(57)【要約】  本開示のいくつかの実施形態は、チャネルの２次統計量を用いない、チャネル推定のための技術を提供する。信号対ノイズ比（ＳＮＲ）、ドップラー周波数および／または遅延スプレッドのような、チャネルの利用可能なサイド情報を使用することにより、制約されない最小２乗チャネル補間器の性能を向上させる方法およびシステムを提案する。
2012517202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル推定を実行するための方法において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有することと、
第１の組のチューニングパラメータを選択することと、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新することと、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大することと、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することと、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算することと、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算することとを含む方法。
【請求項２】
前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２の組のチューニングパラメータを更新することは、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新することを含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することは、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得することと、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させることと、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させることと、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得することと、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することとを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算することをさらに含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
チャネル推定を実行する装置において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有する論理と、
第１の組のチューニングパラメータを選択する論理と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新する論理と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大する論理と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算する論理と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算する論理とを具備する装置。
【請求項１１】
前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の組のチューニングパラメータを更新する論理は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新する論理を備える請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む請求項１０記載の装置。
【請求項１５】
前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得する論理と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させる論理と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させる論理と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得する論理と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理とを備える請求項１０記載の装置。
【請求項１７】
前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算する論理をさらに具備する請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
チャネル推定を実行する装置において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有する手段と、
第１の組のチューニングパラメータを選択する手段と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新する手段と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大する手段と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算する手段と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算する手段とを具備する装置。
【請求項２０】
前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記第２の組のチューニングパラメータを更新する手段は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新する手段を備える請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項１９記載の装置。
【請求項２３】
前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む請求項１９記載の装置。
【請求項２４】
前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得する手段と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させる手段と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させる手段と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得する手段と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段とを備える請求項１９記載の装置。
【請求項２６】
前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算する手段をさらに具備する請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
１つ以上のプロセッサにより実行可能である命令を記憶しているコンピュータ読み取り可能媒体を具備する、チャネル推定を実行するコンピュータプログラムプロダクトにおいて、
前記命令は、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有するための命令と、
第１の組のチューニングパラメータを選択するための命令と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新するための命令と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大するための命令と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算するための命令と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算するための命令とを含むコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項２９】
前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である請求項２８記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項３０】
前記第２の組のチューニングパラメータを更新するための命令は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新するための命令を含む請求項２８記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項３１】
前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項２８記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項３２】
前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む請求項２８記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項３３】
前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む請求項３１記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項３４】
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得するための命令と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させるための命令と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させるための命令と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得するための命令と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令とを含む請求項２８記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項３５】
