JP2011527860A - Ｏｆｄｍ信号のｐａｐｒを低減するための方法およびシステム - Google Patents

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Abstract

本開示の特定の実施形態は、単一キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムにおける、送信信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）低減のための方法および装置を提供する。この方法は、時間領域信号の置換、および／あるいは周波数領域信号の置換、もしくはユニタリ行列によって変換された信号の置換を利用する。この装置は、ＭポイントのＤＦＴあるいはその他何らかのＭ×Ｍのユニタリ行列と、ＮポイントのＩＤＦＴと、置換および周波数変換ユニットと、サイズＭ×Ｍのおそらくは異なる置換行列からなるペアとを含む。ここでＭは、Ｎ以下でありうる。

Description

本開示は一般に、無線通信に関し、特に、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を低減することに関する。
直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）は、（例えば、システム帯域幅のような）周波数帯域を、複数（Ｎ）個の直交サブ帯域に分割するマルチキャリア多重化スキームである。これらのサブ帯域は、トーン、サブキャリア、ビンなどとも称される。ＯＦＤＭでは、各サブ帯域が、データと共に個別に変調されるそれぞれのサブキャリアに関連付けられる。
ＯＦＤＭは、優れたスペクトル効率およびマルチパス効果に対するロバスト性のような特定の望ましい特徴を有する。しかし、ＯＦＤＭの大きな欠点は、高いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）である。これは、ＯＦＤＭ波形のピーク電力対平均電力の比が、高いということを意味する。ＯＦＤＭ波形についての高いＰＡＰＲは、サブキャリアがデータと共に個別に変調される場合に、それら全てのサブキャリアの起こりうる同相付加に起因する。実際に、ピーク電力が最大で平均電力のＮ倍になりうるということが示される。
ＯＦＤＭ波形についての高いＰＡＰＲは望ましくなく、性能を低下させうる。例えば、ＯＦＤＭ波形における大きなピークは、送信機における電力増幅器を、高い非線形領域、すなわち、おそらくクリップされる領域で動作させる。これは後に、相互変調と、歪みと、信号品質を劣化させうるその他のアーチファクトとを引き起こしうる。劣化した信号品質は、チャネル推定、データ検出などについての性能に悪影響を与える。
従って、優れた性能を提供する、高いＰＡＰＲを持たない送信スキームが、当該技術分野において必要とされている。
特定の実施形態が、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信システムにおいてデータを送信するための方法を提供する。この方法は一般に、データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得ることと、第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得ることと、第２のサンプル・シーケンスから、送信のためのＯＦＤＭシンボルを生成することを備える。この時間／周波数変換は、第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得ることと、置換されたサンプル・シーケンスに、ユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得ることと、変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得ることとを備える。
特定の実施形態が、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信のための送信機を提供する。この送信機は一般に、データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得るためのロジックと、第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得るためのロジックと第２のサンプル・シーケンスから、送信のためのＯＦＤＭシンボルを生成するためのロジックとを備える。この時間／周波数変換は、第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得ることと、置換されたサンプル・シーケンスに、ユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得ることと、変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得ることとを備える。
特定の実施形態が、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信システムにおいてデータを送信するための装置を提供する。この装置は一般に、データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得る手段と、第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得る手段と、第２のサンプル・シーケンスから、送信のためのＯＦＤＭシンボルを生成する手段とを備える。この時間／周波数変換は、第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得ることと、置換されたサンプル・シーケンスに、ユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得ることと、変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得ることとを備える。
