(57)【要約】  直交周波数分割多重（OFDM）システム（100）では、エアインタフェースを経たOFDM信号の受信機が、エアインタフェースのフレーム構造と部分的な周波数オフセット（例えば単一インタキャリア間隔より小さい周波数オフセット）を効率的に予測できるPost-FFT受信機のアルゴリズム（106）に含まれるトレーニングシンボル（110）を定義する。アルゴリズムは、増大したハードウェアの複雑性を使用する大きな周波数オフセット（例えば単一インタキャリア間隔より大きいもの）（126と128）を予測するために補正しても良い。アルゴリズムは、その最も簡単な実施形態では相関器のブロックを必要としない。周波数の検出そのものは、SNRが非常に低い環境での優れたパフォーマンスを特徴とする。しかしながら、ノイズに加えてタイミングエラーがある場合、システムパラメータは低いSNRで十分に良い性能を確固たるものにするように設計されても良い。
2006512032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小周波数オフセットのPost-FFT補正を行なう方法であって、
・  OFDM信号であって、間隔をおいて規則的に配される該OFDM信号のサブキャリアの部分上で伝送される1つ以上のトレーニングシンボルを有するOFDM信号を受信し、
・  FFTを使用して前記OFDM信号を周波数領域に変換し、
・  前記OFDM信号の生成に使用された1つ以上のトレーニングシンボルに対応する前記１つ以上のトレーニングシンボルを使用して、前記OFDM信号のパイロット位相を補正し、
・  前記１つ以上のトレーニングシンボルに基づいて前記OFDM信号の微小周波数オフセットを決定し、
・  前記微小周波数オフセットの量に応じて前記OFDM信号を補正する、
方法。
【請求項２】
前記決定段階がゼロ以外のパイロットサブキャリアの数と周波数領域のパイロットシンボルにより行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記決定段階が以下を参照して行なわれる、請求項１記載の方法であって
2006512032.tif 000021
ここで、ηは定数であり、Pはゼロ以外のパイロットサブキャリアの数である。
【請求項４】
前記決定段階が更に、
・  ２つ以上のトレーニングシンボルがあるかどうか決定する段階と、
・  ２つ以上のトレーニングシンボルがあるかどうかの決定後、それぞれのトレーニングシンボルに対応する微小周波数オフセットの決定する段階と、
・  それぞれのトレーニングシンボルに対応する微小周波数オフセットを平均することにより、平均微小周波数オフセットを決定する段階と、
を有し、また、前記補正段階が更に、前記平均微小周波数オフセットの量に応じて前記OFDM信号を補正する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、
・  タイミング同期が不完全であるかどうかを判断する段階と、
・  不完全タイミング同期があることを判断した後、すべてのパイロットの位相をサブキャリア指数に比例する量だけ回転する、という段階を更に有する方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、
・  タイミング同期が不完全であるかどうかを判断する段階と、
・  ２つ以上のトレーニングシンボルがあるかどうかを判断する段階と、
・  不完全タイミング同期及び2つ以上のトレーニングシンボルがあることを判断した後、すべてのパイロットの位相を前記2つ以上のトレーニングシンボルから平均されたサブキャリアの指数に比例する量だけ回転する、という段階を更に有する方法。
【請求項７】
データシンボルを生成するために周波数が補正されたOFDM信号を復調する段階を更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
シンボルタイミングの高精度同期段階を更に有する請求項１記載の方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法であって、少なくとも１つの無線ローカルエリアネットワーク（W-LAN）及び複数入力複数出力(MIMO)無線システムアーキテクチャに適合される方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、複数入力複数出力（MIMO）無線システムアーキテクチャ内の同期システムの周波数推定部分に適合せしめられる方法。
【請求項１１】
微小周波数オフセットのPost-FFT補正を行なう装置であって、
