試験受信機における位相補正
主張される主題は、送信機の性能を解析することに関する。送信機の性能を解析することは、例えば、スーパーフレームを複数のセグメントに分割すること、および、その後、その複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関する位相を推定して、補正することを介して達せられることが可能である。その後、加法性雑音が、その少なくとも１つのセグメントに関して決定されることが可能である。例えば、スーパーフレームは、マルチプルＯＦＤＭ記号を含むことが可能であり、送信機は、ＦＬＯ送信機であることが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
下記の説明は、一般に、通信システムに関し、より詳細には、送信機性能を試験し、監視することに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワーキングシステムが、世界中で他の人々と通信する普及した手段となっている。セルラー電話機、パーソナルデジタルアシスタントなどの無線通信装置は、消費者ニーズを満たすため、および携帯性および便利さを向上させるため、より小さく、より強力になっている。消費者は、これらの装置に依存するようになっており、信頼できるサービス、広範なサービスエリア、追加のサービス（例えば、Ｗｅｂブラウズ能力）、およびそのような装置のサイズおよび価格の不断の縮小を要求している。
【０００３】
通常の無線通信ネットワーク（例えば、周波数分割技術、時間分割技術、および符号分割技術を使用する）は、加入者、ならびにサービスエリア内でデータを送受信することができる移動（例えば、無線）装置にサービスエリアを提供する１つまたはそれより多くの基地局を含む。典型的な基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス、および／またはユニキャストサービスのためにマルチプル(multiple)装置にマルチプルデータストリームを同時に送信することができ、データストリームとは、ユーザ装置が独立して受信することに関心がある可能性があるデータのストリームである。その基地局のサービスエリア内のユーザ装置は、合成ストリームによって搬送される１つのデータストリーム、複数のデータストリーム、またはすべてのデータストリームを受信することに関心がある可能性がある。同様に、ユーザ装置は、基地局、または別のユーザ装置にデータを送信することができる。
【０００４】
ＦＬＯ（Ｆｏｗａｒｄ Ｌｉｎｋ Ｏｎｌｙ）（登録商標）技術が、無線通信サービスプロバイダの業界グループによって開発されて、システム設計における最新の進歩を利用して、最高品質の性能を実現している。ＦＬＯ技術は、移動マルチメディア環境に向けられており、移動ユーザ装置で使用することに適している。ＦＬＯ技術は、リアルタイム（ストリーミング）コンテンツと他のデータサービスの両方に関して、高品質の受信を実現するように設計されている。ＦＬＯ技術は、電力消費を犠牲にすることなしに、堅牢な移動体性能および大容量を提供することができる。さらに、この技術は、必ず配備される基地局送信機の数を減らすことにより、マルチメディアコンテンツを配信するネットワーク費用を低減する。さらに、マルチメディアマルチキャストに基づくＦＬＯ技術は、セルラーネットワークデータが、ＦＬＯ技術を介してマルチメディアコンテンツを受信するのと同一の装置に配信されることが可能であるので、無線事業者のセルラーネットワークデータおよび音声サービスと相補的である。
【０００５】
基地局内部でも、移動装置内部でも、送信機の性能は、一般に、さらに、特にＦＬＯ技術に関連して、無線システムの成功に非常に重要である。さらに、前述のとおり、無線システム内の送信機に関して低い価格を維持することが望ましい。したがって、無線サービスプロバイダは、送信機の購入を決済するのに先立って、ベンダによって設計され、提供される送信機の性能を決定することを望む可能性がある。例えば、チャネル推定の性能は、ＳＮ比、変調誤り比、および他の様々な性能メトリック(metrics)の決定を可能にすることが望ましい可能性がある。より詳細には、送信される信号に関する位相補正を実行し、その後、結果の信号の特定のパラメータを解析して、送信機パラメータを解析することが、望ましい可能性がある。しかし、従来の位相推定技術および位相補正技術は、計算リソースを多く消費し、送信機性能の有意義な解析を可能にする十分な精度に関連していない。
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００６】
以下は、主張される主題のいくつかの観点の基本的な理解をもたらすために、簡略化された概要を提示する。この概要は、広範な概説ではなく、重要な／不可欠な要素を特定する、または主張される主題の範囲を線引きすることは意図していない。この概要の唯一の目的は、後段で提示される、より詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化された形態で提示することである。
【０００７】
主張される主題は、送信機の性能を試験することと関係する。そのような試験は、送信機が、現場、工場内などにありながら、実行されることが可能である。一例において、変調誤り比は、送信機がどのような性能を示しているかを示すことが可能であり、したがって、そのような比は、ある特定の範囲内にあることを要求される可能性がある。変調誤り比を決定するために、スーパーフレームに関する位相推定および位相補正が、行われる必要がある可能性がある。しかし、スーパーフレームの全体にわたって位相変化(alteration)を推定すること、および補正することは、その送信機／スーパーフレームに関連する非線形雑音を十分に除去せず、それにより、正確な変調誤り比の決定を可能にしない可能性がある。したがって、主張される主題は、時間に関するスーパーフレームをセグメント化すること、およびその後、個々のセグメントにわたって位相推定／補正を実行することと関係する。例えば、一次位相補正アルゴリズムおよび／または二次位相補正アルゴリズムが、使用されることが可能である。
【０００８】
ある観点によれば、送信機の性能を解析するための方法は、スーパーフレームを複数のセグメントに分割すること、およびその複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相を推定して、補正することを備える。この方法は、その少なくとも１つのセグメントに関する加法性雑音(additive noise)を決定することも含む。例えば、スーパーフレームは、いくつかのＯＦＤＭ記号を含むことが可能である。さらに、一次位相補正アルゴリズムおよび／または二次位相補正アルゴリズムが、使用されることが可能である。
【０００９】
別の観点に関して、本明細書で説明される無線通信装置は、スーパーフレームが受信されると、時間に関して、そのスーパーフレームをセグメント化するための命令を保持し、そのスーパーフレームに関して位相変化を補正するための命令をさらに保持するメモリを含む。無線通信装置は、プロセッサを含むことも可能であり、ここにおいて、そのプロセッサは、メモリ内部に保持される命令を実行して、スーパーフレームのうちの少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を補正する。
【００１０】
さらに別の観点によれば、本明細書で説明される無線通信装置は、送信機から受信されるスーパーフレームを複数のセグメントに分割するための手段と、それらのセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相補正を実行するための手段とを備える。無線通信装置は、位相補正に少なくともある程度基づいて、送信機に関する性能メトリック(metric)を決定するための手段も含む。さらに、無線通信装置は、位相補正に少なくともある程度基づいて、チャネル推定を実行するための手段を含むことが可能である。
【００１１】
さらに別の観点によれば、機械可読媒体が、本明細書で説明され、ここにおいて、機械可読媒体には、送信機の性能を試験することに関連して、スーパーフレームの第１の部分を受信するための機械実行可能な命令と、その第１の部分に関する位相変化を推定して、補正するための機械実行可能な命令とが格納されている。機械可読媒体は、補正された位相変更に少なくともある程度基づいて、変調誤り比を決定するためのさらなる機械実行可能な命令を含むことが可能である。
【００１２】
さらに別の観点によれば、プロセッサが、本明細書で説明され、ここにおいて、プロセッサは、マルチプルの記号を含む受信された信号をセグメント化することに関連してタイミング情報を決定するための命令を実行する。プロセッサは、タイミング情報を決定することに従って、受信された信号をセグメント化するための命令を実行すること、および受信された信号のうちの少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を補正するための命令を実行することもでき、ここにおいて、その少なくとも１つのセグメントは、２またはそれより多くの記号を含む。プロセッサは、補正された位相変化に少なくともある程度基づいて送信機が十分な性能を示しているかどうかを決定するための命令をさらに実行することができる。
【００１３】
以上の目的、および関連する目的の達成に向けて、いくつかの例示的な観点が、下記の説明、および添付の図面に関連して本明細書で説明される。しかし、これらの観点は、主張される主題の原理が使用されることが可能な様々な仕方のいくつかを示すに過ぎず、主張される主題は、すべてのそのような観点、およびそれらの等価物を含むことが意図される。その他の利点および新奇な特徴は、添付の図面と併せて考慮される場合、下記の詳細な説明から明白となることが可能である。
【００１４】
［詳細な説明］
主張される主題が、図面を参照して次に説明され、ここにおいて、同様の符号が、すべての図面で同様の要素を指すために使用される。下記の説明では、説明の目的で、多数の特定の詳細が、主張される主題の徹底的な理解をもたらすために示される。しかし、そのような主題は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることが明らかである可能性がある。その他の例においては、よく知られている構造および装置は、主張される主題を説明するのを容易にするために、ブロック図の形態で示される。
【００１５】
さらに、様々な観点が、ユーザ装置に関連して本明細書で説明される。ユーザ装置は、システム、加入者装置、加入者局、移動局、移動装置、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、ユーザエージェント(agent)、またはユーザ機器とも呼ばれることが可能である。ユーザ装置は、セルラー電話機、コードレス電話機、ＳＩＰ（セッション開始プロトコル）電話機、ＷＬＬ（無線ローカルループ）局、ＰＤＡ、無線接続能力を有するハンドヘルド(handheld)装置、または無線モデムに接続された他の処理装置であることが可能である。
【００１６】
さらに、主張される主題の観点は、標準のプログラミング技術および／またはエンジニアリング技術を使用して、主張される主題の様々な観点を実施するようにコンピュータまたは計算構成要素を制御するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの任意の組み合わせをもたらす方法、装置、または製造の物品(article of manufacture)として実施されることが可能である。本明細書で使用される「製造の物品」という用語は、任意のコンピュータ可読装置、担体(carrier)、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することが意図される。例えば、コンピュータ可読媒体には、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなど）、光ディスク（例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイル(versatile)ディスク）など）、スマートカード、およびフラッシュメモリ装置（例えば、カード、スティック、キードライブなど）が含まれることが可能であるが、以上には限定されない。さらに、搬送波を使用して、ボイスメールを送受信する際に、またはセルラーネットワークなどのネットワークにアクセスする際に使用されるデータなどの、コンピュータ可読電子データが伝送されることが可能であることを理解されたい。もちろん、本明細書で説明されることの技術的範囲を逸脱することなく、多くの変更が、この構成に行われることが可能であることが、当業者には認識されよう。
【００１７】
基地局送信機性能は、無線システムの、特に、ＦＬＯ技術を利用する無線システムの全体的な性能に極めて重要である。したがって、使用の現場に送信機を配置することに先立って、そのような送信機を試験して、そのような送信機が、いくつかの仕様(specifications)の範囲内で動作していることを確実にすることが望ましい。一例では、送信機に関するＭＥＲ（変調誤り比）を確かめて、ＭＥＲが、仕様の範囲内に入ることを確実にすることが望ましい可能性がある。ＭＥＲは、理想的な信号状態に関するＩ／Ｑ値の平均偏差または最大偏差を示し、このため、送信機によって出力される信号品質の測度を提供する。ＭＥＲの計算は、下記により詳細に説明される。別の例では、グループ遅延、周波数応答（帯域内および帯域外の）、および他のパラメータが、送信機が、仕様に適合することを確実にするように決定されることが可能である。さらに、加法性雑音（例えば、電力増幅器、フィルタ、Ｄ／Ａ変換器などに帰せられることが可能な雑音）が計算されて、送信機性能が解析されることが可能である。これらのパラメータ、およびその他のパラメータの決定を可能にするのに、スーパーフレーム内の各ＯＦＤＭ記号のチャネル推定が、平均されて、平均値が得られることが可能であるが、前述した平均することに取りかかるのに先立って、周波数オフセットに起因する位相変化を補正することが望ましい。
【００１８】
図１を次に参照すると、受信された信号（例えば、スーパーフレーム）に関連する位相を補正することを容易にするシステム１００が、示されている。例えば、受信された信号は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）に従うことができ、それ故１つのスーパーフレームは１２００のＯＦＤＭ記号を含む。しかし、任意の適切な数の記号を含む任意の適切な周波数分割プロトコルが、本発明人らによって企図されており、本明細書に添付される特許請求の範囲内に含まれることが意図される。ＯＦＤＭなどの周波数分割ベースの技術は、通常、周波数スペクトルを一様な量(chunks)の帯域幅に分割することにより、周波数スペクトルを異なる(distinct)チャネルに分ける。例えば、無線セルラー電話通信に割り当てられた周波数スペクトル、つまり、周波数帯域が、３０のチャネルに分割されることが可能であり、これらの各々は、音声会話、デジタルサービス、デジタルデータ、および／または以上に類する物を伝送することが可能である。各チャネルは、ある時点において１つだけのユーザ装置またはユーザ端末に割り当てられることが可能である。ＯＦＤＭは、全体的なシステム帯域幅をマルチプル直交周波数チャネルに事実上、分割する。ＯＦＤＭシステムは、時間分割多重化および／または周波数分割多重化を使用して、いくつかの端末に関するマルチプルデータ送信の間で直交性を実現する。例えば、異なる端末に、異なるチャネルが割り当てられることが可能であり、各端末に関するデータ送信が、そのような端末に割り当てられた（複数の）チャネル上で送られることが可能である。異なる端末のための互いに異なる(disjoint)または重なり合わないチャネルを使用することにより、マルチプル端末の間の干渉が、回避される、または低減されることが可能であり、向上した性能が達成されることが可能である。
【００１９】
システム１００は、信号を受信する受信機１０２を含み、ここにおいて、そのような受信機は、送信機（図示せず）が、仕様に応じた性能を示していることを確実にすることに関連して利用される試験受信機であることが可能である。一部の送信機に関して、出力される信号に関連する周波数オフセットは、一定ではない可能性がある。つまり、位相の変化は、時間に関して線形性を有していない。したがって、位相ランプを補償して、スーパーフレーム内の各記号のチャネル推定を平均することを可能にする（したがって、ＭＥＲなどの送信機性能パラメータが見分けられる(be discerned)ことを可能にする）ことが望ましい。数学的に、ある周波数オフセットを有する受信された信号は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数４】
【００２０】
ここで、Ｒｎは、第ｎ番の副搬送波の複素振幅であり、ω０は、第０番の副搬送波の周波数（第０番の副搬送波が処理されるＩＦ（中間周波数）における）であり、ωｓは、副搬送波間隔であり、Δωは、周波数オフセットであり、ｔは、時間である。
【００２１】
上記のアルゴリズムを検討すると、一定の周波数オフセットが、時間に関して線形性を有する位相変化(change)をもたらす一方で、時間に関して線形性を有する周波数オフセットは、時間に関して放物線状である位相変化をもたらすことを確かめることができる。前述したとおり、位相変化の補正が、例えば、あるスーパーフレーム内のＯＦＤＭ記号に関連するチャネル推定を平均するのに先立って、望ましい。理論上、チャネルが、完璧である場合、一定の周波数オフセットに起因する位相変化は、そのような位相変化の勾配(slope)を計算すること、およびそのような計算された勾配に基づく一次最小２乗位相補正アルゴリズムを利用することを介して、除去されることが可能である。そのようなアルゴリズムが、以下のとおり提供される：
【数５】
【００２２】
ここで、パラメータａ、ｂは、最小２乗推定アルゴリズムによって決定される。さらに、または代替として、一次位相補正アルゴリズムは、
【数６】
【００２３】
という形態であることが可能であり、ここで、Δφｋ＋１＝φｋ＋１−φｋは、２つの隣接するＯＦＤＭ記号のチャネル推定の位相変化であり、ＴＯＦＤＭは、ある期間である。他方、周波数オフセットが、時間にわたって線形性を有するものと想定される場合、二次最小２乗アルゴリズムを利用して、パラメータａ、ｂ、およびｃが区別されることが可能である。推定される位相は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数７】
【００２４】
しかし、通常、スーパーフレームの全体にわたる周波数オフセットに関する定常性(constancy)および線形性の想定は、不正確であり、したがって、一次アルゴリズムまたは二次アルゴリズムの使用を介して位相変化を補正することは、チャネル推定の十分に正確な平均を可能にしない。位相変化の推定の精度を高めるのに、セグメンタ(segmentor)１０４を使用して、時間に応じてスーパーフレームを分割することができる。つまり、あるスーパーフレームが、時間Ｔに関連することが可能であり、そのような時間セグメントが、Ｎ個の時間セグメント（例えば、３００のＯＦＤＭ記号に相当する時間セグメント）に分割されることが可能であり、ここで、Ｎは、任意の適切な数であることが可能である。この複数の時間セグメントにわたる周波数オフセットに関する定常性および線形性と関係する想定は、受信された信号の位相変化のはるかに正確な推定値を個々に可能にする。
【００２５】
しかし、ＭＥＲを計算するために、Ｎを、１つのスーパーフレーム内のＯＦＤＭ記号の数と等しくすることなどの、Ｎを、極めて大きい数まで増加させることは、望ましくない可能性がある。さらなる詳細において、Ｎが、非常に大きいように選択された場合、加法性雑音（望ましくは、解析のために保持される）は、非線形雑音と一緒に除去される。より具体的には、受信された信号から導き出される各ＯＦＤＭ記号のためのチャネルに関する雑音項は、以下の２つの直交次元：
【数８】
【００２６】
（振幅方向）と
【数９】
【００２７】
（位相方向）とに分解されることが可能である。
【数１０】
【００２８】
次元における雑音項は、加法性の白色ガウス雑音
【数１１】
【００２９】
と考えられることが可能であり、ここで、ｋは、副搬送波指標であり、ｎは、ＯＦＤＭ記号指標である。
【数１２】
【００３０】
次元における雑音項は、加法性の白色ガウス雑音
【数１３】
【００３１】
の合計と考えられることが可能であり、周波数オフセットΔωに関連する歪み
【数１４】
【００３２】
を有する。ＭＥＲを計算することに関して、
【数１５】
【００３３】
を減少または除去し、一方で
【数１６】
【００３４】
を除去しないことが望ましい。
【００３５】
一例において、
【数１７】
【００３６】
の分散が、
【数１８】
【００３７】
の分散と実質的に同様である場合、Ｎは、処理される記号の数（例えば、スーパーフレーム内の記号の数）に設定されることが可能である。このため、
【数１９】
【００３８】
と
【数２０】
【００３９】
の両方が除去される。そのような事例において、真のＭＥＲは、処理ＭＥＲからある定数（例えば、３．０１ｄＢ）を引いた値に等しい。別の例において、セグメンタ１０４が、時間に関するセグメント化を実行することができ、ここで、時間は、処理される記号の数に関連し、したがって、非線形雑音
【数２１】
【００４０】
は、加法性（量子化）雑音
【数２２】
【００４１】
が、実質的にそのままに残される一方で、実質的に除去される。セグメントの数は、例えば、経験的に決定されることが可能である。さらに別の例では、スーパーフレームは、４つのセグメント（Ｎ＝４）にセグメント化されることが可能である。
【００４２】
セグメンタ１０４が、適切なセグメント化を実行すると、位相コレクタ１０６が、線形推定または二次推定の使用を介して位相変化を推定して、補正することができる。例えば、位相コレクタ１０６が、一次推定アルゴリズムおよび／または二次推定アルゴリズムを介して位相変化を推定すると、位相コレクタ１０６は、その線形推定、またはその二次推定を利用して、量子化雑音（加法性雑音）を保持しながら、非線形雑音を実質的に除去することができる。そのような推定は、例えば、位相変化を補償するために行われることが可能であり、その結果、各ＯＦＤＭ記号に関するチャネル推定の平均値が得られることが可能になる。