特定の実施形態が、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信システムにおいてデータを送信するためのプログラムを含むコンピュータ読取可能媒体を提供する。プロセッサによって実行されると、このプログラムは、一般に、データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得ることと、第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得ることと、第２のサンプル・シーケンスから、送信のためのＯＦＤＭシンボルを生成することとを含む動作を実行する。この時間／周波数変換は、第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得ることと、置換されたサンプル・シーケンスに、ユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得ることと、変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得ることとを備える。
特定の実施形態が、１又は複数のプロセッサによって実行可能な命令群のセットを有するコンピュータ読取可能媒体を備え、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信システムにおいて、送信用のデータを処理するためのコンピュータ・プログラム製品を提供する。この命令群のセットは、データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得るための命令群と、第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得るための命令群と、第２のサンプル・シーケンスから、送信のためのＯＦＤＭシンボルを生成するための命令群とを含むことができる。この時間／周波数変換を実行するための命令群は、第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得るための命令群と、置換されたサンプル・シーケンスに、ユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得るための命令群と、変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得るための命令群とを備える。
以上に記された本開示の特徴が詳細にわたって理解されうるように、上記で簡潔に要約された本開示の、より具体的な説明が実施形態を参照することによってなされ、実施形態のうちのいくつかは、添付図面において例示される。しかし、同等に効果的なその他の実施形態が存在しうることをこの説明が認めているように、添付図面は本開示の特定の典型的な実施形態を例示しているだけであり、従って、本開示の範囲を限定していると見なされるべきではないということが留意されるべきである。
図１は、無線通信システムを例示する。 図２は、ＳＣ−ＦＤＭＡに従うＯＦＤＭＡ信号発生器のブロック図を例示する。 図３は、ＳＣ−ＦＤＭＡに従ってＯＦＤＭＡ信号を生成するための実例的な動作を例示する。 図３Ａは、図３に例示された動作を実行することが可能な実例的な構成要素を例示する。 図４は、単一キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）に従って、低減されたＰＡＰＲを有する巡回的に置換された（ＣｙＰ）ＯＦＤＭＡ信号を生成するための実例的な動作を例示する。 図４Ａは、図４に例示された動作を実行することが可能な実例的な構成要素を例示する。 図５は、本開示の特定の実施形態に従う実例的なＣｙＰ ＯＦＤＭＡ信号発生器のブロック図を例示する。 図６は、本開示の特定の実施形態において利用されうる実例的なＭ×Ｋサイズのバンデルモンド（Vandermonde）・ユニタリ行列を例示する。 図７は、本開示の特定の実施形態において利用されうる実例的なベースライン巡回置換行列を例示する。 図８は、本開示の特定の実施形態に従って、ＰＡＰＲを低減する結果をシミュレーションするための実例的な構成を例示する表を示す。 図９は、異なるシミュレーション構成のためのＰＡＰＲ測定結果の例を要約した表を示す。 図１０は、１０２４ポイントのＩＤＦＴおよびＢＰＳＫ変調を伴うＯＦＤＭシステム、ＳＣ−ＦＤＭＡシステムおよびＣｙＰ−ＯＦＤＭＡシステムにおけるＰＡＰＲ性能の例のグラフを示す。 図１１は、６４ポイントのＩＤＦＴおよびＢＰＳＫ変調を伴うＯＦＤＭシステム、ＳＣ−ＦＤＭＡシステム、およびＣｙＰ−ＯＦＤＭＡシステムにおけるＰＡＰＲ性能の例のグラフを示す。 図１２は、６４ポイントのＩＤＦＴあるいは１０２４ポイントのＩＤＦＴと、ＢＰＳＫ変調を伴うＯＦＤＭシステム、ＳＣ−ＦＤＭＡシステムおよびＣｙＰ−ＯＦＤＭＡシステムにおけるＰＡＰＲ性能の例のグラフを示す。
単語「典型的」は本明細書において、「例、実例、例示として役立つこと」を意味するために使用される。「典型的」として本明細書において説明される実施形態は、必ずしもその他の態様より好ましい、あるいは有利なものとして解釈される必要はない。
図１は、複数の基地局１１０および複数の端末１２０を有する無線通信システム１００を示す。基地局は一般に、端末と通信する固定局であり、アクセス・ポイントや、ノードＢや、あるいはその他いくつかの技術用語によっても称されうる。各基地局１１０は、特定の地理的エリア１０２に対して通信カバレッジを提供する。用語「セル」は、その用語が使用されるコンテキストに依存して、基地局および／あるいはそのカバレッジ・エリアを称しうる。システム・キャパシティを向上するために、基地局のカバレッジ・エリアは、例えば、３つのより小さいエリア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃのような、複数のより小さなエリアに分割されうる。これらのより小さいエリアは、基地局の複数のアンテナによって形成される異なるアンテナ・ビームによって規定される。各小さいエリアは、それぞれの基地トランシーバ・サブシステム（ＢＴＳ）によってサービス提供される。用語「セクタ」は、その用語が使用されるコンテキストに依存して、ＢＴＳおよび／あるいはそのカバレッジ・エリアを称しうる。セクタ化されたセルでは、そのセルにおける全てのセクタのためのＢＴＳが、通常、そのセルのための基地局内の同じ場所に配置される。
端末１２０は通常、システムにわたって分散しており、各端末は、据置式あるいは移動式である。端末は、移動局、機器、あるいはその他いくつかの技術用語によって称されうる。端末は、例えば、無線デバイス、セルラ電話、情報携帯端末（ＰＤＡ）、無線モデム・カードなどである。各端末は、任意のある瞬間において、フォワード・リンクおよびリバース・リンクで、１又は恐らく複数の基地局と通信している。フォワード・リンク（すなわち、ダウンリンク）は、基地局から端末への通信リンクを称し、リバース・リンク（すなわち、アップリンク）は、端末から基地局への通信リンクを称する。簡略化のために、図１は、リバース・リンクでの端末からの送信だけを示す。
