(57)【要約】デジタル係数セットを含む時間デジタルフィルタの使用に基づくチャネル推定及び補正手段、並びにキャリア間干渉除去手段を有するＯＦＤＭデジタル通信受信機が提供される。受信機は、各々が所定のデジタル係数セット及びエントリポインタに対応するｎ個のルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）を含む。
2012506648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各周波数帯に割り当てられたＮ個のキャリアで送信される信号を受信するＯＦＤＭデジタル通信受信機であって、
それぞれが判定したデジタル係数セットに対応するｎ個のルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）を保存する手段であって、前記デジタル係数セットは、ドップラースペクトラムの数学モデル、ドップラー周波数及び信号対雑音比の関数で表され、各ルックアップテーブルは、エントリポインタを含む、手段と、
地上基準フレームに対する前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機の速度に関する情報に基づきエントリポインタを選択する手段と、
前記選択したエントリポインタに対応するルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）からデジタル係数セットを選択するチャネル推定手段と、
前記選択したデジタル係数セットに基づきデジタル信号をフィルタリングする手段と、
を備えているＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項２】
前記チャネル推定手段は、信号対雑音比及ビットレベルでの最小誤りの少なくとも１つに基づき前記デジタル係数セットを選択する様に構成されている、
請求項１に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項３】
前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機の前記速度を示す情報Ｖを生成する様に構成されているＧＰＳ位置決定受信機を更に備えており、
前記選択する手段は、前記エントリポインタを選択するために、前記生成した情報Ｖを使用する様に構成されている、
請求項１に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項４】
前記ＧＰＳ位置決定受信機は、前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機の位置と時間とを示す情報を更に提供する、
請求項３に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項５】
前記ＧＰＳ位置決定受信機は、前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機の位置を示す情報を更に提供し、
前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機は、前記ＧＰＳ位置決定受信機によって提供された位置を示す情報に基づき複数の送信機間でのハンドオーバを制御する手段を更に備えている、
請求項３に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項６】
前記ハンドオーバを制御する手段は、前記位置を示す情報及び前記速度を示す情報Ｖの少なくとも１つに基づき外部サーバから周波数のリストを読み取る様に構成されている、請求項５に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項７】
前記複数の送信機間でのハンドオーバの制御は、
前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機の近くに位置する複数の送信機に関するリストを特定するためのデータベースにアクセスし、
前記複数の送信機と前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機の各距離に関する情報にアクセスし、
周波数切り替えのための送信機を特定し、
前記特定した送信機への前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機の切り替えを制御することを含む、
請求項５に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項８】
前記複数の送信機の少なくとも１つは基地局であり、
前記データベースは、前記基地局により維持され、
各距離に関する前記情報は、前記基地局により生成され、
前記送信機の特定は、前記基地局により実行される、
請求項７に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項９】
前記ハンドオーバを制御する手段は、複数の送信機に関するリストを外部サーバから読み取る様に構成され、
前記外部サーバは、複数の送信機に関する前記リストを生成するために、トラフィック管理ツールと、サービス品質を統合する、
請求項５に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項１０】
前記選択する手段は、前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機の前記速度の情報及び信号対雑音比に基づき前記エントリポインタを選択する様に構成されている、
請求項１に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項１１】
前記ＯＦＤＭデジタル通信受信機は、移動電話機である、
請求項１に記載のＯＦＤＭデジタル通信受信機。
【請求項１２】
少なくとも１つのプロセッサを含む受信機を有する通信システムにおいて通信を制御する方法であって、
複数のデジタル係数セットのルックアップテーブルのセットを前記受信機に保存するステップであって、前記保存される複数のデジタル係数セットは、ドップラースペクトラムの数学モデル、ドップラー周波数及び信号対雑音比の関数で表される、ステップと、
前記少なくとも１つのプロセッサの制御のもと、速度情報に基づき前記ルックアップテーブルのセットの１つのルックアップテーブルから１つのデジタル係数セットを選択するステップと、
前記選択したデジタル係数セットに基づきデジタル信号をフィルタリングするステップと、
を含む方法。
【請求項１３】
前記デジタル係数セットを選択するステップは、前記速度情報に基づきテーブルエントリポインタを選択するステップを含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記デジタル係数セットを選択するステップは、前記速度情報と、信号対雑音比及びビットレベルの最小誤りの少なくとも１つとに基づいている、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記受信機は、前記速度情報を生成する様に構成されているＧＰＳ位置決定受信機を備えている、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＧＰＳ位置決定受信機は、前記受信機の位置及び時刻を示す情報も提供する、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記システムは、複数の送信機を備えており、
前記方法は、前記ＧＰＳ位置決定受信機により生成された位置情報に基づき前記複数の送信機と前記受信機との間のハンドオーバを制御するステップを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ハンドオーバを制御するステップは、
前記受信機の近くに位置する複数の送信機に関するリストを特定するためのデータベースにアクセスするステップと、
前記複数の送信機と前記受信機の各距離に関する情報にアクセスするステップと、
周波数切り替えのための送信機を特定するステップと、
前記特定した送信機への前記受信機の切り替えを制御するステップと、
を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の送信機の少なくとも１つは基地局であり、