・  OFDM信号であって、間隔をおいて規則的に配される該OFDM信号のサブキャリアの部分上で伝送される1つ以上のトレーニングシンボルを有するOFDM信号を、周波数領域に変換するように構成されるFFTモジュールと、
・  前記OFDM信号の生成に使用された１つ以上のトレーニングシンボルに対応する、前記１つ以上のトレーニングシンボルを使用する前記OFDM信号のパイロット位相を補償するための、前記FFTモジュールに接続されるパイロット位相補正モジュールと、
・  前記1つ以上のトレーニングシンボルを基に基づいて前記OFDM信号の微小周波数オフセットを決定し、微小周波数オフセット量に応じてOFDM信号を補正するための、パイロット位相補正モジュールに接続される微小周波数オフセット及び補正モジュールと、
を備える装置。
【請求項１２】
前記周波数オフセット及び補正モジュールが、更に、ゼロ以外のサブキャリアの数と周波数領域のパイロットシンボルを参照することにより、OFDM信号の微小周波数オフセットを決定するように構成される、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記周波数オフセット及び補正モジュールが、更に、以下を参照することによりOFDM信号の微小周波数を決定するように構成される請求項１１記載の装置であって、
2006512032.tif 000022
ここで、ηは定数であり、Pはゼロ以外のパイロットサブキャリアの数である。
【請求項１４】
前記周波数オフセット及び補正モジュールが、
・  ２つ以上のトレーニングシンボルがあるかどうかを決定し、
・  2つ以上のトレーニングシンボルがあることを決定後、それぞれのトレーニングシンボルに対応する微小周波数オフセットを決定し、
・  それぞれのトレーニングシンボルに対応する微小周波数オフセットを平均することにより、平均微小周波数オフセットを決定する
ように構成され、更に前記補正段階が前記平均微小周波数オフセットの量に応じて前記OFDM信号を補正する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の装置であって、タイミング同期が不完全であるかどうかを判断し、不完全タイミング同期があることを判断した後、すべてのパイロットの位相をサブキャリアの指数に比例する量だけ回転させるために、前記パイロット位相補正モジュールと前記微小周波数オフセット及び補正モジュールとの間に接続された残余タイムシフトモジュールを更に備える装置。
【請求項１６】
請求項１１記載の装置であって、タイミング同期が不完全であるかどうか、および、2つ以上のトレーニングシンボルがあるかどうかを判断し、そして、不完全タイミング同期と2つ以上のトレーニングシンボルがあることを決定後、すべてのパイロット位相を前記2つ以上のトレーニングシンボルの平均されたサブキャリアの指数に比例する量だけ回転するために、前記パイロット位相補償モジュールと前記微小周波数オフセット及び補正モジュールの間に連結された残余タイムシフトモジュールを更に備える装置。
【請求項１７】
請求項１１記載の装置であって、前記周波数が補正されたOFDM信号を復調してデータ信号を生成するための、前記微小周波数オフセットおよび補正モジュールに接続された復調装置を更に備える装置。
【請求項１８】
請求項１１記載の装置であって、シンボルタイミングの微調整同期のための、前記EFTモジュールに接続された時間同期モジュールを更に備える装置。
【請求項１９】
請求項１１に記載の装置であって、使用において少なくとも１つの無線ローカルエリアネットワーク（W-LAN）および複数入力複数出力（MIMO）無線システムアーキテクチャと接続される装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の装置であって、使用において複数入力複数出力（MIMO）無線システムアーキテクチャ内の同期システムの周波数推定部分と接続される装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して無線通信に関するものであり、より具体的には、拡張された検出範囲と低い複雑性で微小周波数オフセットのPost-FFT補正を行なうための装置及び関連方法全般に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域の無線電気通信において、直交周波数分割多重（OFDM）は、ストリームをいくつかのパラレルビットストリームに分割し、その各データストリームを個別のキャリアまたはサブキャリア上に変調することによるデータ送信の原理であるマルチキャリア変調（MCM）の特例である。従来のOFDMシステムは、情報データを変調及び復調するためにそれぞれ、逆高速フーリエ変換（IFFT）とFFTを利用する。
