(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭ受信機内のチャネル推定及び等化の方法を提供する。【解決手段】受信したＯＦＤＭ信号の処理を最適化する方法及び受信機を提供する。ＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各々のシンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含む。方法は、ａ）受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の技法を準備し、ｂ）ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、ｃ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる複数の技法の内の１つを選択し、ｄ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行し、ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、ステップを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化する方法であって、該ＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、
ａ）前記受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の技法を準備し、
ｂ）前記ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、
ｃ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる前記複数の技法のうちの１つを選択し、
ｄ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対してチャネル推定及び等化を実行し、
ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップｃ）が前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対して用いる前記複数の技法のうちの１つを選択するステップを含む場合、ステップd）は前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記選択された技法を用いて実行するステップ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】
ステップｃ）が前記ＯＦＤＭ信号のさらに別の１つ又はそれ以上のシンボルに対して用いる前記複数の技法のうちの１つを選択するステップを含む場合、ステップｅ）によるステップｂ）、ｃ）及びｄ）の更なる繰返しにおいて、ステップｄ）は前記ＯＦＤＭ信号の前記さらに別の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記選択された技法を用いて実行するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記選択するステップは、
前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記複数の技法の少なくとも幾つかに関して、前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内のサブキャリアの少なくとも幾つかを用いて実行し、
前記複数の技法の前記少なくとも幾つかの結果を比較する、
ステップを含む
ことを特徴とする、前記請求項の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記選択するステップｃ）は、
前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記複数の技法の各々に関して、前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の前記サブキャリアの全てを用いて実行し、
前記複数の技法の全ての前記結果を比較する、
ステップを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対する前記チャネル推定及び等化を実行した結果から、前記複数の技法の各々に関して、前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の各サブキャリアに対する歪みパラメータを導出することができ、
前記歪みパラメータは、実際の等化されたサブキャリアと用いられた特定の変調方式に関する理想的なサブキャリアとの間の差の尺度を定める、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各サブキャリアに対する前記歪みパラメータは、複素平面内の前記サブキャリアの理想位置と前記複素平面内の前記等化されたサブキャリアの実際の位置との間の、前記複素平面内における距離を含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の技法の全ての前記結果を前記比較するステップは、前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の前記サブキャリアの全てにわたって平均された、各技法の平均歪みパラメータを比較するステップを含むことを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載の方法。
【請求項９】
最小の前記平均歪みパラメータをもたらす前記技法が選択されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記平均歪みパラメータが所定の許容範囲に入る限り、最小のエネルギー消費を有する前記技法が選択されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対する前記チャネル推定及び等化を実行するステップｄ）は、請求項５の前記実行するステップの前記結果を再使用するステップを含むことを特徴とする、請求項５乃至請求項１０の何れか１項に掲載の方法。
【請求項１２】
前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対する前記チャネル推定及び等化を実行するステップｄ）は、前記選択された技法を用いて、前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対して、前記チャネル推定及び等化を再実行するステップを含むことを特徴とする、請求項５乃至請求項１０の何れか１項に掲載の方法。
【請求項１３】
前記選択するステップｃ）は、
前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記複数の技法の各々に関して、前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の前記サブキャリアのサブセットのみを用いて実行し、
前記複数の技法の全ての前記結果を比較する、
ステップを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対する前記チャネル推定及び等化を実行した結果から、前記複数の技法の各々に関して、前記サブキャリアの前記サブセット内の各サブキャリアに対する歪みパラメータを導出することができ、
前記歪みパラメータは、前記実際の等化されたサブキャリアと用いられた前記特定の変調方式に関する前記理想的なサブキャリアとの間の差の尺度を定める、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
各サブキャリアに対する前記歪みパラメータは、複素平面内の前記サブキャリアの理想位置と前記複素平面内の前記等化されたサブキャリアの実際の位置との間の、前記複素平面内における距離を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の技法の全ての前記結果を前記比較するステップは、サブキャリアの前記サブセット内の前記サブキャリアの全てにわたって平均された、各技法の前記平均歪みパラメータを比較するステップを含むことを特徴とする、請求項１４又は請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
