JP2008511208A - 多重キャリア波形及び単一キャリア波形のための一元化されたパルス整形 - Google Patents

Abstract

【課題】多重キャリア波形及び単一キャリア波形のための一元化されたパルス整形。
【解決手段】多重キャリア信号を伝送するために、送信機は、ガード副帯域に対してゼロ・シンボルを与え、ＯＦＤＭ変調を実行し、そしてパルス整形フィルタを用いて結果としての時間ドメイン・サンプルをフィルタする。単一キャリア信号を伝送するために、送信機は、単一キャリア信号をセグメントに区分する。各セグメントは、Ｋ個までのサンプルを含み、もし必要であれば、ＯＦＤＭシンボルの長さにパディングされる。各パディングされたセグメントは、時間ドメインから周波数ドメインに変換されて、Ｋ個のシンボルを有する対応する周波数ドメイン・セグメントを発生する。各周波数ドメイン・セグメントに関して、ガード副帯域に対応するシンボルは、ゼロに設定される。各周波数ドメイン・セグメントは、その後、周波数ドメインから時間ドメインに変換されて、対応する時間ドメイン・セグメントを発生する。巡回プリフィックスは、各時間ドメイン・セグメントに付け加えられることもあるし、付け加えられないこともある。各時間ドメイン・セグメントは、同じパルス整形フィルタを用いてフィルタされて、単一キャリア信号に対する出力波形を発生する。
【選択図】図１

Description

本出願は、米国特許仮出願番号第６０／６０３，３４６号、名称“多重キャリア波形及び単一キャリア波形のための一元化されたパルス整形（Unified Pulse Shaping For Multi-Carrier And Single-Carrier Waveform）”、２００４年８月２０日出願、に優先権を主張する。

本発明は、一般に通信に係り、そして特に通信チャネルを介した伝送のために信号を処理するための技術に関する。

多重キャリア通信システムは、データ伝送のために複数のキャリアを利用する。これらの複数のキャリアは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing）、離散型マルチ・トーン（ＤＭＴ：discrete multi-tone）、ある種の他の多重キャリア変調体系、又はある種の他の構成を用いて得られることができる。ＯＦＤＭは、全体のシステム帯域幅を複数の（Ｋ個の）直交副帯域に効果的に区分する、これらの副帯域は、同様に一般的にトーン、サブキャリア、ビン、及び周波数チャネルとも呼ばれる。ＯＦＤＭを用いて、各副帯域は、データとともに変調されるそれぞれのサブキャリアに関係付けられる。データは、それゆえ多重キャリア信号上で周波数ドメインに伝送されると多くの場合に考えられている。以下の記載において、用語“信号”及び“波形”は、同意語であり、そして互換的に使用される。

多重キャリア・システム内の送信機は、一般的に、通信チャネルを介した伝送の前に多重キャリア信号にパルス整形（pulse shaping）又はウィンドーイング（windowing）を実行する。このパルス整形は、多重キャリア信号をフィルタし、その結果その周波数成分がそのシステムに指定されたスペクトル・マスクに一致する。パルス整形は、多重キャリア信号が、隣接する周波数帯域又は無線周波数（ＲＦ：radio frequency）チャネル上に伝送され得る別の信号と無視できる程度の干渉しか生じさせないことを確実にする。

これは、時には多重キャリア・システムにおいて単一キャリア信号を伝送するために有用である。単一キャリア信号は、ある種の望ましい特性を有することができ、そして各種の技術、例えば、スペクトル拡散技術、を使用して発生されることができる。送信機は、一般的に、通信チャネルを介した伝送の前に単一キャリア信号にパルス整形を同様に実行する。残念ながら、単一キャリア信号に対するパルス整形は、以下に記載されるように、多重キャリア信号に対するパルス整形とは非常に異なることがある。この相違は、送信機の設計を複雑にすることがあり、そして、例えば、システムが異なるスペクトル・マスクを満足させるように要求されている場合に、問題を誘起することがある。

したがって、通信チャネルを介した伝送のために単一キャリア信号及び多重キャリア信号を効率的に処理する技術に対するこの分野における必要性がある。

［サマリー］
“一元化された”パルス整形を使用する効率的な方法で単一キャリア信号及び多重キャリア信号を処理するための技術が、本明細書中に記載される。送信局は、多重キャリア・システムに対する通常の方法で多重キャリア信号を処理する。この多重キャリア処理は、ある指定された副帯域（これはガード副帯域と呼ばれる）をゼロに設定すること、多重キャリア（例えば、ＯＦＤＭ）変調を実行すること、そしてパルス整形フィルタを用いて多重キャリア変調によって生成された時間ドメイン・サンプルをフィルタすることを含むことができる。ガード副帯域及びパルス整形フィルタ応答は、システムに対して要求されるスペクトル・マスクを満足するように選択される。

単一キャリア信号を伝送するために、送信局は、最初に単一キャリア信号を多重キャリア・フォーマットに変換し、そしてその後、変換された単一キャリア信号に多重キャリア変調を実行して出力信号を発生する。ＯＦＤＭＡシステムに関して、送信局は、単一キャリア信号を入力セグメントに区分する。各入力セグメントは、Ｋ個までのサンプルを含み、長さＫのパディングされたセグメントを得るために、もし必要であれば、パディングされる。各パディングされたセグメントは、その後、（例えば、Ｋ点ＦＦＴを用いて）時間ドメインから周波数ドメインに変換され、Ｋ個のシンボルを有する対応する周波数ドメイン・セグメントを発生する。各周波数ドメイン・セグメントに関して、ガード副帯域に対応するシンボルは、ゼロに設定される。ガード副帯域に対してゼロを有する各周波数ドメイン・セグメントは、その後、（例えば、Ｋ点ＩＦＦＴを用いて）周波数ドメインから時間ドメインに変換され、対応する時間ドメイン・セグメントを発生する。巡回プリフィックスは、システム設計に応じて、各時間ドメイン・セグメントに付け加えられることができ、付け加えられないこともできる。時間ドメイン・セグメントは、多重キャリア信号に対して使用された同じパルス整形フィルタを用いてフィルタされて、単一キャリア信号に対する出力信号を発生する。

受信局は、以下に記載されるように、送信局によって伝送された単一キャリア信号及び多重キャリア信号を受信するために相補的な処理を実行する。本発明の種々の態様及び実施形態が、同様に以下にさらに詳細に記載される。

［詳細な説明］
本発明の特徴及び本質は、図面とともに以下に述べる詳細な説明から、さらに明確になるであろう。図面では、同じ参照符号は全体を通して対応するものを識別する。

用語“具体例の”は、“例、事例、又は実例として働くこと”を意味するように本明細書中では使用される。“具体例の“として本明細書中で記載されたいずれかの実施形態又は設計が、その他の実施形態又は設計に対して好ましい又は優位であるとして解釈される必要はない。

