JP2007513564A - Method and apparatus for noise variance estimation for use in a wireless communication system - Google Patents
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Abstract
ユーザ装置により実行されるべきノイズ分散推定の方法であって、ユーザ装置によって実行されるべきノイズ分散推定の方法であって、少なくとも1つの伝搬経路を介して送信される、トレーニングシーケンス及びノイズベクトルを含む信号ベクトルを受信するステップと、前記信号ベクトルに従って、各伝搬経路のチャネルインパルス応答を推定し、チャネルインパルス応答行列を構築するステップと、前記チャネルインパルス応答が、前記トレーニングシーケンスの専用の時間の間に主に不変である場合には、前記チャネルインパルス応答行列及び前記信号ベクトルに従って、前記信号ベクトルのノイズ分散を算出するステップと、を有する方法を有する方法が提案される。 A method of noise variance estimation to be performed by a user equipment, the method of noise variance estimation to be executed by a user equipment, comprising: a training sequence and a noise vector transmitted via at least one propagation path; Receiving a signal vector comprising, estimating a channel impulse response of each propagation path according to the signal vector, constructing a channel impulse response matrix, and the channel impulse response during a dedicated time of the training sequence If the method is mainly invariant, a method is proposed comprising the step of calculating a noise variance of the signal vector according to the channel impulse response matrix and the signal vector.
Description
本発明は、一般的には無線通信システムにおける使用のためのノイズ分散推定の方法及び装置に関し、更に詳細には、トレーニングシーケンスを利用することによるノイズ分散推定の方法及び装置に関する。 The present invention relates generally to a noise variance estimation method and apparatus for use in a wireless communication system, and more particularly to a noise variance estimation method and apparatus by utilizing a training sequence.
CDMA(Code Division Multiple Access)は、FDMA(Frequency Division Multiple Access)及びTDMA(Time Division Multiple Access)の後に開発された新たな無線通信技術である。CDMA無線通信においては、異なるユーザ装置(UE)が、異なる直交拡散符号を割り当てられ、異なる拡散符号を持つ異なるUEによって拡散される信号が、同一の周波数帯域上で伝送されることができる。 CDMA (Code Division Multiple Access) is a new radio communication technology developed after FDMA (Frequency Division Multiple Access) and TDMA (Time Division Multiple Access). In CDMA radio communication, different user equipments (UEs) are assigned different orthogonal spreading codes, and signals spread by different UEs having different spreading codes can be transmitted on the same frequency band.
CDMAダウンリンク伝送モデルは、A. Kleinによる「Data Detection Algorithms Specially Designed For The Downlink of CDMA Mobile Radio Systems」(VTC、1997年)と題された論文において、図1に示されるように提案されている。信号ベクトルd (1)、・・・、d (k)、・・・、d (K)(ここでd (k)(k=1・・・K)はN個の複素成分から成る)を、それぞれUE1、・・・、UEk、・・・UEKに送信するために、基地局200は最初に、UE1、・・・、UEk、・・・UEKに割り当てられた拡散符号c d (1)、・・・、c d (k)、・・・c d (K)を利用することにより信号ベクトルd (1)、・・・、d (k)、・・・、d (K)を拡散し、次いで前記拡散された信号ベクトルを信号ベクトルs dへと結合し、それぞれ対応するUE220に同一のチャネル210を介して送信する。信号ベクトルs dが複数の伝搬経路を通ってUEk(k=1・・・K)に到達し、それぞれの伝搬チャネルのCIR(チャネルインパルス応答)がh d(i) (K)(i=1、2、・・・)であると仮定すると、UEKによって受信される信号ベクトルe d (K)は、以下の式(1)によって表現されることができる。
e d (K)=H d (K) C d d+n d (K)=H d (K) s d+n d (K) (1)
A CDMA downlink transmission model has been proposed by A. Klein in a paper entitled “Data Detection Algorithms Specially Designed For The Downlink of CDMA Mobile Radio Systems” (VTC, 1997) as shown in FIG. . Signal vector d (1), ···, d (k), ···, d a (K) (where d (k) (k = 1 ··· K) consists of N complex components) , UEk,..., UEK to transmit to UE1,..., UEk, respectively, first, the
e d (K) = H d (K) C d d + n d (K) = H d (K) s d + n d (K) (1)
ここで、H d (K)は、それぞれの伝搬チャネルのCIRh d(i) (K)(i=1、2、・・・)で構築されたCIR行列であり、C dは拡散符号c d (1)、・・・、c d (k)、・・・c d (K)で構築された拡散符号行列である(H d (K)及びC dの構築方法については、A. Kleinによる上述の論文を参照のこと)。d=(d (1)T,・・・,d (k)T,・・・,d (K)T)Tであり、[.]Tは行列の転置を表し、s dはdが拡散され結合された後に得られる信号ベクトルを表し、s d=C d dであり、n d (K)はノイズベクトルである。 Here, H d (K) is a CIR matrix constructed by CIR h d (i) (K) (i = 1, 2,...) Of each propagation channel, and C d is a spreading code c. d (1), ···, c d (k), how to build a ... a spreading code matrix constructed by c d (K) (H d (K) and C d is, a. Klein See the above paper by). d = ( d (1) T ,..., d (k) T ,..., d (K) T ) T , and [. T represents the transpose of the matrix, s d represents the signal vector obtained after d is diffused and combined, s d = C d d , and n d (K) is the noise vector.
