ＯＦＤＭシステムにおける周波数エラー推定およびフレーム同期化
【課題】パイロット電力を示す測定基準に基づいてＯＦＤＭ受信機の周波数エラーおよびフレーム同期化を実行する手段を提供する。
【解決手段】測定基準は、２つのＯＦＤＭシンボル期間で得られた２つの受信されたシンボル間の相互相関に基づいて定義される。周波数エラー推定の場合、測定基準値は複数の仮定された周波数エラーの各々に対して計算される。最大の大きさを有する測定基準値のための仮定された周波数エラーは、推定された周波数エラーとして提供される。フレーム同期化の場合、相関値は、ＮＣの期待値を有するＮＣ（例えば、最も最近の）ＯＦＤＭシンボル期間に得られた相関測定基準値により各ＯＦＤＭシンボル期間に対して得られる。期待値は、測定基準値が計算される方法と一致する方法で計算される。ピーク検出は、異なるＯＦＤＭシンボルに対して得られた相関値に対して実行されフレーム同期化を決定する。
【解決手段】測定基準は、２つのＯＦＤＭシンボル期間で得られた２つの受信されたシンボル間の相互相関に基づいて定義される。周波数エラー推定の場合、測定基準値は複数の仮定された周波数エラーの各々に対して計算される。最大の大きさを有する測定基準値のための仮定された周波数エラーは、推定された周波数エラーとして提供される。フレーム同期化の場合、相関値は、ＮＣの期待値を有するＮＣ（例えば、最も最近の）ＯＦＤＭシンボル期間に得られた相関測定基準値により各ＯＦＤＭシンボル期間に対して得られる。期待値は、測定基準値が計算される方法と一致する方法で計算される。ピーク検出は、異なるＯＦＤＭシンボルに対して得られた相関値に対して実行されフレーム同期化を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般に、データ通信に関し、特に、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）通信システムでの周波数エラー推定およびフレーム同期化を行なうための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭはいくつかの無線環境に対して高性能を提供することができるマルチキャリア変調技術である。ＯＦＤＭは効率的に全体のシステム帯域幅を複数の（Ｎsb）の直交サブバンドに分割する。また、直交サブバンドは、一般的にトーン、サブキャリア、ビン、および周波数チャネルとも呼ばれる。ＯＦＤＭを用いて、各サブバンドは、データで変調してもよいそれぞれのサブキャリアに関連する。
【０００３】
ＯＦＤＭシステムにおいて、送信機は最初に情報ビットのストリームを符号化し、インターリーブし、および変調して変調シンボルのストリームを得る。各ＯＦＤＭシンボル期間において、Ｎsb「送信」シンボルはＮsbサブバンド上に送信することができる。この場合、各送信シンボルはデータシンボル（すなわち、データのための変調シンボル）、パイロットシンボル（すなわち、パイロットのための変調シンボル）またはゼロの信号値であり得る。送信機は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いてＮsb送信シンボルを時間領域に変換し、Ｎsb時間領域チップを含む時間領域を得る。無線チャネル内のマルチパスにより生じる周波数選択フェージング（すなわち、Ｎsbサブバンドにまたがって変化する周波数応答）に対処するために、各変換されたシンボルの一部が典型的に反復される。反復された部分はしばしばサイクリックプリフィックスと呼ばれ、Ｎcpチップを含む。ＯＦＤＭシンボルは変換されたシンボルおよびそのサイクリックプリフィックスにより形成される。各ＯＦＤＭシンボルはＮLチップ（但し、ＮL＝Ｎsb＋Ｎcp）を含みＮLチップ期間の継続期間を有する。ＮLチップ期間の継続期間は１つのＯＦＤＭシンボル期間（または単に「シンボル期間」）である。送信機は、ＯＦＤＭシンボルをフレームで送信してもよい。各フレームは、複数の（Ｎsym）ＯＦＤＭシンボルを含む。ＯＦＤＭシンボルのフレームはさらに処理され受信機に送信される。
【０００４】
受信機は相補的な処理を実行し、各受信されたＯＦＤＭシンボルに対してＮLサンプルを得る。受信機は、各受信されたＯＦＤＭシンボルからサイクリックプリフィックスを除去し、受信された変換されたシンボルを得る。次に、各受信機は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて各受信された変換されたシンボルを周波数領域に変換し、ＮsbサブバンドのためのＮsbの「受信された」シンボルを得る。
【０００５】
受信機は典型的に周波数エラー推定を実行し受信機において周波数エラーを決定する。周波数エラーは、送信機および受信機、ドップラーシフト等における発信器の周波数内の差によるかもしれない。また、受信機は典型的にフレーム同期化を実行し、受信したシンボルの適切なシーケンスが復調、デインターリービング、およびデコーディングのために提供することができるように各フレームの開始を検出する。
【０００６】
フレーム同期化をサポートするために、送信機は典型的に各フレームにわたってトレーニングシーケンス(training sequence)を送信する。このトレーニングシーケンスはパイロットシンボルを含み、指定されたサブバンド上に送信される。受信機は、トレーニングシーケンスを処理し、各フレームの開始を検出する。トレーニングシーケンスはシステムの効率を低減するオーバーヘッドを表す。さらに、トレーニングシーケンスに基づいた検出性能は典型的に堅固でなく、特に低信号対雑音比（ＳＮＲ）条件において堅固でない。
【０００７】
それゆえ、ＯＦＤＭシステムにおいて周波数エラー推定およびフレーム同期化のための技術の必要性がある。
【発明の概要】
【０００８】
ＯＦＤＭシステムにおいて周波数エラー推定およびフレーム同期化を実行するための技術がここに記載される。これらの技術は、低ＳＮＲ条件においてさえも良好な性能を提供することができ、受信機において検出されたパイロット電力を示す測定基準に基づいている。測定基準は、パイロット電力を検出するのに使用される方法に応じて種々の方法で定義してもよい。典型的に周波数エラー推定が実行される場合であるが、チャネル利得推定が利用できないなら、パイロット電力は、（１）パイロット送信のために使用されるパイロットサブバンドの各々に対して２つのＯＦＤＭシンボル期間で得られた２つの受信されたシンボル（典型的に２つの連続したＯＦＤＭシンボル期間のための２つの受信されたシンボル）を相互相関することにより、および（２）決定統計値を得るためにすべてのパイロットサブバンドのための相関結果を累積することにより検出してもよい。次に、測定基準は、決定統計値に基づいて定義される。
【０００９】
周波数エラー推定の場合、測定基準値は、複数の仮定された周波数エラーの各々に対して計算される。周波数エラーは、受信機における異なる可能な周波数エラーである。複数の仮定された周波数エラーのための測定基準値の中で最大の大きさを有する測定基準値が識別される。この識別された測定基準値のための仮定された周波数エラーは、受信機において推定された周波数エラーとして提供される。
【００１０】
フレーム同期化の場合、Ｎcの（例えば、最も最近の）ＯＦＤＭシンボル期間に対して得られた識別された測定基準値をＮcの期待値と相関することにより各ＯＦＤＭシンボル期間のために得られる。期待値は、測定基準値が計算される方法と一致する方法で計算される。例えば、各パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルが、送信機により擬似乱数シーケンスでスクランブルされ、測定基準値が、受信されたシンボルの相互相関ペアにより得られるなら、期待値は、ＰＮシーケンス内のチップの相互相関ペアにより得られる。ピーク検出は異なるＯＦＤＭシンボル期間に得られた相関値に対して実行されフレーム同期化を決定する。
【００１１】
この発明の種々の観点、実施形態および特徴は以下にさらに詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ＯＦＤＭシステム内の送信機および受信機を示す。
【図２】図２は周波数−時間平面を用いて１つのフレームのためのパイロットおよびデータ送信を図解する。
【図３】図３は、各フレームのデータシンボルを回復するためのプロセスを示す。
【図４】図４は、フレーム同期化のための値を有するＭｎ測定基準値の相関を図解する。
【図５】図５は、整数周波数エラー推定を実行するプロセスを示す。
【図６】図６はフレーム同期化を実行するためのプロセスを示す。
【図７】図７は受信機におけるＯＦＤＭ復調器を示す。
【図８】図８はＯＦＤＭ復調器のための特定の設計を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の特徴および性質は、類似する参照文字が全体でそれに相当するものとして同一に扱う図面と一緒に解釈されるとき以下に記載される詳細な記述からより明白になるであろう。
【００１４】
本明細書で使用される「例示」という用語は、例、インスタンス、または実施形態として機能することを意味するために使用され、または、本明細書に記載される設計は、必ずしも他の実施形態または設計に対して好適であるまたは利点があるとして解釈される必要はない。
【００１５】
図１は、ＯＦＤＭシステム１００における送信機１１０および受信機１５０のブロック図を示す。送信機１１０において、送信（ＴＸ）データプロセッサー１２０はトラフィックデータ（すなわち、情報ビット）を受信し、フォーマットし、符号化して符号化されたデータを得る。コーディングはデータ送信の信頼性を増加させ、エラー検出（例えば、ＣＲＣ）コーディング、フォワードエラー訂正（例えば、ターボ、ブロック）コーディング、またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。コーディングは各データパケットに対して典型的に実行される。各データパケットは、固定のまたは可変の長さを有していてもよい。ＴＸデータプロセッサー１２０は、符号化されたデータをインターリーブし、インターリーブされたデータを得る。インターリービングは、有害なパス効果に対して時間周波数ダイバーシティを供給し、また、データパケット毎に実行されてもよい。次に、ＴＸデータプロセッサー１２０は１つ以上の変調スキーム（例えば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ等）に基づいてインターリーブされたデータを変調（すなわち、シンボルマップ）し、データシンボルを得る。データおよびパイロットシンボルに対して同じまたは異なる変調スキームを使用してもよい。
【００１６】
ＯＦＤＭ変調器１３０はデータおよびパイロットシンボルを受信して処理し、ＯＦＤＭシンボルを得る。ＯＦＤＭ変調器１３０による処理は、（１）データシンボル、パイロットシンボルおよびゼロ信号値をそれぞれデータサブバンド、パイロットサブバンド、および未使用のサブバンド上に多重化すること、（２）Ｎsb−ポイントＩＦＦＴを用いて各ＯＦＤＭシンボル期間に対するＮsb送信シンボルを変換し、変換されたシンボルを得ること、および（３）各変換されたシンボルにサイクリックプリフィックスを付加して対応するＯＦＤＭシンボルを形成することを含んでいてもよい。パイロットシンボルは以下に記載されるようにデータシンボルと多重化されてもよい。ＯＦＤＭ変調器１３０はＯＦＤＭシンボルのフレームを提供する。この場合、各フレームはＯＦＤＭシンボルを含み、データパケット（例えば、１データパケット）の整数に対応していてもよい。
【００１７】
送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１３２は、ＯＦＤＭ信号を受信し、１つ以上のアナログ信号に変換し、さらにアナログ信号（複数の場合もある）を条件づけ（例えば、増幅し、フィルターし、周波数アップコンバートする）し、無線チャネルを介して送信に適した変調信号を発生する。次に、変調された信号はアンテナ１３４を介して受信機１５０に送信される。
【００１８】
受信機１５０において、送信された信号は、アンテナ１５２により受信され、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１５４に供給される。受信機ユニット１５４は受信された信号を条件づけし（例えば、フィルターし、増幅し、周波数ダウンコンバートする）、条件付けされた信号をディジタル化し入力サンプルのストリームを得る。ＯＦＤＭ復調器１６０は、入力サンプルを受信して処理し受信されたシンボルを得る。ＯＦＤＭ復調器１６０による処理は（１）以下に記載するように入力サンプルを前処理することと、（２）各受信されたＯＦＤＭシンボルに付加されたサイクリックプリフィックスを取り除き、受信された変換されたシンボルを得ることと、（３）Ｎsb−ポイントＦＦＴで各受信された変換されたシンボルを変換しサブバンドのためのＮsbの受信されたシンボルを得ることとを含んでいてもよい。各ＯＦＤＭシンボルの期間のためのＮsbの受信されたシンボルは、データサブバンドのための受信されたデータシンボルおよびパイロットサブバンドのための受信されたパイロットシンボルを含む。以下に記載するように、ＯＦＤＭ復調器１６０はまた、受信機における周波数エラーを推定して訂正し、各フレームの開始を検出し、データ検出を実行し、フレームごとの検出されたデータシンボルのシーケンスを供給する。次に、受信機（ＲＸ）データプロセッサー１７０は、検出されたデータシンボルを復調しデコードし、デコードされたデータを供給する。ＯＦＤＭ復調器１６０およびＲＸデータプロセッサー１７０による処理は、送信機１１０において、それぞれＯＦＤＭ変調器１３０およびＴＸデータプロセッサー１２０によって実行された処理に相補的である。
【００１９】
コントローラー１４０および１８０はそれぞれ送信機１１０および受信機１５０における動作を指示する。メモリユニット１４２および１８２は、それぞれコントローラー１４０および１８０により使用されるプログラムコードおよびデータのための記憶装置を提供する。
【００２０】
図２は、周波数−時間平面２００上の１つのフレームのためのデータおよびパイロット送信を図解する。平面２００の垂直軸は周波数を表し、水平軸は時間を表す。Ｎsbサブバンドは垂直軸上の１乃至Ｎsbの割り当てられたインデックスである。Ｎpサブバンドはパイロット送信に使用される。この場合Ｎsb≧Ｎp≧１である。パイロットサブバンドは図２の影線がつけられた箱により示され、Ｎsbの合計サブバンドにわたって（例えば、均一的に）分配されてもよい。フレームのためのＮsymのＯＦＤＭシンボルには水平軸上の１乃至Ｎsymのインデックスが割り当てられる。各ＯＦＤＭシンボルはＮsbのサブバンドのためのＮsbの送信シンボルを含む。以下の記載において、ｋはサブバンドインデックスであり、ｎはＯＦＤＭシンボルおよびＯＦＤＭシンボル期間のためのインデックスである。
【００２１】
異なるＯＦＤＭシステムは図２に示した種々のパラメーターのための異なる値を使用してもよい。特定の例として、例示ＯＦＤＭシステムは、ＢＷsys＝６ＭＨｚの全体のシステム帯域幅を有していてもよく、Ｎsb＝４０９６のサブバンドを有するＯＦＤＭシンボルを利用してもよく、パイロットのためにＮp＝５１２サブバンドを割り当ててもよく、Ｎcp＝５１２チップのサイクリックプリフィックスを使用してもよく、１秒のフレーム長を有していてもよい。このシステムの場合、各サブバンドはＢＷsb＝１．４６ＫＨｚ（すなわち、６．０ＭＨｚ／４０９６）の帯域幅を有し、各ＯＦＤＭシンボルは、ＮL＝４６０８チップ（すなわち、４０９６+５１２）の長さを有し、各ＯＦＤＭシンボル期間は７６８μ秒（すなわち、４６０８／６．０×１０6）の継続期間を有し、各フレームは、Ｎsym＝１３０２のＯＦＤＭシンボル（すなわち、１．０／７６８×１０-6）を含む。
【００２２】
図２はまた、パイロットシンボルがパイロットサブバンド上に送信され、データシンボルがデータサブバンド上に送信される周波数分割多重（ＦＤＭ）パイロット送信スキームを示す。パイロットサブバンドはすべてのＯＦＤＭシンボル期間固定であってもよいし、またはシンボル期間毎に、フレーム毎等に変化してもよい。また、パイロット送信は、（図２に示すように）フレーム全体にわたって連続的に送信されてもよく、またはいくつかのＯＦＤＭシンボル期間だけに送信されてもよい。どんな場合でも、パイロット送信に使用されるサブバンドおよびパイロットが送信されるＯＦＤＭシンボル期間は、送信機と受信機の両方により先験的に知られている。簡単にするために、以下の記載は、図２に示されるように、パイロットは指定されたパイロットサブバンド上に連続的に送信されると仮定する。
【００２３】
Ｎｐのパイロットシンボルのシーケンスは、１つのＯＦＤＭシンボル期間にＮｐのパイロットサブバンド上に送信される。パイロットシンボルシーケンスは｛ｐ（ｋ）｝として示され、各パイロットサブバンドに対して１つのパイロットシンボルを含む。同じパイロットシンボルシーケンス｛ｐ（ｋ）｝は、フレームのためのＮsymのＯＦＤＭシンボル期間の各々において送信される。