本明細書中に説明される一元化されたパルス整形技術は、各種の多重キャリア変調体系とともに使用されることができる。明確化のために、これらの技術は、ＯＦＤＭを利用している技術について説明される。これらの技術が別の無線通信システムに適用可能であり得ることを、Ｈは予想している。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）システム、多重キャリアＣＤＭＡ（ＭＣ−ＣＤＭＡ：Multiple-Carrier CDMA）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ：Wideband CDMA）、高速ダウンリンク・パケット接続（ＨＳＤＰＡ：High-Speed Downlink Packet Access）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）システム、及び直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）システムを含む。

下記の説明では、“ｋ”は、一般に周波数副帯域に関するインデックスとして使用され、そして“ｎ”は、一般にサンプル・ピリオドに関するインデックスとして使用される。

図１（ａ）は、無線通信システム内の送信局１１０のブロック図を示す。送信局１１０において、多重キャリアＴＸデータ・プロセッサ１２０は、第１の処理体系にしたがってデータを受信しそして処理して、そしてデータ・シンボルを与える。第１の処理体系は、符号化すること、インターリーブすること、シンボル・マッピングすること、及びその他を含むことができる。本明細書中で使用されるように、データ・シンボルは、データに対する変調シンボルであり、パイロット・シンボルは、パイロット（これは送信局及び受信局の両者によって事前に知られている）に対する変調であり、そして変調シンボルは、変調体系（例えば、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ、及びその他）についての信号コンステレーション中のある点に対する複素値である。ＯＦＤＭを用いて、１つのデータ・シンボルは、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいてデータ伝送のために使用される各副帯域上に送られることができる。ＴＸデータ・プロセッサ１２０は、しかも以下に説明されるように、データ・シンボルに追加の処理を実行し、そして伝送シンボルを与える、これはｘ（ｋ）と表示される。各伝送シンボルは、１つのＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて１つの副帯域上に送られようとしている複素値である。ＴＸデータ・プロセッサ１２０の出力は、多重キャリア信号であり、それは周波数ドメイン信号として考えられることができる。

単一キャリアＴＸデータ・プロセッサ１２２は、第２の処理体系にしたがってデータを受信しそして処理し、そしてデータ・サンプルを与える、これはｄ（ｎ）と表示される。第２の処理体系は、符号化すること、インターリーブすること、シンボル・マッピングすること、及びその他、又は全く処理しないことを含むことができる。データ・サンプルは、１つのサンプル・ピリオドにおいて送られようとしている実数値又は複素値である。サンプル・ピリオド及びＯＦＤＭシンボル・ピリオドは、以下に説明されるように関係する。ＴＸデータ・プロセッサ１２２の出力は、単一キャリア信号であり、それは時間ドメイン信号として考えられることができる。単一キャリアから多重キャリアへの（ＳＣからＭＣへの）変換器１２４は、ＴＸデータ・プロセッサ１２２からデータ・サンプルｄ（ｎ）を受け取り、データ・サンプルを時間ドメインから周波数ドメインに変換し、以下に説明されるような他の直接関係のある処理を実行し、そして周波数ドメインに変換されたシンボルを与える、これはｃ（ｋ）と表示される。マルチプレクサ（Ｍｕｘ）１２６は、プロセッサ１２０からの伝送シンボルｘ（ｋ）を、そしてＳＣからＭＣへの変換器１２４からの変換されたシンボルｃ（ｋ）を受け取り、そしてコントローラ１４０によって提供されるＭＣ／ＳＣ制御に基づいてこれらのシンボルを多重化する。例えば、マルチプレクサ１２６は、ある複数の指定されたＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだに多重キャリア変調器１２８に変換されたシンボルｃ（ｋ）を与えることができ、そして残りのＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだに多重キャリア変調器１２８に伝送シンボルｘ（ｋ）を与えることができる。あるいは、シンボル・ピリオド内で各副帯域に対して、マルチプレクサ１２６は、変換されたシンボルｃ（ｋ）と伝送シンボルｘ（ｋ）とを加算することができ、そして多重キャリア変調器１２８に統合されたシンボルを与えることができる。

多重キャリア変調器１２８は、多重化された伝送シンボルｘ（ｋ）及び変換されたシンボルｃ（ｋ）にＯＦＤＭ変調を実行してＯＦＤＭシンボルを生成し、そして以下に説明されるように、さらにＯＦＤＭシンボルにパルス整形を実行する。一般に、多重キャリア変調器１２８は、システムによって使用される多重キャリア変調体系にしたがって変調を実行する。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１３２は、変調器１２８からＯＦＤＭシンボルを受け取り、ＯＦＤＭシンボルを１又はそれより多くのアナログ信号に変換し、そして（複数の）アナログ信号を調整して（例えば、増幅し、フィルタし、そして周波数アップコンバートして）変調された信号を発生する。送信局１１０は、その後、アンテナ１３４を介して変調された信号を伝送する。

コントローラ１４０は、送信局１１０における動作を管理する。メモリ・ユニット１４２は、コントローラ１４０によって使用されるプログラム・コード及びデータを記憶する。

図１（ｂ）は、無線通信システム内の受信局１５０のブロック図を示す。受信局１５０において、送信局１１０によって伝送された変調済み信号は、アンテナ１５２により受信され、そして受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１５４に与えられる。受信機ユニット１５４は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタし、増幅し、そして周波数ダウンコンバートし）そして調整された信号をディジタル化して、受信したサンプルを発生する、これはｒ（ｎ）と表示される。多重キャリア復調器（Ｄｅｍｏｄ）１６０は、受信サンプルｒ（ｎ）にＯＦＤＭ復調を実行し、そしてデマルチプレクサ（Ｄｅｍｕｘ）１６２に受信シンボルを与える。デマルチプレクサ１６２は、多重キャリアＴＸデータ・プロセッサ１２０によって発生された伝送シンボルｘ（ｋ）に対応する受信シンボルｘ^〜（ｋ）を多重キャリアＲＸデータ・プロセッサ１７０に与える。デマルチプレクサ１６２は、同様に、ＳＣからＭＣへの変換器１２４によって発生された変換済みシンボルｃ（ｋ）に対応する受信シンボルｃ^〜（ｋ）を多重キャリアから単一キャリアへの（ＭＣからＳＣへの）変換器１７２に与える。

多重キャリアＲＸデータ・プロセッサ１７０は、多重キャリアＴＸデータ・プロセッサ１２０により実行された処理に相補的な方法で受信シンボルｘ^〜（ｋ）を処理し、そして復号されたデータを与える。多重キャリアＲＸデータ・プロセッサ１７０は、以下に説明されるように、データ検出、シンボル・デマッピング、デインターリービング、復号化、及びその他を実行できる。

