(57)【要約】【解決手段】複数の空間ストリームが受信される通信システム及び／又は方法。これらの空間ストリームの各々は、少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルを含む。位相シフトパイロット信号の最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定値は計算され、ＭＭＳＥ推定値はシンボルに対する位相誤差を推定するために用いられる。【選択図】図３
2012500588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の空間ストリームを受信するように構成される処理システムを具備し、前記空間ストリームの各々が、少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルを含み、前記処理システムは前記位相シフトパイロット信号の最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定値を計算し、前記シンボルに対する位相誤差を推定するため前記ＭＭＳＥ推定値を使用するように構成される、通信装置。
【請求項２】
前記処理システムは更にチャンネル状態情報を計算し、前記ＭＭＳＥ推定値を計算するために前記チャンネル状態情報を使用するように構成される、請求項１の装置。
【請求項３】
前記処理システムは、更にシンボルベース当たりに前記チャンネル状態情報を計算するように構成される、請求項２の装置。
【請求項４】
前記処理システムは更に次式
【数１】
2012500588.tif 000010
用いて前記ＭＭＳＥ推定値を計算するように構成される、請求項３の装置。
【請求項５】
前記システムは更に前記パイロット信号のコピーを格納し、計算された前記ＭＭＳＥ推定値及び前記パイロット信号の前記コピーから前記シンボルに対する前記位相誤差を推定する、請求項３の装置。
【請求項６】
前記空間ストリームの前記１つの周期的遅延を補償するために前記位相誤差を推定するときに、前記処理システムは更に前記パイロット信号の前記コピー及び前記空間ストリームのうちの１つに対する前記チャンネル状態情報を位相回転するように構成される、請求項５の装置。
【請求項７】
前記処理システムは、更に次式
【数２】
2012500588.tif 000011
用いて前記位相誤差を推定するように構成される、請求項５の装置。
【請求項８】
前記シンボルは、複数の副搬送波を含み、前記処理システムは、更にシンボルベース当たりに前記チャンネル状態情報を計算するように構成される、請求項２の装置。
【請求項９】
前記処理システムは、更に次式
【数３】
2012500588.tif 000012
用いて前記ＭＭＳＥ推定値を計算するように構成される、請求項８の装置。
【請求項１０】
前記システムは更に前記パイロット信号のコピーを格納し、前記ＭＭＳＥ推定値及び前記パイロット信号の前記コピーから前記シンボルに対する前記位相誤差を推定する、請求項８の装置。
【請求項１１】
前記処理システムは、更に次式
【数４】
2012500588.tif 000013
用いて前記位相誤差を推定するように構成される、請求項１０の装置。
【請求項１２】
前記処理システムは更に同じ信号源から前記空間ストリームのうちの少なくとも２つを受信するように構成され、前記処理システムは前記空間ストリームの前記少なくとも２つに対する前記位相誤差推定値を平均化するように構成される、請求項１の装置。
【請求項１３】
前記処理システムは更に同じ信号源から前記空間ストリームのうちの少なくとも２つを受信するように構成され、前記処理システムは更にチャネル状態情報を計算し、前記ストリームの前記少なくとも２つに対する前記チャンネル状態情報を平均化し、前記ＭＭＳＥ推定値を計算するために前記平均化チャンネル状態情報を用いるように構成される、請求項１の装置。
【請求項１４】
前記処理システムは、更に次式
【数５】
2012500588.tif 000014
を用いて前記ＭＭＳＥ推定値を計算するように構成される、請求項１３の装置。
【請求項１５】
前記処理システムは更に前記シンボルに搬送されたデータを検出するために前記位相誤差推定値を使用するように構成される、請求項１の装置。
【請求項１６】
各々が少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルから成る複数の空間ストリームを受信すること、
前記位相シフトパイロット信号の最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定値を計算すること、
前記ＭＭＳＥ推定値を用いて前記シンボルに対する位相誤差を推定すること、
を含む、通信方法。
【請求項１７】
チャンネル状態情報を計算することを更に含み、前記ＭＭＳＥ推定値はチャンネル状態情報を用いて計算される，請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記チャンネル状態情報はシンボルベース当たりに計算される、請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記ＭＭＳＥ推定値は次式
【数６】
2012500588.tif 000015