式(1)は、受信された信号ベクトルe d (K)が、UEkの所望の信号ベクトルd (K)と共に、前記基地局によって他のUEに送られた信号ベクトルとノイズベクトルとを含むことを示している。 Equation (1) indicates that the received signal vector e d (K) includes the signal vector and noise vector sent by the base station to other UEs along with the desired signal vector d (K) of UE k. Is shown.
UEKが受信された信号ベクトルe d (K)から最小限のエラーを伴って所望の信号ベクトルd (k)を得ることを支援するため、信号受信のための多くの方法が提案されてきた。Kimmo Kettunenによる「Iterative Multiuser Receiver/Decoders With Enhanced variance Estimation」(VTC、1999年)、及びA. Kleinによる「Zero Forcing an Minimum Mean-Square-Error Equalization for Multiuser Detection in Code-Division multiple-access channels」(「IEEE Transactions on Vehicular Technology」、vol. 45、276-287頁、1996年5月)を参照されたい。しかしながら、これらの信号受信のための方法は全て、受信された信号ベクトルから所望の信号ベクトルを得るためにチャネル情報、即ちノイズ分散に強く依存しており、従って最小限のエラーを伴って所望の信号ベクトルを得るためにはノイズ分散が正確に計算される必要がある。 For UEK to assist in obtaining a desired signal vector d (k) with a minimum error from the received signal vector e d (K), a number of methods for signal reception have been proposed. “Iterative Multiuser Receiver / Decoders With Enhanced variance Estimation” by Kimmo Kettunen (VTC, 1999) and “Zero Forcing an Minimum Mean-Square-Error Equalization for Multiuser Detection in Code-Division multiple-access channels” by A. Klein ( See “IEEE Transactions on Vehicular Technology”, vol. 45, pp. 276-287, May 1996). However, all these methods for signal reception rely heavily on channel information, i.e. noise variance, to obtain the desired signal vector from the received signal vector, and thus the desired signal vector with minimal error. In order to obtain a signal vector, the noise variance needs to be accurately calculated.
正確なノイズ分散を得るために、種々のノイズ推定方法が提案されてきた。例えば、AWGNチャネルにおける使用のための従来の分散推定手法が、M. Reed及びJ. Asenstorferによる「A novel variance estimator for turbo-code decoding」(Proc. of ITC ’97、173-178頁、1997年4月)において提起され、多経路干渉を軽減するRake手法が、「Method for Noise Energy Estimation in TDMA Systems」と題された米国特許出願US200220110199において提案されている。加えて、トレーニングシーケンス(training sequence)を畳み込む(convolve)ことによりノイズ分散が計算される、幾つかのノイズ推定法もある。これらのノイズ推定法は、2G無線通信システムの精度要件を満たすことができる。 In order to obtain accurate noise variance, various noise estimation methods have been proposed. For example, a conventional variance estimation technique for use in the AWGN channel is described in “A novel variance estimator for turbo-code decoding” (Proc. Of ITC '97, pp. 173-178, 1997) by M. Reed and J. Asenstorfer. A Rake technique proposed in April) and proposed to reduce multipath interference is proposed in US patent application US200220110199 entitled “Method for Noise Energy Estimation in TDMA Systems”. In addition, there are several noise estimation methods in which the noise variance is calculated by convolving a training sequence. These noise estimation methods can meet the accuracy requirements of 2G wireless communication systems.