前記命令は、前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算するための命令をさらに含む請求項３４記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項３６】
前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項３５記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、通信に関し、より詳細には、チャネルの２次統計量の知識を有さないチャネル推定のための方法に関する。
【概要】
【０００２】
本開示のいくつかの実施形態は、チャネル推定を実行するための方法を提供する。方法は一般に、チャネル情報を有するチャネル上でワイヤレス信号を受信することと、第１の組のチューニングパラメータを選択することと、選択した第１の組のチューニングパラメータと、チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新することと、第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大することと、拡大された観測行列の一般逆行列を計算することと、拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算することと、効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算することとを含む。
【０００３】
本開示のいくつかの実施形態は、チャネル推定を実行する装置を提供する。装置は一般に、チャネル情報を有するチャネル上でワイヤレス信号を受信する論理と、第１の組のチューニングパラメータを選択する論理と、選択した第１の組のチューニングパラメータと、チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新する論理と、第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大する論理と、拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理と、拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算する論理と、効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算する論理とを備える。
【０００４】
本開示のいくつかの実施形態は、チャネル推定を実行する装置を提供する。装置は一般に、チャネル情報を有するチャネル上でワイヤレス信号を受信する手段と、第１の組のチューニングパラメータを選択する手段と、選択した第１の組のチューニングパラメータと、チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新する手段と、第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大する手段と、拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段と、拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算する手段と、効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算する手段とを含む。
【０００５】
本開示のいくつかの実施形態は、１つ以上のプロセッサにより実行可能である命令を記憶しているコンピュータ読み取り可能媒体を備えている、チャネル推定を実行するコンピュータプログラムプロダクトを提供する。命令は一般に、チャネル情報を有するチャネル上でワイヤレス信号を受信するための命令と、第１の組のチューニングパラメータを選択するための命令と、選択した第１の組のチューニングパラメータと、チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新するための命令と、第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大するための命令と、拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令と、拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算するための命令と、効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算するための命令とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本開示の上記の特徴を詳細に理解でき、上記の簡単に概要が示された、より特定の記述を、実施形態への参照により有するように、実施形態のいくつを、添付図面中で説明する。しかしながら、添付図面は、本開示のいくつかの典型的な実施形態だけを説明し、それゆえに、その範囲の限定と考えるべきでなく、本記述に対して、他の同様に効果的な実施形態を認めてもよいことに注目すべきである。
【図１】図１は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、例示的なワイヤレス通信システムを図示する。
【図２】図２は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、ワイヤレスデバイス中で利用してもよいさまざまなコンポーネントを図示する。
【図３】図３は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、ワイヤレス通信システム内で利用してもよい、例示的な送信機および例示的な受信機を図示する。
【図４】図４は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、ＷｉＭＡＸシステムの部分的に使用される副搬送波（ＰＵＳＣ）ゾーンに対するパイロット構造を図示する。
【図５】図５は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、パラメータの自動チューニングを有する最小２乗ブロックチャネル推定のプロセスを説明する。
【図５Ａ】図５Ａは、図５中で説明した動作を実行できる例示的なコンポーネントを説明する。
【図６】図６は、３ｋｍ／ｈの移動局（ＭＳ）の速度を有するＰｅｄｅｓｔｒｉａ Ａチャネルに対する、異なるチャネル推定アルゴリズムの平均２乗誤差（ＭＳＥ）を図示する。
【図７】図７は、８ｋｍ／ｈのＭＳの速度を有するＰｅｄｅｓｔｒｉａｎ Ｂチャネルに対する、異なるチャネル推定アルゴリズムのＭＳＥを図示する。
【図８】図８は、３０ｋｍ／ｈのＭＳの速度を有するＶｅｈｉｃｕｌａｒ Ａチャネルに対する、異なるチャネル推定アルゴリズムのＭＳＥを図示する。
【図９】図９は、８０ｋｍ／ｈのＭＳの速度を有するＶｅｈｉｃｕｌａｒ Ａチャネルに対する、異なるチャネル推定アルゴリズムのＭＳＥを図示する。
【図１０】図１０は、１２０ｋｍ／ｈのＭＳの速度を有するＶｅｈｉｃｕｌａｒ Ａチャネルに対する、異なるチャネル推定アルゴリズムのＭＳＥを図示する。
【図１１】図１１は、１６０ｋｍ／ｈのＭＳの速度を有するＶｅｈｉｃｕｌａｒ Ａチャネルに対する、異なるチャネル推定アルゴリズムのＭＳＥを図示する。
【図１２】図１２は、２００ｋｍ／ｈのＭＳの速度を有するＶｅｈｉｃｕｌａｒ Ａチャネルに対する、異なるチャネル推定アルゴリズムのＭＳＥを図示する。
【詳細な説明】
【０００７】
“例として、事例として、あるいは実例として機能する”ことを意味するために、“例示的な”という文言をここで使用する。“例示的な”ものとして、ここで記述するいずれの実施形態も、他の実施形態と比較して、必ずしも、好ましいまたは有利なものと解釈されるものではない。
【０００８】
直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムや、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムのような、ワイヤレス通信システムにおいて、送信機から受信機までのワイヤレスチャネルの応答を推定することを必要とすることが多い。チャネル推定は、データ検出や、時間同期や、周波数補正や、空間処理や、レート選択などのような、さまざまな目的に対して使用し得る。チャネル推定アルゴリズムは、通常、送信機および受信機の両方により事前に知られているパイロットシンボルの送信に基づいている。
【０００９】
パイロットシンボルは、特定の周波数ビン（副搬送波）上で送信してもよい。それゆえに、受信パイロットシンボルを観測することにより、これらの特定の周波数副搬送波のチャネル推定を直接に取得してもよい。他方では、パイロット副搬送波における以前に計算されたチャネル推定を補間することにより、データシンボルの送信に対して利用される周波数副搬送波におけるチャネル推定を計算してもよい。
【００１０】
例えば、優れたウィーナ（Wiener）補間器は、補間されたチャネル推定の優れた精度を提供できる。ウィーナ補間器は、真のチャネル応答と推定されたチャネル応答との間の平均２乗誤差（ＭＳＥ）を最小にする意味で、最良の線形補間器であり得るが、ウィーナ補間器は、チャネルを推定する前に取得することが容易でないチャネル相関モデル（例えば、２次元の自己相関および１次元の自己相関）の知識に依存するかもしれない。
【００１１】
例示的なワイヤレス通信システム 