いくつかの実施形態において、システム・コントローラ１３０は、基地局１１０に結合され、それらの基地局に対して調整および制御を提供する。分散型アーキテクチャでは、これらの基地局は、必要に応じて、互いに通信できる。
システム１００は、単一キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）、および／あるいはその他いくつかの多重化スキームを利用しうる。ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域にわたって分散されたサブ帯域でデータを送信するインターリーブされたＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）と、隣接するサブ帯域のグループでデータを送信する局所的なＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）と、隣接するサブ帯域の複数のグループでデータを送信するエンハンストＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）とを含む。ＩＦＤＭＡは、分散ＦＤＭＡとも称され、ＬＦＤＭＡは、狭帯域ＦＤＭＡ、クラシカルＦＤＭＡ、およびＦＤＭＡとも称される。ＯＦＤＭＡはＯＦＤＭを利用する。変調シンボルは、ＩＦＤＭＡと、ＬＦＤＭＡと、ＥＦＤＭＡとを用いて時間領域において送られ、ＯＦＤＭを用いて周波数領域において送られる。一般に、システム１００は、フォワード・リンクおよびリバース・リンクに対して、１又は複数の多重化スキームを利用しうる。例えば、システム１００は、（１）フォワード・リンクおよびリバース・リンク両方に対して（例えば、ＩＦＤＭＡ、ＬＦＤＭＡ、あるいはＥＦＤＭＡのような）ＳＣ−ＦＤＭＡを利用するか、（２）１つのリンクに対して（例えば、ＥＦＤＭＡのような）ＳＣ−ＦＤＭＡの１つのバージョンを利用し、その他のリンクに対して（例えば、ＩＦＤＭＡのような）ＳＣ−ＦＤＭＡの別のバーションを使用するか、（３）リバース・リンクに対してＳＣ−ＦＤＭＡを利用し、フォワード・リンクに対してＯＦＤＭＡを利用するか、あるいは（４）多重化スキームのその他いくつかの組み合わせを利用しうる。望ましい性能を達成するために、ＳＣ−ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、および／あるいはその他いくつかの多重化スキームあるいはそれらの組み合わせが、各リンクに対して使用されうる。例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡおよびＯＦＤＭＡは、任意のリンクに対して使用される。ここで、ＳＣ−ＦＤＭＡはいくつかのサブ帯域に対して使用され、ＯＦＤＭＡはその他のサブ帯域で使用される。より低いＰＡＰＲを達成することと、端末に対する電力増幅器要件を緩和することとのために、リバース・リンクでＳＣ−ＦＤＭＡを使用することが望ましい。より優れたシステム・キャパシティを潜在的に達成するために、フォワード・リンクでＯＦＤＭＡを使用することが望ましい。
一般的なＯＦＤＭ送信機において、入力データＸ［ｋ］、ｋ＝０、１、・・・Ｎ−１は、単一ＯＦＤＭシンボル期間内に送信される。直列／並列変換、Ｎポイントのディスクリート逆フーリエ変換（Ｎ−ＩＤＦＴ）、および並列／直列変換の後、入力データは、以下のディスクリートな時間シーケンスに変換される。
Figure 2011527860
式（１）から得られたディスクリートな時間シーケンスｘ［ｎ］は、巡回プレフィックス挿入およびデジタル／アナログ変換を経て、アナログ信号ｘ（ｔ）を得る。アナログ信号はその後、ＩＱ変調と、アップ・コンバートと、電力増幅を含む更なる処理のためにラジオ周波数（ＲＦ）フロント・エンドに送信される。アナログ信号ｘ（ｔ）のＰＡＰＲは：
Figure 2011527860
と（ｄＢ単位で）定義されうる。
ここで、Ｔは、サンプルＸ［ｋ］の持続時間であり、Ｎ・ＴはＯＦＤＭブロックの持続時間であり、
Figure 2011527860
は隣接するサブキャリア間の周波数間隔を示す。
アナログ信号ｘ（ｔ）のＰＡＰＲは、通常、対応するディスクリートな時間シーケンスｘ［ｎ］のＰＡＰＲより大きいいくつかのｄＢ単位であり、ｘ［ｎ／Ｌ］のＰＡＰＲに近い。ここで、ｘ［ｎ／Ｌ］は、ｘ［ｎ］のＬ回のオーバサンプリングによって得られるシーケンスを示す。従って、アナログ信号ｘ（ｔ）のＰＡＰＲは、ディスクリートな時間シーケンスｘ［ｎ／Ｌ］を使用することによって、以下のように概算される。
Figure 2011527860
ここで、Ｅ｛＊｝は予測演算である。近似値は、Ｌ≧４である場合、十分に正確である。
マルチキャリア通信システムの主な欠点のうちの１つは、変調信号の高いＰＡＰＲである。高いＰＡＰＲを持つ変調信号がＲＦフロント・エンドを通過すると、ＲＦ電力増幅器の非線形性のために、この信号は歪む。電力増幅器の非線形性は、ビット誤り率（ＢＥＲ）の増加につながる帯域内信号の歪みを引き起こすだけでなく、隣接するチャネルの干渉をもたらす帯域外放射をも引き起こす。この問題に対する直接的な解決法は、より多くの線形領域を有するＲＦ増幅器を利用することだろう。しかし、前述の解決法は、電力効率の悪化と、高い電力消費と、高い製造コストとをもたらす。
ＰＡＰＲを低下させるために様々な方法が利用され、例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡ、オフセットＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ＤＦＴ拡散ＯＦＤＭ）、および事前符号化されたＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭのような、ＯＦＤＭの変形が提供される。ＯＦＤＭ信号生成を変形するこれらの方法において、送信信号のＰＡＰＲ特性は、周波数領域においてデータをサブキャリアにマッピングする前に、ＤＦＴによって送信データ・ベクトルを拡散する方式で強化される。ＯＦＤＭ信号生成を変形する方法において、信号がＤＦＴによって拡散されることが共通している。特に、サブキャリアによるデータ信号のマッピングは、最後の送信ステップにおいて、ＩＤＦＴによって実行されるので、最後の送信信号の電力変動を低減するために、ピーク電力を有する信号による寄与がキャンセル・アウトされる。
