特表 2023-520956 非因果的チャネルの影響を軽減し補償する低複雑性の方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-23

(54)【発明の名称】非因果的チャネルの影響を軽減し補償する低複雑性の方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20230516BHJP

【ＦＩ】

H04L27/26 112

H04L27/26 410

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022542086

(86)(22)【出願日】2020-06-23

(85)【翻訳文提出日】2022-07-28

(86)【国際出願番号】 TR2020050540

(87)【国際公開番号】W WO2021225538

(87)【国際公開日】2021-11-11

(31)【優先権主張番号】2020/07096

(32)【優先日】2020-05-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514023586

【氏名又は名称】アセルサン・エレクトロニク・サナイ・ヴェ・ティジャレット・アノニム・シルケティ

【氏名又は名称原語表記】Ａｓｅｌｓａｎ Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ Ｓａｎａｙｉ ｖｅ Ｔｉｃａｒｅｔ Ａｎｏｎｉｍ Ｓｉｒｋｅｔｉ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100169823

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 雄郎

(72)【発明者】

【氏名】アルトゥグ カヤ

(72)【発明者】

【氏名】ゴクハン ムザファー グヴェンセン

(57)【要約】

本発明では、結果的な両側ＩＳＩの影響を等価な非因果的通信チャネルへ移行する。従って、両側ＩＳＩを軽減して非因果的チャネルの影響を補償する方法を提案する。この方法はＣＰ及びＣＳの挿入及び除去を含む。ブロック伝送に基づく通信システムにおいてＣＳ及びＣＰを送信機において挿入し受信機において除去する際に、非因果的通信チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成することができる。それに加えて、この方法は、チャネル状態情報が受信機において入手可能である際の、ブロック伝送に基づく通信システムにおける非因果的通信チャネルの等化を含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブロック伝送に基づく通信システムにおいて、ポストカーソル及びプレカーソルとのシンボル間干渉を軽減し、非因果的通信チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成する方法であって、
送信機において、情報ブロックを巡回プレフィックス（ＣＰ）及び巡回サフィックス（ＣＳ）により拡張するステップと、
前記拡張した情報ブロックを送信するステップと、
受信機において、受信した前記拡張した情報ブロックから前記ＣＰ及び前記ＣＳを除去するステップと
を含む方法。

【請求項2】

前記ＣＰによる拡張が、時間領域内で、前記情報ブロックの後部をコピーし、前記コピーした後部を同じ前記情報ブロックの先頭に挿入することに相当する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ＣＰの長さが、前記非因果的通信チャネルのポストカーソル・タップの数以上である、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記ＣＰを除去するために、時間領域内で、前記受信した前記拡張した情報ブロックの先頭から、前記ＣＰの長さ分の量の情報を破棄することを含む、請求項１～３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

前記ＣＳによる拡張が、時間領域内で、前記情報ブロックの前部をコピーし、前記コピーした前部を同じ前記情報ブロックの終端に挿入することに相当する、請求項１～４のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

前記ＣＳの長さが、前記非因果的通信チャネルのプレカーソル・タップの数以上である、請求項１～５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記ＣＳを除去するために、時間領域内で、前記受信した前記拡張した情報ブロックの終端から、前記ＣＳの長さ分の量の情報を破棄することを含む、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記ＣＰ及び前記ＣＳの除去に続いて、
前記受信した情報ブロックをＦＦＴによって周波数領域に変換するステップと、
周波数領域のチャネル係数が前記受信機において入手可能である際に、周波数領域の等化器によって、分散した前記非因果的通信チャネルを等化するステップと
を含む、請求項１～７のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブロック伝送に基づく通信システムにおいて非因果的通信チャネルによって生じるポストカーソル及びプレカーソルとのシンボル（符号）間干渉（ＩＳＩ：inter-symbol interference）（両側ＩＳＩとしても知られている）を軽減する方法に関するものである。それに加えて、本発明は、チャネル状態情報が受信機において入手可能である際の、ブロック伝送に基づく通信システムにおける非因果的通信チャンネルの等化に関するものである。