ここで記述する技術は、直交多重化スキームに基づいている通信システムを含む、さまざまなブロードバンドワイヤレス通信システムに対して使用してもよい。そのような通信システムの例は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムや、単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムなどを含む。ＯＦＤＭＡシステムは、全システム帯域幅を複数の直交する副搬送波に分割する変調技術である、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する。これらの副搬送波は、トーン、ビンなどと呼ばれてもよい。ＯＦＤＭでは、各副搬送波を、データにより独立して変調してもよい。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、インターリーブされたＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を利用して、システム帯域幅にわたって分散している副搬送波上で送信してもよく、ローカライズされたＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）を利用して、隣接する副搬送波のブロック上で送信してもよく、または、拡張ＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用して、隣接する副搬送波の複数のブロック上で送信してもよい。一般に、変調シンボルは、ＯＦＤＭでは周波数領域中で送られ、ＳＣ−ＦＤＭＡでは時間領域中で送られる。
【００１２】
直交多重化スキームに基づく通信システムの１つの特定の例は、ＷｉＭＡＸシステムである。マイクロ波アクセスのための世界相互運用を表すＷｉＭＡＸは、長距離にわたって高いスループットのブロードバンド接続を提供する、標準ベースのブロードバンドワイヤレス技術である。今日、ＷｉＭＡＸの２つの主なアプリケーションがあり、それらは、固定ＷｉＭＡＸとモバイルＷｉＭＡＸとである。固定ＷｉＭＡＸアプリケーションは、ポイントツーマルチポイントであり、例えば、自宅および会社へのブロードバンドアクセスを可能にする。モバイルＷｉＭＡＸは、ブロードバンドのスピードで、セルラネットワークのフルな移動性を提供する。
【００１３】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｘは、固定およびモバイルのブロードバンドワイヤレスアクセス（ＢＷＡ）システムに対するエアインターフェースを規定する、新生の標準化組織である。これら標準規格は、４つの異なる物理レイヤ（ＰＨＹ）と、１つの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤとを少なくとも規定している。４つの物理レイヤのうちのＯＦＤＭおよびＯＦＤＭＡ物理レイヤは、それぞれ固定およびモバイルのＢＷＡエリアにおいて最もポピュラーである。
【００１４】
図１は、本開示の実施形態を用いてもよい、ワイヤレス通信システム１００の例を図示する。ワイヤレス通信システム１００は、ブロードバンドワイヤレス通信システムであってもよい。ワイヤレス通信システム１００は、多数のセル１０２に対して通信を提供する。セル１０２のそれぞれは、基地局１０４によって担当される。基地局１０４は、ユーザ端末１０６と通信する固定局であってもよい。基地局１０４は、代わりに、アクセスポイント、ノードＢ、または他の用語で呼ばれることがある。
【００１５】
図１は、システム１００全体にわたって分散されている、さまざまなユーザ端末１０６を描写する。ユーザ端末１０６は、固定された（すなわち、動かない）ものであってもよく、または、移動するものであってもよい。ユーザ端末１０６は、代わりに、リモート局、アクセス端末、端末、加入者ユニット、移動局、局、ユーザ機器などと呼ばれることがある。ユーザ端末１０６は、セルラ電話機や、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）や、ハンドヘルドデバイスや、ワイヤレスモデムや、ラップトップコンピュータや、パーソナルコンピュータなどのようなワイヤレスデバイスであってもよい。
【００１６】
基地局１０４とユーザ端末１０６との間の、ワイヤレス通信システム１００における送信に対して、さまざまなアルゴリズムおよび方法を使用してもよい。例えば、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ技術にしたがって、基地局１０４とユーザ端末１０６との間で、信号を送り、受信してもよい。このケースの場合、ワイヤレス通信システム１００は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムと呼ばれることがある。
【００１７】
基地局１０４からユーザ端末１０６への送信を容易にする通信リンクは、ダウンリンク（ＤＬ）１０８と呼ばれることがあり、ユーザ端末１０６から基地局１０４への送信を容易にする通信リンクは、アップリンク（ＵＬ）１１０と呼ばれることがある。代わりに、ダウンリンク１０８は、フォワードリンクまたはフォワードチャネルと呼ばれることがあり、アップリンク１１０は、リバースリンクまたはリバースチャネルと呼ばれることがある。
【００１８】
セル１０２は、複数のセクタ１１２に分割されていてもよい。セクタ１１２は、セル１０２内の物理的なカバレッジエリアである。ワイヤレス通信システム１００内の基地局１０４は、セル１０２の特定のセクタ１１２内に電力のフローを集中させるアンテナを利用してもよい。このようなアンテナは、指向性アンテナと呼ばれることがある。
【００１９】
図２は、ワイヤレスデバイス２０２中で利用してもよい、さまざまなコンポーネントを図示する。ワイヤレスデバイス２０２は、ワイヤレス通信システム１００内で用いてもよい。ワイヤレスデバイス２０２は、ここで記述するさまざまな方法を実現するように構成されていてもよいデバイスの例である。ワイヤレスデバイス２０２は、基地局１０４またはユーザ端末１０６であってもよい。
【００２０】
ワイヤレスデバイス２０２は、ワイヤレスデバイス２０２の動作を制御するプロセッサ２０４を含んでいてもよい。プロセッサ２０４は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）と呼ばれることがある。読出し専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の両方を含んでいてもよいメモリ２０６は、命令およびデータをプロセッサ２０４に提供する。メモリ２０６の一部は、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）を含んでいてもよい。プロセッサ２０４は一般に、メモリ２０６内に記憶されているプログラム命令に基づいて、論理および算術演算を実行する。メモリ２０６中の命令は、ここで記述する方法を実現するように実行可能であってもよい。
【００２１】
ワイヤレスデバイス２０２はまた、筐体２０８を含んでいてもよく、筐体２０８は、ワイヤレスデバイス２０２と、遠隔地との間でデータの送信および受信を可能にする送信機２１０および受信機２１２を含んでいてもよい。送信機２１０および受信機２１２はトランシーバ２１４に組み合わされてもよい。アンテナ２１６を、筐体２０８に取り付けて、トランシーバ２１４に電気的に結合してもよい。ワイヤレスデバイス２０２はまた、（示していない）複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバおよび／または複数のアンテナを含んでいてもよい。
【００２２】
ワイヤレスデバイス２０２はまた、信号検出器２１８を含んでいてもよく、信号検出器２１８を使用して、トランシーバ２１４により受信される信号のレベルを検出して定量化してもよい。信号検出器２１８は、全エネルギーや、シンボル毎の、副搬送波毎のエネルギーや、電力スペクトル密度や、他の信号のような、信号を検出してもよい。ワイヤレスデバイス２０２はまた、信号を処理する際に使用するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２２０を含んでいてもよい。
【００２３】
ワイヤレスデバイス２０２のさまざまなコンポーネントは、バスシステム２２２により互いに結合されていてもよく、バスシステム２２２は、データバスに加えて、電力バス、制御信号バスおよびステータス信号バスを含んでいてもよい。
【００２４】
図３は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡを利用するワイヤレス通信システム１００内で使用してもよい送信機３０２の例を図示する。ワイヤレスデバイス２０２の送信機２１０中で、送信機３０２の部分を実現してもよい。送信機３０２は、ダウンリンク１０８上でデータ３０６をユーザ端末１０６に送信する基地局１０４中で実現してもよい。送信機３０２はまた、アップリンク１１０上でデータ３０６を基地局１０４に送信するユーザ端末１０６中で実現してもよい。
【００２５】
送信すべきデータ３０６は、直列―並列（Ｓ／Ｐ）コンバータ３０８への入力として提供されていることが示されている。Ｓ／Ｐコンバータ３０８は、送信データをＭ個の並列なデータストリーム３１０に分割する。
【００２６】
Ｍ個の並列なデータストリーム３１０は次に、マッパー３１２への入力として提供されてもよい。マッパー３１２は、Ｍ個の並列なデータストリーム３１０をＭ個のコンステレーションポイントにマッピングする。マッピングは、バイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）や、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）や、８位相シフトキーイング（８ＰＳＫ）や、直交振幅変調（ＱＡＭ）などのような、何らかの変調コンステレーションを使用して実施してもよい。したがって、マッパー３１２は、Ｍ個の並列なシンボルストリーム３１６を出力し、各シンボルストリーム３１６は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）３２０のＭ本の直交する副搬送波のうちの１つに対応している。これらのＭ個の並列なシンボルストリーム３１６は、周波数領域において表され、ＩＦＦＴコンポーネント３２０によって、Ｍ個の並列な時間領域サンプルストリーム３１８に変換されてもよい。
【００２７】
これから、用語に関して簡潔な注釈を提供する。周波数領域におけるＭ個の並列の変調は、周波数領域におけるＭ個の変調シンボルに等しく、周波数領域におけるＭ個の変調シンボルは、周波数領域における、Ｍ個のマッピングおよびＭ−ポイントＩＦＦＴに等しく、周波数領域における、Ｍ個のマッピングおよびＭ−ポイントＩＦＦＴは、時間領域中の１つの（有効な）ＯＦＤＭシンボルに等しく、時間領域中の１つの（有効な）ＯＦＤＭシンボルは、時間領域中のＭ個のサンプルに等しい。時間領域中の１つのＯＦＤＭシンボルであるＮＳは、ＮＣＰ（ＯＦＤＭシンボル毎のガードサンプルの数）＋Ｍ（ＯＦＤＭシンボル毎の有効なサンプルの数）に等しい。
【００２８】