【０００３】
しかしながらOFDMシステムは、周波数オフセットに影響されやすく、サブキャリアのようなものとキャリア間インターフェース（ICI）における直交性の損失という結果となる可能性がある。当該周波数オフセットは、ローカル発振器の許容度に起因する送受信機の周波数の違い、移動ステーションの動きに起因するドップラー偏移と、伝播経路を横切る反射物、ならびに瞬間的な位相ノイズが加わる可能性がある付加的なノイズ等、多くの考えられる原因から生じる可能性がある。
【０００４】
OFDM送信は周波数オフセットの存在によって多大な妨害を受けるため、受信機で正確にオフセットを補正する必要がある。時間領域内（FFT前）及び周波数領域内（FFT後）の両方が可能な処理で、この問題に対する多くの解決策が記述され、従来技術に存在する。特に、Mooseによる方法（「直交周波数分割多重周波数オフセットの補正技術」、IEEE、1994年）は、任意のトレーニングシンボルの反復に基づくPost-FFTアルゴリズムを提案している。そのようなPost-FFTアルゴリズムは、±0.5までのインタキャリア間隔（「サブキャリア間隔」としても知られる）を補正でき、少なくとも2つのトレーニングシンボルを必要とするが、Post-FFTアルゴリズムの性能は、サイクリックプレフィックス（CP）の相互関係に基づくプレFFTアルゴリズムに等しく、それは最大±0.5までのインタキャリア間隔を補正できる。一般的に、送信システムが±0.5のインタキャリア間隔より大きい周波数オフセットでの操作を指定されている場合、微小周波数オフセットの補正を行うための従来技術において提案されているアルゴリズムは、雑な周波数オフセットのアルゴリズムとの組み合わせである。
【０００５】
従来技術の研究において、Post-FFT処理は、大きい周波数オフセットの検出にしばしば使用されているが、ICIの存在のために細かな周波数同期においては、あまり採用されていないことが示されている。
【０００６】
それゆえに、継続的な検索は、微小周波数オフセットのPost-FFT補正を実施する場合に利用される可能性のある方法の開発に向けられてきた。
【非特許文献１】Moose著「直交周波数分割多重周波数オフセットの補正技術」（IEEE、1994年）
【非特許文献２】K. Takahashi、T. Saba（共に千葉工科大学）著「OFDMシステムにおけるサブキャリア間隔上のオフセットのための周波数同期時性」（2002年）
【発明の開示】
【０００７】
そこで本発明は、微小周波数オフセットのPost-FFT補正を実現するための方法を提供し、特に、OFDMベースのシステムの受信機において使用されるアルゴリズムに関する。本発明の原理に従って、トレーニングシンボルは、エアインタフェースのフレーム構造と、効率的に部分的な周波数オフセット（例えば、単一インタキャリア間隔より少ないもの）を予測できるPost-FFT受信機アルゴリズムに含まれるように定義される。アルゴリズムは、大きな周波数オフセット（例えば、単一インタキャリア間隔より大きいもの）を予測するために、より複雑なハードウェアを使用するように補正されてもよい。アルゴリズムは、その最も単純な実施形態においては相関器のブロックを必要としない。ノイズからの免除に関して、周波数の検出そのものは、非常に低い信号対雑音比（SNR）の環境での優れた性能を特徴とする。しかし、ノイズに加えてタイミングエラーがある場合、システムパラメータは低いSNRの環境において十分によい性能を確固たるものにするように設計されても良い。
【０００８】
微小周波数オフセットのPost-FFT補正を行うための本発明の1つの望ましい実施形態では、一つ以上のトレーニングシンボルを有するOFDM信号は、OFDM信号の一定間隔のサブキャリアの部分上に送信され、FFTを使用してOFDM信号が周波数領域に変換される。OFDM信号のパイロット位相は、一つ以上のトレーニングシンボルを使って補正され、そのトレーニングシンボルは、OFDM信号の生成で使われる一つ以上のトレーニングシンボルに対応する。OFDM信号の部分的な周波数オフセットはトレーニングシンボルに基づいて決定され、OFDM信号は決定された部分的な周波数オフセットの量に従って補正される。Post-FFT受信機のアルゴリズムはまた、MIMOアーキテクチャにおいても効果的に採用されてもよい。本発明の1つの利点は、受信機のアルゴリズムだけでなく、それがエアインタフェースの一部を取り込んでもよいということである。
【０００９】
