JP2011041264A - データ通信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】データ送信装置で使用するためのシンボル配置を変更する方法を提供する。
【解決手段】周波数領域並列変調システムで使用するのに適していて複素空間で規定される開始シンボル配置をプロセッサで受け取ることを備える。開始シンボル配置は、必ずしも複素空間内のゼロ点にシンボルを備えない。プロセッサは、開始シンボル配置のシンボルの１つを、複素空間のゼロ点に位置付ける又は移動するために使用される。新しく作成されたシンボル配置は、記憶媒体、例えば、揮発性又は不揮発性記憶装置の中に記憶されるか、データのビットをシンボル配置にマッピングし、マッピングされたデータを周波数領域並列変調システムの受信機に送信することによって、データ送信のために即時に使用されてもよい。
【選択図】図４

Description

関連出願への相互参照

本願は、２００９年７月１５日に出願された英国特許出願第０９１２３２０．９号に基づいており、上記英国特許出願からの優先権の利益を主張する。該英国特許出願の全内容は、参照によって本明細書の中に組み入れられる。

本明細書の中で説明される実施形態は、一般的に、データ送信のための周波数領域符号化に関する。本明細書の中で説明される実施形態は、そのようなデータ送信の周波数領域符号化において送信電力及び／又はピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を低減することに関する。

周波数分割多重及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）では、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を低減することが望ましい。この目的の達成を狙いとする幾つかの技術が公知である。これらの技術の概要は、２００８年６月のブロードキャスティングに関するＩＥＥＥ議事録５４巻２号のＴａｏ Ｊｉａｎｇ及びＹｉｙａｎ Ｗｕによる「概観：ＯＦＤＭ信号のためのピーク対平均電力比の低減技術」（Ｔａｏ Ｊｉａｎｇ，ａｎｄ Ｙｉｙａｎ Ｗｕ，“Ａｎ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ： Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ＯＦＤＭ Ｓｉｇｎａｌｓ，”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ，Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ．２，Ｊｕｎｅ ２００８）の中に見出され得る。関連する技術は、３つのグループに分けられる。Ｓｅｕｎｇ Ｈｅｅ Ｈａｎ及びＪａｅ Ｈｏｎｇ Ｌｅｅによって提供された他の概観論文は、「マルチキャリア伝送のためのピーク対平均電力比の低減技術の概観」（Ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｉｏｎ）と題され、２００５年のＩＥＥＥ無線通信、１２巻（ＩＥＥＥ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．１２，２００５）で公開された。これらの文書の双方は、この参照によって、それらの全体を本明細書の中に組み入れられる。

ピーク対平均電力比低減方法の第１のグループは、ＯＦＤＭシンボルをブロックに区分する。これらのブロックは、サブキャリアごと又はグループベースで位相回転をシンボルに適用することによって、それぞれのピーク対平均電力比を低減するように独立に処理される。また、ＯＦＤＭシンボルの全てが位相回転ベクトルによって乗じられるか、最良のピーク対平均電力比を提供するビットインタリーバを発見するために様々なビットインタリーバがテストされ得る。これらの方法の全ては、乗じる位相ベクトル、区分化系列、及び／又は使用されるインタリーバを受信機が知っていることを必要とする。このグループにおける主な技術は、選択的マッピング（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｍａｐｐｉｎｇ）（ＳＬＭ）スキーム及び部分送信系列（Ｐａｒｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）（ＰＴＳ）スキームである。

他の方法は、データビットを符号化するために使用されるシンボル配置の変更によるものである。これは、特定の配置シンボルに関連する下位シンボルの集合を生成することによって行われる。これらのシンボルは、満足なＰＡＰＲ低減が取得されるまでサブキャリアごとにテストされる。再び、これらの方法の幾つかは、サブキャリアごとに行われた変更に関して受信機に通知することを必要とする。例示的な技術は、配置シェーピングである。

他の技術は、ＯＦＤＭサブキャリア又はトーンの使用に依存するものである。ＯＦＤＭサブキャリア又はトーンは、ピーク対平均電力比を低減するため動的に割り当てられるか変更され得る。トーン予約（Ｔｏｎｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ）（ＴＲ）及びトーン注入（Ｔｏｎｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）（ＴＩ）技術は、この例である。

上記の技術の全ては、時間領域信号が送信される前にピーク対平均電力比の低減を達成するためデータの変更を必要とする基本的なコンセプトは共通している。

Ｓ．Ｈ．Ｍｕｌｌｅｒ及びＪ．Ｂ．Ｈｕｂｅｒは、１９９７年２月２７日、３３巻５号の電子レター、「部分送信系列の最適組み合わせによる低減ピーク対平均電力比を有するＯＦＤＭ」（“ＯＦＤＭ ｗｉｔｈ ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ ｂｙ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒｔｉａｌ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ，”Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２７ｔｈ Ｆｅｂｒｕａｒｙ １９９７，Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５）において、ＯＦＤＭシンボルがブロックに区分されることを必要とする方法を開示する。この文書の全体は、参照によって本明細書の中に組み入れられる。Ｓ．Ｈ．Ｈａｎ及びＪ．Ｈ．Ｌｅｅは、２００４年の通信に関するＩＥＥＥ国際会議、２巻、「信号セット拡張によるＯＦＤＭ信号のピーク対平均電力比の低減」（“Ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ＯＦＤＭ ｓｉｇｎａｌ ｂｙ ｓｉｇｎａｌ ｓｅｔ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ，”ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００４，Ｖｏｌ．２）において、送信前に配置シンボルが規定されることを必要とする方法を検討している。この技術は信号セットの拡張に基づいており、原信号セット内の各点は、拡張された信号セット内の２つ以上の点に関連づけられる。ＯＦＤＭデータブロック内の各シンボルは、ピーク対平均電力の低減を達成するように、拡張された信号セット内で関連する点のうちの一個の点にマッピングされる。

図１Ａは、最小エネルギー配置（ＭＥＣ）のＡｒｇａｎｄ複素ダイアグラムを示す。 図１Ｂは、最小エネルギー配置（ＭＥＣ）のＡｒｇａｎｄ複素ダイアグラムを示す。 図１Ｃは、最小エネルギー配置（ＭＥＣ）のＡｒｇａｎｄ複素ダイアグラムを示す。 図２Ａは、図１で示される最小エネルギー配置が基づいているサイズ８の参照シンボル配置のＡｒｇａｎｄ複素ダイアグラムを示す。 図２Ｂは、図１で示される最小エネルギー配置が基づいているサイズ８の参照シンボル配置のＡｒｇａｎｄ複素ダイアグラムを示す。 図３は、ビット対シンボルマッピングを変更する例示的ＰＡＰＲ低減方法を示す。 図４は、データ符号化及びＰＡＰＲ計算のための逐次プロセスを示す。 図５は、提案されたＰＡＰＲ低減方法を使用する逐次処理トランシーバのアルゴリズムを示す。 図６は、５２８ＭＨｚ帯域幅ＵＷＢチャネル上に１２８本のサブキャリアを有するＯＦＤＭシンボルについてサイズ８の異なるシンボル配置のＢＥＲを比較するダイアグラムを示す。 図７は、図３を参照して導入されたＰＡＰＲ低減方法のＰＡＰＲ累積分布関数（ＣＣＤＦ）とＰＡＰＲ低減なしに達成されたＣＣＤＦとを比較するダイアグラムを示す。 図８は、図３を参照して導入され、ＰＡＰＲ低減が促進されない場合のＢＥＲと比較されたＰＡＰＲ低減方法のＢＥＲ性能を示す。 図９は、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、及び６４−ＨＥＸシンボル配置についてＰＡＰＲ_０に対するＣＣＤＦをプロットする。