図２は、ＯＦＤＭ信号生成のための実例的な構成要素のブロック図を例示する。例示された構成要素は、様々な異なる基準あるいは提案された基準に従うシステムにおいて利用されうる。例えば、特定の実施形態では、例示された構成要素は、第３世代パートナシップ・プロジェクト・ロング・ターム・エボリューション（３ＧＰＰ−ＬＴＥ）ＳＣ−ＦＤＭＡシステムのリバース・リンクにおいて送信を支援しうる。
図２において、直列／並列変換ユニット２１０は、連続して入力されたデータ信号を並列信号に変換する。ユニット２２０は、例えば、ＯＦＤＭを生成するディスクリート・フーリエ変換（ＤＦＴ）を使用して、並列データ・シンボルに時間／周波数変換（あるいは拡散）を実行する。式（４）は、サイズＭ×ＭのＤＦＴ行列を使用して、並列信号を拡散する方法を示す。
Figure 2011527860
式（４）において、ＭはＯＦＤＭ信号に提供されたサブキャリアの数を示し、ｓｘはデータ・シンボル・ベクトルを示し、ｓＦは周波数領域に拡散されたデータのベクトルを示す。更に、ＦM×Mは、サイズＭ×ＭのＤＦＴ行列である。
サブキャリア・マッピング・ユニット２３０は、以前に指定された割当パターンのうちの１つを使用して、拡散させたベクトルｓＦをサブキャリアにマッピングする。ディスクリート逆フーリエ変換（ＩＤＦＴ）ユニット２４０は、サブキャリアにマッピングされた信号を、時間領域における信号に変換する。式（５）は、ディスクリート逆フーリエ変換を示す。
Figure 2011527860
式（５）において、ｓＦはＮ×１ベクトルであり、
Figure 2011527860
は周波数領域における信号を時間領域における信号に変換するために使用されるＮ×Ｎ ＩＤＦＴ行列を示し、ｓＴｘは、ＩＤＦＴによって時間領域において生成された信号である。並列／直列変換ユニット２５０は、並列時間領域信号を直列信号に変換する。巡回プレフィックス挿入ユニット２６０は、連続するＯＦＤＭＡシンボルの間の干渉を回避するために、直列信号に巡回プレフィックス（ＣＰ）を挿入する。信号のディスクリート波形からアナログ波形への変換は、デジタル／アナログ変換ユニット（Ｄ／Ａユニット２７０）によって実行され、その後、この信号は、アップ・コンバートされ、電力増幅され、送信される。
図３は、ＳＣ−ＦＤＭＡシステムのリバース・リンク（ユーザ端末から基地局への送信）におけるＯＦＤＭＡ信号を生成するための動作３００の例を例示する。３１０において、（例えば、トラフィック・データや、シグナリングや、パイロットや、あるいはそれらの組み合わせのための）変調シンボルが生成される。その後、３２０において、変調シンボルは直列ストリームから並列ストリームに変換され、第１のサンプル・シーケンスが得られる。
３３０において、時間／周波数変換が第１のサンプル・シーケンスに適用され、第２の変換されたサンプル・シーケンスが得られる。３４０において、第２の変換されたサンプル・シーケンスを、前述の割当パターンのうちの１つを使用してサブキャリアのセットにマッピングすることが実行され、第３のサンプル・シーケンスが得られる。３５０において、（例えば、ＩＤＦＴのような）逆変換が第３のシーケンスに実行され、第４のサンプル・シーケンスが得られる。これは、事実上、ディスクリートな時間領域信号である。
３６０において、並列／直列変換が第４のサンプル・シーケンスに適用され、第５の直列のサンプル・シーケンスが得られる。３７０において、連続して送信されたＯＦＤＭＡシンボル間の干渉を回避するために、巡回プレフィックスが付加され、第６のサンプル・シーケンスが得られる。結果として得られたサンプル・シーケンスは、ＯＦＤＭＡシンボルのディスクリート・バージョンを表す。３８０において、送信の前に、ＯＦＤＭＡシンボルのアナログ波形が生成され、信号が、送信の前にアップ・コンバートおよび電力増幅される。
例示されたＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、一般的なＯＦＤＭシステムと比較して、ＰＡＰＲを減少しうるが、特定の実施形態では、ＰＡＰＲは、巡回置換を適用することによって、および特別な種類のユニタリ行列を用いて送信信号を変換することによって、ＰＡＰＲは更に低減されうる。これらの特定の変換は、図２のブロック２２０において、および図３の３３０において例示される時間／周波数変換の不可欠な部分である。
図４は、複数のサブパーツから成る時間／周波数変換の動作４００の例を例示する。最初に、４１０において、並列のサンプル・シーケンスが巡回的に置換されうる。１つの実施形態では、その後、ＭポイントのＤＦＴが適用され、４２０において、巡回的に置換された時間領域信号を周波数バージョンに変換する。特定の実施形態において、図６に例示されるＭ×Ｍサイズのバンデルモンド行列のようなユニタリ行列が時間領域信号に適用され、変換された信号が得られる。ＤＦＴ演算は、特定の種類のユニタリ行列に適用するための方法とも見なされうる。変換された信号も、時間領域への逆変換の前に、４３０において、ユニタリ行列を適用した後、巡回的に置換されうる。
ユニタリ行列を用いた乗算の結果、変換された送信信号は、ＩＤＦＴによって時間領域において逆変換された後、一定のエンベロープを有し、もって、ＰＡＰＲ特性における向上が達成される。巡回置換行列を適用することによって、時間領域信号におけるゼロ交差の発生率を低減する。これは更に、送信される信号のＰＡＰＲを低減する。
図５は、ＳＣ−ＦＤＭＡに従うリバース・リンクにおける送信のために巡回的に置換されたＯＦＤＭＡ信号を生成するための構成要素のブロック構成を例示する。この構成は、本明細書において、巡回的に置換された直交周波数分割多元接続（ＣｙＰ−ＯＦＤＭＡ）送信システムと称される。
送信信号の巡回置換は、例えば、ＢＰＳＫ変調の場合において、変調スキームの特定のタイプについてＰＡＰＲ特性の著しい向上を提供しうる。しかし、その他のタイプの置換は、例えば、ＱＰＳＫあるいはＱＡＭ変調が送信機において適用された場合、より優れたＰＡＰＲ性能をもたらしうる。従って、送信信号は、任意の適切なタイプの置換で置換されうる。これは、特定の変調スキームに対して最適な性能を達成することを目的として選択されうる。この開示は、特定の限定しない、置換のタイプの実例として、巡回置換（ＣｙＰ）を参照するだろう。
図５において、直列／並列変換ユニット５１０は、連続して入力されたデータ・シンボルを並列信号に変換する。並列信号は、図７において例示された巡回置換行列Ｐ（ｉ）によって、ユニット５２０において置換されうる。巡回的に置換された信号は、その後、例えば、（図６のバンデルモンド・ユニタリ行列のような）Ｍ×Ｍのユニタリ行列によって、あるいはＭポイントのＤＦＴ（５３０）によって、変換されうる。