詳細な理解が可能な発明の詳細説明が後に続くため、上記では本発明の特徴と技術的な利点を広く解説してきた。発明の請求項の対象を構成する発明のさらなる特徴と利点は、以下に記述される。開示された概念と具体的な実施例は、本発明と同じ目的を実施する他のシステムを補正または設計する場合の基礎として容易に利用可能なことは、当事者よって重宝されるはずである。また、そのような同等の構成は、添付の請求項に記述されるような、発明の精神と適用範囲から逸脱しないことも、当事者によって理解されるはずである。
【詳細な説明】
【００１０】
本発明及びその利点のより完全な理解のため、ここで、添付の図面と図面の簡単な説明により併せて得られる記述への参照が行われる。以下の解説では、多数の具体的な詳細が、本発明を完全に理解するために説明される。しかし、本発明がそのような具体的な詳細なしに実践されても良いことは、当事者にとって明白である。他の事例においてよく知られた要素は、不必要な詳細で本発明を不明瞭にしないため、図解またはブロック図形式で説明されてきた。
【００１１】
さらに、ほとんどの場合、無線電気通信、直交周波数分割多重（OFDM）、高速フーリエ変換（FFT）、及びそのようなものに関する詳細は、そのような詳細が本発明の完全な理解を得るために必要であるとみなされていないため、及び関連する技術における、通常の技能を持つ人の技能の範囲内であるとみなされるため、省略されてきた。
【００１２】
他に示さない限り、ここに記述される機能は、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ASIC）、電子データプロセッサ、コンピュータなどのプロセッサにより、または例えばプログラムコード、ソフトウェア、集積回路など、そのような機能を実行するためにプログラムされたコードに従い、実行されることが示されている。さらに、そのような全てのコードの設計、開発、及び実装詳細は、発明の現在の記述を精査することにより、通常の技能を持つ人にとって明白であるとみなされている。
【００１３】
上述の通り、従来技術の研究は、Post-FFT処理が、しばしば大きな周波数オフセットの検出に利用されるが、ICIがあるために細かな周波数同期についてはあまり採用されていないことを示している。本発明の原理に従って、ICIはサブキャリアの一部のみが使用されるトレーニングシンボルを採用することで、ICIは制限を受ける。使用中のサブキャリア（ここでパイロットサブキャリアとして引用）には一定の間隔が空いているため、周波数オフセットの存在においてさえ、すぐ近くのキャリアの影響は弱まる。以下の手順から明らかなように、サブキャリアのFFT後の位相は周波数オフセットに正比例している。
【００１４】
千葉工科大学のK. Takahashi氏、T. Saba氏による「OFDMシステムにおけるサブキャリア間隔上のオフセットのための周波数同期時性」（2002年）と題する記事で論議されている通り、
2006512032.tif 000003
の表記法を使用し、（ここにおいてΔfIは整数のオフセット（インタキャリア間隔の整数番号に対応）、ΔfFは部分的なオフセット、Tはシンボル期間（CPは除く））、次式によってFFTのm番目のbinの出力が示されてもよい。
2006512032.tif 000004
ここでＩICImはICIに起因し、Nmは付加的なノイズに起因する。
【００１５】
本発明の原則に従って、ICIに起因する項が無視でき、ノイズの影響を度外視できる場合、位相に影響を与えられる唯一の項は、
2006512032.tif 000005
であることが容易に示されてもよい。
2006512032.tif 000006
までのインタキャリア間隔（「サブキャリア間隔」としても知られる）の周波数オフセットは、
2006512032.tif 000007
のような形式で推定されてもよい。ηは定数、Pは非ゼロ・サブキャリアの数である。
【００１６】
もし
2006512032.tif 000008
がFFT処理後のパイロットシンボルである場合、
2006512032.tif 000009
は以下の発明の記述で説明されるように処理された、パイロットである。
【００１７】
図面の図１を参照すると、参照番号100は、本発明の無線電話通信システムの実施機能の高レベル構成図全体を指定する。システム100は、通信チャネル104経由で送信機106へ通信するために組み込まれた送信機102を含む。送信機102と受信機106は、それぞれ、回路および関連構成部品を持つモジュールをいくつか有するが、本発明の明細書を確認すれば、設計、開発、実装の詳細は同業者には明らかであると考える。
【００１８】