【００４３】
受信機１０２内部に備えられるものとして示されるが、セグメンタ１０４および位相コレクタ１０６は、送信機に結合される（例えば、クリーンなチャネルを保つように送信機に直接に結合される）ことが可能な、任意の適切な計算装置内に配置されることが可能であるものと理解される。さらに、セグメンタ１０４および位相コレクタ１０６を使用して、ＦＬＯブロードキャストシステムにおいて望ましく利用される送信機が試験されることが可能である。ＦＬＯ無線システムは、リアルタイムのオーディオ信号およびビデオ信号、ならびにリアルタイムでないサービスをブロードキャストするように設計されることが可能である。それぞれのＦＬＯ伝送は、高い、高電力の送信機を利用して実行されて、所与の地理的区域における広い有効範囲を確実にする。いくつかの地域においてマルチプル送信機を配置して、ＦＬＯ信号が、所与の区域における人口の相当な部分に到達することを確実にすることが一般的である。通常、ＦＬＯ技術は、ＯＦＤＭを利用して、データを送信する。しかし、主張される主題は、様々な通信プロトコル（無線または有線、マルチプル搬送波、または単一の搬送波）に適用可能であることを理解されたい。
【００４４】
図２を次に参照すると、ＦＬＯブロードキャストシステムにおいて利用するための送信機の性能を解析することを容易にするシステム２００が、示されている。システム２００は、受信機２０４と通信するように結合された送信機２０２を含む。この結合は、無線結合、有線結合、または他の任意の適切な結合であることが可能である。一例において、送信機２０２と受信機２０４は、クリーンなチャネルをシミュレートしようとして、非常に近接していることが可能である。受信機２０４は、計算装置２０６と通信するように結合されることが可能であり、装置２０６は、セグメンタ１０４および位相コレクタ１０６を含むことが可能である。システム２００は、セグメンタ１０４および位相コレクタ１０６の動作が、受信機２０４の外部で行われることが可能であることを示すことが意図される。さらに、送信機２０２と計算装置２０６は、計算装置２０６が、信号の受信を可能にする機能を含む場合、直接に接続されることが可能である。
【００４５】
前述したとおり、セグメンタ１０４は、望ましく処理された記号に関連する時間フレームを複数の時間セグメントにセグメント化する。時間セグメントの数は、いくつかの処理された記号に依存して調整可能であることが可能であり、経験的データを解析することを介して、または適切な数のセグメントを決定するための他の任意の適切な仕方で選択されることが可能である。位相コレクタ１０６は、位相変化を推定して、補正することに関連して、一次推定アルゴリズムまたは二次推定アルゴリズムを利用して、量子化雑音（増幅器、フィルタなどからの雑音）を保持しながら、非線形雑音を大幅に減らすようにすることができる。さらに、最小２乗型モデルが、一次と二次の両方の位相推定と位相補正に関して、位相コレクタ１０６によって使用されることが可能である。前述した仕方でセグメント化することは、非線形雑音を実質的に除去しながら、加法性（量子化）雑音が、解析のために保持されることを可能にする。
【００４６】
図３を次に参照すると、例示的な無線通信システム３００が、示されている。システム３００は、互いに、および／または１つまたはそれより多くの移動装置３０４に対して、無線通信信号の受信、送信、中継などを行う１つまたはそれより多くのセクタ内の１つまたはそれより多くの基地局３０２を含むことが可能である。基地局は、端末と通信するために使用される固定局であることが可能であり、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も可能である。各基地局３０２は、送信機チェーンと、受信機チェーンとを備えることが可能であり、これらのチェーンの各チェーンは、当業者には理解されるとおり、信号送信および信号受信に関連する複数の構成要素(components)（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナなど）を備えることが可能である。移動装置３０４は、例えば、セルラー電話機、スマートホン、ラップトップ、ハンドヘルド通信装置、ハンドヘルド計算装置、衛星ラジオ、グローバルポジショニングシステム、ＰＤＡｓ、および／または無線システム３００を介して通信するための他の任意の適切な装置であることが可能である。さらに、各移動装置３０４は、マルチプル入力マルチプル出力ＭＩＭＯシステムのために使用されるような、１つまたはそれより多くの送信機チェーンおよび受信機チェーンを備えることが可能である。各送信機チェーンおよび各受信機チェーンは、当業者には理解されるとおり、信号送信および信号受信に関連する複数の構成要素（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナなど）を備えることが可能である。
【００４７】
基地局３０２および移動装置３０４のそれぞれは、他の基地局、および他の移動装置に信号を送信するのに利用される１つまたはそれより多くの送信機を含むことが可能である。送信機は、無線通信環境内のそのような送信機の利用に先立って、試験されることが可能である。前述したとおり、送信機は、それらの送信機と関係する、いくつかのパラメータを試験することを可能にする試験受信機に関連することが可能である。例えば、一連の望ましく処理された記号が、時間に関して分割されて、記号のサブセットが、解析されるようになることが可能である。その後、一次位相補正および／または二次位相補正が、記号の各サブセットに関して行われることが可能であり、そのため、位相変化の、より正確な推定および補正が可能になる。さらに、歪みが、実質的に補償される一方で、白色ガウス雑音が、保持されることが可能であり、その結果、送信機の性能を記述するメトリック(metric)の計算が容易になる。
【００４８】
図４を次に参照すると、送信機を試験することに関連して利用されることが可能な無線通信装置４００が、示されている。さらなる詳細において、無線通信装置４００は、スーパーフレームを時間に関してセグメント化するのに使用され、その後、そのようなセグメントに対して位相補正を実行することが可能である。無線通信装置４００は、例えば、スーパーフレームが、時間に関してセグメント化されることを可能にするロジック、コードなどを保持することが可能なメモリ４０２を含むことが可能である。さらに、メモリ４０２は、周波数オフセットによって生じる位相変化を推定するための／補正するためのロジック、コード、および／または命令を含むことが可能である。一例によれば、メモリ４０２は、位相変化を推定して、補正することを容易にする一次アルゴリズムを含むことが可能である。さらに、メモリ４０２は、位相変化が、正確に推定されて、補正されることを可能にする最小２乗に基づく二次アルゴリズムを含むことが可能である。メモリ４０２内のアルゴリズムは、様々なセグメント内の位相変化を推定する／補正するのに利用されることが可能である。
【００４９】
無線通信装置４００は、受信された信号を解析し、そのような信号を、メモリ４０２内の命令に従ってセグメント化することができるプロセッサ４０４をさらに含む。受信された信号は、複数の記号（例えば、ＯＦＤＭ記号）を含むスーパーフレームであることが可能であり、プロセッサ４０４は、スーパーフレームを複数の区画にセグメント化することができる。理解することができるとおり、スーパーフレームをセグメント化することは、そのスーパーフレームの記号が、受信機において順次に受信されるにつれ、時間に関して行われる。プロセッサ４０４は、スーパーフレームのうちの少なくとも一部分をセグメント化すると、受信された信号における位相変化を推定すること／補正することと関係するメモリ４０２内の命令を実行することができる。前述したとおり、プロセッサ４０４は、位相変化を推定すること／補正することに関連して、一次推定／補正アルゴリズム、および／または二次推定／補正アルゴリズムを使用することができる。さらに、プロセッサ４０４は、受信された信号に関連する加法性雑音の量などの、送信機性能を示すメトリックを出力することができる。
【００５０】
図５を次に参照すると、位相推定／位相補正を示すグラフ表現５００が、示されている。グラフ表現５００は、時とともに受信された記号に関して受信された信号の実際の位相を示す線５０２を含む。このため、位相が、時とともに非直線的に変化することを認めることができる。別の線５０４は、スーパーフレームの全体（１２００の記号として示される）にわたって位相の一次推定を示す。しかし、スーパーフレームは、任意の適切な数の記号を含むことが可能であり、１２００という数は、例として、主張される主題を限定するものとしてではなく、考えられるべきものと理解される。グラフ表現５００から、時につれての位相変化の推定／補正のための線形アルゴリズムの使用は、相当な量の非線形雑音が残るので（その結果、送信機性能を決定するのを困難にして）、不十分であることを認めることができる。
【００５１】
図６を次に参照すると、位相推定／位相補正を示すグラフ表現６００が、示されている。第１の線６０２は、ＯＦＤＭ記号が処理されるにつれて変化する、受信された信号の位相を、この場合も示す。第２の線６０４は、スーパーフレームの全体にわたる位相の二次推定を示す。この二次推定は、一次近似値より正確であるが、処理された記号に関する実際の位相と、処理された記号に関する推定された位相との間に、相当な違いが残っている。
【００５２】
図７を次に参照すると、スーパーフレームのセグメント化の利用を介する位相推定／位相補正を示すグラフ表現７００が、示されている。この例示的なグラフ表現７００において、スーパーフレームは、４つのセグメント（３００のＯＦＤＭ記号の）に分割されている。表現７００は、セグメント化した後、線形推定／補正アルゴリズムが適用されていることをさらに示す。さらなる詳細において、第１の線７０２は、ＯＦＤＭ記号に関する実際の位相を表し、線７０４、７０６、７０８、および７１０は、４つのセグメントの線形推定を示す。図７を図５と比較することから容易に確かめることができるとおり、セグメント化された線形推定は、スーパーフレームの全体にわたる線形推定より、実際の位相にはるかに近い。つまり、非線形雑音の相当な部分が、除去される一方で、量子化雑音は、ひどく影響を受けてはいない（その結果、送信機に関連する量子化雑音の解析を可能にする）。
【００５３】
図８〜図９、および図１５〜図１９を参照すると、ＦＬＯ送信機性能を試験することと関係する方法が、示されている。説明を簡潔にする目的で、方法は、一連の動作として図示され、説明されるが、いくつかの動作は、１つまたはそれより多くの実施形態によれば、本明細書で図示され、説明されるのとは異なる順序で、かつ／または他の動作と同時に行われることが可能であるので、方法は、動作の順序によって限定されないことを理解し、認識されたい。例えば、方法は、代替として、状態図の場合のように、一連の互いに関係する状態またはイベントとして表されることも可能であることが、当業者には理解され、認識されよう。さらに、図示されるすべての動作が、主張される主題による方法を実施するのに利用されなくてもよい。
【００５４】
図８を特に参照すると、送信機性能を解析することを容易にする方法８００が、示されている。方法８００は、８０２で始まり、８０４で、受信されたスーパーフレームが、複数のセグメントに分割される。一例において、スーパーフレームは、複数のＯＦＤＭ記号を含むことが可能であり、これらのＯＦＤＭ記号は、ある特定の期間をかけて受信され、処理されることが可能である。したがって、スーパーフレームをセグメント化することは、時間に基づいて分割することと首尾一貫している。スーパーフレームは、任意の適切な数の記号を含むことが可能であり、そのようなスーパーフレームは、任意の適切な数のセグメントにセグメント化されることが可能である。しかし、セグメントの数は、白色ガウス雑音が除去されるので、大きすぎてはならない。
【００５５】
８０６で、位相変化が、複数のセグメントのそれぞれに関して推定／補正される。例えば、位相は、一次補正アルゴリズムの利用を介して推定／補正されることが可能であり、このアルゴリズムは、最小２乗に基づくことが可能である。しかし、一次アルゴリズムは、最小２乗に基づかなくてもよく、任意の適切な一次アルゴリズムであることが可能である。さらに、または代替として、少なくとも１つのセグメントの位相は、最小２乗に基づく二次位相推定／補正アルゴリズムの使用を介して推定／補正されることが可能である。そのようなアルゴリズムは、図１に関連して前段で詳細に説明された。８０８で、量子化雑音（白色ガウス雑音または加法性雑音）が、出力される。例えば、セグメント化を介した位相補正が、量子化雑音を除去することなしに、非線形雑音が実質的に除去されることを可能にする。量子化雑音の量は、例えば、ＦＬＯ送信機の性能を示すことが可能である。方法８００は、その後、８１０で完了する。
【００５６】
図９を次に参照すると、周波数オフセットを補正するための方法９００が、示されている。周波数オフセットを含む受信された信号は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数２３】
【００５７】
ここで、Ｒｎは、第ｎ番の副搬送波の複素振幅であり、Ｎは、副搬送波の総数である。初期副搬送波の周波数は、ω０によって表され、ωｓは、副搬送波間隔を表し、Δωは、周波数オフセットである。一定の周波数オフセットが、時間につれての線形位相変化をもたらす。時間に関して直線的に変化する周波数オフセットは、時間にわたって放物線状の位相変化をもたらす。一定変化する周波数オフセット、または直線的に変化する周波数オフセットが、図２１に示されるとおり、平均するのに先立って補正されることが可能な、予測可能な位相変化をもたらす。
【００５８】
線形位相変化は、位相変化の勾配を計算することによって一次位相補正アルゴリズムを使用して補正されることが可能である。例えば、位相変化は、以下のとおり計算されることが可能である：
【数２４】
【００５９】
ここで、Δφｋ＋１＝φｋ＋１−φｋは、２つの隣接するＯＦＤＭ記号のチャネル推定の位相変化であり、φ０は、初期チャネル推定の位相であり、Ｌは、ＯＦＤＭ記号の数であり、ＴＯＦＤＭは、ある期間である。
【００６０】
放物線状の位相変化は、放物線関数のパラメータａ、ｂ、およびｃを決定する最小２乗アルゴリズムを使用する二次位相補正を使用して、補正されることが可能である。推定された位相は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数２５】
【００６１】
ここで、ｔは、時間である。推定された位相を使用して、平均することに先立って推定されたチャネルが補正されることが可能である。
【００６２】
しかし、周波数オフセットは、必ずしも一定変化、または直線的に変化しない。したがって、位相変化は、必ずしも線形または放物線状ではなく、予測可能ではない。可変の周波数オフセットに関する補正するための１つの可能な問題解決法は、継続期間をセグメントに分けること、および、次に、各セグメントに関する位相変化を推定することを含む。その結果、図１５で下記に説明される、推定される雑音分散Ｂｋは、以下のとおり変更されることが可能である：
【数２６】
【００６３】
ここで、Ｂｋは、副搬送波ｋに関する雑音分散であり、Ｌは、スーパーフレーム内のＯＦＤＭ記号の数であり、Ｎは、セグメントの数であり、ｌは、ＯＦＤＭ記号を識別し、Ｗは、雑音である。そのような雑音分散は、ＭＥＲを決定することに関連して使用されることが可能である。
【００６４】
受信された信号から導き出された各ＯＦＤＭ記号の各チャネルに関する雑音項は、以下の２つの直交する次元：振幅次元と位相次元に分解されることが可能である。振幅次元における雑音項は、加法性の白色ガウス雑音と考えられることが可能である。位相方向における雑音項は、ＡＷＧＮ（加法性の白色ガウス雑音）と、周波数オフセットに由来する歪みの合計と考えられることが可能である。周波数オフセットによってもたらされる歪みは、実質的に除去されなければならない。しかし、位相次元におけるＡＷＧＮの成分は、実質的に保持されなければならない。
【００６５】
方法９００は、９０２で始まり、９０４で、時間が分割されるセグメントの数が、決定される。９０６で、周波数オフセットに起因する位相変化が、あるセグメントに関して推定される。セグメントは、９０８で、一次補正アルゴリズムまたは二次補正アルゴリズムを使用して補正される。９１０で、補正されるべきさらなるセグメントが、存在するかどうかの決定が行われる。「はい」である場合、プロセスは、９０６に戻り、次のセグメントに関する位相補正を決定する。「いいえ」である場合、プロセスは、９１２で終了する。
【００６６】
１つの極端な事例において、振幅次元における雑音の分散が、位相次元における雑音の分散のそれと等しい場合、セグメントの最大数は、処理されるＯＦＤＭ記号の数と等しい。したがって、位相次元における雑音、ならびに周波数オフセットによる歪みは、除去される。その結果、位相次元における雑音を含むＭＥＲの真の値は、生成されたＭＥＲの値から定数（例えば、３．０１ｄＢ）を引いた値と等しい。
【００６７】
図１０を次に参照すると、送信機の性能を解析することを容易にするシステム１０００が、示されている。システム１０００は、スーパーフレーム１００２をセグメント化するための手段を含み、ここにおいて、そのような手段１００２は、ソフトウェア、ハードウェア、および／またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを含むことが可能である。スーパーフレームをセグメント化するための手段は、セグメント化が行われるべき時刻（スーパーフレームの全体が受信されるまで）を含むことが可能である。システム１０００は、各セグメントに関する位相変化を推定するため／補正するための手段をさらに含むことが可能である。この場合も、そのような手段は、ソフトウェア、ハードウェア、および／またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを含むことが可能である。手段１００４は、一次位相補正アルゴリズムまたは二次位相補正アルゴリズムの使用を含むことが可能であり、ここにおいて、そのようなアルゴリズムは、最小２乗アルゴリズムであることが可能である。推定／補正された位相に基づいて加法性雑音を決定するための手段１００６も、システム１０００内に含まれることが可能である。
【００６８】
図１１を次に参照すると、本明細書で提示される様々な態様による送信機評価システム１１００が、示されている。システム１１００は、送信機１１０２によって生成された信号をサンプリングするのに使用されることが可能な信号アナライザ１１０４を含むことが可能である。受信機ではなく、信号アナライザ１１０４を使用して、信号を受信することにより、システム１１００は、さらなる雑音および歪みの可能な源として受信機を除外する。システム１１００は、信号アナライザ１１０４によってキャプチャされた信号を処理すること、および送信機１１０２の性能を評価するメトリックを生成することができるプロセッサ１１０６も含むことが可能である。プロセッサ１１０６は、各副搬送波に関する周波数領域チャネル推定を生成するのに使用されることが可能なチャネルエスティメータ１１０８を含むことが可能である。プロセッサ１１０６は、送信機１１０２の性能を評価する、ＭＥＲ（変調誤り比）などのメトリックを生成するメトリックジェネレータ１１１０も含むことが可能である。メトリックジェネレータ１１１０によって生成されるメトリックは、チャネルエスティメータ１１０８によって生成される周波数領域チャネル推定に基づくことが可能である。システム１１００は、送信機性能評価と関係するデータ（例えば、記号データおよびメトリックデータ）、プロセッサ１１０６に接続されたメモリ１１１２も含むことが可能である。さらに、システム１１００は、ユーザが、プロセッサ１１０６によって生成された視覚的フィードバックを介して送信機性能を監視することを可能にする表示構成要素１１１４を含むことが可能である。
【００６９】
プロセッサ１１０６は、表示構成要素１１１２のための様々なタイプのユーザインターフェースを提供することが可能である。例えば、プロセッサ１１０６は、ＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）、コマンドライン(command line)インターフェースなどを提供することができる。例えば、送信機情報を見る領域をユーザに提供するＧＵＩが、レンダリングされることが可能である。これらの領域は、エディットコントロール、コンボ(combo)ボックス、ラジオボタン、チェックボックス、プッシュボタン、およびグラフィックボックスのような、ダイアログボックス、スタティックコントロール(static controls)、ドロップダウンメニュー、リストボックス、ポップアップメニュー、を備える、知られているテキスト領域および／またはグラフィック領域を備えることが可能である。さらに、移動のための垂直スクロールバーおよび／または水平スクロールバー、ならびにある領域が閲覧可能であるかどうかを決定するツールバーボタンなどの、提示を容易にするユーティリティが、使用されることが可能である。
【００７０】
一例において、コマンドラインインターフェースが、使用されることが可能である。例えば、コマンドラインインターフェースは、テキストメッセージを提供することによってユーザに情報を求める（例えば、ディスプレイ上のテキストメッセージおよびオーディオトーンにより）、または送信機性能が、所定の限度(bounds)を外れていることをユーザに警報することができる。コマンドラインインターフェースは、ＧＵＩおよび／またはＡＰＩ（アプリケーションプログラミングインターフェース）に関連して使用されることが可能であることを理解されたい。さらに、コマンドラインインターフェースは、ハードウェア（例えば、ビデオカード）、および／または限られたグラフィックサポートを有するディスプレイ（例えば、白黒、およびＥＧＡ）、および／または低帯域幅チャネルに関連して使用されることが可能である。
【００７１】
さらに、評価システムは、送信機性能が、許容可能な範囲を外れているかどうかをユーザに通知する警報を生成することができる。この警報は、オーディオ形態、ビジュアル形態、またはユーザの注意を引くことを意図する他の任意の形態であることが可能である。評価システムは、許容可能な範囲の境界を示す値の所定のセットを含むことが可能である。代替として、ユーザは、それらの境界を動的に決定してもよい。さらに、評価システムは、送信機性能の変化に基づいて、警報を生成することができる。