前記データベースは、前記基地局により維持され、
各距離に関する前記情報は、前記基地局により生成される、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記基地局は、前記複数の送信機に関するリストを生成するために、トラフィック管理ツールと、サービス品質を統合し、
前記特定した送信機が前記リストから選択される、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ハンドオーバを制御するステップは、
前記受信機から少なくとも１つの送信機に前記位置情報を送信するステップと、
少なくとも１つのサーバの制御のもと、複数の送信機及び利用可能な周波数のリストを生成するステップと、
前記受信機に前記リストを送信するステップと、
前記リストに基づきハンドオーバを制御するステップと、
を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
速度情報を生成する様に構成された全地球測位ブロックと、
生成した速度情報に基づいて、保存されている複数の係数セットから１つの係数セットを選択する様に構成されたドップラー補償コントローラと、
選択した係数セットに基づいてドップラー効果を補償する様に構成されたチャネル推定及び制御ブロックと、
を備えている通信装置。
【請求項２３】
前記ドップラー補償コントローラは、係数のテーブルセットに前記複数の係数セットを保存し、前記速度情報に基づきテーブルエントリポインタを選択する様に構成されている、
請求項２２に記載の通信装置。
【請求項２４】
前記ドップラー補償コントローラは、前記速度情報と、信号対雑音比及びビットレベルの最小誤りの少なくとも１つとに基づいて前記係数セットを選択する様に構成されている、
請求項２２に記載の通信装置。
【請求項２５】
ＧＰＳ情報を受信し、前記速度情報を生成する様に構成されているＧＰＳ位置決定受信機を更に備えている、
請求項２２に記載の通信装置。
【請求項２６】
前記ＧＰＳ位置決定受信機は、前記通信装置の位置及び時間を示す情報を更に提供する、
請求項２５に記載の通信装置。
【請求項２７】
前記ＧＰＳ位置決定受信機により生成された位置情報に基づき、複数の送信機間での前記通信装置のハンドオーバを制御する様に構成されているハンドオーバコントローラを更に備えている、
請求項２５に記載の通信装置。
【請求項２８】
前記ハンドオーバの制御は、
前記受信機の近くに位置する複数の送信機に関するリストを特定するデータベースにアクセスし、
前記複数の送信機に対する前記受信機の各距離に関する情報にアクセスし、
周波数切り替えのための送信機を特定し、
前記特定した送信機への受信機の切り替えを制御する、
ことを含む請求項２７に記載の通信装置。
【請求項２９】
前記複数の送信機の少なくとも１つは基地局であり、
前記データベースは前記基地局により維持され、
各距離に関する前記情報は前記基地局により生成される、
請求項２８に記載の通信装置。
【請求項３０】
前記基地局は、前記複数の送信機に関するリストを生成するためにトラフィック管理ツールとサービス品質を統合する様に構成され、
前記特定した送信機が前記リストから選択される、
請求項２９に記載の通信装置。
【請求項３１】
前記ハンドオーバコントローラは、
前記位置情報を少なくとも１つの送信機に送信し、前記少なくとも１つの送信機から複数の送信機及び利用可能な周波数に関するリストを受信し、前記受信したリストに基づきハンドオーバを制御する様に構成される、
請求項２７に記載の通信装置。
【請求項３２】
前記通信装置は、移動電話である、
請求項２２に記載の通信装置。
【請求項３３】
少なくとも１つの基地局と、
速度情報を生成する様に構成されている全地球測位ブロック、前記生成した速度情報に基づき、保存されている複数の係数セットから１つの係数のセットを選択する様に構成されているドップラー補償コントローラ、及び、前記選択した係数セットに基づいてドップラー効果を補償する様に構成されているチャネル推定及び制御ブロックを含む送受信機と、
を備えている通信システム。
【請求項３４】
前記ドップラー補償コントローラは、係数のテーブルセット内に前記複数の係数セットを保存し、前記速度情報に基づいてテーブルエントリポインタを選択する様に構成されている、
請求項３３に記載の通信システム。
【請求項３５】
ＧＰＳ情報を受信し、前記速度情報を生成する様に構成されているＧＰＳ位置決定受信機を更に備えている、
請求項３３に記載の通信システム。
【請求項３６】
前記ＧＰＳ位置決定受信機は、前記位置情報を生成する様に構成され、
前記少なくとも１つの基地局は複数の基地局であり、
前記ＧＰＳ位置決定受信機により生成された前記位置情報に基づいて複数の基地局間での前記送受信機のハンドオーバを制御する様に構成されているハンドオーバコントローラを更に備えている、
請求項３５に記載の通信システム。
【請求項３７】
前記ハンドオーバの制御は、
前記送受信機の近くに位置する複数の基地局に関するリストを特定するデータベースにアクセスし、
前記複数の基地局に対する前記送受信機の各距離に関する情報にアクセスし、
周波数切り替えのための基地局を特定し、
前記特定した基地局への前記送受信機の切り替えを制御すること、
を含む請求項３６に記載の通信システム。
【請求項３８】
前記複数の基地局内の基地局は、複数の送信機に関するリストを生成するためにトラフィック管理ツール及びサービス品質を統合する様に構成され、
前記特定した送信機は前記リストから選択される、
請求項３６に記載の通信システム。
【請求項３９】
前記通信システムは移動電話ネットワークとして構成される、
請求項３３に記載の通信システム。
【請求項４０】
通信システムの少なくとも１つのプロセッサに通信制御方法を実行させるプログラムを保持する有形のコンピュータ可読媒体であって、前記通信制御方法は、
ドップラースペクトラムの数学モデル、ドップラー周波数及び信号対雑音比の関数で表される複数のデジタル係数セットを前記通信システムの受信機に保存するステップと、
前記少なくとも１つのプロセッサの制御のもと、前記受信機の速度に関する情報に基づき、前記保存した複数のデジタル係数セットから１つのデジタル係数セットを選択するステップと、
前記少なくとも１つのプロセッサの制御のもと、前記選択したデジタル係数セットに基づいてドップラー効果を補償するステップと、
を含む、コンピュータ可読媒体。
【請求項４１】
前記デジタル係数セットを選択するステップは、前記速度情報に基づいてテーブルエントリポインタを選択するステップを含む、
請求項４０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４２】
前記受信機は、前記速度情報を生成する様に構成されたＧＰＳ位置決定受信機を備えている、
請求項４０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４３】
前記ＧＰＳ位置決定受信機は、前記受信機の位置及び時間を示す情報を更に提供する、
請求項４２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４４】
前記通信システムは複数の送信機を備え、
前記通信制御方法は、前記ＧＰＳ位置決定受信機により生成された前記位置情報に基づき、前記複数の送信機と受信機間でのハンドオーバを制御するステップを更に含む、
請求項４２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４５】
前記ハンドオーバを制御するステップは、前記少なくとも１つのプロセッサの制御のもとで、
前記受信機の近くに位置する送信機のリストを特定するデータベースにアクセスするステップと、
前記複数の送信機と受信機との各距離に関する情報にアクセスするステップと、
周波数切り替えのための送信機を特定するステップと、
前記特定した送信機への受信機の切り替えを制御するステップと、
を含む請求項４４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４６】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信機のプロセッサと、前記複数の送信機の１つの送信機のプロセッサとを含む、