【００２４】
フレーム同期化を容易にするために、各パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルはＰＮシーケンスでスクランブルされる。ＰＮシーケンスは｛ｂn｝として示され、ＮsymＰＮチップを含む。各ＰＮチップは＋１または−１（すなわち、ｂn∈｛１、-１｝である。パイロットサブバンド毎にフレームのためのＮsymＯＦＤＭシンボル期間のためのＮsym（同じ値の）パイロットシンボルがＮsymＰＮチップと乗算され、そのパイロットサブバンドのためのＮsymのスクランブルされたパイロットシンボルを得る。各ＯＦＤＭシンボル期間の各パイロットサブバンドのためのスクランブルされたパイロットシンボルは以下のように表してもよい。
【数１】
【００２５】
但し、Ｐn（ｋ）は、シンボル期間ｎにおけるパイロットサブバンドｋのためのスクランブルされたパイロットシンボルである。ＰはＮpパイロットサブバンドのセットである。Ｎpのスクランブルされたパイロットシンボルシーケンスはこれらのサブバンドおよび同じＰＮシーケンスのためのＮpパイロットシンボルに基づいてＮpのパイロットサブバンドに対して得られる。スクランブルされたパイロットシンボルはデータシンボルと多重化され、処理され、送信される。
【００２６】
受信機において、ＦＦＴの後の受信されたシンボルは以下のように表してもよい。
【数２】
【００２７】
但し、Ｓn（ｋ)はシンボル期間ｎにおけるサブバンドｋのための送信シンボルである。
【００２８】
Ｈn（ｋ）はシンボル期間nにおけるサブバンドｋのための複素チャネル利得である。
【００２９】
Ｎn（ｋ）は、シンボル期間nにおけるサブバンドｋのための雑音である。
【００３０】
Ｒn(ｋ)は、シンボル期間nにおけるサブバンドｋのための受信シンボルである。
【００３１】
θは、すべてのＮsbサブバンドにわたって一定である未知の位相オフセットである。
【００３２】
ｆは推定される（サブバンドの整数における）周波数オフセットである。
【００３３】
送信シンボルＳn（ｋ）はＰn（ｋ）シンボルであってもよいしまたはデータシンボルＤn（ｋ）であってもよい。
【００３４】
方程式（２）は、わずかな周波数エラー（すなわち、１サブバンド未満）がＦＦＴを実行する前に推定され、訂正されたと仮定する。±ＢＷsb／２までのわずかな周波数エラーは、各ＯＦＤＭシンボルに付加されたサイクリックプリフィックスに基づいて、または技術的に知られたいくつかの他の技術を用いて推定することができる。以下に記載するように、分数部分の周波数エラーはサブバンド間干渉を生じ、従ってＦＦＴを実行する前に推定されて、位相回転子を用いて除去される。
【００３５】
周波数エラーｆは、例えば、異なる送信機および受信機発信器周波数により生じるかもしれない大きな周波数エラーである。分数部分は、ＦＦＴより前に訂正されたので、周波数エラーｆは、サブバンドの整数内にある。整数の周波数エラーｆは、サブバンドｋ＋ｆ上で受信されるサブバンドｋ上に送信される送信シンボルＳn（ｋ）を生じる。すなわち、
【数３】
【００３６】
従って、受信機における全体のポストＦＦＴスペクトルは、送信機におけるプリＩＦＦＴスペクトルに対してｆだけシフトされる。整数周波数エラーはスペクトルをシフトするだけであり、サブバンド間干渉を生じない。この周波数エラーは、受信機においてＦＦＴを実行する前にまたは実行した後に除去することができる。以下の記載において、「周波数エラー」と「周波数オフセット」は、同義的に使用される同義的な用語である。
【００３７】
図３は、フレームのための送信シンボルＳn（ｋ）をリカバーするためのプロセスのフロー図を示す。以下に記載するように、最初に、整数周波数エラーｆは測定基準Ｍn（ｆ）および受信シンボルＲn（ｋ）に基づいて推定される（ステップ３１２）。
【００３８】
次に推定された整数周波数エラー
【数４】
【００３９】
は除去され、周波数訂正されたシンボル
【数５】
【００４０】
を得る。この周波数訂正されたシンボルは、データサブバンドのための周波数訂正されたデータシンボル
【数６】
【００４１】
（すなわち、受信されたデータシンボル）およびパイロットサブバンドのための周波数訂正されたパイロットシンボル
【数７】
【００４２】
（すなわち、受信したパイロットシンボル）を含む（ステップ３１４）。
【００４３】
フレーム同期化もまた、同じ測定基準Ｍn（ｆ）および周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいて実行される（ステップ３１６）。
【００４４】
整数周波数エラー訂正およびフレーム同期化が実行されると、チャネル利得Ｈn（ｋ）は、周波数訂正されたパイロットシンボル
【数８】
【００４５】
に基づいて推定することができる（ステップ３１８）。
【００４６】
次に、チャネル利得推定値
【数９】
【００４７】
を用いて、周波数訂正されたデータシンボル
【数１０】
【００４８】
に対してデータ検出が実行され、検出されたデータシンボル
【数１１】
【００４９】
を得る。検出されたデータシンボルは、送信機により送信されたデータシンボルＤn（ｋ）の推定値である（ステップ３２０）。フレームのための検出されたデータシンボルの適切なシーケンスは次の処理のために提供される（ステップ３２２）。図３のステップの各々は、以下にさらに詳細に記載される。
【００５０】
図３のステップ３１２の場合、整数周波数エラーｆは、測定基準Ｍn（ｆ）に基づいて推定される。この測定基準は、受信機における検出されたパイロット電力を示す。測定基準Ｍn（ｆ）は、パイロット電力を検出するために使用される方法に応じて種々の方法で定義されてもよい。チャネル利得推定値が利用可能か否かに応じて、受信機は、パイロット電力検出のための異なる方法を使用してもよい。いくつかのパイロット電力検出方法が以下に記載される。
【００５１】
チャネル利得推定値が受信機において利用可能でないとき、相互相関方法を用いて受信されたパイロット電力を検出することができる。これは、周波数エラー推定が実行される時点における典型的なケースである。この方法の場合、ｆの異なる仮定のための決定統計値は以下のように表してもよい。
【数１２】
【００５２】
但し、
【数１３】
【００５３】
は仮定された周波数エラーである。
【数１４】
【００５４】
は、パイロットサブバンドｋから
【数１５】
【００５５】
だけずれた過程されたサブバンドである。
【数１６】
【００５６】
は、シンボル期間ｎにおける仮定されたサブバンド
【数１７】
【００５７】
のための受信されたシンボルである。
【数１８】
【００５８】
はシンボル期間ｎにおける仮定された周波数エラー
【数１９】
【００５９】
のための決定統計値である。
【００６０】
Ｆは評価する仮定された周波数エラーのセットである。すなわち、Ｆ｛０、±１．．．±ｆmax｝である。ただし、ｆmaxは、最大期待周波数エラーであり、”＊”は複素共役を示す。
【００６１】
セットＦにおける仮定された周波数エラーの各々は、受信機における異なる可能な整数周波数エラーである。
【００６２】
方程式（３）において、パイロットサブバンドｋのためのパイロットシンボルは、仮定された周波数エラー
【数２０】
【００６３】
によりシフトされると仮定される。（パイロットサブバンドｋの代わりに）仮定されたサブバンド
【数２１】
【００６４】
のための受信されたシンボル
【数２２】
【００６５】
および
【数２３】
【００６６】
は決定統計値のために使用される。
【００６７】
方程式（３）は、２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間に２つの受信したシンボル間の相互相関を計算する、すなわち、
【数２４】
【００６８】
である。
【００６９】
この相互相関は、典型的にまだ利用できないチャネル利得推定値を必要とせずに、無線チャネルの影響-を除去する。次に、方程式（３）はすべてのＮpのパイロットサブバンドのための相互相関結果を累積し、仮定された周波数エラー
【数２５】
【００７０】
のための決定統計値
【数２６】
【００７１】
を得る。
【００７２】
方程式（３）における指数項
【数２７】
【００７３】
は、仮定された周波数エラー
【数２８】
【００７４】
による２つの連続したＯＦＤＭシンボル間の位相差（すなわち、位相シフト）を表す。異なる仮定された周波数エラーは異なる位相シフトを有する。また、方程式（３）は、無線チャネルがほぼ一定であるまたは２つのＯＦＤＭシンボル期間に対してゆっくり変動すると仮定する。この仮定は、ほとんどのシステムに対して一般的に真である。
【００７５】
無線チャネルがより急速に変化するなら、決定統計値
【数２９】
【００７６】
の品質は、簡単に劣化する。
【００７７】
決定統計値
【数３０】
【００７８】
はｆの異なる仮定の各々に対して計算される。決定統計値
【数３１】
【００７９】
のセット、但し
【数３２】
【００８０】
は、セットＦ内のすべての仮定された周波数エラーに対して得られる。
【００８１】
測定基準は以下のように定義される：
【数３３】
【００８２】
決定統計値
【数３４】
【００８３】
は一般に複素値であり、実数部のみが測定基準のために用いられる。
【００８４】
整数周波数エラーは、測定基準のための最大の大きさを生じる仮定された周波数エラーとして推定することができる。これは以下のように表すことができる。
【数３５】
【００８５】
但し、
【数３６】
【００８６】
は、ＯＦＤＭシンボル期間ｎにおいて決定された推定された整数周波数エラーである。パイロットシンボルはＰＮシーケンス｛ａn｝によりスクランブルされるので、測定基準は正の値および負の値の両方を持つことができる。測定基準の大きさを取得することはスクランブリングの効果を除去する。
【００８７】
整数周波数エラーは、ＯＦＤＭシンボルの１つのペアを用いて１回またはＯＦＤＭシンボルの複数のペアを用いて複数回推定することができる。周波数エラーは典型的にゆっくり変化し、同一の推定された整数周波数エラーはしばしばＯＦＤＭシンボルペア毎に得られる。整数周波数エラーの複数の推定値を用いて悪い推定値を検出し、推定された整数周波数エラーにより大きな信頼を供給することができる。どんな場合でも、１つの推定された整数周波数エラー
【数３７】
【００８８】
はステップ３１２に対して得られる。さらに、受信機が送信機に最初に同調し、送信機と受信機の発信器の周波数間に大きな差が存在するとき、整数周波数エラー推定は典型的に一度実行する必要があるだけである。
【００８９】
正確な仮定ｆにおいて、Ｍn（ｆ）は以下のように表してもよい。
【数３８】
【００９０】
但しｖn（ｋ＋ｆ）はＭn（ｆ）の雑音項であり、以下のように表してもよい。
【数３９】
【００９１】
方程式（６）および（８）において、ａnは、ＰＮシーケンスがラップアラウンド(wraps around)する２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間のための２つのＰＮチップｂnおよびｂn-1との間の相関である。
【００９２】
付加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）チャネルの場合、チャネル利得Ｈn（ｋ＋ｆ）は方程式（６）から省略することができる。この場合、正確な仮定ｆにおける測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲは以下のように表してもよい。
【数４０】
【００９３】
但し、Ｐsは各パイロットシンボルのための送信電力であり、
【数４１】
【００９４】
である。ただし、Ｅ｛ｘ｝はｘの期待値である。
【数４２】
【００９５】
はｖn（ｋ+ｆ）の分散であり、
【数４３】
【００９６】
である。
【数４４】
【００９７】
は雑音Ｎn（ｋ）の分散である。
【００９８】
（Ｎp・Ｐs)2は測定基準Ｍn（ｆ）の信号電力である。
【数４５】
【００９９】
は測定基準Ｍn（ｆ）の雑音電力である。
【０１００】
ＳＮＲfeはＭn（ｆ）のＳＮＲである。
【０１０１】
方程式（９）において、比
【数４６】
【０１０２】
はまた受信したデータシンボルのＳＮＲである。パイロットサブバンドの数が十分に大きいなら、たとえ受信したデータシンボルのＳＮＲが低くても、測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲは高くなり得る。Ｎp＝５１２の場合の上述の例示ＯＦＤＭシステムの場合、測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲは、受信したデータシンボルのＳＮＲが０ｄＢのときほぼ２７ｄＢである。
【数４７】
【０１０３】
従って整数周波数エラーは、低いＳＮＲ条件でも測定基準Ｍn(ｆ）に基づいて確実に推定することができる。
【０１０４】
方程式（３）において、指数項は、仮定された周波数エラー
【数４８】
【０１０５】
による位相訂正のために使用される。簡単化された決定統計値
【数４９】
【０１０６】
は、以下のようにこの位相訂正なしに定義してもよい。
【数５０】
【０１０７】
従って、測定基準は
【数５１】
【０１０８】
として定義してもよい。整数周波数エラーは、方程式（５）に示すように推定することができる。一般に、
【数５２】
【０１０９】
は複素値であり、（大きさの代わりに）大きさ
【数５３】
【０１１０】
の二乗はより容易に計算することができ、方程式（５）のために使用することができる。
【数５４】
【０１１１】
に基づいて定義された測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲは、
【数５５】
【０１１２】
に基づいて定義された測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲよりもほぼ３ｄＢ悪いことを示すことができる。ＳＮＲにおけるこの３ｄＢの劣化は、パイロットサブバンドの数を２倍にすることにより補償することができる。
【０１１３】
［００４９］ チャネル利得推定値が受信機において利用可能であるとき、整合フィルター方法は、受信されたパイロット電力を検出するために使用することができる。この方法の場合、決定統計値は以下のように定義してもよい。
【数５６】
【０１１４】
但し、
【数５７】
【０１１５】
は、仮定されたサブバンド
【数５８】
【０１１６】
のためのチャネル利得推定値である。
【０１１７】
方程式（１１）において、
【数５９】
【０１１８】
による乗算は無線チャネルの影響を除去し、
【数６０】
【０１１９】
による乗算はパイロットシンボル上の変調を除去する。従って、測定基準ＭN（ｆ）は、方程式（４）に示される決定統計値に類似した決定統計値の実数部に等しくなるように、すなわち、
【数６１】
【０１２０】
であるように定義してもよい。また、受信したパイロット電力を検出するために他の方法も使用してもよい。測定基準はこれらの方法により提供される決定統計値に基づいて定義される。
【０１２１】
図３のステップ３１４の場合、推定された整数周波数エラー
【数６２】
【０１２２】
は除去され、周波数訂正されたシンボル
【数６３】
【０１２３】
を得る。整数周波数エラー訂正は、受信機においてＦＦＴの前にまたは後で実行してもよい。ポストＦＦＴ周波数エラー訂正の場合、受信したシンボルＲn（ｋ）は単に
【数６４】
【０１２４】
サブバンドにより変換され、周波数訂正されたシンボル
【数６５】
【０１２５】
はｋのすべての適用可能な値に対して、
【数６６】
【０１２６】
として得られる。プリＦＦＴ周波数エラー訂正の場合、推定された整数周波数エラー
【数６７】
【０１２７】
は、分数部分の周波数エラーと結合して合計の周波数エラーを得ることができる。次に入力サンプルは、合計周波数エラーにより位相回転され、ＦＦＴは位相回転されたサンプルに対して実行される。また、受信機発信器の周波数は、推定された周波数エラー
【数６８】
【０１２８】
を訂正するために位相ロックループ（ＰＬＬ）により調節することができる。
【０１２９】
図３のステップ３１６の場合、フレーム同期化は、（１）周波数エラー推定のために使用される同じ測定基準Ｍn（ｆ）に基づいて、および（２）周波数訂正されたパイロットシンボル
【数６９】
【０１３０】
に基づいて実行される。ステップ３１２における周波数エラー推定は、各ＯＦＤＭシンボル期間毎に最大測定基準値Ｍnを供給する。最大測定基準値は以下のように表すことができる。
【数７０】
【０１３１】
但し、
【数７１】
【０１３２】
は
【数７２】
【０１３３】
に基づいて定義してもよい。ＦＦＴを実行する前に整数周波数エラーが訂正されるなら、簡単化された決定統計値
【数７３】
【０１３４】
を使用してもよい。Ｍnの測定基準値は周波数エラー推定により周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいて得られる。
