(57)【要約】      （修正有）【課題】送信元と受信機との間のチャネルインパルス応答を推定する方法を提供する。【解決手段】送信元によって送信されるデータは、符号化されてデータシンボルとして編成される。受信機は、サイズＰ×Ｌの第１の行列を求めるとともに、サイズＰ×Ｐの離散フーリエ変換行列を求め、ここでＬはタップ数であり、受信データシンボルを生成するために、データシンボルを表す受信信号を復調し、受信データシンボルを並列化し、並列化された受信データシンボルに対して離散フーリエ変換を実行し、変換された受信データシンボルをサブキャリアからデマッピングし、デマッピングされた受信データシンボルからチャネルインパルス応答を反復的に推定する。チャネル推定は、第１の行列と、離散フーリエ変換行列と、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率に従って規定される第２の行列とに依存する。【選択図】図５
2013110745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信元と受信機との間のチャネルインパルス応答を推定する方法であって、前記送信元によって送信されるデータは符号化されてデータシンボルとして編成され、該データシンボルは、直列から並列に変換され、離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散され、該周波数領域に拡散されたデータシンボルは、周波数帯域のＮ個のサブキャリアの中の送信用に割り当てられたＰ個のサブキャリアにマッピングされ、逆離散フーリエ変換モジュールによって時間領域に逆変換され、並列から直列に変換され、データシンボルを表す信号の形態で前記受信機に転送され、該方法は、前記受信機によって実行されるステップであって、
−  サイズＰ×Ｌの第１の行列を求めるとともに、サイズＰ×Ｐの離散フーリエ変換行列を求めるステップであって、Ｌは前記チャネルインパルス応答において想定されるタップ数である、求めるステップと、
−  受信データシンボルを生成するために、データシンボルを表す受信信号を復調するステップと、
−  前記受信データシンボルを並列化するステップと、
−  前記並列化された受信データシンボルに対して離散フーリエ変換を実行するステップと、
−  前記変換された受信データシンボルを前記サブキャリアからデマッピングするステップと、
−  前記デマッピングされた受信データシンボルから前記チャネルインパルス応答を反復的に推定するステップであって、該チャネル推定は、前記第１の行列と、前記離散フーリエ変換行列と、前記転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率に従って規定される第２の行列とに依存する、推定するステップと
を含むことを特徴とする、送信元と受信機との間のチャネルインパルス応答を推定する方法。
【請求項２】
前記第２の行列は対角行列であり、該対角行列の要素は、前記離散フーリエ変換行列及び第４の行列から得られる第３の行列の対角要素であり、前記第４の行列の要素は、
【数１】
2013110745.tif 000092
及び
【数２】
2013110745.tif 000093
に等しいことを特徴とし、ここで、ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）はデータシンボルＸｋがαｌに等しい事後確率であり、αｌは前記取り得る変調シンボルにおけるｌ番目の変調シンボルであり、Ｍは前記取り得る変調シンボルの総数であり、（・）＊は（・）の共役を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の行列は、
【数３】
2013110745.tif 000094
に等しいことを特徴とし、ここで、ｄｉａｇ（・）はその対角がベクトル（・）である対角行列を示し、ｄｉａｇＭ（・）は行列（・）の対角の要素から構成されるベクトルを示し、Ｆは前記離散フーリエ変換行列であり、（・）†は（・）の転置共役を示す、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
（ｉ＋１）回目の反復における前記チャネルインパルス応答は、次の式に従って求められることを特徴とし、
【数４】
2013110745.tif 000095
ここで、Ωは、サイズＮ×Ｎの正規化されていないＤＦＴ行列ΩＮの最初のＬ個の列と、割り当てられたサブキャリアに対応する前記行列ΩＮのＰ個の行とから構成されるサイズＰ×Ｌの行列であり、ｄｉａｇ（・）はその対角がベクトル（・）である対角行列を示し、Ｆは前記離散フーリエ変換であり、（・）†は（・）の転置共役を示し、
【数５】
2013110745.tif 000096
は前記第２の行列であり、Ｙはデマッピングされた受信データシンボルのサイズＰのベクトルであり、
【数６】
2013110745.tif 000097
はシンボルＸｋがαｌに等しい事後確率から求められ、αｌは前記取り得る変調シンボルにおけるｌ番目の変調シンボルである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第３の行列の対角係数のみが計算されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記送信元は、前記離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散されたパイロットシンボルを更に転送し、前記受信機は、各パイロットシンボルの事後確率を、該パイロットシンボルに等しいシンボル値の場合には値１に設定し、他のシンボル値の場合には値０に設定することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記送信元は、前記離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散されていないパイロットシンボルを更に転送することを特徴とし、前記方法は、
−  パイロットシンボルがマッピングされるサブキャリアの位置に新たな行を挿入することによって、前記第２の行列を新たな行列に拡張するステップと、
−  各受信パイロットシンボルについて、該受信パイロットシンボルのエネルギー値を、前記新たな行列の行の対角に対応する要素位置に挿入するステップと
を更に含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記チャネル推定は、前記第２の行列の対角和から計算されるものとして、前記第２の行列に依存することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
（ｉ＋１）回目の反復における前記チャネルインパルス応答の分母は、
【数７】
2013110745.tif 000098
の対角和であることを特徴とする、請求項３及び８に記載の方法。
【請求項１０】
（ｉ＋１）回目の反復における前記チャネルインパルス応答は、次の式に従って求められることを特徴とし、
【数８】
2013110745.tif 000099
ここで、Ａｌ、Ｂｌ及びＣｌは、ｌ＝０〜Ｌ−１のそれぞれについて求められ、
【数９】
2013110745.tif 000100
ｈｌ（ｉ）はｉ回目の反復における前記チャネルインパルス応答のｌ番目のタップであり、
Ωｋ，ｌは前記第１の行列Ωの第ｋ行第ｌ’列の係数であり、Ｙｋはデマッピングされた受信データシンボルのサイズＰのベクトルのｋ番目の係数であり、
（・）†は（・）の転置共役を示し、（・）＊は（・）の共役を示す、請求項８及び２に記載の方法。
【請求項１１】