ＭＣからＳＣへの変換器１７２は、送信局１１０においてＳＣからＭＣへの変換器１２４により実行された処理に相補的な方法で受信シンボルｃ^〜（ｋ）を処理し、そして変換されたサンプルｄ＾（ｎ）を与える、それは送信局１１０において単一キャリアＴＸデータ・プロセッサ１２２によって発生されたデータ・サンプルｄ（ｎ）の推定値である。単一キャリアＲＸデータ・プロセッサ１７４は、単一キャリアＴＸデータ・プロセッサ１２２により実行された処理に相補的な方法で変換されたサンプルｄ＾（ｎ）を処理する。ＲＸデータ・プロセッサ１７４による処理は、一般的に、単一キャリア信号中で送られるデータのタイプ（例えば、トラフィック・データ、シグナリング、パイロット、及びその他）に依存する。代わりに又はその上に、ＲＸデータ・プロセッサ１７４は、図１（ｂ）に破線で示されたように、受信機ユニット１５４から受信されたサンプルｒ（ｎ）を得ることができ、そしてこれらの受信サンプルに時間ドメイン処理を実行でき、所望の出力を得ることができる。

コントローラ１８０は、受信局１５０における動作を管理する。メモリ・ユニット１８２は、コントローラ１８０によって使用されるプログラム・コード及びデータを記憶する。

明確化のために、図１（ａ）及び（ｂ）は、送信局１１０において２つのＴＸデータ・プロセッサ１２０と１２２により実行され、そして受信局１５０において２つのＲＸデータ・プロセッサ１７０と１７４により処理される単一キャリア信号及び多重キャリア信号に対するデータ処理を示す。単一キャリア信号及び多重キャリア信号に対するデータ処理は、そのうえ、送信局１１０及び受信局１５０の各々において１つのデータ・プロセッサによって実行されることもできる。

図２Ａは、このシステムのために使用されることができるＯＦＤＭ副帯域構造を示す。システムは、Ｗ ＭＨｚの全体システム帯域幅を有し、それはＯＦＤＭを使用してＫ個の直交副帯域に区分される。複数の隣接する副帯域間の間隔は、Ｗ／Ｋ ＭＨｚである。スペクトル的に整形されたＯＦＤＭシステムでは、Ｋ個の全副帯域のうちのＵ個だけが、データ伝送及びパイロット伝送のために使用されることができ、そしてこれらのＵ個の副帯域は、利用可能な副帯域と呼ばれる、ここで、Ｕ＜Ｋである。残りのＧ個の副帯域は、データ伝送又はパイロット伝送のために使用されず、そしてガード副帯域として働く、ここで、Ｋ＝Ｕ＋Ｇである。

図２Ｂは、破線により示されたガード副帯域を有するＯＦＤＭ副帯域構造を示す。Ｕ個の利用可能な副帯域は、一般的にシステム動作帯域の中央に集められる。Ｇ個のガード副帯域は、ＤＣにある１又はそれより多くの副帯域と２つの帯域端にあるほぼ同じ数の副帯域を含む。帯域端にあるガード副帯域は、システムがそのスペクトル・マスク要求を満たすことを可能にする。

図３は、送信局１１０における多重キャリア送信ＴＸデータ・プロセッサ１２０及び多重キャリア変調器１２８の実施形態のブロック図を示す。ＴＸデータ・プロセッサ１２０の内部で、符号器／インターリーバ３１０は、選択されたコーディング体系に基づいてデータを符号化し、そしてコード・ビットを発生する。符号器／インターリーバ３１０は、インターリービング体系に基づいてコード・ビットをさらにインターリーブして、時間ダイバーシティ及び／又は周波数ダイバーシティを実現する。シンボル・マッピング・ユニット３１２は、選択された変調体系に基づいてインターリーブされたビットをマッピングし、そしてデータ・シンボルを与える、それはｓ（ｋ）と表示される。直列から並列への変換器３１４は、データ・シンボルを受け取り、そしてこれらのデータ・シンボルをデータ伝送のために使用可能なＵ個の副帯域上へとマッピングする。ゼロ挿入ユニット３１８は、Ｇ個のガード副帯域の各々に対してゼロ・シンボル（それはゼロの信号値である）を挿入し、そして各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＫ個の伝送シンボルｘ（ｋ）を与える。各伝送シンボルは、データ・シンボル、パイロット・シンボル、又はゼロ・シンボルであり得る。マルチプレクサ１２６は、多重キャリア信号が伝送される場合に、ＴＸデータ・プロセッサ１２０から多重キャリア変調器１２８へ伝送シンボルを渡す。

多重キャリア変調器１２８の内部で、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：inverse fast Fourier transform）ユニット３２０は、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいてＫ個の全副帯域に対してＫ個の伝送シンボルを受け取り、Ｋ点ＩＦＦＴを用いてＫ個の伝送シンボルを時間ドメインに変換し、そしてＫ個の時間ドメイン・サンプルを含んでいる変換されたシンボルを与える。各時間ドメイン・サンプルは、１つのサンプル・ピリオドにおいて送信されるべき複素値である。並列から直列への変換器３２２は、各変換されたシンボルについてＫ個のサンプルを順番に並べる。巡回プリフィックス発生器３２４は、各変換されたシンボルの一部（すなわち、Ｃ個のサンプル）を繰り返して、Ｋ＋Ｃ個のサンプルを含んでいるＯＦＤＭシンボルを生成する。巡回プリフィックスは、周波数選択的フェーディングによって生じるシンボル間干渉（ＩＳＩ：inter-symbol interference）を克服するために使用される。周波数選択的フェーディングは、全体のシステム帯域幅にわたって変化する周波数応答である。ＯＦＤＭシンボル・ピリオドは、１つのＯＦＤＭシンボルの期間であり、そしてＫ＋Ｃ個のサンプル・ピリオドに等しい。ＩＦＦＴユニット３２０、並列から直列への変換器３２２、及び巡回プリフィックス発生器３２４は、多くの場合にＯＦＤＭ変調器と呼ばれる。

パルス整形フィルタ３２６は、巡回プリフィックス発生器３２４からＯＦＤＭシンボルを受け取り、ｇ（ｎ）のインパルス応答にしたがってＯＦＤＭシンボルをフィルタし、そして出力サンプルを与える、それはｙ（ｎ）と表示される。フィルタ３２６は、パルス整形又はウィンドウイングを実行し、その結果、出力サンプルはシステムにより課せられるスペクトル・マスクに適合される。フィルタ３２６は、有限インパルス応答（ＦＩＲ：finite impulse response）フィルタ、無限インパルス応答（ＩＩＲ：infinite impulse response）フィルタ、又はある種の他のタイプのフィルタを用いて与えられることができる。

図４は、ＳＣからＭＣへの変換器１２４及び多重キャリア変調器１２８の１実施形態のブロック図を示し、それは多重キャリア変調を用いて単一キャリア信号を伝送するための１実施形態を表示する。この実施形態に関して、ＳＣからＭＣへの変換器１２４内部の区分ユニット４１０は、単一キャリア信号についての時間ドメイン・データ・サンプルｄ（ｎ）を受け取り、そしてこれらのデータ・サンプルをセグメントに区分する。各セグメントは、１つのＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて送られようとしているＫ個までのデータ・サンプルを含む。Ｋ個より少ないデータ・サンプルを有する各セグメントに関して、区分ユニット４１０は、十分な数のゼロ・サンプル（これはゼロのサンプル値である）を挿入して、そのセグメントに対するＫ個の全サンプルを取得する。単一キャリア信号は、そのようにセグメントに分解され、その各々がＯＦＤＭシンボルと矛盾のない長さを有する。各セグメントは、１つのＯＦＤＭシンボルで送られる。１つのセグメントは、しかも、ブロック、サブブロック、又はある種の他の用語で呼ばれることがある。