【０１３５】
Ｍn値とａn値との間の相互相関は、以下のようにＯＦＤＭシンボル期間ごとに実行される。
【数７４】
【０１３６】
但し、Ｎcは相関の長さであり、これはＮL≧Ｎc≧１である。
【０１３７】
Ｃnは（１）Ｎcの最も最近のＯＦＤＭシンボル期間のためのＭn値と（２）各フレームにおける最初のＮcのＯＦＤＭシンボル期間のためのａn値との間の相互相関の結果である。
【０１３８】
図４は、Ｍn値とａn値との間の相関を図解する。フレームのための最初のＮc ａn値を備えた先端を切り取ったシーケンスは図４の上部に示され、１乃至Ｎcのインデックスがあたえられる。Ｎc＋１の最も最近のＭn値を備えたシーケンスは図４の中央部に示され、ｎ−Ｎc乃至ｎのインデックスが与えられる。ＯＦＤＭシンボル期間毎に、１つのＣn相関値は、先端を切り取ったａnシーケンスをＯＦＤＭシンボル期間のためのＭnシーケンスと相関させることにより、得られる。次のＯＦＤＭシンボル期間に新しいＭn値が得られると、Ｍnシーケンスは効率的に左にシフトする。ａnシーケンスは静止している。
【０１３９】
ａn値はＭn値のための期待値である。上述した実施形態の場合、ａn値はａn＝ｂn・ｂn-1として定義される。なぜならば、Ｍn値は、２つのＰＮチップｂnおよびｂn-1でスクランブルされる２つの連続する受信パイロットシンボルを相関させることにより得られるからである。この実施形態の場合、フレーム同期化のための強化された性能は、｛ａn｝シーケンスもＰＮシーケンスであるようにＰＮシーケンス｛ｂn｝が定義されるなら得られるかもしれない。特に、｛ａn｝シーケンスとそのシフトされたバージョンとの間の相互相関は、２つのシーケンスが位置合わせされているときを除いてゼロまたは低くならなければならない。方程式（１１）に示される決定統計値に基づいてＭn値が得られる実施形態の場合、ａn値はＰＮシーケンスに対してｂn値に単に等しい。一般に、ａn値はＭn値が得られる方法に依存する。
【０１４０】
フレームの開始を決定するために異なるＯＦＤＭシンボル期間に得られるＣn相関値に対してピーク検出が実行される。Ｍn値がａn値と位置合わせされると、相関ピークが現れる。ピーク検出は種々の方法で実行してもよい。例えば、各ＯＦＤＭシンボル期間のためのＣn相関値はしきい値と比較してもよく、相関値がしきい値を超えるときはいつも相関ピークが宣言されるかもしれない。他の例として、Ｃn相関値が平均値またはある量だけ次のより高い相関値を超えるときはいつでも相関ピークは宣言されてもよい。
【０１４１】
また、フレーム同期化は、フレームの終わりまたはフレームのその他の部分を検出するために実行されてもよい。これは、検出されるフレームの部分に対応するａn値のシーケンスの異なる部分を選択することにより達成することができる。一般に、相関は、現在のＯＦＤＭシンボル期間ｎにより「マーク」されるＮcのＯＦＤＭシンボル期間のためのＭn値と、（２）指定されたＯＦＤＭシンボル期間またはフレームの一部分におけるＭn値のためのａnの期待値との間にある。
【０１４２】
ＡＷＧＮチャネルの場合、Ｍnとａnとの間の相関は、ピークにおけるＣn相関値のＳＮＲ内のＮcの利得（相関の長さ）を提供する。それゆえ、質が悪いＳＮＲ条件の下でもフレーム同期化のための堅固な検出が可能である。相関長Ｎcは種々の要因に基づいて選択することができる。Ｎcのためのより大きな値ＳＮＲにより大きな利得を提供し、フレーム検出により大きな信頼性を提供する。しかしながら、Ｎcのより大きな値のためのＭn値を記憶するのにより多くのメモリが必要である。
【０１４３】
フレーム同期化のための処理を簡単にするために、Ｍn値をＬビットに量子化してもよい。但しＬ≧１である。例えば、Ｍn値はこれらの値に対して硬判定を実行することにより１ビットに量子化してもよい。
【０１４４】
（
【数７５】
【０１４５】
として示される）量子化されたＭn値は、方程式（１３）に示すようにａn値と相関してもよい。
【０１４６】
上述したように、パイロットシンボルがＰＮシーケンスでスクランブルされるなら、フレーム同期化が実行され、フレームの開始が知られるまで、パイロットシンボルはリカバーできない。次に、周波数訂正されたパイロットシンボル
【数７６】
【０１４７】
は、これらのシンボルをＰＮシーケンスの複素共役と乗算することによりデスクランブルすることができる。チャネル利得Ｈn（ｋ）は、デスクランブルされたパイロットシンボルに基づいて推定することができる。
【０１４８】
図３のステップ３２０の場合、以下のように、周波数訂正されたデータシンボル
【数７７】
【０１４９】
に対してデータ検出が実行される。
【数７８】
【０１５０】
但し、
【数７９】
【０１５１】
は、シンボル期間ｎにおけるサブバンドｋのためのチャネル利得推定である。
【数８０】
【０１５２】
は、シンボル期間ｎにおけるサブバンドｋのための検出されたデータシンボルである。
【０１５３】
また、データ検出は、技術的に知られた他の方法で実行してもよい。フレームのための検出されたデータシンボルはその後の処理のための１つのシーケンスとして提供される。
【０１５４】
図５は、ＯＦＤＭシステム内の受信機において整数周波数エラー推定を実行するためのプロセス５００のフロー図を示す。プロセス５００は、図３のステップ３１２に対して使用してもよい。
【０１５５】
最初に、測定基準Ｍn（ｆ）のための値は受信されたシンボルに基づいて多数の仮定された周波数エラーの各々に対して計算される（ブロック５１０）。これは、評価のために仮定された周波数エラー
【数８１】
【０１５６】
を選択することにより達成することができる（ステップ５１２）。パイロットサブバンドｋごとに、相互相関は、パイロットサブバンドｋから
【数８２】
【０１５７】
だけずれている仮定されたサブバンド
【数８３】
【０１５８】
上の２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間において得られる２つの受信シンボル間で実行される。方程式（３）および（１０）に示されるように、位相訂正項は相互相関内に含まれていてもよいし含まれていなくてもよい。すべてのパイロットサブバンドのための相互相関結果は、仮定された周波数エラー
【数８４】
【０１５９】
のための決定統計値
【数８５】
【０１６０】
を得るために累算される（ステップ５１６）。すべての仮定された周波数エラーが（ステップ５１８において決定されたように）評価されなかったなら、プロセスはステップ５１２に戻り、評価のために他の仮定された周波数エラーを選択する。そうでなければ、測定基準値のセットは、評価された全ての仮定された周波数エラーに対して得られた決定統計値のセットから得られる（ステップ５２０）。測定基準は決定統計値の実数部または全体の決定統計値であってもよい。
【０１６１】
次に、周波数エラーは、測定基準値のセットに基づいて推定される（ブロック５３０）。これは、各測定基準値の大きさ（または大きさの二乗）を計算することにより達成される。最大の大きさ（または最大の二乗された大きさ）を備えたセット内の測定基準値が識別される（ステップ５３２）。この識別された測定基準値のための仮定された周波数エラーは推定された整数周波数エラーとして提供される（ステップ５３４）。
【０１６２】
例えば、受信機が最初に送信機に同調するときまたは長い不活動の期間の後のデータ送信の開始において、整数周波数エラー推定は典型的に１回実行する必要があるのみである。その後、分数部分の周波数エラーを推定しおよび追跡するために使用される機構は、受信機における周波数ロックを維持するために使用することができる。
【０１６３】
図６は、ＯＦＤＭシステム内の受信機においてフレーム同期化を実行するためのプロセス６００のフロー図を示す。プロセス６００は図３のステップ３１６のために使用してもよい。
【０１６４】
上述したように、最初に、各パイロットサブバンド上の２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間において得られる２つの受信されたシンボル間の相互相関に基づいて各ＯＦＤＭシンボル期間ごとに測定基準値Ｍnが計算される（ステップ６１２）。プリＦＦＴまたはポストＦＦＴにおいて、整数周波数エラーｆが推定され除去された後で測定基準値Ｍnが得られる。ＯＦＤＭシンボル期間ごとに、Ｎc（例えば最も最近の）ＯＦＤＭシンボル期間のためのＭn値のシーケンスは、ａn値のシーケンスと相関され、方程式（１３）に示すようにＯＦＤＭシンボル期間のためのＣn相関値を得る（ステップ６１４）。ａn値は適切な時間位置合わせにおけるＭn値のための期待値である。次に、ピーク検出は、異なるＯＦＤＭシンボル期間に得られた相関値に対して実行される（ステップ６１６）。相関ピークが検出されるとフレーム同期化が宣言される（ステップ６１８）。検出された相関ピークは、相関のために使用されるａn値のシーケンスに応じてフレームの開始またはフレームのその他の部分に対応することができる。
【０１６５】
フレーム同期化は継続ベース、例えばフレームごとに実行してもよい。また、フレーム同期化は必要に応じて、例えば各データバーストの開始において実行してもよい。
【０１６６】
図７は図１の受信機１５０におけるＯＦＤＭ復調器１６０の一実施形態のブロック図を示す。プリプロセッサー７１０は、受信機ユニット１５４からの入力サンプルを受信して処理し、前処理されたサンプルを提供する。プリプロセッサー７１０は、以下に記載するように、サンプルレート変換、分数部分あるいは整数周波数訂正、サイクリックプリフィックス除去等を実行してもよい。ＦＦＴユニット７２０は各受信されたＯＦＤＭシンボルのための前処理されたサンプルに対してＦＦＴを実行し受信されたシンボルＲn（ｋ）を得る。
【０１６７】
測定基準計算ユニット／周波数エラー推定器７５０は、上述したように、測定基準Ｍn（ｆ）および受信されたシンボルＲn（ｋ）に基づいて受信機１５０において整数周波数エラーを推定する。ユニット７５０は推定された整数周波数エラー
【数８６】
【０１６８】
をプリプロセッサー７１０または周波数訂正ユニット７３０に供給する。プリプロセッサー７１０はプリＦＦＴ整数周波数訂正を実行することができ、周波数訂正ユニット７３０は、ポストＦＦＴ整数周波数訂正を実行することができる。フレーム同期化ユニットは、測定基準計算ユニット７５０からＭnの測定基準値を受信し、これらの測定基準値に基づいてフレーム同期化を実行し、フレーム同期信号をチャネル推定器７７０に供給する。フレーム同期信号は各フレームの開始を示す。
【０１６９】
周波数訂正ユニット７３０は、周波数訂正されたデータシンボル
【数８７】
【０１７０】
をデータ検出器７４０に供給し、周波数訂正されたパイロットシンボル
【数８８】
【０１７１】
をチャネル推定器７７０に供給する。チャネル推定器７７０は、フレーム同期信号に基づいて周波数訂正されたパイロットシンボルをデスクランブルし、デスクランブルされたパイロットシンボルに基づいてチャネル利得を推定し、チャネル利得推定値
【数８９】
【０１７２】
をデータ検出器７４０に供給する。
【０１７３】
データ検出器７４０は、方程式（１４）に示すようにチャネル利得推定値を備えた周波数訂正データシンボルに対してデータ検出を実行し、検出されたデータシンボル
【数９０】
【０１７４】
を供給する。
【０１７５】
図８は、ＯＦＤＭ復調器１６０の特定の設計のブロック図を示す。プリプロセッサー７１０内では、サンプルレート変換器８１０は（サンプリングレートで）入力サンプルを受信し、（チップレートで）補間されたサンプルに変換する。チップレートは、送信機においてＯＦＤＭシンボルを構築するチップの割合を指す。サンプリングレートは、受信される信号をディジタル化するために受信機ユニット１５４によって使用される割合を指す。サンプリングレートは、受信機におけるフィルタリングを簡単にするためにチップレートより高くなるように典型的に選択される。時間獲得ユニット８１２は、（例えば、サイクリックプリフィックスに基づいて）受信されたＯＦＤＭシンボルのタイミングを獲得し、受信されたＯＦＤＭシンボルの境界を決定し、（簡単のために図８に図示しない）ＯＦＤＭ復調器内の他の処理ユニットにタイミング信号を供給する。分数部周波数エラー検出器８１４は補間されたサンプル内のサイクリックプリフィックスに基づいて受信機において分数部分の周波数エラーを推定する。位相回転子８１６は分数部分の周波数エラー訂正を補間されたサンプルに適用し、周波数訂正されたサンプルを供給する。サイクリックプリフィックス除去ユニット８１８は、送信機により各ＯＦＤＭシンボルに付加されたサイクリックプリフィックスを除去し、前処理されたサンプルを供給する。
【０１７６】
図８に示される実施形態の場合、測定基準計算ユニット／周波数エラー推定器７５０は、相互相関方法に基づいて定義された測定基準を用いる。ユニット７５０内において、相関器８５０は、仮定されたサブバンド
【数９１】
【０１７７】
上の２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間に得られた受信シンボルのペアに対して相互相関を実行する。仮定された周波数エラー
【数９２】
【０１７８】
ごとに、パイロットサブバンドの各々に対して相互相関が実行され、仮定された周波数エラー
【数９３】
【０１７９】
に対して位相訂正を考慮してもよいし考慮しなくてもよい。アキュムレーター／ポストプロセッシングユニット８５２は仮定された周波数エラーごとにすべてのサブバンドに対して相関結果を累算し、その仮定のための決定統計値
【数９４】
【０１８０】
を得る。ユニット８５２は、決定統計値
【数９５】
【０１８１】
の実数部または全体の決定統計値
【数９６】
【０１８２】
に基づいて各仮定された周波数エラーのための測定基準値
【数９７】
【０１８３】
を供給する。相関器８５０および累算器８５２は測定基準計算ユニットを形成する。大きさ検出器８５４は各ＯＦＤＭシンボル期間に最大の大きさを備えた測定基準値Ｍnを検出する。検出器８５４は（１）推定された周波数エラー
【数９８】
【０１８４】
を周波数訂正ユニット７３０または分数部周波数エラー検出器８１４に供給し、（２）Ｍnの測定基準値をフレーム同期化ユニット７６０に供給する。
【０１８５】
図８に示される実施形態の場合、フレーム同期化ユニット７６０内の相関器８６０はＭn測定基準値とａn値を相関させ、各ＯＦＤＭシンボル期間の相関値Ｃnを供給する。ピーク検出器８６２は、異なるＯＦＤＭシンボル期間にＣnの相関値に対してピーク検出を実行し、フレーム同期信号を供給する。
【０１８６】
明確にするために、周波数エラー推定とフレーム同期化の両方が例示ＯＦＤＭシステムに対して記載された。一般に、上述した周波数エラー推定技術はフレーム同期化とは無関係に使用されてもよい。さらに、上述したフレーム同期化技術は、種々の方法で達成してもよい周波数エラー推定と無関係に使用されてもよい。本明細書に記載された周波数エラー推定技術、またはフレーム同期化技術、または周波数エラー推定技術とフレーム同期化技術の両方は、その設計に応じて受信機において使用されてもよい。
【０１８７】
上述したパイロット送信スキームは周波数エラー推定およびフレーム同期化の両方をサポートする。他のパイロット送信スキームも使用してもよい。例えば、パイロットシンボルは、非連続の方法で（すなわち、指定されたＯＦＤＭシンボル期間でのみ）、異なるＯＦＤＭシンボル期間に異なるサブバンドで等で送信してもよい。パイロットシンボルは、周波数エラー推定のためにＰＮシーケンスでスクランブルする必要がない。測定基準は、ＯＦＤＭシステムにより使用されるパイロット送信スキームに対応するおよび一致する方法で定義される。
【０１８８】
本明細書に記載される周波数エラー推定およびフレーム同期化技術は種々の方法により実施してもよい。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはそれらの組合せで実施してもよい。ハードウェア実施の場合、周波数エラー推定及び／又はフレーム同期化を実行するために使用される処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、ディジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰｓ）、ディジタルシグナル処理装置（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、本明細書に記載した機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはそれらの組み合わせ内において実施してもよい。
【０１８９】