を用いて計算される、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記パイロット信号のコピーを格納することを含み、前記位相誤差は計算された前記ＭＭＳＥ推定値及び前記パイロット信号のコピーから推定される、請求項１８の方法。
【請求項２１】
前記相誤差を推定することは、前記空間ストリームの１つにおける周期的遅延を補償するため前記空間ストリームの前記１つに対する前記パイロット信号の前記コピー及び前記チャネル状態情報を位相回転することを含む、請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記位相誤差は、次式
【数７】
2012500588.tif 000016
を用いて、推定される、請求項２０の方法。
【請求項２３】
前記シンボルは、複数の副搬送波を含み、前記チャンネル状態情報はシンボルベース当たりに計算される、請求項１７の方法。
【請求項２４】
前記ＭＭＳＥ推定値は次式
【数８】
2012500588.tif 000017
を用いて、計算される、請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記パイロット信号のコピーを格納することを含み、前記位相誤差は計算された前記ＭＭＳＥ推定値及び前記パイロット信号のコピーから前記シンボルに対して推定される、請求項２３の方法。
【請求項２６】
前記位相誤差は、次式
【数９】
2012500588.tif 000018
を用いて、推定される、請求項２５の方法。
【請求項２７】
受信した前記複数の空間ストリームは同じ信号源からの少なくとも２つの空間ストリームを含み、
前記方法は更に前記少なくとも２つの空間ストリームに対する前記位相誤差推定値を平均化することを含む、請求項１６の方法。
【請求項２８】
受信した前記複数の空間ストリームは同じ信号源からの少なくとも２つの空間ストリームを含み、
前記方法は更に前記少なくとも２つの空間ストリームに対する前記チャネル状態情報を平均化し、前記ＭＭＳＥ推定値は前記平均化チャネル状態情報を用いて計算される、請求項１６の方法。
【請求項２９】
前記ＭＭＳＥ推定値は次式
【数１０】
2012500588.tif 000019
を用いて、計算される、請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記推定位相誤差は前記シンボルにおいて、搬送されるデータを検出するために用いられる、請求項１６の方法。
【請求項３１】
各々が少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルを含む複数の空間ストリームを受信する手段と、
前記位相シフトパイロット信号の最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定値を計算する手段と、
前記ＭＭＳＥ推定値を用いて前記シンボルに対する位相誤差を推定する手段と、
を具備する通信装置。
【請求項３２】
チャンネル状態情報を計算する手段を更に含み、
前記ＭＭＳＥ推定値を計算する前記手段は、前記チャンネル状態情報を用いて前記ＭＭＳＥ推定値を計算するように構成される、請求項３１の装置。
【請求項３３】
チャネル状態情報を計算する前記手段はシンボルベース当たりにチャンネル状態情報を計算するように構成される、請求項３２の装置。
【請求項３４】
ＭＭＳＥ推定値を計算する前記手段は次式
【数１１】
2012500588.tif 000020
用いて前記推定値を計算するように構成される、請求項３３の装置。
【請求項３５】
前記パイロット信号のコピーを格納する手段を更に含み、位相誤差を推定する前記手段は前記計算ＭＭＳＥ推定値及び前記パイロット信号の前記記憶コピーから位相誤差を推定するように構成される、請求項３３の装置。
【請求項３６】
前記位相誤差を推定する前記手段は更に前記空間ストリームの１つにおける周期的遅延を補償するため前記空間ストリームの前記１つに対する前記パイロット信号の前記コピー及び前記チャネル状態情報を位相回転する手段を含む、請求項３６の装置。
【請求項３７】
前記位相誤差を推定する前記手段は次式
【数１２】
2012500588.tif 000021
用いて前記位相誤差を推定するように構成される、請求項３５の装置。
【請求項３８】
前記シンボルは、複数の副搬送波を含み、チャネル状態情報を計算する前記手段はシンボルベース当たりにチャンネル状態情報を計算するように構成される、請求項３２の装置。
【請求項３９】
ＭＭＳＥ推定値を計算する前記手段は次式
【数１３】
2012500588.tif 000022
を用いて、計算するように構成される、請求項３８の装置。
【請求項４０】
前記パイロット信号のコピーを格納する手段を更に含む、位相誤差を推定する前記手段は前記計算ＭＭＳＥ推定値及び前記パイロット信号の前記記憶コピーを用いて位相誤差を推定するように構成される、請求項３８の装置
【請求項４１】
位相誤差を推定する前記手段は次式
【数１４】
2012500588.tif 000023
を用いて位相誤差を推定するように構成される、請求項４０の装置。
【請求項４２】
受信した前記複数の空間ストリームは同じ信号源からの少なくとも２つの空間ストリームを含み、前記装置は更に前記空間ストリームの前記少なくとも２つに対する前記位相誤差推定値を平均化する手段を含む、請求項３１の装置。
【請求項４３】