前記送信元は、前記離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散されたパイロットシンボルを更に転送し、前記受信機は、各パイロットシンボルの事後確率を、該パイロットシンボルに等しいシンボル値の場合には値１に設定し、他のシンボル値の場合には値０に設定することを特徴とする、請求項８〜１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記送信元は、前記離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散されていないパイロットシンボルを更に転送することを特徴とし、前記チャネルインパルス応答は、前記パイロットシンボルのエネルギーの和に更に依存することを特徴とする、請求項８〜１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャネルインパルス応答は、所定の回数、反復的に推定されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
送信元と受信機との間のチャネルインパルス応答を推定するデバイスであって、前記送信元によって送信されるデータは符号化されてデータシンボルとして編成され、該シンボルは、直列から並列に変換され、離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散され、該周波数領域に拡散されたデータシンボルは、周波数帯域のＮ個のサブキャリアの中の送信用に割り当てられたＰ個のサブキャリアにマッピングされ、逆離散フーリエ変換モジュールによって時間領域に逆変換され、並列から直列に変換され、データシンボルを表す信号の形態で前記受信機に転送され、該デバイスは、前記受信機に含まれ、
−  サイズＰ×Ｌの第１の行列を求めるとともに、サイズＰ×Ｐの離散フーリエ変換行列を求める手段であって、Ｌは前記チャネルインパルス応答において想定されるタップ数である、求める手段と、
−  受信データシンボルを生成するために、データシンボルを表す受信信号を復調する手段と、
−  前記受信データシンボルを並列化する手段と、
−  前記並列化された受信データシンボルに対して離散フーリエ変換を実行する手段と、
−  前記変換された受信データシンボルを前記サブキャリアからデマッピングする手段と、
−  前記デマッピングされた受信データシンボルから前記チャネルインパルス応答を反復的に推定する手段であって、該チャネル推定は、前記第１の行列と、前記離散フーリエ変換行列と、前記転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率に従って規定される第２の行列とに依存する、推定する手段と
を備えることを特徴とする、送信元と受信機との間のチャネルインパルス応答を推定するデバイス。
【請求項１５】
プログラム可能デバイス内に直接ロード可能なコンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムがプログラム可能デバイスにおいて実行される際に請求項１〜１３に記載の方法のステップを実施する命令又はコード部を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重（ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ）方式としても知られているシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）方式を用いて、送信元と受信機との間のリンクを推定する方法及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
リンクは、例えば、電力線通信において用いられるような無線リンク又は有線リンクである。
【０００３】
シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）は、周波数分割多元接続方式である。他の多元接続方式と同様に、ＳＣ−ＦＤＭＡは、共有された通信リソースへの複数のユーザの割り当てを扱う。ＳＣ−ＦＤＭＡは、従来の直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）処理の前に付加的なＤＦＴ処理を有するという意味で、線形プリコーディング型（linearly precoded）のＯＦＤＭＡ方式として解釈することができる。ＯＦＤＭとまさに同様に、シンボルブロック間のマルチパス伝播によって引き起こされる時間拡散を効率的に取り除くことを考慮して、シンボルブロック間に周期的な繰り返しを有するガードインターバルが導入される。
【０００４】
ＳＣ−ＦＤＭＡの際立った特徴は、マルチキャリア伝送方式であるＯＦＤＭＡとは対照的に、ＳＣ−ＦＤＭＡでは、適切なサブキャリアが用いられると、シングルキャリアの送信信号が得られるということである。
【０００５】
適切なサブキャリアとは、等間隔にされたサブキャリアである。
【０００６】
ＳＣ−ＦＤＭＡの本来的なシングルキャリア構造のおかげで、ＳＣ−ＦＤＭＡがＯＦＤＭ及びＯＦＤＭＡを上回る顕著な利点は、その送信信号が低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有するということである。この低ＰＡＰＲ特性は、サブキャリアが適切なサブキャリアとは異なっている場合にも依然として保持される。
【０００７】
直感的には、この論拠は、ＯＦＤＭでは送信シンボルが複数のサブキャリアを直接変調するのに対して、ＳＣ−ＦＤＭＡでは送信シンボルが最初にＤＦＴブロックによって前処理されるということにある。
【０００８】
ハードウェアのキャパシティが絶えず増加しているため、物理層の機能の改善を可能にする反復受信機を実装することが実現可能になる。これらの機能の中でも、チャネル推定は、特にチャネル復号器からのフィードバックを必要とするデータ支援型方法から利益を受ける。反復期待値最大化法は、それらの方法のうちの１つである。
【０００９】
データ支援型チャネル推定は、反復原理又はターボ原理を実装する受信機において有益である。反復受信機において、ターボ原理は種々のモジュール間での軟情報の交換に基づく。１つのブロックの出力における軟情報は事前情報として別のブロックに供給され、この別のブロックはその性能を増強するためにこの追加情報を用いる。
【００１０】
ブロックのうちの少なくとも１つは復号器であり、符号化ビットをインターリーブすることは、２つの隣接したビットに関する可能な限り独立した軟情報を作成するために有益である。
【００１１】
ターボ原理はチャネル推定に対して適用することができる。軟検出後、データシンボルがパイロットとして用いられ、チャネル推定が精緻化される。しかしながら、これらの「新たなパイロット」をどの程度信頼すべきであるかを推定器に知らせるメカニズムが必要とされ、軟情報はこのようにして用いられる。軟検出は、最も可能性の高い変調シンボルを与えるだけでなく、その変調シンボルの事後確率及び他の変調シンボルの事後確率も与える。したがって、チャネル推定器ブロックは、どの「パイロット」を最も信頼すべきであるかを知る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、受信機によるチャネルインパルス応答の反復推定を可能にする方法及びデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的のために、本発明は、送信元と受信機との間のチャネルインパルス応答を推定する方法に関する。送信元によって送信されるデータは符号化されてデータシンボルとして編成され、当該データシンボルは、直列から並列に変換され、離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散され、当該周波数領域に拡散されたデータシンボルは、周波数帯域のＮ個のサブキャリアの中の送信用に割り当てられたＰ個のサブキャリアにマッピングされ、逆離散フーリエ変換モジュールによって時間領域に逆変換され、並列から直列に変換され、データシンボルを表す信号の形態で受信機に転送される。この方法は、受信機によって実行されるステップであって、