実施形態によれば、データ送信装置で使用するためのシンボル配置を変更する方法が提供される。この方法は、複素空間で規定され、周波数領域並列変調システムでの使用に適した開始シンボル配置をプロセッサで受け取ることを備える。開始シンボル配置は、必ずしも複素空間内のゼロ点にシンボルを含まない。プロセッサは、開始シンボル配置のシンボルの１つを、複素空間のゼロ点に位置付ける又は移動するために使用される。新しく作成されたシンボル配置は、記憶媒体、例えば、揮発性又は不揮発性記憶装置の中に記憶されるか、データビットをシンボル配置にマッピングし、マッピングされたデータを周波数領域並列変調システムの受信機に送信することによって、データを送信するため即時に使用される。

シンボル配置は、標準のシンボル配置、例えば、ＰＳＫ配置又は直交振幅変調配置を使用し、シンボル配置が規定される複素空間のゼロ点にシンボルの１つを位置付けることによって生成される。

開始シンボル配置の残りの信号の幾つか又は全部が、開始シンボル配置の場合よりも複素空間内のゼロ点に近くなり、しかも結果のシンボル配置の最小シンボル距離が開始シンボル配置の最小シンボル距離よりも大きいか等しくなることを可能にするように位置付けるためにプロセッサが使用される。こうして作成されたシンボル配置は、次いでデータ送信に使用され、データのビットがシンボル配置のシンボルに割り当てられる。

Ｇ．Ｊｒ．Ｆｏｒｎｅｙ、Ｒ．Ｇａｌｌａｇｅｒ、Ｇ．Ｌａｎｇ、Ｆ．Ｌｏｎｇｓｔａｆｆ、及びＳ．Ｑｕｒｅｓｈｉは、１９８４年９月の通信選択分野に関するＩＥＥＥジャーナル、２巻、５号の「帯域限定チャネルの効率的変調」（“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｂａｎｄ−Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌｓ，”ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．２，Ｉｓｓｕｅ５，Ｓｅｐ １９８４）において、近ゼロ送信を使用するシンボル配置を説明している。しかしながら、これらの配置は、標準配置の変更結果ではなく、ＨＥＸ配置に対するビルディングブロックである。Ｐ．Ｋ．Ｆｒｅｎｇｅｒ及びＮ．Ａ．Ｂ．Ｓｔｅｖｅｎｓｓｏｎは、「並列組み合わせＯＦＤＭシグナリング」（“Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｙ ＯＦＤＭ Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ”）において、ゼロ点が標準配置に付加されるシンボル配置を開示している。しかしながら、この余分な点の付加は、配置のエルゴード距離を縮小する。これらの刊行物の双方は、参照によりその全体が本明細書の中に組み入れられる。

データは、周波数領域並列変調システム、例えば、ＯＦＤＭで動作しているシステムの複数のサブキャリアによって送信される。これらのサブキャリア、又はこれらのサブキャリアの少なくとも２つに関連づけられる電力受信は異なっていることが了解されるであろう。低い電力受信を経験するサブキャリアによって送信されたデータビット／シンボルは、誤って受信される可能性が多いことがわかった。したがって、この方法は、複素空間内のゼロ点で規定されるシンボルを他のサブキャリアの電力受信よりも低い電力受信に関連づけられるサブキャリアに割り当てることを更に備える。「ゼロシンボル」は、例えば、最低の電力受信を経験するサブキャリアの半分を備えるサブキャリアグループから選択されたサブキャリアに関連づけられる。また、サブキャリアは、最低の電力受信を経験するサブキャリアであってもよい。もし前のサブキャリアの電力受信が改善したか、及び／又は異なるサブキャリアの電力受信が低下したことが決定されるならば、該方法は、ゼロシンボルを、異なるサブキャリアに更にマッピングしてもよい。サブキャリアは、低電力サブキャリアへのゼロシンボルの再割当てによって、より良好に使用される。

また、ある数、例えば全てのサブキャリアの平均電力が計算され、所定の閾値よりも下の電力レベルを有することが見出されるサブキャリアに、ゼロシンボルが割り当てられ得る。所定の閾値は、平均電力から引き出される。チャネル品質を確立する更なる代案は、復号後にサブキャリアのビット誤り率を解析し、高いビット誤り率を有するサブキャリアにゼロシンボルを割り当てることである。

他の実施形態によれば、周波数領域並列変調システムのサブキャリア上で送信するためデータを処理する方法が提供される。ここで、サブキャリアの少なくとも２つに関連づけられる電力受信は異なっている。該方法は、前記データのビットを、周波数領域並列変調システムで使用するのに適したシンボル配置のシンボルに割り当てることを備える。ここで、前記配置は複素空間の中で規定され、前記シンボルの１つは前記複素空間内のゼロ点で規定される。該方法において、複素空間内のゼロ点で規定されたシンボルは、他のサブキャリアの電力受信よりも低い電力受信に関連づけられるサブキャリアに割り当てられる。

データをシンボルに割り当てるための種々の方法は、データが送信されるとき、異なるピーク対平均電力比を実現する可能性がある。というのは、複素シンボル値が相互に作用する態様は、シンボルマッピングへのビットの変化に応じて変化するからである。故に、該方法は、ピーク対平均電力比を低減又は最小化するように、データのビットを配置シンボルに更に割り当てる。ピーク対平均電力比を最小化する割り当てが見出されることは必須でないことが了解されるであろう。データビットを配置シンボルにマッピングすることによって生成される最大のピーク対平均電力比よりも低いピーク対平均電力比を実現する割り当てを決定するだけで十分である。これは、例えば、最適な割当て、即ち、ピーク対平均電力比を最小化する割当てを決定するプロセスが実用的でない場合に受け入れられるであろう。このような場合は、例えば、最適な割当ての決定があまりに長くかかるか、あまりに多くの計算能力又は電力を必要とするか、その他の場合であろう。