しかしながら、3G無線通信システムにおいては、信号受信のために、より正確なノイズ分散が必要とされる。例えば、多ユーザ検出及びターボ符号(turbo-code)の基本技術は共に、正確なノイズ分散に対する高い要件を持つ。現在のノイズ推定方法は、3G無線通信システムのノイズ分散についての精度要件を満たすことができない。 However, in the 3G wireless communication system, more accurate noise distribution is required for signal reception. For example, both multi-user detection and turbo-code basic techniques have high requirements for accurate noise distribution. Current noise estimation methods cannot meet the accuracy requirements for noise variance in 3G wireless communication systems.
本発明の目的は、より正確なノイズ分散を得るために、トレーニングシーケンスがノイズ分散を計算するために利用される、無線通信システムにおける使用のためのノイズ分散推定の方法及び装置を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for noise variance estimation for use in a wireless communication system in which a training sequence is utilized to calculate the noise variance to obtain a more accurate noise variance. is there.
無線通信システムにおける使用のための、本発明において提案されるノイズ分散推定の方法は、基地局から、少なくとも1つの伝搬経路を介して送信される、トレーニングシーケンス及びノイズベクトルを含む信号ベクトルを受信するステップと、前記信号ベクトルに従って、各伝搬経路のチャネルインパルス応答を推定し、チャネルインパルス応答行列を構築するステップと、前記チャネルインパルス応答が、前記トレーニングシーケンスの専用の時間の間に主に不変である場合には、前記チャネルインパルス応答行列及び前記信号ベクトルに従って、前記信号ベクトルのノイズ分散を算出するステップと、を有する。 The method of noise variance estimation proposed in the present invention for use in a wireless communication system receives a signal vector including a training sequence and a noise vector transmitted from a base station via at least one propagation path. Estimating a channel impulse response of each propagation path according to the signal vector and constructing a channel impulse response matrix, and the channel impulse response is mainly unchanged during a dedicated time of the training sequence. A noise variance of the signal vector according to the channel impulse response matrix and the signal vector.
本発明の実施例を詳細に説明するため、TD−SCDMAが以下に例示される。 In order to describe the embodiment of the present invention in detail, TD-SCDMA is exemplified below.
TD−SCDMAにおいては、基地局が各UEに、対応する時間スロットにおいて信号ベクトルを送信する。TD−SCDMAの時間スロットのフォーマットに従って、前記基地局によって各UEに対応する時間スロットにおいて送信される信号ベクトルは、トレーニングシーケンス及び拡散ユーザ信号から成る。 In TD-SCDMA, a base station transmits a signal vector to each UE in a corresponding time slot. According to the TD-SCDMA time slot format, the signal vector transmitted by the base station in the time slot corresponding to each UE consists of a training sequence and a spread user signal.
同一の時間スロットに割り当てられたUEに関しては、前記基地局は最初に、各UEに送信されるべき信号ベクトルを結合された信号ベクトルへと結合し、次いで該結合された信号ベクトルを前記時間スロットにおいて各UEに送信する。前記結合された信号ベクトルもまた、ユーザ信号及びトレーニングシーケンスから成る。ここで前記結合された信号ベクトル中のユーザ信号は、各UEに送信されるべき信号ベクトルにおける拡散ユーザ信号を結合することにより得られ、前記結合された信号ベクトル中のトレーニングシーケンスは、各UEに送信されるべき信号ベクトルにおけるトレーニングシーケンスを結合することにより得られる。 For UEs assigned to the same time slot, the base station first combines the signal vector to be transmitted to each UE into a combined signal vector, and then combines the combined signal vector into the time slot. To each UE. The combined signal vector also consists of user signals and training sequences. Here, the user signal in the combined signal vector is obtained by combining the spread user signal in the signal vector to be transmitted to each UE, and the training sequence in the combined signal vector is transmitted to each UE. It is obtained by combining the training sequences in the signal vector to be transmitted.
