の出力を、実際の測定値と比較し、受信信号と全ての可能な系列との誤差を見付ける。最小誤差を表わす予測データと、解析されている受信サンプル信号との組合せが記憶され、このノードまたは状態における、唯一の、いわゆる“生き残りパス（survivor path）”の部分になる。
【００５４】
　この処理は、所定数の状態の間か、または、その代りに、情報の完全なパケットが受信されるまで続く。処理の最後に、最小誤差の系列が生き残り系列と呼ばれ、このパスによって定められる状態系列が、伝送データの最良推定として採用され、復号化された受信データになる。所定長または“打ち切りの深さ（truncation depth）”は、全ての可能な状態の生き残りパスが収束するときに採り入れられ、この後で、決定される。これは、一般に、スパンの５ないし１０倍といった多数のチャネルスパンに採り入れられる。
【００５５】
　図４は、パケットデータ受信機300の例を示しており、パケットデータ受信機300には、チャネル推定器320が構成されていて、ＭＬＳＥビタビ等化器が構成されている。
　アンテナ302によって示された無線周波数フロントエンドは、無線周波数データ信号を受信し、ディジタル形式の受信無線周波数データを受信データバス304および306に載せて出力し、データバス304は第１の受信データバッファ308に接続され、データバス306はルックアップテーブルおよび制御モジュール310へ接続される。ルックアップテーブルおよび制御モジュール310は、受信データを別の受信データバス316に載せて、２つの最小平均二乗誤差（Minimum Mean-Square Error, MMSE）モジュール312、314へ送る。バス304、306、および316に載せて供給されるディジタルデータには、１シンボル当りに、１つ以上のマルチビットサンプルが構成されている。
【００５６】
　図４の等化器の実施形態には、２つのＭＭＳＥモジュールが構成されているが、他の実施形態では、構成されるＭＭＳＥモジュールは、３つ以上でも、または１つのみであってもよい。処理において、受信データ系列を推定するとき、一般に、複数のＭＭＳＥの処理が行われるので、図４には、ＭＭＳＥモジュール312、314の各々は、１組のＭＭＳＥモジュールとして示されている。必要なＭＭＳＥモジュール数は、一般に、トレリス内で使用している状態数に依存する。
【００５７】
　第１の受信データバッファ308は、出力318をチャネル推定モジュール320へ供給する。出力318には、非等化の受信データが構成されていて、非等化のデータを、トレーニング系列または確認された受信データのような既知のデータと比較して、受信チャネルの推定を判断することができる。チャネル推定モジュール320への第２の入力は、第２の受信データバッファ324からの出力322によって供給される。第２の受信データバッファ324は、等化されたデータを記憶して、出力322上の確認された受信データ、すなわち巡回冗長検出（cyclic redundancy check, CRC）あるいは他の誤り検出または誤り訂正、あるいはこの両者に合格したかについてのデータを供給する。チャネル推定モジュール320は、受信データから求めた（複素数の）チャネル推定が構成されている出力326を供給する。このチャネル推定は、既に記載したように、複数のチャネル成分ｈ（ｑ）の形をとる。チャネル推定出力326は、ルックアップテーブルおよび制御モジュール310へ供給される。ルックアップテーブルおよび制御モジュール310は、チャネル推定が変化したとき、ルックアップテーブル内のエントリを計算するのに使用される。
【００５８】
　ルックアップテーブルおよび制御モジュール310のルックアップテーブルは、１組の推定のシンボル系列、すなわち可能な受信系列、好ましくは希望のチャネルスパンにおける全可能な受信系列を、チャネル推定モジュール320によって判断されたチャネルの推定で畳込むことによって求められる１組の推定のシンボル系列を記憶する。（チャネルスパンを考慮する必要がある限り、ルックアップテーブル内に記憶されている値を計算するときは、系列のみである）。この推定シンボル系列データは、出力328に載ってＭＭＳＥモジュール312、314へ供給され、ここで実際の受信データと比較され、受信信号データと１組の推定シンボル系列との間の差が判断され、最良の整合が判断される。
【００５９】
　各ＭＭＳＥモジュール312、314は推定誤差出力330を供給し、推定誤差出力330には、受信データと、ＭＭＭＥが処理した推定シンボル系列との差に関係する推定誤りデータが構成されている。このデータは、比較器332へ供給され、比較器332は、推定シンボル系列の推定誤差データを比較して、受信データとの最良の整合を判断して、出力334を供給する。出力334には、最良整合の推定系列か、またはこの系列を識別する情報が構成されていて、出力334に最良整合の系列が構成されているときは、これは、チャネル推定で畳込まれなかった元の仮系列データを出力316内に含めることによって、ルックアップテーブルおよび制御モジュール310の出力316に載って、ＭＭＳＥモジュール312、314へ供給されるデータから求められる。メモリ336は、等化器によって処理される受信データの一部分の最良整合の推定シンボル系列を記憶する。このシンボル系列は、比較器332からメモリへ入力されることが好ましいが、直接に、またはルックアップテーブルおよび制御モジュール310から供給されてもよい。
【００６０】