最小の前記平均歪みパラメータをもたらす前記技法が選択されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記平均歪みパラメータが所定の許容範囲に入る限り、最小のエネルギー消費を有する前記技法が選択されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルの各々に対して選択された前記サブキャリアの前記サブセットは、継続的パイロット・サブキャリア及びＴＰＳサブキャリアを含むことを特徴とする、請求項１３乃至請求項１８の何れか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記選択するステップｃ）は、
前記複数の技法の各々に関する、前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の前記サブキャリアの少なくとも幾つかにわたって平均された現行平均歪みパラメータであって、各技法に関する各サブキャリアに対する前記歪みパラメータは、前記実際の等化されたサブキャリアと用いられた前記特定の変調方式に関する前記理想的サブキャリアとの間の差の尺度を定める、現行平均歪みパラメータをストアし、
前記複数の技法のサブセットのみに関して、前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行し、
前記チャネル推定及び等化ステップの結果から、前記複数の技法の前記サブセットの各々の技法に関する平均歪みパラメータを導出し、
前記導出された平均歪みパラメータを用いて、前記複数の技法の前記サブセットの各々の技法に関する現行平均歪みパラメータを更新し、
前記複数の技法の全ての最新の前記現行平均歪みパラメータを比較する、
ステップを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項２１】
各サブキャリアに対する前記歪みパラメータは、複素平面内の前記サブキャリアの前記理想位置と前記複素平面内の前記等化されたサブキャリアの前記実際の位置との間の、前記複素平面内における距離を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
最小の前記最新の現行平均歪みパラメータをもたらす前記技法が選択されることを特徴とする、請求項２０又は請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記最新の現行平均歪みパラメータが所定の許容範囲に入る限り、最小のエネルギー消費を有する前記技法が選択されることを特徴とする、請求項２０又は請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルの各々は、前記受信したＯＦＤＭ信号のシンボルであることを特徴とする、前記請求項の何れか１項に記載の方法。
【請求項２５】
受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化する方法であって、該ＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、
ａ）前記受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の方法を準備し、
ｂ）前記ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、
ｃ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる前記複数の方法のうちの１つを、
ｉ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記複数の方法の各々に関して、前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の全てのサブキャリアを用いて実行し、
ｉｉ）前記複数の方法の全ての結果を比較する、
ことによって選択し、
ｄ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行し、
ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化する方法であって、該ＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、
ａ）前記受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の方法を準備し、
ｂ）前記ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、
ｃ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる前記複数の方法のうちの１つを、
ｉ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記複数の方法の各々に関して、前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の前記サブキャリアのサブセットのみを用いて実行し、
ｉｉ）前記複数の方法の全ての結果を比較する、
ことによって選択し、
ｄ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行し、
ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化する方法であって、該ＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、
ａ）前記受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の方法を準備し、
ｂ）前記ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、
ｃ）前記複数の方法の各々に関する、前記受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の前記サブキャリアの少なくとも幾つかにわたって平均された現行平均歪みパラメータあって、各方法に関する各サブキャリアに対する前記歪みパラメータは、前記実際の等化されたサブキャリアと用いられた前記特定の変調方式に関する理想的サブキャリアとの間の差の尺度を定める、現行平均歪みパラメータをストアし、
ｄ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記複数の方法のサブセットのみに関して実行し、
ｅ）前記チャネル推定及び等化のステップｄ）の結果から、前記複数の方法の前記サブセットの各々の方法に関する平均歪みパラメータを導出し、
ｆ）前記導出された平均歪みパラメータを用いて、前記複数の方法の前記サブセットの各々の方法に関する現行平均歪みパラメータを更新し、
ｇ）前記複数の方法の全ての最新の前記現行平均歪みパラメータを比較することにより、前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる前記複数の方法のうちの１つを選択し、
ｈ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行し、
ｉ）ステップｂ）からステップｈ）までを繰り返す、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
コンピュータ手段上で実行するとき、該コンピュータ手段に前記請求項の何れかの方法を実行させるコンピュータ・プログラム。
【請求項２９】
コンピュータ手段上で実行するとき、該コンピュータ手段に請求項１乃至請求項２７の何れかの方法を実行させるコンピュータ・プログラムを、ストアして含む記録担体。
【請求項３０】
時間方向に複数のシンボルを含むＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号であって、各シンボルが周波数方向に複数のサブキャリアを含む前記ＯＦＤＭ信号を受信するためのコンピュータ手段上で実行するとき、該コンピュータ手段に、
ａ）前記受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の技法を準備し、
ｂ）前記ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、
ｃ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる前記複数の技法のうちの１つを選択し、
ｄ）前記ＯＦＤＭ信号の前記受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行し、
ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、
ステップを実行させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項３１】