−  サイズＰ×Ｌの第１の行列を求めるとともに、サイズＰ×Ｐの離散フーリエ変換行列を求めるステップであって、Ｌはチャネルインパルス応答において想定されるタップ数である、求めるステップと、
−  受信データシンボルを生成するために、データシンボルを表す受信信号を復調するステップと、
−  受信データシンボルを並列化するステップと、
−  並列化された受信データシンボルに対して離散フーリエ変換を実行するステップと、
−  変換された受信データシンボルをサブキャリアからデマッピングするステップと、
−  デマッピングされた受信データシンボルからチャネルインパルス応答を反復的に推定するステップであって、当該チャネル推定は、第１の行列と、離散フーリエ変換行列と、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率に従って規定される第２の行列とに依存する、推定するステップと
を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、送信元と受信機との間のチャネルインパルス応答を推定するデバイスにも関する。送信元によって送信されるデータは符号化されてデータシンボルとして編成され、当該シンボルは、直列から並列に変換され、離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散され、当該周波数領域に拡散されたデータシンボルは、周波数帯域のＮ個のサブキャリアの中の送信用に割り当てられたＰ個のサブキャリアにマッピングされ、逆離散フーリエ変換モジュールによって時間領域に逆変換され、並列から直列に変換され、データシンボルを表す信号の形態で受信機に転送される。このデバイスは、受信機に含まれ、
−  サイズＰ×Ｌの第１の行列を求めるとともに、サイズＰ×Ｐの離散フーリエ変換行列を求める手段であって、Ｌはチャネルインパルス応答において想定されるタップ数である、求める手段と、
−  受信データシンボルを生成するために、データシンボルを表す受信信号を復調する手段と、
−  受信データシンボルを並列化する手段と、
−  並列化された受信データシンボルに対して離散フーリエ変換を実行する手段と、
−  変換された受信データシンボルをサブキャリアからデマッピングする手段と、
−  デマッピングされた受信データシンボルからチャネルインパルス応答を反復的に推定する手段であって、当該チャネル推定は、第１の行列と、離散フーリエ変換行列と、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率に従って規定される第２の行列とに依存する、推定する手段と
を備えることを特徴とする。
【００１５】
したがって、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率を効率的に用いることによって、チャネル推定は反復ごとに改善される。
【００１６】
特定の特徴によれば、第２の行列は対角行列であり、当該対角行列の要素は、離散フーリエ変換行列及び第４の行列から得られる第３の行列の対角要素であり、第４の行列の要素は、
【数１】
2013110745.tif 000003
及び
【数２】
2013110745.tif 000004
に等しく、ここで、ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）はデータシンボルＸｋがαｌに等しい事後確率であり、αｌは取り得る変調シンボルのｌ番目の変調シンボルであり、Ｍは取り得る変調シンボルの総数であり、（・）＊は（・）の共役を示す。
【００１７】
したがって、転送されたシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい全ての事後確率は、第４の行列を生成することによって効率的に用いられる。
【００１８】
特定の特徴によれば、第２の行列は、
【数３】
2013110745.tif 000005
に等しく、ここで、ｄｉａｇ（・）はその対角がベクトル（・）である対角行列を示し、ｄｉａｇＭ（・）は行列（・）の対角の要素から構成されるベクトルを示し、Ｆは離散フーリエ変換行列であり、（・）†は（・）の転置共役を示す。
【００１９】
特定の特徴によれば、（ｉ＋１）回目の反復におけるチャネルインパルス応答は、次の式に従って求められ、
【数４】
2013110745.tif 000006
ここで、Ωは、サイズＮ×Ｎの正規化されていないＤＦＴ行列ΩＮの最初のＬ個の列と、割り当てられたサブキャリアに対応する行列ΩＮのＰ個の行とから構成されるサイズＰ×Ｌの行列であり、ｄｉａｇ（・）はその対角がベクトル（・）である対角行列を示し、Ｆは離散フーリエ変換行列であり、（・）†は（・）の転置共役を示し、
【数５】
2013110745.tif 000007
は第２の行列であり、Ｙはデマッピングされた受信データシンボルのサイズＰのベクトルであり、
【数６】
2013110745.tif 000008
はシンボルＸｋがαｌに等しい事後確率から求められ、αｌは取り得る変調シンボルにおけるｌ番目の変調シンボルである。
【００２０】
特定の特徴によれば、第３の行列の対角係数のみが計算される。
【００２１】
したがって、第３の行列の非対角係数は、第２の行列を生成するのに用いられないため、複雑度を低減した実装は、チャネルインパルス応答の対角係数を計算するだけで達成される。
【００２２】
特定の特徴によれば、送信元は、離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散されたパイロットシンボルを更に転送し、受信機は、各パイロットシンボルの事後確率を、当該パイロットシンボルに等しいシンボル値の場合には値１に設定し、他のシンボル値の場合には値０に設定する。
【００２３】
したがって、パイロットシンボルを各反復で用いることができ、チャネル推定は、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率を用いることのみによって達成されるものよりも改善される。
【００２４】
特定の特徴によれば、送信元は、離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散されていないパイロットシンボルを更に転送し、当該方法は、
−  パイロットシンボルがマッピングされるサブキャリアの位置に新たな行を挿入することによって、第２の行列を新たな行列に拡張するステップと、
−  各受信パイロットシンボルについて、当該受信パイロットシンボルのエネルギー値を、新たな行列の行の対角に対応する要素位置に挿入するステップと
を更に含む。
【００２５】
したがって、パイロットシンボルを各反復で用いることができ、チャネル推定は、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率を用いることのみによって達成されるものよりも改善される。
【００２６】
周波数領域において拡散されていないパイロットシンボルを有することによって、パイロットシンボルに対するより効率的な初期チャネル推定が可能になる。
【００２７】
特定の特徴によれば、チャネル推定は、第２の行列の対角和から計算されるものとして、第２の行列に依存する。
【００２８】
したがって、チャネル推定のより良好な安定性が反復を通じて得られる。実際、第２の行列の対角和を用いてチャネル推定値を計算することによって、逆行列を求める必要がなくなる。
【００２９】
特定の特徴によれば、（ｉ＋１）回目の反復におけるチャネルインパルス応答の分母は、