請求項４５に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信の分野に関し、特に、ドップラー効果を補償する装置を備えるマルチキャリア無線デジタル通信受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に最新規格のＤＶＢ−Ｔ（地上デジタルビデオ放送）、ＷＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ）（無線ローカルエリアネットワーク）、Ｗｉｍａｘ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＷｉＢｒｏ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）、ＤＶＢ−Ｈ（ハンドヘルド用デジタルビデオ放送）、Ｔ−ＤＭＢ（地上デジタルマルチメディア放送）による移動通信の発展のため、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信としても既知であるマルチキャリアデジタル通信は大きな関心を示す。マルチキャリアデジタル送信において、周波数帯域は、キャリアの数により分割された帯域幅に等しい周波数帯域を受信する、サブキャリアに対応するＮ個の多数のサブチャネルに分割される。これにより、小さなチャネル帯域幅に割り当てられるキャリアが得られるため、通信は、当技術分野において既知である様に、特に移動受信機の場合に生じるドップラー効果に左右される様になる。
【０００３】
種々の周波数に対して多数の別個のパスが存在するために種々のサブキャリア内の均一性が欠けている場合、ドップラー効果は更に重要である。
【０００４】
ドップラー効果を補償するために、従来のマルチキャリアの従来の受信機は、サブキャリア毎に多数の別個の通信パスの存在を厳密に考慮する処理及び補償装置を使用する。
【０００５】
そのような処理は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）又は受信機内に統合され且つそのような処理専用である特定のプロセッサを利用して実行される、ある程度高度なチャネル推定及び補正アルゴリズムを使用することに基づく。
【０００６】
当技術分野において既知であるチャネルを推定及び補正する種々の技術の詳細を説明しなくても、推定は、一般に、受信機にとって既知であり、送信された信号の内部に周期的に導入される特定のパイロット又は基準信号により、推定アルゴリズムが連続した補間を利用して特定のサブキャリア毎にチャネルの特徴を評価できる様にすることに基づくことは十分に想起される。
【０００７】
一般に、当技術分野において既知である総てのこれらの技術は既存のＤＳＰからの重要な処理リソースを要求するという欠点を有することが認識されるべきである。また、チャネルを推定及び補償するこれらのアルゴリズムは、大量のデータに対する計算処理を必要とするため、ＤＳＰプロセッサを含む多量のメモリを使用する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、チャネル推定アルゴリズムは、複雑で高価な電子マイクロ回路を実装することがわかる。
【０００９】
更に、ドップラー効果が、サブキャリアに割り振られたキャリア間の周波数間隔の約１０％、すなわち１ｋＨｚ程度のキャリア間の周波数間隔では１００Ｈｚといった、低い値に制限され場合に限り、これらの推定技術は満足に動作することを強調するのが重要である。
【００１０】
移動受信機が凡そ時速１００ｋｍ程度において増加し続ける速度で移動する場合にそのような制限に達するが、これは、現代の移動通信の状況では一般的な傾向である。
【００１１】
移動受信機がかなりの速度で移動するような特定の状況を考慮するために、上述したチャネル推定及び補正技術は、ドップラー効果の増加し続ける値を更に考慮することによりキャリア間の干渉を除去できる様に、補助的な技術と組み合わされる。そのような技術は、従来、キャリア間干渉（ＩＣＩ）除去、すなわち単純にＩＣＩ除去という名で示される。
【００１２】
これらの補助的な技術の実装がデジタルマルチキャリア受信機の構成を複雑にすることは明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一実施形態は、多周波通信受信機に対するドップラー効果を補償するための簡略化された処理及び装置を提供することにより、受信機の複雑さを軽減する。
【００１４】
一実施形態は、新しい機能的特性、特にドップラー効果の補償を達成するデジタルマルチキャリア通信の処理及びシステムを提供する。
【００１５】
一実施形態は、特にトラフィック管理を可能にする改善されたハンドオーバ制御処理を提供する。
【００１６】
一実施形態において、所定の周波数帯域幅内でＮ個のキャリアを介して送信される信号を受信するＯＦＤＭデジタル通信受信機を使用することにより補償を達成する。受信機は、デジタル係数を使用し且つ時間領域及び周波数領域において動作するデジタルフィルタの使用に基づいて、チャネルを推定する手段と、キャリア間干渉（ＩＣＩ）を除去する手段とを備える。
【００１７】
一実施形態において、チャネル推定及び補正ブロックにおいて実行される時間領域フィルタリングは、特に更新された係数セットの計算を簡略化することにより簡略化される。勾配又は二重勾配法と呼ばれる従来の方法は、高レベルの処理リソースを消費することが知られている。以下において提案される方法の一実施形態は、ドップラースペクトラムの数学モデル、ドップラー周波数（Ｆｄ）及び信号対雑音比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：ＳＮＲ）に従って種々の係数セットを事前に算出することにより、複雑さを大幅に軽減できる。
【００１８】
また、一実施形態において、受信機は、それぞれが１つの所定のデジタル係数セットに対応するｎ個のルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）を保存する保存手段を更に含む。各係数セットは、３つのパラメータ、すなわちドップラースペクトラムの数学モデル（例えば、Ｊａｋｅｓモデル又はＧａｕｓｓｉａｎモデル）、ドップラー周波数（Ｆｄ）及び信号対雑音比（ＳＮＲ）の関数として事前に算出される。一実施形態において、ルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）は、入力ポインタと、地上基準に対する受信機の速度及び更に信号対雑音比から導出される情報をポインタとして使用して保存されている各テーブルを読み取る手段と、最適なモデルに対応する特定のルックアップテーブルを判定できるチャネル推定手段と、上述した手段により選択された係数セットを使用するデジタルフィルタに基づくフィルタリング手段とを更に備える。
【００１９】
従って、ルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）の読み取り動作を実行することにより、フィルタリング処理において適切なドップラー効果の補正に一致する適切な係数セットを特定することができる。
【００２０】
一実施形態において、ＯＦＤＭ通信システムは、ルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）にアクセスするのに使用されるポインタの値を判定するために、速度を事前に算出できる情報を提供するＧＰＳ型の位置決定受信機を統合する。例えばＧＰＳ受信機は、位置、速さ及び時間をそれぞれ示す情報（Ｐ、Ｖ、Ｔ）を供給する。
【００２１】
一実施形態において、ＧＰＳ受信機により提供された速度Ｖを示す情報は、ドップラー周波数（Ｆｄ）を算出するために有利に使用される。ドップラー周波数（Ｆｄ）は、ドップラー効果を補正するのに役立つ時間フィルタにより使用される適切な係数セットをルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）内で示すために、信号対雑音比（ＳＮＲ）と組み合わされる。この手法の一実施形態を図１Ｃにおいて示す。
【００２２】
相補的に、一実施形態において、ＧＰＳ受信機により生成される情報Ｐは、２つの送信機間でハンドオーバ手順を制御するために使用される。
【００２３】
一実施形態において、ハンドオーバ機構は、受信機と通信し且つＧＰＳ受信機により生成された情報Ｐを受信するサーバにより制御される。