受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化するための受信機であって、該ＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、
各々が、前記受信したＯＦＤＭ信号に対するチャネル推定及び等化のためのそれぞれの技法を適用するように構成された、複数のチャネル推定器及び等化器と、
前記受信したＯＦＤＭ信号の各々のシンボル又は複数シンボルに対して、前記複数のチャネル推定器及び等化器のうちのどれを用いるかを選択する手段と、
を備えることを特徴とする受信機。
【請求項３２】
前記複数のチャネル推定器及び等化器の各々は、前記ＯＦＤＭ信号の受信したシンボル又は複数シンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記受信したシンボル又は複数シンボル内の全てのサブキャリアを用いて実行するように構成され、前記選択する手段は前記複数のチャネル推定器及び等化器の全ての結果を比較するように構成される、ことを特徴とする請求項３１に記載の受信機。
【請求項３３】
前記複数のチャネル推定器及び等化器の各々は、前記ＯＦＤＭ信号の受信したシンボル又は複数シンボルに対するチャネル推定及び等化を、前記受信したシンボル又は複数シンボル内のサブキャリアのサブセットのみを用いて実行するように構成され、前記選択する手段は前記複数のチャネル推定器及び等化器の全ての結果を比較するように構成される、ことを特徴とする請求項３１に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化するための受信機及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）は、デジタル・オーディオ放送及びデジタルＴＶシステム（例えば、ＤＶＢ−Ｔ（デジタル・ビデオ放送−地上波）、ＤＶＢ−Ｈ（デジタル・ビデオ放送−ハンドヘルド）及びＩＳＤＢ−Ｔ（統合デジタル放送−地上波））を含む多くの用途に用いられる伝送方式である。
【０００３】
伝送されるビット・ストリームは、幾つかの、典型的には数百又は数千の並列ビット・ストリームに分割される。使用可能な周波数スペクトルは幾つかのチャネルに分割され、各低ビットレート・ストリームは、ある種の既知の変調方式、例えばＱＡＭ（直交振幅変調）又はＰＳＫ（位相偏移キーイング）を用いて１つのチャネル上を伝送される。シンボルは比較的長い持続時間を有するのでマルチパス歪みに対する許容度が改善される。チャネル周波数は変調されたデータ・ストリームが互いに直交するように選択される。これは、サブチャネル間のクロストークが除去されるので、各チャネルが受信機において独立に解読できることを意味する。
【０００４】
実際には、各々のサブチャネルは伝送チャネルによって歪む可能性があり、その結果、各サブチャネルの振幅及び位相は、受信機内でコヒーレント復調により等化して良好な性能を与えるようにする必要がある。受信機は等化を実行するために伝送チャネルの確実な推定を必要とする。これを上記のデジタルＴＶシステム内で処理するために、分散パイロットが、各シンボルの周波数範囲にわたって規則的な間隔で挿入される。各パイロットは既知の振幅及び位相で伝送されるシンボルであり、それらパイロットは受信機におけるチャネル推定に用いられる。上述の特定の伝送方式においては、各シンボルの１２番目毎のサブキャリア（周波数方向における）がパイロットとなる。
【０００５】
チャネルの有効サンプリング周波数を増すために（周波数方向における）、パイロット・サンプリング・グリッドは連続するシンボル毎に３サブキャリアだけ時間的に進められる。これは、図１に示す時間−周波数面内のパイロット・サンプリング・グリッドをもたらす。
【０００６】
図１において、時間（即ち、シンボル番号ｎ）はｙ軸上に示される。最も古いシンボルはプロットの頂部にあり（シンボル番号０）、最も新しく受信されたシンボルはプロットの底部にある（シンボル番号１５）。周波数（即ち、サブキャリアｋ）はｘ軸上に示される。普通、シンボル毎のサブキャリアは図１に示したよりも遥かに多く存在することになる。図１のシンボル表に示すように、各サブキャリアはドットで示し、分散パイロット・サブキャリアは矩形で囲んだドットで示す。
図１において、幾つかのサブキャリア、例えばサブキャリア・インデックスｋ＝０、は継続的なパイロットとして示され、それ故あらゆるシンボルｎに関する既知のパイロットとして伝送されることに留意されたい。
【０００７】
受信機におけるチャネル推定には、普通、分散パイロットが用いられる。そのプロセスにおいて、受信機は、受信された各シンボルの各サブキャリアに関するチャネルにより加えられる歪みの推定を形成することを意図するものである。最終的に受信機は、シンボルの各活性データ・サブキャリアに対するチャネル推定を形成する必要があり、次いでそのチャネル推定を用いて受信したＯＦＤＭデータを等化する必要がある。
【０００８】
従来のＤＶＢ−Ｈ受信機は図２のフロー図に示すステップに従って、各ＯＦＤＭシンボルを処理する。入力サンプルが受信され出力データが生成される。
【０００９】
ステップ２０１において、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）が時宣を得たＯＦＤＭシンボルを取得し、それらにフーリエ変換を施して時間ドメインから周波数ドメインに変換する。
ステップ２０３において、シンボルがパイロットから抽出される。継続的パイロット及び分散パイロットの両方は、レシーバが各サブキャリア位置に関するチャネルを推定するのを支援するように用いられる。
ステップ２０５において、チャネル推定が実行される。典型的には挿入パイロットからの情報を用いて、ＯＦＤＭシンボルの各活性サブキャリアに対するチャネルにより生成される歪みが推定される。前述のように、ＯＦＤＭ受信機に関して、チャネル推定値は典型的には活性サブキャリア毎の単一の複素数値である。
ステップ２０７において、チャネル推定は反転され、等化器がこれを用いてチャネルにより導入された歪みを可能な限り最も良く補償して、各ＯＦＤＭサブキャリアを送信機内で生成された状態に復元する。
ステップ２０９において、デマッパー（demapper）が、用いられた変調方式（例えば、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ又は６４−ＱＡＭ）及びチャネル状態情報の知識と共に、等化器の結果を用いて、各サブキャリアに対する多くの軟判定を生成する。
ステップ２１１において、デインターリービング（de-interleaving）が実行される。デインターリーバ（deinterleaver）が送信機のインターリーバにより施された周波数にわたってスクランブリングを行う。これは局所的な周波数歪みを分散させる助けとなり、これが典型的な障害に対するビタビ・デコーダの性能を向上させる。
ステップ２１３において、ビタビ・デコーダが軟判定における尤度情報、及び送信機内で用いられた畳み込みコードの知識を用いてトレリスを通る最も可能性の高いパスを推定する。
ステップ２１５において、外部デインターリーバが情報を時間全体に分散し、時間的に局在化した歪みの影響を小さくする。外部デインターリーバの目的は、ビタビ・デコーダの出力におけるエラー・バーストをデコリレート（de-correlate）することである。これは、リード・ソロモン・デコーダがビタビ・デコーダからの大量の連続的エラーに圧倒されないことを保証する。
最終ステップ２１７は、リード・ソロモン・デコーダによるデコーディングである。リード・ソロモン・デコーダは、ビタビ・デコーダで補正されないあらゆる残留エラーに対するエラー補正の付加的な段階をもたらす。
【００１０】
図２のステップ２０５におけるチャネル推定を形成するのに用いることができる多くの技法が存在する。
【００１１】
第１の技法において、受信したパイロット・サブキャリアは周波数軸に沿って補間（アップサンプル）することができる。（上記の伝送システムにおいては、これは周波数方向に分散パイロットを係数４で補間することを含むことになる。これは周波数方向において３番目のサブキャリア毎に仮想パイロットのラインを与えることになる。これらの得られた仮想パイロットは周波数方向に係数３で補間することができ、全てのサブキャリアに対するチャネル応答のサンプルを与える）。そのような補間に用いることができるパイロット・サブキャリアを図３に示す。
【００１２】
代替として、受信したパイロット・サブキャリアは時間軸に沿って補間することができる。（上記の伝送システムにおいては、これは時間方向に分散パイロットを係数４で補間することを含むことになる。これは周波数方向において３番目のサブキャリア毎に仮想パイロットのラインを与えることになる。これらの得られた仮想パイロットは周波数方向に係数４で補間することができ、全てのサブキャリアに対するチャネル応答のサンプルを与える）。そのような補間に用いることができるパイロット・サブキャリアを図４に示す。