ソフトウェア実施の場合、周波数エラー推定及びフレーム同期化技術は、本明細書に記載された機能を実行するモジュール（例えば、手続、機能等）で実施してもよい。ソフトウエアコードは、メモリユニット（例えば、図１のメモリユニット１８２）に記憶してもよく、プロセッサー（例えば、コントローラー１８０）により実行されてもよい。メモリユニットはプロセッサー内部で実施してもよいし、プロセッサー外部で実施してもよい。プロセッサー外部で実施する場合、メモリユニットは、技術的に知られた種々の手段を介してプロセッサーに通信可能に接続することができる。
【０１９０】
記載された実施形態の上述の記載は当業者がこの発明を製作しまたは使用可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者には容易であり、本明細書で定義される包括的原理はこの発明の精神または範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用してもよい。従って、この発明は本明細書に示される実施形態に限定することを意図したものではなく、本明細書に開示された原理および新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般に、データ通信に関し、特に、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）通信システムでの周波数エラー推定およびフレーム同期化を行なうための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭはいくつかの無線環境に対して高性能を提供することができるマルチキャリア変調技術である。ＯＦＤＭは効率的に全体のシステム帯域幅を複数の（Ｎsb）の直交サブバンドに分割する。また、直交サブバンドは、一般的にトーン、サブキャリア、ビン、および周波数チャネルとも呼ばれる。ＯＦＤＭを用いて、各サブバンドは、データで変調してもよいそれぞれのサブキャリアに関連する。
【０００３】
ＯＦＤＭシステムにおいて、送信機は最初に情報ビットのストリームを符号化し、インターリーブし、および変調して変調シンボルのストリームを得る。各ＯＦＤＭシンボル期間において、Ｎsb「送信」シンボルはＮsbサブバンド上に送信することができる。この場合、各送信シンボルはデータシンボル（すなわち、データのための変調シンボル）、パイロットシンボル（すなわち、パイロットのための変調シンボル）またはゼロの信号値であり得る。送信機は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いてＮsb送信シンボルを時間領域に変換し、Ｎsb時間領域チップを含む時間領域を得る。無線チャネル内のマルチパスにより生じる周波数選択フェージング（すなわち、Ｎsbサブバンドにまたがって変化する周波数応答）に対処するために、各変換されたシンボルの一部が典型的に反復される。反復された部分はしばしばサイクリックプリフィックスと呼ばれ、Ｎcpチップを含む。ＯＦＤＭシンボルは変換されたシンボルおよびそのサイクリックプリフィックスにより形成される。各ＯＦＤＭシンボルはＮLチップ（但し、ＮL＝Ｎsb＋Ｎcp）を含みＮLチップ期間の継続期間を有する。ＮLチップ期間の継続期間は１つのＯＦＤＭシンボル期間（または単に「シンボル期間」）である。送信機は、ＯＦＤＭシンボルをフレームで送信してもよい。各フレームは、複数の（Ｎsym）ＯＦＤＭシンボルを含む。ＯＦＤＭシンボルのフレームはさらに処理され受信機に送信される。
【０００４】
受信機は相補的な処理を実行し、各受信されたＯＦＤＭシンボルに対してＮLサンプルを得る。受信機は、各受信されたＯＦＤＭシンボルからサイクリックプリフィックスを除去し、受信された変換されたシンボルを得る。次に、各受信機は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて各受信された変換されたシンボルを周波数領域に変換し、ＮsbサブバンドのためのＮsbの「受信された」シンボルを得る。
【０００５】
受信機は典型的に周波数エラー推定を実行し受信機において周波数エラーを決定する。周波数エラーは、送信機および受信機、ドップラーシフト等における発信器の周波数内の差によるかもしれない。また、受信機は典型的にフレーム同期化を実行し、受信したシンボルの適切なシーケンスが復調、デインターリービング、およびデコーディングのために提供することができるように各フレームの開始を検出する。
【０００６】
フレーム同期化をサポートするために、送信機は典型的に各フレームにわたってトレーニングシーケンス(training sequence)を送信する。このトレーニングシーケンスはパイロットシンボルを含み、指定されたサブバンド上に送信される。受信機は、トレーニングシーケンスを処理し、各フレームの開始を検出する。トレーニングシーケンスはシステムの効率を低減するオーバーヘッドを表す。さらに、トレーニングシーケンスに基づいた検出性能は典型的に堅固でなく、特に低信号対雑音比（ＳＮＲ）条件において堅固でない。
【０００７】
それゆえ、ＯＦＤＭシステムにおいて周波数エラー推定およびフレーム同期化のための技術の必要性がある。
【発明の概要】
【０００８】
ＯＦＤＭシステムにおいて周波数エラー推定およびフレーム同期化を実行するための技術がここに記載される。これらの技術は、低ＳＮＲ条件においてさえも良好な性能を提供することができ、受信機において検出されたパイロット電力を示す測定基準に基づいている。測定基準は、パイロット電力を検出するのに使用される方法に応じて種々の方法で定義してもよい。典型的に周波数エラー推定が実行される場合であるが、チャネル利得推定が利用できないなら、パイロット電力は、（１）パイロット送信のために使用されるパイロットサブバンドの各々に対して２つのＯＦＤＭシンボル期間で得られた２つの受信されたシンボル（典型的に２つの連続したＯＦＤＭシンボル期間のための２つの受信されたシンボル）を相互相関することにより、および（２）決定統計値を得るためにすべてのパイロットサブバンドのための相関結果を累積することにより検出してもよい。次に、測定基準は、決定統計値に基づいて定義される。
【０００９】
周波数エラー推定の場合、測定基準値は、複数の仮定された周波数エラーの各々に対して計算される。周波数エラーは、受信機における異なる可能な周波数エラーである。複数の仮定された周波数エラーのための測定基準値の中で最大の大きさを有する測定基準値が識別される。この識別された測定基準値のための仮定された周波数エラーは、受信機において推定された周波数エラーとして提供される。
【００１０】
フレーム同期化の場合、Ｎcの（例えば、最も最近の）ＯＦＤＭシンボル期間に対して得られた識別された測定基準値をＮcの期待値と相関することにより各ＯＦＤＭシンボル期間のために得られる。期待値は、測定基準値が計算される方法と一致する方法で計算される。例えば、各パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルが、送信機により擬似乱数シーケンスでスクランブルされ、測定基準値が、受信されたシンボルの相互相関ペアにより得られるなら、期待値は、ＰＮシーケンス内のチップの相互相関ペアにより得られる。ピーク検出は異なるＯＦＤＭシンボル期間に得られた相関値に対して実行されフレーム同期化を決定する。
【００１１】
この発明の種々の観点、実施形態および特徴は以下にさらに詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ＯＦＤＭシステム内の送信機および受信機を示す。
【図２】図２は周波数−時間平面を用いて１つのフレームのためのパイロットおよびデータ送信を図解する。
【図３】図３は、各フレームのデータシンボルを回復するためのプロセスを示す。
【図４】図４は、フレーム同期化のための値を有するＭｎ測定基準値の相関を図解する。
【図５】図５は、整数周波数エラー推定を実行するプロセスを示す。
【図６】図６はフレーム同期化を実行するためのプロセスを示す。
【図７】図７は受信機におけるＯＦＤＭ復調器を示す。
【図８】図８はＯＦＤＭ復調器のための特定の設計を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の特徴および性質は、類似する参照文字が全体でそれに相当するものとして同一に扱う図面と一緒に解釈されるとき以下に記載される詳細な記述からより明白になるであろう。
【００１４】
本明細書で使用される「例示」という用語は、例、インスタンス、または実施形態として機能することを意味するために使用され、または、本明細書に記載される設計は、必ずしも他の実施形態または設計に対して好適であるまたは利点があるとして解釈される必要はない。
【００１５】
図１は、ＯＦＤＭシステム１００における送信機１１０および受信機１５０のブロック図を示す。送信機１１０において、送信（ＴＸ）データプロセッサー１２０はトラフィックデータ（すなわち、情報ビット）を受信し、フォーマットし、符号化して符号化されたデータを得る。コーディングはデータ送信の信頼性を増加させ、エラー検出（例えば、ＣＲＣ）コーディング、フォワードエラー訂正（例えば、ターボ、ブロック）コーディング、またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。コーディングは各データパケットに対して典型的に実行される。各データパケットは、固定のまたは可変の長さを有していてもよい。ＴＸデータプロセッサー１２０は、符号化されたデータをインターリーブし、インターリーブされたデータを得る。インターリービングは、有害なパス効果に対して時間周波数ダイバーシティを供給し、また、データパケット毎に実行されてもよい。次に、ＴＸデータプロセッサー１２０は１つ以上の変調スキーム（例えば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ等）に基づいてインターリーブされたデータを変調（すなわち、シンボルマップ）し、データシンボルを得る。データおよびパイロットシンボルに対して同じまたは異なる変調スキームを使用してもよい。
【００１６】
ＯＦＤＭ変調器１３０はデータおよびパイロットシンボルを受信して処理し、ＯＦＤＭシンボルを得る。ＯＦＤＭ変調器１３０による処理は、（１）データシンボル、パイロットシンボルおよびゼロ信号値をそれぞれデータサブバンド、パイロットサブバンド、および未使用のサブバンド上に多重化すること、（２）Ｎsb−ポイントＩＦＦＴを用いて各ＯＦＤＭシンボル期間に対するＮsb送信シンボルを変換し、変換されたシンボルを得ること、および（３）各変換されたシンボルにサイクリックプリフィックスを付加して対応するＯＦＤＭシンボルを形成することを含んでいてもよい。パイロットシンボルは以下に記載されるようにデータシンボルと多重化されてもよい。ＯＦＤＭ変調器１３０はＯＦＤＭシンボルのフレームを提供する。この場合、各フレームはＯＦＤＭシンボルを含み、データパケット（例えば、１データパケット）の整数に対応していてもよい。
【００１７】
送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１３２は、ＯＦＤＭ信号を受信し、１つ以上のアナログ信号に変換し、さらにアナログ信号（複数の場合もある）を条件づけ（例えば、増幅し、フィルターし、周波数アップコンバートする）し、無線チャネルを介して送信に適した変調信号を発生する。次に、変調された信号はアンテナ１３４を介して受信機１５０に送信される。
【００１８】
受信機１５０において、送信された信号は、アンテナ１５２により受信され、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１５４に供給される。受信機ユニット１５４は受信された信号を条件づけし（例えば、フィルターし、増幅し、周波数ダウンコンバートする）、条件付けされた信号をディジタル化し入力サンプルのストリームを得る。ＯＦＤＭ復調器１６０は、入力サンプルを受信して処理し受信されたシンボルを得る。ＯＦＤＭ復調器１６０による処理は（１）以下に記載するように入力サンプルを前処理することと、（２）各受信されたＯＦＤＭシンボルに付加されたサイクリックプリフィックスを取り除き、受信された変換されたシンボルを得ることと、（３）Ｎsb−ポイントＦＦＴで各受信された変換されたシンボルを変換しサブバンドのためのＮsbの受信されたシンボルを得ることとを含んでいてもよい。各ＯＦＤＭシンボルの期間のためのＮsbの受信されたシンボルは、データサブバンドのための受信されたデータシンボルおよびパイロットサブバンドのための受信されたパイロットシンボルを含む。以下に記載するように、ＯＦＤＭ復調器１６０はまた、受信機における周波数エラーを推定して訂正し、各フレームの開始を検出し、データ検出を実行し、フレームごとの検出されたデータシンボルのシーケンスを供給する。次に、受信機（ＲＸ）データプロセッサー１７０は、検出されたデータシンボルを復調しデコードし、デコードされたデータを供給する。ＯＦＤＭ復調器１６０およびＲＸデータプロセッサー１７０による処理は、送信機１１０において、それぞれＯＦＤＭ変調器１３０およびＴＸデータプロセッサー１２０によって実行された処理に相補的である。
【００１９】
コントローラー１４０および１８０はそれぞれ送信機１１０および受信機１５０における動作を指示する。メモリユニット１４２および１８２は、それぞれコントローラー１４０および１８０により使用されるプログラムコードおよびデータのための記憶装置を提供する。
【００２０】
図２は、周波数−時間平面２００上の１つのフレームのためのデータおよびパイロット送信を図解する。平面２００の垂直軸は周波数を表し、水平軸は時間を表す。Ｎsbサブバンドは垂直軸上の１乃至Ｎsbの割り当てられたインデックスである。Ｎpサブバンドはパイロット送信に使用される。この場合Ｎsb≧Ｎp≧１である。パイロットサブバンドは図２の影線がつけられた箱により示され、Ｎsbの合計サブバンドにわたって（例えば、均一的に）分配されてもよい。フレームのためのＮsymのＯＦＤＭシンボルには水平軸上の１乃至Ｎsymのインデックスが割り当てられる。各ＯＦＤＭシンボルはＮsbのサブバンドのためのＮsbの送信シンボルを含む。以下の記載において、ｋはサブバンドインデックスであり、ｎはＯＦＤＭシンボルおよびＯＦＤＭシンボル期間のためのインデックスである。
【００２１】
異なるＯＦＤＭシステムは図２に示した種々のパラメーターのための異なる値を使用してもよい。特定の例として、例示ＯＦＤＭシステムは、ＢＷsys＝６ＭＨｚの全体のシステム帯域幅を有していてもよく、Ｎsb＝４０９６のサブバンドを有するＯＦＤＭシンボルを利用してもよく、パイロットのためにＮp＝５１２サブバンドを割り当ててもよく、Ｎcp＝５１２チップのサイクリックプリフィックスを使用してもよく、１秒のフレーム長を有していてもよい。このシステムの場合、各サブバンドはＢＷsb＝１．４６ＫＨｚ（すなわち、６．０ＭＨｚ／４０９６）の帯域幅を有し、各ＯＦＤＭシンボルは、ＮL＝４６０８チップ（すなわち、４０９６+５１２）の長さを有し、各ＯＦＤＭシンボル期間は７６８μ秒（すなわち、４６０８／６．０×１０6）の継続期間を有し、各フレームは、Ｎsym＝１３０２のＯＦＤＭシンボル（すなわち、１．０／７６８×１０-6）を含む。
【００２２】
図２はまた、パイロットシンボルがパイロットサブバンド上に送信され、データシンボルがデータサブバンド上に送信される周波数分割多重（ＦＤＭ）パイロット送信スキームを示す。パイロットサブバンドはすべてのＯＦＤＭシンボル期間固定であってもよいし、またはシンボル期間毎に、フレーム毎等に変化してもよい。また、パイロット送信は、（図２に示すように）フレーム全体にわたって連続的に送信されてもよく、またはいくつかのＯＦＤＭシンボル期間だけに送信されてもよい。どんな場合でも、パイロット送信に使用されるサブバンドおよびパイロットが送信されるＯＦＤＭシンボル期間は、送信機と受信機の両方により先験的に知られている。簡単にするために、以下の記載は、図２に示されるように、パイロットは指定されたパイロットサブバンド上に連続的に送信されると仮定する。
【００２３】
Ｎｐのパイロットシンボルのシーケンスは、１つのＯＦＤＭシンボル期間にＮｐのパイロットサブバンド上に送信される。パイロットシンボルシーケンスは｛ｐ（ｋ）｝として示され、各パイロットサブバンドに対して１つのパイロットシンボルを含む。同じパイロットシンボルシーケンス｛ｐ（ｋ）｝は、フレームのためのＮsymのＯＦＤＭシンボル期間の各々において送信される。
【００２４】
フレーム同期化を容易にするために、各パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルはＰＮシーケンスでスクランブルされる。ＰＮシーケンスは｛ｂn｝として示され、ＮsymＰＮチップを含む。各ＰＮチップは＋１または−１（すなわち、ｂn∈｛１、-１｝である。パイロットサブバンド毎にフレームのためのＮsymＯＦＤＭシンボル期間のためのＮsym（同じ値の）パイロットシンボルがＮsymＰＮチップと乗算され、そのパイロットサブバンドのためのＮsymのスクランブルされたパイロットシンボルを得る。各ＯＦＤＭシンボル期間の各パイロットサブバンドのためのスクランブルされたパイロットシンボルは以下のように表してもよい。