Ｍ個の並列な時間領域サンプルストリーム３１８は、並列―直列（Ｐ／Ｓ）コンバータ３２４により、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルストリーム３２２に変換されてもよい。ガード挿入コンポーネント３２６が、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルストリーム３２２中の連続するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルの間にガードインターバルを挿入してもよい。ガード挿入コンポーネント３２６の出力は次に、無線周波数（ＲＦ）フロントエンド３２８により、所望の送信周波数帯域にアップコンバートされてもよい。アンテナ３３０が次に、結果として生じる信号３３２を送信してもよい。
【００２９】
図３はまた、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡを利用するワイヤレスデバイス２０２内で使用してもよい受信機３０４の例を図示する。ワイヤレスデバイス２０２の受信機２１２において、受信機３０４の部分を実現してもよい。受信機３０４は、ダウンリンク１０８上で基地局１０４からデータ３０６を受信するユーザ端末１０６中で実現してもよい。受信機３０４はまた、アップリンク１１０上でユーザ端末１０６からデータ３０６を受信する基地局１０４中で実現してもよい。
【００３０】
送信された信号３３２が、ワイヤレスチャネル３３４を通して伝わるように示されている。信号３３２’が、アンテナ３３０’により受信されるとき、受信信号３３２’は、ＲＦフロントエンド３２８’によりベースバンド信号にダウンコンバートされ得る。ガード除去コンポーネント３２６’が次に、ガード挿入コンポーネント３２６によりＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルの間に挿入されたガードインターバルを除去してもよい。
【００３１】
ガード除去コンポーネント３２６’の出力を、Ｓ／Ｐコンバータ３２４’に提供してもよい。Ｓ／Ｐコンバータ３２４’は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルストリーム３２２’を、Ｍ個の並列な時間領域シンボルストリーム３１８’に分割してもよく、Ｍ個の並列な時間領域シンボルストリーム３１８’のそれぞれは、Ｍ本の直交する副搬送波のうちの１つに対応する。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）コンポーネントモジュール３２０’が、Ｍ個の並列な時間領域シンボルストリーム３１８’を周波数領域に変換し、Ｍ個の並列な周波数領域シンボルストリーム３１６’を出力する。
【００３２】
デマッパー３１２’は、マッパー３１２により実行されたシンボルマッピング動作の逆を実行し、その結果、Ｍ個の並列なデータストリーム３１０’を出力する。Ｐ／Ｓコンバータ３０８’は、Ｍ個の並列なデータストリーム３１０’を、単一のデータストリーム３０６’に結合する。理論的に言えば、このデータストリーム３０６’は、送信機３０２への入力として提供されたデータ３０６に一致する。要素３０８’、３１０’、３１２’、３１６’、３２０’、３１８’および３２４’はすべて、ベースバンドプロセッサ３４０’中に見出され得ることに注目すべきである。
【００３３】
例示的なブロックチャネル推定 
本開示は、チャネル相関モデルに依存しない、パラメータの自動チューニングを有する最小２乗（ＬＳ）アルゴリズムに基づく、ブロックチャネル推定／補間スキームを提案する。チャネル状態に関するサイド情報を利用することにより、ＬＳベースのチャネル補間器の精度を向上させ得ることを示すことができる。周波数トラッキングループ、時間トラッキングループおよびプリアンブルチャネル推定から取得できる、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）、ドップラー周波数およびチャネルの遅延スプレッドのさまざまな値に対して、ＬＳベースのチャネル推定を自動的に調整し得る。
【００３４】
周波数−時間チャネルモデルの２次統計量の統計的記述を最初に概観し、次に、最適なよく知られている線形２次元ウィーナ補間器を記述する。その後、チャネルの２次統計量を利用しない、平面適合に基づく最小２乗（ＬＳ）ブロックチャネル推定を提示する。チャネル状態に関する情報を活用し、ＬＳベースの補間器と、最適なウィーナ補間器との間の推定精度のギャップを低減させる、パラメータ（例えば、Ｋ係数）の自動チューニングを有するＬＳベースのブロックチャネル推定を提案する。自動的に調整されるＫ係数を有するＬＳベースのブロックチャネル補間器の計算効率の良い実施もまた、本開示において提案する。最後に、異なるチャネル補間器に対する、チャネル推定の平均２乗誤差の解析的結果を評価および比較する。
【００３５】
例示的なシステムモデルおよびチャネル推定の平均２乗誤差 
周波数チャネル応答ｈ（ｆ，ｔ）は、周波数−時間グリッド上の複素数値の数を表してもよい。周波数チャネル応答は、次のように与えられる、２次相関を有する２次元（２Ｄ）のゼロ平均広義定常（ＷＳＳ）過程であると仮定できる：
【数１】
2012517202.tif 000003
【００３６】
ここで、Δｆは、特定の周波数副搬送波間のギャップであり、Δｔは、特定のＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボル間の時間ギャップである。
【００３７】
一般性を失うことなく、独立したチャネルタップを有する等方散乱モデルに対して、チャネル応答の２Ｄ相関を、２つの１次元相関関数に分けてもよい。それゆえに、等式（１）からの２次相関を、次のように書いてもよい：
【数２】
2012517202.tif 000004
【００３８】
ここで、
【数３】
2012517202.tif 000005
【００３９】
ｆdは、チャネルのドップラー周波数であり、Ｊ0（ｘ）は、次のように定義される第一種のベッセル関数である：
【数４】
2012517202.tif 000006
【００４０】
Ｐiは、τiだけ遅延したｉ番目のチャネルパスの予期される電力である。
【００４１】
Ｈpで、パイロット副搬送波におけるチャネル応答のノイズのある観測を表し、Ｈで、全信号平面上での周波数チャネル応答を表すことにする。説明に役立つ実例として、図４は、ＷｉＭＡＸシステムの部分的に使用される副搬送波（ＰＵＳＣ）ゾーンに対するパイロット／データのトーンの構造を図示する。ＰＵＳＣゾーン中の信号平面は、各ＯＦＤＭシンボル中に１４本の副搬送波を有する１０個のＯＦＤＭシンボルで構成されていてもよい。それゆえに、Ｈは、１４０×１の次元（信号平面中に、１４本の副搬送波および１０個のＯＦＤＭシンボル）を有すると仮定できる。図４中で図示するように、１つのＯＦＤＭシンボル内に２つのパイロットトーンがあってもよい。それゆえに、信号平面内に２０のパイロットの位置があってもよく、Ｈpは、２０×１の次元を有していてもよい。
【００４２】
ＭＳＥを最小にする観点において最適なチャネル補間器を次のように取得してもよい：
【数５】
2012517202.tif 000007
【００４３】
等式（６）を補間行列Ｇで微分することにより、チャネル推定に対する解を、２Ｄウィーナ補間器を適用することにより取得してもよい：
【数６】
2012517202.tif 000008
【００４４】
ここで、
【数７】
2012517202.tif 000009
【００４５】
は、パイロット副搬送波におけるチャネル応答のサイズ（２０×２０）の自己相関行列であり、
【数８】
2012517202.tif 000010
【００４６】
は、パイロット副搬送波におけるチャネル応答Ｈpと、全平面中の所望のチャネル応答Ｈとの間の相互相関ベクトルである。
【００４７】
最適なウィーナ補間器の最小ＭＳＥを次のように表してもよい：
【数９】
2012517202.tif 000011
【００４８】
さらに、任意の線形補間器Ｇに対して、チャネル推定のＭＳＥを次のように計算してもよい：
【数１０】
2012517202.tif 000012
【００４９】
等式（７）により与えられるウィーナ補間器は、ＭＳＥを最小にするという観点において最良の線形補間器であるが、ウィーナ補間器は、チャネル応答を推定する前に取得するのが可能でないかもしれないチャネル相関モデルに依存し得る。本開示は、チャネル推定に対して、最小２乗ベースの平面適合法を提案し、最小２乗ベースの平面適合法は、チャネル相関モデルを利用しないが、優れた推定精度を提供する。
【００５０】
最小２乗適合に基づく例示的なチャネル推定 
予期される、チャネルのコヒーレンス時間とチャネルのコヒーレンス帯域幅とに基づいて、有限の周波数範囲と時間間隔とに対して、パラメトリックチャネルモデルを考えてもよい。パラメトリックチャネルモデルは、信号平面中のすべての周波数副搬送波およびすべてのシンボル時間におけるチャネル応答を記述してもよい。
【００５１】
任意の周波数副搬送波ｆおよび任意のタイムスロットｔにおけるチャネル応答に対して、次のモデルを仮定してもよい：
【数１１】
2012517202.tif 000013
【００５２】
ここで、Δｔ＝（ｔ−ｔ0）／Ｔs、Δｆ＝（ｆ−ｆ0）／ｆscであり、ｆscは、副搬送波の間隔であり、Ｔsは、シンボル時間であり、（ｔ0，ｆ0）は、適合される平面の中心であり、ｏ（Δｔ2，Δｆ2）は、高次モデルの誤差を表し、ｎは、ゼロ平均と分散σ2とを有する付加白色ガウスノイズ（ＡＷＧＮ）である。次のパラメータを定義してもよい：
【数１２】
2012517202.tif 000014
【００５３】
は、周波数における２階微分値の半分であり、
【数１３】
2012517202.tif 000015
【００５４】
は、周波数における勾配であり、
【数１４】
2012517202.tif 000016
【００５５】
は、時間における２階微分値の半分であり、
【数１５】
2012517202.tif 000017
【００５６】
は、時間における勾配であり、
【数１６】
2012517202.tif 000018
【００５７】
は、時間および周波数における２階微分値であり、ｈ（ｔ0，ｆ0）≡θDCは、ＤＣ項である。
【００５８】
等式（１０）により与えられるチャネルモデルに基づいて、パイロットの位置において観察されるチャネル応答を次のように表してもよい：
【数１７】
2012517202.tif 000019
【００５９】
ここで、Ｈpは、ノイズのあるパイロット観測量を表す列ベクトルであり、Ａは、観測行列であり、ベクトルｅは、観測ノイズと、干渉と、高次モデルの誤差とを含む列ベクトルであり、θは、以前に定義した、推定すべき次のパラメータから成る列ベクトルである。
【数１８】
2012517202.tif 000020
【数１９】
2012517202.tif 000021
【００６０】