この観点から、該方法は、前記割当てについてピーク対平均電力比を決定することを備える。該方法は、ピーク対平均電力比が決定された割当てとは異なる方法でデータのビットを割り当てることを更に備える。それ故に、ピーク対平均電力比は、異なる割当てについて決定される。より低いか、最低のピーク対平均電力比を有する割当てがデータの送信のために選択される。ビット、又はビットの組み合わせを、配置シンボルに割り当てる方法を選択するこの方法は、ビットを配置シンボルにマッピングする２つの異なる方法を調べることに限定されないことが了解されるであろう。ビットを配置シンボルにマッピングするための異なる方法の任意の数が、そのようなビット対シンボルマッピングを実行する可能な方法の最大数まで選ばれてもよい。しかしながら、異なる方法の数は、上記調査に利用可能なリソースによって限定される。調べられるべき異なるビット対シンボルマッピングの数は、調査の開始に先立って、例えば、電力量及び／又は時間及び／又は調査に利用可能なプロセッサ能力に基づいて決定される。このプロセスで、最低のピーク対平均電力比を生成するビット対シンボルマッピングとして識別されたビット対シンボルマッピングは、次いでデータ送信に使用されるビット対シンボルマッピングとして選択される。第１の方法で複素シンボル配置のシンボルにマッピングされたデータのピーク対平均電力比は、データが１つの異なる方法又は複数の異なる方法で配置シンボルにマッピングされる前に決定されることが了解されるであろう。データの異なるマッピングのピーク対平均電力比は、また、データが、１つを超える方法で配置シンボルにマッピングされた後に決定されてもよい。

配置シンボルへのビット、又はビットの組み合わせのマッピングは、配置シンボルへの一連のビット、又はビットの組み合わせのマッピングと考えられる。ここで、異なるビット対シンボルマッピングにおいて、シンボルは異なる順序で配列されると考えられる。例えば、異なるビット対シンボルマッピングの間では、前記一連のビット、又はビットの組み合わせに対して、シンボルが、所定量、例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、又は５つのシンボルだけシフトされていることで、シンボルの順序が異なっている。所定量は、異なるビット対シンボルマッピングの間で同じであってもよいが、同じである必要はない。

代替的又は追加的に、シンボルの順序は、１つのビット対シンボルマッピングの１つのシンボルが、異なる場所に挿入されていることで異なっていてもよい。代替的又は追加的に、シンボルの順序は、シンボルを取り替えることによって変更されてもよい。

他の実施形態によれば、周波数領域並列変調システムで送信用のデータを処理する方法が提供される。この方法は、一連のビット、又はビットの組み合わせを、ＯＦＤＭ配置シンボルを用いて２つ以上の異なる順序でマッピングすることと、２つ以上の異なるマッピングをデータに適用することと、適用されたマッピングの１つをデータ送信のために選択することとを備える。選択されたマッピングは、ピーク対平均電力比を低減又は最小化するマッピングである。シンボルは複素空間で規定される。この実施形態において、上記で説明されたゼロシンボルを使用する必要はない。

一連のビット、又はビットの組み合わせをシンボル配置にマッピングすることは、直列方式、即ち、第１の方法でビットを配置に最初にマッピングし、続いて１つ又は複数の異なる方法でビットを配置にマッピングすることによって実行されてもよい。また、例えば、もし送信機が電力及び実現コストの制限を有しないならば、マッピングは並列プロセスで実行され得る。

ビット対シンボルマッピングの選択は、ピーク対平均電力比を低減するための選択に限定されない。ピーク対平均電力比並びに全体的送信電力は、使用されるビット対シンボルマッピングに依存するだけでなく、送信されるべきデータにも依存する。望ましいピーク対平均電力比及び／又は特定のデータに対する送信電力特性を提供するビット対シンボルマッピングは、他のデータの送信にも良好に適しているとは言えない。故に、使用されるべきビット対シンボルマッピングは、使用される送信電力が低減又は最小化されるように選択される。ビット対シンボルマッピングを変更する上記の検討された方法は、この目的のために適用されてもよい。

上記の説明された方法は、任意のサイズのシンボル配置に適用され得る。

他の実施形態によれば、周波数領域並列変調システムで使用するためのシンボル配置を作成する方法が提供される。この方法は、シンボルの１つをＡｒｇａｎｄダイアグラムのゼロ点に置くことによってＡｒｇａｎｄダイアグラム内で規定される開始シンボル配置を変更することと、開始シンボル配置の最小シンボル距離を維持しながら、Ａｒｇａｎｄダイアグラム内の開始シンボル配置の他のシンボルの少なくとも幾つかの位置を変更することとを備える。ここで、開始シンボル配置は、ＱＡＭ、ＰＳＫ、又はＨＥＸシンボル配置である。

しかしながら、実施形態は、上記で説明された方法に限定されず、更にデータ処理装置に拡張される。故に、他の実施形態によれば、周波数領域並列変調システムにおいてデータ送信に使用するためのシンボル配置を変更するように構成された装置が提供される。この装置は、複素空間で規定され、周波数領域並列変調システムでの使用に適した開始シンボル配置を取得する手段を備える。開始シンボル配置は、複素空間内のゼロ点にシンボルを備えない。該装置は、開始シンボル配置のシンボルの１つを複素空間のゼロ点に位置付ける又は移動するように構成されたプロセッサを更に備える。該プロセッサは、開始シンボル配置の残りの信号の幾つか又は全部を、複素空間内のゼロ点に近くなるように位置付けし、結果のシンボル配置の最小シンボル距離が開始シンボル配置の最小シンボル距離よりも大きいか等しくなるように、更に構成される。更に、該装置は、データのビットをシンボル配置のシンボルに割り当てるように構成される。

データは、周波数領域並列変調システムの複数のサブキャリアによって送信される。ここで、サブキャリアの少なくとも２つに関連づけられる電力受信は異なる。更に、該装置は、複素空間内のゼロ点で規定されたシンボルを、他のサブキャリアの電力受信よりも低い電力受信に関連づけられるサブキャリアに割り当てるように構成される。実施形態の他の態様によれば、周波数領域並列変調システムの複数のサブキャリアを使用して送信するため、データのビットをシンボル配置のシンボルに割り当てるように構成されたデータ処理装置が提供される。ここで、サブキャリアの少なくとも２つに関連づけられる電力受信は異なっており、前記シンボル配置は複素空間で規定され、前記シンボルの１つが前記複素空間内のゼロ点で規定される。装置は、複素空間内のゼロ点で規定された前記シンボルを、他のサブキャリアの電力受信よりも低い電力受信に関連づけられるサブキャリアに割り当てるように構成される。

該装置は、使用されるサブキャリアの電力受信量を決定するように構成された手段を備えるシステムの一部分を更に形成する。そのような電力決定手段によって提供される情報に基づいて、複素空間内のゼロ点は、低又は最低の電力受信を有するとして決定されたサブキャリアに関連づけられる。

更に、装置は、前記データの前記ビットを配置の前記シンボルに割り当ててピーク対平均電力比を最小化するように構成される。該装置は、ビットを配置シンボルに割り当てるための異なる方法についてピーク対平均電力比を決定する手段を更に備える。ピーク対平均電力比を決定する手段は、ビット対シンボルマッピングを、送信されるべきデータに適用し、データについてピーク対平均電力比を決定するように構成される。該装置は、最小のピーク対平均電力比を提供するビット対シンボルマッピングを選択する手段を更に備える。

ビット対シンボルマッピングの異なる方法に関する情報は、記憶デバイスの中に記憶される。記憶デバイスは、装置の一部分を形成するか、情報を装置に提供し得る。記憶デバイスは、例えば、複数のインデックスを備え、各インデックスは、ビット、又はビットの組み合わせを、特定の方法で配置内のシンボルにリンクする。インデックスの内容は、ビット対シンボルをマッピングするための、上記のように検討された異なる方法に従って変化してもよい。装置は、また、所定の配置に基づいてオンザフライでビット対シンボルマッピングを変更する手段を備える。