【背景技術】

【0002】

無線通信システムでは、送信される信号に、マルチパス（多経路）チャネルとしても知られている分散した因果的通信チャネルの問題が生じ得る。一般に、これらの因果的チャネルは、次式の線形離散時間タップ付き遅延線モデルによってモデル化される：

【数1】

ここに、ｙ[ｉ]は受信されるシンボルを表し、ｘ[ｉ]は送信されるシンボルを表し、ｎ[ｉ]はシンボル毎の付加ノイズを表し、ｈ[ｉ]は使用中のチャネルの時間領域のタップ係数（以下「タップ係数」）を表し、Ｌはこのチャネルの遅延拡散を表す。チャネルのメモリ作用により、送信されるシンボルは後続するシンボルと干渉する。こうしたシンボルは、送信されるシンボルにノイズと同じ影響を与えて、通信システムの信頼性を低下させる。この現象はシンボル間干渉（ＩＳＩ）として知られている。ＩＳＩはポストカーソルＩＳＩまたは片側ＩＳＩとしても知られている。

【0003】

ブロック伝送に基づく通信システムでは、送信機が、後続する情報ブロックとの間に巡回（サイクリック）プレフィックス（ＣＰ：cyclic prefix）と称されるガードインターバルを導入することによって、こうした低下を防止することができる。ＣＰの挿入は、情報ブロックの後部をコピーし、コピーした部分を同じ情報ブロックの先頭に挿入することによって情報ブロックを拡張することに相当する。ＣＰの挿入は、関心事のシステムが因果的インパルス応答を有し、片側ＩＳＩしか存在しない際にＣＰを利用することができるものと仮定する。この従来技術は、非因果的インパルス応答を有するシステムを無視している。従って、例えば、ＣＰを用いて非因果的チャネルによって生じるＩＳＩ（両側ＩＳＩ）を完全に解決することはできない。

【0004】

図１では、情報ブロック(10)が、送信機におけるＣＰ挿入後にＣＰにより拡張された情報ブロック(20)に変換される。ＣＰの長さが（因果的）チャネル遅延拡散以上であれば、受信機においてＣＰを除去すると片側ＩＳＩを防止することができる。図２では、ＣＰにより拡張されて受信される情報ブロック(30)が、受信機におけるＣＰの除去後に情報ブロック(10)に変換される。さらに、ＣＰの長さが（因果的）チャネル拡散以上である際には、送信機におけるＣＰの挿入及び受信機におけるＣＰの除去が、チャネルのテプリッツ（Toeplitz）コンボリューション（畳み込み）行列を巡回行列に変換する。

【0005】

巡回行列の重要性は、その対角化により生じ：離散フーリエ変換（ＤＦＴ：discrete Fourier transformation）が巡回行列を対角化する。対角チャネル・コンボリューション行列は、チャネルをＭ、即ち伝送されるシンボルの数で識別し、サブチャネルは互いに無相関である。高速フーリエ変換（ＦＦＴ：fast Fourier transform）により、結果的なチャネルは各サブキャリア（副搬送波）の全体にわたって平坦（フラット）と考えることができる。従って、周波数領域では、周波数領域等化器（イコライザ）（ＦＤＥ：frequency domain equalizer）によって各サブチャネルを独立して等化することができる。

【0006】

ブロック伝送に基づく通信システムでは、パルス整形の不整合（ミスマッチ）、同期誤差、及び非線形効果を非因果的チャネルとしてモデル化することができる。これらのチャネルの非因果的インパルス応答により、送信されるシンボルは後続するシンボル及び先行するシンボルによる干渉を受ける。こうしたシンボルは送信されるシンボルにノイズと同じ影響を与えて、通信システムの信頼性を低下させる。次世代通信システムでは、低電力の影響さえもトランシーバの性能を低下させ得る。従って、結果的な両側ＩＳＩは、プレカーソルＩＳＩが弱電力であるにもかかわらず、受信機において軽減するべきである。