【００７２】
図１２は、無線通信システム１２００の図である。システム１２００は、通信衛星システム１２０４から送信のためのデータを受信することができる送信機１２０２を含む。衛星システム１２０４からの信号は、衛星復調器１２０８およびＳＮＭＰ（簡易ネットワーク管理プロトコル）制御装置１２１０を含むことが可能な統合された受信機復号器１２０６を介して、伝搬されることが可能である。統合された受信機復号器１２０６からの信号データは、送信機１２０２内部の励振器(exciter)１２１２に入力されることが可能である。さらに、送信機１２０２は、モデム１２１６を介してＩＰ（インターネットプロバイダ）ネットワーク１２１４に接続されることが可能である。モデム１２１６は、送信機１２０２内部のＳＮＭＰ制御装置１２１８に接続されることが可能である。励振器１２１２は、パーサ(parser)-ＳＦＮ（単一周波数ネットワーク）バッファ１２２０、ボーラー(bowler)コア１２２２、およびＤＡＣ（デジタル-アナログ変換器）およびＩ／Ｑ変調器１２２４を含むことが可能である。衛星システム１２０４からの信号データは、解析されて、パーサ-ＳＦＮバッファ１２２０の中に格納されることが可能である。ボーラーコア１２２２は、信号データを表す複素数を生成し、信号データを、Ｉ（同相）成分およびＱ（直角位相）成分としてＤＡＣおよびＩ／Ｑ変調器１２２４に送る。ＤＡＣおよびＩ／Ｑ変調器１２２４は、シンセサイザ１２２６を利用して、その信号データを処理し、アナログのＲＦ（無線周波数）信号を生成することができる。データが、アナログに変換された後、もたらされるＲＦ信号データは、電力増幅器１２２８に送られ、高調波フィルタ１２３０を通されることが可能である。さらに、データは、アンテナ１２３４による送信に先立って、チャネルフィルタ１２３２を通されることが可能である。
【００７３】
送信機性能を評価するのに、励振器１２１２によって生成されたＲＦ信号データが、監視されることが可能である。送信機誤りまたは送信機雑音の可能な源には、アップサンプリング、デジタル-アナログ変換、およびＲＦ変換が含まれる。信号データは、励振器の出力、およびチャネルフィルタの出力においてサンプリングされることが可能であり、したがって、ＲＦ信号は、電力増幅およびフィルタリングの前にサンプリングされることも、電力増幅およびフィルタリングの後にサンプリングされることも可能である。信号が、増幅の後にサンプリングされる場合、信号は、電力増幅の非線形性に関して補正されなければならない。
【００７４】
図１３を次に参照すると、送信機システム励振器１２１２に接続された送信機評価システム１３００が、示されている。ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）受信機１３０２からの信号を使用して、送信機励振器１２１２と信号アナライザ１１０４が同期されることが可能である。ＧＰＳ受信機１３０２からの外部１０メガヘルツクロックが、励振器１２１２と信号アナライザ１１０４の両方に供給されて、共通のクロック基準の役割をすることが可能である。信号アナライザ１１０４によるサンプリングの開始を、励振器１２１２によって出力されるＲＦ信号データのスーパーフレームの先頭と同期させるのに、ＧＰＳ１３０２は、同期のために励振器１２１２に、また、サンプリングの開始をトリガするように信号アナライザ１１０４に、１ＰＰＳ（パルス／秒）信号を送信することができる。信号アナライザ１１０４は、送信された信号のベースバンドチップレートと同期しているレートで、励振器アナログ出力波形のデジタルサンプルを生成することができる。サンプリングされたデータは、次に、プロセッサ１１０６に供給される。プロセッサ１１０６は、汎用プロセッサ、または送信機データを解析することに専用のプロセッサを使用して実施されることが可能である。汎用プロセッサの使用は、送信機評価システム１３００の費用を低減する。信号アナライザ１１０４は、浮動小数点モードで実行されて、量子化雑音を回避するように構成されることが可能である。
【００７５】
図１４を次に参照すると、測定された信号、もしくは受信された信号と、送信された信号との間の違いを示すコンステレーション(constellation)図が、示されている。このコンステレーション図の軸は、同相軸、つまり、Ｉ軸、および直角位相軸、つまり、Ｑ軸と呼ばれる、複素数の実成分と虚成分を表す。測定された信号コンステレーション点と、送信された信号コンステレーション点との間のベクトルは、誤差を表し、この誤差は、デジタル-アナログ変換の不正確さ、電力増幅器の非線形性、帯域内振幅リップル、送信機ＩＦＦＴ量子化誤りなどを含むことが可能である。
【００７６】
送信機評価システムは、送信機の性能を評価する１つまたはそれより多くのメトリックを生成することができる。プロセッサによって生成されるメトリックには、ＭＥＲ（変調誤り比）、グループ遅延、またはチャネル周波数応答が含まれるが、以上には限定されない。特に、ＭＥＲは、送信機内の欠陥の累積的な影響を測定する。副搬送波に関するＭＥＲは、副搬送波に関するＳＮＲ（Ｓ／Ｎ比）と均等である。ＭＥＲは、以下の式を使用して生成されることが可能である：
【数２７】
【００７７】
ここで、Ｉは、測定されたコンステレーション点の同相値であり、Ｑは、測定されたコンステレーション点の直角位相値であり、Ｎは、副搬送波の数である。ΔＩは、送信された信号の同相値と、測定された信号の同相値との間の差であり、ΔＱは、送信された信号の直角位相値と、測定された信号の直角位相値との間の差である。
【００７８】
図１５を次に参照すると、送信機から受信されたＲＦ信号データを処理するため、および送信機性能を評価するための方法１５００が、示されている。通常、送信機は、リアルタイムのスケジュールされたデータストリームをスーパーフレーム内でブロードキャストする。スーパーフレームは、フレームのグループ（例えば、１６のフレーム）を含むことが可能であり、ここで、フレームは、データの論理的単位である。
【００７９】
方法１５００は、１５０２で始まり、１５０４で、信号が、送信機から受信またはサンプリングされる。受信された信号は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数２８】
【００８０】
ここで、Ｈｋは、副搬送波ｋのチャネルである。知られている変調記号Ｐｋが、副搬送波ｋ上で送信されることが可能である。０平均値、およびσ２という分散を有する複素のＡＷＧＮ（加法性の白色ガウス雑音）が、Ｎｋによって表されることが可能である。
【００８１】
副搬送波に関する可能な変調タイプには、ＱＰＳＫ（直角位相偏移変調）、６．２５というエネルギー比（ＥＲ６．２５）を有する階層化されたＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（直角位相振幅変調）、および４．０というエネルギー比（ＥＲ４）を有する階層化されたＱＰＳＫが含まれるが、以上には限定されない。コンステレーションの視点(Constellation point of view)に基づいて解析されると、４．０というエネルギー比を有する階層化されたＱＰＳＫは、１６ＱＡＭのコンステレーションの視点と同一である。本明細書で説明されるコンステレーションの視点とは、複素平面においてデジタル変調スキームを表すコンステレーション図の利用を指す。復調記号は、コンステレーション図上のコンステレーション点として表されることが可能である。
【００８２】
副搬送波に関する初期周波数領域チャネル推定が、１５０６で決定されることが可能である。各副搬送波に関する初期チャネル推定は、受信された信号Ｙｋを、知られている記号Ｐｋによって割ることによって得られることが可能である。選択された記号は、それらの記号が、性能評価の目的で知られるように、送信されることが可能である。スーパーフレーム内のすべてのＯＦＤＭ記号ｌの各副搬送波ｋに関する初期周波数領域チャネル推定が、以下のとおり表されることが可能である：
【数２９】
【００８３】
ここで、Ｚｋ，ｌは、副搬送波ｋおよびＯＦＤＭ記号ｌに関する初期チャネル推定である。
【００８４】
平均チャネル推定が、１５０８で決定される。副搬送波のチャネル推定Ｚｋ，ｌは、スーパーフレーム全体にわたって平均することによって改良されることが可能であり、したがって：
【数３０】
【００８５】
であり、ここで、ｋは、ＯＦＤＭ記号指標であり、Ｌは、スーパーフレーム内のＯＦＤＭ記号の数（例えば、１１８８の記号）である。平均チャネル推定の分散は、初期チャネル推定の分散より小さいので、平均チャネル推定の分散を使用して、メトリック生成中に副搬送波のチャネル利得が近似されることが可能である。
【００８６】
１５１０で、送信機性能を評価するためのメトリックが、生成される。例えば、副搬送波ｋに関するＭＥＲが、生成されることが可能である。送信された記号が、知られているものと想定すると、雑音分散は、以下のとおり推定されることが可能である：
【数３１】
【００８７】
ここで、Ｘｋ，ｍは、副搬送波ｋに関する送信された記号を表す。雑音Ｗｋの同相成分および直角位相成分は、およそ：
【数３２】
【００８８】
であることが示されることができ、それは、ランダム変数Ｂｋが推定される雑音分散であり、したがって：
【数３３】
【００８９】
であり、かつ：
【数３４】
【００９０】
である場合に、可能である。
【００９１】
ＭＥＲは、その搬送波に関する平均チャネル推定、その搬送波上で伝送された記号、およびその搬送波に関して受信された信号に基づいて決定されることが可能である。ＭＥＲは、以下の例示的な式に基づいて計算されることが可能である：
【数３５】
【００９２】
ここで、
【数３６】
【００９３】
は、副搬送波ｋに関する平均チャネル推定であり、Ｐｋは、その搬送波上で送信された記号であり、Ｙｋは、受信された信号であり、Ｎｋは、ＡＷＧＮである。さらに、ＭＥＲは、副搬送波のすべてにわたって平均することによって計算されることが可能である。
【００９４】
送信機性能を評価する、さらなるメトリックが、生成されることが可能である。例えば、メトリックには、周波数応答およびグループ遅延が含まれることが可能である。副搬送波ｋのグループ遅延は、以下のとおり計算されることが可能である：
【数３７】
【００９５】
ここで、ｋ＝１，．．．，４０００であり；Δφｋ，ｋ−１は、副搬送波ｋと副搬送波ｋ−１の間の位相差であり、Δｆｋ，ｋ−１は、副搬送波ｋと副搬送波ｋ−１の間の周波数差である。方法１５００は、その後、１５１２で完了する。
【００９６】
図１６を次に参照すると、送信される記号が知られていない送信機を評価するための方法１６００が、示されている。変調記号（例えば、ＱＰＳＫ記号または１６ＱＡＭ記号）は、リアルタイムのデータストリームが送信される際、知られていない。しかし、パイロット記号は、知られている。方法１６００は、１６０２で始まり、１６０４で、信号が、受信される。搬送波に関する粗い初期チャネル推定が、１６０６で生成されることが可能である。この粗い初期チャネル推定は、下記に図１７に関連して説明されるとおり、知られているパイロット記号、ならびに線形補間(interpolate)および線形補外(extrapolate)を使用して実行されることが可能である。１６０８で、副搬送波に関する変調記号が、決定される。これらの変調記号は、図１８および図１９に関連して下記に説明されるとおり、コンステレーション図を使用して決定されることが可能である。これらの記号は、受信された信号コンステレーション点と、最も近い記号コンステレーション点に対応する変調記号との間の距離に基づいて選択されることが可能である。記号選択については、後段でさらに説明される。１６１０で、各副搬送波に関する初期周波数領域チャネル推定が、決定されることが可能である。各副搬送波に関する初期チャネル推定は、受信された信号を変調記号で割ることによって得られることが可能である。
【００９７】
１６１２で、それらのチャネル推定は、スーパーフレームにわたって平均されて、精度が高められる。平均チャネル推定は、粗いチャネル推定値、変調記号に基づくチャネル推定、またはチャネル推定の両方のセットを使用して、決定されることが可能である。これらのチャネル推定に少なくともある程度基づいて送信機を評価するためのメトリックが、１６１４で生成されることが可能である。例えば、各副搬送波に関するＭＥＲが、前段で詳細に説明されるとおり、チャネル推定および変調記号に基づいて決定されることが可能である。方法１６００は、その後、１６１６で完了する。
【００９８】
図１７を次に参照すると、粗いチャネル推定を生成するための方法１７００が、示されている。方法１７００は、１７０２で開始する。前段で詳細に説明されるとおり、受信された信号は、チャネル推定、副搬送波に関する記号、および雑音項ＡＷＧＮの関数として書かれることが可能である。各ＯＦＤＭ記号において、受信機に知られているパイロット記号を伝送する所定の数の副搬送波（例えば、パイロットＱＰＳＫ記号を伝送するための５００の副搬送波）が、存在する。したがって、これらの変調記号は、副搬送波の、このサブセットに関して知られている。したがって、１７０４で、チャネル推定が、これらのパイロット副搬送波に関して計算されることが可能である。１７０６で、２つのパイロット副搬送波の間に位置する副搬送波に関するチャネル推定が、線形補間を使用して得られることが可能である。１７０８で、スーパーフレームの終端にあり、したがって、パイロット副搬送波の間に位置していない副搬送波に関するチャネル推定が、線形補外を使用して得られることが可能である。
【００９９】
加えて、スーパーフレームのＯＦＤＭ記号に関してパイロット記号の（２，６）パターンスタガが、存在するので、現在のＯＦＤＭ記号の５００のパイロット、および前のＯＦＤＭ記号の５００のパイロットを使用して、周波数領域チャネル推定が得られることが可能である。そのような事例において、パイロット副搬送波のチャネル推定は、パイロット記号を使用して生成され、残りの副搬送波のチャネル推定は、線形補間または線形補外によって得られる。方法１７００は、１７１０で完了する。
【０１００】
図１８を次に参照すると、変調記号を決定するための方法１８００が、示されている。方法１８００は、１８０２で始まり、１８０４で、受信された信号のコンステレーション点と、可能な変調記号のコンステレーション点との間の距離が、計算される。例えば、受信された信号コンステレーション点と、その信号コンステレーション点に最も近いＱＰＳＫコンステレーション点との間の距離、ならびに信号コンステレーション点と、その信号コンステレーション点に最も近い１６ＱＡＭコンステレーション点との間の距離が、計算されることが可能である。１８０６で、信号コンステレーション点に最も近い変調記号コンステレーション点が、変調記号として選択される。変調記号の選択の精度を高めるのに、変調記号が、一貫した変調タイプを有する副搬送波のサブセットに関して、その変調タイプと比較されることが可能である。ハーフインターレースが、一貫した変調タイプを有する副搬送波のサブセットの例として、本明細書で使用される。しかし、本明細書で説明されるシステムおよび方法において、一貫した変調タイプを有する副搬送波のサブセットは、ハーフインターレースに限定されない。変調記号選択の誤りは、副搬送波のサブセットに関する変調タイプに照らして、副搬送波に関する変調記号を調べることにより、回避されることが可能である。副搬送波のサブセットに関する変調タイプは、ステップ１８０８で決定されることが可能である。１８１０で、その変調記号が、その変調タイプと一致しているかどうかが決定される。「はい」である場合、プロセスは、終了する。「いいえ」である場合、１８１２で、変調記号は、再評価され、変調タイプと合った変調記号が、選択される。
【０１０１】
典型的に、変調タイプは、ハーフインターレース中、一貫したままである。一般に、変調タイプは、ＦＬＯプロトコルにおける制約のため、インターレース内で変化しない。本明細書で使用されるインターレースとは、副搬送波のセット（例えば、５００の副搬送波）である。したがって、ハーフインターレースは、インターレースの１／２（例えば、２５０の副搬送波）である。しかし、レート２／３の階層化された変調に関して、変調タイプは、基層専用モードで動作している場合、インターレース内でＱＰＳＫに切り替えられることが可能である。これらの条件下でさえ、各ハーフインターレース内の変調タイプは、一貫したままである。したがって、各ハーフインターレースに関する変調タイプは、多数決を使用して決定されることが可能である。ハーフインターレース、または一貫した変調タイプを有する副搬送波の他の任意のサブセットに関する変調タイプを決定するために、変調記号、および、したがって、変調タイプが、サブセット内の各副搬送波に関して決定されることが可能である。各副搬送波に対応する変調タイプに基づく多数決を使用して、サブセットに関する変調タイプが決定されることが可能である。例えば、２５０の副搬送波を含むハーフインターレースに関して、副搬送波のうち１９８に関する変調タイプが、ＱＰＳＫ変調タイプと一致していることが可能であり、残りの５２の副搬送波に関する変調記号が、１６ＱＡＭ変調タイプと一致していることが可能である。これらの副搬送波の大多数は、ＱＰＳＫとして検出されるので、ＱＰＳＫは、ハーフインターレースに関する変調タイプとして選択される。１６ＱＡＭ変調タイプに関連付けられた５２の副搬送波は、コンステレーション図における、それらの副搬送波の位置に基づき、再評価されて、ＱＰＳＫ変調記号に再割り当てされることが可能である。変調記号を、ハーフインターレースに関する変調タイプと比較すること、および、必要に応じて、変調記号を再評価することは、変調記号選択の精度を高める。方法１８００は、１８１４で完了する。
【０１０２】
図１９を次に参照すると、変調記号を決定するための方法１９００が、示されている。方法１９００は、１９０２で始まり、１９０４で、様々な変調記号を表すコンステレーションを含むコンステレーション図が、一連の領域に分割される。各領域は、変調記号コンステレーション点に関連付けられる。領域は、各領域内のすべての点が、そのような点から、その領域のコンステレーション点までの距離が、そのような点と、他の任意の領域のコンステレーション点との間の距離以下であるという特性を有するように定義される。コンステレーション図の第１象限を範囲に含む領域のセットが、図２０に示される。１９０６で、受信された信号のコンステレーション点が配置されている領域が決定される。受信された信号のコンステレーション点が位置している領域に対応する変調記号が、変調記号として選択される。この変調記号が、一貫した変調タイプを有する副搬送波のサブセット（例えば、ハーフインターレース）に関する変調タイプに照らして調べられることが可能である。副搬送波のサブセットに関する変調タイプが、１９０８で決定されることが可能である。１９１０で、変調記号が、その変調タイプと一致しているかどうかが決定される。「はい」である場合、プロセスは、終了する。「いいえ」である場合、１９１２で、変調記号は、再評価され、その変調タイプと合った変調記号が、選択される。
【０１０３】
本明細書で説明される送信機評価のシステムおよび方法は、時間周波数オフセットによってもたらされる誤りまたは歪みを減らす、または除去することを意図する位相補正も含まなければならない。位相補正が、実行されない場合、チャネル推定平均は、不正確である可能性があり、したがって、評価メトリックは、誤っている可能性がある。通常、位相補正は、チャネル推定を平均するのに先立って実行されて、周波数オフセットによる位相ランプが補正されることが可能である。方法１９００は、１９１４で完了する。
【０１０４】
次に図２１を参照すると、位相補正を使用して送信機を評価するための方法２１００が、示されている。方法２１００は、２１０２で始まり、２１０４で、信号が、送信機から受信される。副搬送波に関するチャネル推定が、２１０６で決定される。チャネル推定は、知られている記号、または未知の記号を使用して決定されることが可能である。２１０８で、位相補正が、実行されることが可能である。位相補正の後、平均チャネル推定値が、２１１０で決定されることが可能である。送信機性能を評価するためのメトリックが、２１１２で生成されることが可能である。例えば、副搬送波に関するＭＥＲが、チャネル推定に基づいて決定されることが可能である。方法２１００は、その後、２１１４で完了する。
【０１０５】
図２２を次に参照すると、本明細書で提示される１つまたはそれより多くの観点による無線通信環境において送信機性能を評価するためのシステム２２００が、示されている。システム２２００は、副搬送波に関する周波数領域チャネル推定を生成するチャネル推定ジェネレータ２２０２、副搬送波に関する平均チャネル推定を計算する平均値ジェネレータ２２０４、および送信機性能を評価するのに使用される、ＭＥＲなどのメトリックを生成するメトリックジェネレータ２２０６を含む。システム２２００は、周波数オフセットによってもたらされる位相ランプを補正する位相コレクタ２２０８も含むことが可能である。信号は、位相補正のために信号セグメンタ２２１０によってセグメントに分けられることが可能である。さらに、システム２２００は、それらの副搬送波に関する変調記号を決定する記号ディターミナ(determiner)２２１２を含むことが可能である。記号は、距離ディターミナ２２１６によって決定される、複素平面における受信された信号と、変調記号との間の距離に基づき、記号セレクタ２２１４によって選択されることが可能である。代替として、複素平面は、複素平面パーティショナ(partitioner)２２１８によって領域に分割されることが可能であり、受信された信号が位置する領域が、領域セレクタ２２２０によって選択されて、記号を決定するのに使用されることが可能である。さらに、システム２２００は、粗いチャネル推定を生成する粗チャネルジェネレータ２２２２を含むことが可能である。補間回路-補外回路２２２４を使用して、粗いチャネル推定が生成されることが可能である。
【０１０６】