他の実施形態によれば、一連のビット、又はビットの組み合わせを、周波数領域並列変調システムで使用するのに適したシンボル配置のシンボルに、２つ以上の異なる順序でマッピングするように構成されたデータ処理装置が提供される。更に、この装置は、２つ以上の異なるマッピングをデータに適用し、周波数領域並列変調システムのチャネル上でデータを送信するため、適用されたマッピングの１つを選択するように構成される。データのビットは、複数のプロセッサを使用する並列プロセスの異なる方法で、シンボル配置にマッピングされ得ることが了解されるであろう。これはマッピングプロセスに要求される全体的時間を縮小する。また、データのビットは、逐次プロセスの異なる方式でシンボル配置にマッピングされ得る。これは可能性として処理時間増加のコストを生じるが、必要な処理リソースは少なくなる。

上記の検討された技術は、送信電力を低減し、ピーク対平均電力比を低減する場合に、ルックアップテーブルのサイズ、数学計算、及び送信機及び受信機で必要とされる追加のデジタル信号処理モジュールを低減するという利点を提供する。

適切な周波数領域並列変調システムは、周波数領域エアインタフェースを採用するシステム、例えば、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡ、ＯＦＤＭ−ＰＲＰ、又はＯＦＤＭ／ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡ又は類似の周波数領域符号化システムである。

他の実施形態によれば、周波数領域並列変調システムで使用するための複素シンボル配置が更に提供される。複素シンボル配置は、ＱＡＭシンボル配置及びＰＳＫシンボル配置から選択されるシンボル配置に対応し、選択されたシンボル配置が規定される複素空間内のゼロ点に移動されたシンボルを備える。他の実施形態によれば、そのようなシンボル配置を備える記憶媒体が提供される。

更なる実施形態によれば、プロセッサで実行され、プロセッサで実行されるとき上記で説明された方法のステップを実行するように構成されたコンピュータプログラム、及びそのようなコンピュータプログラムを備える記憶手段が提供される。

周波数領域並列変調システム、例えば、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡ、ＯＦＤＭ−ＰＲＰ、又はＯＦＤＭ／ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡにおける送信電力及び／又はＰＡＰＲは、シンボル配置の複素シンボルの１つを、データの非送信又は「ゼロシンボル」で置換し、シンボル配置を変更することによって、例示的方法で低減され得る。この変更は２つの目的に役立つ。第１に、この変更は、送信されるエネルギーを低減する。第２に、この変更は、もしチャネル状態情報（ＣＳＩ）が送信機で利用可能であれば、受信機において低エネルギーを有するサブキャリア上で大きな反復を有するビットグループにゼロシンボルを割り当て得る。

様々なシンボル配置の幾つかの例は、図１Ａ〜図１ＣのＡｒｇａｎｄダイアグラムで示される。原初の配置は、図２Ａ及び図２ＢのＡｒｇａｎｄダイアグラムで示される。配置シンボルの虚部は、図１及び図２で使用される縦座標の方向に拡張され、配置シンボルの実部は横座標の方向に拡張される。図１Ａ〜図１Ｃで示される配置は、最小化エネルギー配置（ＭＥＣ）と呼ばれ得る。図１Ａで示される最初の例示的な最小化エネルギー配置は、図２Ａで示される８シンボル位相偏移変調（８−ＰＳＫ）配置に基づいており、８つのシンボルの１つは、ダイアグラムの中心、即ち、ゼロ位置に置かれ、シンボルの実部及び虚部の双方はゼロである。シンボルをダイアグラムの中心に移動することは、原初の配置の配置シンボル間のエルゴード距離を維持しながら、ダイアグラムの全体的直径を縮小することを可能にする。故に、変更された配置の各シンボルの送信に要求されるエネルギーは、原初の配置の対応するシンボルの送信に要求されるエネルギーと比較したとき低減されている。

全てのシンボルに関連づけられる送信電力は、変更されたシンボル配置がデータ送信で使用されるとき低減される。この送信電力の低減は、本方法、又は本方法を組み込んでいるシステムのビット誤り率の性能を妨害することなく達成され得る。本方法によって達成されるデータレートは、類似の公知の方法、例えば、トーン予約によって達成されるデータレートと比較したとき維持されている。というのは、ＰＡＰＲ低減方法は、サブキャリアを無効にするかデータサブキャリアを割り当てて、ＰＡＰＲ又は送信される電力を低減する必要はないからである。

図１Ｂ及び図１Ｃで示される他の２つの例示的配置（それぞれ８−ＭＥＣ Ｑ１及び８−ＭＥＣ Ｑ２とラベルを付けられる）は、図２Ｂで示される８直交振幅変調（８−ＱＡＭ）配置に基づく。図２Ｂの８−ＱＡＭ配置は、２つの異なる方法で変更され、ゼロシンボルを含むようにされる。図２Ｂの８−ＱＡＭ配置は、外側リングに４つのシンボルを備え、内側リングに４つのシンボルを備える。第１の変更は、外側シンボルの１つを取り、それを内側リングの中に置き、第２の外側シンボルを取り、それを原点に置く。第２の変更では、外側シンボルの１つのみが取られて原点に置かれる。双方の変更において、結果のシンボル間の距離は最大化され、最良の可能なエルゴード距離が取得される。図１Ａ〜図１Ｃで示される最小エネルギー配置の全てはゼロ信号／シンボルを備えるので、これらのシンボルを使用してデータを送信するために必要な電力は、図２Ａ及び図２Ｂで示される参照シンボル配置のいずれかを使用してデータを送信するために必要な電力と比較したとき低減されている。

シンボル配置を変更して最小エネルギー配置を提供するとき、ゼロ信号を形成する信号は、例えば、不良チャネルを有するサブキャリアの上で、原初の配置において最も多い反復を必要とするビットの組み合わせに割り当てられる。そのようなビットの組み合わせは、受信機で誤って解釈される可能性が最も大きいビットの組み合わせである。これらのビットの組み合わせをゼロシンボルに割り当てることによって、そのような誤った解釈は回避され、原初のシンボル配置、例えば、図２で示されるシンボル配置の対応する付勢された配置シンボルが誤って復号される事態でも、ゼロシンボルを復号し得る。しかしながら、シンボル配置内の信号の選択を可能にするため、チャネル状態情報が送信機で要求される。もしピーク対平均電力比の低減が主な要件でなければ、そのような割当ては特に有利である。

ピーク対平均電力比周波数領域並列変調システム／周波数領域エアインタフェース採用システム、例えば、ＯＦＤＭ送信を採用するシステムは、シンボル配置内でシンボルを再配分することによって、又はビット対シンボルマッピングを変更することによって、低減されてもよい。これは２つの処理方法の１つ又は双方を使用することによって達成される。これについて、図３を参照して下記で説明される。