受信した前記複数の空間ストリームは同じ信号源からの少なくとも２つの空間ストリームを含み、前記装置は前記ストリームの前記少なくとも２つに対する前記チャネル状態情報を平均化する手段を更に含み、ＭＭＳＥ推定値を計算する前記手段は前記平均化チャンネル状態情報を用いて計算するように構成される、請求項３１の装置。
【請求項４４】
前記ＭＭＳＥ推定値を計算する前記手段は、次式
【数１５】
2012500588.tif 000024
を用いて前記推定値を計算するように構成される、請求項４３の装置。
【請求項４５】
位相誤差を推定する前記手段は、前記シンボルにおいて、搬送されるデータを検出するために用いられる、請求項３１の装置。
【請求項４６】
各々が少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルから成る複数の空間ストリームを受信すること、
前記位相シフトパイロット信号の最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定値を計算すること、
前記ＭＭＳＥ推定値を用いて前記シンボルに対する位相誤差を推定すること、
を実行できる命令によって符号化された機械読み取り可能媒体を具備する、無線通信用コンピュータプログラム製品。
【請求項４７】
ネットワークへのピアノードに対する帰路接続をサポートするように構成される無線ネットワークアダプタと、
処理システムと、を具備し、前記処理システムは
各々が少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルを含む複数の空間ストリームを受信し、
前記位相シフトパイロット信号の最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定値を計算し、
前記ＭＭＳＥ推定値を用いて前記シンボルに対する位相誤差を推定するように構成される、アクセスポイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
下記説明は一般的に無線通信に関し、及び特に、アップリンクＳＤＭＡパイロット推定に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムに対して要求される帯域幅必要条件を増加する問題を解決するために、異なる方式が、複数のユーザ端末が高データスループットを達成しながらチャネル資源を共有することによって、単一アクセスポイントと通信することを可能にするために開発されている。多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術は、次世代通信システムの一般技術として最近出現した１つのそのような方法である。ＭＩＭＯ技術は、電気技術者協会  ８０２．１１の（ＩＥＥＥ）標準のような幾つかの新たな無線通信標準において採用された。ＩＥＥＥ  ８０２．１１は短距離通信（例えば、数十メートルから数百メートル）のＩＥＥＥ  ８０２．１１委員会により展開された無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）空中インタフェース標準のセットを示す。
【０００３】
空間分割多重（ＳＤＭＡ）は、同時に異なる受信機に送信される複数のストリームを同じ周波数チャネルを共有し、結果的に、より高いユーザキャパシティを提供することを可能にする多重アクセス方式である。ＳＤＭＡは、セルラ無線システムの共通の典型的ＭＩＭＯ方式である。アップリンクＳＤＭＡ送信において、各空間ストリームは、異なるアップリンクユーザ（アクセス端末）間の周波数エラー及び位相雑音差のために異なる共通位相誤差を示すかもしれない。多くの方法は、アップリンクＳＤＭＡ送信においてユーザ毎に共通位相誤差を推定するために使用される。
【発明の概要】
【０００４】
本特許出願は、２００８年８月２０日に出願され、本明細書の譲受人に譲渡され、本明細書に参照によって、明確に組み込まれる「ＵＰＬＩＮＫ  ＳＤＭＡ  ＰＩＬＯＴ  ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ」と題された米国仮出願６１／０９０，３６１号の優先権を主張する。
【０００５】
開示の１つの態様において、通信装置は、複数の空間ストリームを受信するように構成される処理システムにより構成される。空間ストリームの各々は、少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルを含む。処理システムは、位相シフトパイロット信号のＭＭＳＥ推定値を計算して、シンボルのための位相誤差を推定するためにＭＭＳＥ評価値を使用するように構成される。
【０００６】
開示の他の態様において、通信のための方法は、複数の空間ストリームを受信することを含み、空間ストリームの各々は、少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルから成る。方法は位相シフトパイロット信号のＭＭＳＥ推定値を計算すること、及び、ＭＭＳＥ推定値を用いてシンボルのための位相誤差を推定することを更に含む。
【０００７】
開示のさらにもう１つの態様において、通信装置は複数の空間ストリームを受信するための手段を含み、空間ストリームの各々は、少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルを含み。装置は、位相シフトパイロット信号のＭＭＳＥ推定値を計算する手段及び見積もるための手段は、ＭＭＳＥ推定値を使用しているシンボルに対する位相誤差を推定する手段を更に含む。