【0007】

英国特許第２４６３５０８号なる出願（特許文献１）は、時間反転及びＣＰ及び巡回サフィックス（ＣＳ：cyclic suffix）の使用を含むブロック伝送方法に関するものである。この方法は、ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing：直交周波数分割多重）及びＳＣ－ＦＤＥ（single carrier frequency domain equalization：単一搬送波（シングルキャリア）周波数領域等化）システムにおける、等価チャネルの結果的な周波数係数が実数値であるような方法による、ＣＰ／ＣＳの挿入及び除去を説明する。しかし、上記特許は、以前に挿入したＣＰ及びＣＳを、本発明とは完全に異なる方法で除去している。上記特許は、ＣＳとＣＰとを組み合わせた長さを、受信した情報ブロックの先頭から除去するプロセスを提案しているに過ぎない。この上記特許は、実数値の周波数領域チャネル係数を時間反転系内で獲得することを目的とする。上記特許では、この獲得を用いて、任意数の多重送信アンテナを採用して、フルレート直交時空間ブロック符号化を、実数値または複素数値の信号伝達（シグナリング）用に実現する。上記特許では、非因果的チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成する具体的意図は存在しない。それに加えて、本発明では、チャネル状態情報が受信機において入手可能であるものと仮定するのに対し、上記特許では、チャネル状態情報を送信機において必要とし、このことは、他のチャネル、即ちフィードバックチャネルを有することにより不利であり得る。

【0008】

ＯＦＤＭにおいてＣＰ及び／またはＣＳを精密なタイミング同期の目的で使用することは、国際公開第２００６／０１９２５５号なる出願（特許文献２）、発明の名称”Method for detecting OFDM symbol timing in OFDM systems”中に詳述されている。しかし、上記特許には受信機の構造は説明されていない。受信機においてＣＰ及び／またはＣＳを除去する方法の具体的説明は存在しない。それに加えて、この特許は、送信ブロック構造を、ＯＦＤＭ用のみに、しかも精密なシンボル・タイミング検出用のみに使用する。非因果的通信チャネルを等化する具体的意図は存在しない。しかし、本発明の好適例では、このブロック構造をＣＰ及びＣＳの除去と共に受信機において用いて、ブロック伝送に基づく通信システムにおける非因果的通信チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成する。さらに、本発明の好適例は、ＣＰ及びＣＳの挿入及び除去を時間領域内に留める限り、使用中の変調形式の種類には依存しない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】英国特許第２４６３５０８号明細書

【特許文献2】国際公開第２００６／０１９２５５号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明では、結果的な両側ＩＳＩの影響を等価な非因果的チャネルへ移行する。従って、両側ＩＳＩを軽減して非因果的チャネルの影響を補償する方法を提案する。この方法は、ＣＰ及びＣＳの挿入及び除去を含む。ブロック伝送に基づく通信システムにおいてＣＳ及びＣＰを送信機において挿入し受信機において除去する際に、非因果的通信チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成することができる。それに加えて、この方法は、チャネル状態情報が受信機において入手可能である際の、ブロック伝送に基づく通信システムにおける非因果的通信チャネルの等化を含む。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】従来のブロック伝送に基づく通信システムにおける、送信機における巡回プレフィックスの挿入を概略的に示す図である。

【図2】従来のブロック伝送に基づく通信システムにおける、受信機における巡回プレフィックスの除去を概略的に示す図である。

【図3】ブロック伝送に基づく通信システムにおける、本発明の特定の実施形態による、送信機における巡回プレフィックスの挿入を概略的に示す図である。

【図4】ブロック伝送に基づく通信システムにおける、本発明の特定の実施形態による、送信機における巡回プレフィックス及び巡回サフィックスの挿入を概略的に示す図である。

【図5】ブロック伝送に基づく通信システムにおける、本発明の特定の実施形態による、受信機における巡回プレフィックス及び巡回サフィックスの除去を概略的に示す図である。

【図6】ブロック伝送に基づく通信システムにおける、本発明の特定の実施形態による、送信機において情報のブロックを生成して伝送する方法を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