代替として、チャネル推定は、パイロット・サブキャリア及びデータ・サブキャアの両方からの情報を用いるデータ指向の技法により形成することができる。
【００１３】
チャネル推定の種々の技法（上記及び他の）の各々は異なる長所及び短所を有し、所与の特定タイプのチャネル歪みに対して、あるものは他よりも良好に機能する可能性がある。
【００１４】
上記のＴＶ標準（ＤＢＶ−Ｔ、ＤＶＢ−Ｈ及びＩＳＤＢ−Ｔ）用のＯＦＤＭ受信機は、種々様々なチャネル障害、例えば、付加雑音、高周波数選択性チャネル、チャネル条件及びキャリア間干渉（ＩＣＩ）を急速に変化させる高レベルのドップラー・シフト、並びに同一チャネル及び隣接チャネル干渉、の中で動作することが要求される。
【００１５】
特定のＯＦＤＭ受信機は、全てのタイプのチャネル障害に対する折衷物である等化器の設計を用いて、全ての異なる条件（チャネル障害）において許容可能な性能を達成することができる。しかし、チャネル条件の何れの一組に対しても、受信機は、特定のチャネル条件に対処するように特に設計された等化器を用いる場合に、より優れた性能を達成することができる。
【００１６】
一実施例において、等化器は、多数の連続的なシンボルからの受信パイロットの遅延ストアを用いて、時間軸に沿ったパイロットの補間（図４参照）を用いるように設計することができる。このような等化器は、広範囲の遅延拡散にわたる低いドップラー周波数において良好な性能を与える可能性があるが、ドップラー周波数が高い場合には不十分な性能を与えることになる。
【００１７】
別の実施例において、等化器は、１つのシンボル上の受信パイロットを用いて、周波数軸に沿ったパイロットの補間（図３参照）を用いるように設計することができる。このような等化器は、広範囲のドップラー周波数にわたって小さな遅延拡散を有するチャネルに対して良好な性能を与える可能性があるが、遅延拡散が大きい場合には不十分な性能を与えることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
以上のように、既知の受信機に付随する問題は、広範囲のチャネル条件にわたって最適な受信機性能を達成できないことである。
本発明の目的は、上記の既知のシステムの問題を避けるか又は緩和する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
一般的に言えば、本発明はＯＦＤＭ信号に関して、受信したＯＦＤＭ信号の各シンボル又は複数シンボルに対してどのチャネル推定及び等化技法（多くの使用可能な技法のうちの）を用いるかの選択肢が準備される、方法及び受信機を提供する。
【００２０】
本発明の第１の態様により、受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化する方法を提供するが、そのＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、その方法は、ａ）受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の技法を準備し、ｂ）ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、ｃ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる複数の技法のうちの１つを選択し、ｄ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対してチャネル推定及び等化を実行し、ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、ステップを含む。
【００２１】
受信したＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルの各々に対して異なる推定及び等化技法を選択することができるので、１つ又はそれ以上のシンボルの各々に対して最適の技法を選択することができるゆえに、処理を最適化することができる。特定のチャネル条件に対して、幾つかの技法は他の技法よりも良好に対処することになり、それゆえ本方法は、一つの所与の受信機において種々異なる等化技法の種々異なる特性からの便益を得る方法を提供する。
【００２２】
一実施形態において、ステップｃ）はＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対して用いる複数の技法のうちの１つを選択するステップを含み、ステップｄ）はＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対して、選択した技法を用いてチャネル推定及び等化を実行するステップを含む。
【００２３】
別の実施形態において、ステップｃ）はＯＦＤＭ信号のさらに別の１つ又はそれ以上のシンボルに対して用いる複数の技法のうちの１つを選択するステップを含み、ステップｅ）によるステップｂ）、ｃ）及びｄ）のさらなる反復において、ステップｄ）はＯＦＤＭ信号のさらに別の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対して、選択した技法を用いてチャネル推定及び等化を実行するステップを含む。
【００２４】
このように、チャネル推定及び等化技法は、ＯＦＤＭ信号の最新の１つ又はそれ以上のシンボルに対して、又はＯＦＤＭ信号の将来の１つ又はそれ以上のシンボルに対して選択することができる。
【００２５】
選択するステップｃ）は、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の少なくとも幾つかのサブキャリアを用いて複数の技法の少なくとも幾つかに関して実行し、複数の技法の少なくとも幾つかの結果を比較する、ステップを含むことが好ましい。
【００２６】
ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対する、複数の技法の少なくとも幾つかの各々に関するチャネル推定及び等化は、同時に実行することができる。或いは、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対する、複数の技法の少なくとも幾つかの各々に関するチャネル推定及び等化は、逐次実行することができる。
【００２７】
第１の実施形態によれば、選択するステップｃ）は、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の全てのサブキャリアを用いて複数の技法の各々に関して実行し、複数の技法の全ての結果を比較する、ステップを含む
【００２８】
この実施形態は、受信したＯＦＤＭ信号の特定のシンボル又は複数シンボルに対して用いる最適の技法を選択する非常に効果的な方法を与えるが、これは大量の処理時間を必要とする。また、シンボル又は複数シンボルが多くのＯＦＤＭシンボルを含む場合、この実施形態はまた大量の記憶を必要とする。
【００２９】
第１の実施形態において、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行した結果から、受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の各サブキャリアに対する歪みパラメータを、複数の技法の各々に関して導出できることが好ましく、ここで、歪みパラメータは、実際のサブキャリアと、用いられた特定の変調方式に関する理想的なサブキャリアとの間の差の尺度を定める。
【００３０】
各サブキャリアに対する歪みパラメータは、複素平面内のサブキャリアの理想位置と、複素平面内のサブキャリアの実際の位置との間の、複素平面内の距離を含むことができる。例えば、ＯＦＤＭ信号のデータ・サブキャリアに対して用いられた変調方式が１６−ＱＡＭである場合、１６−ＱＡＭ変調に関するコンステレーション（constellation）が知られている。各データ・サブキャリアはコンステレーション上の１点として伝送されるが、チャネル上の歪みのために完全には等化されず、受信機におけるコンステレーション内の厳密に正しい位置には配置されないことになる。従って、実際の位置と理想位置の間の差の尺度はチャネル等化誤差の尺度として用いることができる。
【００３１】
第１の実施形態において、複数の技法の全ての結果を比較するステップは、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の全てのサブキャリアにわたって平均された、各技法の平均歪みパラメータを比較するステップを含むことができる。複数の技法の各々に対する平均歪みパラメータを準備して、それらのパラメータを比較することにより、どの技法が最善の結果、即ち送信シンボルに最も近い受信シンボル、を与えるかを知る簡単な方法が得られる。