【００２４】
一実施形態は、近接して配置された２つの送信機間でＯＦＤＭデジタル受信機の切り替えを制御する処理を更に達成し、処理は、ＧＰＳセンサを備える受信機の位置を示す情報Ｐを生成するステップと、ＯＦＤＭ受信機に近接する送信機のリストを特定するデータベースにアクセスするステップと、各送信機に対する受信機の距離を算出するステップと、周波数切り替えに最適な受信機を特定するステップと、新たに特定した送信機への受信機の切り替えを制御するステップとを含んでいる。
【００２５】
一実施形態は、外部サーバを使用することと関連してハンドオーバ機構を制御する処理を達成し、処理は、ＧＰＳセンサを含む受信機の位置を示す情報Ｐを生成するステップと、通信手段により外側サーバに対して情報Ｐを送信するステップと、サーバが送信機及び使用可能な周波数のリストを判定するステップと、使用可能な周波数のリストをＯＦＤＭ受信機に送信するステップと、サーバから受信した情報に従ってハンドオーバを制御するステップとを含んでいる。
【００２６】
一実施形態において、サーバは、受信機に転送する送信機のリストを特定及び判定するために負荷制御機能及びサービス品質（ＱｏＳ）管理ツールを統合する。
【００２７】
一実施形態において、ＯＦＤＭデジタル通信受信機は、所定の周波数帯域上のＮ個のキャリアで送信された信号を受信する様に構成される。受信機は、デジタル係数セットを含む時間デジタルフィルタの使用に基づくチャネル推定及び補正手段と、キャリア間干渉（ＩＣＩ）除去手段とを備える。受信機は、それぞれが所定のデジタル係数セットに対応し、各係数セットが、ドップラースペクトラムの数学モデル（Ｊａｋｅｓモデル又はＧａｕｓｓｉａｎモデル）、ドップラー（Ｆｄ）周波数及び信号対雑音比（ＳＮＲ）等の３つのパラメータの関数として事前に算出されるルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）を保存できる保存手段を更に備える。各ＬＵＴ（ｎ）テーブルは、エントリポインタを更に含む。受信機は、地上基準に対する受信機速度と、オプションとして信号対雑音比とから導出された情報をエントリポインタとして使用してルックアップテーブルを読み取る手段を備える。受信機は、１つの最適なモデルに対応する特定のルックアップテーブルを判定するためにチャネルを推定する手段を含む。受信機は、前記エントリポインタにより選択された係数セットを使用するデジタルフィルタリング手段を含む。
【００２８】
一実施形態において、エントリポインタは、ＧＰＳ受信機により生成された速度を示す情報から開始することにより算出されたドップラー効果の周波数偏移を示す値を受信する。
【００２９】
一実施形態において、各周波数帯域に割り当てられたＮ個のキャリアで送信された信号を受信するＯＦＤＭデジタル通信受信機は、各テーブルが所定の判定されたデジタル係数セットに対応し、係数セットが、ドップラースペクトラムの数学モデル、ドップラー周波数及び信号対雑音比の関数で表され、エントリポインタを含むルックアップテーブルＬＵＴ（ｎ）を保存する手段と、地上基準フレームに対する受信機の速度に関連した情報に基づきエントリポインタを選択する手段と、選択したエントリポインタに対応するテーブルＬＵＴ（ｎ）から係数セットを選択するチャネル推定手段と、選択した係数セットに基づきデジタル信号をフィルタリングする手段とを備える。一実施形態において、チャネル推定手段は、信号対雑音比及びビットレベルの最小誤りのうちの少なくとも１つに基づいて係数セットを選択する様に構成される。一実施形態において、ＯＦＤＭデジタル通信受信機は、受信機の速度を示す情報Ｖを生成する様に構成されたＧＰＳ位置決定受信機を更に備え、選択する手段は、エントリポインタを選択するために生成した情報Ｖを使用する様に構成される。一実施形態において、ＧＰＳ受信機は、受信機の位置及び時間を示す情報を更に提供する。一実施形態において、ＧＰＳ受信機は、受信機の位置を示す情報を更に提供し、ＯＦＤＭ受信機は、ＧＰＳ受信機により提供された位置情報に基づいて送信機間でハンドオーバを制御する手段を更に備える。一実施形態において、ハンドオーバを制御する手段は、位置情報及び速度情報Ｖのうちの少なくとも１つに基づいて、外部サーバから周波数のリストを読み取る様に構成される。一実施形態において、送信機間でのハンドオーバの制御は、ＯＦＤＭ受信機に近接して配置された送信機のリストを特定するデータベースにアクセスすることと、送信機に対する受信機の各距離に関する情報にアクセスすることと、周波数切り替えのための送信機を特定すること、特定された送信機への受信機の切り替えを制御することを含む。一実施形態において、送信機のうちの少なくとも１つは基地局であり、データベースは基地局により維持され、各距離に関する情報は基地局により生成され、送信機の特定は、基地局により実行される。一実施形態において、ハンドオーバを制御する手段は、外部サーバから送信機のリストを読み取る様に構成され、外部サーバは、送信機のリストを生成するために、トラフィック管理及びサービス品質ツールを統合する。一実施形態において、選択する手段は、受信機の速度及び信号対雑音比に関連する情報に基づいてエントリポインタを選択する様に構成される。一実施形態において、受信機は移動電話である。
【００３０】
一実施形態において、少なくとも１つのプロセッサを含む受信機を有する通信システムにおいて通信を制御する方法は、ドップラースペクトラムの数学モデル、ドップラー周波数及び信号対雑音比の関数で表されるデジタル係数セットのルックアップテーブル・セットを受信機において保存するステップと、少なくとも１つのプロセッサの制御のもと、速度情報に基づいてテーブルセット内の１つのテーブルから係数セットを選択するステップと、選択した係数セットに基づいてデジタル信号をフィルタリングするステップとを含む。一実施形態において、係数セットを選択するステップは、速度情報に基づいてテーブルエントリポインタを選択するステップを含む。一実施形態において、係数セットを選択するステップは、速度情報、並びに、信号対雑音比及びビットレベルの最小誤りのうちの少なくとも１つに基づく。一実施形態において、受信機は、速度情報を生成する様に構成されたＧＰＳ位置決定受信機を備える。一実施形態において、ＧＰＳ位置決定受信機は、受信機の位置及び時間を示す情報を更に提供する。一実施形態において、システムは複数の送信機を備え、方法は、ＧＰＳ受信機により生成された位置情報に基づいて複数の送信機の１つの送信機と受信機との間でハンドオーバを制御するステップを更に含む。一実施形態において、ハンドオーバを制御するステップは、受信機に近接して配置された送信機のリストを特定するデータベースにアクセスするステップと、各送信機に対する受信機の各距離に関する情報にアクセスするステップと、周波数切り替えのための送信機を特定するステップと、特定された送信機への受信機の切り替えを制御するステップとを含む。一実施形態において、送信機のうちの少なくとも１つは基地局であり、データベースは基地局により維持され、各距離に関する情報は基地局により生成される。一実施形態において、基地局は、送信機のリストを生成するためにトラフィック管理ツール及びサービス品質を統合し、特定した送信機はリストから選択されたものである。一実施形態において、ハンドオーバを制御するステップは、位置情報を受信機から少なくとも１つの送信機に送信するステップと、少なくとも１つのサーバの制御下で送信機及び利用可能な周波数のリストを生成するステップと、リストを受信機に送信するステップと、リストに基づいてハンドオーバを制御するステップとを含む。
【００３１】