【数１】
【００２５】
但し、Ｐn（ｋ）は、シンボル期間ｎにおけるパイロットサブバンドｋのためのスクランブルされたパイロットシンボルである。ＰはＮpパイロットサブバンドのセットである。Ｎpのスクランブルされたパイロットシンボルシーケンスはこれらのサブバンドおよび同じＰＮシーケンスのためのＮpパイロットシンボルに基づいてＮpのパイロットサブバンドに対して得られる。スクランブルされたパイロットシンボルはデータシンボルと多重化され、処理され、送信される。
【００２６】
受信機において、ＦＦＴの後の受信されたシンボルは以下のように表してもよい。
【数２】
【００２７】
但し、Ｓn（ｋ)はシンボル期間ｎにおけるサブバンドｋのための送信シンボルである。
【００２８】
Ｈn（ｋ）はシンボル期間nにおけるサブバンドｋのための複素チャネル利得である。
【００２９】
Ｎn（ｋ）は、シンボル期間nにおけるサブバンドｋのための雑音である。
【００３０】
Ｒn(ｋ)は、シンボル期間nにおけるサブバンドｋのための受信シンボルである。
【００３１】
θは、すべてのＮsbサブバンドにわたって一定である未知の位相オフセットである。
【００３２】
ｆは推定される（サブバンドの整数における）周波数オフセットである。
【００３３】
送信シンボルＳn（ｋ）はＰn（ｋ）シンボルであってもよいしまたはデータシンボルＤn（ｋ）であってもよい。
【００３４】
方程式（２）は、わずかな周波数エラー（すなわち、１サブバンド未満）がＦＦＴを実行する前に推定され、訂正されたと仮定する。±ＢＷsb／２までのわずかな周波数エラーは、各ＯＦＤＭシンボルに付加されたサイクリックプリフィックスに基づいて、または技術的に知られたいくつかの他の技術を用いて推定することができる。以下に記載するように、分数部分の周波数エラーはサブバンド間干渉を生じ、従ってＦＦＴを実行する前に推定されて、位相回転子を用いて除去される。
【００３５】
周波数エラーｆは、例えば、異なる送信機および受信機発信器周波数により生じるかもしれない大きな周波数エラーである。分数部分は、ＦＦＴより前に訂正されたので、周波数エラーｆは、サブバンドの整数内にある。整数の周波数エラーｆは、サブバンドｋ＋ｆ上で受信されるサブバンドｋ上に送信される送信シンボルＳn（ｋ）を生じる。すなわち、
【数３】
【００３６】
従って、受信機における全体のポストＦＦＴスペクトルは、送信機におけるプリＩＦＦＴスペクトルに対してｆだけシフトされる。整数周波数エラーはスペクトルをシフトするだけであり、サブバンド間干渉を生じない。この周波数エラーは、受信機においてＦＦＴを実行する前にまたは実行した後に除去することができる。以下の記載において、「周波数エラー」と「周波数オフセット」は、同義的に使用される同義的な用語である。
【００３７】
図３は、フレームのための送信シンボルＳn（ｋ）をリカバーするためのプロセスのフロー図を示す。以下に記載するように、最初に、整数周波数エラーｆは測定基準Ｍn（ｆ）および受信シンボルＲn（ｋ）に基づいて推定される（ステップ３１２）。
【００３８】
次に推定された整数周波数エラー
【数４】
【００３９】
は除去され、周波数訂正されたシンボル
【数５】
【００４０】
を得る。この周波数訂正されたシンボルは、データサブバンドのための周波数訂正されたデータシンボル
【数６】
【００４１】
（すなわち、受信されたデータシンボル）およびパイロットサブバンドのための周波数訂正されたパイロットシンボル
【数７】
【００４２】
（すなわち、受信したパイロットシンボル）を含む（ステップ３１４）。
【００４３】
フレーム同期化もまた、同じ測定基準Ｍn（ｆ）および周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいて実行される（ステップ３１６）。
【００４４】
整数周波数エラー訂正およびフレーム同期化が実行されると、チャネル利得Ｈn（ｋ）は、周波数訂正されたパイロットシンボル
【数８】
【００４５】
に基づいて推定することができる（ステップ３１８）。
【００４６】
次に、チャネル利得推定値
【数９】
【００４７】
を用いて、周波数訂正されたデータシンボル
【数１０】
【００４８】
に対してデータ検出が実行され、検出されたデータシンボル
【数１１】
【００４９】
を得る。検出されたデータシンボルは、送信機により送信されたデータシンボルＤn（ｋ）の推定値である（ステップ３２０）。フレームのための検出されたデータシンボルの適切なシーケンスは次の処理のために提供される（ステップ３２２）。図３のステップの各々は、以下にさらに詳細に記載される。
【００５０】
図３のステップ３１２の場合、整数周波数エラーｆは、測定基準Ｍn（ｆ）に基づいて推定される。この測定基準は、受信機における検出されたパイロット電力を示す。測定基準Ｍn（ｆ）は、パイロット電力を検出するために使用される方法に応じて種々の方法で定義されてもよい。チャネル利得推定値が利用可能か否かに応じて、受信機は、パイロット電力検出のための異なる方法を使用してもよい。いくつかのパイロット電力検出方法が以下に記載される。
【００５１】
チャネル利得推定値が受信機において利用可能でないとき、相互相関方法を用いて受信されたパイロット電力を検出することができる。これは、周波数エラー推定が実行される時点における典型的なケースである。この方法の場合、ｆの異なる仮定のための決定統計値は以下のように表してもよい。
【数１２】
【００５２】
但し、
【数１３】
【００５３】
は仮定された周波数エラーである。
【数１４】
【００５４】
は、パイロットサブバンドｋから
【数１５】
【００５５】
だけずれた過程されたサブバンドである。
【数１６】
【００５６】
は、シンボル期間ｎにおける仮定されたサブバンド
【数１７】
【００５７】
のための受信されたシンボルである。
【数１８】
【００５８】
はシンボル期間ｎにおける仮定された周波数エラー
【数１９】
【００５９】
のための決定統計値である。
【００６０】
Ｆは評価する仮定された周波数エラーのセットである。すなわち、Ｆ｛０、±１．．．±ｆmax｝である。ただし、ｆmaxは、最大期待周波数エラーであり、”＊”は複素共役を示す。
【００６１】
セットＦにおける仮定された周波数エラーの各々は、受信機における異なる可能な整数周波数エラーである。
【００６２】
方程式（３）において、パイロットサブバンドｋのためのパイロットシンボルは、仮定された周波数エラー
【数２０】
【００６３】
によりシフトされると仮定される。（パイロットサブバンドｋの代わりに）仮定されたサブバンド
【数２１】
【００６４】
のための受信されたシンボル
【数２２】
【００６５】
および
【数２３】
【００６６】
は決定統計値のために使用される。
【００６７】
方程式（３）は、２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間に２つの受信したシンボル間の相互相関を計算する、すなわち、
【数２４】
【００６８】
である。
【００６９】
この相互相関は、典型的にまだ利用できないチャネル利得推定値を必要とせずに、無線チャネルの影響-を除去する。次に、方程式（３）はすべてのＮpのパイロットサブバンドのための相互相関結果を累積し、仮定された周波数エラー
【数２５】
【００７０】
のための決定統計値
【数２６】
【００７１】
を得る。
【００７２】
方程式（３）における指数項
【数２７】
【００７３】
は、仮定された周波数エラー
【数２８】
【００７４】
による２つの連続したＯＦＤＭシンボル間の位相差（すなわち、位相シフト）を表す。異なる仮定された周波数エラーは異なる位相シフトを有する。また、方程式（３）は、無線チャネルがほぼ一定であるまたは２つのＯＦＤＭシンボル期間に対してゆっくり変動すると仮定する。この仮定は、ほとんどのシステムに対して一般的に真である。
【００７５】
無線チャネルがより急速に変化するなら、決定統計値
【数２９】
【００７６】
の品質は、簡単に劣化する。
【００７７】
決定統計値
【数３０】
【００７８】
はｆの異なる仮定の各々に対して計算される。決定統計値
【数３１】
【００７９】
のセット、但し
【数３２】
【００８０】
は、セットＦ内のすべての仮定された周波数エラーに対して得られる。
【００８１】
測定基準は以下のように定義される：
【数３３】
【００８２】
決定統計値
【数３４】
【００８３】
は一般に複素値であり、実数部のみが測定基準のために用いられる。
【００８４】
整数周波数エラーは、測定基準のための最大の大きさを生じる仮定された周波数エラーとして推定することができる。これは以下のように表すことができる。
【数３５】
【００８５】
但し、
【数３６】
【００８６】
は、ＯＦＤＭシンボル期間ｎにおいて決定された推定された整数周波数エラーである。パイロットシンボルはＰＮシーケンス｛ａn｝によりスクランブルされるので、測定基準は正の値および負の値の両方を持つことができる。測定基準の大きさを取得することはスクランブリングの効果を除去する。
【００８７】
整数周波数エラーは、ＯＦＤＭシンボルの１つのペアを用いて１回またはＯＦＤＭシンボルの複数のペアを用いて複数回推定することができる。周波数エラーは典型的にゆっくり変化し、同一の推定された整数周波数エラーはしばしばＯＦＤＭシンボルペア毎に得られる。整数周波数エラーの複数の推定値を用いて悪い推定値を検出し、推定された整数周波数エラーにより大きな信頼を供給することができる。どんな場合でも、１つの推定された整数周波数エラー
【数３７】
【００８８】
はステップ３１２に対して得られる。さらに、受信機が送信機に最初に同調し、送信機と受信機の発信器の周波数間に大きな差が存在するとき、整数周波数エラー推定は典型的に一度実行する必要があるだけである。
【００８９】
正確な仮定ｆにおいて、Ｍn（ｆ）は以下のように表してもよい。
【数３８】
【００９０】
但しｖn（ｋ＋ｆ）はＭn（ｆ）の雑音項であり、以下のように表してもよい。
【数３９】
【００９１】
方程式（６）および（８）において、ａnは、ＰＮシーケンスがラップアラウンド(wraps around)する２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間のための２つのＰＮチップｂnおよびｂn-1との間の相関である。
【００９２】
付加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）チャネルの場合、チャネル利得Ｈn（ｋ＋ｆ）は方程式（６）から省略することができる。この場合、正確な仮定ｆにおける測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲは以下のように表してもよい。
【数４０】
【００９３】
但し、Ｐsは各パイロットシンボルのための送信電力であり、
【数４１】
【００９４】
である。ただし、Ｅ｛ｘ｝はｘの期待値である。
【数４２】
【００９５】
はｖn（ｋ+ｆ）の分散であり、
【数４３】
【００９６】
である。
【数４４】
【００９７】
は雑音Ｎn（ｋ）の分散である。
【００９８】
（Ｎp・Ｐs)2は測定基準Ｍn（ｆ）の信号電力である。
【数４５】
【００９９】
は測定基準Ｍn（ｆ）の雑音電力である。
【０１００】
ＳＮＲfeはＭn（ｆ）のＳＮＲである。
【０１０１】
方程式（９）において、比
【数４６】
【０１０２】
はまた受信したデータシンボルのＳＮＲである。パイロットサブバンドの数が十分に大きいなら、たとえ受信したデータシンボルのＳＮＲが低くても、測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲは高くなり得る。Ｎp＝５１２の場合の上述の例示ＯＦＤＭシステムの場合、測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲは、受信したデータシンボルのＳＮＲが０ｄＢのときほぼ２７ｄＢである。
【数４７】
【０１０３】
従って整数周波数エラーは、低いＳＮＲ条件でも測定基準Ｍn(ｆ）に基づいて確実に推定することができる。
【０１０４】
方程式（３）において、指数項は、仮定された周波数エラー
【数４８】
【０１０５】
による位相訂正のために使用される。簡単化された決定統計値
【数４９】
【０１０６】
は、以下のようにこの位相訂正なしに定義してもよい。
【数５０】
【０１０７】
従って、測定基準は
【数５１】
【０１０８】
として定義してもよい。整数周波数エラーは、方程式（５）に示すように推定することができる。一般に、
【数５２】
【０１０９】
は複素値であり、（大きさの代わりに）大きさ
【数５３】
【０１１０】
の二乗はより容易に計算することができ、方程式（５）のために使用することができる。
【数５４】
【０１１１】
に基づいて定義された測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲは、
【数５５】
【０１１２】
に基づいて定義された測定基準Ｍn（ｆ）のＳＮＲよりもほぼ３ｄＢ悪いことを示すことができる。ＳＮＲにおけるこの３ｄＢの劣化は、パイロットサブバンドの数を２倍にすることにより補償することができる。
【０１１３】
［００４９］ チャネル利得推定値が受信機において利用可能であるとき、整合フィルター方法は、受信されたパイロット電力を検出するために使用することができる。この方法の場合、決定統計値は以下のように定義してもよい。
【数５６】
【０１１４】
但し、
【数５７】
【０１１５】
は、仮定されたサブバンド
【数５８】
【０１１６】
のためのチャネル利得推定値である。
【０１１７】
方程式（１１）において、
【数５９】
【０１１８】
による乗算は無線チャネルの影響を除去し、
【数６０】
【０１１９】
による乗算はパイロットシンボル上の変調を除去する。従って、測定基準ＭN（ｆ）は、方程式（４）に示される決定統計値に類似した決定統計値の実数部に等しくなるように、すなわち、
【数６１】
【０１２０】
であるように定義してもよい。また、受信したパイロット電力を検出するために他の方法も使用してもよい。測定基準はこれらの方法により提供される決定統計値に基づいて定義される。
【０１２１】
図３のステップ３１４の場合、推定された整数周波数エラー
【数６２】
【０１２２】
は除去され、周波数訂正されたシンボル
【数６３】
【０１２３】
を得る。整数周波数エラー訂正は、受信機においてＦＦＴの前にまたは後で実行してもよい。ポストＦＦＴ周波数エラー訂正の場合、受信したシンボルＲn（ｋ）は単に
【数６４】
【０１２４】
サブバンドにより変換され、周波数訂正されたシンボル
【数６５】
【０１２５】
はｋのすべての適用可能な値に対して、
【数６６】
【０１２６】
として得られる。プリＦＦＴ周波数エラー訂正の場合、推定された整数周波数エラー
【数６７】
【０１２７】
は、分数部分の周波数エラーと結合して合計の周波数エラーを得ることができる。次に入力サンプルは、合計周波数エラーにより位相回転され、ＦＦＴは位相回転されたサンプルに対して実行される。また、受信機発信器の周波数は、推定された周波数エラー
【数６８】
【０１２８】
を訂正するために位相ロックループ（ＰＬＬ）により調節することができる。
【０１２９】
図３のステップ３１６の場合、フレーム同期化は、（１）周波数エラー推定のために使用される同じ測定基準Ｍn（ｆ）に基づいて、および（２）周波数訂正されたパイロットシンボル
【数６９】
【０１３０】
に基づいて実行される。ステップ３１２における周波数エラー推定は、各ＯＦＤＭシンボル期間毎に最大測定基準値Ｍnを供給する。最大測定基準値は以下のように表すことができる。
【数７０】
【０１３１】
但し、
【数７１】
【０１３２】
は
【数７２】
【０１３３】
に基づいて定義してもよい。ＦＦＴを実行する前に整数周波数エラーが訂正されるなら、簡単化された決定統計値
【数７３】
【０１３４】
を使用してもよい。Ｍnの測定基準値は周波数エラー推定により周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいて得られる。
【０１３５】
Ｍn値とａn値との間の相互相関は、以下のようにＯＦＤＭシンボル期間ごとに実行される。
【数７４】
【０１３６】
但し、Ｎcは相関の長さであり、これはＮL≧Ｎc≧１である。
【０１３７】
Ｃnは（１）Ｎcの最も最近のＯＦＤＭシンボル期間のためのＭn値と（２）各フレームにおける最初のＮcのＯＦＤＭシンボル期間のためのａn値との間の相互相関の結果である。
【０１３８】
図４は、Ｍn値とａn値との間の相関を図解する。フレームのための最初のＮc ａn値を備えた先端を切り取ったシーケンスは図４の上部に示され、１乃至Ｎcのインデックスがあたえられる。Ｎc＋１の最も最近のＭn値を備えたシーケンスは図４の中央部に示され、ｎ−Ｎc乃至ｎのインデックスが与えられる。ＯＦＤＭシンボル期間毎に、１つのＣn相関値は、先端を切り取ったａnシーケンスをＯＦＤＭシンボル期間のためのＭnシーケンスと相関させることにより、得られる。次のＯＦＤＭシンボル期間に新しいＭn値が得られると、Ｍnシーケンスは効率的に左にシフトする。ａnシーケンスは静止している。