図３の「シフト」とラベルを付けられた方法において、ビットの組み合わせとシンボル配置との間のマッピングは、一時に１つの信号だけシフトされる。配置がシフトされると、データビットの各々は、それが前にマッピングされた配置シンボルとは異なる配置シンボルにマッピングされる。この方式でビット対シンボルマッピングを変更することは、サブキャリア上の複素シンボル値の相互作用が積極的に増加しないようなビット対シンボルマッピングの方法を発見し、よってピーク対平均電力比を低減することを容易にする。実施形態は、単一のシンボルだけシフトすることに限定されないことが了解されるであろう。任意の適切なシフト量が利用されてもよい。

シンボルマッピングを変更する第２の方法は、「挿入」のラベルを付けられる。この技術において、シンボル配置内の既定のシンボルへのインデックスが、シンボル配置内の原初の位置とは異なる位置に挿入される。これは再び異なるシンボルへのデータビットのマッピングにおいて変更を引き起こす。しかしながら、図３から分かるように、「挿入」技術は、必ずしも配置内のシンボルへの全てのデータビットのマッピングを変更しない。図３は、具体的には、挿入技術が適用された後に異なる配置シンボルにマッピングされるデータビットが、移動された第１のデータビット、第１のデータビットが移動された位置を占拠した第２のデータビット、及び第１及び第２のデータビットの原初の位置の間の位置を占拠するデータビットのみであることを示す。これらの「中間」データビットは、具体的には、第２のデータビットと共に、第１のデータビットの原初位置に向けて変位されている。この方式でビット対シンボルマッピングを変更することは、再び、サブキャリア上の複素シンボル値の相互作用が積極的に増加しないようなビット対シンボルマッピングの方法を発見し、よってピーク対平均電力比を低減することを可能にする。

シンボルマッピングを変更する上記のように説明された異なる方法は組み合わせられ、シンボル配置内の全てのシンボルがシフトされ、１つ又は複数のシンボルが取られて異なる位置に挿入され、よってシンボルマッピングを変更する一層柔軟な方法を提供する。

１つの公知のＰＡＰＲ低減方法は、例えば、上記の参照によって組み入れられたＪｉａｎｇ ｅｔ．ａｌ．による論文の中で説明された選択的マッピング（ＳＬＭ）方法である。しかしながら、この方法は、１つだけのビット対シンボル符号化を実行し、送信されるべきＯＦＤＭシンボルを乗じるために使用される幾つかの位相回転ベクトルを使用することが必要である。故に、ＳＬＭ方法は送信機及び受信機で追加のルックアップテーブルを必要とする。加えて、ＳＬＭは、ＯＦＤＭシンボル内の各サブキャリアの位相を変更する複雑な乗算器を必要とする。各データセットのＰＡＰＲ計算は、図３で開示される方法及びＳＬＭについて同様に複雑である。図３で開示される方法は、ＳＬＭ方法で要求される複雑な乗算を必要とせず、ＳＬＭによって要求される配置シンボルを再割当てするためのルックアップテーブル及び追加のインタリーバを更に回避することが了解されるであろう。更に、図３の方法は、受信機での余分な計算を必要としない。この理由は、送信に使用されるシンボル配置が知られ、受信機に通信されれば、復号プロセスは従来のＯＦＤＭ方法に従い得るからである。図３の方法を実装するシステムで必要な唯一の追加のコンポーネントは、標準のＯＦＤＭシステムと比較した場合、ＰＡＰＲ計算器である。もっと複雑な計算モジュール、例えば、ＳＬＭで必要とされるモジュールの必要性は回避される。これらの特徴は、図３の方法を、低コストデバイスでの使用に適したものにする。

データを送信するため送信機によって選ばれたシンボル配置は、受信機に通信されなければならない。提供されなければならないこの種のフィードバックの量は、テストされるビット対シンボルマッピングの数によって決定される。この情報は、各系列が特定の配置に対応する直交トレーニング系列の集合を使用することによって、又は公知の情報、例えば、受信されるＯＦＤＭシンボルの識別情報（ＩＤ）又は新しいシンボルの分布を検出する受信端末のＩＤを相関づけることによって、送信機から受信機に転送され得る。

図３の方法は、対照的に、例えば、既定の変更に従って、ビットを異なる配置シンボルに指し示す動的ビットマッピング変更子のみを必要とする。故に、ルックアップテーブル及び追加の複雑な乗算の必要性は、送信機及び受信機で回避される。これらの特性は、ＯＦＤＭ方法を使用するデバイスの中で図３の方法が迅速に実装されることを可能にする。というのは、必要とされる余分のモジュールは、ＰＡＰＲ計算器及びビット対シンボルマッピング変更子だけだからである。受信機において、必要とされる追加の動作は、データ送信に使用されるシンボル配置の識別だけである。

送信機によって使用されるべきシンボル配置が規定されると、生成されたシンボル配置を使用してビットの組み合わせが符号化され得る。図４で示される構成は、この目的のために使用される。この構成において、送信機は、送信されるべきデータストリームを受け取るか生成する。このデータの受け取りは、データ源Ａ１によって示される。受け取られ／生成されるデータ、又はこの一部分は、次いで直列／並列変換器Ａ２の中でＯＦＤＭシンボルのサイズに従って並列データに変換される。直列／並列変換器Ａ２によって提供される並列２進データビットの組み合わせは、次いでビット対シンボル変換ユニットＡ４によって複素シンボルにマッピングされる。前に決定されてＡ３の中に記憶されたシンボル配置は、この目的のために使用される。符号化されたデータは、次いで離散フーリエ逆変換（ＩＤＦＴ）モジュールＡ５によって時間領域に変換され、結果のデータのピーク対平均電力比ＰＡＰＲは、ＰＡＰＲ計算器Ａ６の中で計算される。

図３を参照して説明したように、特定のデータストリームは、様々な異なる方法でシンボル配置にマッピングされ得る。マッピングのこれらの異なる方法に関連する情報は、メモリＡ３の中に記憶される。これらの異なる方法でデータビットをシンボル配置にマッピングすることにより、符号化データの異なるストリームが作成される。各ストリームは、同じ入力データを異なる方法で符号化している。最小ＰＡＰＲを有する信号は、データに関してＡ３の中に記憶されたシンボル配置への様々なマッピング方法を試み、ＰＡＰＲ計算器Ａ６を使用して結果のＰＡＰＲを計算することによって見出され得る。異なるビット対シンボルマッピングのいずれが、データの送信に使用されるべきビット対シンボルマッピングであるかをビット対シンボル変換ユニットＡ４に知らせるため、フィードバックメカニズムが提供される。最小のＰＡＰＲを有する信号は、次いで更なる処理及び送信のために、Ａ７で回送される。トランシーバの能力に依存して、データは、逐次の順序で、即ち、ビット対シンボルマッピングの１つの方法を次々に使用して、記憶されたシンボル配置によって符号化され得るか、符号化されるべきデータストリームの様々なコピーを、対応する数のビット対シンボルマッピング方法を用いて並列プロセスで符号化することによって符号化され得る。