セル中の各UEに割り当てられたトレーニングシーケンスは、同一の基本トレーニングシーケンスに対して異なるシフト演算を実行することにより得られる。従って、前記結合された信号ベクトルのトレーニングシーケンスは、基本トレーニングシーケンスと考えられる。各UEはセル検索処理の間に該セルによって利用される基本トレーニングシーケンスを取得しているため、時間スロットにおいて前記基地局によって送信されるトレーニングシーケンスは、各UEに前もって知られている。 The training sequence assigned to each UE in the cell is obtained by performing different shift operations on the same basic training sequence. Therefore, the training sequence of the combined signal vector is considered as a basic training sequence. Since each UE acquires the basic training sequence used by the cell during the cell search process, the training sequence transmitted by the base station in the time slot is known in advance to each UE.
或る時間スロットにおいて前記基地局によって送信される信号ベクトルに含まれるトレーニングシーケンスが、少なくとも1つの伝搬経路を通してUEに到達し、前記時間スロットにおいて前記UEによって受信される信号ベクトルがrであり、前記トレーニングシーケンス及びノイズベクトルnから成り、前記トレーニングシーケンスの既知の値がsであると仮定する。式(1)により、信号ベクトルrは以下のように表現される。
r=Hs+n (2)
ここでHは、前記UEと前記基地局との間の各伝搬経路のCIRにより構築されるCIR行列である。
A training sequence included in a signal vector transmitted by the base station in a time slot reaches the UE through at least one propagation path, and the signal vector received by the UE in the time slot is r, Suppose that it consists of a training sequence and a noise vector n, and that the known value of the training sequence is s. From the equation (1), the signal vector r is expressed as follows.
r = Hs + n (2)
Here, H is a CIR matrix constructed by CIR of each propagation path between the UE and the base station.
B. Steiner及びP. W. Baierによる「Low Cost Channel Estimation in the uplink receiver of CDMA mobile radio systems」(Frequenz、Vol. 47、292-298頁、1993年11/12月)に記載されたようなチャネル推定方法に従って、信号ベクトルrに含まれるトレーニングシーケンスの最尤推定値(maximum likelihood estimated value)
式(3)から、信号ベクトルrに含まれるトレーニングシーケンスの既知の値sに従って、ノイズベクトルnの推定値n’が以下によって与えられる。
ここで、共分散は以下のようになる。
更に推定の性能を向上させるために、前記時間スロットにおいて式(7)から算出されたノイズ分散σ2とそれぞれの前の時間スロットにおいて式(7)から算出されたノイズ分散σ2とを合計し平均化し、異なるσi 2の平均を該時間スロットにおける信号ベクトルrのノイズ分散σ2としてとることも可能である。 In order to further improve the estimation performance, the noise variance σ 2 calculated from the equation (7) in the time slot and the noise variance σ 2 calculated from the equation (7) in each previous time slot are summed. It is also possible to average and take the average of the different σ i 2 as the noise variance σ 2 of the signal vector r in the time slot.
以上のセクションは、本発明におけるトレーニングシーケンスを利用することによるノイズ分散の計算の原理を説明している。 The above sections describe the principle of noise variance calculation by using the training sequence in the present invention.
以下のセクションは、図2と共に、提案されるノイズ分散推定方法を詳細に説明する。 The following section describes in detail the proposed noise variance estimation method in conjunction with FIG.
第1に、前記UEが、少なくとも1つの伝搬経路を通して伝送された時間スロットにトレーニングシーケンス及びノイズベクトルを含む信号ベクトルを、基地局から受信する(ステップS10)。 First, the UE receives a signal vector including a training sequence and a noise vector in a time slot transmitted through at least one propagation path from the base station (step S10).
第2に、前記UEは、前記受信された信号ベクトルに従って、各伝搬経路のCIRを推定し、各伝搬経路の前記推定されたCIRを利用することによりCIR行列を構築する(ステップS20)。 Second, the UE estimates the CIR of each propagation path according to the received signal vector, and constructs a CIR matrix by using the estimated CIR of each propagation path (step S20).