　示されている実施形態では、最良の推定のシンボル系列は、比較器332からメモリ336へ書込まれ、メモリ出力338によってルックアップテーブルおよび制御モジュール310へ供給される。メモリ336からの第２の出力340は、等化されてシンボル化されたデータを出力ドライブモジュール342へ供給し、出力ドライブモジュール342は、ベースバンドデータを含む出力を供給し、出力344は、必要に応じてさらに処理される。メモリモジュール336は、復号化された受信データをシンボルとして記憶するが、データは、復調されたベースバンドデータとして記憶されることが好ましい。ＣＲＣ検出のような誤り検出は、ルックアップテーブルおよび制御モジュール310によって行われるが、メモリモジュール336によって実行されることが好ましい。したがって、メモリ336内に記憶されるデータには、このような誤り検出の結果と、オプションで、実行された場合は、誤り訂正の結果とが含まれることが好ましい。
【００６１】
　メモリ336に記憶された復号受信データの一部分は、ルックアップテーブルおよび制御モジュール310への入力338、次に制御モジュール310からの出力346を介して、第２のデータバッファ324へ供給される。このやり方では、受信されて復号化されたデータであって、誤り検出手続きによって正しいことが確認されたデータは、チャネル推定モジュール320において得られ、チャネル推定モジュール320では、例えば、受信データパケット内の専用のトレーニング系列または他の固定データ上ではなく、受信された復号化されたペイロードデータ、すなわち可変データに基づいてチャネル推定を判断する。いくつかの実施形態では、誤り検出は第２の受信データバッファ324において、さらに加えて、またはその代りに、他でも実行される。
【００６２】
　ルックアップテーブルおよび制御モジュール310は、さらに詳しく別途記載するように、等化器の動作を制御する。とくに、モジュール310は、各制御出力348および350によって第１および第２の受信データバッファ308、324を制御し、かつ制御バス352によってメモリモジュール336を制御する。
【００６３】
　図４に示されている構造、とくにルックアップテーブルおよび制御モジュール（look-up module, LUTC）310は、受信情報が、ＣＲＣのような誤り検出手続きによって確認されたとき、チャネル推定器のトレーニング系列としてパケットペイロードデータを使用して、チャネル推定の更新を容易にすることによって、従来のＭＬＳＥビタビ等化器を向上する。さらに加えて、この構造は、実際に受信したデータと、推定の予測データとを比較するために、複数の誤差メトリックを並列に計算するのに便利である。ルックアップテーブルおよび制御モジュール310は、複数の最小平均二乗誤差または他の誤差メトリック判断モジュールへデータを分配するのに便利である。
【００６４】
　第１および第２のデータバッファモジュール308、324は、チャネル推定において使用するための関係する受信されて復号化されたデータをそれぞれ記憶する。データパケット50のペイロード58の情報において、記憶された情報の信頼性は、受信パケット内の各セグメント58ａないし58ｄにおいてＣＲＣを計算することによって確認される。データはデータバッファ308および324内に記憶され、第１のバッファ308内の非等化の受信データを、第２のバッファ324内の等化されたデータと整合させて、チャネルを推定することができる。バッファ324の等化されたデータは、生の受信データの後でのみ使用可能であるので、ＬＵＴＣモジュール310は、それぞれ制御バス348および350によってバッファ308および324を制御して、各バッファ内に対応するデータを記憶する。
【００６５】
　チャネル推定モジュール320は、ルックアップテーブルおよび制御モジュール310によって使用するためのチャネル係数の推定を計算する。チャネル推定情報は、本明細書に別途記載されている方法を使用して求められる。
　１つの方法にしたがうと、最初のチャネル推定は、例えば、受信データパケットの最初に判断され、別のチャネル推定は、変調信号の品質にしたがって、定期的に、または要求に応じて判断される。１つの実施形態では、チャネル推定に使用される最初の情報には、同期系列が構成されていて、同期系列は、必要に応じて拡張され、次の推定は、第２の受信データバッファ324から読み出されるデータを使用して、パケット伝送中に判断される。データの誤り検出に合格したときのみ、受信データバッファからの情報が、チャネル推定を生成するために使用されることが好ましいことが分かるであろう（しかしながら、誤り検査／検出により、誤りがあることが分かったときは、推定は生成されても、使用されない）。
【００６６】
　最小平均二乗誤差（Minimum Mean-Square Error, MMSE）モジュール312、314の各々は、受信データと、ＬＵＴＣモジュール310のルックアップテーブルからロードされたデータ、すなわちチャネル推定が適用されたデータ系列とを比較する。各ＭＭＳＥモジュールは、従来のアルゴリズムにしたがって、ルックアップテーブルからの系列データと受信系列データとの間の誤差または距離を示すデータを戻す。２つ以上のＭＭＳＥモジュールは、並列に実行され、受信機／等化器の計算処理を高速化する。比較器モジュール332は、ＭＭＳＥモジュール312、314から受信した誤差値を解析して、最小誤差のシンボル系列を選んで、メモリ336内に記憶されている生き残りパスに加える。
【００６７】