上述した態様のゼロシンボルが使用されなくても、潜在的に低減されるピーク対平均電力比の利点が提供されることが了解されるであろう。故に、使用されるシンボル配置は、上記で検討された方法でビット対シンボルマッピングが変更される標準のシンボル配置であってもよい。

次に、図５を参照して、所与のＯＦＤＭシンボルについて最良の可能なピーク対平均電力比を与えるシンボル配置を見出す逐次プロセスが説明される。ステップ（０１）におけるアルゴリズムの開始の後に、プロセスは電力低減が望ましいかどうかを決定する（ステップ０２）。望ましい場合であれば、ゼロにされたシンボルを有するシンボル配置（例えば、図１Ａ〜図１Ｃで示されるシンボル配置の１つ）が、送信のためにステップ（０３）で選ばれる。ステップ（０２）において、もし電力低減は望ましくないことが決定されるならば、ステップ（０３）はプロセスによってスキップされ、プロセスはステップ（０２）からステップ（０４）に直接、進む。

ステップ（０４）では、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）の低減が望ましいかどうかが決定される。望ましい場合であれば、アルゴリズムはステップ（０５）に進み、そうでなければ、アルゴリズムはステップ（１５）で終了する。

図５で示されるアルゴリズムは、ポインタｎを利用する。ポインタｎは、ピーク対平均電力比の低減を試みるときに使用される、ある数ｎｓの異なるシンボル配置の１つを指し示す。図４で示されるシステムにおいて、これらのシンボル配置はメモリＡ３の中に記憶されている。ピーク対平均電力比を低減する次の試みのために選ばれるシンボル配置は、ポインタｎの値によって識別／インデックスされる。ポインタｎは、ステップ（０５）でｎ＝１の開始値に設定され、したがって初期にｎｓの利用可能な配置の最初の配置が選ばれる。ステップ（０５）では、任意の値が可変ＰＡＰＲ（０）に割り当てられる。この値は十分に大きく、符号化されたビットの組み合わせについて計算された実際のピーク対平均電力比が、この値を超過し得ないことを確実にする。追加的に、所望されるピーク対平均電力比の閾値は、可変ＰＡＰＲ_ｔの中で規定される。

ステップ（０７）〜（１４）は、ある数の異なる可能なシンボル配置についてピーク対平均電力比を逐次に計算する。可能なシンボル配置の数は、もちろん利用可能なシンボル配置の数によって限定される。しかしながら、他の限定も適用される。例えば、トランシーバの残りのバッテリ寿命は、全ての利用可能なシンボル配置についてピーク対平均電力比の計算をサポートするには低すぎるかも知れない。この場合、ピーク対平均電力比が計算されるシンボル配置の数を限定することが望ましい。ステップ（０６）は、受信機がステップ（０７）〜（１４）で考慮することを許される可能なシンボル配置の最大数を設定することによって、そのような限定を適用する。この設定ステップは、分別よく考慮しなければならない配置の最大数にインパクトを与え得るか、与える可能性のある任意の追加情報、例えば、トランシーバの状況に関する情報を利用してもよい。そのような情報は、ステップ（６ａ）で情報源から引き出される。ステップ（０７）において、プロセスは、シンボル配置のこの最大数が既に到達されているかどうかを調べ、もし到達されていれば、ステップ（１５）に進んでアルゴリズムを終了する。

もし考慮されたシンボル配置の数が、考慮されるべきシンボル配置の選ばれた最大数よりも低ければ、調査のためにｎ番目のシンボル配置がステップ（０８）で選ばれる。次いでステップ（０９）で、このｎ番目のシンボル配置は、シンボル配置が適用されるべきビットをシンボルに符号化するために使用され、次いでステップ（１０）で、符号化ビットのこの特定の集合についてピーク対平均電力比が時間領域で計算される。次いでステップ（１２）で、新しく計算されたピーク対平均電力比が、前に計算された最小のピーク対平均電力比と比較される。もし新しく計算されたピーク対平均電力比が、ステップ（０７）〜（１４）の関連ステップの前の実行で計算された最小のピーク対平均電力比よりも小さいならば、ステップ（１３）において、現在のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ（ｎ）を生じさせるビットを生成するために使用されたシンボル配置の数ｎが記憶され、もし必要とされるメモリが利用可能であれば、データが符号化される。もちろん、図５のアルゴリズムが終了した後、即ち、最適シンボル配置が識別されてると、データを符号化し得ることが了解されるであろう。このように処理が進むと、前の最小ピーク対平均電力比よりも小さいピーク対平均電力比をシンボル配置が生成する度にではなく、一度最適シンボル配置が識別されてからデータを符号化するだけでよい、という利点が得られる。

もし現在のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ（ｎ）が、前に計算されたピーク対平均電力比よりも小さいことが見出されるならば、現在のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ（ｎ）は、ステップ（０５）で設定された閾値のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ_ｔと比較される。もしこの比較が、閾値のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ_ｔよりも現在のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ（ｎ）が小さいか等しいことを知らせるならば、図５のアルゴリズムはステップ（１５）に進み、そこで終了する。

もし現在のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ（ｎ）が、前に計算されたピーク対平均電力比ＰＡＰＲ（ｎ−１）よりも低いことを見出されるか、現在のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ（ｎ）が、閾値のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ_ｔよりも小さいか等しくないことを見出されるならば、アルゴリズムはステップ（１１）に進み、そこでカウンタｎが１だけ増分され、ステップ（０７）〜（１４）の関連部分の次の実行で、次の利用可能なシンボル配置が選ばれ得る。

ステップ（１５）に到達すると、調査されたシンボル配置のいずれが最小のピーク対平均電力比を生成したかが考慮され、この最小ピーク対平均電力比を生じたシンボル配置が、送信用のビットを符号化するために選ばれる。

図５のアルゴリズムは、様々な利用可能シンボル配置によって達成されるピーク対平均電力比を逐次方式で計算するが、２つ以上又は全ての利用可能なシンボル配置のピーク対平均電力比を並列に計算する構成も、当業者技術の範囲内であることが了解されるであろう。

上記の検討された方法は、シンボル割当て情報を受信機に通信することを更に備える。該方法は、ピーク対平均電力比を低減する方法、及び／又は、複素シンボル配置が知られれば受信機での追加の後処理を必要としないピーク対平均電力比低減方法であると考えられる。該方法は、公知の技術と比較したとき、効果を達成するために必要な計算リソースの量が大きく低減されるという利点を有する。この技術の実装は、公知の信号マッピング（ＳＬＭ）技術の場合のように、送信機又は受信機でサブキャリアごとに追加の複雑な乗算を必要とすることはない。該方法は、周波数領域並列変調システム、例えば、ＯＦＤＭデータ送信のために構成されたシステム、例えば、そのような送信のための送信機、又はそのような送信機にビット対シンボルマッピング情報を供給する装置において実施される。送信機は、無線ＬＡＮ、無線パーソナル・エリア・ネットワークの一部分を形成してもよく、超広帯域システムでの使用が見出され得る。