【００３２】
最小の平均歪みパラメータをもたらす技法を選択することができる。或いは、平均歪みパラメータが所定の許容範囲に入る限り、最小エネルギー消費を有する技法を選択することができる。
【００３３】
第１の実施形態において、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対してチャネル推定及び等化を実行するステップｄ）は、第１の実施形態の実行するステップの結果を再使用するステップを含むことができる。これは、計算を繰り返す必要がないことを意味するので有益である。しかし、全ての技法のチャネル推定及び等化の結果をストアする必要があることを意味し、これは、特に多数の使用可能な技法がある場合に、相当に大きなメモリ空間を必要とする可能性がある。
【００３４】
代替として、第１の実施形態において、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行するステップｄ）は、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、選択された技法を用いて再実行するステップを含むことができる。これは、全ての技法のチャネル推定及び等化の結果をストアする必要がないので有益である。しかし、計算を繰り返す必要があるので余分の処理時間を必要とする。
【００３５】
第２に実施形態によれば、選択するステップｃ）は、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、受信した１つ又はそれ以上のシンボル内のサブキャリアのサブセットのみを用いて、複数の技法の各々に関して実行し、複数の技法の全ての結果を比較する、ステップを含む。
チャネル推定及び等化に対してサブキャリアのサブセットのみを用いるので、これは電力消費を減らす。
【００３６】
第２の実施形態において、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を実行した結果から、サブキャリアのサブセット内の各サブキャリアに対する歪みパラメータを、複数の技法の各々に関して導出できることが好ましく、ここで、歪みパラメータは、等化されたサブキャリアと、用いられた特定の変調方式に関する理想的なサブキャリアとの間の差の尺度を定める。
【００３７】
各サブキャリアに対する歪みパラメータは、複素平面内のサブキャリアの理想位置と、複素平面内の等化されたサブキャリアの実際の位置との間の、複素平面内の距離を含むことができる。
【００３８】
第２の実施形態において、複数の技法の全ての結果を比較するステップは、サブキャリアのサブセット内の全てのサブキャリアにわたって平均された、各技法の平均歪みパラメータを比較するステップを含むことができる。
【００３９】
最小の平均歪みパラメータをもたらす技法を選択することができる。或いは、平均歪みパラメータが所定の許容範囲に入る限り、最小エネルギー消費を有する技法を選択することができる。
【００４０】
第２の実施形態において、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルの各々に対して選択されたサブキャリアのサブセットは、継続的パイロット・サブキャリア及びＴＰＳパイロット・サブキャリアを含むことが好ましい。
【００４１】
第３の実施形態によれば、選択するステップｃ）は、受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の少なくとも幾つかのサブキャリアにわたって平均された、複数の技法の各々に関する現行平均歪みパラメータであって、各技法に関する各サブキャリアに対する歪みパラメータが実際の等化されたサブキャリアと用いられた特定の変調方式に関する理想的サブキャリアとの間の差の尺度を定義する、現行平均歪みパラメータをストアし、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、複数の技法のサブセットのみに関して実行し、チャネル推定及び等化のステップの結果から、複数の技法のサブセットの各々の技法に関する平均歪みパラメータを導出し、導出された平均歪みパラメータを用いて、複数の技法のサブセットの各々の技法に関する現行平均歪みパラメータを更新し、複数の技法の全ての最新の現行平均歪みパラメータを比較する、ステップを含む。
【００４２】
各サブキャリアに対する歪みパラメータは、複素平面内のサブキャリアの理想位置と、複素平面内の等化されたサブキャリアの実際の位置との間の、複素平面内の距離を含むことができる。
【００４３】
最小の最新の現行平均歪みパラメータをもたらす技法を選択することができる。或いは、最新の現行平均歪みパラメータが所定の許容範囲に入る限り、最小エネルギー消費を有する技法を選択することができる。
【００４４】
本発明の第１の態様によりまた、受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化する方法を提供するが、そのＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、その方法は、ａ）受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の方法を準備し、ｂ）ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、ｃ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる複数の方法のうちの１つを、ｉ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の全てのサブキャリアを用いて複数の方法の各々に関して実行し、ｉｉ）複数の方法の全ての結果を比較する、ことによって選択し、ｄ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対してチャネル推定及び等化を実行し、ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、ステップを含む。
【００４５】
本発明の第１の態様により、さらに、受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化する方法を提供するが、そのＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、その方法は、ａ）受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の方法を準備し、ｂ）ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、ｃ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる複数の方法のうちの１つを、ｉ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、受信した１つ又はそれ以上のシンボル内のサブキャリアのサブセットのみを用いて複数の方法の各々に関して実行し、ｉｉ）複数の方法の全ての結果を比較する、ことによって選択し、ｄ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対してチャネル推定及び等化を実行し、ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、ステップを含む。
【００４６】
本発明の第１の態様により、さらに、受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化する方法を提供するが、そのＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、その方法は、ａ）受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の方法を準備し、ｂ）ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、ｃ）複数の方法の各々に関する、受信した１つ又はそれ以上のシンボル内の少なくとも幾つかのサブキャリアにわたって平均された現行平均歪みパラメータであって、各方法に関する各サブキャリアの歪みパラメータは実際の等化されたサブキャリアと用いられた特定の変調方式に関する理想的サブキャリアとの間の差の尺度を定義する、現行平均歪みパラメータをストアし、ｄ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対するチャネル推定及び等化を、複数の方法のサブセットのみに関して実行し、ｅ）チャネル推定及び等化のステップｄ）の結果から、複数の方法のサブセットの各々の方法に関する平均歪みパラメータを導出し、ｆ）導出された平均歪みパラメータを用いて、複数の方法のサブセットの各々の方法に関する現行平均歪みパラメータを更新し、ｇ）複数の方法の全ての最新の現行平均歪みパラメータを比較することにより、ＯＦＤＭ信号の受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる複数の方法のうちの１つを選択し、ｈ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対してチャネル推定及び等化を実行し、ｉ）ステップｂ）からｈ）までを繰り返す、ステップを含む。