【０００８】
開示の更なる態様において、無線通信のためのコンピュータプログラム製品は、機械可読媒体を含む。媒体は、複数の空間ストリームを受信することを実行できる命令によって、符号化され、空間ストリームの各々は、少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルを含み、位相シフトパイロット信号のＭＭＳＥ推定値を計算し、ＭＭＳＥ推定値を用いてシンボルに対する位相誤差を推定する。
【０００９】
開示の更なる態様において、まだ、アクセスポイントは、ピアノードに対する帰路接続をサポートするように構成される無線ネットワークアダプタと処理システムを含む。処理は、空間ストリームの各々が少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を有するシンボルを含む複数の空間ストリームを受信し、位相シフトパイロット信号のＭＭＳＥ推定値を計算し、ＭＭＳＥ推定値を用いてシンボルに対する位相誤差を推定するように構成される。
【００１０】
本発明のこれら及び他の実施例態様は、添付図面に従って詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、無線通信ネットワークの線図である、
【図２】図２は、ワイヤレス・ノードの実施例のブロック図である、
【図３】図３は、図２のチャネル推定器の種々の機能的なブロックの線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
一般な方法によれば、いくつかの図面は、明確にするために単純化されている。このように、図面は所定の装置（例えば装置）又は方法のコンポーネントの全てを示しているわけではない。最後に、同じ参照番号が明細書及び図面の全体にわたって同じ特徴を示すために使用されている。
【００１３】
本発明の種々の態様は、添付図面を参照して以下により十分に説明されている。しかし、本発明は多くの異なる形式において、実施され、この開示の全体にわたり提示される任意の特定の構成又は機能に限定されるように解釈されてはならない。むしろ、これらの態様はこの開示が詳細であり、完全であり、発明の範囲を当業者に完全に伝えているであろう。ここでの教示に基づいて、当業者は発明の範囲が発明のどの他の態様から独立して又は組み合わせて実施されるかどうか、ここに開示された発明のどの態様も網羅することを意図していることは言うまでもない。例えば、装置は実施されてもよく、又は、方法はここに説明されている態様のいくつでも用いて実行することができる。更に、本発明の範囲は他の構成、機能、又はここに説明されている発明の種々の態様に加えて、若しくはそれら以外の構成及び機能を用いて実行されるそのような装置又は方法を網羅することを意図している。ここに開示されるいかなる本発明のどの態様も請求項の１つ以上の要素により実施されることができると理解されるべきである。
【００１４】
無線ネットワークのいくつかの態様は、図１を参照して示されている。無線ネットワーク１００は一般にノード１１０及び１２０として指定される幾つかの無線ノードで示される。各無線ノードは、受信及び／又は送信できる。次のような詳細な説明において、用語「アクセスポイント」は送信ノードを示すために用い、用語「アクセス端末」は受信ノードをダウンリンク通信のための受信ノードを指定するために用いられ、これに対して用語「アクセスポイント」は受信ノードを示すために用い、用語「アクセス端末」はアップリンク通信のため送信ノードを指定するために用いる。しかし、当業者は他の専門用語又は学名がアクセスポイント及び／又はアクセス端末のために使うことができる。例えば、アクセスポイントは基地局、基地トランシーバ局、局、端末、ノード、アクセスポイントとして作用するアクセス端末又は他の適切用語で呼ばれてもよい。アクセス端末は、ユーザ端末、移動局、加入者局、局、無線デバイス、端末、ノード又は他の適切な用語で呼ばれてもよい。この開示の全体にわたって記載されているさまざまな概念は、それらの特定の技術用語に関係なく全ての適切な無線ノードに適用することを意図している。
【００１５】
無線ネットワーク１００は、アクセス端末１２０に対してサービスエリアを提供するために地理的領域の全体にわたって分布されるいかなる数のアクセスポイントもサポートすることができる。システムコントローラ１３０は、アクセス端末１２０のための他のネットワーク、例えばインターネット（登録商標）へのアクセスだけでなく、アクセスポイントの調整及び制御をするために用いることができる。簡略化のために、１つのアクセスポイント１１０が示されている。アクセスポイントは、一般にサービスエリアの地理的領域のアクセス端末に帰路サービス与える固定端末であるが、アクセスポイントはあるアプリケーションでは移動式であってもよい。固定式又は移動式であってもよいアクセス端末、アクセスポイントの帰路サービスを利用するか又は他のアクセス端末とのピアツーピア通信を行う。アクセス端末の実施例は、電話（例えば移動電話）、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、パーソナル携帯情報機器（ＰＤＡ）、デジタル音声プレーヤ（例えばＭＰ３プレーヤ）、カメラ、ゲーム機又は他のいかなる適切な無線ノードも含む。