送信機102は、従来の方法で、１つ以上のデータシンボル101を受信して、周波数領域のOFDM信号に変調する変調モジュールを含む。トレーニングシンボルモジュール110は、1つ以上のトレーニングシンボルk(t)をOFDMシンボルを構成する変調されたデータシンボルのフレーム構造に挿入するために、変調モジュール108に接続される。本発明に従うと、トレーニングシンボルk(t)は、本明細書ではパイロットサブキャリアと参照される、規則的に間隔をあけたサブキャリアだけを使用して、以降で検討されるPost-FFTパイロット位相シフト補償モジュール120に転送されるので、周波数オフセットがあっても、未使用のサブキャリアの間隔により、周辺のサブキャリアの影響は少なくなる。
【００１９】
受信機102のOFDM信号が以下のように時間領域で表現される場合、
2006512032.tif 000010
トレーニングシンボルモジュール110により生成された1つ以上のトレーニングシンボルは、以下のように決定されることが好ましい。
2006512032.tif 000011
あるいは、トレーニングシンボルk(t)は以下の様に決定される場合もある。
2006512032.tif 000012
【００２０】
好ましい実施例では、改善されたピーク対平均電力比(PAPR)は、例としては、以下の数列のような、周波数軸上の周期的反復を構成するトレーニングシンボルを利用することにより、実現される場合がある。
2006512032.tif 000013
【００２１】
実質的に最適な手順は、任意の数のサブキャリアとパイロット間隔で指定される場合があるが、図２に表された流れ図200に、1つのロジックを例示する。流れ図200により表されたトレーニング手順は、単独のトレーニングシンボルを生成する。複数のトレーニングシンボルがあれば、完全なトレーニング手順は、多数の同一シンボル（次々に入力）、あるいは、異なるシンボルから構築される場合がある。図２の例示とは異なるトレーニング手順の数が利用される場合もあるが、同業者は、本発明の開示を確認することにより、必要以上の実験を行うことなくこのような手順を開発できると考えられるので、ここでは更なる詳細は説明されない。
【００２２】
図１に戻って参照すると、逆高速フーリエ変換（IFFT）モジュール114は、チャネル104から転送するために、トレーニングシンボル110とチャネル104の間に相互接続されて、OFDMシンボルを周波数領域から時間領域へ変換する。
【００２３】
チャネル104は、送信機102から受信機104へとOFEM信号を転送する従来の方法を有することが好ましい。このような方法には、例証としては、無線周波数（RF）手段により、OFDM信号を生成、送信機102から転送、受信機106により受信するアンテナ構造や関連機器がある。チャネル104のようなチャネルは、同業者には周知であると考えられるので、本発明の説明に必要である以外には、本明細書では更なる詳細は説明されない。
【００２４】
チャネル104の受信機側では、受信機106は、受信したOFDM信号の周波数で受信機106を時間領域において同期するために組み込まれた時間同期モジュール11を含む。FFTモジュール118は、OFDM信号を時間領域から周波数領域に変換するために、同期モジュール116に接続される。モジュール116と118は、同業者には周知であると考えられるので、本明細書では更なる詳細は説明されない。
【００２５】
本発明の原理に応じて、サブキャリアのFFT後の位相は周波数オフセットに正比例する。位相シフト補償モジュール120は、破線112により示されているように、送信機102のトレーニング挿入モジュール110により使用されるのと同一のトレーニングシンボルを使用している受信機に周知のパイロットサブキャリア値を基にして、OFDM信号の位相を補償するために、EFTモジュール118に接続される。
2006512032.tif 000014
をFFT処理後のパイロットシンボルとすると、
2006512032.tif 000015
は、本来のパイロット位相の回転を戻すことにより処理されたパイロットである。特に、ka(t)の場合では次のとおりで、 
2006512032.tif 000016
kb(t)の場合には次のとおりである。
2006512032.tif 000017
【００２６】
残余タイムシフト補償モジュール122は、OFDM信号の残余タイムシフトを補償するために、パイロット位相補償モジュール120に接続され、位相平均モジュール124は、残余タイムシフト補償モジュール122に動作可能なように接続される。モジュール122は、時間同期が非完全であるかどうかを決定するために組み込まれる。この非完全は、前述の2つの連続したパイロットの平均位相回転の推定結果であるが、推定は雑音に比較的影響を受けやすいので、高精度の時間同期が大部分不正確となってしまう。非完全タイミング同期があることが決定されれば、すべてのパイロットの位相はサブキャリアの指数に対する比例量だけ回転させる。この位相オフセットは、2つの連続するパイロットの平均位相回転を推定することにより容易に補正することができる。好ましい実施の一例では、２つの連続するパイロットの平均位相回転は、例証としては、以下のMatlabコードを使用して推定される場合がある。
