JP2007518363A - 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 - Google Patents

Abstract

周波数エラーおよびフレーム同期化は、検出されたパイロット電力を示す測定基準に基づいてＯＦＤＭシステム内の受信機において実行される。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。

Description

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。

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。

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、Ｎ_sb「送信」シンボルはＮ_sb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Ｎ_sb送信シンボルを時間領域に変換し、Ｎ_sb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、Ｎ_sb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、Ｎ_cp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Ｎ_Lチップ（但し、Ｎ_L＝Ｎ_sb＋Ｎ_cp）を含みＮ_Lチップ期間の継続期間を有する。Ｎ_L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（Ｎ_sym）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。

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Ｎ_L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、Ｎ_sbサブバンドのためのＮ_sbの「受信された」シンボルを得る。

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。

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。

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

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。

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。

フレーム同期化の場合、Ｎ_c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Ｎ_c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。

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。

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。

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。

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。

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）Ｎ_sb−ポイントＩＦＦＴを用いて各ＯＦＤＭシンボル期間に対するＮ_sb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。

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。

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）Ｎ_sb−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Ｎ_sb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Ｎ_sb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。

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。

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２００は周波数を表し、水平軸は時間を表す。Ｎ_sbサブバンドは垂直軸上の１乃至Ｎ_sbの割り当てられたインデックスである。Ｎ_pサブバンドはパイロット送信に使用される。この場合Ｎ_sb≧Ｎ_p≧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、Ｎ_sb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Ｎ_symのＯＦＤＭシンボルには水平軸上の１乃至Ｎ_symのインデックスが割り当てられる。各ＯＦＤＭシンボルはＮ_sbのサブバンドのためのＮ_sb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。

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、ＢＷ_sys＝６ＭＨｚの全体のシステム帯域幅を有していてもよく、Ｎ_sb＝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Ｎ_p＝５１２サブバンドを割り当ててもよく、Ｎ_cp＝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ＢＷ_sb＝１．４６ＫＨｚ（すなわち、６．０ＭＨｚ／４０９６）の帯域幅を有し、各ＯＦＤＭシンボルは、Ｎ_L＝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、Ｎ_sym＝１３０２のＯＦＤＭシンボル（すなわち、１．０／７６８×１０^-6）を含む。

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。

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Ｎ_symのＯＦＤＭシンボル期間の各々において送信される。

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｛ｂ_n｝として示され、Ｎ_symＰＮチップを含む。各ＰＮチップは＋１または−１（すなわち、ｂ_n∈｛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Ｎ_symＯＦＤＭシンボル期間のためのＮ_sym（同じ値の）パイロットシンボルがＮ_symＰＮチップと乗算され、そのパイロットサブバンドのためのＮ_sym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。

但し、Ｐ_n（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Ｎ_pパイロットサブバンドのセットである。Ｎ_p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Ｎ_pパイロットシンボルに基づいてＮ_p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。

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。

但し、Ｓ_n（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。

Ｈ_n（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。

Ｎ_n（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。

Ｒ_n(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。

θは、すべてのＮ_sb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。

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。

送信シンボルＳ_n（ｋ）はＰ_n（ｋ）シンボルであってもよいしまたはデータシンボルＤ_n（ｋ）であってもよい。

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。±ＢＷ_sb／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。

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Ｓ_n（ｋ）を生じる。すなわち、

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。

図３は、フレームのための送信シンボルＳ_n（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Ｍ_n（ｆ）および受信シンボルＲ_n（ｋ）に基づいて推定される（ステップ３１２）。

次に推定された整数周波数エラー

は除去され、周波数訂正されたシンボル

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

（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

（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）。

フレーム同期化もまた、同じ測定基準Ｍ_n（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）。

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Ｈ_n（ｋ）は、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３１８）。

次に、チャネル利得推定値

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が実行され、検出されたデータシンボル

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Ｄ_n（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。

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Ｍ_n（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Ｍ_n（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。

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。

但し、

は仮定された周波数エラーである。

は、パイロットサブバンドｋから

だけずれた過程されたサブバンドである。

は、シンボル期間ｎにおける仮定されたサブバンド

のための受信されたシンボルである。

はシンボル期間ｎにおける仮定された周波数エラー

のための決定統計値である。

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．．．±ｆ_max｝である。ただし、ｆ_maxは、最大期待周波数エラーであり、”＊”は複素共役を示す。

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。

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

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

のための受信されたシンボル

および

は決定統計値のために使用される。

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、

である。

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、無線チャネルの効果を除去する。次に、方程式（３）はすべてのＮ_p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

のための決定統計値

を得る。

方程式（３）における指数項

は、仮定された周波数エラー

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。

無線チャネルがより急速に変化するなら、決定統計値

の品質は、簡単に劣化する。

決定統計値

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

のセット、但し

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。

測定基準は以下のように定義される：

決定統計値

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。

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。

但し、

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。

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

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。

正確な仮定ｆにおいて、Ｍ_n（ｆ）は以下のように表してもよい。

但しｖ_n（ｋ＋ｆ）はＭ_n（ｆ）の雑音項であり、以下のように表してもよい。

方程式（６）および（８）において、ａ_n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ｂ_nおよびｂ_n-1との間の相関である。

付加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）チャネルの場合、チャネル利得Ｈ_n（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Ｍ_n（ｆ）のＳＮＲは以下のように表してもよい。