【０１３９】
ａn値はＭn値のための期待値である。上述した実施形態の場合、ａn値はａn＝ｂn・ｂn-1として定義される。なぜならば、Ｍn値は、２つのＰＮチップｂnおよびｂn-1でスクランブルされる２つの連続する受信パイロットシンボルを相関させることにより得られるからである。この実施形態の場合、フレーム同期化のための強化された性能は、｛ａn｝シーケンスもＰＮシーケンスであるようにＰＮシーケンス｛ｂn｝が定義されるなら得られるかもしれない。特に、｛ａn｝シーケンスとそのシフトされたバージョンとの間の相互相関は、２つのシーケンスが位置合わせされているときを除いてゼロまたは低くならなければならない。方程式（１１）に示される決定統計値に基づいてＭn値が得られる実施形態の場合、ａn値はＰＮシーケンスに対してｂn値に単に等しい。一般に、ａn値はＭn値が得られる方法に依存する。
【０１４０】
フレームの開始を決定するために異なるＯＦＤＭシンボル期間に得られるＣn相関値に対してピーク検出が実行される。Ｍn値がａn値と位置合わせされると、相関ピークが現れる。ピーク検出は種々の方法で実行してもよい。例えば、各ＯＦＤＭシンボル期間のためのＣn相関値はしきい値と比較してもよく、相関値がしきい値を超えるときはいつも相関ピークが宣言されるかもしれない。他の例として、Ｃn相関値が平均値またはある量だけ次のより高い相関値を超えるときはいつでも相関ピークは宣言されてもよい。
【０１４１】
また、フレーム同期化は、フレームの終わりまたはフレームのその他の部分を検出するために実行されてもよい。これは、検出されるフレームの部分に対応するａn値のシーケンスの異なる部分を選択することにより達成することができる。一般に、相関は、現在のＯＦＤＭシンボル期間ｎにより「マーク」されるＮcのＯＦＤＭシンボル期間のためのＭn値と、（２）指定されたＯＦＤＭシンボル期間またはフレームの一部分におけるＭn値のためのａnの期待値との間にある。
【０１４２】
ＡＷＧＮチャネルの場合、Ｍnとａnとの間の相関は、ピークにおけるＣn相関値のＳＮＲ内のＮcの利得（相関の長さ）を提供する。それゆえ、質が悪いＳＮＲ条件の下でもフレーム同期化のための堅固な検出が可能である。相関長Ｎcは種々の要因に基づいて選択することができる。Ｎcのためのより大きな値ＳＮＲにより大きな利得を提供し、フレーム検出により大きな信頼性を提供する。しかしながら、Ｎcのより大きな値のためのＭn値を記憶するのにより多くのメモリが必要である。
【０１４３】
フレーム同期化のための処理を簡単にするために、Ｍn値をＬビットに量子化してもよい。但しＬ≧１である。例えば、Ｍn値はこれらの値に対して硬判定を実行することにより１ビットに量子化してもよい。
【０１４４】
（
【数７５】
【０１４５】
として示される）量子化されたＭn値は、方程式（１３）に示すようにａn値と相関してもよい。
【０１４６】
上述したように、パイロットシンボルがＰＮシーケンスでスクランブルされるなら、フレーム同期化が実行され、フレームの開始が知られるまで、パイロットシンボルはリカバーできない。次に、周波数訂正されたパイロットシンボル
【数７６】
【０１４７】
は、これらのシンボルをＰＮシーケンスの複素共役と乗算することによりデスクランブルすることができる。チャネル利得Ｈn（ｋ）は、デスクランブルされたパイロットシンボルに基づいて推定することができる。
【０１４８】
図３のステップ３２０の場合、以下のように、周波数訂正されたデータシンボル
【数７７】
【０１４９】
に対してデータ検出が実行される。
【数７８】
【０１５０】
但し、
【数７９】
【０１５１】
は、シンボル期間ｎにおけるサブバンドｋのためのチャネル利得推定である。
【数８０】
【０１５２】
は、シンボル期間ｎにおけるサブバンドｋのための検出されたデータシンボルである。
【０１５３】
また、データ検出は、技術的に知られた他の方法で実行してもよい。フレームのための検出されたデータシンボルはその後の処理のための１つのシーケンスとして提供される。
【０１５４】
図５は、ＯＦＤＭシステム内の受信機において整数周波数エラー推定を実行するためのプロセス５００のフロー図を示す。プロセス５００は、図３のステップ３１２に対して使用してもよい。
【０１５５】
最初に、測定基準Ｍn（ｆ）のための値は受信されたシンボルに基づいて多数の仮定された周波数エラーの各々に対して計算される（ブロック５１０）。これは、評価のために仮定された周波数エラー
【数８１】
【０１５６】
を選択することにより達成することができる（ステップ５１２）。パイロットサブバンドｋごとに、相互相関は、パイロットサブバンドｋから
【数８２】
【０１５７】
だけずれている仮定されたサブバンド
【数８３】
【０１５８】
上の２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間において得られる２つの受信シンボル間で実行される。方程式（３）および（１０）に示されるように、位相訂正項は相互相関内に含まれていてもよいし含まれていなくてもよい。すべてのパイロットサブバンドのための相互相関結果は、仮定された周波数エラー
【数８４】
【０１５９】
のための決定統計値
【数８５】
【０１６０】
を得るために累算される（ステップ５１６）。すべての仮定された周波数エラーが（ステップ５１８において決定されたように）評価されなかったなら、プロセスはステップ５１２に戻り、評価のために他の仮定された周波数エラーを選択する。そうでなければ、測定基準値のセットは、評価された全ての仮定された周波数エラーに対して得られた決定統計値のセットから得られる（ステップ５２０）。測定基準は決定統計値の実数部または全体の決定統計値であってもよい。
【０１６１】
次に、周波数エラーは、測定基準値のセットに基づいて推定される（ブロック５３０）。これは、各測定基準値の大きさ（または大きさの二乗）を計算することにより達成される。最大の大きさ（または最大の二乗された大きさ）を備えたセット内の測定基準値が識別される（ステップ５３２）。この識別された測定基準値のための仮定された周波数エラーは推定された整数周波数エラーとして提供される（ステップ５３４）。
【０１６２】
例えば、受信機が最初に送信機に同調するときまたは長い不活動の期間の後のデータ送信の開始において、整数周波数エラー推定は典型的に１回実行する必要があるのみである。その後、分数部分の周波数エラーを推定しおよび追跡するために使用される機構は、受信機における周波数ロックを維持するために使用することができる。
【０１６３】
図６は、ＯＦＤＭシステム内の受信機においてフレーム同期化を実行するためのプロセス６００のフロー図を示す。プロセス６００は図３のステップ３１６のために使用してもよい。
【０１６４】
上述したように、最初に、各パイロットサブバンド上の２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間において得られる２つの受信されたシンボル間の相互相関に基づいて各ＯＦＤＭシンボル期間ごとに測定基準値Ｍnが計算される（ステップ６１２）。プリＦＦＴまたはポストＦＦＴにおいて、整数周波数エラーｆが推定され除去された後で測定基準値Ｍnが得られる。ＯＦＤＭシンボル期間ごとに、Ｎc（例えば最も最近の）ＯＦＤＭシンボル期間のためのＭn値のシーケンスは、ａn値のシーケンスと相関され、方程式（１３）に示すようにＯＦＤＭシンボル期間のためのＣn相関値を得る（ステップ６１４）。ａn値は適切な時間位置合わせにおけるＭn値のための期待値である。次に、ピーク検出は、異なるＯＦＤＭシンボル期間に得られた相関値に対して実行される（ステップ６１６）。相関ピークが検出されるとフレーム同期化が宣言される（ステップ６１８）。検出された相関ピークは、相関のために使用されるａn値のシーケンスに応じてフレームの開始またはフレームのその他の部分に対応することができる。
【０１６５】
フレーム同期化は継続ベース、例えばフレームごとに実行してもよい。また、フレーム同期化は必要に応じて、例えば各データバーストの開始において実行してもよい。
【０１６６】
図７は図１の受信機１５０におけるＯＦＤＭ復調器１６０の一実施形態のブロック図を示す。プリプロセッサー７１０は、受信機ユニット１５４からの入力サンプルを受信して処理し、前処理されたサンプルを提供する。プリプロセッサー７１０は、以下に記載するように、サンプルレート変換、分数部分あるいは整数周波数訂正、サイクリックプリフィックス除去等を実行してもよい。ＦＦＴユニット７２０は各受信されたＯＦＤＭシンボルのための前処理されたサンプルに対してＦＦＴを実行し受信されたシンボルＲn（ｋ）を得る。
【０１６７】
測定基準計算ユニット／周波数エラー推定器７５０は、上述したように、測定基準Ｍn（ｆ）および受信されたシンボルＲn（ｋ）に基づいて受信機１５０において整数周波数エラーを推定する。ユニット７５０は推定された整数周波数エラー
【数８６】
【０１６８】
をプリプロセッサー７１０または周波数訂正ユニット７３０に供給する。プリプロセッサー７１０はプリＦＦＴ整数周波数訂正を実行することができ、周波数訂正ユニット７３０は、ポストＦＦＴ整数周波数訂正を実行することができる。フレーム同期化ユニットは、測定基準計算ユニット７５０からＭnの測定基準値を受信し、これらの測定基準値に基づいてフレーム同期化を実行し、フレーム同期信号をチャネル推定器７７０に供給する。フレーム同期信号は各フレームの開始を示す。
【０１６９】
周波数訂正ユニット７３０は、周波数訂正されたデータシンボル
【数８７】
【０１７０】
をデータ検出器７４０に供給し、周波数訂正されたパイロットシンボル
【数８８】
【０１７１】
をチャネル推定器７７０に供給する。チャネル推定器７７０は、フレーム同期信号に基づいて周波数訂正されたパイロットシンボルをデスクランブルし、デスクランブルされたパイロットシンボルに基づいてチャネル利得を推定し、チャネル利得推定値
【数８９】
【０１７２】
をデータ検出器７４０に供給する。
【０１７３】
データ検出器７４０は、方程式（１４）に示すようにチャネル利得推定値を備えた周波数訂正データシンボルに対してデータ検出を実行し、検出されたデータシンボル
【数９０】
【０１７４】
を供給する。
【０１７５】
図８は、ＯＦＤＭ復調器１６０の特定の設計のブロック図を示す。プリプロセッサー７１０内では、サンプルレート変換器８１０は（サンプリングレートで）入力サンプルを受信し、（チップレートで）補間されたサンプルに変換する。チップレートは、送信機においてＯＦＤＭシンボルを構築するチップの割合を指す。サンプリングレートは、受信される信号をディジタル化するために受信機ユニット１５４によって使用される割合を指す。サンプリングレートは、受信機におけるフィルタリングを簡単にするためにチップレートより高くなるように典型的に選択される。時間獲得ユニット８１２は、（例えば、サイクリックプリフィックスに基づいて）受信されたＯＦＤＭシンボルのタイミングを獲得し、受信されたＯＦＤＭシンボルの境界を決定し、（簡単のために図８に図示しない）ＯＦＤＭ復調器内の他の処理ユニットにタイミング信号を供給する。分数部周波数エラー検出器８１４は補間されたサンプル内のサイクリックプリフィックスに基づいて受信機において分数部分の周波数エラーを推定する。位相回転子８１６は分数部分の周波数エラー訂正を補間されたサンプルに適用し、周波数訂正されたサンプルを供給する。サイクリックプリフィックス除去ユニット８１８は、送信機により各ＯＦＤＭシンボルに付加されたサイクリックプリフィックスを除去し、前処理されたサンプルを供給する。
【０１７６】
図８に示される実施形態の場合、測定基準計算ユニット／周波数エラー推定器７５０は、相互相関方法に基づいて定義された測定基準を用いる。ユニット７５０内において、相関器８５０は、仮定されたサブバンド
【数９１】
【０１７７】
上の２つの連続するＯＦＤＭシンボル期間に得られた受信シンボルのペアに対して相互相関を実行する。仮定された周波数エラー
【数９２】
【０１７８】
ごとに、パイロットサブバンドの各々に対して相互相関が実行され、仮定された周波数エラー
【数９３】
【０１７９】
に対して位相訂正を考慮してもよいし考慮しなくてもよい。アキュムレーター／ポストプロセッシングユニット８５２は仮定された周波数エラーごとにすべてのサブバンドに対して相関結果を累算し、その仮定のための決定統計値
【数９４】
【０１８０】
を得る。ユニット８５２は、決定統計値
【数９５】
【０１８１】
の実数部または全体の決定統計値
【数９６】
【０１８２】
に基づいて各仮定された周波数エラーのための測定基準値
【数９７】
【０１８３】
を供給する。相関器８５０および累算器８５２は測定基準計算ユニットを形成する。大きさ検出器８５４は各ＯＦＤＭシンボル期間に最大の大きさを備えた測定基準値Ｍnを検出する。検出器８５４は（１）推定された周波数エラー
【数９８】
【０１８４】
を周波数訂正ユニット７３０または分数部周波数エラー検出器８１４に供給し、（２）Ｍnの測定基準値をフレーム同期化ユニット７６０に供給する。
【０１８５】
図８に示される実施形態の場合、フレーム同期化ユニット７６０内の相関器８６０はＭn測定基準値とａn値を相関させ、各ＯＦＤＭシンボル期間の相関値Ｃnを供給する。ピーク検出器８６２は、異なるＯＦＤＭシンボル期間にＣnの相関値に対してピーク検出を実行し、フレーム同期信号を供給する。
【０１８６】
明確にするために、周波数エラー推定とフレーム同期化の両方が例示ＯＦＤＭシステムに対して記載された。一般に、上述した周波数エラー推定技術はフレーム同期化とは無関係に使用されてもよい。さらに、上述したフレーム同期化技術は、種々の方法で達成してもよい周波数エラー推定と無関係に使用されてもよい。本明細書に記載された周波数エラー推定技術、またはフレーム同期化技術、または周波数エラー推定技術とフレーム同期化技術の両方は、その設計に応じて受信機において使用されてもよい。
【０１８７】
上述したパイロット送信スキームは周波数エラー推定およびフレーム同期化の両方をサポートする。他のパイロット送信スキームも使用してもよい。例えば、パイロットシンボルは、非連続の方法で（すなわち、指定されたＯＦＤＭシンボル期間でのみ）、異なるＯＦＤＭシンボル期間に異なるサブバンドで等で送信してもよい。パイロットシンボルは、周波数エラー推定のためにＰＮシーケンスでスクランブルする必要がない。測定基準は、ＯＦＤＭシステムにより使用されるパイロット送信スキームに対応するおよび一致する方法で定義される。
【０１８８】
本明細書に記載される周波数エラー推定およびフレーム同期化技術は種々の方法により実施してもよい。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはそれらの組合せで実施してもよい。ハードウェア実施の場合、周波数エラー推定及び／又はフレーム同期化を実行するために使用される処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、ディジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰｓ）、ディジタルシグナル処理装置（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、本明細書に記載した機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはそれらの組み合わせ内において実施してもよい。
【０１８９】
ソフトウェア実施の場合、周波数エラー推定及びフレーム同期化技術は、本明細書に記載された機能を実行するモジュール（例えば、手続、機能等）で実施してもよい。ソフトウエアコードは、メモリユニット（例えば、図１のメモリユニット１８２）に記憶してもよく、プロセッサー（例えば、コントローラー１８０）により実行されてもよい。メモリユニットはプロセッサー内部で実施してもよいし、プロセッサー外部で実施してもよい。プロセッサー外部で実施する場合、メモリユニットは、技術的に知られた種々の手段を介してプロセッサーに通信可能に接続することができる。
【０１９０】
記載された実施形態の上述の記載は当業者がこの発明を製作しまたは使用可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者には容易であり、本明細書で定義される包括的原理はこの発明の精神または範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用してもよい。従って、この発明は本明細書に示される実施形態に限定することを意図したものではなく、本明細書に開示された原理および新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内の受信機において周波数エラー推定およびフレーム同期化を実行する方法において、