図２３は、ある通信環境において送信機性能を監視することを提供するシステム２３００の図である。システム２３００は、１つまたはそれより多くの受信アンテナ２３０６を介して１つまたはそれより多くのユーザ装置２３０４から信号を受信する受信機２３１０を有し、１つまたはそれより多くの送信アンテナ２３０８を介して、その１つまたはそれより多くのユーザ装置２３０４に送信する基地局２３０２を備える。１つまたはそれより多くの環境において、受信アンテナ２３０６と送信アンテナ２３０８は、アンテナの単一セットを使用して実施されることが可能である。受信機２３１０は、受信アンテナ２３０６から情報を受け取り、受信された情報を復調する復調器２３１２に動作上、関連付けられる。受信機２３１０は、当業者によって理解されるとおり、例えば、レイク受信機（例えば、複数のベースバンド相関器を使用して多重通路信号成分を個々に処理する技術）、ＭＭＳＥベースの受信機、または受信機に割り当てられたユーザ装置を分けるための他の何らかの適切な受信機であることが可能である。様々な観点によれば、マルチプル受信機が、使用されることが可能であり（受信アンテナごとに１つ）、そのような受信機は、互いに通信して、ユーザデータの改善された推定をもたらすことができる。変調された記号は、プロセッサ２３１４によって解析される。プロセッサ２３１４は、受信機構成要素２３１４によって受信された情報を解析すること、および／または送信機２３１４による送信のための情報を生成することに専用のプロセッサであることが可能である。プロセッサ２３１４は、基地局２３０２の１つまたはそれより多くの構成要素を制御するプロセッサ、および／または受信機２３１０によって受信された情報を解析し、送信機２３２０による送信のための情報を生成し、基地局２３０２の１つまたはそれより多くの構成要素を制御するプロセッサであることが可能である。各アンテナに関する受信機出力は、受信機２３１０および／またはプロセッサ２３１４によって一緒に処理されることが可能である。変調器２３１８は、送信機２３２０によって送信アンテナ２３０８を介してユーザ装置２３０４に送信するための信号を多重化することができる。プロセッサ２３１４は、それぞれの１つまたはそれより多くのユーザ装置２３０４に関連するＦＬＯ情報を処理することを容易にすることができるＦＬＯチャネル構成要素２３２２に結合されることが可能である。
【０１０７】
基地局２３０２は、送信機モニタ２３２４も含むことが可能である。送信機モニタ２３２４は、送信機出力および／または送信機アンテナ出力をサンプリングし、送信機２３２０の性能を評価することができる。送信機モニタ２３２４が、プロセッサ２３１４に結合されることが可能である。代替として、送信機モニタ２３２４は、送信機出力を処理するための別個のプロセッサを含むことが可能である。さらに、送信機モニタ２３２４は、基地局２３０２とは独立であることが可能である。
【０１０８】
基地局２３０２は、プロセッサ２３１４に動作上、結合され、複数のコンステレーション領域と関係する情報、および／または本明細書で示される様々なアクションおよび機能を実行することと関係する他の任意の適切な情報を格納することができるメモリ２３１６をさらに備えることが可能である。本明細書で説明されるデータストア（例えば、メモリ）構成要素は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリであることが可能であり、あるいは揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含むことが可能であることを理解されたい。例として、限定としてではなく、不揮発性メモリは、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブルＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（電気的にプログラミング可能なＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なＲＯＭ）、またはフラッシュメモリを含むことが可能である。揮発性メモリには、外部キャッシュメモリの役割をするＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）が含まれることが可能である。例として、限定としてではなく、ＲＡＭは、ＳＲＡＭ（シンクロナスＲＡＭ）、ＤＲＡＭ（ダイナミックＲＡＭ）、ＳＤＲＡＭ（シンクロナスＤＲＡＭ）、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ（ダブルデータレートＳＤＲＡＭ）、ＥＳＤＲＡＭ（拡張されたＳＤＲＡＭ）、ＳＬＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｌｉｎｋ ＤＲＡＭ）、およびＤＲＲＡＭ（ダイレクトＲａｍｂｕｓ ＲＡＭ）などの、多くの形態で入手可能である。本システムおよび本方法のメモリ１５１６は、これらのタイプ、および他の任意の適切なタイプのメモリを、それらのメモリに限定されることなしに、備えることを意図している。
【０１０９】
図２４は、例示的な無線通信システム２４００を示す。無線通信システム２４００は、簡潔のために１つの基地局、および１つのユーザ装置を示す。しかし、このシステムは、複数の基地局、および／または複数のユーザ装置を含むことが可能であり、ここにおいて、さらなる基地局、および／またはさらなるユーザ装置は、後段で説明される例示的な基地局、および例示的なユーザ装置と実質的に同様であることも、異なることも可能であることを理解されたい。さらに、基地局および／またはユーザ装置は、本明細書で説明されるシステムおよび／または方法を使用することができることを理解されたい。
【０１１０】
図２４を次に参照すると、ダウンリンク上で、アクセスポイント２４０５において、ＴＸ（送信）データプロセッサ２４１０が、トラフィックデータを受け取り、フォーマットし、符号化し、インターリーブし、変調（または記号マップし(symbol maps)）、変調記号（「データ記号」）を提供する。記号変調器２４１５が、それらのデータ記号およびパイロット記号を受け取り、処理し、記号のストリームを提供する。記号変調器２４１５は、データ記号およびパイロット記号を多重化し、それらの記号をＴＭＴＲ（送信機装置）２４２０に供給する。各送信記号は、データ記号、パイロット記号、または０という信号値であることが可能である。パイロット記号は、各記号周期内で継続的に送られることが可能である。パイロット記号は、ＦＤＭ（周波数分割多重化）される、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）される、ＴＤＭ（時間分割多重化）される、ＦＤＭ（周波数分割多重化）される、またはＣＤＭ（符号分割多重化）されることが可能である。
【０１１１】
ＴＭＴＲ２４２０は、記号のストリームを受け取って、１つまたはそれより多くのアナログ信号に変換し、それらのアナログ信号をさらに調整して（例えば、増幅し、濾波し、周波数アップコンバートして）、無線チャネル上の送信に適したダウンリンク信号を生成する。このダウンリンク信号は、その後、アンテナ２４２５を介してユーザ装置に送信される。ユーザ装置２４３０において、アンテナ２４３５は、そのダウンリンク信号を受信し、受信された信号をＲＣＶＲ（受信機装置）２４４０に供給する。受信機装置２４４０は、受信された信号を調整し（例えば、濾波し、増幅し、周波数ダウンコンバートし）、その調整された信号をデジタル化して、複数のサンプルを得る。記号復調器２４４５が、受信されたパイロット記号を復調して、チャネル推定のためにプロセッサ２４５０に供給する。記号復調器２４４５は、プロセッサ２４５０からダウンリンクに関する周波数応答推定をさらに受け取り、受信されたデータ記号に対してデータ復調を実行して、データ記号推定（送信されたデータ記号の推定である）を獲得し、そのデータ記号推定をＲＸデータプロセッサ２４５５に供給し、それは、そのデータ記号推定を復調し（例えば、記号逆マップし(symbol demaps)）、逆インターリーブし(deinterleaves)、復号して、送信されたトラフィックデータを回復する。記号復調器２４４５およびＲＸデータプロセッサ２４５５による処理は、アクセスポイント２４０５における記号変調器２４１５およびＴＸデータプロセッサ２４１０による処理と、それぞれ、相補的である。
【０１１２】
アップリンク上で、ＴＸデータプロセッサ２４６０が、トラフィックデータを処理し、データ記号を提供する。記号変調器２４６５は、データ記号を受け取って、パイロット記号と一緒に多重化し、変調を実行し、記号のストリームを提供する。送信機装置２４７０が、次に、記号の、そのストリームを受け取り、処理して、アップリンク信号を生成し、このアップリンク信号が、アンテナ２４３５によってアクセスポイント２４０５に送信される。
【０１１３】
アクセスポイント２４０５において、ユーザ装置２４３０からのアップリンク信号が、アンテナ２４２５によって受信され、受信機装置２４７５によって処理されて、サンプルが得られる。記号復調器２４８０が、次に、それらのサンプルを処理し、アップリンクに関する受信されたパイロット記号およびデータ記号推定を提供する。ＲＸデータプロセッサ２４８５が、それらのデータ記号推定を処理して、ユーザ装置２４３０によって送信されたトラフィックデータを回復する。プロセッサ２４９０が、アップリンク上で送信する、活性の各ユーザ装置に関してチャネル推定を実行する。マルチプルユーザ装置が、それらの装置の、それぞれの割り当てられたパイロット副搬送波のセット上で、アップリンク上で同時にパイロットを送信することができ、ここで、パイロット副搬送波セットは、インターレースされることが可能である。
【０１１４】
プロセッサ２４９０および２４５０は、アクセスポイント２４０５およびユーザ装置２４３０における動作をそれぞれ、誘導する（例えば、制御する、調整する、管理するなど）。それぞれのプロセッサ２４９０および２４５０は、プログラムコードおよびデータを格納するメモリ装置（図示せず）に関連付けられることが可能である。プロセッサ２４９０および２４５０は、本明細書で説明される方法のいずれを利用することもできる。それぞれのプロセッサ２４９０および２４５０は、アップリンクおよびダウンリンクに関する周波数応答推定およびインパルス応答推定をそれぞれ導き出す計算を実行することもできる。
【０１１５】
ソフトウェア実施形態に関して、本明細書で説明される技術は、本明細書で説明される機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数など）を使用して実施されることが可能である。ソフトウェアコードは、メモリ装置の中に格納されて、プロセッサによって実行されることが可能である。メモリ装置は、プロセッサ内部に実装されても、プロセッサの外部に実装されてもよく、プロセッサの外部に実装される場合、メモリ装置は、当技術分野で知られている様々な手段を介してプロセッサと通信するように結合されることが可能である。
【０１１６】
以上に説明してきたことには、１つまたはそれより多くの実施形態の例が含まれる。もちろん、前述した実施形態を説明する目的で、構成要素または方法の考えられるすべての組み合わせを説明することは可能でないが、当業者は、様々な実施形態の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識することができる。したがって、説明される実施形態は、添付の特許請求の技術的範囲に含まれる、すべてのそのような変更形態、変形形態、および変種形態を包含することを意図している。さらに、「含む」という語が、詳細な説明、または特許請求の範囲において使用される限りで、そのような語は、「備える」が、特許請求の範囲において前後を接続させる語として使用される際に解釈される、「備える」という語と同様に、包含的であることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】スーパーフレームをセグメント化し、個々のセグメントに関して位相補正を実行することを容易にするシステムを示す高レベルのブロック図。
【図２】スーパーフレームをセグメント化し、１つまたはそれより多くのセグメントに関して位相推定および位相補正を実行するシステムを示すブロック図。
【図３】無線通信システムを示す図。
【図４】スーパーフレームのセグメントに関して位相推定および位相補正を実行することができる無線通信装置を示す高レベルのブロック図。
【図５】実際の位相変化と比較してスーパーフレームの全体にわたる位相変化の線形推定を表すグラフ。
【図６】実際の位相変化と比較してスーパーフレームの全体にわたる位相変化の二次推定を表すグラフ。
【図７】スーパーフレームのセグメントの位相変化の推定を表すグラフ。
【図８】位相変化を推定して、補正するための方法を示す流れ図。
【図９】位相変化を推定して、補正するための方法を示す流れ図。
【図１０】位相変化を推定して、補正するために用いられる装置を示す機能ブロック図。
【図１１】送信機評価システムを示す図。
【図１２】無線通信システムを示す図。
【図１３】送信機評価システムを示す図。
【図１４】測定された信号と送信された信号のと間の差を示すコンステレーション図。
【図１５】送信機を評価するための方法を示す図。
【図１６】送信機を評価するための方法を示す図。
【図１７】粗いチャネル推定を生成するための方法を示す図。
【図１８】変調記号を決定するための方法を示す図。
【図１９】変調記号を決定するための方法を示す図。
【図２０】複数の領域へのコンステレーション図の分割を示す図。
【図２１】位相補正を使用して送信機を評価するための方法を示す図。
【図２２】無線通信環境において送信機性能を評価するシステムを示す図。
【図２３】例示的な基地局を示す図。
【図２４】本明細書で説明される様々なシステムおよび方法と共に使用されることができる無線通信環境を示す図。
【技術分野】
【０００１】
下記の説明は、一般に、通信システムに関し、より詳細には、送信機性能を試験し、監視することに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワーキングシステムが、世界中で他の人々と通信する普及した手段となっている。セルラー電話機、パーソナルデジタルアシスタントなどの無線通信装置は、消費者ニーズを満たすため、および携帯性および便利さを向上させるため、より小さく、より強力になっている。消費者は、これらの装置に依存するようになっており、信頼できるサービス、広範なサービスエリア、追加のサービス（例えば、Ｗｅｂブラウズ能力）、およびそのような装置のサイズおよび価格の不断の縮小を要求している。
【０００３】
通常の無線通信ネットワーク（例えば、周波数分割技術、時間分割技術、および符号分割技術を使用する）は、加入者、ならびにサービスエリア内でデータを送受信することができる移動（例えば、無線）装置にサービスエリアを提供する１つまたはそれより多くの基地局を含む。典型的な基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス、および／またはユニキャストサービスのためにマルチプル(multiple)装置にマルチプルデータストリームを同時に送信することができ、データストリームとは、ユーザ装置が独立して受信することに関心がある可能性があるデータのストリームである。その基地局のサービスエリア内のユーザ装置は、合成ストリームによって搬送される１つのデータストリーム、複数のデータストリーム、またはすべてのデータストリームを受信することに関心がある可能性がある。同様に、ユーザ装置は、基地局、または別のユーザ装置にデータを送信することができる。
【０００４】
ＦＬＯ（Ｆｏｗａｒｄ Ｌｉｎｋ Ｏｎｌｙ）（登録商標）技術が、無線通信サービスプロバイダの業界グループによって開発されて、システム設計における最新の進歩を利用して、最高品質の性能を実現している。ＦＬＯ技術は、移動マルチメディア環境に向けられており、移動ユーザ装置で使用することに適している。ＦＬＯ技術は、リアルタイム（ストリーミング）コンテンツと他のデータサービスの両方に関して、高品質の受信を実現するように設計されている。ＦＬＯ技術は、電力消費を犠牲にすることなしに、堅牢な移動体性能および大容量を提供することができる。さらに、この技術は、必ず配備される基地局送信機の数を減らすことにより、マルチメディアコンテンツを配信するネットワーク費用を低減する。さらに、マルチメディアマルチキャストに基づくＦＬＯ技術は、セルラーネットワークデータが、ＦＬＯ技術を介してマルチメディアコンテンツを受信するのと同一の装置に配信されることが可能であるので、無線事業者のセルラーネットワークデータおよび音声サービスと相補的である。
【０００５】
基地局内部でも、移動装置内部でも、送信機の性能は、一般に、さらに、特にＦＬＯ技術に関連して、無線システムの成功に非常に重要である。さらに、前述のとおり、無線システム内の送信機に関して低い価格を維持することが望ましい。したがって、無線サービスプロバイダは、送信機の購入を決済するのに先立って、ベンダによって設計され、提供される送信機の性能を決定することを望む可能性がある。例えば、チャネル推定の性能は、ＳＮ比、変調誤り比、および他の様々な性能メトリック(metrics)の決定を可能にすることが望ましい可能性がある。より詳細には、送信される信号に関する位相補正を実行し、その後、結果の信号の特定のパラメータを解析して、送信機パラメータを解析することが、望ましい可能性がある。しかし、従来の位相推定技術および位相補正技術は、計算リソースを多く消費し、送信機性能の有意義な解析を可能にする十分な精度に関連していない。
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００６】
以下は、主張される主題のいくつかの観点の基本的な理解をもたらすために、簡略化された概要を提示する。この概要は、広範な概説ではなく、重要な／不可欠な要素を特定する、または主張される主題の範囲を線引きすることは意図していない。この概要の唯一の目的は、後段で提示される、より詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化された形態で提示することである。
【０００７】
主張される主題は、送信機の性能を試験することと関係する。そのような試験は、送信機が、現場、工場内などにありながら、実行されることが可能である。一例において、変調誤り比は、送信機がどのような性能を示しているかを示すことが可能であり、したがって、そのような比は、ある特定の範囲内にあることを要求される可能性がある。変調誤り比を決定するために、スーパーフレームに関する位相推定および位相補正が、行われる必要がある可能性がある。しかし、スーパーフレームの全体にわたって位相変化(alteration)を推定すること、および補正することは、その送信機／スーパーフレームに関連する非線形雑音を十分に除去せず、それにより、正確な変調誤り比の決定を可能にしない可能性がある。したがって、主張される主題は、時間に関するスーパーフレームをセグメント化すること、およびその後、個々のセグメントにわたって位相推定／補正を実行することと関係する。例えば、一次位相補正アルゴリズムおよび／または二次位相補正アルゴリズムが、使用されることが可能である。
【０００８】
ある観点によれば、送信機の性能を解析するための方法は、スーパーフレームを複数のセグメントに分割すること、およびその複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相を推定して、補正することを備える。この方法は、その少なくとも１つのセグメントに関する加法性雑音(additive noise)を決定することも含む。例えば、スーパーフレームは、いくつかのＯＦＤＭ記号を含むことが可能である。さらに、一次位相補正アルゴリズムおよび／または二次位相補正アルゴリズムが、使用されることが可能である。
【０００９】
別の観点に関して、本明細書で説明される無線通信装置は、スーパーフレームが受信されると、時間に関して、そのスーパーフレームをセグメント化するための命令を保持し、そのスーパーフレームに関して位相変化を補正するための命令をさらに保持するメモリを含む。無線通信装置は、プロセッサを含むことも可能であり、ここにおいて、そのプロセッサは、メモリ内部に保持される命令を実行して、スーパーフレームのうちの少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を補正する。
【００１０】
さらに別の観点によれば、本明細書で説明される無線通信装置は、送信機から受信されるスーパーフレームを複数のセグメントに分割するための手段と、それらのセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相補正を実行するための手段とを備える。無線通信装置は、位相補正に少なくともある程度基づいて、送信機に関する性能メトリック(metric)を決定するための手段も含む。さらに、無線通信装置は、位相補正に少なくともある程度基づいて、チャネル推定を実行するための手段を含むことが可能である。
【００１１】
さらに別の観点によれば、機械可読媒体が、本明細書で説明され、ここにおいて、機械可読媒体には、送信機の性能を試験することに関連して、スーパーフレームの第１の部分を受信するための機械実行可能な命令と、その第１の部分に関する位相変化を推定して、補正するための機械実行可能な命令とが格納されている。機械可読媒体は、補正された位相変更に少なくともある程度基づいて、変調誤り比を決定するためのさらなる機械実行可能な命令を含むことが可能である。
【００１２】
さらに別の観点によれば、プロセッサが、本明細書で説明され、ここにおいて、プロセッサは、マルチプルの記号を含む受信された信号をセグメント化することに関連してタイミング情報を決定するための命令を実行する。プロセッサは、タイミング情報を決定することに従って、受信された信号をセグメント化するための命令を実行すること、および受信された信号のうちの少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を補正するための命令を実行することもでき、ここにおいて、その少なくとも１つのセグメントは、２またはそれより多くの記号を含む。プロセッサは、補正された位相変化に少なくともある程度基づいて送信機が十分な性能を示しているかどうかを決定するための命令をさらに実行することができる。
【００１３】
以上の目的、および関連する目的の達成に向けて、いくつかの例示的な観点が、下記の説明、および添付の図面に関連して本明細書で説明される。しかし、これらの観点は、主張される主題の原理が使用されることが可能な様々な仕方のいくつかを示すに過ぎず、主張される主題は、すべてのそのような観点、およびそれらの等価物を含むことが意図される。その他の利点および新奇な特徴は、添付の図面と併せて考慮される場合、下記の詳細な説明から明白となることが可能である。
【００１４】
［詳細な説明］