周波数領域において変換された信号も、巡回置換行列Ｐ（ｊ）（５４０）によって巡回的に置換されうる。ここで、シフト・インデックスｊは、時間領域において信号に適用された巡回置換行列Ｐ（ｉ）のインデックスｉと同じであるか、異なる。周波数領域において巡回的に置換されたサンプルはその後、選択されたサブキャリア割当パターンに従って、サブキャリアにマッピングされる（ユニット５５０）。
ＮポイントのＩＤＦＴは、マッピングされたサブキャリア・サンプルを、時間領域において信号に変換する（ユニット５６０）。並列／直列変換ユニット５７０は、時間領域において変換された並列信号を、直列信号に変換する。ＤＦＴのサイズ（あるいは、等価的に、別のユニタリ行列のサイズ）とＩＤＦＴのサイズとが同一で、かつ送信された信号のサイズより小さい場合（例えば、１０２４個の変調シンボルの代わりに、Ｍ＝Ｎ＝６４である場合）、補間がユニット５７２によって実行される。
時間領域信号の中心周波数がゼロではない場合、ユニット５７４によって実行される周波数変換も必要となる。巡回プレフィックス挿入ユニット５８０は、連続的なＯＦＤＭシンボル間の干渉を回避するために、信号内に巡回プレフィックスを含める。ＯＦＤＭＡ信号のディクリート波形からアナログ波形への変換は、Ｄ／Ａユニット５９０によって実行される。その後、送信の前に、アナログ信号がアップ・コンバートおよび電力増幅される。
ＣｙＰ−ＯＦＤＭＡ送信機における時間領域信号の変換のために利用されうる、サイズＭ×Ｋの一般的なバンデルモンド・ユニタリ行列が図６に例示される。ベースライン巡回置換行列Ｐは、図７において例示的に規定される。ここで、Ｐ（ｉ）＝Ｐｉである。適用された巡回置換行列のインデックスｉ、ｊの値は、これらの値が、特定の変調タイプに対して、最小のＰＡＰＲになるように、シミュレーションによって決定される。１つの実施形態において、これらのインデックスは、特定の変調タイプの場合、複数のＯＦＤＭＡシンボルに対して固定されうる。別の実施形態において、インデックスはＯＦＤＭＡシンボルによって互いに異なる。これは、送信機と受信機との間のチャネル品質に依存する。このように、ＰＡＰＲは、いくつかの追加的な計算複雑性を導入することによって更に低減されうる。更に別の実施形態において、巡回置換行列のインデックスは、送信機におけるＰＡＰＲ低減のレベルと、それらの値の更新のために必要とされる計算複雑性のオーバヘッドとのトレードオフとして決定されうる。
別の通信システムにおけるＰＡＰＲを推定および比較するために、シミュレーションが実行されうる。図８は、Ｍ１−Ｍ３およびＰ１−Ｐ６とラベルされた様々なシミュレーション設定を要約している。例示されるように、ＤＦＴおよびＩＤＦＴは、同じサイズかあるいは異なるサイズを有しうる。ＤＦＴあるいはバンデルモンド行列以外のいくつかのユニタリ行列が利用されうる。ＤＦＴの前および／あるいは後に（同等に、ユニタリ行列を用いる変換の前および後に）、巡回置換行列の異なる組合せが適用されうる。例えば、Ｍ＝Ｎ＝６４（ＤＦＴおよびＩＤＦＴが同じサイズ）であるケースにおいて、時間領域信号の望ましいサイズを得るために、並列から直列に変換された信号が補間される。これは、この典型的なケースにおいて、１０２４個の変調シンボルに等しい。
図８においてＰ１−Ｐ５とラベルされたシミュレーション設定において、ＰＡＰＲは、×１６補間フィルタ（補間信号のサイズが、フィルタの入力における信号のサイズより１６倍大きい場合のフィルタ）を用いずに測定される。この×１６補間フィルタは、Ｐ６とラベルされたシミュレーション設定において適用される。
図９は、異なるシミュレーション設定および異なる変調技術についての、１−ＣＤＰ（％）＝１０−３におけるＰＡＰＲ測定の要約を示す。ＰＡＰＲ性能を概算するために使用される相補的累積分布関数（ＣＣＤＦ）は、
ＣＣＤＦ＝１−ＣＤＦ
ＣＣＤＦ（ＰＡＰＲ０）＝Ｐｒ｛ＰＡＰＲ＞ＰＡＰＲ０｝ （６）
と定義される。
ＣＣＤＦは、ＰＡＰＲが規定値ＰＡＰＲ０より大きくなる確率を（％で）表す。ＰＡＰＲは、ｄＢ単位で測定されうる。典型的なシミュレーションは、２０００個のフレームを利用することによって実行される。ここで、１個のフレームは、複数のＯＦＤＭＡシンボルを表す。
巡回置換行列の異なる組合せを有するＣｙＰ−ＯＦＤＭＡシステムが、一般的なＯＦＤＭシステムあるいはＳＣ−ＦＤＭＡシステムより低いＰＡＰＲを引き起こすということが、図９における結果から観測されうる。ＰＡＰＲ低減は、ＩＤＦＴ行列とユニタリ行列のサイズとが同じ場合と同じように、ＢＰＳＫ変調において得に顕著である。巡回プレフィックス挿入の後に×１６補間フィルタが適用される場合（設定６）、ＰＡＰＲが、より高次の変調の場合にわずかに向上されるということも観測されうる。
図１０は、本発明の１つの実施形態に従う１０２４ポイントのＩＤＦＴを用いるＯＦＤＭシステムと、ＳＣ−ＦＤＭＡシステムと、ＣｙＰ−ＯＦＤＭＡシステムとのＰＡＰＲ性能のグラフを示す。この典型的な特定のシミュレーションのために使用される変調タイプはＢＰＳＫであり、ＣＰ長はＯＦＤＭＡシンボルの１／８である。６４ポイントのＤＦＴは、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信機において利用され、サイズ６４×６４（Ｍ＝６４）のユニタリ行列は、ＣｙＰ−ＯＦＤＭＡ送信機において使用される。
図１０において、曲線１０１０は、ＰＡＰＲ性能強化のためのいかなる手段をも用いない一般的なＯＦＤＭシステムのＰＡＰＲ性能を示し、曲線１０２０は、ＳＣ−ＦＤＭＡを適用するケースのＰＡＰＲ性能を示す。曲線１０３０は、図５（ＣｙＰ−ＯＦＤＭＡシステム）の巡回的に置換されたＯＦＤＭＡ信号発生器を利用するケースのＰＡＰＲ性能を示す。巡回置換が適用される場合、１−ＣＤＦ（％）＝１０−３におけるＰＡＰＲ性能の向上が観測されうる。
図１１は、本発明の１つの実施形態に従う６４ポイントのＩＤＦＴを用いるＯＦＤＭシステムと、ＳＣ−ＦＤＭＡシステムと、ＣｙＰ−ＯＦＤＭＡシステムとのＰＡＰＲ性能のグラフを示す。この典型的な特定のシミュレーションのために使用される変調タイプはＢＰＳＫであり、ＣＰ長はＯＦＤＭＡシンボルの１／８である。利用されるＤＦＴのサイズは６４（Ｍ＝６４）であり、ユニタリ行列のサイズは６４×６４である。