受信された電力および検出されたパイロット電力を示す測定基準に基づいて受信機において周波数エラーを推定することと、
前記推定された周波数エラーを除去し周波数訂正されたパイロットシンボルを得ることと、
前記測定基準および前記周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいてフレーム同期化を実行することと、
を備えた方法。
【請求項２】
前記測定基準は、２つのシンボル期間に２つの受信されたシンボル間の相互相関に基づいている、請求項１の方法。
【請求項３】
前記測定基準は、チャネル利得推定を備えた整合フィルタリング受信シンボルに基づいている、請求項１の方法。
【請求項４】
前記周波数エラーを推定することは、
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、前記受信されたシンボルに基づいて前記測定基準のための値を計算することであって、前記仮定された周波数エラーの各々は受信機における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は前記複数の仮定された周波数エラーに対して得られることと、
前記複数の測定基準値の中で最大の大きさを備えた測定基準値を識別することと、
前記推定された周波数エラーとして前記識別された測定基準値のための前記仮定された周波数エラーを供給することと、
を含む、請求項１の方法。
【請求項５】
前記フレーム同期化を実行することは、
前記現在のシンボル期間を含む１つ以上のシンボル期間で得られた周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいて現在のシンボル期間のための前記測定基準の値を計算することと、
現在のシンボル期間によりマークされた複数のシンボル期間に得られた複数の測定基準値を複数の期待値と相関させ、前記現在のシンボル期間のための相関値を得ることであって、前記複数の期待値は指定されたシンボル期間において前記複数の測定基準値のための期待値であることと、
異なるシンボル期間に得られた相関値にピーク検出を実行し、フレーム同期化を決定することと、
を含む、請求項１の方法。
【請求項６】
前記周波数訂正されたパイロットシンボルを擬似乱数（ＰＮ）シーケンスでデスクランブルしデスクランブルされたパイロットシンボル得ることであって、前記ＰＮシーケンスは前記フレーム同期化に基づいて位置合わせされることと、
前記デスクランブルされたパイロットシンボルに基づいてチャネル利得を推定することと、
をさらに備えた、請求項１の方法。
【請求項７】
チャネル利得推定を用いて、周波数訂正されたデータシンボルに対してデータ検出を実行し、検出されたデータシンボルを取得することをさらに備えた請求項６の方法。
【請求項８】
前記推定された周波数エラーは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行する前に時間領域サンプルを回転することにより除去され、前記受信したシンボルを取得する、請求項１の方法。
【請求項９】
前記推定された周波数エラーは、前記推定された周波数エラーによりサブバンドインデックスをシフトすることにより除去される、請求項１の方法。
【請求項１０】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
測定基準および受信されたシンボルに基づいて受信機装置において周波数エラーを推定するように機能的に作用する周波数エラー推定器でああって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示す周波数エラー推定器と、
前記推定された周波数エラーを除去し周波数訂正されたパイロットシンボルを取得するように機能的に作用する周波数訂正ユニットと、
前記測定基準および前記周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいてフレーム同期化を実行するように機能的に作用するフレーム同期化ユニットと、
を備えた受信機装置。
【請求項１１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
測定基準および受信シンボルに基づいて前記受信機装置において周波数エラーを推定する手段であって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示す、手段と、
前記推定された周波数エラーを除去し周波数訂正されたパイロットシンボルを取得する手段と、
前記測定基準および前記周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいてフレーム同期化を実行する手段と、
を備えた受信機装置。
【請求項１２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内の受信機において周波数エラー推定を実行する方法において、
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、受信シンボルに基づいて測定基準のための値を計算することであって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示し、前記仮定された周波数エラーの各々は、受信機における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は前記複数の仮定された周波数エラーのために得られることと、
前記複数の測定基準値に基づいて前記受信機において前記周波数エラーを推定することと、
を備えた方法。
【請求項１３】
前記測定基準は２つのシンボル期間に２つの受信シンボル間の相互相関に基づいて定義される、請求項１２の方法。
【請求項１４】
各仮定された周波数エラーのための前記測定基準値は、
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、パイロットサブバンドから前記仮定された周波数エラーだけずれた仮定されたサブバンドのための２つのシンボル期間に得られた２つの受信シンボル間の相互相関を計算することにより、
前記複数のパイロットサブバンドのための前記相互相関の結果を合計して決定統計値を取得することにより、および
前記決定統計値に基づいて前記仮定された周波数エラーのための前記測定基準値を導き出すことにより、
計算される、請求項１３の方法。
【請求項１５】
仮定された周波数エラーのための前記２つの受信されたシンボル間の前記相互相関は、前記仮定された周波数エラーによる前記２つの受信されたシンボル間の位相差を考慮する、請求項１３の方法。
【請求項１６】
前記測定基準は整合フィルターシンボルに基づいて定義される、請求項１２の方法。
【請求項１７】
各仮定された周波数エラーのための前記測定基準値は、
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、仮定されたサブバンドのためのチャネル利得推定値を、仮定されたサブバンドのための受信されたシンボルと乗算して前記パイロットサブバンドのための整合フィルターされたシンボルを取得することであって、前記仮定されたサブバンドは前記パイロットサブバンドから前記仮定された周波数エラーだけずれていることにより、
前記複数のパイロットサブバンドのための整合フィルターされたシンボルを合計し決定統計値を取得することにより、および
前記決定統計値に基づいて前記仮定された周波数エラーのための前記測定基準値を導き出すことにより、
計算される、請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記周波数エラーを推定することは、
前記複数の測定基準値の中で最大の大きさを有する前記測定基準値を識別することと、
前記受信機のための推定された周波数エラーとして、前記識別された測定基準値のための仮定された周波数エラーを供給することと、
を含む、請求項１２の方法。
【請求項１９】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、受信されたシンボルに基づいて測定基準のための値を計算するように機能的に作用する相関ユニットであって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示し、前記仮定された周波数エラーの各々は受信機における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は複数の仮定された周波数エラーに対して得られる、相関ユニットと、
前記複数の測定基準値に基づいて前記受信機装置において前記周波数エラーを推定するように機能的に作用する検出器と、
を備えた受信機装置。
【請求項２０】
前記相関ユニットは、各仮定された周波数エラーに対して、
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、前記パイロットサブバンドから前記仮定された周波数エラーだけずれた仮定されたサブバンドのための２つのシンボル期間に得られた２つの受信されたシンボル間の相互相関を計算するように、
前記複数のパイロットサブバンドのための前記相互相関の結果を合計して決定統計値を取得するように、および
前記決定統計値に基づいて前記仮定された周波数エラーのための前記測定基準値を導き出すように、
機能的に作用する、請求項１９の受信機装置。
【請求項２１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内の受信機装置において、
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、受信されたシンボルに基づいて測定基準のための値を計算する手段であって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示し、前記仮定された周波数エラーの各々は前記受信機装置における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は前記複数の仮定された周波数エラーに対して得られる、手段と、
前記複数の測定基準値に基づいて前記受信機装置において前記周波数エラーを推定する手段と、
を備えた受信機装置。
【請求項２２】
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、受信されたシンボルに基づいて測定基準のための値を計算するように機能的に作用する命令であって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示し、前記仮定された周波数エラーの各々は受信機における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は前記複数の仮定された周波数エラーに対して得られる、命令と、
前記複数の測定基準値に基づいて前記受信機において前記周波数エラーを推定するように機能的に作用する命令と、
を記憶するためのプロセッサー読み取り可能な媒体。
【請求項２３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内の受信機においてフレーム同期化を実行するための方法において、
現在のシンボル期間を含む１つ以上のシンボル期間に受信されたパイロットシンボルに基づいて現在のシンボル期間のための測定基準の値を計算することであって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示すことと、
現在のシンボル期間によりマークされた複数のシンボル期間に得られた複数の測定基準値を複数の期待値と相関させ、現在のシンボル期間のための相関値を取得することであって、前記複数の期待値は、指定されたシンボル期間における前記複数の測定基準値のための期待値であることと、
異なるシンボル期間に得られた相関値に対してピーク検出を実行しフレーム同期化を決定することと、
を備えた方法。
【請求項２４】
受信機において周波数エラー推定を実行し推定された周波数エラーを取得することであって、前記現在のシンボル期間のための前記測定基準値は前記推定された周波数エラーを表すことをさらに備えた、請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記ピーク検出は、
前記現在のシンボル期間のための前記相関値をしきい値に対して比較することにより、および
前記相関値が前記しきい値より大きければフレーム同期化を宣言することにより実行される、請求項２３の方法。
【請求項２６】
現在のシンボル期間のための前記測定基準値は、現在のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルと、以前のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルとの間の相互相関に基づいて得られる、請求項２３の方法。
【請求項２７】
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、前記パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルは送信する前に擬似乱数（ＰＮ）シーケンスでスクランブルされる、請求項２３の方法。
【請求項２８】
前記複数の期待値の各々は、ＰＮシーケンス内のそれぞれのチップのペアを相互相関することにより得られる、請求項２７の方法。
【請求項２９】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
現在のシンボル期間を含む１つ以上のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルに基づいて、現在のシンボル期間のための測定基準のための値を計算するように機能的に作用する測定基準計算ユニットであって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示す、測定基準計算ユニットと、
現在のシンボル期間によりマークされた複数のシンボル期間に対して得られた複数の測定基準値を複数の期待値と相関し、前記現在のシンボル期間のための相関値を取得するように機能的に作用する相関器であって、前記複数の期待値は、指定されたシンボル期間における前記複数の測定基準値のための期待値である、相関器と、
異なるシンボル期間に得られる相関値に対してピーク検出を実行しフレーム同期化を決定するように機能的に作用するピーク検出器と、
を備えた受信機装置。
【請求項３０】
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、前記パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルは、送信する前に擬似乱数（ＰＮ）シーケンスでスクランブルされる、請求項２９の受信機装置。
【請求項３１】
前記現在のシンボル期間のための前記測定基準値は、前記現在のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルと、以前のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルとの間の相互相関に基づいて得られ、前記複数の期待値の各々は前記ＰＮシーケンス内のそれぞれのチップのペアを相互相関することにより得られる、請求項３０の受信機装置。
【請求項３２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
現在のシンボル期間を含む１つ以上のシンボル期間に受信したパイロットシンボルに基づいて前記現在のシンボル期間のための測定基準のための値を計算する手段であって、前記測定基準は検出されたパイロットシンボルを示す手段と、
前記現在のシンボル期間によりマークされた複数のシンボル期間のために得られた複数の測定基準値と複数の期待値とを相関させ、前記現在のシンボル期間のための相関値を取得する手段であって、前記複数の期待値は、指定されたシンボル期間における複数の測定基準値のための期待値である、手段と、
異なるシンボル期間に得られた相関値に対してピーク検出を実行し、フレーム同期化を決定する手段と、
を備えた受信機装置。
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内の受信機において周波数エラー推定およびフレーム同期化を実行する方法において、
受信された電力および検出されたパイロット電力を示す測定基準に基づいて受信機において周波数エラーを推定することと、
前記推定された周波数エラーを除去し周波数訂正されたパイロットシンボルを得ることと、