　ルックアップテーブルおよび制御（look-up table and control, LUTC）モジュール310は、第１および第２の受信データバッファ308および324を制御して、等化された（シンボルの）データ（すなわち、受信されたデータであるが、等化される前の（複素数の）データ値に対応するデータ）を各制御されたバス348および350によって獲得する。さらに加えて、ＬＵＴＣモジュール310は、これらの受信データのバッファを制御して、各バッファから、チャネル推定モジュール320へデータを供給する。このやり方では、２つのデータバッファからの２つの組のデータを取り合せて、その結果対応する等化および非等化データから成る２つの組のデータが、システム内の異なる時間および場所において使用可能であるにも関わらず、これらのデータはチャネル推定モジュールに使用可能である。さらに加えて、ヘッダが誤って受信され、かつ回復できなかったときは、ＬＵＴＣモジュールは、次の情報の等化処理を停止することが好ましい。いくつかの例では、受信データの異なる生き残りパスを解析することによって、ヘッダ内の情報を回復することができる。
【００６８】
　さらに加えて、ＬＵＴＣ310は、使用されているチャネル推定を、チャネル推定モジュール320からの新しく計算されたチャネル推定係数（モジュール310内に記憶されている現在使用されている係数）と比較し、ルックアップテーブル内に記憶されている値を計算し直すべきである程、チャネル推定が変更されているかどうかを判断する。ＬＵＴＣモジュール310は、使用されている係数の値と最近判断された係数の値との間の差が、（受信機において定められたパラメータにしたがう）閾値レベルよりも高いときは、ルックアップテーブル内に記憶されている情報を更新して、新しく計算されたチャネル推定を使用する。等化の処理は連続的に（すなわち連続的に、定期的に）実行されるのが好ましいので、新しいチャネル推定と予測受信データとの畳込みをロードして、ＭＭＳＥモジュール312、314がそれを受領する用意ができると直ぐに、これらのモジュールによって使用することができる。これは、誤り率を低減して、一定の打ち切りの深さを維持するのを助ける。
【００６９】
　システムの１つの構成では、別々のチャネル推定を、ヘッダおよび次のペイロードデータセグメントに使用する。したがって、ＤＢＰＳＫ変調は比較的にロバストであるので、（例えば、同期ワードから計算した）粗のチャネル推定をヘッダに使用することができる。図２ａから、データパケット50の変調方式は、プリアンブル52、同期ワード54、およびヘッダフィールド60に対してはＤＢＰＳＫを使用し、ペイロード58に対してはＤＢＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、および８−ＤＰＳＫの中の１つを使用するといったように変更することが推測される。したがって、必要であれば（例えば、変調タイプが変更したとき）、（ＣＲＣが正しいときは）より正確なチャネル推定を、ＬＵＴＣ310によってヘッダデータに対する決定から計算することができる。これは、チャネル推定を行って、ルックアップテーブルを計算する複雑性および待ち時間を低減し、一方でより高精度のチャネル推定情報を与えるといった長所を有する。これについては、別途詳しく記載することにする。
【００７０】
　既に記載したように、チャネル推定手続きは、よく知られているが、高速ブルートゥースパケットデータ通信システム、および他のデータ通信システムの関連において、このような手続きを用いるとき、図３の適応フィルタ208のような、チャネル推定器においてトレーニング系列を含めるための特定の規定がないことは問題である。しかしながら、多くの高度な受信機技術、方法、および装置において、チャネル推定のためにとくに意図されている系列がないときに、チャネル推定が望ましいかを判断するのに、適切なチャネル推定は不可欠である。
【００７１】
　トレーニング系列の長さおよび統計の両者は、チャネル推定の品質に影響を与える。高速ブルートゥースパケットにおいて、パケット内の固定の、したがって既知のデータのみが、プリアンブルおよび同期ワードである。既に記載したように、プリアンブルは、アンテナのダイバーシティおよびＡＧＣトレーニングを支援するのに使用されることを意図されていて、したがってチャネル推定のトレーニングに使用することを意図されていない。チャネル推定のトレーニングには、１６−ビットの同期ワードが用いられ、１６−ビットの同期ワードは、いくつかの環境における、いくつかの変調形式においては適切なチャネル推定を与えるが、多くのアプリケーションでは短か過ぎる。したがって、同期ワードによって与えられるトレーニング系列に拡張できることが望ましく、この技術については別途記載する。
【００７２】
　同期ワードによって与えられる比較的に短いトレーニング系列は、一定の情況において、受信パケットの復調、検出、または復号化を必要とせずに、プリアンブル、またはいくつかのヘッダデータフィールドの一部分（受信機システムが少なくとも部分的な知識を有する）、あるいはこの両者を使用することによって拡張される。
【００７３】
　２本のアンテナの受信ダイバーシティシステムの1つの構成では、第１のアンテナ上で、図２ａの２分の１のプリアンブル52が受信され、受信機は第２のアンテナを使用するように切り換わり、プリアンブルの後半の２分の１を受信する。性能のメトリックは、プリアンブルの各２分の１を使用して判断され、最適に機能すると考えられるアンテナを使用して、パケットを受信する。したがって、選択されたアンテナは、プリアンブルデータの２分の１を受信して、このデータをメモリに（ビットまたはシンボルの何れかとして）記憶し、後で、チャネル推定適応フィルタをトレーニングするのに使用する。この技術により、トレーニング系列は３６ビット、すなわち９バイトのプリアンブル系列52の２分の１分拡張することができる。
【００７４】
　トレーニング系列は、ヘッダ56のＨＲ　ＩＤフィールドを採り入れることによって、さらに８ビット分拡張することができる。高速ブルートゥース規格において、トランシーバは、１つの高速ネットワークのみに属し、したがって固定の、または特定のＨＲ　ＩＤでのみパケットを受領する。したがって、全ての有効なパケットのＨＲ　ＩＤは事前に分かっており、ＨＲ　ＩＤフィールドは同期ワードと結合して、より長いトレーニング系列を形成する。