等式（１２）からの１組のパラメータに対する最小２乗（ＬＳ）推定量を、次のように与えてもよい：
【数２０】
2012517202.tif 000022
【００６１】
ここで、行列Ａ#は、観測行列Ａの左側一般逆行列を表す。等式（１３）により表される線形ＬＳ解は、残差を最小にするように２次平面に適合してもよい。等式（１２）からのパラメータの組のＬＳ推定を取得後に、全信号平面におけるチャネル応答を次のように推定してもよい：
【数２１】
2012517202.tif 000023
【００６２】
ここで、Ｔは、全信号平面上でのチャネル応答を計算するための補間行列である。等式（１４）からのチャネル推定のＭＳＥを、次に、等式（９）にしたがって計算してもよい。
【００６３】
自動的に調整されるＫ係数を有する例示的な最小２乗推定 
２次適合平面中の１組の直交規定は、ＷｉＭＡＸシステムにおいて利用可能ではないかもしれない。それゆえに、等式（１２）からのチャネル推定パラメータを制約するために、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）のレベル、チャネルの遅延スプレッドおよびドップラー拡散が既知であるかまたは推定できる場合、等式（１１）により与えられる観測行列Ａを、次のようにパイロット観測量とともに拡大させてもよい：
【数２２】
2012517202.tif 000024
【００６４】
ここで、ＫAugからのＫ係数を、等式（１２）により与えられるチャネルパラメータと同様に定義できる。等式（１０）中で定義されるチャネルモデルの定数項ｈ（ｔ0，ｆ0）＝ｃを解析から除外してもよく、線形および２次のＫ係数だけを考慮してもよいことを等式（１５）から理解できる。
【００６５】
等式（１１）を今、次のように書いてもよい：
【数２３】
2012517202.tif 000025
【００６６】
ここで、
【数２４】
2012517202.tif 000026
【００６７】
信号平面中のＮ＝２０のパイロット副搬送波の例示的なケースに対して、等式（１５）により与えられる５つのＫ適合係数によりチャネルモデルを仮定した後に、効果的な補間行列を取得してもよい：
【数２５】
2012517202.tif 000027
【００６８】
それゆえに、全信号平面上のチャネルを次のように推定してもよい：
【数２６】
2012517202.tif 000028
【００６９】
異なるチャネル推定アルゴリズムの平均２乗誤差（ＭＳＥ）を、さまざまなチャネル設定に対して、本開示で提供する。適合パラメータの選択が、３つの主なファクタ：ＳＮＲ値、ドップラー周波数およびチャネルの遅延スプレッドに依存し得ることを示すことができる。説明に役立つ実例として、高いレベルのＳＮＲに対して、ドップラー周波数もまた高い（例えば、高速の加入者局）とき、時間における２階微分値に対応する項を、チャネルモデル中に含める必要があるかもしれない。同様に、チャネルの遅延スプレッドが高いとき、周波数における２階微分値に対応する項を、チャネルモデル中に含める必要があるかもしれない。
【００７０】
本開示のいくつかの実施形態に対して、Ｋ係数の自動チューニングを、既知のレベルのＳＮＲ、チャネルの遅延スプレッドおよびドップラー周波数に対して実行してもよい。大きな信号平面が適合するのに必要であるかもしれないことを考慮すると、等式（１０）により与えられるチャネルモデルの定数項およぶ２つの線形項ｋtおよびｋfをゼロに設定してもよい。それゆえに、高次の残りの３つの係数を制御する必要があるかもしれない。
【００７１】
次のパラメータの設定を利用してもよい：
【数２７】
2012517202.tif 000029
【００７２】
ここで、
【数２８】
2012517202.tif 000030
【００７３】
は、予め調整されることを必要とする６つのパラメータであり、ｆdは、ドップラー周波数であり、τdは、チャネルの遅延スプレッドである。選択したパラメータ
【数２９】
2012517202.tif 000031
【００７４】
を、すべてのチャネル状態に対して不変に保ってもよく、一方、Ｋ係数を、対応するパラメータ
【数３０】
2012517202.tif 000032
【００７５】
と、ＳＮＲ、ドップラー周波数およびチャネルの遅延スプレッドの値とに基づく等式（２０）ないし（２２）にしたがって調整してもよい。
【００７６】
等式（２０）ないし（２２）は、適合パラメータに対する最適解を定義していないかもしれない。等式（３１）により示されるように、各信号係数に対する調整されたＫ係数の影響は、かなり複雑であるかもしれず、各個々のチューニングＫ係数は、簡単な方法で最適化されないかもしれない。シミュレーションにより後に示すように、Ｋ係数の自動チューニングに対する、提案される方法は、異なるパラメータの組を有するすべてのＬＳ平面適合方法の間を、滑らかに、そして効果的に移動し、すべてのシミュレーションされるチャネル状態に対して、最良の全推定精度を提供できる。
【００７７】
高次の３つのＫ係数の自動更新に対して、等式（２０）ないし（２２）からの３組のＣパラメータは予め調整されることを必要とするかもしれない。説明に役立つ実例として、項
【数３１】
2012517202.tif 000033
【００７８】
を、次の２つの状態を満たすように制限してもよい：
【数３２】
2012517202.tif 000034
【００７９】
ここで、ｋpassは、比較的小さい数であり、ｋstopは、大きい数である。等式（２３）および（２４）により与えられる２つの値の大雑把な選択に対する、１つの特定の実行可能なルールは、行列Ａの最も小さい特異値の１／１２０であるようにｋpassを設定することであってもよく、一方、行列Ａの最も大きい特異値の５０倍であるようにｋstopを設定してもよい。等式（２０）および（２２）からの他の２組のＣパラメータを同様の方法で設定してもよい。その後、ドップラー周波数、チャネル遅延スプレッドおよびＳＮＲのレベルにしたがって、適合Ｋ係数の値を更新してもよい。
【００８０】
図５は、最小２乗適合アルゴリズムに基づくブロックチャネル推定に対する、Ｋ係数の提案される自動チューニングのプロセスを要約する。５１０において、等式（２０）ないし（２２）により定義される第１の組のパラメータＣを、すべてのチャネル状態に対して不変であるように選択してもよい。５２０において、等式（２０）ないし（２２）により与えられるように、等式（１５）中で定義される第２の組のパラメータ
【数３３】
2012517202.tif 000035
【００８１】
（例えば、Ｋ係数）を、選択した第１の組のパラメータＣおよび既知のチャネル情報を使用して更新してもよい。５３０において、等式（１５）により与えられるように、１組のＫ係数から得られる非ゼロ成分を主対角線に有する疎行列により、観測行列Ａを拡大してもよい。
【００８２】
５４０において、拡大された観測行列の一般逆行列ＡAug#を計算してもよい。５５０において、等式（１８）により与えられるように、拡大された観測行列の一般逆行列と、全信号平面上でのチャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列ＧAugを計算してもよい。５６０において、等式（１９）により与えられるように、効果的な補間行列と、パイロット副搬送波におけるチャネル推定とを使用して、全信号平面におけるチャネル推定を取得してもよい。
【００８３】
最小２乗チャネル推定の例示的な単純化した実施 
拡大された観測行列ＡAugを、すべての組のチューニングＫ係数に対して定義してもよい。したがって、比較的簡単な方法を提供して、行列ＡAugの一般逆行列を計算することが望まれる。等式（１５）により定義される行列ＡAugの一般逆行列を、次のように計算してもよい：
【数３４】
2012517202.tif 000036
【００８４】
等式（２５）中の行列ＡTＡ＋ＫTＫの逆を次のように単純化してもよい：
【数３５】
2012517202.tif 000037
【００８５】
ここで、Ｂ＝（ＡTＡ）-1を予め計算して、前もって記憶してもよい。今、等式（１２）からのチャネルパラメータを次のように推定してもよい：
【数３６】
2012517202.tif 000038
【００８６】
ここで、Ｍは、追加される数の制約（Ｋの行の数）であり、Ｐは、等式（１０）により定義されるチャネルモデルにしたがった、等式（１２）からの、推定すべきチャネルパラメータの総数である。
【００８７】
等式（２７）にしたがうと、サイズ（（Ｎ＋Ｍ）×Ｐ）の拡大された行列Ａの一般逆行列を計算する代わりに、サイズ（Ｍ×Ｍ）の行列（Ｉ＋ＫＢＫT）の逆を計算することだけを必要とする。ここで、Ｎは、信号平面中のパイロット位置の数である。
【００８８】
等式（１０）からのチャネルモデルの３つの２次項だけが制御される例示的なケースにおいて、次の等式により与えられるように、等式（２５）ないし（２７）からの行列Ｋは、対角線上に３つの非ゼロ成分を有する、ちょうど（３×６）の疎行列であってもよい：
【数３７】
2012517202.tif 000039
【００８９】
それゆえに、サイズ（Ｎ×Ｐ）＝（２０×６）の大きな拡大された行列ＡAugの一般逆行列を計算する代わりに、（３×３）行列の逆を計算することだけを必要としてもよい。
【００９０】
行列Ａが直交する列を有する場合、Ｂ＝（ＡTＡ）-1対角行列であるかもしれず、等式（２７）からの行列ＫAugもまた、対角行列となり得る。このケースにおいて、等式（２５）により与えられる、拡大された観測行列の逆の計算上の複雑さをさらに単純にすることができる。
【００９１】
例示的なシミュレーション結果 
さまざまなチャネル環境において適用される異なる補間スキームの平均２乗誤差（ＭＳＥ）を、図６ないし１２中で示す。ＷｉＭＡＸ設計における１つの信号クラスターに対応する１０個のＯＦＤＭシンボルの送信を仮定できる。等式（２０）ないし（２２）により与えられるＫパラメータの自動チューニングの提案される方法を、シミュレーションにより、ＤＣ、Δｔ、Δｆ、Δｔ2、Δｆ2、Δｔｆ項を有する、等式（１０）からのＬＳ補間器と、ＤＣ、Δｔ、Δｆ、Δｔ2、Δｆ2項を有する、等式（１０）からのＬＳ補間器と、ＤＣ、Δｔ、Δｆ、Δｆ2、Δｔｆ項を有する、等式（１０）からのＬＳ補間器と、ＤＣ、Δｔ、Δｆ、Δｆ2項を有する、等式（１０）からのＬＳ補間器と、ＤＣ、Δｔ、Δｆ項を有する、等式（１０）からのＬＳ補間器と、完全なチャネル相関情報を仮定する等式（７）により定義される、２次元の最適なウィーナ補間器と比較してもよい。
【００９２】