【数７】
2013110745.tif 000009
の対角和である。
【００３０】
特定の特徴によれば、（ｉ＋１）回目の反復におけるチャネルインパルス応答は、次の式に従って求められ、
【数８】
2013110745.tif 000010
ここで、Ａｌ、Ｂｌ及びＣｌは、ｌ＝０〜Ｌ−１のそれぞれについて求められ、
【数９】
2013110745.tif 000011
ｈｌ（ｉ）はｉ回目の反復におけるチャネルインパルス応答のｌ番目のタップであり、
Ωｋ，ｌは第１の行列Ωの第ｋ行第ｌ’列の係数であり、Ｙｋはデマッピングされた受信データシンボルのサイズＰのベクトルのｋ番目の係数であり、
（・）†は（・）の転置共役を示し、（・）＊は（・）の共役を示す。
【００３１】
特定の特徴によれば、送信元は、離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散されたパイロットシンボルを更に転送し、受信機は、各パイロットシンボルの事後確率を、当該パイロットシンボルに等しいシンボル値の場合には値１に設定し、他のシンボル値の場合には値０に設定する。
【００３２】
したがって、パイロットシンボルを各反復で用いることができ、チャネル推定は、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率を用いることのみによって達成されるものよりも改善される。
【００３３】
特定の特徴によれば、送信元は、離散フーリエ変換によって周波数領域に拡散されていないパイロットシンボルを更に転送し、チャネルインパルス応答は、パイロットシンボルのエネルギーの和に更に依存する。
【００３４】
したがって、パイロットシンボルを各反復で用いることができ、チャネル推定は、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率を用いることのみによって達成されるものよりも改善される。周波数領域に拡散されていないパイロットシンボルを有することによって、パイロットシンボルに対するより効率的な初期チャネル推定が可能になる。
【００３５】
特定の特徴によれば、チャネルインパルス応答は、所定の回数、反復的に推定される。
【００３６】
したがって、チャネル推定の複雑度は制限され、非反復チャネル推定と比較して反復チャネル推定の所与のチャネル推定の改善を得るために、所定の反復数が求められる。また、或る特定の反復数を超える反復は、それ以上の大幅なチャネル推定の性能改善をもたらさない。
【００３７】
更に別の態様によれば、本発明は、プログラム可能デバイス内に直接ロード可能なコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムがプログラム可能デバイスにおいて実行される際に本発明による方法のステップを実施する命令又はコード部を含む、コンピュータプログラムに関する。
【００３８】
コンピュータプログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及び装置に関連して上述したものと同じであるので、ここでは繰り返さないことにする。
【００３９】
本発明の特徴は、一例の実施形態の以下の説明を読むことによってより明らかになるであろう。この説明は添付図面に関して作成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が実施されるリンクを表す図である。
【図２】本発明が実施される受信機のアーキテクチャを表す図である。
【図３】本発明による受信機のネットワークインターフェースの構成要素のブロック図である。
【図４】本発明によるチャネル推定モジュールの構成要素のブロック図である。
【図５】本発明の第１の実現態様による、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。
【図６】本発明の第２の実現態様による、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。
【図７】符号化ビットと変調シンボルとの間の関係を表す図である。
【図８】本発明の第３の実現態様による、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。
【図９】本発明の第４の実現態様による、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、本発明が実施されるリンクを表している。
【００４２】
送信元Ｓｒｃによって転送される信号は、１つ又は複数の受信機Ｒｅｃに転送される。
【００４３】
リンクは、電力線通信において用いられるような無線リンク又は有線リンクとすることができる。
【００４４】
送信元Ｓｒｃは、衛星、又は基地局のような地上送信機、又は移動電話のような端末、又は中継器に含めることができる。
【００４５】
簡単にするために、図１には１つの送信元Ｓｒｃしか示されていないが、リンクはより多くの数の送信元Ｓｒｃを含むことができる。
【００４６】
簡単にするために、図１には１つの受信機Ｒｅｃしか示されていないが、信号はより多くの数の受信機Ｒｅｃにブロードキャストすることができる。
【００４７】
受信機Ｒｅｃは、ビデオ信号のようなデータがブロードキャストされる移動端末とすることもできるし、移動電話のような遠隔の通信デバイスと通信するか又は移動端末若しくは中継器から信号を受信するサーバー若しくは基地局若しくはホーム基地局と通信する移動端末とすることもできる。
【００４８】
本発明によれば、受信機は：
−  サイズＰ×Ｌの第１の行列を求めるとともに、サイズＰ×Ｐの離散フーリエ変換行列を求める。ここで、Ｌはチャネルインパルス応答において想定されるタップ数である。
−  受信データシンボルを生成するために、データシンボルを表す受信信号を復調する。
−  受信データシンボルを並列化する。
−  並列化された受信データシンボルに対して離散フーリエ変換を実行する。
−  変換された受信データシンボルをサブキャリアからデマッピングする。
−  デマッピングされた受信データシンボルからチャネルインパルス応答を反復的に推定する。このチャネル推定は、第１の行列と、離散フーリエ変換行列と、転送されたデータシンボルが変調方式において取り得る変調シンボルに等しい事後確率に従って規定される第２の行列とに依存する。
【００４９】
図２は、本発明が実施される受信機のアーキテクチャを表す図である。
【００５０】
受信機Ｒｅｃは、例えば、バス２０１によって互いに接続される構成要素と、図５又は図６又は図８又は図９に開示するようなプログラムによって制御されるプロセッサ２００とに基づくアーキテクチャを有する。
【００５１】
ここで、受信機Ｒｅｃは、専用集積回路に基づくアーキテクチャを有することもできることに留意されたい。
【００５２】
バス２０１は、プロセッサ２００を、読み出し専用メモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、及びネットワークインターフェース２０５にリンクする。
【００５３】
メモリ２０３は、変数と、図５又は図６又は図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令とを収容するように意図されたレジスタを含む。
【００５４】
プロセッサ２００は、ネットワークインターフェース２０５の動作を制御する。
【００５５】
読み出し専用メモリ２０２は、図５又は図６又は図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含み、これらの命令は受信機Ｒｅｃに電源が投入された際にランダムアクセスメモリ２０３に転送される。
【００５６】