【００７５】
　系列は、ＤＰ　ＡＤＤＲおよびＳＰ　ＡＤＤＲフィールドを使用して、さらに拡張されて、トレーニング系列の長さをさらに１６ビット増加する。別途記載する技術を使用すると、ヘッダを復号化する必要なく、これを再び行うことができる。高速ブルートゥース受信機には、それ自身のＤＰ　ＡＤＤＲの中の全てと、それが潜在的に受信することができるＳＰ　ＡＤＤＲの全てとが分かっていて、この情報を使用して、何れの系列が受信される可能性が高いかを求めることができる。
【００７６】
　１つの技術では、ＤＰ　ＡＤＤＲおよびＳＰ　ＡＤＤＲのフィールドの全ての可能な値に共通の、既知のビットを使用する。次に示す表２は、このアプローチの原理を示しており、５つの異なるＳＰ　ＡＤＤＲのアドレスおよびこれらのアドレスの比較結果を示して、何れのビットが全てのアドレスに共通の値を有するかを判断する。同様の手続きを、ＤＰ　ＡＤＤＲフィールドへ適用してもよく、１６ビットの結果を得るために結合された結果は、両者の値、すなわちソース点アドレスおよび宛先点アドレスにおける共通のビット値を表わす。
【００７７】
　表２の例を参照すると、次の計算を実行することによって、これを実現することができる：
Result 1 = SP ADDR 1 & SP ADDR 2 & SP ADDR 3 & SP ADDR 4 & SP ADDR 5
Result 2 = SP ADDR 1 ｜ SP ADDR 2 ｜ SP ADDR 3 ｜ SP ADDR 4 ｜ SP ADDR 5
Final Result = Result 1 ｜ 〜Result 2
なお、＆は、ビットに関しての論理積演算を示し、｜は、ビットに関しての論理和演算を示し、〜は、ビットに関しての否定演算を示す。最終結果の１は、同様のビットが位置する場所を示す。
【００７８】
【表２】
2004135296.tif 000005
　受信機には、共通のビットの値が分かっていて、したがってこれらのビットを使用して、トレーニング系列を拡張することができる。１つの実施形態では、残りのビットはトレーニングに使用されず、したがって（フィルタ）適応アルゴリズムには用いられるが、個々の反復においてそれらと関係付けられている係数に適応しない。その代りに、１または０の値を、共通のビットにランダムに（各値に等しい確率で）割り当て、完全な１６ビットの系列ビットをトレーニングに使用する。このやり方は、系列を拡張することにより得られる利益が、不正確なトレーニングビットを使用することによって潜在的な誤差が生じる不利益よりも大きいときに、有益である。ＬＭＳまたは同様のアルゴリズムを使用する改良において、ステップサイズμの一時的により小さい値を、未知のビット値を含む反復に使用して、値の信頼度の不足を補償する。
【００７９】
　別の関係するアプローチでは、ＤＰ　ＡＤＤＲおよびＳＰ　ＡＤＤＲのフィールドにおいてビットが現われる確率を判断し、それを使用して、適応フィルタの係数に対するトレーニング系列を生成する。
　表３は、表２の同じ５つのＳＰ　ＡＤＤＲのアドレスを使用して、ＳＰ　ＡＤＤＲおよびＤＰ　ＡＤＤＲのフィールド内のビット値の確率を推定する方法を示している。表の最下列は論理１の確率を示しており、１００％の値は、関係付けられているビットが確実に１であることを示し、０％の値は、関係付けられているビットが確実に論理０であることを示す。１の確率は、１を累計し、その後でＳＰ　ＡＤＤＲのアドレスの合計数によって除算することによって判断される。
【００８０】
【表３】
2004135296.tif 000006
　表３には、論理１が現れる確率を示されているが、論理１の確率を計算するか、または論理０の確率を計算するかの選択は任意であることが分かるであろう。これらの確率は、１組のトレーニング系列ビットを判断する２つの方法において用いられる。
【００８１】
　第１の方法では、計算された確率によって重み付けされたランダム処理を使用して、トレーニング系列ビットを生成し、次に、チャネル推定器をトレーニングするために、生成された系列を使用する。この方法では、トレーニング系列を、必要とされるたびに、例えばパケットを受信するたびに、再生成し、重み付けされたランダム処理がチャネル推定に影響を与える手段を与えることが好ましい。
【００８２】
　第２の方法では、計算された確率を使用して、５０％の確率の閾値で、選択されたビットの値を選ぶようにすることによって、トレーニング系列を生成する。したがって、論理１の確率が判断されると、５０％未満の確率のビットは０に設定され、５０％より高い確率のビットは論理１に設定される。１または０である正確に５０％の確率のビットは、トレーニング系列を使用するたびに、トグルされるビット値を割り当てられる。その代りに、選択するたびに、ビット値をトグルして、例えば、第１の５０％の見込みのビットを論理１へ割当て、第２の５０％の見込みのビットを論理０へ割り当て、第３の５０％の見込みのビットを論理１へ割り当てる、などである。これ、またはこれらのトグルビットをパケット間に蓄えて、特定のビット値に偏らないことを保証する。
【００８３】
　この第２の方法は、ＬＭＳの適応アルゴリズムにとくに適していて、既に記載したランダムビット選択処理を採り入れる第１の方法よりも、必要なオーバーヘッドは少ない。これらのビットの確率値を使用して、トレーニング系列を生成すると、適応アルゴリズムの各反復中に、この確率を用いて、段階の大きさの係数μに重み付けし、トレーニング系列ビットの生成された組の信頼度を反映させる。
【００８４】