自動的に調整されるＫ係数に基づく、ブロックチャネル推定に対して提案される方法は、さまざまなレベルのチャネル遅延スプレッドおよびドップラー周波数を有する異なるチャネル環境における幅広いＳＮＲ値に対して、最良の全体的性能を提供できることを図６ないし１２から観測できる。分析されるチャネル環境は、３ｋｍ／ｈの加入者局の速度を有するＰｅｄｅｓｔｒｉａｎＡチャネル、８ｋｍ／ｈの加入者局の速度を有するＰｅｄｅｓｔｒｉａｎＢチャネル、３０ｋｍ／ｈおよび２００ｋｍ／ｈ間の範囲における加入者局の速度を有するＶｅｈｉｃｕｌａｒＡチャネルであってもよい。
【００９３】
図中で説明したミーンズプラスファンクションブロックに対応する、さまざまなハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネントおよび／またはモジュールにより、上述した方法のさまざまな動作を実行してもよい。例えば、図５中で説明したブロック５１０ないし５６０は、図５Ａ中で説明したミーンズプラスファンクションブロック５１０Ａないし５６０Ａに対応する。より一般には、対応する片方のミーンズプラスファンクションの図を有する、図中で説明した方法がある場合、動作ブロックは、同じナンバリングを有するミーンズプラスファンクションブロックに対応する。
【００９４】
汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ），特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ），フィールドプログラム可能ゲートアレイ信号（ＦＰＧＡ）または他のプログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェアコンポーネント、あるいはここで記述した機能を実行するために設計された、これらの任意の組み合わせにより、本開示に関して記述した、さまざまな実例となる、論理ブロック、モジュールおよび回路を実現または実行してもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでもよいが、代わりに、プロセッサは、任意の商業上利用可能なプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態遷移機械であってもよい。計算デバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連した１つ以上のマイクロプロセッサ、または他の任意のこのような構成として、プロセッサを実現してもよい。
【００９５】
本開示に関して記述した方法またはアルゴリズムのステップを、ハードウェア中で直接、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール中で、またはその２つの組み合わせ中で具現してもよい。ソフトウェアモジュールは、技術的に知られている任意の形態の記憶媒体中に存在してもよい。使用されうる記憶媒体のいくつかの例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどを含む。ソフトウェアモジュールは、単一の命令または多くの命令を含んでいてもよく、いくつかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラムの間で、および複数の記憶媒体にわたって、分散されていてもよい。プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、記憶媒体はプロセッサに結合されていてもよい。代わりに、記憶媒体はプロセッサと一体化されていてもよい。
【００９６】
ここで開示した方法は、記述した方法を達成するために、１つ以上のステップまたは動作を含んでいる。方法のステップおよび／または動作は、特許請求の範囲から逸脱することなく、互いに置き換えられてもよい。言い換えれば、ステップまたは動作の特定の順序が、指定されない限り、特定のステップおよび／または動作の順序および／または使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく修正してもよい。
【００９７】
記述した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせ中で実現してもよい。ソフトウェアにおいて実現する場合、コンピュータ読み取り可能媒体上に、１つ以上の命令として、機能を記憶させてもよい。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であってもよい。一例として、限定ではないが、そのようなコンピュータ読み取り可能媒体は，ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用でき、そして、コンピュータによりアクセスできる他の任意の媒体を含むことができる。ここで使用されるディスク（Ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイ（登録商標）ディスクを含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常、磁気的にデータを再生し、一方、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザにより光学的にデータを再生する。
【００９８】
ソフトウェアまたは命令は、送信媒体を通して送信してもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア線、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバまたは他のリモート情報源から送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア線、ＤＳＬ、または、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、送信媒体の定義に含まれる。
【００９９】
さらに、ここで記述した方法および技術を実行するためのモジュールおよび／または他の適切な手段は、適用できるように、ユーザ端末および／または基地局により、ダウンロードできるか、および／または、さもなければ取得できることを理解すべきである。例えば、そのようなデバイスは、ここで記述した方法を実行する手段の転送を容易にするために、サーバに結合できる。代わりに、ここで記述したさまざまな方法は、記憶手段（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンパクトディスク（ＣＤ）またはフロッピーディスクのような物理記憶媒体など）を通して提供でき、それにより、ユーザ端末および／または基地局は、記憶手段をデバイスに結合または提供する際に、さまざまな方法を取得できる。さらに、デバイスに対する、ここで記述した方法および技術を提供する他の任意の適切な技術を利用できる。
【０１００】
特許請求の範囲は、先に説明した厳密な構成およびコンポーネントに限定されないことを理解すべきである。特許請求の範囲から逸脱することなく、上述した方法および装置の構成、動作および詳細において、さまざまな修正、変更およびバリエーションを実施してもよい。
【図１】
2012517202.tif 000040
【図２】
2012517202.tif 000041
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年12月12日(2011.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル推定を実行するための方法において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有することと、
第１の組のチューニングパラメータを選択することと、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新することと、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大することと、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することと、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算することと、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算することとを含む方法。
【請求項２】
前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２の組のチューニングパラメータを更新することは、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新することを含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することは、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得することと、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させることと、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させることと、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得することと、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することとを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算することをさらに含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
チャネル推定を実行する装置において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有する論理と、
第１の組のチューニングパラメータを選択する論理と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新する論理と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大する論理と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算する論理と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算する論理とを具備する装置。
【請求項１１】