上記の提案された方法の性能を調査するため、コンピュータシミュレーションが実行された。１２８のサブキャリアを有し、この中の１００のサブキャリアがデータを含むＯＦＤＭシンボルの送信がシミュレートされた。送信された信号の帯域幅は５２８ＭＨｚであり、エアインタフェースは見通し線（ＬＯＳ）ＵＷＢチャネル伝搬モデルＣＭ１によってモデル化される。このモデルは８０２．１５．３ａグループに対して提案されており、例えば、２００６年のＩＥＥＥ議事録、５４、３１５１−３１６６の、Ａ．Ｍｏｌｉｓｃｈ、Ｄ．Ｃａｓｓｉｏｌｉ、Ｃ．‐Ｃ．，Ｃｈｏｎｇ、Ｓ．Ｅｍａｍｉ、Ａ．Ｆｏｒｔ、Ｂ．Ｋａｎｎａｎ、Ｊ．Ｋａｒｅｄａｌ、Ｊ．Ｋｕｎｉｓｃｈ、Ｈ．Ｓｃｈａｎｔｚ、Ｋ．Ｓｉｗｉａｋ及びＭ．Ｗｉｎの「超広帯域伝搬チャネルアンテナ及び伝搬のための包括的標準化モデル」（“Ａ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌｓ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ，２００６，５４，３１５１−３１６６）によって開示されている。この開示の全体は、この参照によって本明細書の中に組み入れられる。

最初のコンピュータシミュレーションは、図１及び図２で示される、異なる８シンボル配置を使用するときのＯＦＤＭシンボルのビット誤り率（ＢＥＲ）を比較した。図６は、この比較の結果を示し、信号対雑音比ＳＮＲに対して、誤って受信されるシンボルの確率（Ｐｅ）をプロットする。図６は、送信電力の低減を提供することに加えて、図１Ａ〜図１Ｃで提案されたシンボル配置が、図２Ａ又は図２Ｂの対応するシンボル配置のＢＥＲ性能よりも良好であるか等しいＢＥＲ性能を提供することを示す。例えば、図１Ａで示される８−ＭＥＣシンボル配置は、図２Ａの８−ＰＳＫシンボル配置に基づいており、ＢＥＲに関して８−ＰＳＫシンボル配置の性能に勝ることが分かる。この理由は、図１Ａで示されるシンボル配置においてシンボル間の最小エルゴード距離が増加するからである。

図６から更に分かるように、図１Ｂで示される８−ＭＥＣ Ｑ１シンボル配置は、それが基づいている図２Ｂの８−ＱＡＭ配置と同じＢＥＲ性能を実現する。しかしながら、図１Ｃで示される８−ＭＥＣ Ｑ２シンボル配置は、それが基づいている図２Ｂの８−ＱＡＭシンボル配置よりも良好なＢＥＲ結果を提示する。

シンボル配置は、同じ電力を有するように正規化されていることに注意すべきである。しかしながら、図１Ａ〜図１Ｃの最小エネルギー配置のシンボル配置は、平均して、８回ではなく７回付勢される。というのは、図１Ａ〜図１Ｃの最小エネルギー配置のシンボルの１つは、付勢を必要としないからである。

図６は、非送信によって活性配置シンボルを置換することは、通信リンクの有意の劣化を誘発せず、平均された送信電力の低減を助けることを示す。前述したように、ゼロシンボルは低エネルギーサブキャリアの幾つかに更に割り当てられてもよく、したがって誤った復号事例の可能性は小さくなる。

図７は、同じＯＦＤＭシンボル配置について、シンボルクリップ確率（ピーク対平均電力比ＰＡＰＲがシンボルクリップ確率ＰＡＰＲ_０よりも大きくなる確率として表される）の相補累積分布関数（ＣＣＤＦ）を示すが、今度は、６４−ＨＥＸシンボル配置を使用している。図７は、図３を参照して上記で提案された方法を使用することによって取得され得るピーク対平均電力比の利得を示す。図３で示される「シフト」方法は、図７で「６４−ＨＥＸシフト」のラベルを付けられ、図３の「挿入」方法は、図７で「６４−ＨＥＸ挿入」のラベルを付けられ、シフト及び挿入を組み合わせた方法は、図７で「６４−ＨＥＸ最良」のラベルを付けられている。図７は、ピーク対平均電力比の低減が試みられないシステム（図７で６４−ＨＥＸのラベルを付けられている）と比較したとき、ピーク対平均電力比の低減を示している。

図７は、シミュレーションが基づいている特定のシンボル配置について、「シフト」及び「最良」方法が、Ｐｒ（ＰＡＰＲ＞ＰＡＰＲ_０）１０^−３で約４ｄＢのピーク対平均電力の低減を達成することを示す。しかしながら、「挿入」方法も重要である。というのは、図９で示されるように、それは他のシンボル配置についてシフト方法よりも良好に働くからである。

図８は、提案されたピーク対平均電力低減方法が、図７に関して上記で検討されたシミュレーションの基礎を形成した６４−ＨＥＸシンボル配置について使用されるときに起こるビット誤り率の低下の解析結果を示す。図８は、信号対雑音比ＳＮＲに対して、誤って受け取られるシンボルの確率Ｐ（ｅ）をプロットする。図８から分かるように、提案されたピーク対平均電力低減方法の全ては、原初のシンボル配置と比較したとき、約０．４ｄＢのビット誤り率の低下を引き起こしている。この性能低下の主な理由は、グレイ符号化の除去である。グレイ符号化は、ビットが誤って復号される確率を増加させる。図８で示される曲線のシフトは、異なるシンボル配置の場合には異なるであろう。

図９は、前述した「シフト」及び「挿入」方法、並びに「シフト」及び「挿入」を組み合わせた方法を用いて補正されたＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、及び６４−ＨＥＸシンボル配置について、ＰＡＰＲ_０に対するＣＣＤＦをプロットする。「シフト」及び「挿入」を組み合わせた方法は、「最良」のラベルを付けられる。「ＳＭＴ」のラベルを付けられたダッシュ線は、前述した選択的マッピング技術との比較を提供する。

本発明の上記の説明は、本発明を例証するための単なる例として行われたことが了解されるであろう。当業者は、本発明が上記で提供された例によって限定されないことを了解するであろう。例えば、当業者は、使用されたシンボル配置が、上記で示された配置に限定されないこと、及び他の公知のシンボル配置の形式が変更の基礎を形成してもよいことを了解するであろう。シンボル配置は、任意の適切なサイズを有してもよい。

ある一定の実施形態が説明されたが、実施形態は単なる例として提示され、本発明の範囲を限定することを意図されない。実際に、本明細書で説明された新規な方法及びシステムは、多様な他の形態で具現されてもよい。更に、本明細書で説明された方法及びシステムの形態では、本発明の趣旨から逸脱することなく、様々な省略、代入、及び変更が行われてもよい。添付の請求項及びこれらの同等物は、本発明の範囲及び趣旨の中に入るような形態又は変更をカバーすることを意図される。

Claims (24)