　上述の方法では、次の表４に示されているように、同期ワードによって与えられる１６ビットからトレーニング系列を拡張し、累計で６０ビットにすることができる。
【００８５】
【表４】
2004135296.tif 000007
　先ず、ヘッダを復号化して、誤り検出（ＣＲＣ）するときは、トレーニング系列をさらに拡張して、全部で８８ビットのヘッダをトレーニングに用いる。
　図５は、トレーニング系列としてヘッダ56の全てを使用するためのシステム400を示している。別途十分に詳しく記載するように、図３の構成とは対照的に、受信機は、受信するデータについての事前の知識を用いない。
【００８６】
　図５を参照すると、高速ブルートゥースデータパケット402は、ブルートゥース送信機からブルートゥース受信機へ送られ、送信機、無線チャネル、および受信機が構成されているチャネル404によって変更される。パケットのヘッダを構成している受信データの一部分は、メモリ406内に記憶され、ＤＢＰＳＫの高速ブルートゥースのヘッダ復号器408によって同時に復号化される。ヘッダが受信されて、復号化されると、巡回冗長コード（Cyclic Redundancy Code, CRC）検出410を行って、結果412を求め、これを使用して、概念上のスイッチ414、416を制御する。図２を参照して実施的に既に記載したように、これらの“スイッチ”は、記憶された受信データおよび復号化されたヘッダデータを、チャネル推定器200へ供給するのを制御する。
【００８７】
　ＣＲＣ検出410において、復号されたヘッダデータが正しいと判断されると、論理スイッチ414を閉じて、既知の、このヘッダデータをトレーニング系列として使用するか、またはトレーニング系列に追加し、チャネル推定を更新するのに使用することができる。ＣＲＣ検出410に合格しなかったときは、チャネル推定は更新されず、データパケットは、誤りがある（erroneous）または廃棄（discarded）として扱われる。その代りに、待ち時間を低減するために、チャネル推定器200は、受信して復号化されたヘッダ（またはセグメント）データを常にトレーニングするように構成される。この場合に、新しく求められた係数は、ＣＲＣの誤り検出に合格したときは、チャネル等化のみに使用される。誤り検出手続きによって追加される待ち時間が長いかどうかは、少なくとも部分的には、受信機の等化器に依存し、とくに、次の等化手続きによって追加される待ち時間に依存することが多い。
【００８８】
　引き続き図５を参照すると、多くの実施形態において、ＤＢＰＳＫヘッダ復号器408は、システム400によって求められたチャネル推定を使用する等化器も含む。このような構成は、２段階のチャネル推定手続きに役立つ。
　チャネル404の最初の推定は、同期ワード54、オプションで、プリアンブル52の一部分、およびヘッダ56のＤＰ　ＡＤＤＲおよびＳＰ　ＡＤＤＲのフィールドを使用して求められる。ヘッダは、比較的にロバストな変調方式であるＤＢＰＳＫを使用するので、ヘッダ56においてデータを受信するための適切なチャネル推定を得るには、この最初のトレーニング系列があれば十分である。しかしながら、ヘッダ56からの追加のデータを使用して、トレーニング系列を拡張するとき、この追加のデータを受信するまで、ＤＢＰＳＫのヘッダ復号器のブロック408はヘッダを復号化できないことが分かるであろう。したがって、ＤＢＰＳＫヘッダブロック408には、この追加のデータを記憶するのに十分なメモリが構成されていることが好ましいが、これにより、ブロックの待ち時間が増えることになる。ヘッダ56の最初の３つの８ビットのデータフィールドを使用して、最初のチャネル推定を判断するとき、ＤＢＰＳＫでは、各シンボルに１ビットが構成されているので、待ち時間は約２４シンボル期間になる。
【００８９】
　ヘッダ56を受信して誤り検出して、それを正しく受信したか、どうかを判断すると、現在分かっているヘッダデータを使用して、適応チャネル推定フィルタを保持することによって、好ましくは、最初のチャネル推定を開始点として用いることによって、更新することができる。この第２のより正確な推定が求められると、それを使用して、パケットの残りを等化することができ、これは、ＤＢＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、または８−ＤＰＳＫを使用して変調される。したがって、パケットの残りをＤＢＰＳＫを使用して変調するときは、パケットの残りを復号化するには、最初の推定で十分である。したがって、パケットのペイロードが、ＤＢＰＳＫを使用して変調されないときは、第２の更新されたチャネル推定を生成することによってのみ、電力消費を節約することができる。
【００９０】
　チャネル推定を、より正確な値へ収束するために、使用可能なトレーニング系列を何回も連続的に用いることによって、トレーニング系列の長さが制限されていることを補なう。ＬＭＳアルゴリズムにおけるステップサイズμのような、構成可能なパラメータによって調節可能な段階的に向上する適応アルゴリズムを使用するとき、この手続きは改善される。ＬＭＳアルゴリズムのステップサイズのパラメータμは、アルゴリズムが解へどのくらい迅速に収束するかと、解の精度との両者を判断する。μの値がより大きくなると、より迅速に収束するが、最終的な結果の精度は劣化する。
【００９１】
　システムの実施形態では、系列のトレーニングの連続的な各反復ごとに、μの値が低減するので、トレーニング系列を複数回、使用する。この手続きは、図６のグラフに示されていて、ｘ軸には、適応アルゴリズムでトレーニング系列を使用した回数の計数が示されていて、ｙ軸には、ステップサイズμが示されている。図示されているように、最初に、μに対して、比較的に大きい値が使用されて、アルゴリズムの高速の初期収束を行う。しかしながら、同じトレーニング系列を連続的に適用すると、ステップサイズμは次第に小さくなり、トレーニングの段階が進むのにしたがって、チャネル推定の精度が向上する。