前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の組のチューニングパラメータを更新する論理は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新する論理を備える請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む請求項１０記載の装置。
【請求項１５】
前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得する論理と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させる論理と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させる論理と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得する論理と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理とを備える請求項１０記載の装置。
【請求項１７】
前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算する論理をさらに具備する請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
チャネル推定を実行する装置において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有する手段と、
第１の組のチューニングパラメータを選択する手段と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新する手段と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大する手段と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算する手段と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算する手段とを具備する装置。
【請求項２０】
前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記第２の組のチューニングパラメータを更新する手段は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新する手段を備える請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項１９記載の装置。
【請求項２３】
前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む請求項１９記載の装置。
【請求項２４】
前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得する手段と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させる手段と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させる手段と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得する手段と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段とを備える請求項１９記載の装置。
【請求項２６】
前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算する手段をさらに具備する請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
１つ以上のプロセッサにより実行可能である命令を記憶している、チャネル推定を実行するためのコンピュータ読み取り可能記憶媒体において、
前記命令は、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有するための命令と、
第１の組のチューニングパラメータを選択するための命令と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新するための命令と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大するための命令と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算するための命令と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算するための命令とを含むコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項２９】
前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である請求項２８記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項３０】
前記第２の組のチューニングパラメータを更新するための命令は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新するための命令を含む請求項２８記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項３１】
前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項２８記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項３２】
前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む請求項２８記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項３３】
前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む請求項３１記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項３４】
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得するための命令と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させるための命令と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させるための命令と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得するための命令と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令とを含む請求項２８記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項３５】
前記命令は、前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算するための命令をさらに含む請求項３４記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項３６】
前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む請求項３５記載のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
特許請求の範囲は、先に説明した厳密な構成およびコンポーネントに限定されないことを理解すべきである。特許請求の範囲から逸脱することなく、上述した方法および装置の構成、動作および詳細において、さまざまな修正、変更およびバリエーションを実施してもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］チャネル推定を実行するための方法において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有することと、
第１の組のチューニングパラメータを選択することと、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新することと、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大することと、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することと、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算することと、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算することとを含む方法。
［２］前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である上記［１］記載の方法。
［３］前記第２の組のチューニングパラメータを更新することは、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新することを含む上記［１］記載の方法。
［４］前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む上記［１］記載の方法。
［５］前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む上記［１］記載の方法。
［６］前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む上記［５］記載の方法。
［７］前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することは、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得することと、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させることと、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させることと、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得することと、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算することとを含む上記［１］記載の方法。