1. データ送信に使用するためのシンボル配置を変更する方法であって、
   複素空間で規定され、周波数領域並列変調システムで使用するのに適し、前記複素空間内のゼロ点にシンボルを備えない開始シンボル配置をプロセッサが受け取ることと、
   前記プロセッサを使用して、前記開始シンボル配置の前記シンボルの１つを、前記複素空間の前記ゼロ点に位置付けるか移動することと、
   を備える方法。
2. プロセッサを使用して、前記開始シンボル配置の残りの信号の幾つか又は全部を、前記複素空間内の前記ゼロ点の近くに位置付け、結果のシンボル配置の最小シンボル距離が、前記開始シンボル配置の最小シンボル距離よりも大きいか等しくなるようにすることを更に備える請求項１に記載の方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法を備え、データのビットを前記シンボルに割り当てることを更に備える、ＯＦＤＭチャネル上で送信するためのデータを処理する方法。
4. 前記データは複数のサブキャリアによって送信するためのデータであり、前記サブキャリアの少なくとも２つに関連づけられる電力受信は異なっており、前記複素空間内の前記ゼロ点で規定される前記シンボルを、他のサブキャリアの電力受信よりも低い電力受信に関連づけられるサブキャリアに割り当てることを更に備える請求項３に記載の方法。
5. サブキャリアの少なくとも２つに関連づけられる電力受信が異なっている周波数領域並列変調システムにおいて前記サブキャリア上で送信するためのデータを処理する方法であって、
   前記データのビットを、前記周波数領域並列変調システムで使用するのに適したシンボル配置のシンボルに割り当てることと、
   前記複素空間内の前記ゼロ点で規定される前記シンボルを、他のサブキャリアの前記電力受信よりも低い電力受信に関連づけられるサブキャリアに割り当てることと、
   を備え、前記シンボル配置は、前記シンボルの１つが前記複素空間内のゼロ点で規定されるように、前記複素空間で規定される方法。
6. 前記データのビットを割り当てることは、ＰＡＰＲを最小化するように、前記データの前記ビットを前記シンボル配置の前記シンボルに割り当てることを備える請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記割当てについてピーク対平均電力比を決定することと、
   前記ピーク対平均電力比が決定された前記ビット対シンボル割当てとは異なるやり方で、前記データの前記ビットを前記シンボルに割り当てることと、
   前記異なる割当てについてピーク対平均電力比を決定することと、
   データを送信するため、より低い前記ピーク対平均電力比を有する割当てを選択することと、
   を更に備える請求項３〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 一連のビット、又はビットの組み合わせが、第１の割当てでは第１の順序で前記配置の前記シンボルにマッピングされ、第２の割当てでは第２の順序でマッピングされ、前記第２の割当てでは、シンボルの前記順序は、前記第１の順序と比較したとき、前記一連のビット、又はビットの組み合わせに対してシフトされている請求項３〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 一連のビット、又はビットの組み合わせは、第１の割当てでは第１の順序で前記配置の前記シンボルにマッピングされ、第２の割当てでは、シンボルの順序は、少なくともシンボルが異なる位置に挿入されていることで、前記第１の割当ての前記順序とは異なっている請求項７または８に記載の方法。
10. 周波数領域並列変調システムで送信するためのデータを処理する方法であって、
    前記周波数領域並列変調システムにおけるデータ送信で使用するのに適したシンボル配置のシンボルを用いて、一連のビット、又はビットの組み合わせを、２つ以上の異なる順序でマッピングすることと、
    ２つ以上の異なるマッピングをデータに適用することと、
    前記データを送信するため前記適用されたマッピングの１つを選択することと、
    を備える方法。
11. 周波数領域並列変調システムで使用するためのシンボル配置を作成する方法であって、
    シンボルの１つをＡｒｇａｎｄダイアグラムのゼロ点に置き、前記開始シンボル配置の最小シンボル距離を維持しながら前記Ａｒｇａｎｄダイアグラムにおいて開始シンボル配置の他のシンボルの少なくとも幾つかのシンボルの位置を変更することによって、前記Ａｒｇａｎｄダイアグラムの中で規定される前記開始シンボル配置を変更することと、を備え、
    前記開始シンボル配置はＱＡＭ、ＰＳＫ、又はＨＥＸシンボル配置である方法。
12. 周波数領域並列変調システムでのデータ送信に使用するためのシンボル配置を変更するように構成された装置であって、
    前記周波数領域並列変調システムで使用するのに適し、複素空間で規定され、前記複素空間内のゼロ点でシンボルを備えない開始シンボル配置を取得する手段と、
    前記開始シンボル配置のシンボルの１つを前記複素空間の前記ゼロ点に位置付けるか移動するように構成されたプロセッサと、
    を備える装置。
13. 前記プロセッサは、結果のシンボル配置の最小シンボル距離が前記開始シンボル配置の最小シンボル距離よりも大きいか等しくなるように、前記開始シンボル配置の残りの信号の幾つか又は全部を前記複素空間内の前記ゼロ点の近くに位置付けるように更に構成される請求項１２に記載の装置。
14. データのビットを前記シンボルに割り当てるように更に構成される請求項１２または１３に記載の装置。
15. 前記データは複数のサブキャリアによって送信するためのデータであり、前記サブキャリアの少なくとも２つに関連づけられる電力受信は異なっており、前記複素空間内の前記ゼロ点で規定される前記シンボルを、他のサブキャリアの前記電力受信よりも低い電力受信に関連づけられるサブキャリアに割り当てるように更に構成される請求項１４に記載の装置。
16. 周波数領域並列変調システムの複数のサブキャリア上で送信するためのシンボル配置のシンボルにデータのビットを割り当てるように構成されたデータ処理装置であって、前記サブキャリアの少なくとも２つに関連づけられる電力受信は異なっており、前記シンボル配置は、シンボルの１つが複素空間内のゼロ点で規定されるように、前記複素空間内で規定されており、前記複素空間内の前記ゼロ点で規定された前記シンボルを、他のサブキャリアの電力受信よりも低い電力受信に関連づけられるサブキャリアに割り当てるように構成される装置。
17. ピーク対平均電力比を最小化するように、前記データの前記ビットを前記配置の前記シンボルに割り当てるように更に構成される請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 一連のビット、又はビットの組み合わせを、周波数領域並列変調システムで使用するのに適したシンボル配置のシンボルに、２つ以上の異なる順序でマッピングし、前記２つ以上の異なるマッピングをデータに適用し、前記周波数領域並列変調システムのチャネル上で前記データを送信するため、前記適用されたマッピングの１つを選択するように構成されるデータ処理装置。
19. 周波数領域並列変調システムで使用するための複素シンボル配置であって、ＱＡＭシンボル配置、ＰＳＫシンボル配置、及びＨＥＸシンボル配置から選択されたシンボル配置に対応し、前記選択されたシンボル配置が規定される複素空間内のゼロ点に移動されたシンボルを備える複素シンボル配置。
20. 請求項１９に記載の複素シンボル配置を備える記憶媒体。
21. プロセッサで実行するためのコンピュータプログラムであって、前記プロセッサで実行されるとき、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するように構成されたコンピュータプログラム。
22. 請求項２１に記載のコンピュータプログラムを備えるデータ記憶手段。
23. 図１〜図５を参照して実質的に説明されたようにしてシンボル配置を変更する方法。
24. 図４を参照して実質的に説明されたような装置。

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