2006512032.tif 000018
【００２７】
一般的に、パイロットシンボル値で操作することは必要ではないが、パイロットシンボル位相だけで操作することは必要であるので、本発明の実装は、加算と減算により容易に実現される。例えば、本発明がパイロットシンボル位相を使用して直接実装されれば、位相は複雑な指数関数値を使用することなく、加減できる。
【００２８】
上記の2つの連続したパイロットの平均位相回転の推定が行われて、大部分の高精度時間同期が不正確であると決定された場合、非常に低SNRで適切な操作を行うためには、上記位相回転の推定は、位相平均モジュール124によりいくつかのトレーニングシンボルが平均されることが好ましい。しかしながら、これは容易に達成され、各シンボルに対する単一値を格納するには十分であるため、バッファリングは不要である。
【００２９】
周波数オフセット推定および補正モジュール126は、OFDM信号を更に処理するために、残余タイムシフト補償モジュールに接続され、周波数オフセット平均モジュール128は、動作上モジュール126に接続される。本発明の原則に応じて、位相シフト補償モジュール126は、以下の数式に従って計算される微小周波数を推定する。
2006512032.tif 000019
ここで、ηは定数、Pはゼロ以外のパイロットサブキャリアの数である。
【００３０】
また、周波数オフセット推定および補正モジュール126は、システム100が複数のトレーニングシンボルを必要とするかどうかを決定するためにも組み込まれるので、必要であれば、モジュール126は、それぞれのトレーニングシンボルの周波数オフセットを計算するように組み込まれることが好ましい。また、周波数オフセット平均モジュール128は、好ましくはパケットバッファリングなしで、時間領域において周波数オフセットを平均するように組み込まれることが好ましい。周波数オフセットおよび補正モジュール126は、平均の有無に関わらず推定された、周波数オフセットによる周波数をこうして補正するために組み込まれる。
【００３１】
復調モジュール130は、OFDM信号を復調するため、および、オプションで高精度時間同期（モジュール116によりさらに同期が実施される）のために、周波数オフセットおよび推定補正モジュール126に接続され、送信機102により受信されたデータシンボル101に対応するデータシンボル132を生成する。復調モジュール130は、データシンボル132を、同業者には周知の従来のモジュール（非表示）に転送して、更に処理するために接続される。
【００３２】
操作では、一連のデータシンボル101は送信機102内で受信される。データシンボル101は、変調モジュール108により、周波数領域のOFDM信号へ変調される。トレーニングシンボルがモジュール110によりデータシンボルに追加されて、IFFTモジュールは、チャネル104から転送するために、OFDM信号を周波数領域から時間領域へ変換する。その後、データ信号はチャネル104を通過して受信機106へ送信される。
【００３３】
受信機106では、時間同期モジュール116は、時間領域で、チャネル104経由で送信機102から受信されたOFDM信号の周波数により受信機106を同期する。FFTモジュール118はOFDM信号を時間領域から周波数領域へ変換する。その後、位相シフト補償モジュール120が、破線112で示されているように、送信機102のトレーニングシンボル挿入により使用されたのと同じトレーニングシンボルを使用して、受信機に周知のパイロットサブキャリア値を基にしてOFDM信号の位相を補償する。
【００３４】
その後、残余タイムシフト補償モジュール122は、OFDM信号との非完全タイミング同期があるかどうかを決定して、もしあれば、すべてのパイロットの位相はサブキャリアの指数に比例する量だけ回転される。モジュール122は、更に、高精度時間同期の大部分が不正確であるかどうかを決定して、もし不正確であれば、非常に低SNRにおいて適切に操作するために、位相平均モジュール124により、いくつかのトレーニングシンボルで位相回転量が平均されることが好ましい。
【００３５】
こうして、周波数推定および補正モジュール126は、以下の数式に応じて計算される微小周波数オフセットを推定する。
2006512032.tif 000020
ここで、ηは定数、Pはゼロ以外のパイロットサブキャリアの数である。
【００３６】