【００１６】
無線ネットワーク１００は、ＭＯＭＯ技術をサポートすることができる。ＭＩＭＯ技術を用いて、アクセスポイント１１０はＳＤＭＡを同時に使用して多数のアクセス端末１２０と通信できる。この開示の背景項目で述べたように、ＳＤＭＡは同時に、異なる受信機に送信される多数のストリームが同じ周波数チャネルを共有し、その結果、より高いユーザにキャパシティを提供することを可能にする多重アクセス方式である。これは各々のデータストリームを空間的に事前符号化し、その後各空間的事前符号化ストリームを異なる送信アンテナを介してダウンリンクに送信することにより達成される。空間的事前符号化データストリームは異なる空間サインによって、アクセス端末に到達し、これは各アクセス端末１２０がそのアクセス端末１２０に予定されているデータストリームを回復することを可能にする。アップリンクでは、各アクセス端末１２０は空間的事前符号化データストリームを送信し、これはアクセスポイント１１０が各空間的事前符号化データストリームの信号源を識別することを可能にする。
【００１７】
１つ以上のアクセス端末１２０は、特定の機能性を可能にするために多数のアンテナを備えてもよい。この構成では、アクセスポイント１１０での多数のアンテナは、追加的な帯域幅又は送信電力を伴わないで全体を通じてデータスループットを改善するために多重アンテナアクセスポイントと通信するために使用されてもよい。これは送信機での高データレート信号を異なる空間サインを用いて複数の低レートデータストリームに分けることによって達成でき、それにより受信機はこれらストリームを複数のチャネルに分け、高レートデータ信号を回復するためにストリームを適切に合成することを可能にする。
【００１８】
以下の開示の部分は、ＭＩＭＯ技術もサポートするアクセス端末を説明しているが、アクセスポイント１１０はＭＩＭＯ技術をサポートしないアクセス端末をサポートするようにも構成できる。この方法はアクセス端末の古いバージョン（即ち、「レガシー」端末）がそれらの耐用寿命(useful lifetime)を延ばしながら無線ネットワークで展開されるままにすることができ、その一方で、新規ＭＩＭＯアクセス端末を必要に応じて導入することを可能にする。
【００１９】
あとに続く詳細な説明において、本発明の種々の態様は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）のような、任意の適切な無線技術をサポートするＭＩＭＯシステムを参照して説明する。ＯＦＤＭは、正確な周波数で空間的に分離された多数の副搬送波にわたりデータを配信するスペクトル拡散技術である。空間は、受信機が副搬送波からデータを回復することを可能にする直交性を提供する。ＯＦＤＭシステムは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１又は他の空中インタフェース標準を実施できる。
【００２０】
他の適切な無線技術は、例えば、符号分割多重（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）又は他の適切な無線技術、若しくは適切な無線技術の任意の組合せを含む。ＣＤＭＡシステムは、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、ＩＳ−８５６、Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）又は他の適切な空中インタフェースによって実施できる。ＴＤＭＡシステムは、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ（登録商標））又は他の適切な空中インタフェース標準を実施できる。当業者が容易く理解するように、本発明の種々の態様はいかなる特定の無線技術及び／又は空中インタフェース標準に限られていない。
【００２１】
図２は、無線ノードの実施例を示す概略ブロック図である。送信モードにおいて、ＴＸデータプロセッサ２０２は、データソース２０１からデータを受信するために用いることができて、受信ノードで順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を容易にするためにデータをコード化（例えばツルボ（Turbo）コード化）することができる。
【００２２】
符号化処理は共にブロック化でき、一連の変調シンボルを生成するためにＴＸデータプロセッサ２０２によって、信号点（signal constellation）にマップできる一連の符号シンボルをもたらす。
【００２３】
ＯＦＤＭを実行している無線ノードにおいて、ＴＸデータプロセッサ２０２からの変調シンボルは、ＯＦＤＭ変調器２０４に提供できる。ＯＦＤＭ変調器は、変調シンボルを多数の平行ストリームに分割し、それから各ストリームを幾つかの変調信号点を用いて副搬送波にマップする。その後、時間領域ＯＦＤＭシンボルを生成するため逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）が各組の副搬送波に行われる。各ＯＦＤＭシンボルは一組の副搬送波を有する。ＯＦＤＭシンボルは、多数のデータパケットのペイロードにおいて、配布される。
【００２４】