詳細な説明
線形時不変（ＬＴＩ：linear and time-invariant）システムは、そのインパルス応答によって完全に特性化することができる。因果的インパルス応答の時間領域タップ（以下「タップ」）は次の２つにグループ化することができる：メインカーソル・タップ及びポストカーソル・タップ。しかし、非因果的インパルス応答のタップは、次の３つにグループ化することができる：プレカーソル・タップ、メインカーソル・タップ、及びポストカーソル・タップ。

【0013】

非因果的ＬＴＩシステムは複数の理由によって観測することができる。それらの例の一部は次の通りである：
－ルート・レイズド・コサイン（ＲＲＣ：root-raised cosine）フィルタを送信機におけるパルス整形フィルタとして選択すると、他のＲＲＣフィルタを受信機側で整合（マッチト）フィルタとして採用することができる。理想的な通信システムでは、これら２つのＲＲＣフィルタと等価なフィルタがレイズド・コサイン（ＲＣ：raised cosine）フィルタとなる。ＲＣフィルタは、ナイキスト（Nyquist）ＩＳＩ基準を満足してシンボル間干渉（ＩＳＩ）を解消する。しかし、理想的なＲＲＣフィルタは無限長である。実現可能なフィルタのインパルス応答は有限長のものであり、因果的でなければならない。従って、ＲＲＣフィルタを実現するためには、時間領域内で方形窓（ウィンドウ）関数を乗ずることによってＲＲＣフィルタのインパルス応答を短縮するべきである。短縮されたＲＲＣフィルタを送信機内及び受信機内の両方で用いると、等価なフィルタはＲＣフィルタにはならない。むしろ、等価なフィルタは次の３次（３段）のカスケードフィルタ、即ち：１つのＲＣフィルタ及び２つの追加的フィルタを含み、その周波数応答はシンク（sinc）関数である。この等価なフィルタはナイキストＩＳＩ基準を満足することができず、結果的なシステムの周波数応答は平坦フェージング特性を有さない。その代わりに、この等価なフィルタのインパルス応答は非因果的になり、両側ＩＳＩを生じさせる低電力のプレカーソル・タップの存在を伴う。この等価なフィルタは等価な非因果的チャネルとして考えることができる。
－時刻同期（シンボル同期としても知られている）は、ほぼ間違いなく、受信機における最も重要なタスクのうちの１つである。受信した信号が適正な瞬時にサンプリングされなければ、時刻同期誤差が発生し、これが両側ＩＳＩを生じさせる。時刻同期誤差のモデル化は、低電力プレカーソル・タップを有する等価な非因果的通信チャネルを利用することによって、受信機からチャネルへ移行することができる。
－非線形歪みも、整合フィルタ出力における片側ＩＳＩとして出現し得る。非線形歪みは、既に存在していた両側ＩＳＩも強める。従って、非線形歪みのモデル化も、低電力のプレカーソル・タップを有する等価な非因果的通信チャネルを利用することによって、受信機からチャネルへ移行することができる。

【0014】

これらの例は、本発明において提案する方法を採用するために不可欠ではない。本発明の焦点は、周波数領域のチャネル係数が受信機において入手可能である際に、両側ＩＳＩを軽減して非因果的チャネルの影響を補償することについてである。

【0015】

本発明は、ＣＳをＣＰと共に利用して、次世代通信システムのために両側ＩＳＩを軽減し、非因果的チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成する。ＣＳの挿入は、前部をコピーし、コピーした部分を同じ情報ブロックの終端に挿入することによって情報ブロックを拡張することに相当する。図３では、情報ブロック(10)が、送信機におけるＣＳの挿入後にＣＳ(40)により拡張された情報ブロックに変形している。