【００４７】
本発明の第２の態様により、コンピュータ手段上で実行するとき、コンピュータ手段に本発明の第１の態様の方法を実行させるコンピュータ・プログラムを提供する。
【００４８】
本発明の第２の態様により、さらに、本発明の第２の態様によるコンピュータ・プログラムをストアする記録担体を提供する。
【００４９】
本発明の第２の態様により、さらに、時間方向に複数のシンボルを含むＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号であって、各々のシンボルが周波数方向に複数のサブキャリアを含むＯＦＤＭ信号を、受信するためのコンピュータ手段上で実行するとき、コンピュータ手段に、ａ）受信したＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のための複数の技法を準備し、ｂ）ＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルを受信し、ｃ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ若しくはそれ以上のシンボル、又はさらに別の１つ若しくはそれ以上のシンボルに対して用いる複数の技法のうちの１つを選択し、ｄ）ＯＦＤＭ信号の受信した１つ又はそれ以上のシンボルに対してチャネル推定及び等化を実行し、ｅ）ステップｂ）、ｃ）及びｄ）を繰り返す、ステップを実行させるコンピュータ・プログラムを提供する。
【００５０】
本発明の第３の態様により、受信したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の処理を最適化するための受信機を提供するが、ここでＯＦＤＭ信号は時間方向に複数のシンボルを含み、その各々のシンボルは周波数方向に複数のサブキャリアを含み、その受信機は、各々が受信したＯＦＤＭ信号に対するチャネル推定及び等化のためのそれぞれの技法を適用するように構成された複数の推定器及び等化器と、受信したＯＦＤＭ信号の各シンボル又は複数シンボルに対して複数の推定器及び等化器のどれを用いるかを選択する手段と、を備える。
【００５１】
受信したＯＦＤＭ信号の１つ又はそれ以上のシンボルの各々に対して異なる推定及び等化技法を選択することができるため、１つ又はそれ以上のシンボルに対して最適の技法を選択することができるので、処理を最適化することができる。特定のチャネル条件に対して幾つかの技法は他の技法よりも良好に対処することになり、それゆえ本方法は、一つの所与の受信機において種々異なる等化技法の種々異なる特性からの便益を得る方法を提供する。
【００５２】
一実施形態において、複数のチャネル推定器及び等化器の各々は、ＯＦＤＭ信号の受信したシンボル又は複数シンボルに対するチャネル推定及び等化を、受信したシンボル又は複数シンボル内の全てのサブキャリアを用いて実行するように構成され、選択するための手段は、複数のチャネル推定及び等化の全ての結果を比較するように整備される。
【００５３】
別の実施形態において、複数のチャネル推定器及び等化器の各々は、ＯＦＤＭ信号の受信したシンボル又は複数シンボルに対するチャネル推定及び等化を、受信したシンボル又は複数シンボル内のサブキャリアのサブセットのみを用いて実行するように構成され、選択するための手段は、複数のチャネル推定及び等化の全ての結果を比較するように構成される。
【００５４】
本発明の一態様に関連して説明する態様は、本発明の別の態様にも適用できる。
【００５５】
既存のシステムは、既に図１乃至図４を参照して説明した。
本発明の実施形態は図５乃至図８を参照して、以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】多くのデジタルＴＶ  ＯＦＤＭ伝送システム用の分散パイロット・サブキャリアを示す２Ｄ周波数−時間プロットである。
【図２】従来のＯＦＤＭ受信機内で実行される処理ステップを示す。
【図３】周波数方向における分散パイロットのフィルタリングを示す２Ｄ周波数−時間プロットである。
【図４】時間方向における分散パイロットのフィルタリングを示す２Ｄ周波数−時間プロットである。
【図５】本発明の一実施形態によるＯＦＤＭ受信機内で実行される処理ステップを示す。
【図６】本発明の第１の実施形態における、３つの使用可能なチャネル推定技法の間で選択するのに用いられるステップを示す。
【図７】本発明の第１の実施形態における、任意の数の使用可能なチャネル推定技法の間で選択するのに用いられるステップを示す。
【図８】本発明の第３の実施形態における、任意の数の使用可能なチャネル推定技法の間で選択するのに用いられる処理ステップを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図５は、本発明の一実施形態によるＯＦＤＭ受信機内で実行される処理ステップを示す。図２のフロー図と同様に、ＯＦＤＭ受信機は高速フーリエ変換（ステップ５０１）、パイロット抽出（ステップ５０３）、チャネル推定及び等化（ステップ５０５）、デマッピング（de-mapping）（ステップ５０９）、デインターリービング（de-interleaving）（ステップ５１１）、ビタビ・デコーディング（ステップ５１３）、外部デインターリービング（ステップ５１５）及びリード・ソロモン・デコーディング（ステップ５１７）を実行する。しかし、図５の処理ステップにおいて、チャネル推定及び等化ステップに選択肢が準備されている。この実施例において受信機は、チャネル推定及び等化を、技法Ａ又は技法Ｂ又は技法Ｃを用いて実行することができる。どの使用可能な技法が最適であるかを選択するための選択方式を次に説明する。
【００５８】
各ＯＦＤＭシンボルに対する等化器が、一組の使用可能なチャネル推定技法（図５の実施例においては、３つの技法Ａ、Ｂ及びＣが使用可能であるが、異なる数の技法を使用可能とすることができる）から選択される。各々の技法は、チャネル条件の特定の範囲に対して最適化しておくことができる。選択方式は任意の特定の受信チャネル条件に対して最適の等化器が選択されることを保証する。
【００５９】
ここで説明する実施形態において、最適の等化器技法は、各候補等化器に対して計算された歪みメトリックの値を比較して選択される。最善の可能な受信機性能が必要な場合には、最小の歪みメトリックを有する等化器が選択される。最小の可能な受信機電力消費が必要な場合には、最小限の性能要件を満たす歪みメトリックを有する条件で、最小電力を有する等化器が選択される。
【００６０】
第１の実施形態
第１の実施形態において、１つの等化器に関する歪みメトリックは、その等化器を１つの受信したＯＦＤＭシンボルのデータ及びサブキャリアに適用し、等化されたサブキャリアにおける変調誤差率（ＭＥＲ）（誤差ベクトルの大きさ、ＥＶＭとしても知られる）を計測することによって生成される。ＭＥＲは、継続的パイロット、分散パイロット、ＴＰＳパイロット（ＴＭＣＣパイロットとしても知られる）、又はデータ・サブキャリア、又はこれらの任意の組合せ、に対して評価することができる。ＴＰＳ（ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ）又はＴＭＣＣ（ＩＳＤＢ−Ｔ）パイロットは、伝送信号上で動作中の伝送モードに関する情報を搬送する。１つのシンボル内の全てのＴＰＳ／ＴＭＣＣパイロットは同じデータで変調され、用いられる変調方式はＢＰＳＫである。従って、ＴＰＳ／ＴＭＣＣパイロットの組は十分に予測可能であり、１つのシンボル上の全てのＴＰＳ／ＴＭＣＣパイロットはＡ＋ｊ０の値を伴って伝送されるか、さもなければ１つのシンボル上の全てのＴＰＳ／ＴＭＣＣパイロットは−Ａ＋ｊ０の値を伴って伝送される。これは、受信した信号を誤った「理想的」コンステレーション位置に対して比較する確率が非常に低いので、受信した信号の品質を推定するのにそれらパイロットを非常に有用なものとする。これに比べて、６４−ＱＡＭデータで変調されたデータ・サブキャリアに対して誤った「理想的」コンステレーション位置を選択する確率はかなり高い。
【００６１】