図１１において、曲線１１１０は、ＰＡＰＲ性能強化のためのいかなる手段をも用いない一般的なＯＦＤＭシステム（図８および図９の設定Ｐ１）のＰＡＰＲ性能を示し、曲線１１２０は、ＤＦＴの代わりに６４×６４のユニタリ行列を用いたＳＣ−ＦＤＭＡを適用するケース（図８および図９の設定Ｐ２）のＰＡＰＲ性能を示す。曲線１１３０は、６４ポイントのＤＦＴを用いるＳＣ−ＦＤＭＡを適用するケース（図８および図９における設定Ｐ３）のＰＡＰＲ性能を示し、曲線１１４０は、ＤＦＴの後に巡回置換が続くケース（図８および図９における設定Ｐ４）のＰＡＰＲ性能を示す。曲線１１５０は、サイズＭ×ＭかつＭ＝６４のユニタリ行列を用いる変換の前および後に、巡回置換が適用されるケース（図８および図９の設定Ｐ５）のＰＡＰＲ性能を示す。時間／周波数変換の前および後に巡回置換が適用される場合、巡回置換を用いないＳＣ−ＦＤＭＡシステムと比較して（Ｐ５シミュレーション設定とＰ３シミュレーション設定とを比較して）、１−ＣＤＦ（％）＝１０−３において約３．２ｄＢのＰＡＰＲ性能向上が達成される。
図１２は、本発明の１つの実施形態に従う、１０２４ポイントのＩＤＦＴあるいは６４ポイントのＩＤＦＴを用いるＯＦＤＭシステムと、ＳＣ−ＦＤＭＡシステムと、ＣｙＰ−ＯＦＤＭＡシステムとのＰＡＰＲ性能のグラフを示す。この典型的な特定のシミュレーションのために使用される変調タイプはＢＰＳＫであり、ＣＰ長はＯＦＤＭＡシンボルの１／８である。一般的なＯＦＤＭシステムの場合とは異なり、すべてのケースにおいて、６４ポイントのＤＦＴか、あるいはサイズ６４×６４のユニタリ行列かのどちらかが利用される（Ｍ＝６４）。
図１２において、曲線１２１０は、ＰＡＰＲ性能強化のためのいかなる手段をも用いずに、１０２４ポイントのＩＤＦＴを用いる一般的なＯＦＤＭシステム（図８および図９の設定Ｍ１）のＰＡＰＲ性能を示す。曲線１２２０は、６４ポイントのＤＦＴおよび１０２４ポイントのＩＤＦＴを用いるＳＣ−ＦＤＭＡシステムを適用するケース（図８および図９の設定Ｍ２）のＰＡＰＲ性能を示す。曲線１２３０は、６４ポイントのＤＦＴの後に巡回置換を適用し、６４ポイントのＩＤＦＴが適用されるケース（図８および図９における設定Ｐ４）のＰＡＰＲ性能を示す。曲線１２４０は、６４ポイントのＤＦＴの後に巡回置換を適用するケースのＰＡＰＲ性能を示す。ここで、６４ポイントのＩＤＦＴの後に×１６補間フィルタが続く。巡回置換が適用される場合、巡回置換を用いないＳＣ−ＦＤＭＡシステムと比較して、（Ｐ４シミュレーション設定とＭ２シミュレーション設定とを比較して）１−ＣＤＦ（％）＝１０−３において４．５ｄＢのＰＡＰＲ性能向上が観測されうる。先のこのケースにおいては、縮小されたサイズのＩＤＦＴ（Ｎ＝６４）が利用される。×１６補間フィルタが適用される場合（Ｐ６シミュレーション設定）、１−ＣＤＦ（％）＝１０−３において約０．０３ｄＢの追加ＰＡＰＲ性能向上が達成される。
シミュレーション結果によって示されるように、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信システムのＰＡＰＲは、ユニタリ行列変換に加えて、巡回置換が送信信号に適用される場合に低減される。更に、同じサイズのＤＦＴ（あるいはその他のユニタリ行列）およびＩＤＦＴを適用することによって、異なるサイズのＤＦＴおよびＩＤＦＴを用いるＳＣ−ＦＤＭＡシステムと比較して（異なるシミュレーション設定の要約された測定結果については図９を参照）、すべての変調タイプに対するＰＡＰＲが減少する。
以上に説明された方法の様々な動作は、図に例示されたmeans-plus-functionブロックに対応する、様々なハードウェアおよび／あるいはソフトウェア・コンポーネントおよび／あるいはモジュールによって実行されうる。例えば、図３に例示されたブロック３１０乃至３８０は、図３Ａに例示されたmeans-plus-functionブロック３００Ａ乃至３８０Ａに対応する。同様に、図４に例示されたブロック４１０乃至４３０は、図４Ａに例示されたmeans-plus-functionブロック４００Ａ乃至４３０Ａに対応する。更に一般的に、対応するカウンターパートとしてのmeans-plus-function図を有する図において例示された方法が存在する場合、動作ブロックは同じ符番を有するmeans-plus-functionブロックに対応する。
本開示に関連付けて説明された多様な実例的な論理ブロック、モジュール、および回路は汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいは他のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、ディスクリート・ゲートもしくはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明された機能を実行するために設計されたそれらの任意の組み合わせによって実施あるいは実行されうる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでありうるが、別の方法としては、プロセッサは商用の任意のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは順序回路でありうる。プロセッサは例えば、ＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した１つあるいは複数のマイクロプロセッサ、あるいはその他の任意の構成のようなコンピューティング・デバイスとしても実施されうる。
更に、本明細書に関連付けて説明された方法あるいはアルゴリズムのステップは、直接的にハードウェアにおいてか、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールにおいてか、あるいはこの２つの組み合わせにおいて実施されうる。ソフトウェア・モジュールは、当該技術分野において周知の任意の形態の記憶媒体に存在しうる。使用されうる記憶媒体のいくつかの実例は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等を含む。ソフトウェア・モジュールは、単一の命令あるいは多くの命令群を備え、いくつかの異なるコード・セグメントに、異なるプログラムに、および複数の記憶媒体にわたって分布しうる。記憶媒体は、記憶媒体からの情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるプロセッサのようなプロセッサと結合されうる。別の方法としては、記憶媒体はプロセッサに統合される。