【００９２】
　さらに詳しく別途記載するように、いくつかの応用または環境、あるいはこの両者において、データパケットのペイロード58を受信する間に、チャネル推定を更新することが好都合である。パケットが伝送される無線チャネルは、パケットの継続期間の間は静止するといったことは、支配的な技術的偏見である。したがって、パケットの全継続期間において、このようにして求められたチャネル推定が十分であるので、現在開示されている構成に関連して、データパケットの最初に、適応チャネル推定フィルタのトレーニングを行うことのみが必要であることが示唆される。しかしながら、この仮定は、実際には、パケットの継続期間が、チャネルのコヒーレンス時間に対して短いときにのみ有効である。
【００９３】
　チャネルのコヒーレンス時間は、ドップラ拡散の逆数から計算できる（例えば、文献（proakis, “Digital Communications”, McGraw-Hill, 3ｒｄ edition, 1995）参照）。２．４ギガヘルツのＩＳＭ（Industrial Scientific and Medical）バンドで動作するシステムの一般ユーザにおいて、６ヘルツのドップラー周波数は、合理的に特徴的な数値であり、数百ミリ秒のオーダのコヒーレンス時間になる。したがって、パケットの長さが数十ミリ秒のオーダであるときは、パケットの継続期間上の相関チャネルの仮定は有効である。しかしながら、高速ブルートゥースが他の応用領域へ移ると、この仮定が真として成立しないときのシナリオが生成される。例えば、車両にブルートゥーストランシーバが装備され、ブルートゥーストランシーバが、ブルートゥースを用いたツールブースシステムと関係して動作するときは、車両がツールブースに接近するのにしたがって、コヒーレンス時間が相当に低減すると予測される。車両対車両（例えばオートバイ対オートバイ）のブルートゥースベースの通信リンクは、チャネルのコヒーレンス時間をより短く示すことも予測される。これらのような応用では、パケットを受信したとき、とくに、受信パケットが大きいときは、チャネル推定を更新できることが望ましい。
【００９４】
　図２（ｂ）を参照して記載したように、長いパケットにおいて、高速ブルートゥースパケットのペイロード部分はセグメントに分割され、各セグメントは関係付けられている誤り検出（ＣＲＣ）部分64を有する。セグメントが正しく受信されると、すなわちＣＲＣ検出において、受信データ内に誤りがないと判断されると、この構造を利用して、決定により求められたデータを使用してチャネル推定を向上することができる。トレーニング系列として全ペイロードを使用する必要はなく、チャネル推定を更新するには、セグメントデータの一部分のみを使用することで十分であることが分かるであろう。
【００９５】
　チャネルのコヒーレンス度に依存して、多数のチャネル推定の再トレーニングのオプションが使用可能である。無線リンクの応用において、高コヒーレンス時間が保証されるときは、ペイロードの受信中における、チャネル推定の再トレーニングは、概ね不要になる。
【００９６】
　無線応用において、チャネルのコヒーレンスがセグメントの継続期間に相当するといった情況を示すとき、各セグメントの受信後に、チャネル推定をトレーニングすることが必要である。しかしながら、この追加の再トレーニングにより、電力消費量が増えるので、この方法は、チャネル状態が悪いために再トレーニングが必要になるときのみ用いることが望ましい。
【００９７】
　多くの場合に、チャネル状態は、これらの２つのシナリオ（パケット間で再トレーニングされないシナリオと、各セグメント後に再トレーニングするシナリオ）の間である。これらの場合に、各セグメント後の再トレーニングは無駄であり、したがって、より選択的な再トレーニング方法が望ましい。
【００９８】
　したがって、１つのアプローチでは、これが必要であると判断されるときのみ、チャネル推定をトレーニングする。ＣＲＣの誤り検出において、セグメントが連続的に合格し続けるときは、チャネル推定を再トレーニングする必要はないが、誤り検出において、誤りが現われ始めていると判断されると、セグメントが誤り検出において不合格になり始め、チャネル推定は再トレーニングされる。したがって、これが再トレーニングに必要である場合は、このような方法を使用して、少なくとも最近合格した（ＣＲＣ誤り検出にパスした）セグメントからのデータを記憶するのが好ましい。セグメントデータの一部分のみを使用して、再トレーニングを行うときは、セグメント内のデータのサブセットのみを記憶する必要があることが分かるであろう。このやり方では、正規の動作中に、セグメントがＣＲＣに不合格であったときに、次のセグメントを受信する前か、または処理する前か、あるいはこの両者の前に、チャネル推定を再トレーニングして、問題を修正する。
【００９９】
　各セグメント後にチャネル推定を再トレーニングするやり方と比較して、この方法の１つの欠点は、ＣＲＣに不合格であったことによって、再トレーニングがトリガされることであり、不合格のセグメントが回復されないことである。したがって、この方法の変形では、不合格のセグメントの受信データをメモリ内に保持し、新しく生成された推定が使用可能になると、これを使用して、再等化する。この変形方法は、最少の再伝送数でデータを転送することが重要であるとき、とくに、消費電力を可能な限り少なくする試みを行うときは、有益である。しかしながら、同じセグメントを２回処理する必要があるので、この方法は、待ち時間を追加し、メモリが不合格のセグメントデータを記憶することも必要であり、かつデータを再等化するのに、追加電力を使用することになる。