直列から並列への変換器４１４は、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて送られようとしているＫ個の時間ドメイン・サンプルを受け取り、そして並列形式のサンプルを与える。高速フーリエ変換（ＦＦＴ：fast Fourier transform）ユニット４１６は、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＫ個のサンプルを受け取り、Ｋ点ＦＦＴを用いてＫ個のデータ・サンプルを周波数ドメインに変換し、そしてＫ個の全副帯域に対してＫ個の周波数ドメイン・シンボルを与える。Ｋ個の周波数ドメイン・シンボル及びＫ個の時間ドメイン・サンプルは、単一キャリア信号中に送られた同じ情報の別の表記である。しかしながら、周波数ドメイン表記は、単一キャリア信号を多重キャリア変調のために適しているフォーマットにする。

各セグメントに対する時間ドメイン・データ・サンプルｄ（ｎ）は、２つの帯域端にあるガード副帯域上にある種のエネルギーを有する可能性がある。ＯＦＤＭ伝送と矛盾のないようにするために、ガード副帯域にある時間ドメイン・データ・サンプルの周波数成分は、これらのガード副帯域をゼロに設定することによって削除されることができる。ゼロ挿入ユニット４１８は、Ｋ個の全副帯域に対するＫ個の周波数ドメイン・シンボルを受け取り、Ｕ個の利用可能な副帯域に対するＵ個の周波数ドメイン・シンボルを通し、Ｇ個のガード副帯域に対するＧ個の周波数ドメイン・シンボルをゼロ・シンボルで置き換え、そして各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＫ個の変換されたシンボルｃ（ｋ）を与える。各変換されたシンボルは、周波数ドメイン・シンボル又はゼロ・シンボルであり得る。Ｇ個のガード副帯域に対するゼロ挿入は、単一キャリア信号及び多重キャリア信号の両者に対して同じ方法で実行されることができる。単一キャリア信号に対してＳＣからＭＣへの変換器１２４によって発生された変換済み波形は、それゆえ多重キャリア信号に対してＴＸデータ・プロセッサ１２０によって発生されたＯＦＤＭ波形と一致する、すなわち、２つの波形は、同じスペクトル特性を有する。変換された波形は、その後、ＯＦＤＭ波形と同じ方法で処理されることができる。マルチプレクサ１２６は、単一キャリア信号が伝送されようとしている場合に、変換されたシンボルｃ（ｋ）をＳＣからＭＣへの変換器１２４から多重キャリア変調器１２８に渡す。

第１の実施形態では、多重キャリア変調器１２８は、多重キャリア信号の伝送シンボルｘ（ｋ）に対して上に説明された方法で単一キャリア信号の変換されたシンボルｃ（ｋ）を処理する。各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＫ個の変換されたシンボルは、ＩＦＦＴユニット３２０によりＫ点ＩＦＦＴを用いて時間ドメインに変換され、並列から直列への変換器３２２によって順番に並べられ、巡回プリフィックス発生器３２４によってＣ個のサンプルの巡回プリフィックスを付け加えられ、そしてパルス整形フィルタ３２６によってフィルタされて単一キャリア信号に対する出力サンプルを発生する。第２の実施形態では、ユニット３２０，３２２及び３２６は、第１の実施形態におけるように変換されたシンボルｃ（ｋ）を処理するが、巡回プリフィックス発生器３２４は、単一キャリア信号に対していかなる巡回プリフィックスも付け加えない。第３の実施形態では、ユニット３２０，３２２及び３２６は、第１の実施形態におけるように変換されたシンボルｃ（ｋ）を処理するが、巡回プリフィックス発生器３２４は単一キャリア信号に対して異なる長さの（例えば、短縮された又は拡張された）巡回プリフィックスを付け加える。一般に、単一キャリア信号は、何の巡回プリフィックスも付け加えられないこと、Ｃ個のサンプルよりも小さな短縮された巡回プリフィックス、Ｃ個のサンプルを有する通常の巡回プリフィックス、又はＣ個のサンプルよりも大きい拡張された巡回プリフィックスを付け加えられることがある。もし単一キャリア信号が時間ドメイン中の連続する信号である場合に、各ＯＦＤＭシンボルに対して挿入されることができるいずれかの巡回プリフィックスを考慮するために、単一キャリア信号は、適切な方法でサンプリングされることができる。

多重キャリア信号に関して、システムに対するスペクトル・マスクは、（１）２つの帯域端にあるガード副帯域に対するゼロ挿入、及び（２）パルス整形フィルタ３２６の周波数応答、の組み合わせによって満足される。もしデータ・サンプルｄ（ｎ）が同じスペクトル・マスクを満足させることができる単一キャリア・パルス整形フィルタに直接適用されるならば、この単一キャリア・パルス整形フィルタは、ガード副帯域に対するゼロ挿入の利点を伴わないでスペクトル・マスクだけを満足させることができる周波数応答を有する必要があるはずである。単一キャリア・パルス整形フィルタは、そのときには、ガード副帯域に対してゼロ挿入の利点を有するパルス整形フィルタ３２６よりも、もっともっと複雑になることがある。その上に、異なる地理的な地域（別の市又は国）内のシステムの異なる配置は、異なるスペクトル・マスク要求を有することがある。これらの異なるスペクトル・マスクは、単一キャリア・パルス整形フィルタに対して別の係数を要求することがあり、それは送信機設計をさらに複雑にすることがある。

一元化されたパルス整形技術を使用して、ＩＦＦＴユニット３２０、並列から直列への変換器３２２、巡回プリフィックス発生器３２４、及びパルス整形フィルタ３２６による処理は、多重キャリア信号に対する伝送シンボルｘ（ｋ）及び単一キャリア信号に対する変換されたシンボルｃ（ｋ）の両者に対して同一であり得る。パルス整形は、そのように、単一キャリア波形及び多重キャリア波形の両者に対して一元化された方法で実行されることができる。これは両方のタイプの信号に対するパルス整形を非常に単純化し、そして多重キャリア波形を用いて任意の波形を容易に多重化することを可能にする。一元化されたパルス整形は、特に、複数のスペクトル・マスクを満足させなければならない場合に、送信機の複雑性を減少させ、そして送信機設計を単純化する。例えば、（１）ガード副帯域の数を変更しそして同じパルス整形フィルタを利用することにより、又は（２）同じ数のガード副帯域を維持しそしてパルス整形フィルタを変更することにより、異なるスペクトル・マスクを容易に満足させることができる。いずれの場合でも、１つのパルス整形フィルタは、単一キャリア信号及び多重キャリア信号の両者に対して使用されることができる。