前記測定基準および前記周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいてフレーム同期化を実行することと、
を備えた方法。
【請求項２】
前記測定基準は、２つのシンボル期間に２つの受信されたシンボル間の相互相関に基づいている、請求項１の方法。
【請求項３】
前記測定基準は、チャネル利得推定を備えた整合フィルタリング受信シンボルに基づいている、請求項１の方法。
【請求項４】
前記周波数エラーを推定することは、
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、前記受信されたシンボルに基づいて前記測定基準のための値を計算することであって、前記仮定された周波数エラーの各々は受信機における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は前記複数の仮定された周波数エラーに対して得られることと、
前記複数の測定基準値の中で最大の大きさを備えた測定基準値を識別することと、
前記推定された周波数エラーとして前記識別された測定基準値のための前記仮定された周波数エラーを供給することと、
を含む、請求項１の方法。
【請求項５】
前記フレーム同期化を実行することは、
前記現在のシンボル期間を含む１つ以上のシンボル期間で得られた周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいて現在のシンボル期間のための前記測定基準の値を計算することと、
現在のシンボル期間によりマークされた複数のシンボル期間に得られた複数の測定基準値を複数の期待値と相関させ、前記現在のシンボル期間のための相関値を得ることであって、前記複数の期待値は指定されたシンボル期間において前記複数の測定基準値のための期待値であることと、
異なるシンボル期間に得られた相関値にピーク検出を実行し、フレーム同期化を決定することと、
を含む、請求項１の方法。
【請求項６】
前記周波数訂正されたパイロットシンボルを擬似乱数（ＰＮ）シーケンスでデスクランブルしデスクランブルされたパイロットシンボル得ることであって、前記ＰＮシーケンスは前記フレーム同期化に基づいて位置合わせされることと、
前記デスクランブルされたパイロットシンボルに基づいてチャネル利得を推定することと、
をさらに備えた、請求項１の方法。
【請求項７】
チャネル利得推定を用いて、周波数訂正されたデータシンボルに対してデータ検出を実行し、検出されたデータシンボルを取得することをさらに備えた請求項６の方法。
【請求項８】
前記推定された周波数エラーは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行する前に時間領域サンプルを回転することにより除去され、前記受信したシンボルを取得する、請求項１の方法。
【請求項９】
前記推定された周波数エラーは、前記推定された周波数エラーによりサブバンドインデックスをシフトすることにより除去される、請求項１の方法。
【請求項１０】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
測定基準および受信されたシンボルに基づいて受信機装置において周波数エラーを推定するように機能的に作用する周波数エラー推定器でああって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示す周波数エラー推定器と、
前記推定された周波数エラーを除去し周波数訂正されたパイロットシンボルを取得するように機能的に作用する周波数訂正ユニットと、
前記測定基準および前記周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいてフレーム同期化を実行するように機能的に作用するフレーム同期化ユニットと、
を備えた受信機装置。
【請求項１１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
測定基準および受信シンボルに基づいて前記受信機装置において周波数エラーを推定する手段であって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示す、手段と、
前記推定された周波数エラーを除去し周波数訂正されたパイロットシンボルを取得する手段と、
前記測定基準および前記周波数訂正されたパイロットシンボルに基づいてフレーム同期化を実行する手段と、
を備えた受信機装置。
【請求項１２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内の受信機において周波数エラー推定を実行する方法において、
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、受信シンボルに基づいて測定基準のための値を計算することであって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示し、前記仮定された周波数エラーの各々は、受信機における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は前記複数の仮定された周波数エラーのために得られることと、
前記複数の測定基準値に基づいて前記受信機において前記周波数エラーを推定することと、
を備えた方法。
【請求項１３】
前記測定基準は２つのシンボル期間に２つの受信シンボル間の相互相関に基づいて定義される、請求項１２の方法。
【請求項１４】
各仮定された周波数エラーのための前記測定基準値は、
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、パイロットサブバンドから前記仮定された周波数エラーだけずれた仮定されたサブバンドのための２つのシンボル期間に得られた２つの受信シンボル間の相互相関を計算することにより、
前記複数のパイロットサブバンドのための前記相互相関の結果を合計して決定統計値を取得することにより、および
前記決定統計値に基づいて前記仮定された周波数エラーのための前記測定基準値を導き出すことにより、
計算される、請求項１３の方法。
【請求項１５】
仮定された周波数エラーのための前記２つの受信されたシンボル間の前記相互相関は、前記仮定された周波数エラーによる前記２つの受信されたシンボル間の位相差を考慮する、請求項１３の方法。
【請求項１６】
前記測定基準は整合フィルターシンボルに基づいて定義される、請求項１２の方法。
【請求項１７】
各仮定された周波数エラーのための前記測定基準値は、
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、仮定されたサブバンドのためのチャネル利得推定値を、仮定されたサブバンドのための受信されたシンボルと乗算して前記パイロットサブバンドのための整合フィルターされたシンボルを取得することであって、前記仮定されたサブバンドは前記パイロットサブバンドから前記仮定された周波数エラーだけずれていることにより、
前記複数のパイロットサブバンドのための整合フィルターされたシンボルを合計し決定統計値を取得することにより、および
前記決定統計値に基づいて前記仮定された周波数エラーのための前記測定基準値を導き出すことにより、
計算される、請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記周波数エラーを推定することは、
前記複数の測定基準値の中で最大の大きさを有する前記測定基準値を識別することと、
前記受信機のための推定された周波数エラーとして、前記識別された測定基準値のための仮定された周波数エラーを供給することと、
を含む、請求項１２の方法。
【請求項１９】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、受信されたシンボルに基づいて測定基準のための値を計算するように機能的に作用する相関ユニットであって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示し、前記仮定された周波数エラーの各々は受信機における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は複数の仮定された周波数エラーに対して得られる、相関ユニットと、
前記複数の測定基準値に基づいて前記受信機装置において前記周波数エラーを推定するように機能的に作用する検出器と、
を備えた受信機装置。
【請求項２０】
前記相関ユニットは、各仮定された周波数エラーに対して、
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、前記パイロットサブバンドから前記仮定された周波数エラーだけずれた仮定されたサブバンドのための２つのシンボル期間に得られた２つの受信されたシンボル間の相互相関を計算するように、
前記複数のパイロットサブバンドのための前記相互相関の結果を合計して決定統計値を取得するように、および
前記決定統計値に基づいて前記仮定された周波数エラーのための前記測定基準値を導き出すように、
機能的に作用する、請求項１９の受信機装置。
【請求項２１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内の受信機装置において、
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、受信されたシンボルに基づいて測定基準のための値を計算する手段であって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示し、前記仮定された周波数エラーの各々は前記受信機装置における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は前記複数の仮定された周波数エラーに対して得られる、手段と、
前記複数の測定基準値に基づいて前記受信機装置において前記周波数エラーを推定する手段と、
を備えた受信機装置。
【請求項２２】
複数の仮定された周波数エラーの各々に対して、受信されたシンボルに基づいて測定基準のための値を計算するように機能的に作用する命令であって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示し、前記仮定された周波数エラーの各々は受信機における異なる可能な周波数エラーに相当し、複数の測定基準値は前記複数の仮定された周波数エラーに対して得られる、命令と、
前記複数の測定基準値に基づいて前記受信機において前記周波数エラーを推定するように機能的に作用する命令と、
を記憶するためのプロセッサー読み取り可能な媒体。
【請求項２３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内の受信機においてフレーム同期化を実行するための方法において、
現在のシンボル期間を含む１つ以上のシンボル期間に受信されたパイロットシンボルに基づいて現在のシンボル期間のための測定基準の値を計算することであって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示すことと、
現在のシンボル期間によりマークされた複数のシンボル期間に得られた複数の測定基準値を複数の期待値と相関させ、現在のシンボル期間のための相関値を取得することであって、前記複数の期待値は、指定されたシンボル期間における前記複数の測定基準値のための期待値であることと、
異なるシンボル期間に得られた相関値に対してピーク検出を実行しフレーム同期化を決定することと、
を備えた方法。
【請求項２４】
受信機において周波数エラー推定を実行し推定された周波数エラーを取得することであって、前記現在のシンボル期間のための前記測定基準値は前記推定された周波数エラーを表すことをさらに備えた、請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記ピーク検出は、
前記現在のシンボル期間のための前記相関値をしきい値に対して比較することにより、および
前記相関値が前記しきい値より大きければフレーム同期化を宣言することにより実行される、請求項２３の方法。
【請求項２６】
現在のシンボル期間のための前記測定基準値は、現在のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルと、以前のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルとの間の相互相関に基づいて得られる、請求項２３の方法。
【請求項２７】
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、前記パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルは送信する前に擬似乱数（ＰＮ）シーケンスでスクランブルされる、請求項２３の方法。
【請求項２８】
前記複数の期待値の各々は、ＰＮシーケンス内のそれぞれのチップのペアを相互相関することにより得られる、請求項２７の方法。
【請求項２９】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
現在のシンボル期間を含む１つ以上のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルに基づいて、現在のシンボル期間のための測定基準のための値を計算するように機能的に作用する測定基準計算ユニットであって、前記測定基準は検出されたパイロット電力を示す、測定基準計算ユニットと、
現在のシンボル期間によりマークされた複数のシンボル期間に対して得られた複数の測定基準値を複数の期待値と相関し、前記現在のシンボル期間のための相関値を取得するように機能的に作用する相関器であって、前記複数の期待値は、指定されたシンボル期間における前記複数の測定基準値のための期待値である、相関器と、
異なるシンボル期間に得られる相関値に対してピーク検出を実行しフレーム同期化を決定するように機能的に作用するピーク検出器と、
を備えた受信機装置。
【請求項３０】
パイロット送信のために使用される複数のパイロットサブバンドの各々に対して、前記パイロットサブバンドのためのパイロットシンボルは、送信する前に擬似乱数（ＰＮ）シーケンスでスクランブルされる、請求項２９の受信機装置。
【請求項３１】
前記現在のシンボル期間のための前記測定基準値は、前記現在のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルと、以前のシンボル期間のための受信されたパイロットシンボルとの間の相互相関に基づいて得られ、前記複数の期待値の各々は前記ＰＮシーケンス内のそれぞれのチップのペアを相互相関することにより得られる、請求項３０の受信機装置。
【請求項３２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける受信機装置において、
現在のシンボル期間を含む１つ以上のシンボル期間に受信したパイロットシンボルに基づいて前記現在のシンボル期間のための測定基準のための値を計算する手段であって、前記測定基準は検出されたパイロットシンボルを示す手段と、
前記現在のシンボル期間によりマークされた複数のシンボル期間のために得られた複数の測定基準値と複数の期待値とを相関させ、前記現在のシンボル期間のための相関値を取得する手段であって、前記複数の期待値は、指定されたシンボル期間における複数の測定基準値のための期待値である、手段と、
異なるシンボル期間に得られた相関値に対してピーク検出を実行し、フレーム同期化を決定する手段と、
を備えた受信機装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１０１３８４（Ｐ２０１１−１０１３８４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−２７０４６１（Ｐ２０１０−２７０４６１）
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【分割の表示】特願２００６−５４９４０８（Ｐ２００６−５４９４０８）の分割
【原出願日】平成１７年１月７日（２００５．１．７）
【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）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７０４６１（Ｐ２０１０−２７０４６１）
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【分割の表示】特願２００６−５４９４０８（Ｐ２００６−５４９４０８）の分割
【原出願日】平成１７年１月７日（２００５．１．７）
【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）】
[ Back to top ]