一実施形態において、通信装置は、速度情報を生成する様に構成された全地球測位ブロックと、生成された速度情報に基づいて、保存されている係数セットから１つの係数セットを選択する様に構成されたドップラー補償コントローラと、選択した係数セットに基づいてドップラー効果を補償する様に構成されたチャネル推定及び制御ブロックとを備える。一実施形態において、ドップラー補償コントローラは、係数のテーブルセットに複数の係数セットを保存し、速度情報に基づいてテーブルのエントリポインタを選択する様に構成される。一実施形態において、ドップラー補償コントローラは、速度情報と、信号対雑音比及びビットレベルの最小誤りのうちの少なくとも１つとに基づいて係数セットを選択する様に構成される。一実施形態において、装置は、ＧＰＳ情報を受信し且つ速度情報を生成する様に構成されたＧＰＳ位置決定受信機を更に備える。一実施形態において、ＧＰＳ位置決定受信機は、装置の位置及び時間を示す情報を更に提供する。一実施形態において、装置は、ＧＰＳ位置決定受信機により生成された位置情報に基づいて送信機間で装置のハンドオーバを制御する様に構成されたハンドオーバコントローラを更に備える。一実施形態において、ハンドオーバの制御は、受信機に近接して配置された送信機のリストを特定するデータベースにアクセスすることと、各送信機に対する受信機の各距離に関する情報にアクセスすることと、周波数切り替えのための送信機を特定することと、特定された送信機への受信機の切り替えを制御することを含む。一実施形態において、送信機のうちの少なくとも１つは基地局であり、データベースは基地局により維持され、各距離に関する情報は基地局により生成される。一実施形態において、基地局は、送信機のリストを生成するためにトラフィック管理ツール及びサービス品質を統合する様に構成され、特定された送信機はリストから選択される。一実施形態において、ハンドオーバコントローラは、位置情報を少なくとも１つの送信機に送信し、少なくとも１つの送信機から送信機及び利用可能な周波数のリストを受信し、受信したリストに基づいてハンドオーバを制御する様に構成される。一実施形態において、装置は移動電話である。
【００３２】
一実施形態において、通信システムは、少なくとも１つの基地局と、速度情報を生成する様に構成された全地球測位ブロック及び生成された速度情報に基づいて、保存された複数の係数セットから１つの係数のセットを選択する様に構成されたドップラー補償コントローラを含む送受信機と、選択した係数セットに基づいてドップラー効果を補償する様に構成されたチャネル推定及び制御ブロックとを備える。一実施形態において、ドップラー補償コントローラは、係数のテーブルセット内に複数の係数セットを保存し、速度情報に基づいてテーブルエントリポインタを選択する様に構成される。一実施形態において、送受信機は、ＧＰＳ情報を受信し且つ速度情報を生成する様に構成されたＧＰＳ位置決定受信機を更に備える。一実施形態において、ＧＰＳ位置決定受信機は、位置情報を生成する様に構成され、基地局は複数の基地局を含み、送受信機は、ＧＰＳ位置決定受信機により生成された位置情報に基づいて基地局間で送受信機のハンドオーバを制御する様に構成されたハンドオーバコントローラを更に備える。一実施形態において、ハンドオーバの制御は、受信機に近接して配置された基地局のリストを特定するデータベースにアクセスするステップと、各基地局に対する受信機の各距離に関する情報にアクセスするステップと、周波数切り替えのための基地局を特定するステップと、特定した基地局への送受信機の切り替えを制御するステップとを含む。一実施形態において、複数の基地局における基地局は、送信機のリストを生成するためにトラフィック管理ツール及びサービス品質を統合する様に構成され、特定された送信機はリストから選択される。一実施形態において、システムは移動電話ネットワークとして構成される。
【００３３】
一実施形態において、有形のコンピュータ可読媒体のコンテンツにより、通信システムにおける少なくとも１つのプロセッサは通信を制御する方法を実行し、その方法は、ドップラースペクトラムの数学モデル、ドップラー周波数及び信号対雑音比の関数で表されるデジタル係数セットを通信システムの受信機において保存するステップと、少なくとも１つのプロセッサの制御のもと、受信機の速度に関連した情報に基づいて、保存された複数の係数セットから１つの係数セットを選択するステップと、少なくとも１つのプロセッサの制御のもと、選択した係数セットに基づいてドップラー効果を補償するステップと、を含む。一実施形態において、係数セットを選択するステップは、速度情報に基づいてテーブルエントリポインタを選択するステップを含む。一実施形態において、受信機は、速度情報を生成する様に構成されたＧＰＳ位置決定受信機を備える。一実施形態において、ＧＰＳ位置決定受信機は、受信機の位置及び時間を示す情報を更に提供する。一実施形態において、システムは複数の送信機を備え、方法は、ＧＰＳ位置決定受信機により生成された位置情報に基づいて複数の送信機と受信機との間でハンドオーバを制御するステップを更に含む。一実施形態において、ハンドオーバを制御するステップは、少なくとも１つのプロセッサの制御のもと、受信機に近接して配置された送信機のリストを特定するデータベースにアクセスするステップと、複数の送信機と受信機との各距離に関する情報にアクセスするステップと、周波数切り替えのための送信機を特定するステップと、特定された送信機への受信機の切り替えを制御するステップとを含む。一実施形態において、少なくとも１つのプロセッサは、受信機におけるプロセッサと、複数の送信機の１つの送信機におけるプロセッサとを備える。
【００３４】
一実施形態は、ＯＦＤＭ受信機の重要な機能を制御するためにＧＰＳ受信機により供給された情報の新しく且つ特に有用な組合せを達成する。
【００３５】
本発明は、特に、ＯＦＤＭ受信機を備える移動電話の実現に適している。
【００３６】
限定しない例として以下に述べる説明及び図面を参照することにより、実施形態の他の特徴、目的及び利点が明らかとなるだろう。添付の図面は以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１Ａ】ＯＦＤＭ受信機の一実施形態の構成を示す図。
【図１Ｂ】速度を示す情報に基づいてドップラー効果を除去するデジタルフィルタリングを含むＯＦＤＭデジタル通信受信機の一実施形態の一般的な方式を示す図。
【図１Ｃ】パイロット又は基準信号を使用することにより信号対雑音比（ＳＮＲ）を算出する一実施形態を示す図。
【図２】、ＧＰＳ型の位置決定受信機により供給された情報Ｐに基づく一方の送信機から他方の送信機への無線デジタル受信機のハンドオーバ手順を示すフローチャート。
【図３】外部サーバに基づく受信機のハンドオーバ処理の第２の実施形態を示す図。
【図４】ＯＦＤＭデジタル通信送受信機と、基地局とを備えるシステムの一実施形態を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下の説明において、本発明の実施形態をより良く理解するために種々の特定の詳細が与えられる。説明された実施形態は、これらの詳細のうちの１つ又はいくつかを使用せずに、すなわち他の方法、機器、材料等を使用して実現することができる。ある特定の例において、それ自体が既知である材料又は動作は、説明された実施形態のある特定の態様を不明瞭にしない様に詳細に説明されない。説明において“実施形態”を参照することにより、本実施形態に関連して説明された特徴又は特定の構造が本実施形態に含まれることを示す。従って、説明の種々の部分において“一実施形態”又は“一実施形態によると”という表現を利用する場合、必ずしも同一の実施形態を参照していない。また、各実施形態に関する特定の特徴は、１つ以上の他の実施形態を形成する様に適切に組み合わされてもよい。
【００３９】
以下に説明する処理は、任意のマルチキャリア無線通信に適用可能である。デジタル地上テレビシステムＤＶＢ−Ｔ（地上デジタルビデオ放送）、モバイルテレビシステムＤＶＢ−Ｈ（ハンドヘルドデジタルビデオ放送）、並びに、４Ｇ、ＷＩＦＩ及びＷＩＭＡＸ規格に係る通信は例として挙げられるが、それらに限定されない。
【００４０】
本明細書により、当業者は、以下に説明する原理をＯＦＤＭ多重周波数を使用する他のデジタル通信システムに適応させることができるだろう。
【００４１】
図１Ａは、デジタルアーキテクチャに基づくＯＦＤＭ受信機１０の一実施形態の信号の処理を達成する一連のブロックを示す。ＯＦＤＭ受信機１０は、従来のＲＦ処理、すなわちチャネル選択、干渉の除去及び適切な増幅を提供するフロントエンド回路２に接続されたアンテナ１を含む。ブロック３は、ＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変換し、ＩＦ信号は、ＩＦ信号のデジタルサンプルを生成するためにアナログ／デジタル変換器５に導入される前にブロック４によりフィルタリングされ、その後デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）６により処理される。
【００４２】
デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）６は、ドップラー効果を補償するために、デジタル化されたサンプルの適切なデジタル処理を達成し、特にチャネル推定及び補正ブロックにおいて実行されるデジタルフィルタリングを実行する。複数の補償アルゴリズムを使用することができる。本明細書において詳細を説明しない既知の補償アルゴリズムを、いくつかの実施形態において使用しても良い。
【００４３】
従来、先に想起された様に、ドップラー効果の補償は、実行するのが特に複雑なチャネル推定及び補正の機構に関連する。
【００４４】
一実施形態によると、二重の時間領域／周波数領域フィルタリングを使用することにより、チャネル推定及び補正アルゴリズムを大幅に簡略化できる。一実施形態において、時間領域フィルタは、特に、リアルタイムモードでは適応できないが、受信機の速度を示す入力ポインタＶを使用してアクセスできるルックアップテーブルに保存される複数の係数セットと、オプションとしてチャネルへの通信の信号対雑音比を含む。
【００４５】
非常に単純であるが有用な機構は、周波数領域において１つ以上のフィルタリングアルゴリズムと組み合わされ、キャリア間干渉除去（ＩＣＩ除去）を達成する。本明細書により、当業者は実施形態を特定の状況に適用することができる。既知の処理に反して、時間フィルタリングに使用するのに適した係数セットを適応可能に判定するために、勾配又は二重勾配の方法等の複雑な機構を用いる必要はないことが容易に想起されるだろう。
【００４６】
一実施形態において、使用される係数のセットは、単に“読み取る”ものであり、従来の様に“算出”するものではない。
【００４７】
従って、通常の係数更新の複雑なアルゴリズムを、ドップラー効果補正のためのデジタルフィルタリングの係数を判定するために読み取るルックアップテーブルの単純な機構に置換する。
【００４８】
一実施形態によると、受信機は、例えば電気通信オペレータ又はサービスプロバイダである、受信機に対する外部要素により提供された情報Ｖを含むポインタを介してアドレス指定される係数のテーブルを含む。
【００４９】
一実施形態によると、情報Ｖは、受信機の位置（Ｐ）と、その速度（Ｖ）と、時間（Ｔ）情報に関する情報（ＰＶＴ）を提供できるＧＰＳ型（全地球測位システム）位置決定受信機により直接生成される。
【００５０】
従って、ＧＰＳ受信機は変数Ｖを提供する。
【００５１】
あるいは、パイロットに基づく信号対雑音比の推定機構は、変数Ｖと組み合わされる信号対雑音比（ＳＮＲ）の値を提供する。
【００５２】
一実施形態において、２つの変数は組み合わされ、その組合せは、ドップラー効果を補償するために使用するデジタルフィルタリング係数を判定するためにルックアップテーブルにアクセスする入力ポインタとして使用される。
【００５３】
実現例のモードにおいて、信号対雑音比（ＳＮＲ）は、パイロット又は基準信号を使用することにより算出される。
【００５４】
図１Ｃは、このモードの実現の一実施形態を示す。
【００５５】
図示する様に、この非常に単純な係数のＬＵＴ読み取り機構により、種々のサブキャリアに対する複雑なチャネル推定アルゴリズムを置換できる。これにより、受信機の複雑さが軽減されるため、製造コストが減少する。
【００５６】
また、無線通信受信機内にＧＰＳ型の位置決定受信機を統合することにより有利な新しい機能性を提供できることが明らかとなっている。
【００５７】
一実施形態において、ＧＰＳ位置決定受信機は、地上基準フレームに対する受信機の位置Ｐ、同受信機の速度及び時間を示す情報を示す３つの変数（Ｐ、Ｖ、Ｔ）を提供する。
【００５８】
上述した様に、速度に関する情報は、ルックアップテーブルを読み取り、ドップラー効果の補正を達成するデジタルフィルタリングにおいて使用する係数を判定するポインタを算出するために使用される。
【００５９】
図１Ｂは、ＧＰＳ受信機により周期的に生成される情報（ｐｉ、ｖｉ、ｔｉ）をＯＦＤＭ受信機内に統合する一実施形態を示す。
【００６０】
ＯＦＤＭデジタル受信機１００は、一般的な制御部１１０と、ＧＰＳ型の位置決定ユニット１３０と、デジタル送信機／受信機１２０とを備える。
【００６１】
デジタル送信機／受信機１２０は、送信チェーンＴｘ及び受信チェーンＲｘを含む。
【００６２】
送信チェーンは、ＦＥＣ符号化器１２１と、コンスティレーション“マッピング”ブロック１２２と、ガードインターバル（ＧＩ）機構（ＯＦＤＭシンボルの先頭に追加する特定数の時間サンプルに対応するような機構）を組み込む、Ｎ個の複素数に変換するＩＦＦＴ演算ブロック１２３と、同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）の時間信号を変調できるＩＱ変調器１２４と、デジタル／アナログ変換器を含む無線周波数送信機のＴｘフロントエンド１２５とを、直列に備える。
【００６３】
受信のチェーンは、フロントエンド受信機Ｒｘ１２６と、同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）の実信号への復調を可能にするＩＱ復調器１２７と、ガードインターバル（ＧＩ）を除去する機構を組み込む、Ｎ個の要素の複素フーリエ変換を行う演算ユニット１２８と、チャネルの推定及び補正ブロック１２９と、オプションであるキャリア間の干渉除去（ＩＣＩ除去）ブロック１２９ａと、コンスティレーションディマッピングブロック１２９ｂと、その後のＦＥＣ復号化器１２９ｃとを備える。
【００６４】
また、ＯＦＤＭ受信機の時間及び周波数同期は、同期及び制御ブロック１２９ｄにより実行される。
【００６５】
ＯＦＤＭフロントエンド受信機ブロック１２６は、図１Ｂにおいて示される様に、ＲＦ受信回路、チューナー及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器の従来のデジタル機能を二重にグループ化する。ブロック１２６により提供された信号のサンプルは、結果として連続した複素時間サンプル（Ｉ及びＱ）を生成するブロック１２７により、同相及び直交で復調される。これらのサンプルは、サブキャリア（ＢＩＮ）のサブキャリアスペクトラムに対応する複素ベクトルを生成するために、フーリエのＦＦＴ変換ブロック１２８に供給するＮポイントの複素ベクトルにグループ化される。
【００６６】
ブロック１２８により実行される処理を実現するＩＱ復調方法は、当業者には既知であるため更に詳細に説明しない。
【００６７】
ベクトルは、チャネル推定及び補正を可能にするブロック１２９及び更にキャリア間干渉除去を実行するオプションのブロック１２９ａにより処理される。ブロック１２９及び１２９ａは、コンスティレーションディマッピングブロック１２９ｂに提供される連続した複素サンプルを生成し、コンスティレーションディマッピングブロック１２９ｂは、連続するＭビットそれぞれの複素点を提供し、ここで、Ｍはコンスティレーションの階数であり、２Ｍは状態数である。ブロック１２９ｂの出力ビットは、例えばリードソロモン復号と組み合わされるビタビ復号のような、特に適応された符号化に基づく誤り訂正（順方向誤り訂正符号）技術を実現するＦＥＣ復号化器１２９ｃにより処理される。
【００６８】
システム１００は、制御ユニット１１０に加え、ＧＰＳ位置決定受信機１３０を備え、ＧＰＳ位置決定受信機１３０は、図示する様に、一方でアナログＧＰＳフロントエンド回路３１と、ＧＰＳ受信機３２とを備える。
【００６９】
受信機３２は、各々が位置、速度及び時間を示すサンプル（ｐｉ、ｖｉ、ｔｉ）を周期的に生成する。
【００７０】
図１Ｂの“正方形１”により示された第１の実施形態において、これらのサンプル（ｐｉ、ｖｉ、ｔｉ）は制御ユニット１１０に送信され、制御ユニット１１０は、ＧＰＳからの情報、特に、時刻ｔｉでの受信機の位置を特定するベクトル（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）の情報により、以下の式から開始速度の瞬時値を算出する様に構成される。
【００７１】
【数１】
2012506648.tif 000003
【００７２】
速度が認識されると、コマンドユニット１１０は、以下の式に従ってドップラー周波数Ｆｄｉを算出できる。
Ｆｄｉ＝｜｜ｖｉ｜｜＊Ｆｃ／ｃ
ここで、Ｆｃは当該キャリアの周波数であり、ｃは光の速度である。一般に、この周波数Ｆｃを制御ユニット１１０は知っている。例えば、４７４ＭＨｚ〜８５２ＭＨｚの周波数帯域を含むモバイルテレビシステムに対して、初期位相は周波数を走査し且つ動作周波数Ｆｃを特定する様に計画されることが想起されるだろう。