【０１００】
　チャネル推定の精度をさらに向上するために、例えば、ＬＭＳアルゴリズムによくあるように、全てがゼロのフィルタ係数の組ではなく、チャネル推定に近いデータを判断する適応アルゴリズムを初期設定することが好都合である。
　高速ブルートゥースか、または他の無線リンク上で、１つのパケットを受信すると、伝送チャネルのための推定が求められる。この推定のフィルタ係数を使用して、次に受信するパケットのチャネル推定を初期設定することができる。単一リンク上で、受信機またはトランシーバが１つの他のトランシーバのみと通信しているとき、前のパケットから求められたチャネル推定を、新しいチャネル推定の開始点として、直ちに使用することができる。通常は、全てがゼロといった一定の組の係数よりも、適応アルゴリズムにより適切な開始点が得られるので、前のチャネル推定が比較的に古くても、これは有益である。
【０１０１】
　トランシーバが、２本以上の物理リンク上での交換に関係するとき、ブルートゥース規格において考えられるように、情況はより複雑である。各リンクが、前に計算したチャネル推定で初期設定されているときは、等化器と協働している受信機が通信している高速ネットワーク内の各トランシーバのチャネル推定を記憶する必要がある。しかしながら、実際には、多くの情況では、比較的に少数のフィルタタップ、例えば、３つのタップを使用して、適切なチャネル推定を求めるので、これが、大きいメモリのオーバーヘッドを構成する必要はない。
【０１０２】
　多くのＳＰ　ＡＤＤＲがあるが、ＳＰ　ＡＤＤＲの値は複製されないので、現在のチャネル推定を初期設定するときに、何れの前のチャネル推定を使用するかを判断するために、受信機（およびチャネル推定器）はソース点アドレスＳＰ　ＡＤＤＲを使用できる。したがって、例えば、高速ブルトゥースネットワークにおいて、各トランシーバには全ネットワーク構成が分かっているので、同じトランシーバから何れのＳＰ　ＡＤＤＲを得られるかを判断することができ、したがって、ＳＰ　ＡＤＤＲを、既に計算したチャネル推定に整合させることができる。
【０１０３】
　この構成では、ＳＰ　ＡＤＤＲを使用して、チャネル推定を初期設定するのに、何れのデータを選択するかを判断するので、ヘッダ、すなわちヘッダの少なくともＳＰ　ＡＤＤＲ部分を受信して復号化してから、新しい推定を初期設定するために、何れの前の推定を選ぶかを決定する。既に記載したように、ヘッダを受信して復号化するために、チャネルのいくつかの推定が必要であるので、これは、２段階のチャネル推定手続きであると考えられる。２段階のチャネル推定手続きでは、ヘッダを受信するために判断されたチャネルの最初の推定を使用するかどうか、または新しい推定を初期設定するのに、より古いもの、すなわちリンクに対して予め求められた潜在的により正確なチャネル推定を使用するかどうかについての選択をすることが分かるであろう。言い換えると、迅速な初期推定を使用して、初期設定し、（現在、受信されて、復号化された）ヘッダデータを使用して、さらにトレーニングするか、または（現在識別できる）最後のチャネル推定を使用して、初期設定し、ヘッダデータを使用して、さらにトレーニングする。第３のオプションでは、最後のチャネル推定（すなわち、リンクに対して既に求められた推定）を、それが十分に正確であるならば、再トレーニングすることなく使用する。したがって、主要なオプションは３つがある：
１．迅速な初期推定を使用して、係数を初期設定し、新しいヘッダを使用して、トレーニングする。
２．前のパケットに使用されたチャネル推定を使用して、新しいヘッダデータを使用して、トレーニングしない。
３．前のパケットに使用されたチャネル推定を使用して、係数を初期設定し、新しいヘッダデータを使用して、トレーニングする。
【０１０４】
　上述のツールブースの例のように、チャネルが迅速に変化すると予測され、可能な限り頻繁にチャネル応答を追跡することが望ましい応用において、第１のオプションは適切である。チャネルが頻繁に変化しないと予測される低電力のシナリオ、例えばラップトップと、デスクトップのパーソナルコンピュータ間でデータを転送するときは、第２のオプションが適切である。データ交換が比較的に少なく、例えば４０キロバイトであるとき、このオプションは適切であるが、より大きいデータ交換が予測されるときは、第１のオプションを使用してチャネル推定を定期的に更新するのが好ましいが、各受信パケットごとにこれを行う必要はない。高品質のサービスを維持するのに、正確なチャネル推定が必要であるとき、およびチャネルがパケット間で大きく変化ないと予測されるときは、第３のオプションが好ましい。したがって、第３のオプションは、交流電源のＤＶＤ（Digital Versatile Disk）プレイヤーと交流電源のテレビジョンとの間で画像を転送するのに適している。
【０１０５】
　例えば、次の推定を初期設定するのに、チャネル推定を再使用すると予測されるときは、パケットの最後のセグメント内のシンボルのいくつかを再トレーニングすることによって、パケットの最後でチャネル推定を更新する。このやり方では、データが初期設定に使用される期間が短かくなる。
【０１０６】
　データパケットの受信中に、チャネル推定が更新されるが、次の等化器は、更新された推定を使用するか、どうかを選ぶことができる。例えば、いくつかの例では、新しいチャネル推定を採り入れるオーバーヘッドがあり、この場合は、既に判断された推定とは相当に異なる推定のみが採り入れられる。このような技術は、本出願と同じ日に出願された、出願人の現在審査中の出願（“Equaliser Apparatus and Methods”）に、より詳しく記載されている。この現在審査中の出願には、とくに、ルックアップテーブルを用いて、時間と処理電力とを更新する等化技術が記載されている。しかしながら、チャネル推定の変更度を判断するために、新しいチャネル推定を求める必要があることが分かるであろう。