主張される主題が、図面を参照して次に説明され、ここにおいて、同様の符号が、すべての図面で同様の要素を指すために使用される。下記の説明では、説明の目的で、多数の特定の詳細が、主張される主題の徹底的な理解をもたらすために示される。しかし、そのような主題は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることが明らかである可能性がある。その他の例においては、よく知られている構造および装置は、主張される主題を説明するのを容易にするために、ブロック図の形態で示される。
【００１５】
さらに、様々な観点が、ユーザ装置に関連して本明細書で説明される。ユーザ装置は、システム、加入者装置、加入者局、移動局、移動装置、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、ユーザエージェント(agent)、またはユーザ機器とも呼ばれることが可能である。ユーザ装置は、セルラー電話機、コードレス電話機、ＳＩＰ（セッション開始プロトコル）電話機、ＷＬＬ（無線ローカルループ）局、ＰＤＡ、無線接続能力を有するハンドヘルド(handheld)装置、または無線モデムに接続された他の処理装置であることが可能である。
【００１６】
さらに、主張される主題の観点は、標準のプログラミング技術および／またはエンジニアリング技術を使用して、主張される主題の様々な観点を実施するようにコンピュータまたは計算構成要素を制御するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの任意の組み合わせをもたらす方法、装置、または製造の物品(article of manufacture)として実施されることが可能である。本明細書で使用される「製造の物品」という用語は、任意のコンピュータ可読装置、担体(carrier)、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することが意図される。例えば、コンピュータ可読媒体には、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなど）、光ディスク（例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイル(versatile)ディスク）など）、スマートカード、およびフラッシュメモリ装置（例えば、カード、スティック、キードライブなど）が含まれることが可能であるが、以上には限定されない。さらに、搬送波を使用して、ボイスメールを送受信する際に、またはセルラーネットワークなどのネットワークにアクセスする際に使用されるデータなどの、コンピュータ可読電子データが伝送されることが可能であることを理解されたい。もちろん、本明細書で説明されることの技術的範囲を逸脱することなく、多くの変更が、この構成に行われることが可能であることが、当業者には認識されよう。
【００１７】
基地局送信機性能は、無線システムの、特に、ＦＬＯ技術を利用する無線システムの全体的な性能に極めて重要である。したがって、使用の現場に送信機を配置することに先立って、そのような送信機を試験して、そのような送信機が、いくつかの仕様(specifications)の範囲内で動作していることを確実にすることが望ましい。一例では、送信機に関するＭＥＲ（変調誤り比）を確かめて、ＭＥＲが、仕様の範囲内に入ることを確実にすることが望ましい可能性がある。ＭＥＲは、理想的な信号状態に関するＩ／Ｑ値の平均偏差または最大偏差を示し、このため、送信機によって出力される信号品質の測度を提供する。ＭＥＲの計算は、下記により詳細に説明される。別の例では、グループ遅延、周波数応答（帯域内および帯域外の）、および他のパラメータが、送信機が、仕様に適合することを確実にするように決定されることが可能である。さらに、加法性雑音（例えば、電力増幅器、フィルタ、Ｄ／Ａ変換器などに帰せられることが可能な雑音）が計算されて、送信機性能が解析されることが可能である。これらのパラメータ、およびその他のパラメータの決定を可能にするのに、スーパーフレーム内の各ＯＦＤＭ記号のチャネル推定が、平均されて、平均値が得られることが可能であるが、前述した平均することに取りかかるのに先立って、周波数オフセットに起因する位相変化を補正することが望ましい。
【００１８】
図１を次に参照すると、受信された信号（例えば、スーパーフレーム）に関連する位相を補正することを容易にするシステム１００が、示されている。例えば、受信された信号は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）に従うことができ、それ故１つのスーパーフレームは１２００のＯＦＤＭ記号を含む。しかし、任意の適切な数の記号を含む任意の適切な周波数分割プロトコルが、本発明人らによって企図されており、本明細書に添付される特許請求の範囲内に含まれることが意図される。ＯＦＤＭなどの周波数分割ベースの技術は、通常、周波数スペクトルを一様な量(chunks)の帯域幅に分割することにより、周波数スペクトルを異なる(distinct)チャネルに分ける。例えば、無線セルラー電話通信に割り当てられた周波数スペクトル、つまり、周波数帯域が、３０のチャネルに分割されることが可能であり、これらの各々は、音声会話、デジタルサービス、デジタルデータ、および／または以上に類する物を伝送することが可能である。各チャネルは、ある時点において１つだけのユーザ装置またはユーザ端末に割り当てられることが可能である。ＯＦＤＭは、全体的なシステム帯域幅をマルチプル直交周波数チャネルに事実上、分割する。ＯＦＤＭシステムは、時間分割多重化および／または周波数分割多重化を使用して、いくつかの端末に関するマルチプルデータ送信の間で直交性を実現する。例えば、異なる端末に、異なるチャネルが割り当てられることが可能であり、各端末に関するデータ送信が、そのような端末に割り当てられた（複数の）チャネル上で送られることが可能である。異なる端末のための互いに異なる(disjoint)または重なり合わないチャネルを使用することにより、マルチプル端末の間の干渉が、回避される、または低減されることが可能であり、向上した性能が達成されることが可能である。
【００１９】
システム１００は、信号を受信する受信機１０２を含み、ここにおいて、そのような受信機は、送信機（図示せず）が、仕様に応じた性能を示していることを確実にすることに関連して利用される試験受信機であることが可能である。一部の送信機に関して、出力される信号に関連する周波数オフセットは、一定ではない可能性がある。つまり、位相の変化は、時間に関して線形性を有していない。したがって、位相ランプを補償して、スーパーフレーム内の各記号のチャネル推定を平均することを可能にする（したがって、ＭＥＲなどの送信機性能パラメータが見分けられる(be discerned)ことを可能にする）ことが望ましい。数学的に、ある周波数オフセットを有する受信された信号は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数４】
【００２０】
ここで、Ｒｎは、第ｎ番の副搬送波の複素振幅であり、ω０は、第０番の副搬送波の周波数（第０番の副搬送波が処理されるＩＦ（中間周波数）における）であり、ωｓは、副搬送波間隔であり、Δωは、周波数オフセットであり、ｔは、時間である。
【００２１】
上記のアルゴリズムを検討すると、一定の周波数オフセットが、時間に関して線形性を有する位相変化(change)をもたらす一方で、時間に関して線形性を有する周波数オフセットは、時間に関して放物線状である位相変化をもたらすことを確かめることができる。前述したとおり、位相変化の補正が、例えば、あるスーパーフレーム内のＯＦＤＭ記号に関連するチャネル推定を平均するのに先立って、望ましい。理論上、チャネルが、完璧である場合、一定の周波数オフセットに起因する位相変化は、そのような位相変化の勾配(slope)を計算すること、およびそのような計算された勾配に基づく一次最小２乗位相補正アルゴリズムを利用することを介して、除去されることが可能である。そのようなアルゴリズムが、以下のとおり提供される：
【数５】
【００２２】
ここで、パラメータａ、ｂは、最小２乗推定アルゴリズムによって決定される。さらに、または代替として、一次位相補正アルゴリズムは、
【数６】
【００２３】
という形態であることが可能であり、ここで、Δφｋ＋１＝φｋ＋１−φｋは、２つの隣接するＯＦＤＭ記号のチャネル推定の位相変化であり、ＴＯＦＤＭは、ある期間である。他方、周波数オフセットが、時間にわたって線形性を有するものと想定される場合、二次最小２乗アルゴリズムを利用して、パラメータａ、ｂ、およびｃが区別されることが可能である。推定される位相は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数７】
【００２４】
しかし、通常、スーパーフレームの全体にわたる周波数オフセットに関する定常性(constancy)および線形性の想定は、不正確であり、したがって、一次アルゴリズムまたは二次アルゴリズムの使用を介して位相変化を補正することは、チャネル推定の十分に正確な平均を可能にしない。位相変化の推定の精度を高めるのに、セグメンタ(segmentor)１０４を使用して、時間に応じてスーパーフレームを分割することができる。つまり、あるスーパーフレームが、時間Ｔに関連することが可能であり、そのような時間セグメントが、Ｎ個の時間セグメント（例えば、３００のＯＦＤＭ記号に相当する時間セグメント）に分割されることが可能であり、ここで、Ｎは、任意の適切な数であることが可能である。この複数の時間セグメントにわたる周波数オフセットに関する定常性および線形性と関係する想定は、受信された信号の位相変化のはるかに正確な推定値を個々に可能にする。
【００２５】
しかし、ＭＥＲを計算するために、Ｎを、１つのスーパーフレーム内のＯＦＤＭ記号の数と等しくすることなどの、Ｎを、極めて大きい数まで増加させることは、望ましくない可能性がある。さらなる詳細において、Ｎが、非常に大きいように選択された場合、加法性雑音（望ましくは、解析のために保持される）は、非線形雑音と一緒に除去される。より具体的には、受信された信号から導き出される各ＯＦＤＭ記号のためのチャネルに関する雑音項は、以下の２つの直交次元：
【数８】
【００２６】
（振幅方向）と
【数９】
【００２７】
（位相方向）とに分解されることが可能である。
【数１０】
【００２８】
次元における雑音項は、加法性の白色ガウス雑音
【数１１】
【００２９】
と考えられることが可能であり、ここで、ｋは、副搬送波指標であり、ｎは、ＯＦＤＭ記号指標である。
【数１２】
【００３０】
次元における雑音項は、加法性の白色ガウス雑音
【数１３】
【００３１】
の合計と考えられることが可能であり、周波数オフセットΔωに関連する歪み
【数１４】
【００３２】
を有する。ＭＥＲを計算することに関して、
【数１５】
【００３３】
を減少または除去し、一方で
【数１６】
【００３４】
を除去しないことが望ましい。
【００３５】
一例において、
【数１７】
【００３６】
の分散が、
【数１８】
【００３７】
の分散と実質的に同様である場合、Ｎは、処理される記号の数（例えば、スーパーフレーム内の記号の数）に設定されることが可能である。このため、
【数１９】
【００３８】
と
【数２０】
【００３９】
の両方が除去される。そのような事例において、真のＭＥＲは、処理ＭＥＲからある定数（例えば、３．０１ｄＢ）を引いた値に等しい。別の例において、セグメンタ１０４が、時間に関するセグメント化を実行することができ、ここで、時間は、処理される記号の数に関連し、したがって、非線形雑音
【数２１】
【００４０】
は、加法性（量子化）雑音
【数２２】
【００４１】
が、実質的にそのままに残される一方で、実質的に除去される。セグメントの数は、例えば、経験的に決定されることが可能である。さらに別の例では、スーパーフレームは、４つのセグメント（Ｎ＝４）にセグメント化されることが可能である。
【００４２】
セグメンタ１０４が、適切なセグメント化を実行すると、位相コレクタ１０６が、線形推定または二次推定の使用を介して位相変化を推定して、補正することができる。例えば、位相コレクタ１０６が、一次推定アルゴリズムおよび／または二次推定アルゴリズムを介して位相変化を推定すると、位相コレクタ１０６は、その線形推定、またはその二次推定を利用して、量子化雑音（加法性雑音）を保持しながら、非線形雑音を実質的に除去することができる。そのような推定は、例えば、位相変化を補償するために行われることが可能であり、その結果、各ＯＦＤＭ記号に関するチャネル推定の平均値が得られることが可能になる。
【００４３】
受信機１０２内部に備えられるものとして示されるが、セグメンタ１０４および位相コレクタ１０６は、送信機に結合される（例えば、クリーンなチャネルを保つように送信機に直接に結合される）ことが可能な、任意の適切な計算装置内に配置されることが可能であるものと理解される。さらに、セグメンタ１０４および位相コレクタ１０６を使用して、ＦＬＯブロードキャストシステムにおいて望ましく利用される送信機が試験されることが可能である。ＦＬＯ無線システムは、リアルタイムのオーディオ信号およびビデオ信号、ならびにリアルタイムでないサービスをブロードキャストするように設計されることが可能である。それぞれのＦＬＯ伝送は、高い、高電力の送信機を利用して実行されて、所与の地理的区域における広い有効範囲を確実にする。いくつかの地域においてマルチプル送信機を配置して、ＦＬＯ信号が、所与の区域における人口の相当な部分に到達することを確実にすることが一般的である。通常、ＦＬＯ技術は、ＯＦＤＭを利用して、データを送信する。しかし、主張される主題は、様々な通信プロトコル（無線または有線、マルチプル搬送波、または単一の搬送波）に適用可能であることを理解されたい。
【００４４】
図２を次に参照すると、ＦＬＯブロードキャストシステムにおいて利用するための送信機の性能を解析することを容易にするシステム２００が、示されている。システム２００は、受信機２０４と通信するように結合された送信機２０２を含む。この結合は、無線結合、有線結合、または他の任意の適切な結合であることが可能である。一例において、送信機２０２と受信機２０４は、クリーンなチャネルをシミュレートしようとして、非常に近接していることが可能である。受信機２０４は、計算装置２０６と通信するように結合されることが可能であり、装置２０６は、セグメンタ１０４および位相コレクタ１０６を含むことが可能である。システム２００は、セグメンタ１０４および位相コレクタ１０６の動作が、受信機２０４の外部で行われることが可能であることを示すことが意図される。さらに、送信機２０２と計算装置２０６は、計算装置２０６が、信号の受信を可能にする機能を含む場合、直接に接続されることが可能である。
【００４５】
前述したとおり、セグメンタ１０４は、望ましく処理された記号に関連する時間フレームを複数の時間セグメントにセグメント化する。時間セグメントの数は、いくつかの処理された記号に依存して調整可能であることが可能であり、経験的データを解析することを介して、または適切な数のセグメントを決定するための他の任意の適切な仕方で選択されることが可能である。位相コレクタ１０６は、位相変化を推定して、補正することに関連して、一次推定アルゴリズムまたは二次推定アルゴリズムを利用して、量子化雑音（増幅器、フィルタなどからの雑音）を保持しながら、非線形雑音を大幅に減らすようにすることができる。さらに、最小２乗型モデルが、一次と二次の両方の位相推定と位相補正に関して、位相コレクタ１０６によって使用されることが可能である。前述した仕方でセグメント化することは、非線形雑音を実質的に除去しながら、加法性（量子化）雑音が、解析のために保持されることを可能にする。
【００４６】
図３を次に参照すると、例示的な無線通信システム３００が、示されている。システム３００は、互いに、および／または１つまたはそれより多くの移動装置３０４に対して、無線通信信号の受信、送信、中継などを行う１つまたはそれより多くのセクタ内の１つまたはそれより多くの基地局３０２を含むことが可能である。基地局は、端末と通信するために使用される固定局であることが可能であり、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も可能である。各基地局３０２は、送信機チェーンと、受信機チェーンとを備えることが可能であり、これらのチェーンの各チェーンは、当業者には理解されるとおり、信号送信および信号受信に関連する複数の構成要素(components)（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナなど）を備えることが可能である。移動装置３０４は、例えば、セルラー電話機、スマートホン、ラップトップ、ハンドヘルド通信装置、ハンドヘルド計算装置、衛星ラジオ、グローバルポジショニングシステム、ＰＤＡｓ、および／または無線システム３００を介して通信するための他の任意の適切な装置であることが可能である。さらに、各移動装置３０４は、マルチプル入力マルチプル出力ＭＩＭＯシステムのために使用されるような、１つまたはそれより多くの送信機チェーンおよび受信機チェーンを備えることが可能である。各送信機チェーンおよび各受信機チェーンは、当業者には理解されるとおり、信号送信および信号受信に関連する複数の構成要素（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナなど）を備えることが可能である。
【００４７】
基地局３０２および移動装置３０４のそれぞれは、他の基地局、および他の移動装置に信号を送信するのに利用される１つまたはそれより多くの送信機を含むことが可能である。送信機は、無線通信環境内のそのような送信機の利用に先立って、試験されることが可能である。前述したとおり、送信機は、それらの送信機と関係する、いくつかのパラメータを試験することを可能にする試験受信機に関連することが可能である。例えば、一連の望ましく処理された記号が、時間に関して分割されて、記号のサブセットが、解析されるようになることが可能である。その後、一次位相補正および／または二次位相補正が、記号の各サブセットに関して行われることが可能であり、そのため、位相変化の、より正確な推定および補正が可能になる。さらに、歪みが、実質的に補償される一方で、白色ガウス雑音が、保持されることが可能であり、その結果、送信機の性能を記述するメトリック(metric)の計算が容易になる。
【００４８】
図４を次に参照すると、送信機を試験することに関連して利用されることが可能な無線通信装置４００が、示されている。さらなる詳細において、無線通信装置４００は、スーパーフレームを時間に関してセグメント化するのに使用され、その後、そのようなセグメントに対して位相補正を実行することが可能である。無線通信装置４００は、例えば、スーパーフレームが、時間に関してセグメント化されることを可能にするロジック、コードなどを保持することが可能なメモリ４０２を含むことが可能である。さらに、メモリ４０２は、周波数オフセットによって生じる位相変化を推定するための／補正するためのロジック、コード、および／または命令を含むことが可能である。一例によれば、メモリ４０２は、位相変化を推定して、補正することを容易にする一次アルゴリズムを含むことが可能である。さらに、メモリ４０２は、位相変化が、正確に推定されて、補正されることを可能にする最小２乗に基づく二次アルゴリズムを含むことが可能である。メモリ４０２内のアルゴリズムは、様々なセグメント内の位相変化を推定する／補正するのに利用されることが可能である。
【００４９】
無線通信装置４００は、受信された信号を解析し、そのような信号を、メモリ４０２内の命令に従ってセグメント化することができるプロセッサ４０４をさらに含む。受信された信号は、複数の記号（例えば、ＯＦＤＭ記号）を含むスーパーフレームであることが可能であり、プロセッサ４０４は、スーパーフレームを複数の区画にセグメント化することができる。理解することができるとおり、スーパーフレームをセグメント化することは、そのスーパーフレームの記号が、受信機において順次に受信されるにつれ、時間に関して行われる。プロセッサ４０４は、スーパーフレームのうちの少なくとも一部分をセグメント化すると、受信された信号における位相変化を推定すること／補正することと関係するメモリ４０２内の命令を実行することができる。前述したとおり、プロセッサ４０４は、位相変化を推定すること／補正することに関連して、一次推定／補正アルゴリズム、および／または二次推定／補正アルゴリズムを使用することができる。さらに、プロセッサ４０４は、受信された信号に関連する加法性雑音の量などの、送信機性能を示すメトリックを出力することができる。
【００５０】
図５を次に参照すると、位相推定／位相補正を示すグラフ表現５００が、示されている。グラフ表現５００は、時とともに受信された記号に関して受信された信号の実際の位相を示す線５０２を含む。このため、位相が、時とともに非直線的に変化することを認めることができる。別の線５０４は、スーパーフレームの全体（１２００の記号として示される）にわたって位相の一次推定を示す。しかし、スーパーフレームは、任意の適切な数の記号を含むことが可能であり、１２００という数は、例として、主張される主題を限定するものとしてではなく、考えられるべきものと理解される。グラフ表現５００から、時につれての位相変化の推定／補正のための線形アルゴリズムの使用は、相当な量の非線形雑音が残るので（その結果、送信機性能を決定するのを困難にして）、不十分であることを認めることができる。
【００５１】
図６を次に参照すると、位相推定／位相補正を示すグラフ表現６００が、示されている。第１の線６０２は、ＯＦＤＭ記号が処理されるにつれて変化する、受信された信号の位相を、この場合も示す。第２の線６０４は、スーパーフレームの全体にわたる位相の二次推定を示す。この二次推定は、一次近似値より正確であるが、処理された記号に関する実際の位相と、処理された記号に関する推定された位相との間に、相当な違いが残っている。
【００５２】