但し、Ｐ_sは各パイロットシンボルのための送信電力であり、

である。ただし、Ｅ｛ｘ｝はｘの期待値である。

はｖ_n（ｋ+ｆ）の分散であり、

である。

は雑音Ｎ_n（ｋ）の分散である。

（Ｎ_p・Ｐ_s)²は測定基準Ｍ_n（ｆ）の信号電力である。

は測定基準Ｍ_n（ｆ）の雑音電力である。

ＳＮＲ_feはＭ_n（ｆ）のＳＮＲである。

方程式（９）において、比

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Ｍ_n（ｆ）のＳＮＲは高くなり得る。Ｎ_p＝５１２の場合の上述の例示ＯＦＤＭシステムの場合、測定基準Ｍ_n（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。

従って整数周波数エラーは、低いＳＮＲ条件でも測定基準Ｍ_n(ｆ）に基づいて確実に推定することができる。

方程式（３）において、指数項は、仮定された周波数エラー

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

は、以下のようにこの位相訂正なしに定義してもよい。

従って、測定基準は

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、

は複素値であり、（大きさの代わりに）大きさ

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。

に基づいて定義された測定基準Ｍ_n（ｆ）のＳＮＲは、

に基づいて定義された測定基準Ｍ_n（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。

［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。

但し、

は、仮定されたサブバンド

のためのチャネル利得推定値である。

方程式（１１）において、

による乗算は無線チャネルの効果を除去し、

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Ｍ_N（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、

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。

図３のステップ３１４の場合、推定された整数周波数エラー

は除去され、周波数訂正されたシンボル

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Ｒ_n（ｋ）は単に

サブバンドにより変換され、周波数訂正されたシンボル

はｋのすべての適用可能な値に対して、

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

は、わずかな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

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。

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

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Ｍ_n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。

但し、

は

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

を使用してもよい。Ｍ_n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。

［００５２］Ｍ_n値とａ_n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。

但し、Ｎ_cは相関の長さであり、これはＮ_L≧Ｎ_c≧１である。

Ｃ_nは（１）Ｎ_cの最も最近のＯＦＤＭシンボル期間のためのＭ_n値と（２）各フレームにおける最初のＮ_cのＯＦＤＭシンボル期間のためのａ_n値との間の相互相関の結果である。

図４は、Ｍ_n値とａ_n値との間の相関を図解する。フレームのための最初のＮ_c ａ_n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Ｎ_cのインデックスがあたえられる。Ｎ_c＋１の最も最近のＭ_n値を備えたシーケンスは図４の中央部に示され、ｎ−Ｎ_c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Ｃ_n相関値は、先端を切り取ったａ_nシーケンスをＯＦＤＭシンボル期間のためのＭ_n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Ｍ_n値が得られると、Ｍ_nシーケンスは効率的に左にシフトする。ａ_nシーケンスは静止している。

ａ_n値はＭ_n値のための期待値である。上述した実施形態の場合、ａ_n値はａ_n＝ｂ_n・ｂ_n-1として定義される。なぜならば、Ｍ_n値は、２つのＰＮチップｂ_nおよびｂ_n-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、｛ａ_n｝シーケンスもＰＮシーケンスであるようにＰＮシーケンス｛ｂ_n｝が定義されるなら得られるかもしれない。特に、｛ａ_n｝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Ｍ_n値が得られる実施形態の場合、ａ_n値はＰＮシーケンスに対してｂ_n値に単に等しい。一般に、ａ_n値はＭ_n値が得られる方法に依存する。

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Ｃ_n相関値に対してピーク検出が実行される。Ｍ_n値がａ_n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Ｃ_n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、Ｃ_n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。

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ａ_n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Ｎ_cのＯＦＤＭシンボル期間のためのＭ_n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Ｍ_n値のためのａ_nの期待値との間にある。

ＡＷＧＮチャネルの場合、Ｍ_nとａ_nとの間の相関は、ピークにおけるＣ_n相関値のＳＮＲ内のＮ_c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Ｎ_cは種々の要因に基づいて選択することができる。Ｎ_c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、Ｎ_cのより大きな値のためのＭ_n値を記憶するのにより多くのメモリが必要である。

フレーム同期化のための処理を簡単にするために、Ｍ_n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、Ｍ_n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。

（

として示される）量子化されたＭ_n値は、方程式（１３）に示すようにａ_n値と相関してもよい。

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

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Ｈ_n（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。

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

に対してデータ検出が実行される。

但し、

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。

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。

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。

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。

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

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、パイロットサブバンドｋから

だけずれている仮定されたサブバンド

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

のための決定統計値

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。

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）。

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。

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。

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Ｍ_n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Ｍ_nが得られる。ＯＦＤＭシンボル期間ごとに、Ｎ_c（例えば最も最近の）ＯＦＤＭシンボル期間のためのＭ_n値のシーケンスは、ａ_n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Ｃ_n相関値を得る（ステップ６１４）。ａ_n値は適切な時間位置合わせにおけるＭ_n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ａ_n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。

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。

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Ｒ_n（ｋ）を得る。

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Ｍ_n（ｆ）および受信されたシンボルＲ_n（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

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Ｍ_n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。

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

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

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

をデータ検出器７４０に供給する。

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

を供給する。

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。

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

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

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

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

を得る。ユニット８５２は、決定統計値

の実数部または全体の決定統計値

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

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Ｍ_nを検出する。検出器８５４は（１）推定された周波数エラー

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）Ｍ_nの測定基準値をフレーム同期化ユニット７６０に供給する。

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Ｍ_n測定基準値とａ_n値を相関させ、各ＯＦＤＭシンボル期間の相関値Ｃ_nを供給する。ピーク検出器８６２は、異なるＯＦＤＭシンボル期間にＣ_n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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１は、ＯＦＤＭシステム内の送信機および受信機を示す。 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は受信機におけるＯＦＤＭ復調器を示す。 図８はＯＦＤＭ復調器のための特定の設計を示す。

Claims (32)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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