［８］前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算することをさらに含む上記［７］記載の方法。
［９］前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む上記［８］記載の方法。
［１０］チャネル推定を実行する装置において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有する論理と、
第１の組のチューニングパラメータを選択する論理と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新する論理と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大する論理と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算する論理と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算する論理とを具備する装置。
［１１］前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である上記［１０］記載の装置。
［１２］前記第２の組のチューニングパラメータを更新する論理は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新する論理を備える上記［１０］記載の装置。
［１３］前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む上記［１０］記載の装置。
［１４］前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む上記［１０］記載の装置。
［１５］前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む上記［１４］記載の装置。
［１６］前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得する論理と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させる論理と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させる論理と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得する論理と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する論理とを備える上記［１０］記載の装置。
［１７］前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算する論理をさらに具備する上記［１６］記載の装置。
［１８］前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む上記［１７］記載の装置。
［１９］チャネル推定を実行する装置において、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有する手段と、
第１の組のチューニングパラメータを選択する手段と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新する手段と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大する手段と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算する手段と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算する手段とを具備する装置。
［２０］前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である上記［１９］記載の装置。
［２１］前記第２の組のチューニングパラメータを更新する手段は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新する手段を備える上記［１９］記載の装置。
［２２］前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む上記［１９］記載の装置。
［２３］前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む上記［１９］記載の装置。
［２４］前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む上記［２３］記載の装置。
［２５］前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得する手段と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させる手段と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させる手段と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得する手段と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算する手段とを備える上記［１９］記載の装置。
［２６］前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算する手段をさらに具備する上記［２５］記載の装置。
［２７］前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む上記［２６］記載の装置。
［２８］１つ以上のプロセッサにより実行可能である命令を記憶しているコンピュータ読み取り可能媒体を具備する、チャネル推定を実行するコンピュータプログラムプロダクトにおいて、
前記命令は、
チャネル上でワイヤレス信号を受信し、前記チャネルはチャネル情報を有するための命令と、
第１の組のチューニングパラメータを選択するための命令と、
前記選択した第１の組のチューニングパラメータと、前記チャネル情報とに少なくとも基づいて、チャネルモデルの第２の組のチューニングパラメータを更新するための命令と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を主対角線上に有する疎行列により、観測行列を拡大するための命令と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令と、
前記拡大された観測行列の一般逆行列と、全チャネル応答に対する補間行列とに基づいて、効果的な補間行列を計算するための命令と、
前記効果的な補間行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、チャネル推定を計算するための命令とを含むコンピュータプログラムプロダクト。
［２９］前記第１の組のチューニングパラメータからのパラメータの選択した値は、パイロット構造および設計基準に関連しており、複数のチャネル状態に対して不変である上記［２８］記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３０］前記第２の組のチューニングパラメータを更新するための命令は、複数のチャネル状態からのすべてのチャネル状態に対して更新するための命令を含む上記［２８］記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３１］前記第２の組のチューニングパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む上記［２８］記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３２］前記チャネル情報は、同期プロセスとプリアンブルチャネル推定とから取得した、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と、ドップラー周波数と、遅延スプレッドとに関する情報を含む上記［２８］記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３３］前記同期プロセスは、周波数トラッキングループと時間トラッキングループとを含む上記［３１］記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３４］前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令は、
前記観測行列に基づいて行列を事前に計算して、事前に計算された行列を取得するための命令と、
前記第２の組のチューニングパラメータから得られる非ゼロ成分を前記主対角線上に有する疎行列を発生させるための命令と、
前記事前に計算された行列と前記疎行列とに基づいて、積行列を発生させるための命令と、
前記積行列を逆にして、逆にされた積行列を取得するための命令と、
前記事前に計算された行列と、前記疎行列と、前記逆にされた積行列とを使用して、前記拡大された観測行列の一般逆行列を計算するための命令とを含む上記［２８］記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３５］前記命令は、前記拡大された観測行列の、計算された一般逆行列と、パイロットの位置における既知のチャネル推定とに基づいて、所定の平面上で前記チャネルを記述する１組のチャネルパラメータを計算するための命令をさらに含む上記［３４］記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３６］前記１組のチャネルパラメータは、前記チャネル応答の、周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間および周波数における２階微分値と、前記チャネル応答の、時間における勾配と、前記チャネル応答の、周波数における勾配と、定数（ＤＣ）項とのうちの少なくとも１つを含む上記［３５］記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【国際調査報告】
2012517202.tif 000053
2012517202.tif 000054
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