図７を次に参照すると、スーパーフレームのセグメント化の利用を介する位相推定／位相補正を示すグラフ表現７００が、示されている。この例示的なグラフ表現７００において、スーパーフレームは、４つのセグメント（３００のＯＦＤＭ記号の）に分割されている。表現７００は、セグメント化した後、線形推定／補正アルゴリズムが適用されていることをさらに示す。さらなる詳細において、第１の線７０２は、ＯＦＤＭ記号に関する実際の位相を表し、線７０４、７０６、７０８、および７１０は、４つのセグメントの線形推定を示す。図７を図５と比較することから容易に確かめることができるとおり、セグメント化された線形推定は、スーパーフレームの全体にわたる線形推定より、実際の位相にはるかに近い。つまり、非線形雑音の相当な部分が、除去される一方で、量子化雑音は、ひどく影響を受けてはいない（その結果、送信機に関連する量子化雑音の解析を可能にする）。
【００５３】
図８〜図９、および図１５〜図１９を参照すると、ＦＬＯ送信機性能を試験することと関係する方法が、示されている。説明を簡潔にする目的で、方法は、一連の動作として図示され、説明されるが、いくつかの動作は、１つまたはそれより多くの実施形態によれば、本明細書で図示され、説明されるのとは異なる順序で、かつ／または他の動作と同時に行われることが可能であるので、方法は、動作の順序によって限定されないことを理解し、認識されたい。例えば、方法は、代替として、状態図の場合のように、一連の互いに関係する状態またはイベントとして表されることも可能であることが、当業者には理解され、認識されよう。さらに、図示されるすべての動作が、主張される主題による方法を実施するのに利用されなくてもよい。
【００５４】
図８を特に参照すると、送信機性能を解析することを容易にする方法８００が、示されている。方法８００は、８０２で始まり、８０４で、受信されたスーパーフレームが、複数のセグメントに分割される。一例において、スーパーフレームは、複数のＯＦＤＭ記号を含むことが可能であり、これらのＯＦＤＭ記号は、ある特定の期間をかけて受信され、処理されることが可能である。したがって、スーパーフレームをセグメント化することは、時間に基づいて分割することと首尾一貫している。スーパーフレームは、任意の適切な数の記号を含むことが可能であり、そのようなスーパーフレームは、任意の適切な数のセグメントにセグメント化されることが可能である。しかし、セグメントの数は、白色ガウス雑音が除去されるので、大きすぎてはならない。
【００５５】
８０６で、位相変化が、複数のセグメントのそれぞれに関して推定／補正される。例えば、位相は、一次補正アルゴリズムの利用を介して推定／補正されることが可能であり、このアルゴリズムは、最小２乗に基づくことが可能である。しかし、一次アルゴリズムは、最小２乗に基づかなくてもよく、任意の適切な一次アルゴリズムであることが可能である。さらに、または代替として、少なくとも１つのセグメントの位相は、最小２乗に基づく二次位相推定／補正アルゴリズムの使用を介して推定／補正されることが可能である。そのようなアルゴリズムは、図１に関連して前段で詳細に説明された。８０８で、量子化雑音（白色ガウス雑音または加法性雑音）が、出力される。例えば、セグメント化を介した位相補正が、量子化雑音を除去することなしに、非線形雑音が実質的に除去されることを可能にする。量子化雑音の量は、例えば、ＦＬＯ送信機の性能を示すことが可能である。方法８００は、その後、８１０で完了する。
【００５６】
図９を次に参照すると、周波数オフセットを補正するための方法９００が、示されている。周波数オフセットを含む受信された信号は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数２３】
【００５７】
ここで、Ｒｎは、第ｎ番の副搬送波の複素振幅であり、Ｎは、副搬送波の総数である。初期副搬送波の周波数は、ω０によって表され、ωｓは、副搬送波間隔を表し、Δωは、周波数オフセットである。一定の周波数オフセットが、時間につれての線形位相変化をもたらす。時間に関して直線的に変化する周波数オフセットは、時間にわたって放物線状の位相変化をもたらす。一定変化する周波数オフセット、または直線的に変化する周波数オフセットが、図２１に示されるとおり、平均するのに先立って補正されることが可能な、予測可能な位相変化をもたらす。
【００５８】
線形位相変化は、位相変化の勾配を計算することによって一次位相補正アルゴリズムを使用して補正されることが可能である。例えば、位相変化は、以下のとおり計算されることが可能である：
【数２４】
【００５９】
ここで、Δφｋ＋１＝φｋ＋１−φｋは、２つの隣接するＯＦＤＭ記号のチャネル推定の位相変化であり、φ０は、初期チャネル推定の位相であり、Ｌは、ＯＦＤＭ記号の数であり、ＴＯＦＤＭは、ある期間である。
【００６０】
放物線状の位相変化は、放物線関数のパラメータａ、ｂ、およびｃを決定する最小２乗アルゴリズムを使用する二次位相補正を使用して、補正されることが可能である。推定された位相は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数２５】
【００６１】
ここで、ｔは、時間である。推定された位相を使用して、平均することに先立って推定されたチャネルが補正されることが可能である。
【００６２】
しかし、周波数オフセットは、必ずしも一定変化、または直線的に変化しない。したがって、位相変化は、必ずしも線形または放物線状ではなく、予測可能ではない。可変の周波数オフセットに関する補正するための１つの可能な問題解決法は、継続期間をセグメントに分けること、および、次に、各セグメントに関する位相変化を推定することを含む。その結果、図１５で下記に説明される、推定される雑音分散Ｂｋは、以下のとおり変更されることが可能である：
【数２６】
【００６３】
ここで、Ｂｋは、副搬送波ｋに関する雑音分散であり、Ｌは、スーパーフレーム内のＯＦＤＭ記号の数であり、Ｎは、セグメントの数であり、ｌは、ＯＦＤＭ記号を識別し、Ｗは、雑音である。そのような雑音分散は、ＭＥＲを決定することに関連して使用されることが可能である。
【００６４】
受信された信号から導き出された各ＯＦＤＭ記号の各チャネルに関する雑音項は、以下の２つの直交する次元：振幅次元と位相次元に分解されることが可能である。振幅次元における雑音項は、加法性の白色ガウス雑音と考えられることが可能である。位相方向における雑音項は、ＡＷＧＮ（加法性の白色ガウス雑音）と、周波数オフセットに由来する歪みの合計と考えられることが可能である。周波数オフセットによってもたらされる歪みは、実質的に除去されなければならない。しかし、位相次元におけるＡＷＧＮの成分は、実質的に保持されなければならない。
【００６５】
方法９００は、９０２で始まり、９０４で、時間が分割されるセグメントの数が、決定される。９０６で、周波数オフセットに起因する位相変化が、あるセグメントに関して推定される。セグメントは、９０８で、一次補正アルゴリズムまたは二次補正アルゴリズムを使用して補正される。９１０で、補正されるべきさらなるセグメントが、存在するかどうかの決定が行われる。「はい」である場合、プロセスは、９０６に戻り、次のセグメントに関する位相補正を決定する。「いいえ」である場合、プロセスは、９１２で終了する。
【００６６】
１つの極端な事例において、振幅次元における雑音の分散が、位相次元における雑音の分散のそれと等しい場合、セグメントの最大数は、処理されるＯＦＤＭ記号の数と等しい。したがって、位相次元における雑音、ならびに周波数オフセットによる歪みは、除去される。その結果、位相次元における雑音を含むＭＥＲの真の値は、生成されたＭＥＲの値から定数（例えば、３．０１ｄＢ）を引いた値と等しい。
【００６７】
図１０を次に参照すると、送信機の性能を解析することを容易にするシステム１０００が、示されている。システム１０００は、スーパーフレーム１００２をセグメント化するための手段を含み、ここにおいて、そのような手段１００２は、ソフトウェア、ハードウェア、および／またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを含むことが可能である。スーパーフレームをセグメント化するための手段は、セグメント化が行われるべき時刻（スーパーフレームの全体が受信されるまで）を含むことが可能である。システム１０００は、各セグメントに関する位相変化を推定するため／補正するための手段をさらに含むことが可能である。この場合も、そのような手段は、ソフトウェア、ハードウェア、および／またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを含むことが可能である。手段１００４は、一次位相補正アルゴリズムまたは二次位相補正アルゴリズムの使用を含むことが可能であり、ここにおいて、そのようなアルゴリズムは、最小２乗アルゴリズムであることが可能である。推定／補正された位相に基づいて加法性雑音を決定するための手段１００６も、システム１０００内に含まれることが可能である。
【００６８】
図１１を次に参照すると、本明細書で提示される様々な態様による送信機評価システム１１００が、示されている。システム１１００は、送信機１１０２によって生成された信号をサンプリングするのに使用されることが可能な信号アナライザ１１０４を含むことが可能である。受信機ではなく、信号アナライザ１１０４を使用して、信号を受信することにより、システム１１００は、さらなる雑音および歪みの可能な源として受信機を除外する。システム１１００は、信号アナライザ１１０４によってキャプチャされた信号を処理すること、および送信機１１０２の性能を評価するメトリックを生成することができるプロセッサ１１０６も含むことが可能である。プロセッサ１１０６は、各副搬送波に関する周波数領域チャネル推定を生成するのに使用されることが可能なチャネルエスティメータ１１０８を含むことが可能である。プロセッサ１１０６は、送信機１１０２の性能を評価する、ＭＥＲ（変調誤り比）などのメトリックを生成するメトリックジェネレータ１１１０も含むことが可能である。メトリックジェネレータ１１１０によって生成されるメトリックは、チャネルエスティメータ１１０８によって生成される周波数領域チャネル推定に基づくことが可能である。システム１１００は、送信機性能評価と関係するデータ（例えば、記号データおよびメトリックデータ）、プロセッサ１１０６に接続されたメモリ１１１２も含むことが可能である。さらに、システム１１００は、ユーザが、プロセッサ１１０６によって生成された視覚的フィードバックを介して送信機性能を監視することを可能にする表示構成要素１１１４を含むことが可能である。
【００６９】
プロセッサ１１０６は、表示構成要素１１１２のための様々なタイプのユーザインターフェースを提供することが可能である。例えば、プロセッサ１１０６は、ＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）、コマンドライン(command line)インターフェースなどを提供することができる。例えば、送信機情報を見る領域をユーザに提供するＧＵＩが、レンダリングされることが可能である。これらの領域は、エディットコントロール、コンボ(combo)ボックス、ラジオボタン、チェックボックス、プッシュボタン、およびグラフィックボックスのような、ダイアログボックス、スタティックコントロール(static controls)、ドロップダウンメニュー、リストボックス、ポップアップメニュー、を備える、知られているテキスト領域および／またはグラフィック領域を備えることが可能である。さらに、移動のための垂直スクロールバーおよび／または水平スクロールバー、ならびにある領域が閲覧可能であるかどうかを決定するツールバーボタンなどの、提示を容易にするユーティリティが、使用されることが可能である。
【００７０】
一例において、コマンドラインインターフェースが、使用されることが可能である。例えば、コマンドラインインターフェースは、テキストメッセージを提供することによってユーザに情報を求める（例えば、ディスプレイ上のテキストメッセージおよびオーディオトーンにより）、または送信機性能が、所定の限度(bounds)を外れていることをユーザに警報することができる。コマンドラインインターフェースは、ＧＵＩおよび／またはＡＰＩ（アプリケーションプログラミングインターフェース）に関連して使用されることが可能であることを理解されたい。さらに、コマンドラインインターフェースは、ハードウェア（例えば、ビデオカード）、および／または限られたグラフィックサポートを有するディスプレイ（例えば、白黒、およびＥＧＡ）、および／または低帯域幅チャネルに関連して使用されることが可能である。
【００７１】
さらに、評価システムは、送信機性能が、許容可能な範囲を外れているかどうかをユーザに通知する警報を生成することができる。この警報は、オーディオ形態、ビジュアル形態、またはユーザの注意を引くことを意図する他の任意の形態であることが可能である。評価システムは、許容可能な範囲の境界を示す値の所定のセットを含むことが可能である。代替として、ユーザは、それらの境界を動的に決定してもよい。さらに、評価システムは、送信機性能の変化に基づいて、警報を生成することができる。
【００７２】
図１２は、無線通信システム１２００の図である。システム１２００は、通信衛星システム１２０４から送信のためのデータを受信することができる送信機１２０２を含む。衛星システム１２０４からの信号は、衛星復調器１２０８およびＳＮＭＰ（簡易ネットワーク管理プロトコル）制御装置１２１０を含むことが可能な統合された受信機復号器１２０６を介して、伝搬されることが可能である。統合された受信機復号器１２０６からの信号データは、送信機１２０２内部の励振器(exciter)１２１２に入力されることが可能である。さらに、送信機１２０２は、モデム１２１６を介してＩＰ（インターネットプロバイダ）ネットワーク１２１４に接続されることが可能である。モデム１２１６は、送信機１２０２内部のＳＮＭＰ制御装置１２１８に接続されることが可能である。励振器１２１２は、パーサ(parser)-ＳＦＮ（単一周波数ネットワーク）バッファ１２２０、ボーラー(bowler)コア１２２２、およびＤＡＣ（デジタル-アナログ変換器）およびＩ／Ｑ変調器１２２４を含むことが可能である。衛星システム１２０４からの信号データは、解析されて、パーサ-ＳＦＮバッファ１２２０の中に格納されることが可能である。ボーラーコア１２２２は、信号データを表す複素数を生成し、信号データを、Ｉ（同相）成分およびＱ（直角位相）成分としてＤＡＣおよびＩ／Ｑ変調器１２２４に送る。ＤＡＣおよびＩ／Ｑ変調器１２２４は、シンセサイザ１２２６を利用して、その信号データを処理し、アナログのＲＦ（無線周波数）信号を生成することができる。データが、アナログに変換された後、もたらされるＲＦ信号データは、電力増幅器１２２８に送られ、高調波フィルタ１２３０を通されることが可能である。さらに、データは、アンテナ１２３４による送信に先立って、チャネルフィルタ１２３２を通されることが可能である。
【００７３】
送信機性能を評価するのに、励振器１２１２によって生成されたＲＦ信号データが、監視されることが可能である。送信機誤りまたは送信機雑音の可能な源には、アップサンプリング、デジタル-アナログ変換、およびＲＦ変換が含まれる。信号データは、励振器の出力、およびチャネルフィルタの出力においてサンプリングされることが可能であり、したがって、ＲＦ信号は、電力増幅およびフィルタリングの前にサンプリングされることも、電力増幅およびフィルタリングの後にサンプリングされることも可能である。信号が、増幅の後にサンプリングされる場合、信号は、電力増幅の非線形性に関して補正されなければならない。
【００７４】
図１３を次に参照すると、送信機システム励振器１２１２に接続された送信機評価システム１３００が、示されている。ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）受信機１３０２からの信号を使用して、送信機励振器１２１２と信号アナライザ１１０４が同期されることが可能である。ＧＰＳ受信機１３０２からの外部１０メガヘルツクロックが、励振器１２１２と信号アナライザ１１０４の両方に供給されて、共通のクロック基準の役割をすることが可能である。信号アナライザ１１０４によるサンプリングの開始を、励振器１２１２によって出力されるＲＦ信号データのスーパーフレームの先頭と同期させるのに、ＧＰＳ１３０２は、同期のために励振器１２１２に、また、サンプリングの開始をトリガするように信号アナライザ１１０４に、１ＰＰＳ（パルス／秒）信号を送信することができる。信号アナライザ１１０４は、送信された信号のベースバンドチップレートと同期しているレートで、励振器アナログ出力波形のデジタルサンプルを生成することができる。サンプリングされたデータは、次に、プロセッサ１１０６に供給される。プロセッサ１１０６は、汎用プロセッサ、または送信機データを解析することに専用のプロセッサを使用して実施されることが可能である。汎用プロセッサの使用は、送信機評価システム１３００の費用を低減する。信号アナライザ１１０４は、浮動小数点モードで実行されて、量子化雑音を回避するように構成されることが可能である。
【００７５】
図１４を次に参照すると、測定された信号、もしくは受信された信号と、送信された信号との間の違いを示すコンステレーション(constellation)図が、示されている。このコンステレーション図の軸は、同相軸、つまり、Ｉ軸、および直角位相軸、つまり、Ｑ軸と呼ばれる、複素数の実成分と虚成分を表す。測定された信号コンステレーション点と、送信された信号コンステレーション点との間のベクトルは、誤差を表し、この誤差は、デジタル-アナログ変換の不正確さ、電力増幅器の非線形性、帯域内振幅リップル、送信機ＩＦＦＴ量子化誤りなどを含むことが可能である。
【００７６】
送信機評価システムは、送信機の性能を評価する１つまたはそれより多くのメトリックを生成することができる。プロセッサによって生成されるメトリックには、ＭＥＲ（変調誤り比）、グループ遅延、またはチャネル周波数応答が含まれるが、以上には限定されない。特に、ＭＥＲは、送信機内の欠陥の累積的な影響を測定する。副搬送波に関するＭＥＲは、副搬送波に関するＳＮＲ（Ｓ／Ｎ比）と均等である。ＭＥＲは、以下の式を使用して生成されることが可能である：
【数２７】
【００７７】
ここで、Ｉは、測定されたコンステレーション点の同相値であり、Ｑは、測定されたコンステレーション点の直角位相値であり、Ｎは、副搬送波の数である。ΔＩは、送信された信号の同相値と、測定された信号の同相値との間の差であり、ΔＱは、送信された信号の直角位相値と、測定された信号の直角位相値との間の差である。
【００７８】
図１５を次に参照すると、送信機から受信されたＲＦ信号データを処理するため、および送信機性能を評価するための方法１５００が、示されている。通常、送信機は、リアルタイムのスケジュールされたデータストリームをスーパーフレーム内でブロードキャストする。スーパーフレームは、フレームのグループ（例えば、１６のフレーム）を含むことが可能であり、ここで、フレームは、データの論理的単位である。
【００７９】
方法１５００は、１５０２で始まり、１５０４で、信号が、送信機から受信またはサンプリングされる。受信された信号は、以下のとおり書かれることが可能である：
【数２８】
【００８０】
ここで、Ｈｋは、副搬送波ｋのチャネルである。知られている変調記号Ｐｋが、副搬送波ｋ上で送信されることが可能である。０平均値、およびσ２という分散を有する複素のＡＷＧＮ（加法性の白色ガウス雑音）が、Ｎｋによって表されることが可能である。
【００８１】
副搬送波に関する可能な変調タイプには、ＱＰＳＫ（直角位相偏移変調）、６．２５というエネルギー比（ＥＲ６．２５）を有する階層化されたＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（直角位相振幅変調）、および４．０というエネルギー比（ＥＲ４）を有する階層化されたＱＰＳＫが含まれるが、以上には限定されない。コンステレーションの視点(Constellation point of view)に基づいて解析されると、４．０というエネルギー比を有する階層化されたＱＰＳＫは、１６ＱＡＭのコンステレーションの視点と同一である。本明細書で説明されるコンステレーションの視点とは、複素平面においてデジタル変調スキームを表すコンステレーション図の利用を指す。復調記号は、コンステレーション図上のコンステレーション点として表されることが可能である。
【００８２】
副搬送波に関する初期周波数領域チャネル推定が、１５０６で決定されることが可能である。各副搬送波に関する初期チャネル推定は、受信された信号Ｙｋを、知られている記号Ｐｋによって割ることによって得られることが可能である。選択された記号は、それらの記号が、性能評価の目的で知られるように、送信されることが可能である。スーパーフレーム内のすべてのＯＦＤＭ記号ｌの各副搬送波ｋに関する初期周波数領域チャネル推定が、以下のとおり表されることが可能である：
【数２９】
【００８３】
ここで、Ｚｋ，ｌは、副搬送波ｋおよびＯＦＤＭ記号ｌに関する初期チャネル推定である。
【００８４】
平均チャネル推定が、１５０８で決定される。副搬送波のチャネル推定Ｚｋ，ｌは、スーパーフレーム全体にわたって平均することによって改良されることが可能であり、したがって：
【数３０】
【００８５】
であり、ここで、ｋは、ＯＦＤＭ記号指標であり、Ｌは、スーパーフレーム内のＯＦＤＭ記号の数（例えば、１１８８の記号）である。平均チャネル推定の分散は、初期チャネル推定の分散より小さいので、平均チャネル推定の分散を使用して、メトリック生成中に副搬送波のチャネル利得が近似されることが可能である。
【００８６】
１５１０で、送信機性能を評価するためのメトリックが、生成される。例えば、副搬送波ｋに関するＭＥＲが、生成されることが可能である。送信された記号が、知られているものと想定すると、雑音分散は、以下のとおり推定されることが可能である：
【数３１】
【００８７】
ここで、Ｘｋ，ｍは、副搬送波ｋに関する送信された記号を表す。雑音Ｗｋの同相成分および直角位相成分は、およそ：
【数３２】
【００８８】
であることが示されることができ、それは、ランダム変数Ｂｋが推定される雑音分散であり、したがって：
【数３３】
【００８９】
であり、かつ：
【数３４】
【００９０】
である場合に、可能である。
【００９１】
ＭＥＲは、その搬送波に関する平均チャネル推定、その搬送波上で伝送された記号、およびその搬送波に関して受信された信号に基づいて決定されることが可能である。ＭＥＲは、以下の例示的な式に基づいて計算されることが可能である：
【数３５】
【００９２】
ここで、
【数３６】
【００９３】
は、副搬送波ｋに関する平均チャネル推定であり、Ｐｋは、その搬送波上で送信された記号であり、Ｙｋは、受信された信号であり、Ｎｋは、ＡＷＧＮである。さらに、ＭＥＲは、副搬送波のすべてにわたって平均することによって計算されることが可能である。