単一キャリア信号は、トラフィック・データ、シグナリング、パイロット、及びその他のような任意のタイプのデータを搬送できる。例えば、単一キャリア信号は、パイロットであることができ、それは、時間同期、周波数エラー推定、送信機識別、チャネル推定、及びその他、又はこれらの任意の組み合わせのような、種々の機能に対して使用されることができる。単一キャリア信号は、ある種の好ましい一時的な特性を有することができ、それは、捕捉、システム・アクセス、及びその他のために有効な信号にすることができる。単一キャリア信号は、同様に、受領通知（ＡＣＫ：acknowledgement）、パワー制御命令、レート情報又は信号対ノイズ比（ＳＮＲ：signal-to-noise ratio）情報、リソース要請、及びその他のようなシグナリングを搬送するために使用されるオーバーヘッド・チャネルに対して使用されることができる。

図３及び図４は、単一キャリア信号が多重キャリア信号とともに時分割多重化（ＴＤＭ）され、そして２つのタイプの信号が別のＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて伝送される実施形態を示す。単一キャリア信号及び多重キャリア信号は、同様に、別の方法で多重化される又は統合されることができる。例えば、単一キャリア信号は、多重キャリア信号とともに周波数分割多重化（ＦＤＭ）されることができ、その結果、２つのタイプの信号は、同じＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて別の副帯域上で送られる。単一キャリア信号は、同様に、多重キャリア信号とともにコード分割多重化（ＣＤＭ）されることができ、その結果、両方のタイプの信号が同じＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて同時に伝送されることができる。このケースでは、単一キャリア信号に対するデータは、直交コード（すなわち、擬似ランダム数（ＰＮ：pseudo-random number）コード）で乗算され、単一キャリア信号に対して使用されるパワーの量を決定するゲインでスケーリングされ、そして多重キャリア信号と加算されることができる。一般に、単一キャリア信号及び多重キャリア信号は、各種の体系を使用して多重化されることができる又は統合されることができる。別の多重化体系が、単一キャリア信号上で送られようとしている別のタイプのデータに対してより適していることがある。パイロットは、ＴＤＭ、ＦＤＭ、及び／又はＣＤＭを使用して単一キャリア信号上で送られることができる。

図５は、受信局１５０における多重キャリア復調器１６０及び多重キャリアＲＸデータ・プロセッサ１７０の１実施形態のブロック図を示す。多重キャリア復調器１６０の内部で、巡回プリフィックス削除ユニット５１０は、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＫ＋Ｃ個の受信サンプルを取得し、巡回プリフィックスを削除し、そして各受信した変換済みシンボルに対してＫ個の受信サンプルを与える。直列から並列への変換器５１２は、Ｋ個の受信サンプルを並列形式で与える。ＦＦＴユニット５１４は、Ｋ点ＦＦＴを用いてＫ個の受信サンプルを周波数ドメインに変換し、そしてＫ個の全副帯域に対するＫ個の受信シンボルｘ^〜（ｋ）を与える。デマルチプレクサ１６２は、多重キャリア信号が受け取られようとしている場合に、受信シンボルを多重キャリア復調器１６０から多重キャリアＲＸデータ・プロセッサ１７０に渡す。

ＲＸデータ・プロセッサ１７０の内部で、ゼロ削除ユニット５２０は、ガード副帯域に対する受信シンボルを削除し、そして利用可能な副帯域に対する受信シンボルを与える。並列から直列への変換器５２４は、ユニット５２０からの受信シンボルを順番に並べる。シンボル・デマッパ／検出器５２６は、チャネル推定を用いて受信シンボルにデータ検出（例えば、整合フィルタリング、イコライゼーション、及びその他）を実行し、そして検出されたシンボルｓ＾（ｋ）を与える、これは送信局１１０によって発生されたデータ・シンボルｓ（ｋ）の推定値である。デインターリーバ／復号器５２８は、その後、検出されたシンボルｓ＾（ｋ）をデインターリーブしそして復号化し、そして多重キャリア信号に対する復号化されたデータを与える。

図６は、受信局１５０におけるＭＣからＳＣへの変換器１７２の１実施形態のブロック図を示す。多重キャリア復調器１６０は、図５に対して上に説明されたように受信サンプルを処理し、そしてＫ個の全副帯域に対する受信シンボルｃ^〜（ｋ）を与える。しかしながら、ユニット５１０による巡回プリフィックス削除は、もしあるならば、送信局１１０により単一キャリア信号に対して挿入された巡回プリフィックスに依存する。例えば、ユニット５１０は、巡回プリフィックスが単一キャリア信号に対して付け加えられていないのであれば、巡回プリフィックス削除を省略できる。ユニット５１０は、同様に、送信局１１０によって付け加えられた巡回プリフィックスの長さに応じて、各受信ＯＦＤＭシンボルに対する短縮された巡回プリフィックス、通常の巡回プリフィックス、又は拡張された巡回プリフィックスを削除できる。一般に、ユニット５１０は、単一キャリア信号に対する受信機処理に応じて単一キャリア信号に対する巡回プリフィックスを削除できることがある又は削除できないことがある。デマルチプレクサ１６２は、単一キャリア信号が受け取られようとしている場合には、受信シンボルを多重キャリア復調器１６０からＭＣからＳＣへの変換器１７２に渡す。

ＭＣからＳＣへの変換器１７２の内部で、ゼロ置換ユニット６２０は、Ｇ個のガード副帯域に対する受信シンボルをゼロ・シンボルで置き換え、そしてＫ個の全副帯域に対して受信シンボルとゼロ・シンボルとを与える。ＩＦＦＴユニット６２２は、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＫ個のシンボルを取得し、Ｋ点ＩＦＦＴを用いてこれらのＫ個のシンボルを時間ドメインに変換し、そしてＫ個の時間ドメインに変換されたサンプルを与える。並列から直列への変換器６２４は、ＩＦＦＴユニット６２２からのＫ個の変換されたサンプルを順番に並べ、そして変換されたサンプルのセグメントを与える。アセンブリー・ユニット６２６は、単一キャリア信号がその中で伝送される各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだに変換されたサンプルのセグメントを取得し、そして送信局１１０によって挿入されたパディングに対応するセグメント中の変換されたサンプルを削除する。アセンブリー・ユニット６２６は、しかも、もし適切であるならば、異なるＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだに取得された変換済みサンプルのセグメントをつなぐことができ、そして単一キャリア信号に対する変換されたサンプルｄ＾（ｎ）を与える。この変換されたサンプルｄ＾（ｎ）は、送信局１１０によって送られたデータ・サンプルｄ（ｎ）の推定値である。

単一キャリアＲＸデータ・プロセッサ１７４は、送信局１１０において単一キャリアＴＸデータ・プロセッサ１２２によって実行された処理に相補的である方法で単一キャリア信号に対する変換されたサンプルｄ＾（ｎ）を処理する。例えば、ＲＸデータ・プロセッサ１７４は、単一キャリア信号がシグナリング又はトラフィック・データを搬送する場合には、データ検出、デインターリービング、及び復号化を実行できる。ＲＸデータ・プロセッサ１７４は、単一キャリア信号がパイロットを搬送する場合には、同様に、時間同期化、周波数推定、チャネル推定、及びその他を実行できる。