【００７３】
次に、情報Ｆｄｉは、チャネル推定及び補正アルゴリズムを補助するために、例えば図中符号１４１で示す様な同期及びコマンドブロック１２９ｄを介して受信機１２０に送信される。
【００７４】
チャネル推定の種々の技術が、受信機の速度から導出されたこの情報Ｆｄｉを使用することができる。簡潔にするために、当業者に既知である従来のチャネル推定技術の詳細をここでは説明しない。一般に、チャネル推定及び補正に使用される非常に古典的な方法は、時間領域及び周波数領域の双方における二重フィルタリングから構成されることは、容易に指摘されるだろう。アルゴリズムの複雑性は、時間フィルタ及び周波数フィルタの係数を算出することにある。
【００７５】
例えばウィーナーフィルタリング、ゼロフォーシングアルゴリズム、最大の確率等の種々のアルゴリズムが考慮され、その各々は、明らかにドップラー周波数偏移Ｆｄｉに依存する。
【００７６】
一実施形態において、図１Ｃは、チャネル推定及び補正ブロック１２９の一実施形態を示している。
【００７７】
本実施形態において、時間フィルタ１５２の係数は、ドップラー偏移Ｆｄｉ及びＳＮＲの種々の値に対して事前に算出され、ＬＵＴ（ｎ）テーブル１５１に保存される。ＬＵＴ（ｎ）テーブルは、ＧＰＳにより提供されたドップラー周波数Ｆｄｉの値と、ブロック１５３、１５４及び１５５から算出された信号対雑音比（ＳＮＲ）から開始することにより算出されたポインタを使用することにより読み取られる。ブロック１５３は、パイロットキャリアに応答して以下においてＨｐと示されるＨチャネルの推定値を算出する。ブロック１５４は、フィルタリングされたチャネルの時間応答とパイロットにより算出されたチャネル推定との減算を実行する。
【００７８】
この差分は、ドップラー周波数Ｆｄｉの様に、ＬＵＴ（ｎ）テーブル１５１のエントリとして使用される信号対雑音比（ＳＮＲ）を算出するブロック１５５と共にエントリポインタとして使用される。
【００７９】
ブロック１５２によりフィルタリングされたサンプルは、ブロック１５７により提供された周波数領域フィルタ係数を使用する周波数フィルタリングブロック１５６に提供される。
【００８０】
一般に、種々の考慮される状況に対応するチャネルの種々のモデルが考えられる。各モデルは、ドップラー周波数偏移Ｆｄｉに依存する数式により規定されてもよい。
【００８１】
時間領域フィルタ係数は、以下の計算マトリクスにより算出できる。
Ｃ＝Ｒ−１．ｒ
ここで、Ｒ−１は自己相関時間周波数マトリクスの逆元、すなわちＲ＝Ｅ（Ｙｎ，ｋ，  Ｙ＊ｎ，ｋ−ｍ）であり、ここで、Ｙは妨害された測定値であり、ｒは周波数領域における自己相関ベクトルｒ＝Ｅ（Ｘｎ，  Ｙ＊ｎ，ｋ−ｍ）であり、ここで、Ｘは探索された値であり、Ｙは妨害された測定値である。
【００８２】
自己相関マトリクスは、以下の３つのパラメータに依存する。
−ドップラースペクトラムの数学モデル（すなわち、Ｊａｋｅｓモデル又はＧａｕｓｓｉａｎモデル）、
−ドップラー周波数Ｆｄｉ
−ＳＮＲとして表示されるチャネルにおける信号対雑音比
これらの３つのパラメータの値を変動させる間、フィルタ係数の値を事前に算出し、ＬＵＴ（ｎ）テーブルにこれらの値を集計することが可能である。
【００８３】
一実施形態において、ドップラースペクトラムの数学モデルを事前に判定できる。例えば、モバイルテレビ等のアプリケーションの場合、ＣＯＳＴ  ２０７  ＴＵ６と呼ばれるチャネルのモデルは、Ｊａｋｅｓ数学モデルによって適切に近似される。この特定の実施形態において、Ｊａｋｅｓモデルを使用することにより時間フィルタの係数を算出することができる。実際には、係数の値は２つのパラメータ、すなわちドップラー周波数Ｆｄｉの値及び信号対雑音比ＳＮＲの値に依存する。
【００８４】
システムがＳＮＲのある特定の値に対して動作する一実施形態において、ＳＮＲパラメータは事前に固定されてもよく、これにより、速度のみを示す単一の入力ポインタに基づいてテーブルＬＵＴ（ｎ）を読み取る。
【００８５】
その結果、ＧＰＳから受信した情報と、適切な場合にはＳＮＲも使用して導出した情報Ｆｄｉにより、チャネルの推定及びＩＣＩの除去を可能にするフィルタリング係数を簡単に算出できる様になることがわかる。
【００８６】
このため、考慮するチャネルのモデル（ｎ）毎に、係数セットと、情報Ｆｄｉ及びＳＮＲに対応するエントリポインタとを含む読み取りテーブルＬＵＴ（ｎ）（ルックアップテーブル）がブロック１２９内に配置される。従って、Ｆｄｉの組合せ値は、対応する受信機の速度に適切な係数セットを、選択されたドップラースペクトラムのモデルに対して返送できる様になる。
【００８７】
種々の“モデル”間の選択、すなわち結果として種々のＬＵＴ（ｎ）テーブルの選択を実行するために、特に信号対雑音比（搬送波対雑音比Ｃ／Ｎ）の基準又はビットレベルの最小誤り（ブロック誤り率）の基準に基づいて、アプリケーション又は既知の技術を使用することによりドップラースペクトラムの数学モデルを事前に固定してもよい。
【００８８】
第２の例示的な実施形態（図１Ｂのオプション“２”で示す）によると、受信機３２により生成されるサンプル（ｐｉ、ｖｉ、ｔｉ）は、図示する様に、受信チェーンの各ブロックと通信する同期及び制御ユニット１２９ｄにおいて符号１４２で示される。ＧＰＳにより提供された情報は、ブロック１２９により具体化されるチャネル推定のアルゴリズムにおいて導入される。
【００８９】
別の実施形態によると、第１に生成された情報を使用すること及び第２にそれを統合することを容易にする様に、ＧＰＳ受信機と制御ユニット１１０との間又は送信機／受信機１２０との間で標準化されたインタフェースを考慮してもよい。例えば、インタフェースの一実施形態は、以下のものを含むことができる。
ＣＬＫ＿ＰＶＴ［１ビット］：受信機により生成され、標準化されたインタフェースでアクセス可能なクロック信号。
ＤＡＴＡ［３＋Ｎビット］：使用可能なデータの種類（ｘ、ｙ、ｚ、ｔ）を規定する並列データポート。
ＤＡＴＡ＿ＶＡＬＩＤ［１ビット］：モデムのＯＦＤＭインタフェースに対してＧＰＳ受信機により生成された信号。“１”である場合、ｘ、ｙ、ｚ、ｖデータは有効であり、ユニット１１０又はＯＦＤＭ受信機により読み取られることを示し、ＤＡＴＡ＿ＶＡＬＩＤは、制御ユニット１１０又はＯＦＤＭモデムにより生成された信号ＤＡＴＡ＿ＡＣＫをＧＰＳ受信機が受信するまでハイ状態のままとすべきである。
ＤＡＴＡ＿ＡＣＫ：コマンドユニット１１０又はＯＦＤＭモデムにより生成される信号。“１”である場合、データはコマンドユニット１１０又はＯＦＤＭモデムから適切に取り出されたことを示す。その後、ＧＳＰ受信機は有効性確認信号ＤＡＴＡ＿ＶＡＬＩＤを切り替える。
【００９０】
別の実施形態によると、第１の送信機から第２の送信機へのデジタル受信機の推移を管理する切り替え手順（英語圏の文献におけるハンドオーバ）が結果として大幅に改善される。
【００９１】
既知である様に、ハンドオーバ手順は、従来、例えば特に速く取得できる受信した信号の電力の測定値又はより長く且つより複雑な処理を必要とする信号対雑音比の測定値等の種々の基準に従って達成される。
【００９２】
送信期間外に送信機を完全に“停止”することができないため、“ハンドオーバ”の管理のためのこれら手順を実行することは、演算能力、特に電力のコストがかかることが分かる。無駄な時間の大部分は、いくつかの送信機間でのハンドオーバ手順を管理するのに必要な測定値を取得するために、種々のチャネルを“聞き”又は“走査”するために使用される。
【００９３】
一実施形態において、使用するのに最も便利な送信機を特定及び判定するためにＧＰＳ位置決定受信機により提供された情報Ｐを使用する、簡易且つ洗練された解決方法を使用して、このような更なる問題に対処することができる。
【００９４】
図２は、ＧＰＳ受信機により提供された情報Ｐから開始するハンドオーバ管理の処理２００の一実施形態を示す。図１Ｂのシステム１００の実施形態を参照することにより、処理２００を説明する。図１Ｂにおいて示されたもの以外の実施形態は、図２において示された処理２００の実施形態を採用することができる。
【００９５】
処理は、デジタル通信受信機に含まれるＧＰＳ受信機により情報Ｐを周期的に生成することに対応するステップ２１０により開始する。
【００９６】