無線ノードの少なくとも１つの構成において、少なくとも１つのパイロット信号は、各データパケットのペイロードとともに伝送される。パイロットは一般的にはパイロット装置２０３により発生され、受信機が１つ以上の関連データ−ベアリング（トラフィック）信号チャネルのタイミングを取得することを可能にするため、そしてこのような関連するトラフィックチャネルのコヒーレント復調のための位相基準を提供するために採用される非データ−ベアリング拡散スペクトル信号である。ＯＦＤＭ変調器２０４は、パイロット信号を多数の平行ストリームに分割し、その後、幾つかの変調信号点を用いて各ストリームを副搬送波にマップする。その後、ＩＦＦＴは、パイロット信号を構成する１つ以上の時間領域ＯＦＤＭシンボルを生成するため各組の副搬送波に実行される。それから、パイロット信号は、データパケットをＴＸ空間プロセッサ２０５に提供する前に各々のデータパケットにより伝送されるペイロードに追加される。
【００２５】
ＴＸ空間プロセッサ２０５は、データパケットに空間処理を実行する。これはデータパケットを多数の空間的事前符号化ストリームに事前符号化し、その後各空間的事前符号化スリームをトランシーバ２０６を介して異なるアンテナ２０８に提供することによって遂行できる。各々のトランシーバ２０６は、無線チャネルを介して送信するため個別の事前符号化ストリームによってＲＦ搬送波を変調する。
【００２６】
受信モードにおいて、各トランシーバ２０６は、その個別のアンテナ２０８を介して信号を受信する。各トランシーバ２０６は、ＲＦ搬送波に調整された情報を回復し、情報をＲＸ空間プロセッサ２１０に提供できる。
【００２７】
ＲＸ空間プロセッサ２１０は、無線ノード２００に向けられるいかなる空間ストリームも保持したデータパケットを回復するため情報に空間処理を行う。空間処理は、チャネル相関行列反転（ＣＣＭＩ）、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）、軟干渉除去（ＳＩＣ）又は他の適切な技術に従って実行できる。
【００２８】
ＯＦＤＭ復調器２１２は、データパケットのペイロードのＯＦＤＭシンボルの各副搬送波で搬送されるデータを回復し、データを、パイロット信号を含む変調シンボルのストリームへ多重化する。ＯＦＤＭ復調器２１２は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いた時間領域から周波数領域にストリームを転換する。周波数領域信号は、副搬送波毎の分離ストリームを含む。
【００２９】
チャネル推定器２１５は、ＯＦＤＭ復調器からのパイロット信号を含むストリームを受信し、チャネル応答を推定する。各パイロット信号は、一般的には無線チャネルを介する送信により位相がシフトされる。位相シフトパイロット信号のＭＭＳＥ推定値が計算され、ＭＭＳＥ推定値は位相誤差をそして結果的にチャネル応答を推定するために用いられる。チャネル応答は、ＲＸデータプロセッサ２１４に提供される。
【００３０】
ＲＸデータプロセッサ２１４は、変調シンボルを信号点の正しい位置へ書き戻すために用いられる。無線チャネルのノイズ及び他の外乱のため、変調シンボルは原信号点の位置の正確な位置に一致することができない。チャネル応答を用いて、ＲＸデータプロセッサ２１４は、どの変調シンボルが受信位置と信号点の有効なシンボルの位置との間の最小距離を見つけることにより送信された可能性が高いかを検出する。これらの軟決定は、ツルボコードの場合に、例えば、所定の変調シンボルと関連するコードシンボルの対数尤度比（ＬＬＲ）を計算するために使用できる。その後、ＲＸデータプロセッサ２１４は、データシンク２１８にデータを提供する前に最初に送信されたデータを復号化するために、一連のコードシンボルＬＬＲｓ及び位相誤差推定値を使用する。
【００３１】
図３は、チャネル推定器の機能性を示すフローチャートである。チャネル推定器への入力が信号にＦＦＴを行った後にＯＦＤＭ復調器２１２（図２を参照）の出力である点に留意する。このように、アップリンクＳＤＭＡパイロット推定において、ＦＦＴを受信アップリンクシンボルに行った後に、受信機ｊ、シンボルｍ、パイロットｋのための受信パイロット値ｒｊｍｋは次式である
【数１】
2012500588.tif 000003
【００３２】
ｐｉｋｍは、空間ストリームｉのためのシンボルｍでパイロットｋの記号である。Ｈは、信号チャネルを表す数学的値である。各アップリンクユーザは、１つ以上の空間ストリームを送信できる。パイロット副搬送波の総数はｋであり、それは、例えば、４０ＭＨｚのチャネルに対して６である。ｎｊｍｋは、付加的ノイズであり、ψimは、シンボルｍの間の空間ストリームｉの共通位相誤差である。マトリックス表記法において、受信パイロットベクトルｒｍｋは、次式として書くことができる。
【数２】
2012500588.tif 000004
【００３３】
Ｓｋｍが周知のパイロット記号Ｐｉｋｍを含むベクトルであり、位相は空間ストリーム当たりの周知の位相誤差ψimだけシフトされる。
【００３４】
異なるアップリンクユーザ間の周波数オフセットが副搬送波間隔より非常に小さいと仮定される。そうすると、搬送波間干渉の影響は無視できる。実際に、これはアップリンクユーザが最初にそれらの搬送波及びサンプリング周波数にＡＰに同期させなければならないことを意味する。
【００３５】
次に、チャネル状態情報が知られていなければ、チャネル状態情報が第２のブロック３０２にて計算される。チャネル状態情報（ＣＳＩ）は、Ｈの現在の値に関する情報であり、信号チャネルを表す数学的値である。ＣＳＩは、シンボルベースにつき計算できる。それは、無線通信の信号モデルの一部を形成し、その完全方程式は