図７は、単一キャリア信号中で送られたパイロットを処理する単一キャリアＲＸデータ・プロセッサ１７４の１実施形態のブロック図を示す。プロセッサ１７４は、具体例のパイロット伝送体系に対してであり、それによってパイロットはＬ個のデータ・サンプルの複数の同じ系列から構成される。これらの複数のサンプル系列は、（１）１つのＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいてｍ番目毎の副帯域上にＬ個のパイロット・シンボルを伝送することにより、ここで、ｍ＞１そしてＬ＝Ｋ／ｍである、又は（２）複数のＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいてパイロット・シンボルの同じセットを伝送することにより、ここで、Ｌ＝Ｋである、取得されることができる。単一キャリア信号は、この例では多重キャリア信号とともに時分割多重化される。

図７に示されたように、ＲＸデータ・プロセッサ１７４は、受信機ユニット１５４から直接受信サンプルｒ（ｎ）を取得することができる。ＲＸデータ・プロセッサ１７４の内部で、遅延コリレータ７１２は各サンプル・ピリオドのあいだに遅延した受信サンプルｒ（ｎ−Ｌ）と、受信サンプルｒ（ｎ）との間の相関付けを実行し、そしてそのサンプル・ピリオドのあいだの受信パイロットのエネルギーを示す相関結果を発生する。フレーム検出器７１４は、異なるサンプル・ピリオドのあいだの相関結果を受け取り、そして単一キャリア信号中のパイロットの存在を検出する。もし、パイロットが（例えば、各フレームの開始において）定期的に送られるのであれば、フレーム検出器７１４は、検出したパイロットに基づいてフレーム・タイミングを与える。

チャネル推定器７１６は、受信機ユニット１５４から直接受信サンプルｒ（ｎ）をそして検出器７１４からフレーム・タイミングを同様に取得できる。チャネル推定器７１６は、フレーム・タイミングによって示されるように、パイロットに対する受信サンプルに基づいてチャネル応答の推定値を導出する。チャネル推定は、この技術において公知のように、種々の方法で実行されることができる。チャネル推定器７１６は、図５のＲＸデータ・プロセッサ１７０内部でシンボル・デマッパ／検出器５２６によるデータ検出のために使用するチャネル推定値を与える。

しかも図７に示されたように、遅延コリレータ７１２及びチャネル推定器７１６は、受信機ユニット１５４からの受信サンプルｒ（ｎ）の代わりにＭＣからＳＣへの変換器１７２からの変換されたサンプルｄ＾（ｎ）を受け取ることができそして処理することができる。遅延コリレータ７１２及びチャネル推定器７１６は、デマルチプレクサ１６２からの受信シンボルｃ^〜（ｋ）又は図６のゼロ置換ユニット６２２からの受信シンボルを同様に処理できる。

一般に、単一キャリア信号に関して、受信局１５０は、受信機ユニット１５４からの受信サンプルｒ（ｎ）、デマルチプレクサ１６２からの受信シンボルｃ^〜（ｋ）、又はＭＣからＳＣへの変換器１７２からの変換されたサンプルｄ＾（ｎ）を処理できる。単一キャリア信号に対して受信局１５０によって実行される処理は、この信号上に送られるデータのタイプ（例えば、トラフィック・データ、シグナリング、又はパイロット）に依存する。もし、受信局１５０が受信シンボルｃ^〜（ｋ）又は変換されたサンプルｄ＾（ｎ）を処理するのであれば、多重キャリア復調器１６０内部の巡回プリフィックス削除ユニット５１０は、（もしあるならば）送信局１１０において多重キャリア変調器１２８により単一キャリア信号の各ＯＦＤＭシンボルに付け加えられている巡回プリフィックスを削除する。

図８は、多重キャリア変調及び一元化されたパルス整形技術を使用して単一キャリア信号／波形を伝送するためのプロセス８００を示す。単一キャリア／入力波形は、少なくとも１つの入力セグメントに区分され、各入力セグメントはＫ個までのサンプルを含む（ブロック８１２）。各入力セグメントは、もし必要であれば、十分な数のゼロ・サンプルを用いてパディングされて、Ｋ個のサンプルを含んでいる対応するパディングされたセグメントを生成する（ブロック８１４）。各パディングされたセグメントは、（例えば、Ｋ点ＦＦＴを用いて）時間ドメインから周波数ドメインに変換されて、Ｋ個のシンボルを有する対応する周波数ドメイン・セグメントを発生する（ブロック８１６）。各周波数ドメイン・セグメントに対して、ガード副帯域に対応するシンボルは、ゼロに設定される（ブロック８１８）。ガード副帯域に対してゼロを有する各周波数ドメイン・セグメントは、（例えば、Ｋ点ＩＦＦＴを用いて）周波数ドメインから時間ドメインに変換されて、対応する時間ドメイン・セグメントを発生する、これは同様に変換されたシンボルと呼ばれる（ブロック８２０）。巡回プリフィックスは、システム設計に応じて、各時間ドメイン・セグメントに付け加えられることがある又は付け加えられないことがある（ブロック８２２）。各時間ドメイン・セグメントは、その後、パルス整形応答を用いてフィルタされて、出力信号／波形を発生する（ブロック８２４）。パルス整形応答は、そのシステムに対するスペクトル・マスクを満足させるように選択される。

図９は、多重キャリア変調及び一元化されたパルス整形技術を使用して送られた単一キャリア信号／波形を受信するためのプロセス９００を示す。少なくとも１つの受信されたＯＦＤＭシンボルが取得される。もし巡回プリフィックスが各受信ＯＦＤＭシンボルに付け加えられているのであれば、この巡回プリフィックスは、対応する受信した変換済みシンボルを得るために削除される（ブロック９１２）。各受信した変換済みシンボルは、（例えば、Ｋ点ＦＦＴを用いて）時間ドメインから周波数ドメインに変換されて、Ｋ個のシンボルを有する対応する周波数ドメイン・セグメントを発生する（ブロック９１４）。各周波数ドメイン・セグメントに対して、ガード副帯域に対応するシンボルは、ゼロに設定される（ブロック９１６）。ガード副帯域に対してゼロを有する各周波数ドメイン・セグメントは、（例えば、Ｋ点ＩＦＦＴを用いて）周波数ドメインから時間ドメインに変換されて、対応する時間ドメイン・セグメントを発生する（ブロック９１８）。もし送信局が何らかのセグメントをパディングしたのであれば、パディングに対応する各時間ドメイン・セグメント中のサンプルは、削除される（ブロック９２０）。（複数の）受信したＯＦＤＭシンボルに対する（複数の）時間ドメイン・セグメントは、アセンブルされて、伝送された単一キャリア信号／波形に対して受信された信号／波形を発生する（ブロック９２２）。