【0016】

ＣＰ及びＣＳの挿入は、後部及び前部をコピーし、コピーした部分を同じ情報ブロックのそれぞれ先頭及び終端に挿入することによって情報ブロックを拡張することに相当する。図４では、送信機におけるＣＰ及びＣＳの挿入後に、情報ブロック(10)が、ＣＰ及びＣＳにより拡張された情報ブロック(50)に変化している。ＣＰの長さが非因果的チャネルのポストカーソル・タップの数以上であり、ＣＳの長さが非因果的チャネルのプレカーソル・タップの数以上である場合、受信機においてＣＰ及びＣＳを除去すると両側ＩＳＩを軽減することができる。図５では、ＣＰ及びＣＳにより拡張されて受信された情報ブロック(60)が、受信機におけるＣＰ及びＣＳの除去後に情報ブロック(10)に変化している。さらに、ＣＰの長さが非因果的チャネルのポストカーソル・タップの数以上であり、ＣＳの長さが非因果的チャネルのプレカーソル・タップの数以上である場合、送信機におけるＣＰ及びＣＳの挿入、及び受信機におけるＣＰ及びＣＳの除去は、非因果的チャネルのテプリッツ・コンボリューション行列を非因果的チャネルの巡回コンボリューション行列に変換する。巡回コンボリューション行列は、時間領域の情報ブロックを周波数領域に変換するためのＦＦＴを可能にすることによって、チャネル推定及び周波数領域の等化を容易にする。チャネルを等化するために、受信機はチャネル識別プロセスを用いる必要がある。本発明では、周波数領域のチャネル係数が受信機において入手可能であるものと仮定する。

【0017】

両側ＩＳＩの軽減を実証するために、非因果的チャネルに対する巡回コンボリューション行列の生成、チャネルの等化、本発明の実現を示す。なお重要なこととして、実現におけるチャネル推定は学習に基づく。しかし、提案する方法では、周波数領域のチャネル係数が受信機において入手可能であるものと仮定する。実現では、非因果的ＬＴＩシステムの離散時間出力を次式のように書くことができる：

【数2】

【0018】

式２では、ｈ[ｍ]は非因果的チャネルのタップ係数を表し、ｘ[ｍ]は送信される情報ブロック内の要素を表し、ｙ[ｍ]は受信される情報ブロック内の要素を表し、ｎ[ｍ]は要素毎の付加（加法性、加算性）ノイズを表す。さらに、Ｌ_fは非因果的インパルス応答のポストカーソル・タップ及びメインカーソル・タップの数を表し、Ｌ_bは非因果的インパルス応答のプレカーソル・タップの数を表し、従って合計の非因果的チャネル長は(Ｌ_f＋Ｌ_b)になる。－Ｌ_b≦Ｌ_f－１である限り、Ｌ_f及びＬ_bは任意の非負の数とすることができる。換言すれば、式２は１以上のチャネル長について成り立つ。

【0019】

式２からの観測は、次式の行列－ベクトル形式に書き換えることができる：

【数3】

ここに、「Ｍ」は１つの情報ブロック内の要素の数を表す。ｈ[ｌ]を含む行列は非因果的チャネルのテプリッツ・コンボリューション行列である。長さ(Ｌ_f－１)のＣＰの挿入は、ｘ[－１]＝ｘ[Ｍ－１], ｘ[－２]＝ｘ[Ｍ－２],...,ｘ[－(Ｌ_f－１)]＝ｘ[Ｍ－(Ｌ_f－１)]を示すことに相当する。上述した非因果的チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成するために、本発明が示唆するように、長さＬ_bのＣＳを挿入することができる。こうしたＣＳの挿入は、ｘ[Ｍ]＝Ｘ[０], ｘ[Ｍ＋１]＝Ｘ[１],...,ｘ[Ｍ＋Ｌ_b―１]＝ｘ[Ｌ_b―１]を示すことに相当する。ここで、式３を上述したＣＰ及びＣＳの挿入により書き換えれば、次の行列－ベクトル式のようになる：