【０１０７】
　一般的に、初期設定のオプションは、リンク用に考えられた応用と、電力消費およびデバイスのコストとを考慮することに依存して選択される。オプションは、リンク状態、または電力消費要件、あるいはこの両者に応答して、動的に選択してもよい。
　上述のチャネル推定装置および方法についての実施形態には、多数の長所がある。したがって、トレーニング信号のためのチャネル容量がとくに割り当てられなくても、パケットデータ信号からトレーニング信号またはチャネル推定を求めることができる。さらに、この技術により、多くの環境における向上したチャネル推定、すなわち、より迅速な、および／または、より正確な、および／または、より少ない電力消費量のチャネル推定を行うことができる。これは、必要であればビットの確率に基づいて、拡張されたトレーニング系列を供給することによって、および／または、復号化されたヘッダ／ペイロードデータを使用して、トレーニング系列を拡張することによって、および／または、２段階のチャネル推定によって、および／または、系列トレーニングの反復で、および／または適切な適応フィルタの初期設定技術で実現される。セグメントの不合格後の再トレーニングか、または不合格のセグメントからデータを回復するためにシステムについても記載してきた。最後に、チャネル推定のための復号化されたデータを使用することにより、推定のチャネル係数を定期的に更新して、チャネルのインパルス応答の追跡を容易にすることができ、これは、移動ユーザが遭遇するような、チャネル状態が迅速に変化するときは、とくに役立つ。
【０１０８】
　記載されている技術は、ヘッダを備えたパケットにとくに適しているが、このようなパケットヘッダがなくても、最初のチャネル推定を判断または仮定して、（可変の）データを受信および確認（誤り検出）し、その後でこれを使用して、向上したチャネル推定を判断する原理を用いることができることが分かるであろう。
【０１０９】
　当業者には、図１（ｂ）、３、４、および５のシステムは、便宜を図って、ブロック図で示されているが、実際には、システムは、ハードウエアおよび／またはソフトウエア、例えば、ディジタル信号プロセッサのようなプログラム可能なＶＬＳＩデバイス上に、および／またはＡＳＩＣ内に構成されていることが分かるであろう。ハードウエアは、例えば、ＶＨＤＬのようなハードウエア記述言語を使用して、設計のエンジニアによってソフトウエアにおいて特定され、精密なハードウエア構成は、ハードウエアの記述言語のコンパイラによって判断される。当業者には、図１（ｂ）、３、４、および５のブロック図において、本発明の実施形態に関連する素子が示されていて、簡潔化のために、他の素子、すなわち当業者には分かるが、本発明の実施形態に直接に関係のない素子は示されていないが、システム内に存在することが分かるであろう。
【０１１０】
　本発明の実施形態は、高速ブルートゥースのような短距離の無線周波数パケットデータの通信リンクをとくに参照して記載されているが、本発明の応用はこのようなリンクに制限されない。とくに、本発明の実施形態は、データ、フレーム、セル、またはサブセルといったパケットのような単位で動作する通信リンクで使用される。したがって、本明細書に記載されているチャネル推定システムおよび方法は、他の無線周波数データ通信システム、例えば無線ＬＡＮネットワーク（例えば、IEEE 802.11）、ディジタル移動電話通信システム、赤外線ベースの通信システム、さらに加えてチャネル推定が必要な有線システムに適用される。
【０１１１】
　当業者が、他の効果的な変形例が思い付くことは疑いない。本発明は記載されている実施形態に制限されず、当業者には明らかであって、かつ本発明の特許請求項の意図および技術的範囲内の変形例を含むことが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】（ａ）例示的なブルートゥースの応用を示す図、および（ｂ）ブルートゥース受信機、非変調で非シンボル化の高速ブルートゥースのパケットの構造、およびブルートゥースのパケットセグメントについての略式のブロック図。
【図２】（ａ）高速ブルートゥースデータパケットの全体的なフォーマットを示す図、および（ｂ）ブルートゥースのパケットセグメントのフォーマットを示す図。
【図３】既知のチャネル推定手続きのブロック図。
【図４】本発明にしたがうＭＬＳＥビタビ等化器の実施形態を示す図。
【図５】高速ブルートゥースのパケットヘッダのチャネル推定手続きのブロック図。
【図６】実質的に同じトレーニング系列を連続的に適用して、適応フィルタのトレーニングアルゴリズムのステップサイズが漸進的に低減することを示すグラフ。
【符号の説明】
【０１１３】
１６・・・ブルートゥース無線リンク、２０・・・ブルートゥース受信機、５０・・・高速ブルートゥースデータパケット、５８ａ−５８ｄ・・・ペイロードセグメント、２００・・・チャネル推定手続き、２１２・・・減算器、２１４・・・誤り信号、３００・・・パケットデータ受信機、３０４、３０６、３１６、３２８・・・データバス、２０６、２１０、３１８、３２２、３２６、３３０、３３４、３３８、３４０、３４６、３４８、３５０・・・出力。
【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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