ネットワークインターフェース２０５は、多重化されたデータシンボルと本発明によるパイロットシーケンスとを受信機Ｒｅｃに転送する手段を備える。
【００５７】
ネットワークインターフェース２０５は、図３に開示されるような構成要素を備える。
【００５８】
図３は、本発明による受信機のネットワークインターフェースの構成要素のブロック図を開示している。
【００５９】
ＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、送信されるデータは、一組のデータシンボルを与える符号化／変調モジュールによって符号化されてデータシンボルとして編成される。データシンボルは直列から並列に変換され、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）によって周波数領域に拡散される。周波数領域に拡散されたデータシンボルは、割り当てられた周波数帯域に含まれるサブキャリアにマッピングされる。周波数マッピングの後に出力されるシンボルは、ＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）モジュールによって時間領域に逆変換され、並列から直列に変換される。
【００６０】
オプションのサイクリックプレフィックス挿入モジュールを送信前に適用することもできる。
【００６１】
少なくとも１つの信号３０５が少なくとも１つの受信アンテナから受信される。受信信号は、図３には示されていない同期モジュールによって同期される。
【００６２】
オプションのサイクリックプレフィックス除去モジュール３００は、必要ならば同期された信号からサイクリックプレフィックスを除去する。
【００６３】
直列／並列モジュール３０１は、受信信号を並列化する。
【００６４】
ＤＦＴモジュール３０２は、並列化された信号に対してサイズＮのＤＦＴを実行する。
【００６５】
割り当てられたサブキャリアの数がＰである場合、ＤＦＴモジュール３０２によって与えられた信号はＮからＰにデマッピングされる。なお、Ｎは利用可能なサブキャリアの総数である。ここで、簡単にするために、以下ではＰはＮに等しく取られることに留意されたい。
【００６６】
デマッピングされたシンボルは、本発明によるチャネル推定モジュール３１０に転送される。
【００６７】
チャネル推定モジュール３１０は、図４を参照して説明される。
【００６８】
図４は、本発明によるチャネル推定モジュールの構成要素のブロック図を開示している。
【００６９】
復調モジュール４００は、受信シンボルを、符号化ビットの観測値のストリームに復調する。また、復調モジュール４００は、等化と逆ＤＦＴも行う。
【００７０】
符号化ビットの観測値は、必要ならばデインターリーバモジュール４０１によってデインターリーブされる。ビットは、符号語における２つの隣接したビットに関する可能な限り独立した軟情報を作成するためにインターリーブされる。
【００７１】
符号化ビットは、符号化ビットの事後確率を与える軟入力軟出力（ＳＩＳＯ）モジュール４０２によって復号される。
【００７２】
ＳＩＳＯモジュールの出力は、必要ならばインターリーバ４０３によってインターリーブされ、データシンボルの事後確率を与えるために変調モジュール４０４によって変調される。
【００７３】
その後、本発明によれば、データシンボルの事後確率は、事前情報としてＥＭチャネル推定モジュール４０５に与えられる。
【００７４】
ＥＭチャネル推定モジュール４０５は、最尤（ＭＬ）推定の再帰的解法を提供する。
【００７５】
チャネルインパルス応答は、所与のサンプリング周波数でサンプリングされる。チャネルインパルス応答の各サンプルはタップと呼ばれる。
【００７６】
本発明によれば、ｉ＋１回目の反復におけるＬ個のタップからなるサイズＬのベクトルであるチャネルインパルス応答は、
【数１０】
2013110745.tif 000012
である。ここで、ΩはサイズＰ×Ｌの行列であり、サイズＮ×Ｎの正規化されていないＤＦＴ行列ΩＮの最初のＬ個の列から構成され、Ｎは周波数帯域の利用可能なサブキャリアの数であり、Ｌはチャネルインパルス応答において仮定されるタップの数である。
【数１１】
2013110745.tif 000013
【００７７】
ここで、ΩはＰ＝Ｎの場合の例で与えられていることに留意されたい。
【００７８】
Ωの要素は、
【数１２】
2013110745.tif 000014
である。
【００７９】
（・）†は（・）の転置共役を示し、ｄｉａｇ（・）はその対角がベクトル（・）である対角行列を示し、Ｙはモジュール３０３の後に観測される変調シンボルの観測値のサイズＰのベクトルである。
【００８０】
Ｐ＜Ｎである場合、行列Ωにおける割り当てられたサブキャリアに対応する行のみが、新たな行列Ωを形成するために選択される。この説明の残りの部分では、ＰはＮに等しいとみなされる。
【数１３】
2013110745.tif 000015
ここで、α＝（α０，．．．，αＰ−１）Ｔであり、ＦはＤＦＴ行列
【数１４】
2013110745.tif 000016
すなわち
【数１５】
2013110745.tif 000017
であり、Ｘは送信元Ｓｒｃによって転送される変調シンボルを含む列ベクトルである。
【００８１】
αは、複数の取り得る変調シンボルを含む列ベクトルであり、各取り得る変調シンボルはＭ個の取り得る変調シンボルに属する。
【数１６】
2013110745.tif 000018
【００８２】
Ａｐｐｉ（Ｘ＝α）は、Ｘがｉ回目の反復においてベクトルαの値を取る事後確率である。これは、簡単にするために、以下ではＡｐｐｉ（α）と記載される。
【００８３】
第１の実現態様によれば、
【数１７】
2013110745.tif 000019
及び
【数１８】
2013110745.tif 000020
の簡易計算が行われる。
【数１９】
2013110745.tif 000021
【００８４】
ＤＦＴの線形特性を用いると、この式は次のように書き換えられる。
【数２０】
2013110745.tif 000022
【００８５】
【数２１】
2013110745.tif 000023
の要素ｋを考える場合、
【数２２】
2013110745.tif 000024
が得られる。ここで、αｌは所与の変調におけるｌ番目の変調シンボルである。
【００８６】
例えば、変調が４位相偏移（ＱＰＳＫ）変調である場合、α０＝１＋ｊ、α１＝１−ｊ、α２＝−１−ｊ、α３＝−１＋ｊである。
【００８７】
α０は、α０、α１、α２、α３の中から選択される。α１はα０、α１、α２、α３の中から選択され、α２はα０、α１、α２、α３の中から選択され、α３はα０、α１、α２、α３の中から選択される。
【００８８】
したがって、ベクトル
【数２３】
2013110745.tif 000025
の各要素は、数式によって容易に計算することができる。この
【数２４】
2013110745.tif 000026
の複雑度は、この場合大きく低減され、移動電話又はホーム基地局のような受信機において実施することができる。
【００８９】
【数２５】
2013110745.tif 000027
も簡単化することができる。
【数２６】
2013110745.tif 000028
ここで、ｄｉａｇ（Ｖｋ）Ｐ×Ｐは、その対角上に要素Ｖ０〜ＶＰ−１を保持するサイズＰ×Ｐの対角行列を示す。要素｜（Ｆα）ｋ｜２のベクトルは、行列Ｆαα†Ｆ†の対角、すなわち、
【数２７】
2013110745.tif 000029
として表すことができる。ここで、ｄｉａｇＭ（Ａ）は、行列Ａの対角の要素で構成されるベクトルに対応する。
【００９０】
したがって、
【数２８】
2013110745.tif 000030
である。ここで、
【数２９】
2013110745.tif 000031
である。
【００９１】
したがって、行列
【数３０】
2013110745.tif 000032
は、非対角である行列
【数３１】