図９は、多重キャリア変調を使用して送られた単一キャリア信号を処理する一方法を示す。この単一キャリア信号は、別の方法でも同様に処理されることができる。受信機は、（図９に示されたように）周波数ドメイン及び時間ドメインの両方で単一キャリア信号を処理できる。受信機は、同様に完全に時間ドメインで単一キャリア信号を処理することもでき、そして巡回プリフィックスは、受信機処理に応じて削除されることがある、又は削除されないことがある。

本明細書中で説明された複数の一元化されたパルス整形技術は、図１（ａ）に示されたような１つのアンテナを装備する送信局に対して使用されることができる。これらの技術は、同様に複数のアンテナを装備する送信局に対して使用されることもできる。このケースでは、１つの多重キャリア変調器１２８が、多重アンテナ局において各アンテナに対して使用されることができる。

本明細書中で説明された一元化されたパルス整形技術は、種々の手段により提供されることができる。例えば、これらの技術は、ハードウェアにおいて、ソフトウェアにおいて、又はこれらの組み合わせで提供されることができる。ハードウェア実施（implementation）に関して、送信局において、単一キャリア信号を処理するためそして一元化されたパルス整形を実行するために使用する処理ユニットは、１又はそれより多くの用途特定集積回路（ＡＳＩＣｓ：application specific integrated circuits）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ：digital signal processors）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ：digital signal processing devices）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤｓ：programmable logic devices）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ：field programmable gate arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロ−コントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書中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、又はこれらの組み合わせの中で与えられることができる。受信局において、一元化されたパルス整形を使用して送られた信号を処理するために使用する処理ユニットは、同様に、１又はそれより多くのＡＳＩＣ、ＤＳＰ、プロセッサ、及びその他の中で与えられることができる。

ソフトウェア実施に関して、一元化されたパルス整形技術は、本明細書中に記載された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能、及びその他）を用いて実施されることができる。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット（例えば、図１（ａ）のメモリ・ユニット１４２又は図１（ｂ）のメモリ・ユニット１８２）中に記憶されることができ、そしてプロセッサ（例えば、コントローラ１４０又は１８０）によって実行されることができる。メモリ・ユニットは、プロセッサの内部に、又はプロセッサの外部に与えられることができる。

開示された複数の実施形態のこれまでの記載は、本技術分野に知識のあるいかなる者でも、本発明を作成し、使用することを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形は、当業者に容易に明らかになるであろう。そして、本明細書中に規定された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用されることができる。それゆえ、本発明は、本明細書中に示された複数の実施形態に限定されるように意図されたものではなく、本明細書中に開示された原理及び新規な機能と整合する最も広い範囲に適用されるべきである。

図１（ａ）は、送信局のブロック図を示し、（ｂ）は、受信局のブロック図を示す。 図２Ａは、ガード副帯域のないＯＦＤＭ副帯域構造を示す。 図２Ｂは、ガード副帯域のあるＯＦＤＭ副帯域構造を示す。 図３は、送信局にける多重キャリア送信（ＴＸ）データ・プロセッサ及び多重キャリア変調器のブロック図を示す。 図４は、送信局における単一キャリアから多重キャリアへの（ＳＣからＭＣへの）変換器のブロック図を示す。 図５は、受信局における多重キャリア復調器及び多重キャリア受信（ＲＸ）データ・プロセッサのブロック図を示す。 図６は、受信局における多重キャリアから単一キャリアへの（ＭＣからＳＣへの）変換器のブロック図を示す。 図７は、パイロットに対する単一キャリアＲＸデータ・プロセッサのブロック図を示す。 図８は、単一キャリア信号を伝送するためのプロセスを示す。 図９は、単一キャリア信号を受信するためのプロセスを示す。

符号の説明

１１０…送信局，１５０…受信局，１７４…単一キャリアＲＸデータ・プロセッサ。

Claims (43)