第3に、前記UEは、前記信号ベクトル及び前記CIR行列に従って、式(3)を利用して前記信号ベクトルに含まれるトレーニングシーケンスの最尤推定値
第4に、前記UEは、前記信号ベクトルに含まれるトレーニングシーケンスのMLE(maximum likelihood estimate)値
第5に、前記UEは、前記信号ベクトルに含まれるノイズベクトルの推定値n’及び前記CIRマトリクスHに従って、式(7)を利用することにより、前記信号ベクトルのノイズ分散σ2を計算する(ステップS50)。ここでは、まず式pn 2=(n’)H(n’)に従ってn’のべき乗Pn 2が計算され、次いで行列(HHH)のトレースcfが計算される。即ち、cf=trace((HHH)−1)である。最後に、式σ2=pn 2/cf、即ち式(7)に従って、ノイズ分散σ2が計算される。 Fifth, the UE calculates the noise variance σ 2 of the signal vector by using Equation (7) according to the estimated value n ′ of the noise vector included in the signal vector and the CIR matrix H ( Step S50). Here, first, the power P n 2 of n ′ is calculated according to the formula p n 2 = (n ′) H (n ′), and then the trace cf of the matrix (H H H) is calculated. That is, cf = trace ((H H H) −1 ). Finally, the noise variance σ 2 is calculated according to the equation σ 2 = p n 2 / cf, ie equation (7).
最後に、前記UEは、前記時間スロットにおいて式(7)から算出されたノイズ分散σ2と、各前の時間スロットにおいて式(7)から算出されたノイズ分散σ2とを合計及び平均化し、異なるσi 2の平均を該時間スロットにおける信号ベクトルrのノイズ分散σ2としてとる(ステップS60)。 Finally, the UE includes a noise variance sigma 2 calculated from Equation (7) in said time slot, sums and averages the noise variance sigma 2 calculated from Equation (7) in each preceding time slot, The average of the different σ i 2 is taken as the noise variance σ 2 of the signal vector r in the time slot (step S60).
提案されるノイズ分散推定装置に対する詳細な説明が、図3及び図4と共に以下に与えられる。 A detailed description of the proposed noise variance estimation apparatus is given below in conjunction with FIGS.
図3は、提案されるノイズ分散推定装置を備えたUEを示すブロック図である。図3に示すように、前記UEが基地局と通信する前のセル検索処理において、セル検索手段40が、前記UEが存在するセルによって利用される基本トレーニングシーケンスを取得する。前記UEが前記基地局と通信するとき、前記UEのアンテナは最初に、時間スロットにおいて受信された信号ベクトルRxを多重化器10に送信する。多重化器10は、VCO20によって生成されたRFキャリヤによって受信された信号ベクトルRxを多重化し、信号ベクトルRxをベースバンド信号ベクトルに変換する。次いでADC30が、多重化器10から出力されたベースバンド信号ベクトルを、ディジタルベースバンド信号ベクトルrに変換する。その後、セル検索手段40が、ADC30から出力されたディジタルベースバンド信号ベクトルrを同期させ、チャネル推定手段50が、従来のチャネル推定方法を利用して、前記同期されたディジタルベースバンド信号ベクトルrについて各伝搬チャネルのCIRを計算し、各伝搬経路の前記計算されたCIRを用いてCIR行列を構築する。次いで、ノイズ分散推定手段60が、チャネル推定手段50によって計算されたCIR行列と、ADC30によって出力されたディジタルベースバンド信号ベクトルrと、セル検索手段40によって取得された基本トレーニングシーケンスとに従って、ディジタルベースバンド信号ベクトルrのノイズ分散を計算する。最後に、データ検出手段70が、多ユーザ検出方法及びターボ符号復号化等のような従来のデータ検出方法を利用することにより、ノイズ分散推定手段60によって計算されたノイズ分散に従って、ディジタルベースバンド信号ベクトルrから所望のユーザ信号を取得する。
FIG. 3 is a block diagram showing a UE equipped with the proposed noise variance estimation apparatus. As shown in FIG. 3, in the cell search process before the UE communicates with the base station, the cell search means 40 acquires a basic training sequence used by the cell in which the UE exists. When the UE communicates with the base station, the UE antenna first transmits to the
図4は、ノイズ分散推定手段60を示すブロック図である。図4を参照すると、ノイズ分散推定手段60は、
式(3)を用いて、チャネル推定手段50によって計算されたCIR行列Hと、ADC30によって出力されたディジタルベースバンド信号ベクトルrに従って、前記ディジタルベースバンド信号ベクトルrに含まれるトレーニングシーケンスのMLE値
式(4)を用いて、等化手段601によって計算された前記ディジタルベースバンド信号ベクトルrに含まれるトレーニングシーケンスのMLE値