【数4】

【0020】

ｈ[ｌ]を含む行列は非因果的チャネルに対する巡回コンボリューション行列となる。

【0021】

式４は次式のように書き換えることができる：

【数5】

ここに、ｙは受信される情報ブロック内の要素のＣＰ及びＣＳを除いたベクトル表現であり、Ｈは通信チャネルに対するテプリッツ・コンボリューション行列を表し、
（外１）

は送信される情報ブロック内の要素のＣＰ及びＣＳを除いたベクトル表現であり、ｎは要素毎の付加ノイズのベクトル表現である。通信チャネルが因果的特性を有する場合（式２中でＬ_b＝０である場合）、この因果的チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成するためには、長さ(Ｌ_f－１)以上のＣＰを送信機において情報ブロックに挿入し、受信機において受信した情報ブロックから除去するべきである。通信チャネルが非因果的特性を有する場合（式２中でＬ_b≧１である場合）、この非因果的チャネルに対する巡回コンボリューション行列を生成するためには、長さ(Ｌ_f－１)以上のＣＰ及び長さＬ_b以上のＣＳを送信機において挿入し受信機において除去するべきである。

【0022】

Ｌ_f個のポストカーソル・タップ及びメインカーソル・タップ、Ｌ_b個のプレカーソル・タップを有する非因果的チャネルが存在する場合、かつ長さ(Ｌ_f－１)以上のＣＰ及び長さＬ_b以上のＣＳを送信機において挿入し受信機において除去する場合、式５は時間領域内で複数の情報ブロックについて次式のように書き換えることができる：

【数6】

ここに、

【数7】

であり、
（外２）

は巡回コンボリューションを表し、「ｍ」は１つの情報ブロック内の要素のインデックス（指標）を表し、下付き文字（サブスクリプト）「ｉ」は情報ブロック番号を表し、「ｙ_i[ｍ]」はｉ番目に受信された情報ブロック内のｍ番目の要素を表し、「ｘ_i[ｍ]」はｉ番目に送信された情報ブロック内のｍ番目の要素を表し、「ｎ_i[ｍ]」はｉ番目の情報ブロック内のｍ番目の要素上の付加ノイズを表し、「ｈ[m]」は非因果的通信チャネルを表す。式６では、横方向に同じ伝送ブロックを仮定しているので、通信チャネルを下付き文字なしで記述している。

【0023】

時間領域内での巡回コンボリューションの結果として、式６は周波数領域内での乗算として次式のように書き換えることができる：

【数8】

ここに、「Ｙ_i[ｋ]」は式６中の「ｙ_i[ｍ]」の周波数領域への変換を表し、
（外３）

は式６中の
（外４）

の周波数領域への変換を表し、「Ｘ_i[ｋ]」は式６中の「ｘ_i[ｍ]」の周波数領域への変換を表し、「Ｎi[ｋ]」は式６中の「ｎ_i[ｍ]」の周波数領域への変換を表し、「ｋ」は周波数ビンのインデックスを表し、下付き文字「ｉ」は式７中でも情報ブロック番号を表す。式７では、横方向に同じ伝送ブロックを仮定しているので、通信チャネルの周波数応答、即ち
（外５）

を下付き文字なしで記述している。従って、Ｌ_f個のポストカーソル・タップ及びメインカーソル・タップ、Ｌ_b個のプレカーソル・タップを有する非因果的チャネルが存在する場合、かつ長さ(Ｌ_f―１)以上のＣＰ及び長さＬ_b以上のＣＳを送信機において挿入し受信機において除去する場合、ＦＦＴを用いて情報ブロックを時間領域から周波数領域に変換することができ、ＦＦＴのサイズは、少なくとも、ＣＰ及びＣＳなしのブロックサイズに等しくするべきである。実証のために、ＦＦＴのサイズを情報ブロックのサイズ、即ちＭに等しく選択するが、このことは本発明の実行にとって必須でないことは明らかである。

【0024】

本発明では、周波数領域のチャネル係数が受信機において入手可能であるものと仮定する。この実証では、チャネルを学習によって周波数領域内で推定する。しかし、このことは通信チャネルを推定する唯一の方法ではない。通信チャネルは、学習、パイロット、等のような異なる技法によって周波数領域内または時間領域内で推定することができる。本発明では、ブロック伝送に基づく通信システムにおいて通信チャネルを推定するあらゆる方法を採用することができる。前述したように、この実証では、チャネルを学習によって周波数領域内で推定する。従って、送信されるＴ個の情報ブロック、ここにＴ＜＜Ｎが受信機にとって既知であり、これらの情報ブロックを用いて非因果的チャネルの周波数応答を推定するものと仮定する。チャネル推定は次式のように示すことができる：