本明細書で開示された方法は、説明された方法を達成するための１又は複数のステップあるいは動作を備える。方法のステップおよび／あるいは動作は、特許請求の範囲のスコープから逸脱することなく、互いに置換されうる。言い換えると、ステップあるいは動作の特定の順序が規定されていない限り、特定のステップおよび／あるいは動作の順序および／あるいは使用は、特許請求の範囲のスコープから逸脱することなく変更されうる。
説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはそれら任意の組み合わせにおいて実施されうる。ソフトウェアにおいて実施される場合、機能は、１又は複数の命令群のセットとして、コンピュータ読取可能媒体あるいは記憶媒体に格納されうる。記憶媒体は、１又は複数の処理デバイスによって、あるいはコンピュータによってアクセスされうる任意の利用可能な媒体である。限定ではなく例として、このようなコンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭや、ＲＯＭや、ＥＥＰＲＯＭや、ＣＤ−ＲＯＭもしくはその他の光学ディスク記憶装置や、磁気ディスク記憶装置もしくはその他の磁気記憶装置や、あるいは命令群もしくはデータ構造の形態で希望のプログラム・コードを伝えるあるいは格納するために使用され、コンピュータによって処理されうる、その他任意の媒体を備えうる。本明細書で使用されるようなディスク（ｄｉｓｋ）及びディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、レーザー・ディスク、光学ディスク、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）・ディスク及びブルーレイ（登録商標）・ディスクを含む。ここで、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常データを磁気的に再生する一方、ディスク（ｄｉｓｃ）はレーザーを用いてデータを光学的に再生する。
ソフトウェアあるいは命令群は、送信媒体によっても送信されうる。例えば、同軸ケーブルや、光ファイバー・ケーブルや、ツイスト・ペアや、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）や、あるいは、赤外線、無線、及びマイクロ波のような無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、あるいはその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブルや、光ファイバー・ケーブルや、ツイスト・ペアや、ＤＳＬや、あるいは赤外線、無線、及びマイクロ波のような無線技術は、送信媒体の定義に含まれる。
更に、モジュールおよび／あるいは本明細書において説明される方法および技術を実行するためのその他適切な手段は、規定どおりにユーザ端末および／あるいは基地局によってダウンロードされるか、および／あるいは、そうでない場合は取得されうる。例えば、このようなデバイスは、本明細書で説明された方法を実行するための手段の転送を容易にするために、サーバに結合されうる。代替的に、ユーザ端末および／あるいは基地局が記憶手段をデバイスに結合させる際、あるいは記憶手段をデバイスに提供する際の様々な方法を得ることができるように、本明細書で説明された様々な方法は、（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンパクト・ディスク（ＣＤ）あるいはフロッピー（登録商標）・ディスク等のような）物理記憶媒体記憶手段によって提供されうる。更に、本明細書で説明された方法および技術をデバイスに提供するためのその他任意の適切な技術が利用されうる。
特許請求の範囲が、上記で例示された正確な構成および構成要素に限定されないということが理解されるべきである。様々な変形例、変更、およびバリエーションが、特許請求の範囲のスコープから逸脱することなく、配置、動作、および上記で説明された方法および装置の細部においてなされうる。

Claims (40)

  1. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信システムにおいてデータを送信するための方法であって、
    前記データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記第２のサンプル・シーケンスから、送信用のＯＦＤＭシンボルを生成することと
    を備え、前記時間／周波数変換は、
    前記第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記置換されたサンプル・シーケンスにユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、前記第２のサンプル・シーケンスを得ることと
    を備える方法。
  2. 前記ユニタリ行列は、バンデルモンデ(Vandermonde)・ユニタリ行列を備える請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得ることは、時間領域において前記第１の置換を実行することを備える請求項１に記載の方法。
  4. 適用される巡回置換行列のインデックスｉおよびｊが、シミュレーションによって決定され、行列の特定のセットが特定の変調タイプのために使用される請求項３に記載の方法。
  5. 前記第１の置換は、巡回置換を備える請求項１に記載の方法。
  6. 特定の変調タイプに対する最小のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）値をもたらす値を選択することによって、適用される巡回行列のインデックスｉおよびｊが決定される請求項５に記載の方法。
  7. 前記第２のサンプル・シーケンスから、送信用のＯＦＤＭシンボルを生成することは、
    前記第２のサンプル・シーケンスをサブキャリアのセットにマッピングして、第３のサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記第３のサンプル・シーケンスに周波数／時間逆変換を実行して、第４のサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記第４のサンプル・シーケンスの並列／直列変換を実行して、ＯＦＤＭシンボルとして送信するための第５のサンプル・シーケンスを得ることと
    を備える請求項１に記載の方法。