式pn 2=(n’)H(n’)を用いて、ノイズ推定手段602によって計算された前記ディジタルベースバンド信号ベクトルrに含まれるノイズベクトルの推定値n’に従って、前記ノイズベクトルの推定値n’のべき乗pn 2を算出する、ノイズべき乗算出手段603と、
行列((HHH)−1)のトレースcf、即ちcf=trace((HHH)−1)を計算する等化修正手段604と、
式σ2=pn 2/cfを用いて、ノイズべき乗計算手段603により算出された前記ノイズベクトルの推定値n’のべき乗pn 2と、等化修正手段604によって計算されたトレースcfとに従ってノイズ分散σ2を算出する、ノイズべき乗修正手段605と、
を有する。
FIG. 4 is a block diagram showing the noise variance estimating means 60. Referring to FIG. 4, the noise variance estimation means 60
Using the equation (3), the MLE value of the training sequence included in the digital baseband signal vector r according to the CIR matrix H calculated by the channel estimation means 50 and the digital baseband signal vector r output from the
The MLE value of the training sequence included in the digital baseband signal vector r calculated by the equalization means 601 using the equation (4)
Using the expression p n 2 = (n ′) H (n ′), the noise vector estimation is performed according to the noise vector estimation value n ′ included in the digital baseband signal vector r calculated by the
Equalization correction means 604 for calculating a trace cf of a matrix ((H H H) −1 ), ie, cf = trace ((H H H) −1 );
According to the formula σ 2 = p n 2 / cf, the power pn 2 of the noise vector estimate n ′ calculated by the
Have
上述したように、提案される無線通信システムにおける使用のためのノイズ分散推定方法及び装置においては、ノイズ分散を計算するためにトレーニングシーケンスが利用され、従って計算されるノイズ分散は、より高い精度のための要件を満たすことができる。 As mentioned above, in the proposed noise variance estimation method and apparatus for use in a wireless communication system, a training sequence is utilized to calculate the noise variance, so that the calculated noise variance is more accurate. Can meet the requirements for.
本発明において開示された無線通信システムにおける使用のためのノイズ分散推定方法及び装置は、添付される請求項によって定義される本発明の精神及び範囲からかなり逸脱することなくかなり変更され得ることは、当業者には理解されるべきである。 It will be appreciated that the noise variance estimation method and apparatus for use in a wireless communication system disclosed in the present invention may be varied considerably without significantly departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It should be understood by those skilled in the art.
Claims (13)
(a)基地局から、少なくとも1つの伝搬経路を介して送信される、トレーニングシーケンス及びノイズベクトルを含む信号ベクトルを受信するステップと、
(b)前記信号ベクトルに従って、各伝搬経路のチャネルインパルス応答を推定し、チャネルインパルス応答行列を構築するステップと、
(c)前記チャネルインパルス応答が、前記トレーニングシーケンスの専用の時間の間に主に不変である場合には、前記チャネルインパルス応答行列及び前記信号ベクトルに従って、前記信号ベクトルのノイズ分散を算出するステップと、
を有する方法。 A noise variance estimation method to be performed by a user equipment, comprising:
(A) receiving a signal vector including a training sequence and a noise vector transmitted from the base station via at least one propagation path;
(B) estimating a channel impulse response of each propagation path according to the signal vector and constructing a channel impulse response matrix;
(C) calculating a noise variance of the signal vector according to the channel impulse response matrix and the signal vector if the channel impulse response is mainly unchanged during a dedicated time of the training sequence; ,
Having a method.