データ・サブキャリアに対して用いられた変調方式（例えば１６−ＱＡＭ）は、別個の非常に堅牢なチャネルを介して伝えられる、即ちＴＰＳ／ＴＭＣＣパイロット上で伝えられる。従って理想的なコンステレーション（複素平面内の全ての可能なシンボル位置のパターン）は既知であり、従って各サブキャリアに対するＭＥＲは、受信したデータ・サブキャリから最も近い（即ち理想的な）コンステレーション点までの距離として計算することができる。このＭＥＲのコンセプトは、多くの変調方式に対して有効であり、必要なのは複素平面内の各コンステレーション点の座標の知識だけである。
【００６２】
この第１の実施形態は、全ての使用可能な等化器技法及び各等化器に対して計算されたＭＥＲにより、ＯＦＤＭシンボルの全ての活性サブキャリアを順次又は同時に等化することができるので、最適な性能をもたらすことができる。この手法は、用いる最善の等化器に関する最も直接的な情報を与えることになり、チャネル条件が変化した場合、最善の等化器を最小の遅れで選択することを可能にする。しかし、実際の受信機においては、第１の実施形態の手法は、大きな計算負荷、それゆえに大きな電力消費をもたらすことになる。
【００６３】
次に、第１の実施形態のステップを適用する特定の場合を考える。以下のような典型的な構成を有するＤＶＢ−Ｈ信号の場合を考える。
ＦＦＴモード：８ｋ（８１９２個のサブキャリア、６８１７個の活性サブキャリア）
ガードインターバル：１／４
変調方式：１６−ＱＡＭ
畳み込みコード・レート：２／３
【００６４】
同期化が達成され、受信機がチャネル等化を可能にする情報の履歴（例えば以前のシンボルからのパイロット）を蓄積している場合を考える。
【００６５】
受信機に対して使用可能な技法Ａ、Ｂ及びＣ（図５参照）は次の通りである。
技法Ａ：広幅フィルタリングによる、時間軸及び周波数軸の両方におけるパイロット間の補間（広幅フィルタリングを有する図４参照）。この技法は広い遅延拡散及び中程度のドップラー周波数を有するチャネルに適する。
技法Ｂ：最新のシンボルのみのパイロットを用いた周波数軸のみにおける補間（図３参照）。この技法は高いドップラー周波数に対して適するが、１２サブキャリア・グリッド上のパイロット・サンプル間の補間に必要な狭帯域補間フィルターのために、広い遅延拡散を有するチャネルには適さない。
技法Ｃ：時間軸及び周波数軸の両軸についての狭幅フィルタリングによる両軸における補間（狭幅フィルタリングを有する図４参照）。この技法は狭い遅延拡散及び低いドップラー周波数を有するが高レベルの付加雑音を有するチャネルに適する。
【００６６】
この実施形態において、各々の受信したシンボルに対してどの技法を用いるかを決定するステップが図６に示される。
ステップ６０１において、特定のシンボル内の全てのサブキャリアに対して、使用可能な技法Ａ、Ｂ及びＣの各々を用いてチャネル推定が実行される。ステップ６０１ａにおいて、技法Ａを用いたチャネル推定が実行される。ステップ６０１ｂにおいて、技法Ｂを用いたチャネル推定が実行される。ステップ６０１ｃにおいて、技法Ｃを用いたチャネル推定が実行される。
【００６７】
ステップ６０３において、ステップ６０１の結果から、３つの使用可能な技法Ａ、Ｂ及びＣの各々を用いて等化が実行される。ステップ６０３ａにおいて、ステップ６０１ａの結果から、技法Ａを用いて等化が実行される。ステップ６０３ｂにおいて、ステップ６０１ｂの結果から、技法Ｂを用いて等化が実行される。ステップ６０３ｃにおいて、ステップ６０１ｃの結果から、技法Ｃを用いて等化が実行される。
【００６８】
ステップ６０５において、各技法に関するＭＥＲが計算される。ステップ６０５ａにおいて、技法Ａに関するＭＥＲが計算される。ステップ６０５ｂにおいて、技法Ｂに関するＭＥＲが計算される。ステップ６０５ｃにおいて、技法Ｃに関するＭＥＲが計算される。
【００６９】
既に論じたように、ＭＥＲは、各技法に関して得られたコンステレーションと、用いられた変調方式の理想的なコンステレーションとを比較することによって計算される。等化の後、コンステレーションが使用可能となる。このコンステレーションを直ちにデマッピング及びデインターリービングする（即ち、図５の次のステップを続ける）のではなく、各技法に関するＭＥＲが、用いられた変調方式の知識を用いて、各等化されたサブキャリアから最も近い理想的コンステレーション点までのユークリッド距離を計測することにより、評価される。次いで、平均ＭＥＲ（シンボル内の全てのサブキャリアにわたる）が計算される。
【００７０】
各技法に関する、チャネル推定、等化及びＭＥＲ計測のステップは、同時に又は逐次実行することができる。
ステップ６０７において、各技法に関するＭＥＲ計測値が比較され、最小の平均ＭＥＲを与える技法が、当該ＯＦＤＭ信号のチャネル推定及び等化のために選択される。図６に示したプロセスにおいて、この比較は、技法ＡのＭＥＲを技法ＢのＭＥＲと比較することにより実行される。次に、技法Ａ又は技法Ｂの最小のＭＥＲが技法ＣのＭＥＲと比較される。
ステップ６０９において、最適のチャネル推定及び等化技法が、ステップ６０７のＭＥＲの比較に基づいて選択され、選択された技法を用いてチャネル推定及び等化が実行される。
【００７１】
ステップ６０９において、ステップ６０３によるチャネル推定及び等化の結果を用いるか、又は適切な技法を用いてチャネル推定及び等化を再度実行することができる。前者の方法は計算を節約するが、各技法の結果をメモリにセーブする必要がある。明らかに、使用可能な技法が多くなれば、より多くのメモリ空間が必要になる。後者の方法は、計算の重複を必要とするが、全ての使用可能な技法に関するステップ６０３の等化の結果をストアする必要を回避する。
【００７２】
ひとたびステップ６０９が選択された技法を用いて実行されると、その結果はデマッパー５０９に入力することができ、図５に示すようにその後の処理を実行することができる。
【００７３】
図６のプロセスにおいて、ひとたび技法が選択されると、最新のシンボルがその技法を用いて処理される。しかし、その代りに、選択された技法を最新のシンボルにではなく次に受信されるシンボルに対して用いることが可能である。
【００７４】
図６は、チャネル推定及び等化に３つの技法だけが使用可能であるときの第１の実施形態のステップを示す。図７は、任意の数の技法が使用可能であるときの第１の実施形態の一般化されたフロー図である。
【００７５】
ステップ７００において、第１のチャネル推定技法（使用可能な技法のうちの）が選択される。ステップ７０１において、選択された技法を用いてチャネル推定が実行される。ステップ７０３において、ステップ７０１の結果から選択された技法を用いて等化が実行される。ステップ７０５において、シンボルの全てのサブキャリアにわたる平均ＭＥＲが計算される。次に、使用可能な技法の全部が試されていない場合、ステップ７０６で別の技法が選択され、その技法を用いてステップ７０１、７０３及び７０５が実行される。ステップ７０１、７０３及び７０５は使用可能な技法の各々に対して繰り返され、次にステップ７０７において、最小のＭＥＲを与える技法が選択される。ステップ７０９において、チャネル推定が選択された技法を用いて実行され、そしてステップ７１１において等化が選択された技法を用いて実行される。
【００７６】
図６と同様に、ステップ７０９及び７１１では、選択された技法のステップ７０１及び７０３からの結果を用いることができ、或いはチャネル推定及び等化を再度実行することができる。
図６と同様に、図７のプロセスにおいて、ひとたび技法が選択されると、その技法を用いて最新のシンボルが処理される。しかし、その代りに、選択された技法は最新のシンボルにではなく次に受信されるシンボルに対して用いることができる。
【００７７】
図７において、各々の使用可能な技法に関するチャネル推定、等化及びＭＥＲ計測は逐次実行されるが、全ての使用可能な技法に関するチャネル推定、等化及びＭＥＲ計測を同時に実行するようにプロセスを適合させることも可能である。
この第１の実施形態において、図６又は図７の選択プロセスは、各シンボルが復調される前に実行され、使用可能な技法はシンボル内の全てのサブキャリアに適用されることに留意されたい。
【００７８】
第２の実施形態
第１の実施形態においては、各使用可能な技法に関するチャネル推定及び等化が受信したＯＦＤＭ信号の全てのサブキャリアにわたって実行された。しかし、各シンボルの使用可能なサブキャリアのサブセットのみにわたってＭＥＲを計算することにより、電力消費を減らすことができる。サブセットは、受信した信号の帯域幅の全域から、情報の適切なダイバーシティを与えるように選択する必要がある。
【００７９】
サブセットは多くの方法で選択することができるが、１つの好ましい構成において、サブセットは継続的なパイロットのみ（幾つかのチャネルに対してこのサブセットは良好な結果を与えない可能性があるが）、又は継続的パイロット及びＴＰＳパイロットのみ（継続的パイロット単独よりも遥かに強い堅牢性を与える）を含む。この方法は、チャネル条件が、信号スペクトル内の多くの点において同様に等化器性能に影響を及ぼすという事実を利用するものである。