R= HX+N
である。
【００３６】
ただし、Ｒは受信信号であり、Ｘは送信信号であり、Ｎはノイズであり、そして、Ｈはチャネルである。値Ｒ、Ｘ、Ｎ、Ｈは通常一定でない。システムは通常何が送信機から送られたかを見つけるため又は送信速度を増加するようなシステム性能を強化するためＨに関する幾つかの情報を持つ必要がある。情報は、Ｈの現在の値又はＨの共分散でありえる。このタイプの情報は、一般的にＣＳＩとして参照され、通常推定される。通常、Ｈの現在値は短期ＣＳＩとして参照され、一方、Ｈのより高次統計値は長期ＣＳＩとして参照される。
【００３７】
次のブロック３０４において、多数のストリームが第３ブロック３０３により決定されるのと同じソースノードからのものであれば、チャネル状態情報は平均化される。周期的遅延に関して、データシンボルがチャネル推定シンボルの周期的遅れと異なる周期的遅延を使用すれば、パイロット数ｋ及び空間ストリームｉに属する、上述した方法のＨマトリックスにおける各行は、e(j2πfkTcdi)により回転される位相であってもよい（３０５ブロック）。ただし、ｆｋはパイロットｋの周波数であり、Ｔｃｄｉはデータと空間ストリームｉのためのチャネル推定シンボルとの周期的遅延差である。第５のブロック３０５において、パイロット信号のコピー及びチャネル状態情報は、回転される。次のブロック３０６において、ＭＭＳＥ推定値が計算される。ＭＭＳＥ推定値は、次式を用いて計算できる： 
【数３】
2012500588.tif 000005
【００３８】
但し、Ｓｎはノイズ電力の推定値であり、ＩＮｓｓはＮｓｓｘＮｓｓ恒等行列である。
【００３９】
パイロット信号のコピーは格納することができ、シンボルのための位相誤差はＭＳＥ推定値及びパイロット信号のコピーから推定できる。シンボル毎の空間ストリーム毎の位相誤差推定値は、次式で求めることができる。
【数４】
2012500588.tif 000006
【００４０】
他の方法は、シンボル内で全てのパイロット副搬送波を組み合わせることである。シンボルが幾つかの副搬送波を含むとき、処理システムは副搬送波ベースにつきチャネル状態情報を計算する。この場合、処理システムは次式を用いてＭＭＳＥ推定値を計算する。
【数５】
2012500588.tif 000007
【００４１】
但し、Ｐｍｋはシンボルｍにおけるパイロットｋのためのパイロット記号を含む対数ＮｓｓｘＮｓｓマトリックスであり、ｓｍは、e(jψim).である要素ｉを有するＮｓｓ位相オフセット指数関数のベクトルである。
【００４２】
それから、パイロット信号のコピーは格納され、シンボルに対する位相誤差はＭＭＳＥ推定値及びパイロット信号のコピーから第７のブロック３０７において、述べられているように推定される。位相誤差は、次式を用いて求めることができる。
【数６】
2012500588.tif 000008
【００４３】
変更チャネルマトリックスＨｍが副搬送波当たりのチャネルＨｋよりもｋ培多い列を含むので、それは一般に非常により良い状態数を有して、それ故に、パイロット副搬送波当たりの個々のＭＭＳＥ推定値を用いる方法より正確な位相誤差推定値を与える。
【００４４】
多数の空間ストリームをもつユーザに関して、１つ以上のアップリンクユーザが第３のブロック３０３又は第８のブロック３０８によって、決められるように１つ以上の空間ストリームを送信すれば、幾つかの代替手段が、空間ストリーム当たりの推定値改善するために存在する。第１に、第９のブロック３０９において、述べるのと同じユーザに属する位相誤差推定値を平均化することが可能である。
【００４５】
他の方法は、同じユーザに属する角度演算内の要素を平均化することである。式は、次のように記述できる。
【数７】
2012500588.tif 000009
【００４６】
但し、Ｕがユーザの数であり、Ｎｓｓｕはユーザ数ｕに対する空間ストリームの数である。ｓｍは現在Ｎｓｓの代わりにＵ個の要素を有するだけである。
【００４７】
推定される必要となるより少ない変数があるので、変更チャネルマトリックスＨｍは一般により良い位相誤差推定値となるより良い状態数を有する。同じ式は、添え字ｉが現在空間ストリーム数の代わりにユーザ数を意味する唯一の違いと共に、位相誤差推定値を得るために用いることができる。全ての空間ストリームを送信している１人のユーザだけがいる極端な事例においては、Ｈｍは位相誤差計算のための式が単一ユーザ処理のための１つに減少する縦ベクトルとなる。
【００４８】
従って、受信した空間ストリームのうちの少なくとも２つが同じノードソースからである場合、位相誤差推定値が空間ストリームの少なくとも２つに対して平均化できる（３０９ブロック）。又は、チャネル状態情報は計算でき（３０２ブロック）、ストリームの少なくとも２つに対するチャネル状態情報が平均化でき（３０４ブロック）、平均化チャネル状態情報はＭＭＳＥ推定値を計算するために用いることができる（３０６ブロック）。
【００４９】