ステップ２２０において、候補送信機が判定される。例えば制御ユニット１１０は、再度更に通信を続行する候補である、潜在的な送信機のリストを含むデータベースにアクセスすることができる。
【００９７】
ステップ２３０において、距離が算出される。例えば制御ユニット１１０は、種々の送信機に関し、受信機からの相対距離を判定するために、ＧＰＳ受信機により生成された情報Ｐに基づく距離の算出を実行する。
【００９８】
次に、ステップ２４０において、制御ユニットは、距離の算出に基づいてハンドオーバ中に通信を更に進行する候補送信機を特定する。
【００９９】
ステップ２５０において、制御ユニットにより、ステップ２４０で特定した新しい送信機へと受信機の切り替えを行う。
【０１００】
図示する様に、切り替え手順は、使用するのに最適な送信機を判定するために長い（及びエネルギーコストが高い）期間の走査及び解析を必要としない。
【０１０１】
図３は、送信機の特定において、ハンドオーバ手順を実現するために受信機と通信する外部サーバを含む方法３００の一実施形態を示す。
【０１０２】
処理は、デジタル通信受信機に含まれるＧＰＳ受信機により情報Ｐを周期的に生成することに対応するステップ３１０により開始する。
【０１０３】
ステップ３２０において、この情報は、従来の通信の手段を介して外部サーバに送信される。
【０１０４】
ステップ３３０において、上述したサーバは、デジタル受信機により使用される可能性の高い送信機及び動作周波数のリストを判定及び特定するために情報Ｐを使用する。
【０１０５】
この送信機及び動作周波数のリストは、制御ユニット内で受信される様に、例えばステップ３２０で使用したのと同じチャネルでの送信を介して、ステップ３４０において、デジタル受信機に送信される。
【０１０６】
一実施形態において、デジタル受信機は、新しい周波数及び結果として新しい送信機と通信を確立するために受信したリストの要素を使用する。
【０１０７】
別の実施形態において、サーバは、送信機の近傍にある受信機の関数としてのみならず、サービス品質（ＱｏＳ）及び負荷管理のポリシーに従って送信機及び周波数のリストを提供する。
【０１０８】
従って、直近に多数の受信機が存在するため、特に負荷のかかった送信機を、このような方法により緩和できる。わずかにより離れた送信機は、要求に従って種々のユーザに対するリソースの属性を判断できるサーバのハンドオーバ命令の下、中継器として使用することができる。
【０１０９】
図示する様に、上述した手順は、多くの利点を示し、最も簡単なものからより複雑なものまで多数の負荷管理の方法を可能にできるだろう。
【０１１０】
更に、“有用な”起動期間からいくつかの周波数帯域を“走査する”ことがもはや必要ないため、デジタル受信機の電力を更に節減する。
【０１１１】
いくつかの実施形態は、コンピュータプログラムの形態をとってもよい。例えば、一実施形態に従って、上述の方法のうちの１つ以上を実行する様に構成されたコンピュータプログラムを含むコンピュータ可読媒体が提供される。媒体は、例えば適切なドライブによりあるいは適切な接続を介して読み出される読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）チップ又はデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）、ハードディスク等のディスク、メモリ、ネットワーク又はポータブルメディアアーティクル等の物理記憶媒体であってもよく、１つ以上のそのようなコンピュータ可読媒体上に保存され且つ適切な読み取り装置により読み取り可能である１つ以上のバーコード又は他の関連したコードにおいて符号化されるようなものを含む。
【０１１２】
また、いくつかの実施形態において、システム及び／又はモジュールのうちのいくつかあるいは総てのシステム及び／又はモジュールは、例えば１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディスクリート回路網、標準的な集積回路、コントローラ（例えば、適切な命令を実行し且つマイクロコントローラ及び／又は組込みコントローラを含むことにより）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能な複合論理デバイス（ＣＰＬＤ）、ＲＦＩＤ技術を採用する装置等を含むファームウェア及び／又はハードウェアを少なくとも部分的に含む方法により実現されあるいは提供されるが、それらに限定されない。
【０１１３】
例えば図４は、１つ以上の基地局４０２と、１つ以上のデジタル送受信機４２０とを備える通信システム４００の一実施形態を示す。基地局及びデジタル送受信機は、無線周波数通信リンクとして示す１つ以上の通信リンク４１４の１つ以上の通信チャネルを使用して通信する様に構成される。基地局４０２は、例えば携帯電話システムの基地局又は中継局を含んでもよい。送受信機４２０は、例えば携帯電話等の携帯装置を備えてもよい。説明を簡単にするために、１つの基地局４０２、１つの送受信機４２０及び１つの通信リンク４１４のみを図４に示す。種々のモジュールの機能は、いくつかの実施形態において組み合わされてもよい。例えばドップラー制御１２８は、いくつかの実施形態において送信機／受信機４３０に統合されてもよい。
【０１１４】
基地局４０２は、アンテナ４０４と、サーバ４０６とを備える。サーバは、少なくとも１つのプロセッサ４０８と、少なくとも１つのメモリ４１０とを含む。サーバは、図示する様に、例えば図２の方法２００や、図３の方法３００に関して説明したハンドオーバを管理することを含むことができる負荷制御を管理する様に構成された負荷制御モジュール４１２を更に含む。負荷制御モジュール４１２は、例えばディスクリート回路網、ファームウェア、メモリ４１０に保存された命令を実行するサーバ４０６のプロセッサ４０８、メモリ４１０に保存されたデータ構造又はそれらの種々の組合せにより実現することができる。
【０１１５】
送受信機４２０は、アンテナ４２１と、少なくとも１つのプロセッサ４２２と、少なくとも１つのメモリ４２４とを備える。送受信機は、ＧＰＳ情報を生成する様に構成されたＧＰＳブロック４２６と、例えば上述の方法のうちの１つを使用することによりドップラー効果を補償する様に構成されたドップラー制御ブロック４２８と、送信機／受信機４３０と、ハンドオーバ制御ブロック４３２とを更に含む。ハンドオーバ制御ブロック４３２は、例えば図２の方法２００又は図３の方法３００の実施形態に従ってハンドオーバを制御する様に構成され得る。ＧＰＳ４２６、ドップラー制御部４２８、送信機／受信機４３０及びハンドオーバ制御ブロック４３２は、例えばディスクリート回路網、ファームウェア、メモリ４２４に保存された命令を実行するプロセッサ４２２、メモリ４１０又はメモリ４１０に保存されたデータ構造、あるいはそれらの種々の組合せにより実現することができる。
【０１１６】
システム、モジュール及びデータ構造は、無線ベースの媒体及び有線／ケーブルベースの媒体を含む種々のコンピュータ可読送信媒体上に生成されたデータ信号として（例えば、搬送波の一部として）更に送信されてもよい。
【０１１７】
上述の種々の実施形態は、更なる実施形態を提供する様に組み合わされてもよい。本明細書において示され且つ／あるいは出願データシートに一覧表示された全ての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、非特許出版物は、全ての内容が参考として本明細書に取り入れられる。実施形態の態様は、必要に応じて更なる実施形態を提供するために種々の特許、出願及び公開の概要を採用する様に変形されてもよい。
【０１１８】
上記の詳細な説明を鑑みてこれらの変更及び他の変更が実施形態に対して行われてもよい。一般に、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、請求の範囲を本明細書及び請求の範囲において開示された特定の実施形態に限定すると解釈されるべきではなく、そのような請求の範囲が与えられる等価物の完全な範囲と共に全ての可能な実施形態を含むと解釈されるべきである。従って、請求の範囲は開示内容により限定されない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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