【００８０】
第１の実施形態と同様に、ＭＥＲの評価は各候補等化器に対して実行することができ（しかし今回はシンボル内の全てのサブキャリアではなく、シンボル内のサブキャリアのサブセットのみを用いる）、そして最小のＭＥＲ計測値を有する等化器を受信したシンボルの復調のために選択することができる。
【００８１】
第２の実施形態は、評価が実行されるキャリアの特定のサブセットが各シンボルにおいて変化し、その結果、時間と共に、全てのサブセットが評価に含まれるように、適合させることができる。しかし、サブキャリアのサブセットが継続的パイロット及びＴＰＳパイロットとなるように選択される場合、各シンボルにおいて同じサブキャリアを用いることが有利である。
【００８２】
このように、この第２の実施形態においては、選択プロセスは各シンボルが復調される前に実行され、使用可能な技法はシンボル内のサブキャリアのサブセットのみに適用される。
【００８３】
第１の実施形態においては、ステップ６０９／７０９においてチャネル推定及び等化ステップを再実行するか、又は以前のステップ６０１、６０３／７０１、７０３におけるそれらの結果を再使用するかの選択肢があった。しかし、第２の実施形態においては、チャネル推定及び等化はサブキャリアのサブセットに対してのみ実行された。従って、後のチャネル推定及び等化を全てのサブキャリアに対して再実行する（何らの記憶も必要としない）ことが必要となるか、或いはサブセットのチャネル推定及び等化をストアして後のチャネル推定及び等化は残りのサブキャリに対して実行するようにすることが可能となる。
【００８４】
第３の実施形態
第１及び第２の実施形態においては、各シンボルにおいて全ての使用可能な技法が用いられ、その結果全ての使用可能な技法に関するＭＥＲを比較することができ、次にそのシンボルに対する適切な技法が選択される。
【００８５】
この第３の実施形態においては、電量消費をさらに減らすものであるが、全ての使用可能な候補等化器のサブセットのみが、各シンボルにおける評価に用いられる。定められた評価時間の間に、全ての等化器がＭＥＲ性能に関して評価されることが保証される。評価はシンボル内の全てのサブキャリアについて（第１の実施形態におけるように）、又はシンボル内のサブキャリアのサブセットについてのみ（第２の実施形態におけるように）行うことができる。
【００８６】
この第３の実施形態においては、各シンボルにおいてＭＥＲが、使用可能な候補等化器からの１つ又はそれ以上の等化器に対して計算される。ＭＥＲが計算された後、その等化器に対するＭＥＲの現行記録が更新され、最小の現行ＭＥＲを有する等化器候補が選択されて、次のシンボルの等化が実行される。この技法は、チャネル条件が一般にＯＦＤＭシンボルの周期に対して急速には変化しないという事実を利用するものである。
【００８７】
図８は、第３の実施形態の選択プロセスに関するプロセス・ステップを示す。ステップ８０１において、チャネル推定が実行される。ステップ８０１ａにおいて、以前のシンボルにおいて選択された技法（又はこれが第１の受信したシンボルである場合には任意の選択された技法）を用いてチャネル推定が実行される。ステップ８０１ｂにおいて、使用可能な技法からの別の技法Ｘを用いてチャネル推定が実行される。
【００８８】
ステップ８０３において、等化が実行される。ステップ８０３ａにおいて、ステップ８０１ａの結果を用いて選択された技法による等化が実行される。ステップ８０３ｂにおいて、ステップ８０１ｂの結果を用いて技法Ｘによる等化が実行される。
この段階での選択された技法からのチャネル推定及び等化の結果が、図５の後のステップ（即ち、デマッピングなど）に用いられる。
【００８９】
ステップ８０５において、各技法に関するＭＥＲが計算される。ステップ８０５ａにおいて、選択された技法に関するＭＥＲが計算される。ステップ８０５ｂにおいて、技法Ｘに関するＭＥＲが計算される。
【００９０】
次にステップ８０７において、現行ＭＥＲが最新の結果で更新される。ステップ８０７ａにおいて、選択された技法に関する現行ＭＥＲが更新される。ステップ８０７ｂにおいて、技法Ｘに関する現行ＭＥＲが更新される。
【００９１】
ステップ８０９において、全ての使用可能な技法の現行ＭＥＲが比較され、最小のＭＥＲを有する技法が次のシンボルのために選択される。或いは、平均歪みパラメータが所定の許容範囲に入る限り、最小のエネルギー消費を有する技法を選択することができる。
【００９２】
図８において、選択された技法は次に受信したシンボルに対して用いられる。しかし、選択された技法が現在のシンボルに対して用いられるようにプロセスを適合させることができる。その場合、ひとたび現行ＭＥＲが更新され比較されると、最小のＭＥＲを有する技法を現在のシンボルを処理するのに用いることができる。
【００９３】
図８においては、各シンボルに対して２つの技法、即ち、選択された技法と１つの他の技法とだけが評価される。しかし、各シンボルにおいて任意の数の技法を評価することができる。既に論じたように、特定の時間の間に、全ての技法を評価してそれらのＭＥＲを更新する必要がある。
【００９４】
特定の候補等化器に関するＭＥＲの現行の推定値は、特定の等化器に関する全てのＭＥＲ計測値の平均として計算することができ、或いは、不十分な性能を示すＭＥＲ計測値により重みをかけて計算することができ、或いは、新しいＭＥＲ計測値により重みをかけて計算することができる。不十分なＭＥＲ計測値に大きな重み因子を適用することは、特定の等化器が達成するＭＥＲがシンボル毎に変化し得る、変動するチャネル条件において有用である。ＭＥＲ計測値が不十分であるシンボルに大きな重みをかけることにより、等化器の選択決定は、幾つかのシンボルに対して不十分に機能し得る等化器の使用を避けることになるので、より堅牢となる。ステップ８０９で選択される等化器は、全てのＭＥＲ推定値が更新された後で、最小ローリングのＭＥＲ推定値を有するものとすることができる。或いは、ステップ８０９における等化器選択には、選択決定を修正するためのさらなる情報、例えば、推定ドップラー周波数、推定遅延拡散、又は選択された等化器の履歴、などを用いることができる。最新のＭＥＲ計測値により大きな重みをかけることはまた、特にチャネル条件が時間と共に変化し、それゆえに最新の計測値が現在のシンボルに適用可能となる可能性がより高くなる場合に、有用である。
【００９５】
説明した全ての実施形態において、種々の技法がシンボル毎に比較される、しかし、１つおきのシンボルについて、又は信号のより大きな部分についても、技法を比較することが適切である。より頻繁に技法を比較すれば、選択される等化器技法はより適切なものとなるが、より多くの処理時間が必要になる。
【００９６】
また、説明した全ての実施形態において、ＭＥＲが歪みパラメータとして用いられる。しかし、上記の方法においてＭＥＲ計測値を受信誤差率の推定値で置き換えることにより、より高性能を達成することができる（計算及び遅れの増加を代償として）。特定の等化器の誤差率は、等化器からの等化されたデータに対して動作するビタビ・デコーダにより推定することができる。動作中のデータ標準に依存して、この技法は、誤差補正の前に、等化されたデータに対する周波数デインターリービング、ビット・デインターリービング、及び時間デインターリービングの適用を必要とする可能性がある。例えば、ＤＶＢ−Ｔ又はＤＶＢ−Ｈに対して、各等化器トライアル（各シンボル又は複数の連続したシンボルについての）の結果は、デマップし、デインターリーブし、次いでビタビ・デコーダに送ってデコードすることが必要となる。ビタビ・デコーダの初期状態は前の計算から保護される必要があり、或いは、ビタビ・デコーダのハードウェアは各等化器に対して複製される必要がる。各トライアルに関するデコードされたビット・ストリームはストアすることができ、最小推定誤差率を有するビット・ストリームがその後の出力（例えばＤＶＢ−Ｔ又はＤＶＢ−Ｈにおけるアウター・デインターリーバ及びリード・ソロモン・デコーダへの）に用いられることになる。
【００９７】
上の説明から分かるように、本発明は、少なくとも一組のチャネル条件において各々の等化器が他の全ての等化器よりも良好に機能する一組の等化器が与えられたとき、広範囲のチャネル条件にわたって最善の受信機性能をどのように達成するかの問題に対処するものである。
本発明はまた、性能と電力消費の間の折合いを付ける一組の等化器が与えられたとき、特定のチャネルに対する計算負荷（従って電量消費）を最小にしながら適切な受信機性能をどのように達成するかの問題に対処するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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