【００９４】
送信機性能を評価する、さらなるメトリックが、生成されることが可能である。例えば、メトリックには、周波数応答およびグループ遅延が含まれることが可能である。副搬送波ｋのグループ遅延は、以下のとおり計算されることが可能である：
【数３７】
【００９５】
ここで、ｋ＝１，．．．，４０００であり；Δφｋ，ｋ−１は、副搬送波ｋと副搬送波ｋ−１の間の位相差であり、Δｆｋ，ｋ−１は、副搬送波ｋと副搬送波ｋ−１の間の周波数差である。方法１５００は、その後、１５１２で完了する。
【００９６】
図１６を次に参照すると、送信される記号が知られていない送信機を評価するための方法１６００が、示されている。変調記号（例えば、ＱＰＳＫ記号または１６ＱＡＭ記号）は、リアルタイムのデータストリームが送信される際、知られていない。しかし、パイロット記号は、知られている。方法１６００は、１６０２で始まり、１６０４で、信号が、受信される。搬送波に関する粗い初期チャネル推定が、１６０６で生成されることが可能である。この粗い初期チャネル推定は、下記に図１７に関連して説明されるとおり、知られているパイロット記号、ならびに線形補間(interpolate)および線形補外(extrapolate)を使用して実行されることが可能である。１６０８で、副搬送波に関する変調記号が、決定される。これらの変調記号は、図１８および図１９に関連して下記に説明されるとおり、コンステレーション図を使用して決定されることが可能である。これらの記号は、受信された信号コンステレーション点と、最も近い記号コンステレーション点に対応する変調記号との間の距離に基づいて選択されることが可能である。記号選択については、後段でさらに説明される。１６１０で、各副搬送波に関する初期周波数領域チャネル推定が、決定されることが可能である。各副搬送波に関する初期チャネル推定は、受信された信号を変調記号で割ることによって得られることが可能である。
【００９７】
１６１２で、それらのチャネル推定は、スーパーフレームにわたって平均されて、精度が高められる。平均チャネル推定は、粗いチャネル推定値、変調記号に基づくチャネル推定、またはチャネル推定の両方のセットを使用して、決定されることが可能である。これらのチャネル推定に少なくともある程度基づいて送信機を評価するためのメトリックが、１６１４で生成されることが可能である。例えば、各副搬送波に関するＭＥＲが、前段で詳細に説明されるとおり、チャネル推定および変調記号に基づいて決定されることが可能である。方法１６００は、その後、１６１６で完了する。
【００９８】
図１７を次に参照すると、粗いチャネル推定を生成するための方法１７００が、示されている。方法１７００は、１７０２で開始する。前段で詳細に説明されるとおり、受信された信号は、チャネル推定、副搬送波に関する記号、および雑音項ＡＷＧＮの関数として書かれることが可能である。各ＯＦＤＭ記号において、受信機に知られているパイロット記号を伝送する所定の数の副搬送波（例えば、パイロットＱＰＳＫ記号を伝送するための５００の副搬送波）が、存在する。したがって、これらの変調記号は、副搬送波の、このサブセットに関して知られている。したがって、１７０４で、チャネル推定が、これらのパイロット副搬送波に関して計算されることが可能である。１７０６で、２つのパイロット副搬送波の間に位置する副搬送波に関するチャネル推定が、線形補間を使用して得られることが可能である。１７０８で、スーパーフレームの終端にあり、したがって、パイロット副搬送波の間に位置していない副搬送波に関するチャネル推定が、線形補外を使用して得られることが可能である。
【００９９】
加えて、スーパーフレームのＯＦＤＭ記号に関してパイロット記号の（２，６）パターンスタガが、存在するので、現在のＯＦＤＭ記号の５００のパイロット、および前のＯＦＤＭ記号の５００のパイロットを使用して、周波数領域チャネル推定が得られることが可能である。そのような事例において、パイロット副搬送波のチャネル推定は、パイロット記号を使用して生成され、残りの副搬送波のチャネル推定は、線形補間または線形補外によって得られる。方法１７００は、１７１０で完了する。
【０１００】
図１８を次に参照すると、変調記号を決定するための方法１８００が、示されている。方法１８００は、１８０２で始まり、１８０４で、受信された信号のコンステレーション点と、可能な変調記号のコンステレーション点との間の距離が、計算される。例えば、受信された信号コンステレーション点と、その信号コンステレーション点に最も近いＱＰＳＫコンステレーション点との間の距離、ならびに信号コンステレーション点と、その信号コンステレーション点に最も近い１６ＱＡＭコンステレーション点との間の距離が、計算されることが可能である。１８０６で、信号コンステレーション点に最も近い変調記号コンステレーション点が、変調記号として選択される。変調記号の選択の精度を高めるのに、変調記号が、一貫した変調タイプを有する副搬送波のサブセットに関して、その変調タイプと比較されることが可能である。ハーフインターレースが、一貫した変調タイプを有する副搬送波のサブセットの例として、本明細書で使用される。しかし、本明細書で説明されるシステムおよび方法において、一貫した変調タイプを有する副搬送波のサブセットは、ハーフインターレースに限定されない。変調記号選択の誤りは、副搬送波のサブセットに関する変調タイプに照らして、副搬送波に関する変調記号を調べることにより、回避されることが可能である。副搬送波のサブセットに関する変調タイプは、ステップ１８０８で決定されることが可能である。１８１０で、その変調記号が、その変調タイプと一致しているかどうかが決定される。「はい」である場合、プロセスは、終了する。「いいえ」である場合、１８１２で、変調記号は、再評価され、変調タイプと合った変調記号が、選択される。
【０１０１】
典型的に、変調タイプは、ハーフインターレース中、一貫したままである。一般に、変調タイプは、ＦＬＯプロトコルにおける制約のため、インターレース内で変化しない。本明細書で使用されるインターレースとは、副搬送波のセット（例えば、５００の副搬送波）である。したがって、ハーフインターレースは、インターレースの１／２（例えば、２５０の副搬送波）である。しかし、レート２／３の階層化された変調に関して、変調タイプは、基層専用モードで動作している場合、インターレース内でＱＰＳＫに切り替えられることが可能である。これらの条件下でさえ、各ハーフインターレース内の変調タイプは、一貫したままである。したがって、各ハーフインターレースに関する変調タイプは、多数決を使用して決定されることが可能である。ハーフインターレース、または一貫した変調タイプを有する副搬送波の他の任意のサブセットに関する変調タイプを決定するために、変調記号、および、したがって、変調タイプが、サブセット内の各副搬送波に関して決定されることが可能である。各副搬送波に対応する変調タイプに基づく多数決を使用して、サブセットに関する変調タイプが決定されることが可能である。例えば、２５０の副搬送波を含むハーフインターレースに関して、副搬送波のうち１９８に関する変調タイプが、ＱＰＳＫ変調タイプと一致していることが可能であり、残りの５２の副搬送波に関する変調記号が、１６ＱＡＭ変調タイプと一致していることが可能である。これらの副搬送波の大多数は、ＱＰＳＫとして検出されるので、ＱＰＳＫは、ハーフインターレースに関する変調タイプとして選択される。１６ＱＡＭ変調タイプに関連付けられた５２の副搬送波は、コンステレーション図における、それらの副搬送波の位置に基づき、再評価されて、ＱＰＳＫ変調記号に再割り当てされることが可能である。変調記号を、ハーフインターレースに関する変調タイプと比較すること、および、必要に応じて、変調記号を再評価することは、変調記号選択の精度を高める。方法１８００は、１８１４で完了する。
【０１０２】
図１９を次に参照すると、変調記号を決定するための方法１９００が、示されている。方法１９００は、１９０２で始まり、１９０４で、様々な変調記号を表すコンステレーションを含むコンステレーション図が、一連の領域に分割される。各領域は、変調記号コンステレーション点に関連付けられる。領域は、各領域内のすべての点が、そのような点から、その領域のコンステレーション点までの距離が、そのような点と、他の任意の領域のコンステレーション点との間の距離以下であるという特性を有するように定義される。コンステレーション図の第１象限を範囲に含む領域のセットが、図２０に示される。１９０６で、受信された信号のコンステレーション点が配置されている領域が決定される。受信された信号のコンステレーション点が位置している領域に対応する変調記号が、変調記号として選択される。この変調記号が、一貫した変調タイプを有する副搬送波のサブセット（例えば、ハーフインターレース）に関する変調タイプに照らして調べられることが可能である。副搬送波のサブセットに関する変調タイプが、１９０８で決定されることが可能である。１９１０で、変調記号が、その変調タイプと一致しているかどうかが決定される。「はい」である場合、プロセスは、終了する。「いいえ」である場合、１９１２で、変調記号は、再評価され、その変調タイプと合った変調記号が、選択される。
【０１０３】
本明細書で説明される送信機評価のシステムおよび方法は、時間周波数オフセットによってもたらされる誤りまたは歪みを減らす、または除去することを意図する位相補正も含まなければならない。位相補正が、実行されない場合、チャネル推定平均は、不正確である可能性があり、したがって、評価メトリックは、誤っている可能性がある。通常、位相補正は、チャネル推定を平均するのに先立って実行されて、周波数オフセットによる位相ランプが補正されることが可能である。方法１９００は、１９１４で完了する。
【０１０４】
次に図２１を参照すると、位相補正を使用して送信機を評価するための方法２１００が、示されている。方法２１００は、２１０２で始まり、２１０４で、信号が、送信機から受信される。副搬送波に関するチャネル推定が、２１０６で決定される。チャネル推定は、知られている記号、または未知の記号を使用して決定されることが可能である。２１０８で、位相補正が、実行されることが可能である。位相補正の後、平均チャネル推定値が、２１１０で決定されることが可能である。送信機性能を評価するためのメトリックが、２１１２で生成されることが可能である。例えば、副搬送波に関するＭＥＲが、チャネル推定に基づいて決定されることが可能である。方法２１００は、その後、２１１４で完了する。
【０１０５】
図２２を次に参照すると、本明細書で提示される１つまたはそれより多くの観点による無線通信環境において送信機性能を評価するためのシステム２２００が、示されている。システム２２００は、副搬送波に関する周波数領域チャネル推定を生成するチャネル推定ジェネレータ２２０２、副搬送波に関する平均チャネル推定を計算する平均値ジェネレータ２２０４、および送信機性能を評価するのに使用される、ＭＥＲなどのメトリックを生成するメトリックジェネレータ２２０６を含む。システム２２００は、周波数オフセットによってもたらされる位相ランプを補正する位相コレクタ２２０８も含むことが可能である。信号は、位相補正のために信号セグメンタ２２１０によってセグメントに分けられることが可能である。さらに、システム２２００は、それらの副搬送波に関する変調記号を決定する記号ディターミナ(determiner)２２１２を含むことが可能である。記号は、距離ディターミナ２２１６によって決定される、複素平面における受信された信号と、変調記号との間の距離に基づき、記号セレクタ２２１４によって選択されることが可能である。代替として、複素平面は、複素平面パーティショナ(partitioner)２２１８によって領域に分割されることが可能であり、受信された信号が位置する領域が、領域セレクタ２２２０によって選択されて、記号を決定するのに使用されることが可能である。さらに、システム２２００は、粗いチャネル推定を生成する粗チャネルジェネレータ２２２２を含むことが可能である。補間回路-補外回路２２２４を使用して、粗いチャネル推定が生成されることが可能である。
【０１０６】
図２３は、ある通信環境において送信機性能を監視することを提供するシステム２３００の図である。システム２３００は、１つまたはそれより多くの受信アンテナ２３０６を介して１つまたはそれより多くのユーザ装置２３０４から信号を受信する受信機２３１０を有し、１つまたはそれより多くの送信アンテナ２３０８を介して、その１つまたはそれより多くのユーザ装置２３０４に送信する基地局２３０２を備える。１つまたはそれより多くの環境において、受信アンテナ２３０６と送信アンテナ２３０８は、アンテナの単一セットを使用して実施されることが可能である。受信機２３１０は、受信アンテナ２３０６から情報を受け取り、受信された情報を復調する復調器２３１２に動作上、関連付けられる。受信機２３１０は、当業者によって理解されるとおり、例えば、レイク受信機（例えば、複数のベースバンド相関器を使用して多重通路信号成分を個々に処理する技術）、ＭＭＳＥベースの受信機、または受信機に割り当てられたユーザ装置を分けるための他の何らかの適切な受信機であることが可能である。様々な観点によれば、マルチプル受信機が、使用されることが可能であり（受信アンテナごとに１つ）、そのような受信機は、互いに通信して、ユーザデータの改善された推定をもたらすことができる。変調された記号は、プロセッサ２３１４によって解析される。プロセッサ２３１４は、受信機構成要素２３１４によって受信された情報を解析すること、および／または送信機２３１４による送信のための情報を生成することに専用のプロセッサであることが可能である。プロセッサ２３１４は、基地局２３０２の１つまたはそれより多くの構成要素を制御するプロセッサ、および／または受信機２３１０によって受信された情報を解析し、送信機２３２０による送信のための情報を生成し、基地局２３０２の１つまたはそれより多くの構成要素を制御するプロセッサであることが可能である。各アンテナに関する受信機出力は、受信機２３１０および／またはプロセッサ２３１４によって一緒に処理されることが可能である。変調器２３１８は、送信機２３２０によって送信アンテナ２３０８を介してユーザ装置２３０４に送信するための信号を多重化することができる。プロセッサ２３１４は、それぞれの１つまたはそれより多くのユーザ装置２３０４に関連するＦＬＯ情報を処理することを容易にすることができるＦＬＯチャネル構成要素２３２２に結合されることが可能である。
【０１０７】
基地局２３０２は、送信機モニタ２３２４も含むことが可能である。送信機モニタ２３２４は、送信機出力および／または送信機アンテナ出力をサンプリングし、送信機２３２０の性能を評価することができる。送信機モニタ２３２４が、プロセッサ２３１４に結合されることが可能である。代替として、送信機モニタ２３２４は、送信機出力を処理するための別個のプロセッサを含むことが可能である。さらに、送信機モニタ２３２４は、基地局２３０２とは独立であることが可能である。
【０１０８】
基地局２３０２は、プロセッサ２３１４に動作上、結合され、複数のコンステレーション領域と関係する情報、および／または本明細書で示される様々なアクションおよび機能を実行することと関係する他の任意の適切な情報を格納することができるメモリ２３１６をさらに備えることが可能である。本明細書で説明されるデータストア（例えば、メモリ）構成要素は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリであることが可能であり、あるいは揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含むことが可能であることを理解されたい。例として、限定としてではなく、不揮発性メモリは、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブルＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（電気的にプログラミング可能なＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なＲＯＭ）、またはフラッシュメモリを含むことが可能である。揮発性メモリには、外部キャッシュメモリの役割をするＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）が含まれることが可能である。例として、限定としてではなく、ＲＡＭは、ＳＲＡＭ（シンクロナスＲＡＭ）、ＤＲＡＭ（ダイナミックＲＡＭ）、ＳＤＲＡＭ（シンクロナスＤＲＡＭ）、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ（ダブルデータレートＳＤＲＡＭ）、ＥＳＤＲＡＭ（拡張されたＳＤＲＡＭ）、ＳＬＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｌｉｎｋ ＤＲＡＭ）、およびＤＲＲＡＭ（ダイレクトＲａｍｂｕｓ ＲＡＭ）などの、多くの形態で入手可能である。本システムおよび本方法のメモリ１５１６は、これらのタイプ、および他の任意の適切なタイプのメモリを、それらのメモリに限定されることなしに、備えることを意図している。
【０１０９】
図２４は、例示的な無線通信システム２４００を示す。無線通信システム２４００は、簡潔のために１つの基地局、および１つのユーザ装置を示す。しかし、このシステムは、複数の基地局、および／または複数のユーザ装置を含むことが可能であり、ここにおいて、さらなる基地局、および／またはさらなるユーザ装置は、後段で説明される例示的な基地局、および例示的なユーザ装置と実質的に同様であることも、異なることも可能であることを理解されたい。さらに、基地局および／またはユーザ装置は、本明細書で説明されるシステムおよび／または方法を使用することができることを理解されたい。
【０１１０】
図２４を次に参照すると、ダウンリンク上で、アクセスポイント２４０５において、ＴＸ（送信）データプロセッサ２４１０が、トラフィックデータを受け取り、フォーマットし、符号化し、インターリーブし、変調（または記号マップし(symbol maps)）、変調記号（「データ記号」）を提供する。記号変調器２４１５が、それらのデータ記号およびパイロット記号を受け取り、処理し、記号のストリームを提供する。記号変調器２４１５は、データ記号およびパイロット記号を多重化し、それらの記号をＴＭＴＲ（送信機装置）２４２０に供給する。各送信記号は、データ記号、パイロット記号、または０という信号値であることが可能である。パイロット記号は、各記号周期内で継続的に送られることが可能である。パイロット記号は、ＦＤＭ（周波数分割多重化）される、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）される、ＴＤＭ（時間分割多重化）される、ＦＤＭ（周波数分割多重化）される、またはＣＤＭ（符号分割多重化）されることが可能である。
【０１１１】
ＴＭＴＲ２４２０は、記号のストリームを受け取って、１つまたはそれより多くのアナログ信号に変換し、それらのアナログ信号をさらに調整して（例えば、増幅し、濾波し、周波数アップコンバートして）、無線チャネル上の送信に適したダウンリンク信号を生成する。このダウンリンク信号は、その後、アンテナ２４２５を介してユーザ装置に送信される。ユーザ装置２４３０において、アンテナ２４３５は、そのダウンリンク信号を受信し、受信された信号をＲＣＶＲ（受信機装置）２４４０に供給する。受信機装置２４４０は、受信された信号を調整し（例えば、濾波し、増幅し、周波数ダウンコンバートし）、その調整された信号をデジタル化して、複数のサンプルを得る。記号復調器２４４５が、受信されたパイロット記号を復調して、チャネル推定のためにプロセッサ２４５０に供給する。記号復調器２４４５は、プロセッサ２４５０からダウンリンクに関する周波数応答推定をさらに受け取り、受信されたデータ記号に対してデータ復調を実行して、データ記号推定（送信されたデータ記号の推定である）を獲得し、そのデータ記号推定をＲＸデータプロセッサ２４５５に供給し、それは、そのデータ記号推定を復調し（例えば、記号逆マップし(symbol demaps)）、逆インターリーブし(deinterleaves)、復号して、送信されたトラフィックデータを回復する。記号復調器２４４５およびＲＸデータプロセッサ２４５５による処理は、アクセスポイント２４０５における記号変調器２４１５およびＴＸデータプロセッサ２４１０による処理と、それぞれ、相補的である。
【０１１２】
アップリンク上で、ＴＸデータプロセッサ２４６０が、トラフィックデータを処理し、データ記号を提供する。記号変調器２４６５は、データ記号を受け取って、パイロット記号と一緒に多重化し、変調を実行し、記号のストリームを提供する。送信機装置２４７０が、次に、記号の、そのストリームを受け取り、処理して、アップリンク信号を生成し、このアップリンク信号が、アンテナ２４３５によってアクセスポイント２４０５に送信される。
【０１１３】
アクセスポイント２４０５において、ユーザ装置２４３０からのアップリンク信号が、アンテナ２４２５によって受信され、受信機装置２４７５によって処理されて、サンプルが得られる。記号復調器２４８０が、次に、それらのサンプルを処理し、アップリンクに関する受信されたパイロット記号およびデータ記号推定を提供する。ＲＸデータプロセッサ２４８５が、それらのデータ記号推定を処理して、ユーザ装置２４３０によって送信されたトラフィックデータを回復する。プロセッサ２４９０が、アップリンク上で送信する、活性の各ユーザ装置に関してチャネル推定を実行する。マルチプルユーザ装置が、それらの装置の、それぞれの割り当てられたパイロット副搬送波のセット上で、アップリンク上で同時にパイロットを送信することができ、ここで、パイロット副搬送波セットは、インターレースされることが可能である。
【０１１４】
プロセッサ２４９０および２４５０は、アクセスポイント２４０５およびユーザ装置２４３０における動作をそれぞれ、誘導する（例えば、制御する、調整する、管理するなど）。それぞれのプロセッサ２４９０および２４５０は、プログラムコードおよびデータを格納するメモリ装置（図示せず）に関連付けられることが可能である。プロセッサ２４９０および２４５０は、本明細書で説明される方法のいずれを利用することもできる。それぞれのプロセッサ２４９０および２４５０は、アップリンクおよびダウンリンクに関する周波数応答推定およびインパルス応答推定をそれぞれ導き出す計算を実行することもできる。
【０１１５】