1. 通信システムにおいて入力波形を処理する方法、該方法は下記を具備する：
   該入力波形を少なくとも１つの入力セグメントに区分すること；
   少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの入力セグメントを時間ドメインから周波数ドメインに変換すること；
   少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを該周波数ドメインから該時間ドメインに変換すること；及び
   出力波形を発生させるために該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをフィルタすること。
2. 請求項１の方法、該方法は下記をさらに具備する：
   少なくとも１つのガード副帯域に対する各周波数ドメイン・セグメント中の少なくとも１つのシンボルをゼロに設定すること。
3. 請求項１の方法、該方法は下記をさらに具備する：
   各時間ドメイン・セグメントに巡回プリフィックスを付け加えること。
4. 請求項１の方法、ここにおいて、該入力波形を少なくとも１つの入力セグメントに該区分することは、下記を備える、
   該入力波形を少なくとも１つの入力セグメントに区分すること、ここにおいて、各入力セグメントはＫ個までのサンプル含む、ここで、Ｋは副帯域の全数である。
5. 請求項４の方法、該方法は下記をさらに具備する：
   必要であれば、各入力セグメントをパディングして、長さＫの対応するパディングされたセグメントを生成すること。
6. 請求項４の方法、ここにおいて、該少なくとも１つの入力セグメントを該時間ドメインから該周波数ドメインに該変換することは、下記を備える、
   各入力セグメントにＫ点高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行して、対応する周波数ドメイン・セグメントを発生させること。
7. 請求項４の方法、ここにおいて、該少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを該周波数ドメインから該時間ドメインに該変換することは、下記を備える、
   各周波数ドメイン・セグメントにＫ点逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行して、対応する時間ドメイン・セグメントを発生させること。
8. 請求項１の方法、ここにおいて、該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを該フィルタすることは、下記を備える、
   該システムについてのスペクトル・マスクを満足させるように選択されたパルス整形応答を用いて該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをフィルタすること。
9. 通信システム内の装置、該装置は下記を具備する：
   入力波形を少なくとも１つの入力セグメントに区分するように動作し、及び少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの入力セグメントを時間ドメインから周波数ドメインに変換するように動作する変換器；
   少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを該周波数ドメインから該時間ドメインに変換するように動作する変調器；及び
   出力波形を発生させるために該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをフィルタするように動作するフィルタ。
10. 請求項９の装置、ここにおいて、該変換器は、少なくとも１つのガード副帯域に対する各周波数ドメイン・セグメント中の少なくとも１つのシンボルをゼロに設定するように動作する。
11. 請求項９の装置、ここにおいて、該変調器は、各時間ドメイン・セグメントに巡回プリフィックスを付け加えるようにさらに動作する。
12. 通信システム内の装置、該装置は下記を具備する：
    入力波形を少なくとも１つの入力セグメントに区分するための手段；
    少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの入力セグメントを時間ドメインから周波数ドメインに変換するための手段；
    少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを該周波数ドメインから該時間ドメインに変換するための手段；及び
    出力波形を発生させるために該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをフィルタするための手段。
13. 請求項１２の装置、該装置は下記をさらに具備する：
    少なくとも１つのガード副帯域に対する各周波数ドメイン・セグメント中の少なくとも１つのシンボルをゼロに設定するための手段。
14. 請求項１２の装置、該装置は下記をさらに具備する：
    各時間ドメイン・セグメントに巡回プリフィックスを付け加えるための手段。
15. 通信システムにおいて波形を処理するための方法、該方法は下記を具備する：
    単一キャリア波形を多重キャリア・フォーマットに変換すること；及び
    第１の出力波形を発生させるために該変換された単一キャリア波形に多重キャリア変調を実行すること。
16. 請求項１５の方法、ここにおいて、該単一キャリア波形を該多重キャリア・フォーマットに該変換することは、下記を備える、
    該単一キャリア波形を少なくとも１つの入力セグメントに区分すること、及び
    該少なくとも１つの入力セグメントを時間ドメインから周波数ドメインに変換すること。
17. 請求項１５の方法、ここにおいて、該変換された単一キャリア波形に多重キャリア変調を該実行することは、下記を備える、
    少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを発生させるために該変換された単一キャリア波形に対する少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを周波数ドメインから時間ドメインに変換すること、及び
    該第１の出力波形を発生させるために該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをフィルタすること。
18. 請求項１５の方法、該方法は下記をさらに具備する：
    第２の出力波形を発生させるために多重キャリア波形に多重キャリア変調を実行すること。
19. 請求項１８の方法、該方法は下記をさらに具備する：
    該第１の出力波形と該第２の出力波形とを多重化すること。
20. 通信システム内の装置、該装置は下記を具備する：
    単一キャリア波形を多重キャリア・フォーマットに変換するように動作する変換器；及び
    第１の出力波形を発生させるために該変換された単一キャリア波形に多重キャリア変調を実行するように動作する変調器。
21. 請求項２０の装置、ここにおいて、該変調器は、第２の出力波形を発生させるために多重キャリア波形に多重キャリア変調を実行するようにさらに動作する。
22. 請求項２１の装置、該装置は下記をさらに具備する：
    該第１の出力波形と該第２の出力波形とを多重化するように動作するマルチプレクサ。
23. 請求項２０の装置、該装置は下記をさらに具備する：
    スペクトル・マスクによって決定されるパルス整形応答に基づいて該変調器の出力にフィルタリングを実行するように動作するパルス整形フィルタ。
24. 請求項２０の装置、ここにおいて、該単一キャリア波形は、パイロットに対してである。
25. 請求項２０の装置、ここにおいて、該システムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用する、そしてここにおいて、各入力セグメントは、ＯＦＤＭシンボルと一致する長さを有する。
26. 通信システム内の装置、該装置は下記を具備する：
    単一キャリア波形を多重キャリア・フォーマットに変換するための手段；及び
    第１の出力波形を発生させるために該変換された単一キャリア波形に多重キャリア変調を実行するための手段。
27. 請求項２６の装置、該装置は下記をさらに具備する：
    第２の出力波形を発生させるために単一キャリア波形に多重キャリア変調を実行するための手段。
28. 請求項２６の装置、該装置は下記をさらに具備する：
    該第１の出力波形と該第２の出力波形とを多重化するための手段。
29. 通信システムにおいて波形を受信するための方法、該方法は下記を具備する：
    少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを発生させるために少なくとも１つの受信した変換済みシンボルを時間ドメインから周波数ドメインに変換すること；
    少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを該周波数ドメインから該時間ドメインに変換すること；及び
    受信波形を発生させるために該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをアセンブルすること。
30. 請求項２９の方法、該方法は下記をさらに具備する：
    少なくとも１つのガード副帯域に対する各周波数ドメイン・セグメント中の少なくとも１つのシンボルをゼロに設定すること。
31. 請求項２９の方法、該方法は下記をさらに具備する：
    少なくとも１つの受信したＯＦＤＭシンボルの各々の中の巡回プリフィックスを削除して対応する受信した変換済みシンボルを取得すること。
32. 請求項２９の方法、ここにおいて、該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを該アセンブルすることは、下記を備える、
    各時間ドメイン・セグメントに対して、パディングに対応するサンプルを削除すること。
33. 通信システム内の装置、該装置は下記を具備する：
    少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを発生させるために少なくとも１つの受信した変換済みシンボルを時間ドメインから周波数ドメインに変換するように動作する復調器；及び
    少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを該周波数ドメインから該時間ドメインに変換するように動作し、そして受信波形を発生させるために該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをアセンブルするように動作する変換器。
34. 請求項３３の装置、ここにおいて、該変換器は、少なくとも１つのガード副帯域に対する各周波数ドメイン・セグメント中の少なくとも１つのシンボルをゼロに設定するように動作する。
35. 請求項３３の装置、ここにおいて、該復調器は、少なくとも１つの受信したＯＦＤＭシンボルの各々の中の巡回プリフィックスを削除して対応する受信した変換済みシンボルを取得するようにさらに動作する。
36. 通信システム内の装置、該装置は下記を具備する：
    少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを発生させるために少なくとも１つの受信した変換済みシンボルを時間ドメインから周波数ドメインに変換するための手段；
    少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを発生させるために該少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを該周波数ドメインから該時間ドメインに変換するための手段；及び
    受信波形を発生させるために該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをアセンブルするための手段。
37. 請求項３６の装置、該装置は下記をさらに具備する：
    少なくとも１つのガード副帯域に対する各周波数ドメイン・セグメント中の少なくとも１つのシンボルをゼロに設定するための手段。
38. 請求項３６の装置、該装置は下記をさらに具備する：
    少なくとも１つの受信したＯＦＤＭシンボルの各々の中の巡回プリフィックスを削除して対応する受信した変換済みシンボルを取得するための手段。
39. 通信システムにおいて波形を受信するための方法、該方法は下記を具備する：
    多重キャリア・フォーマットに変換されていてそして多重キャリア変調を用いて処理されている単一キャリア波形を備える入力波形を受信すること；及び
    該単一キャリア波形を再生するために該入力波形を処理すること。
40. 請求項３９の方法、ここにおいて、該入力波形を該処理することは、下記を備える、
    多重キャリア波形を発生させるために該入力波形に多重キャリア復調を実行すること、及び
    該単一キャリア波形を取得するために該多重キャリア波形を処理すること。
41. 請求項４０の方法、ここにおいて、該多重キャリア復調を実行することは、下記を備える、
    少なくとも１つの受信した直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルの各々の中の巡回プリフィックスを削除して対応する受信した変換済みシンボルを取得すること、
    少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを発生させるために少なくとも１つの受信した変換済みシンボルを時間ドメインから周波数ドメインに変換すること、及び
    各周波数ドメイン・セグメント中の少なくとも１つのシンボルをゼロに設定すること。
42. 請求項４１の方法、ここにおいて、該多重キャリア波形を該処理することは、下記を備える、
    少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントを発生させるために各周波数ドメイン・セグメントに対して少なくとも１つのゼロを有する該少なくとも１つの周波数ドメイン・セグメントを該周波数ドメインから該時間ドメインに変換すること、及び
    該単一キャリア波形を再生するために該少なくとも１つの時間ドメイン・セグメントをアセンブルすること。
43. 請求項３９の方法、ここにおいて、該入力波形を該処理することは、該単一キャリア波形を再生するために完全に時間ドメインにおいて該入力波形を処理すること。

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