また、周波数オフセット推定および補正モジュール126は、システム100が複数のトレーニングシンボルを必要とするかどうかも決定する。もし必要とする場合は、周波数オフセット推定および補正モジュール126により各トレーニングシンボルに対する周波数オフセットが計算されて、好ましくはパケットバッファリングなしで、周波数オフセット平均モジュール128により時間領域で平均される。こうして、周波数は、推定時の平均の有無に関わらず周波数オフセットにより補正される。
【００３７】
この後、OFDM信号はモジュール130により復調され、データシンボル101に対応するデータシンボル132は更なる処理のために従来のモジュールへ転送される。
【００３８】
本発明、特に、パイロット位相補償モジュール126と128に関する前述のアルゴリズムを使用することにより、微小周波数オフセット（例えば、１つのインタキャリアの間隔に満たない周波数オフセット）が効果的に推定される場合がある。さらに具体的には、受信機の検出範囲は、先行技術の±0.5インタキャリア間隔と比較すれば、±(1-ε)に拡張される。ICIが適切なトレーニングシンボル設計により適切に対応されれば、最小0.02である。IEEE 802.11aのようなシステムは±0.8インタキャリア間隔の補正を必要とするので、このアルゴリズムは、完全な周波数同期に十分となるであろう。また、受信機がどのように実装されるかに応じて、本発明のアルゴリズムは、その他のアルゴリズムよりも安価なものになる。また、本発明は相関器ブロックを必要としない。
【００３９】
更に、先行技術の方法とは異なり、本発明は少なくとも２つのトレーニングシンボルを必要とせず、単一のシンボルで操作できる。複数のトレーニングシンボルの使用はオプションであり、平均することにより雑音の影響を減少させることが唯一の目的である。
【００４０】
更に、本発明のアルゴリズムは最低量のメモリだけを必要とし、いくつかのトレーニングシンボルの平均する場合においてもパケットバッファリングを必要としない。
【００４１】
また、更に、適切に計画されたトレーニングシンボルを使用することにより、PARRがかなりのレベルまで減少する場合もある。
【００４２】
本発明は多数の形式や実施例を持つ場合があることが理解される。従って、本発明の精神あるいは範囲を逸脱せずにいくつかの変更が前述の例に行われる場合がある。例えば、周波数オフセット推定および補正モジュール126と128により利用されるアルゴリズムは、FFTモジュール118とパイロット位相補償モジュール120に連結された相関器ブロックからオフセットを＋/−0.5減少することにより変更して、このように大きい周波数オフセットを推定する（例えば、1つ以上のインタキャリア間隔）ことができる。
【００４３】
つまり、受信機の検出範囲が拡張されれば、周波数オフセット推定および補正モジュール126と128により利用されるアルゴリズムは、例えば、Post-FFTのトレーニングシンボルと本来のトレーニングシンボルとの間の相関の最大を発見することにより、インタキャリアの間隔のオフセット倍数を補正するアルゴリズムと組み合わされるべきである。
【００４４】
別の応用例では、周波数オフセット推定および補正モジュール126と128により使用されるアルゴリズムは、無線ローカルエリアネットワーク（W-LAN）システム（例えばIEEE 802.11a）、複数入力複数出力（MIMO）無線アーキテクチャ（例えばMIMOアーキテクチャ内の同期システムの周波数推定部分）など、OFDM変調を使用する数々の製品に効果的に採用されている場合がある。また別の応用例では、本発明は、本明細書に記載されたシンボルとは異なるトレーニングシンボルを使用して実装される場合がある。
【００４５】
好ましい実施例への参照により以上のように本発明を説明したが、開示された実施例は、性質を制限するものではなく説明を目的としたものであり、広範囲の変化、改善、変更、代用が前述の開示の意図であり、ある場合には、本発明のいくつかの機能はその他の対応する特徴を使用することなく採用される場合があることに注意する。このような多くの変化や改善は、前述の好ましい実施例を確認すれば、同業者には明白であり望ましいと考えられる。従って、付属の請求が本発明の請求範囲と一貫して広義に解釈されることは適切である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の特徴を具現化する無線通信システムを図示している高水準の概念ブロック図である。
【図２】トレーニングシンボルを計算するためにトレーニング順序を指定するための本発明の特徴を具現化するロジックを図示しているフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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