ソフトウェア実施形態に関して、本明細書で説明される技術は、本明細書で説明される機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数など）を使用して実施されることが可能である。ソフトウェアコードは、メモリ装置の中に格納されて、プロセッサによって実行されることが可能である。メモリ装置は、プロセッサ内部に実装されても、プロセッサの外部に実装されてもよく、プロセッサの外部に実装される場合、メモリ装置は、当技術分野で知られている様々な手段を介してプロセッサと通信するように結合されることが可能である。
【０１１６】
以上に説明してきたことには、１つまたはそれより多くの実施形態の例が含まれる。もちろん、前述した実施形態を説明する目的で、構成要素または方法の考えられるすべての組み合わせを説明することは可能でないが、当業者は、様々な実施形態の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識することができる。したがって、説明される実施形態は、添付の特許請求の技術的範囲に含まれる、すべてのそのような変更形態、変形形態、および変種形態を包含することを意図している。さらに、「含む」という語が、詳細な説明、または特許請求の範囲において使用される限りで、そのような語は、「備える」が、特許請求の範囲において前後を接続させる語として使用される際に解釈される、「備える」という語と同様に、包含的であることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】スーパーフレームをセグメント化し、個々のセグメントに関して位相補正を実行することを容易にするシステムを示す高レベルのブロック図。
【図２】スーパーフレームをセグメント化し、１つまたはそれより多くのセグメントに関して位相推定および位相補正を実行するシステムを示すブロック図。
【図３】無線通信システムを示す図。
【図４】スーパーフレームのセグメントに関して位相推定および位相補正を実行することができる無線通信装置を示す高レベルのブロック図。
【図５】実際の位相変化と比較してスーパーフレームの全体にわたる位相変化の線形推定を表すグラフ。
【図６】実際の位相変化と比較してスーパーフレームの全体にわたる位相変化の二次推定を表すグラフ。
【図７】スーパーフレームのセグメントの位相変化の推定を表すグラフ。
【図８】位相変化を推定して、補正するための方法を示す流れ図。
【図９】位相変化を推定して、補正するための方法を示す流れ図。
【図１０】位相変化を推定して、補正するために用いられる装置を示す機能ブロック図。
【図１１】送信機評価システムを示す図。
【図１２】無線通信システムを示す図。
【図１３】送信機評価システムを示す図。
【図１４】測定された信号と送信された信号のと間の差を示すコンステレーション図。
【図１５】送信機を評価するための方法を示す図。
【図１６】送信機を評価するための方法を示す図。
【図１７】粗いチャネル推定を生成するための方法を示す図。
【図１８】変調記号を決定するための方法を示す図。
【図１９】変調記号を決定するための方法を示す図。
【図２０】複数の領域へのコンステレーション図の分割を示す図。
【図２１】位相補正を使用して送信機を評価するための方法を示す図。
【図２２】無線通信環境において送信機性能を評価するシステムを示す図。
【図２３】例示的な基地局を示す図。
【図２４】本明細書で説明される様々なシステムおよび方法と共に使用されることができる無線通信環境を示す図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機の性能を解析するための方法であって、
スーパーフレームを複数のセグメントに分割すること、
前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関する位相を推定して、補正すること、および
前記少なくとも１つのセグメントに関する加法性雑音を決定することを備える方法。
【請求項２】
前記送信機は、ＦＬＯ送信機である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一次位相補正アルゴリズムの使用を介して、前記少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を推定して、補正することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記一次位相補正アルゴリズムは、下記の形態：
【数１】
であり、ここで、Δφｋ＋１＝φｋ＋１−φｋは、２つの隣接するＯＦＤＭ記号のチャネル推定の位相変化であり、ＴＯＦＤＭは、ある期間である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記一次位相補正アルゴリズムは、最小２乗に基づく一次位相補正アルゴリズムである請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記最小２乗に基づく一次位相補正アルゴリズムは、下記の形態：
【数２】
であり、ここで、ａおよびｂは、決定されたパラメータであり、ｔは、時間である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
二次位相補正アルゴリズムの使用を介して、前記少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を推定して、補正することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記二次位相補正アルゴリズムは、最小２乗に基づく二次位相補正アルゴリズムである請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記二次位相補正アルゴリズムは、下記の形態：
【数３】
であり、ここで、ａ、ｂ、およびｃは、決定されたパラメータであり、ｔは、時間である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記スーパーフレームは、複数のＯＦＤＭ記号を備える請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記スーパーフレームは、１２００のＯＦＤＭ記号を備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記スーパーフレームを４つのセグメントに分割することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記補正された位相に少なくともある程度基づいて前記送信機に関する雑音分散を計算することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記補正された位相に少なくともある程度基づいて、複数のチャネル推定を平均することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
セグメントの数を経験的に決定することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相を推定して、補正することは、試験受信機内部で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相を推定して、補正することは、計算装置内部で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相を推定して、補正することは、非線形雑音を実質的に除去するように行われる請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
スーパーフレームを、前記スーパーフレームの受信時に、時間に関してセグメント化するための命令を保持し、前記スーパーフレームに関する位相変化を補正するための命令をさらに保持するメモリと、
前記スーパーフレームのうちの少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を補正するためにメモリ内部に保持される前記命令を実行するプロセッサとを備える無線通信装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記位相変化を補正することに関連して一次位相補正アルゴリズムを利用する請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２１】
前記一次位相補正アルゴリズムは、最小２乗に基づく位相補正アルゴリズムである請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２２】
前記プロセッサは、前記位相変化を補正することに関連して二次位相補正アルゴリズムを利用する請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２３】
前記二次位相補正アルゴリズムは、最小２乗に基づく位相補正アルゴリズムである請求項２２に記載の無線通信装置。
【請求項２４】
試験受信機である請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記プロセッサは、送信機に関して変調誤り比を決定するための命令をさらに実行する請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２６】
前記送信機は、ＦＬＯ送信機である請求項２５に記載の無線通信装置。
【請求項２７】
前記プロセッサは、前記スーパーフレームに関して量子化雑音を決定するための命令をさらに実行する請求項２５に記載の無線通信装置。
【請求項２８】
送信機から受信されたスーパーフレームを複数のセグメントに分割するための手段と、
前記セグメントのうちの少なくとも１つに関して位相補正を実行するための手段と、
前記位相補正に少なくともある程度基づいて前記送信機に関する性能メトリックを決定するための手段とを備える無線通信装置。
【請求項２９】
前記性能メトリックは、変調誤り比である請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３０】
前記性能メトリックは、量子化雑音の量である請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３１】
前記位相補正に少なくともある程度基づいてチャネル推定を実行するための手段をさらに備える請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３２】
下記を行うための機械実行可能な命令を格納している機械可読媒体：
スーパーフレームの第１の部分を受信すること、および
送信機の性能を試験することに関連して、前記第１の部分に関する位相変化を推定して、補正すること。
【請求項３３】
下記を行うための機械実行可能な命令をさらに備える請求項３２に記載の機械可読媒体：
前記スーパーフレームの第２の部分を受信すること、および
前記送信機の性能を試験することに関連して、前記第２の部分に関する位相変化を推定して、補正すること。
【請求項３４】
前記送信機は、ＦＬＯ送信機である請求項３２に記載の機械可読媒体。
【請求項３５】
前記スーパーフレームは、マルチプルＯＦＤＭ記号を備える請求項３２に記載の機械可読媒体。
【請求項３６】
前記スーパーフレームは、１２００のＯＦＤＭ記号を備える請求項３５に記載の機械可読媒体。
【請求項３７】
前記補正された位相変化に少なくともある程度基づいて、変調誤り比を決定するための機械実行可能な命令をさらに備える請求項３２に記載の機械可読媒体。
【請求項３８】
下記の命令を実行するプロセッサ：
受信された信号をセグメント化することに関連してタイミング情報を決定すること、前記受信された信号は、マルチプル記号を含む、
タイミング情報を前記決定することに従って、前記受信された信号をセグメント化すること、
前記受信された信号のうちの少なくとも１つのセグメントに関して位相変化を補正すること、前記少なくとも１つのセグメントは、２またはそれより多くの記号を備える、および
送信機が、前記補正された位相変化に少なくともある程度基づいて、予め定められた仕様の範囲内で動作しているかどうかを決定すること。
【請求項３９】
前記記号は、ＯＦＤＭ記号である請求項３８に記載のプロセッサ。
【請求項４０】
前記受信された信号は、スーパーフレームである請求項３８に記載のプロセッサ。
【請求項１】
送信機の性能を解析するための方法であって、
スーパーフレームを複数のセグメントに分割すること、
前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関する位相を推定して、補正すること、および
前記少なくとも１つのセグメントに関する加法性雑音を決定することを備える方法。
【請求項２】
前記送信機は、ＦＬＯ送信機である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一次位相補正アルゴリズムの使用を介して、前記少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を推定して、補正することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記一次位相補正アルゴリズムは、下記の形態：
【数１】
であり、ここで、Δφｋ＋１＝φｋ＋１−φｋは、２つの隣接するＯＦＤＭ記号のチャネル推定の位相変化であり、ＴＯＦＤＭは、ある期間である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記一次位相補正アルゴリズムは、最小２乗に基づく一次位相補正アルゴリズムである請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記最小２乗に基づく一次位相補正アルゴリズムは、下記の形態：
【数２】
であり、ここで、ａおよびｂは、決定されたパラメータであり、ｔは、時間である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
二次位相補正アルゴリズムの使用を介して、前記少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を推定して、補正することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記二次位相補正アルゴリズムは、最小２乗に基づく二次位相補正アルゴリズムである請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記二次位相補正アルゴリズムは、下記の形態：
【数３】
であり、ここで、ａ、ｂ、およびｃは、決定されたパラメータであり、ｔは、時間である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記スーパーフレームは、複数のＯＦＤＭ記号を備える請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記スーパーフレームは、１２００のＯＦＤＭ記号を備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記スーパーフレームを４つのセグメントに分割することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記補正された位相に少なくともある程度基づいて前記送信機に関する雑音分散を計算することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記補正された位相に少なくともある程度基づいて、複数のチャネル推定を平均することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
セグメントの数を経験的に決定することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相を推定して、補正することは、試験受信機内部で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相を推定して、補正することは、計算装置内部で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つに関して位相を推定して、補正することは、非線形雑音を実質的に除去するように行われる請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
スーパーフレームを、前記スーパーフレームの受信時に、時間に関してセグメント化するための命令を保持し、前記スーパーフレームに関する位相変化を補正するための命令をさらに保持するメモリと、
前記スーパーフレームのうちの少なくとも１つのセグメントに関する位相変化を補正するためにメモリ内部に保持される前記命令を実行するプロセッサとを備える無線通信装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記位相変化を補正することに関連して一次位相補正アルゴリズムを利用する請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２１】
前記一次位相補正アルゴリズムは、最小２乗に基づく位相補正アルゴリズムである請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２２】
前記プロセッサは、前記位相変化を補正することに関連して二次位相補正アルゴリズムを利用する請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２３】
前記二次位相補正アルゴリズムは、最小２乗に基づく位相補正アルゴリズムである請求項２２に記載の無線通信装置。
【請求項２４】
試験受信機である請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記プロセッサは、送信機に関して変調誤り比を決定するための命令をさらに実行する請求項１９に記載の無線通信装置。
【請求項２６】
前記送信機は、ＦＬＯ送信機である請求項２５に記載の無線通信装置。
【請求項２７】
前記プロセッサは、前記スーパーフレームに関して量子化雑音を決定するための命令をさらに実行する請求項２５に記載の無線通信装置。
【請求項２８】
送信機から受信されたスーパーフレームを複数のセグメントに分割するための手段と、
前記セグメントのうちの少なくとも１つに関して位相補正を実行するための手段と、
前記位相補正に少なくともある程度基づいて前記送信機に関する性能メトリックを決定するための手段とを備える無線通信装置。
【請求項２９】
前記性能メトリックは、変調誤り比である請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３０】
前記性能メトリックは、量子化雑音の量である請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３１】
前記位相補正に少なくともある程度基づいてチャネル推定を実行するための手段をさらに備える請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３２】
下記を行うための機械実行可能な命令を格納している機械可読媒体：
スーパーフレームの第１の部分を受信すること、および
送信機の性能を試験することに関連して、前記第１の部分に関する位相変化を推定して、補正すること。
【請求項３３】
下記を行うための機械実行可能な命令をさらに備える請求項３２に記載の機械可読媒体：
前記スーパーフレームの第２の部分を受信すること、および
前記送信機の性能を試験することに関連して、前記第２の部分に関する位相変化を推定して、補正すること。
【請求項３４】
前記送信機は、ＦＬＯ送信機である請求項３２に記載の機械可読媒体。
【請求項３５】
前記スーパーフレームは、マルチプルＯＦＤＭ記号を備える請求項３２に記載の機械可読媒体。
【請求項３６】
前記スーパーフレームは、１２００のＯＦＤＭ記号を備える請求項３５に記載の機械可読媒体。
【請求項３７】
前記補正された位相変化に少なくともある程度基づいて、変調誤り比を決定するための機械実行可能な命令をさらに備える請求項３２に記載の機械可読媒体。
【請求項３８】
下記の命令を実行するプロセッサ：
受信された信号をセグメント化することに関連してタイミング情報を決定すること、前記受信された信号は、マルチプル記号を含む、
タイミング情報を前記決定することに従って、前記受信された信号をセグメント化すること、
前記受信された信号のうちの少なくとも１つのセグメントに関して位相変化を補正すること、前記少なくとも１つのセグメントは、２またはそれより多くの記号を備える、および
送信機が、前記補正された位相変化に少なくともある程度基づいて、予め定められた仕様の範囲内で動作しているかどうかを決定すること。
【請求項３９】
前記記号は、ＯＦＤＭ記号である請求項３８に記載のプロセッサ。
【請求項４０】
前記受信された信号は、スーパーフレームである請求項３８に記載のプロセッサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公表番号】特表２００９−５３４９５５（Ｐ２００９−５３４９５５Ａ）
【公表日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０６８１６（Ｐ２００９−５０６８１６）
【出願日】平成１９年５月２日（２００７．５．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６８０６２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３１０５６
【国際公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２日（２００７．５．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６８０６２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３１０５６
【国際公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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