【数9】

ここに、
（外６）

は非因果的チャネルの推定した周波数応答を表し、上付き文字”*”は複素共役演算を表す。

【0025】

チャネル状態情報が受信機において入手可能である際に、本発明ではＦＤＥを用いることができる。ＦＤＥのいくつかの例は、ゼロフォーシング（ＺＦ：zero-forcing：ミニマックス）等化、最小平均二乗誤差等化、周波数領域判定帰還によるＦＤＥ、等である。実証のためにＺＦを利用するが、このことは非因果的通信チャネルに対する両側ＩＳＩ軽減及び巡回コンボリューション行列生成の性能に影響を与えないことは明らかである。ＺＦ等化器及びその出力は次式のように書かれる：

【数10】

ここに、
（外７）

はｊ番目に受信した情報ブロックにおける等化したｋ番目の周波数ビンを表し、この周波数ビンは両側ＩＳＩ及び非因果的チャネルによる影響を受けており、「Ｙ_j[ｋ]」はｊ番目に受信した情報ブロックにおけるｋ番目の周波数ビンを表し、この周波数ビンは両側ＩＳＩ及び非因果的チャネルよる影響を受けている。

【0026】

前述したように、本発明では、両側ＩＳＩを軽減して非因果的チャネルの影響を補償する。この方法は、周波数領域のチャネル係数が受信機において入手可能である際の、ブロック伝送に基づく通信システムにおける巡回プレフィックス、巡回サフィックスの挿入及び除去、及び非因果的通信チャネルの等化を含む。本発明は、いかなる種類の変調形式も提案しない。従って、ＦＤＥ後に、受信した情報ブロックを等化したバージョン、即ち式９中の
（外８）

は、選定した変調形式に応じて、時間領域に変換することができ、あるいは周波数領域内に留めることができる。

【0027】

要約すれば、この実証では、各々がＭ個の要素を有するＮ個の情報ブロックが送信機において形成される。最初のＴ個の情報ブロックが受信機にとって既知であるものと仮定する。次に、各情報ブロックをＣＰ及びＣＳの挿入により拡張し、これらの情報ブロックを図６に示すように連結させる。次に送信機が送信する。受信機は、拡張されて連結された情報ブロックの全部を捕捉して、ＣＰ及びＣＳを除去する。ＣＰ及びＣＳの除去に続いて、受信機は、受信した情報ブロックをＦＦＴによって周波数領域に変換する。次に、受信機は、受信した情報ブロックのうち最初のＴ個を用いて、非因果的チャネルを周波数領域内で推定する。最後に、残りの情報ブロックをＦＤＥによって周波数領域内で等化する。周波数領域内で等化された結果的な情報ブロックは、選定した変調形式に応じて、時間領域に変換することができ、あるいは周波数領域内に保つことができる、というのは、本発明は選定した変調から独立しているからである。

【0028】

以上の本発明の態様の全部を、コンピュータプログラム製品を用いて実現することができ、このコンピュータプログラム製品は、キャリア媒体上に担持されるコンピュータで実行可能な命令を含むことができる。キャリア媒体は、ストレージ（記憶装置）製品を含むことができ、あるいはダウンロードのように信号を含むことができる。

【符号の説明】

【0029】

１０ 情報ブロック
２０ ＣＰにより拡張された情報ブロック
３０ ＣＰにより拡張されて受信された情報ブロック
４０ ＣＳにより拡張された情報ブロック
５０ ＣＰ及びＣＳにより拡張された情報ブロック
６０ ＣＰ及びＣＳにより拡張されて受信された情報ブロック
ＣＰ 巡回プレフィックス
ＣＳ 巡回サフィックス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】