2013110745.tif 000033
と同じ対角を有する対角行列である。換言すれば、
【数３２】
2013110745.tif 000034
は、行列
【数３３】
2013110745.tif 000035
の非対角項を無視したものである。
【００９２】
行列
【数３４】
2013110745.tif 000036
の項は次のように計算される。
【数３５】
2013110745.tif 000037
及び
【数３６】
2013110745.tif 000038
【００９３】
第１の実現態様の特定の態様によれば、複雑度を更に低減するためには、
【数３７】
2013110745.tif 000039
の全ての要素を計算するのではなく、対角要素を計算するだけでよい。
【数３８】
2013110745.tif 000040
【００９４】
【数３９】
2013110745.tif 000041
はエルミートであるので、
【数４０】
2013110745.tif 000042
である。
【００９５】
Ｆｊ，ｋＦ＊ｊ，ｌ及び｜Ｆｊ，ｋ｜２＝１／Ｐは定数項であり、ルックアップテーブルに記憶することができる。
【００９６】
本発明の第２の実現態様によれば、
【数４１】
2013110745.tif 000043
である。ここで、ｌ＝０〜Ｌ−１であるβｌは、定数である所定の一組の実係数である。これらの係数は互いに異なってもよい。これらの係数の和は好ましくは１に等しく、好ましくは、これらの係数は全て１／Ｌに等しい。
【００９７】
分母は、
【数４２】
2013110745.tif 000044
の対角和である。
【００９８】
分子は、
【数４３】
2013110745.tif 000045
である３つの項の和Ａｌ＋Ｂｌ＋Ｃｌであり、
【数４４】
2013110745.tif 000046
である。
【００９９】
図５は、本発明の第１の実現態様による、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示している。
【０１００】
より正確には、このアルゴリズムは、受信機Ｒｅｃのプロセッサ２００又は受信機Ｒｅｃの無線インターフェース２０５によって実行される。
【０１０１】
本アルゴリズムは周期的に実行され、例えば７１マイクロ秒ごと又は１ミリ秒ごとに実行される。
【０１０２】
反復プロセスの間、送信元Ｓｒｃと受信機Ｒｅｃとの間のリンク、すなわち換言すればチャネルインパルス応答は、受信データシンボルのみに基づいて求められる。
【０１０３】
ステップＳ５００において、サイズＰ×Ｌの正規化されていないＤＦＴ行列Ω、ＤＦＴ行列Ｆが求められ、変数ｉがヌル（null）値に設定される。
【０１０４】
次のステップＳ５０１において、ベクトルＹを生成するために受信シンボルが復調される。同じステップにおいて、サイクリックプレフィックスを除去することもでき、直列／並列変換が行われ、デマッピングが行われる。
【０１０５】
次のステップＳ５０２において、チャネルの初期推定が実行される。
【０１０６】
初期推定は、最小二乗（ＬＳ）推定又は最小平均二乗チャネル（ＭＭＳＥ）推定等の通常の非反復推定方法によって、例えばパイロットシンボルに対して行われる。
【０１０７】
次のステップＳ５０３において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの復調が行われる。このステップにおいては、等化と逆ＤＦＴも行われる。
【０１０８】
次のステップＳ５０４において、各符号化ビットｂの事後確率ＡＰＰｉ（ｂ）が求められる。符号化ビットは図７に開示されている。
【０１０９】
図７は、符号化ビットと変調シンボルの間の関係を表している。
【０１１０】
符号化ビットは、変調シンボルＸ０．．．，Ｘｋ，．．．ＸＰ−１にグループ化される。
【０１１１】
使用中の変調方式がＭ＝２ｍ個のシンボルを含む場合、シンボルＸ０はビットｂ００〜ｂ０ｍ−１を含み、シンボルＸｋはビットｂｋ０〜ｂｋｍ−１を含み、シンボルＸＰ−１はビットｂＰ−１０〜ｂＰ−１ｍ−１を含む。
【０１１２】
各ビットについて、ビットｂが１の値に等しい事後確率、すなわちＡＰＰｉ(ｂ＝１）と、ビットｂがヌル値に等しい事後確率、すなわちＡＰＰｉ(ｂ＝０）とが求められる。
【０１１３】
４位相偏移変調の例によれば、α０は、ビットｂｋ０＝０及びｂｋ１＝０によって表され、α１は、ビットｂｋ０＝０及びｂｋ１＝１によって表され、α２は、ビットｂｋ０＝１及びｂｋ１＝１によって表され、α３は、ビットｂｋ０＝１及びｂｋ１＝０によって表される。
【０１１４】
次のステップＳ５０５において、ｋ＝０〜Ｐ−１の各データシンボルＸｋの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）が求められる。
【０１１５】
ｋ＝０〜Ｐ−１の各データシンボルＸｋの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）は、ｌ＝０〜Ｍ−１である取り得る変調シンボル値αｌごとに、符号化ビットの事後確率から求められる。
【数４５】
2013110745.tif 000047
【０１１６】
４位相偏移変調の例によれば、
【数４６】
2013110745.tif 000048
である。
【０１１７】
次のステップＳ５０６において、行列
【数４７】
2013110745.tif 000049
が求められる。
【数４８】
2013110745.tif 000050
【０１１８】
行列
【数４９】
2013110745.tif 000051
の項は次のように計算される。
【数５０】
2013110745.tif 000052
及び
【数５１】
2013110745.tif 000053
【０１１９】
【数５２】
2013110745.tif 000054
はエルミートであるので、
【数５３】
2013110745.tif 000055
である。
【０１２０】
Ｆｊ，ｋＦ＊ｊ，ｌ及び｜Ｆｊ，ｋ｜２＝１／Ｐは定数項であり、ルックアップテーブルに記憶することができる。
【０１２１】
次のステップＳ５０７において、
【数５４】
2013110745.tif 000056
が求められる。
【数５５】
2013110745.tif 000057
【０１２２】
要素
【数５６】
2013110745.tif 000058
は次のように計算される。
【数５７】
2013110745.tif 000059
【０１２３】
次のステップＳ５０８において、ｉ＋１回目の反復におけるチャネルインパルス応答が求められる。
【数５８】
2013110745.tif 000060
【０１２４】
次のステップＳ５０９において、変数ｉがインクリメントされる。
【０１２５】
次のステップＳ５１０において、変数ｉが、例えば３から１０までの間に含まれる所定の値ｉｍａｘと比較される。
【０１２６】
この所定の値ｉｍａｘは、例えば８に等しい。
【０１２７】
変数ｉがｉｍａｘ未満である場合、アルゴリズムは、次の反復を開始するためにステップＳ５０３に戻る。そうでない場合、アルゴリズムは中断される。
【０１２８】
本アルゴリズムは、パイロットシンボルが、データシンボルと同じ方法で送信元においてＤＦＴモジュールによって処理されるときにも適用可能である。
【０１２９】
その場合、ステップＳ５０４及びＳ５０５は、データシンボルについてのみ実行され、パイロットシンボルは受信機Ｒｅｃによって知られているので、各パイロットシンボルＸｐの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｐ）は、そのパイロットシンボルに等しいシンボル値の場合には値１に設定され、他のシンボル値の場合には値０に設定される。
【０１３０】
図６は、本発明の第２の実現態様による、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示している。