(c1)前記チャネルインパルス応答行列及び前記信号ベクトルに従って、前記信号ベクトルに含まれるトレーニングシーケンスの最尤推定値を推定するステップと、
(c2)前記トレーニングシーケンスの最尤推定値及び前記トレーニングシーケンスの既知の値に従って、前記信号ベクトルに含まれるノイズベクトルの推定値を算出するステップと、
(c3)前記ノイズベクトルの推定値及び前記チャネルインパルス応答行列に従って、前記信号ベクトルのノイズ分散を算出するステップと、
を有する請求項2に記載の方法。 The step (c)
(C1) estimating a maximum likelihood estimate value of a training sequence included in the signal vector according to the channel impulse response matrix and the signal vector;
(C2) calculating an estimate value of a noise vector included in the signal vector according to a maximum likelihood estimate value of the training sequence and a known value of the training sequence;
(C3) calculating a noise variance of the signal vector according to the estimated value of the noise vector and the channel impulse response matrix;
The method of claim 2 comprising:
σ2≒(n’Hn’)/trace{(HHH)−1}
を用いて前記信号ベクトルのノイズ分散を算出し、ここで、
σ2は、前記信号ベクトルのノイズ分散であり、
n’は、前記信号ベクトルに含まれるノイズベクトルの推定値であり、
Hは前記チャネルインパルス応答行列であり、上付き文字のHは複素共役転置を表し、
trace{}は行列のトレースの計算を表す、請求項3に記載の方法。 The step (c3) has the formula:
σ 2 ≈ (n ′ H n ′) / trace {(H H H) −1 }
To calculate the noise variance of the signal vector, where
σ 2 is the noise variance of the signal vector,
n ′ is an estimate of the noise vector contained in the signal vector;
H is the channel impulse response matrix, the superscript H represents the complex conjugate transpose,
4. The method of claim 3, wherein trace {} represents a matrix trace calculation.
基地局から、少なくとも1つの伝搬経路を介して送信される、トレーニングシーケンス及びノイズベクトルを含む信号ベクトルを受信する受信手段と、
前記信号ベクトルに従って、各伝搬経路のチャネルインパルス応答を推定し、チャネルインパルス応答行列を構築するチャネル推定手段と、
前記チャネルインパルス応答が、前記トレーニングシーケンスの専用の時間の間に主に不変である場合には、前記チャネルインパルス応答行列及び前記信号ベクトルに従って、前記信号ベクトルのノイズ分散を算出する算出手段と、
を有する装置。 An apparatus for noise variance estimation,
Receiving means for receiving a signal vector including a training sequence and a noise vector transmitted from the base station via at least one propagation path;
Channel estimation means for estimating a channel impulse response of each propagation path according to the signal vector and constructing a channel impulse response matrix;
A calculation means for calculating a noise variance of the signal vector according to the channel impulse response matrix and the signal vector when the channel impulse response is mainly unchanged during a dedicated time of the training sequence;
Having a device.
前記チャネルインパルス応答行列及び前記信号ベクトルに従って、前記信号ベクトルに含まれるトレーニングシーケンスの最尤推定値を推定する等化手段と、
前記トレーニングシーケンスの最尤推定値及び前記トレーニングシーケンスの既知の値に従って、前記信号ベクトルに含まれるノイズベクトルの推定値を算出するノイズ推定手段と、
前記信号ベクトルの推定値に従って、前記ノイズベクトルの推定値のべき乗を算出するノイズべき乗算出手段と、
前記ノイズベクトルの推定値のべき乗及び前記チャネルインパルス応答行列に従って、前記信号ベクトルのノイズ分散を算出するノイズべき乗修正手段と、
を有する、請求項7に記載の装置。 The calculating means is
Equalization means for estimating a maximum likelihood estimate of a training sequence included in the signal vector according to the channel impulse response matrix and the signal vector;
Noise estimating means for calculating an estimated value of a noise vector included in the signal vector according to a maximum likelihood estimated value of the training sequence and a known value of the training sequence;
Noise power calculating means for calculating the power of the estimated value of the noise vector according to the estimated value of the signal vector;
Noise power correction means for calculating a noise variance of the signal vector according to the power of the estimated value of the noise vector and the channel impulse response matrix;
The apparatus of claim 7, comprising:
σ2≒(n’Hn’)/trace{(HHH)−1}
を用いて前記信号ベクトルのノイズ分散を算出し、ここで、
σ2は、前記信号ベクトルのノイズ分散であり、
n’は、前記信号ベクトルに含まれるノイズベクトルの推定値であり、n’Hn’は前記ノイズベクトルの推定値のべき乗であり、
Hは前記チャネルインパルス応答行列であり、上付き文字のHは複素共役転置を表し、
trace{}は行列のトレースの計算を表す、請求項8に記載の装置。 The noise power correction means has the formula:
σ 2 ≈ (n ′ H n ′) / trace {(H H H) −1 }
To calculate the noise variance of the signal vector, where
σ 2 is the noise variance of the signal vector,
n ′ is an estimated value of a noise vector included in the signal vector, n ′ H n ′ is a power of the estimated value of the noise vector,
H is the channel impulse response matrix, the superscript H represents the complex conjugate transpose,