位相オフセット修正に関して、一旦空間ストリーム当たりの位相オフセット推定値が利用できるならば、それらはＭＩＭＯデータ検出に対する影響を除去するために用いなければならない。全ての空間ストリームに対して等しい１つの共通位相オフセットを有する従来のＭＩＭＯ受信機において、共通位相補正は、逆位相シフトを全てのＭＩＭＯ検出器入力信号に適用することによって、ＭＩＭＯ検出器の前に行うことができる。この方法は異なる空間ストリームに対して異なる位相オフセットがある場合にはできない。この場合、空間ストリーム当たりの推定位相シフトがＭＩＭＯ検出器に対する入力であるチャネルマトリックスの各列を位相シフトのために使用できる。ＭＩＭＯ検出器がチャンネルにＱＲ分解を行えば、空間ストリーム当たりの位相シフトがＲマトリックスの列に適用できる。ＭＭＳＥ  ＭＩＭＯ検出器の場合、ＭＭＳＥ出力をスライスする前に、逆位相シフトは、全ての空間ストリームのためのＭＭＳＥ出力に適用されることができる。
【００５０】
さらに、チャンネル推定値の種々の他の態様が上記ブロックの幾つか又は全てを使用できる点に留意する。例えば、チャンネル推定値の１つの典型的な実施では、装置は多数の空間ストリームを受信する（ブロック３０１）。空間ストリームの各々は、シンボルを含む。シンボルは、少なくとも１つの位相シフトパイロット信号を含む。処理システムは、位相シフトパイロット信号（ブロック３０６）のＭＭＳＥ推定値を計算し、シンボルに対する推定値位相誤差を推定するためにＭＭＳＥ推定値を使用する。
【００５１】
上記ステップの任意の特定の順序又は階層はチャンネル推定に含まれる処理の実施例を提供するために示されていることは理解される。設計の選択に基づいて、本発明の範囲内に保ちながらステップの特定の順序又は階層が再配置できることは理解される。
【００５２】
チャネル推定器は、１つ以上の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ｓ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）ｓ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）ｓ、プログラマブル・ロジック機器（ＰＬＤ）ｓ（他のプログラマブル・ロジック・コンポーネント）離散的なゲート又はここで説明されている機能を行うように設計されたその任意の組み合わせにより実施されてもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ステートマシン又はソフトウェアを実行できるその他の回路であってもよい。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、又は別の方法で呼ばれようとも、命令、データ又はそれのいかなる組合せも意味するように広く解釈される。ソフトウェアは、機械可読媒体に格納され又はＤＳＰ又はＡＳＩＣのような１つ以上のコンポーネントに組み込まれてもよい。機械可読媒体は、例えば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）（フラッシュメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブルリードオンリーメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ）、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードディスク又は他のいかなる適切な記憶媒体、若しくはその組み合わせを含む種々のメモリ・コンポーネントを含むことができる。機械可読媒体は、送信ライン、データにより変調される搬送波及び／又は無線ノードにソフトウェアを提供するための他の手段を含んでもよい。機械可読は、コンピュータプログラム製品で実施されてもよい。コンピュータプログラム製品は、包装部材を含むことができる。
【００５３】
チャネル推定器がハードウェア、ソフトウェア又はその組合せで実行されるかどうは、特定のアプリケーション及び全体的なシステムに課される設計制約に依存することになる。熟練した職人は特定のアプリケーション毎に変化する方法で上述した機能を実施できるが、そのような実施の決定は発明の範囲を逸脱させるように解釈されるべきでない。
【００５４】
上記説明は、いかなる当業者も本発明の完全な範囲を十分に理解できるために提供される。ここに開示される種々の構成に対する変形は、直ちに当業者にとって明らかである。このように、請求項はここに記載されている本発明の種々の態様に限られることを意図していないが、請求項の言語と整合した完全な範囲に従っており、単数での要素の参照は、特にそのようにはっきりと述べていなければ”１つ及び１つだけ”を意味することを意図していないく、むしろ”１以上である。”その他に、特にはっきりと述べていなければ、用語「いくらか」は１以上を参照している。当業者に知られ又は後日知られるようになるこの開示の全体に説明されている種々の態様の要素に構成的及び機能的に等価な全ては参照により明示的にここに組み込まれ、請求項により包含されるｋと尾を意図している。さらに、ここに開示されたものはそのような開示が請求項において、明示的に記載されているか否かに関係なく公衆に提供することを意図していない。請求項要素が語句請求項要素が語句「ステップ」を用いて記載されていなければ、米国特許法１１２、第６項の規定に基づいて構成されていない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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