【０１３１】
より正確には、このアルゴリズムは、受信機Ｒｅｃのプロセッサ２００によって又は受信機Ｒｅｃの無線インターフェース２０５によって実行される。
【０１３２】
本アルゴリズムは周期的に実行され、例えば７１マイクロ秒ごと又は１ミリ秒ごとに実行される。
【０１３３】
反復プロセスの間、送信元Ｓｒｃと受信機Ｒｅｃとの間のリンク、すなわち換言すればチャネルインパルス応答は、受信データシンボルのみに基づいて求められる。
【０１３４】
ステップＳ６００において、サイズＰ×Ｌの正規化されていないＤＦＴ行列Ω、ＤＦＴ行列Ｆが求められ、変数ｉがヌル値に設定される。
【０１３５】
次のステップＳ６０１において、ベクトルＹを生成するために、受信データシンボルが復調される。同じステップにおいて、サイクリックプレフィックスを除去することもでき、直列／並列変換が行われ、デマッピングが行われる。
【０１３６】
次のステップＳ６０２において、チャネルの初期推定が、例えばパイロットシンボルに対して実行される。
【０１３７】
初期推定は、最小二乗（ＬＳ）推定又は最小平均二乗チャネル（ＭＭＳＥ）推定等の通常の非反復推定方法によって行われる。
【０１３８】
次のステップＳ６０３において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの復調が行われる。このステップにおいては、等化と逆ＤＦＴも行われる。
【０１３９】
次のステップＳ６０４において、各符号化ビットｂの事後確率ＡＰＰｉ（ｂ）が求められる。符号化ビットは図７に開示されている。
【０１４０】
各ビットについて、ビットｂが１の値に等しい事後確率、すなわちＡＰＰｉ(ｂ＝１）と、ビットｂがヌル値に等しい事後確率、すなわちＡＰＰｉ(ｂ＝０）とが求められる。
【０１４１】
４位相偏移変調の例によれば、α０は、ビットｂｋ０＝０及びｂｋ１＝０によって表され、α１は、ビットｂｋ０＝０及びｂｋ１＝１によって表され、α２は、ビットｂｋ０＝１及びｂｋ１＝１によって表され、α３は、ビットｂｋ０＝１及びｂｋ１＝０によって表される。
【０１４２】
次のステップＳ６０５において、ｋ＝０〜Ｐ−１の各データシンボルＸｋの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）が求められる。
【０１４３】
ｋ＝０〜Ｐ−１の各データシンボルＸｋの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）は、ｌ＝０〜Ｍ−１である取り得る変調シンボル値αｌごとに、符号化ビットの事後確率から求められる。
【数５９】
2013110745.tif 000061
【０１４４】
４位相偏移変調の例によれば、
【数６０】
2013110745.tif 000062
である。
【０１４５】
次のステップＳ６０６において、行列
【数６１】
2013110745.tif 000063
の対角和
【数６２】
2013110745.tif 000064
が、ステップＳ５０６において開示したように求められる。
【数６３】
2013110745.tif 000065
【０１４６】
次のステップＳ６０７において、ｌ＝０〜Ｌ−１のそれぞれについて、３つの項Ａｌ、Ｂｌ及びＣｌが求められる。
【数６４】
2013110745.tif 000066
ただし、
【数６５】
2013110745.tif 000067
である。
【０１４７】
次のステップＳ６０８において、ｉ＋１回目の反復におけるｌ＝０〜Ｌ−１の各チャネルインパルス応答が求められる。
【数６６】
2013110745.tif 000068
【０１４８】
分母は、
【数６７】
2013110745.tif 000069
の対角和である。
【０１４９】
分子は、３つの項の和Ａｌ＋Ｂｌ＋Ｃｌである。
【０１５０】
次のステップＳ６０９において、変数ｉがインクリメントされる。
【０１５１】
次のステップＳ６１０において、変数ｉが、例えば３から１０までの間に含まれる所定の値ｉｍａｘと比較される。
【０１５２】
この所定の値ｉｍａｘは、例えば８に等しい。
【０１５３】
変数ｉがｉｍａｘ未満である場合、アルゴリズムは、次の反復を開始するためにステップＳ６０３に戻る。そうでない場合、アルゴリズムは中断される。
【０１５４】
本アルゴリズムは、パイロットシンボルが、データシンボルと同じ方法で送信元においてＤＦＴモジュールによって処理されるときにも適用可能である。
【０１５５】
その場合、ステップＳ５０４及びＳ５０５は、データシンボルについてのみ実行され、パイロットシンボルは受信機Ｒｅｃによって知られているので、各パイロットシンボルＸｐの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｐ）は、そのパイロットシンボルに等しいシンボル値の場合には値１に設定され、他のシンボル値の場合には値０に設定される。
【０１５６】
図８は、本発明の第３の実現態様による、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示している。
【０１５７】
本アルゴリズムは周期的に実行され、例えば７１マイクロ秒ごと又は１ミリ秒ごとに実行される。
【０１５８】
本アルゴリズムは、反復プロセスの間、送信元Ｓｒｃと受信機Ｒｅｃとの間のリンク、すなわち換言すればチャネルインパルス応答が、受信パイロットシンボル及び受信データシンボルに基づいて求められ、パイロットシンボルが送信元においてＤＦＴモジュールによってデータシンボルとして処理されず、サブキャリアに個々にマッピングされるという意味で、図５のアルゴリズムとは異なる。
【０１５９】
ステップＳ８００において、Ｐ＝（Ｎｄ＋Ｎｐ）にＬを乗じたサイズの正規化されていないＤＦＴ行列Ωが、データシンボルがマッピングされるＮｄ個のサブキャリア及びパイロットシンボルがマッピングされるＮｐ個のサブキャリアに関して求められ、サイズＮｄ×ＮｄのＤＦＴ行列Ｆが求められ、変数ｉがヌル値に設定される。
【０１６０】
次のステップＳ８０１において、ベクトルＹを生成するために、受信データシンボル及び受信パイロットシンボルが復調される。同じステップにおいて、サイクリックプレフィックスを除去することもでき、直列／並列変換が行われ、デマッピングが行われる。
【０１６１】
次のステップＳ８０２において、チャネルの初期推定が実行される。
【０１６２】
初期推定は、最小二乗（ＬＳ）推定又は最小平均二乗チャネル（ＭＭＳＥ）推定等の通常の非反復推定方法によって、例えばパイロットシンボルに対して行われる。
【０１６３】
次のステップＳ８０３において、ＳＣ−ＦＤＭＡデータシンボルの復調が行われる。このステップにおいては、等化と逆ＤＦＴも行われる。
【０１６４】
次のステップＳ８０４において、各符号化ビットｂの事後確率ＡＰＰｉ（ｂ）が求められる。符号化ビットは図７に開示されている。
【０１６５】
各ビットについて、ビットｂが１の値に等しい事後確率、すなわちＡＰＰｉ(ｂ＝１）と、ビットｂがヌル値に等しい事後確率、すなわちＡＰＰｉ(ｂ＝０）とが求められる。
【０１６６】
４位相偏移変調の例によれば、α０は、ビットｂｋ０＝０及びｂｋ１＝０によって表され、α１は、ビットｂｋ０＝０及びｂｋ１＝１によって表され、α２は、ビットｂｋ０＝１及びｂｋ１＝１によって表され、α３は、ビットｂｋ０＝１及びｂｋ１＝０によって表される。
【０１６７】
次のステップＳ８０５において、ｋ＝０〜Ｎｄ−１の各データシンボルＸｋの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）が求められる。
【０１６８】
ｋ＝０〜Ｎｄ−１の各データシンボルＸｋの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）は、ｌ＝０〜Ｍ−１である取り得る変調シンボル値αｌごとに、符号化ビットの事後確率から求められる。