9. The apparatus of claim 8, wherein trace {} represents a matrix trace calculation.
前記信号ベクトルに従って、各伝搬経路のチャネルインパルス応答を推定し、チャネルインパルス応答行列を構築するチャネル推定手段と、
前記チャネルインパルス応答が、前記トレーニングシーケンスの専用の時間の間に主に不変である場合には、前記チャネルインパルス応答行列及び前記信号ベクトルに従って、前記信号ベクトルのノイズ分散を算出するノイズ分散推定手段と、
を有するユーザ装置。 Receiving means for receiving a signal vector including a training sequence and a noise vector transmitted from the base station via at least one propagation path;
Channel estimation means for estimating a channel impulse response of each propagation path according to the signal vector and constructing a channel impulse response matrix;
Noise variance estimation means for calculating a noise variance of the signal vector according to the channel impulse response matrix and the signal vector when the channel impulse response is mainly unchanged during a dedicated time of the training sequence; ,
A user device.
前記チャネルインパルス応答行列及び前記信号ベクトルに従って、前記信号ベクトルに含まれるトレーニングシーケンスの最尤推定値を推定する等化手段と、
前記トレーニングシーケンスの最尤推定値及び前記トレーニングシーケンスの既知の値に従って、前記信号ベクトルに含まれるノイズベクトルの推定値を算出するノイズ推定手段と、
前記信号ベクトルの推定値に従って、前記ノイズベクトルの推定値のべき乗を算出するノイズべき乗算出手段と、
前記ノイズベクトルの推定値及び前記チャネルインパルス応答行列に従って、前記信号ベクトルのノイズ分散を算出するノイズべき乗修正手段と、
を有する、請求項11に記載のユーザ装置。 The noise variance estimating means is
Equalization means for estimating a maximum likelihood estimate of a training sequence included in the signal vector according to the channel impulse response matrix and the signal vector;
Noise estimating means for calculating an estimated value of a noise vector included in the signal vector according to a maximum likelihood estimated value of the training sequence and a known value of the training sequence;
Noise power calculating means for calculating the power of the estimated value of the noise vector according to the estimated value of the signal vector;
Noise power correction means for calculating a noise variance of the signal vector according to the estimated value of the noise vector and the channel impulse response matrix;
The user apparatus according to claim 11, comprising:
σ2≒(n’Hn’)/trace{(HHH)−1}
を用いて前記信号ベクトルのノイズ分散を算出し、ここで、
σ2は、前記信号ベクトルのノイズ分散であり、
n’は、前記信号ベクトルに含まれるノイズベクトルの推定値であり、n’Hn’は前記ノイズベクトルの推定値のべき乗であり、
Hは前記チャネルインパルス応答行列であり、上付き文字のHは複素共役転置を表し、
trace{}は行列のトレースの計算を表す、請求項12に記載のユーザ装置。 The noise power correction means has the formula:
σ 2 ≈ (n ′ H n ′) / trace {(H H H) −1 }
To calculate the noise variance of the signal vector, where
σ 2 is the noise variance of the signal vector,
n ′ is an estimated value of a noise vector included in the signal vector, n ′ H n ′ is a power of the estimated value of the noise vector,
H is the channel impulse response matrix, the superscript H represents the complex conjugate transpose,
13. The user equipment according to claim 12, wherein trace {} represents a matrix trace calculation.
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