【数６８】
2013110745.tif 000070
【０１６９】
４位相偏移変調の例によれば、
【数６９】
2013110745.tif 000071
である。
【０１７０】
次のステップＳ８０６において、行列
【数７０】
2013110745.tif 000072
が求められる。
【数７１】
2013110745.tif 000073
【０１７１】
行列
【数７２】
2013110745.tif 000074
の項は次のように計算される。
【数７３】
2013110745.tif 000075
及び
【数７４】
2013110745.tif 000076
【０１７２】
次のステップＳ８０７において、新たな行列が形成される。この新たな行列
【数７５】
2013110745.tif 000077
は、行列
【数７６】
2013110745.tif 000078
と、パイロットシンボルがマッピングされるサブキャリアの位置の新たな行とを含む。受信パイロットシンボルＸｐごとに、その受信パイロットシンボルＸｐのエネルギー値｜Ｘｐ｜２が、新たな行列
【数７７】
2013110745.tif 000079
の行の対角に対応する要素位置に挿入される。
【０１７３】
次のステップＳ８０８において、ステップＳ５０７において開示したように、
【数７８】
2013110745.tif 000080
が求められる。
【０１７４】
次のステップＳ８０９において、新たな対角行列
【数７９】
2013110745.tif 000081
が形成される。
【数８０】
2013110745.tif 000082
は、データシンボルがマッピングされる行では
【数８１】
2013110745.tif 000083
の値を取り、パイロットシンボルがマッピングされる行ではパイロットシンボルＸｐを取る。
【０１７５】
次のステップＳ８１０において、ｉ＋１回目の反復におけるチャネルインパルス応答が求められる。
【数８２】
2013110745.tif 000084
【０１７６】
次のステップＳ８１１において、変数ｉがインクリメントされる。
【０１７７】
次のステップＳ８１２において、変数ｉが、例えば３から１０までの間に含まれる所定の値ｉｍａｘと比較される。
【０１７８】
この所定の値ｉｍａｘは、例えば８に等しい。
【０１７９】
変数ｉがｉｍａｘ未満である場合、アルゴリズムは、次の反復を開始するためにステップＳ８０３に戻る。そうでない場合、アルゴリズムは中断される。
【０１８０】
図９は、本発明の第４の実現態様による、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示している。
【０１８１】
本アルゴリズムは周期的に実行され、例えば７１マイクロ秒ごと又は１ミリ秒ごとに実行される。
【０１８２】
本アルゴリズムは、反復プロセスの間、送信元Ｓｒｃと受信機Ｒｅｃとの間のリンク、すなわち換言すればチャネルインパルス応答が、受信パイロットシンボル及び受信データシンボルに基づいて求められ、パイロットシンボルが送信元においてＤＦＴモジュールによってデータシンボルとして処理されず、サブキャリアに個々にマッピングされるという意味で、図６のアルゴリズムとは異なる。
【０１８３】
ステップＳ９００において、サイズＰ×Ｌの正規化されていないＤＦＴ行列Ωが、データがマッピングされるＮｄ個のサブキャリア及びパイロットシンボルがマッピングされるＮｐ個のサブキャリアに関して求められ、サイズＮｄ×ＮｄのＤＦＴ行列Ｆが求められ、変数ｉがヌル値に設定される。
【０１８４】
次のステップＳ９０１において、ベクトルＹを生成するために、受信データシンボル及び受信パイロットシンボルが復調される。同じステップにおいて、サイクリックプレフィックスを除去することもでき、直列／並列変換が行われ、デマッピングが行われる。
【０１８５】
次のステップＳ９０２において、チャネルの初期推定が実行される。
【０１８６】
初期推定は、最小二乗（ＬＳ）推定又は最小平均二乗チャネル推定等の通常の非反復推定方法によって、例えばパイロットシンボルに対して行われる。
【０１８７】
次のステップＳ９０３において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの復調が行われる。このステップにおいては、等化と逆ＤＦＴも行われる。
【０１８８】
次のステップＳ９０４において、各符号化ビットｂの事後確率ＡＰＰｉ（ｂ）が求められる。符号化ビットは図７に開示されている。
【０１８９】
各ビットについて、ビットｂが１の値に等しい事後確率、すなわちＡＰＰｉ(ｂ＝１）と、ビットｂがヌル値に等しい事後確率、すなわちＡＰＰｉ(ｂ＝０）とが求められる。
【０１９０】
４位相偏移変調の例によれば、α０は、ビットｂｋ０＝０及びｂｋ１＝０によって表され、α１は、ビットｂｋ０＝０及びｂｋ１＝１によって表され、α２は、ビットｂｋ０＝１及びｂｋ１＝１によって表され、α３は、ビットｂｋ０＝１及びｂｋ１＝０によって表される。
【０１９１】
次のステップＳ９０５において、ｋ＝０〜Ｎｄ−１の各データシンボルＸｋの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）が求められる。
【０１９２】
ｋ＝０〜Ｎｄ−１の各データシンボルＸｋの事後確率ＡＰＰｉ(Ｘｋ＝αｌ）は、ｌ＝０〜Ｍ−１である取り得る変調シンボル値αｌごとに、符号化ビットの事後確率から求められる。
【数８３】
2013110745.tif 000085
【０１９３】
四位相偏移変調の例によれば、
【数８４】
2013110745.tif 000086
である。
【０１９４】
次のステップＳ９０６において、行列
【数８５】
2013110745.tif 000087
の対角和が求められる。
【数８６】
2013110745.tif 000088
【０１９５】
次のステップＳ９０７において、３つの項Ａｌ’、Ｂｌ’及びＣｌ’が求められる。
【数８７】
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ここで、ｋｄ（ｍ）は、ｍ番目のデータシンボルがマッピングされるサブキャリアであり、ｋｐ（ｊ）は、ｊ番目のパイロットシンボルがマッピングされるサブキャリアである。
【０１９６】
次のステップＳ９０８において、ｉ＋１回目の反復におけるｌ＝０〜Ｌ−１の各チャネルインパルス応答が求められる。
【数８８】
2013110745.tif 000090
【０１９７】
分母は
【数８９】
2013110745.tif 000091
の対角和に、受信パイロットシンボルのエネルギーの和を加算したものである。
【０１９８】
分子は、３つの項の和Ａｌ’＋Ｂｌ’＋Ｃｌ’である。
【０１９９】
次のステップＳ９０９において、変数ｉがインクリメントされる。
【０２００】
次のステップＳ９１０において、変数ｉが、例えば３から１０までの間に含まれる所定の値ｉｍａｘと比較される。
【０２０１】
この所定の値ｉｍａｘは、例えば８に等しい。
【０２０２】
変数ｉがｉｍａｘ未満である場合、アルゴリズムは、次の反復を開始するためにステップＳ９０３に戻る。そうでない場合、アルゴリズムは中断される。
【０２０３】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。
【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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【図９】
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【外国語明細書】
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