  8. デジタル逆フーリエ変換（ＩＦＤＴ）を実行した後に、前記第４のサンプル・シーケンスを使用して、補間を実行することを更に備える請求項７に記載の方法。
  9. 前記置換されたサンプル・シーケンスにユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得ることは、デジタル・フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行することを備え、
    前記第３のサンプル・シーケンスに周波数／時間逆変換を実行して、第４のサンプル・シーケンスを得ることは、デジタル逆フーリエ変換（ＩＦＤＴ）を実行することを備える
    請求項７に記載の方法。
  10. 前記ＩＤＦＴのサイズは、前記ＤＦＴのサイズに等しい請求項９に記載の方法。
  11. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信のための送信機であって、
    データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得るためのロジックと、
    前記第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得るためのロジックと、
    前記第２のサンプル・シーケンスから、送信用のＯＦＤＭシンボルを生成するためのロジックと
    を備え、前記時間／周波数変換を実行するためのロジックは、
    前記第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得るためのロジックと、
    前記置換されたサンプル・シーケンスにユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得るためのロジックと、
    前記変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、前記第２のサンプル・シーケンスを得るためのロジックと
    を備える送信機。
  12. 前記ユニタリ行列は、バンデルモンデ・ユニタリ行列を備える請求項１１に記載の送信機。
  13. 前記第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得るためのロジックは、時間領域において前記第１の置換を実行するように構成された請求項１１に記載の送信機。
  14. 適用される巡回置換行列のインデックスｉおよびｊが、シミュレーションによって決定され、行列の特定のセットが特定の変調タイプのために使用される請求項１３に記載の送信機。
  15. 前記第１の置換は、巡回置換を備える請求項１１に記載の送信機。
  16. 特定の変調タイプに対する最小のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）値をもたらす値を選択することによって、適用される巡回行列のインデックスｉおよびｊが決定される請求項１５に記載の送信機。
  17. 前記第２のサンプル・シーケンスから、送信用のＯＦＤＭシンボルを生成するためのロジックは、
    前記第２のサンプル・シーケンスをサブキャリアのセットにマッピングして、第３のサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記第３のサンプル・シーケンスに周波数／時間逆変換を実行して、第４のサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記第４のサンプル・シーケンスの並列／直列変換を実行して、ＯＦＤＭシンボルとして送信するための第５のサンプル・シーケンスを得ることと
    を実行するように構成された請求項１１に記載の送信機。
  18. デジタル逆フーリエ変換（ＩＦＤＴ）を実行した後に、前記第４のサンプル・シーケンスを使用して、補間を実行するためのロジックを更に備える請求項１７に記載の送信機。
  19. 前記置換されたサンプル・シーケンスにユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得るためのロジックは、デジタル・フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行するように構成され、
    前記第３のサンプル・シーケンスに周波数／時間逆変換を実行して、第４のサンプル・シーケンスを得るためのロジックは、デジタル逆フーリエ変換（ＩＦＤＴ）を実行するように構成された請求項１７に記載の送信機。
  20. 前記ＩＤＦＴのサイズは、前記ＤＦＴのサイズに等しい請求項１９に記載の送信機。
  21. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信のための装置であって、
    データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得る手段と、
    前記第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得る手段と、
    前記第２のサンプル・シーケンスから、送信用のＯＦＤＭシンボルを生成する手段と
    を備え、前記時間／周波数変換を実行する手段は、
    前記第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得る手段と、
    前記置換されたサンプル・シーケンスにユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得る手段と、
    前記変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、前記第２のサンプル・シーケンスを得る手段と
    を備える装置。
  22. 前記ユニタリ行列は、バンデルモンデ・ユニタリ行列を備える請求項２１に記載の装置。
  23. 前記第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得る手段は、時間領域において前記第１の置換を実行する手段を備える請求項２１に記載の装置。
  24. 適用される巡回置換行列のインデックスｉおよびｊが、シミュレーションによって決定され、行列の特定のセットが特定の変調タイプのために使用される請求項２３に記載の装置。
  25. 前記第１の置換は、巡回置換を備える請求項２１に記載の装置。
  26. 特定の変調タイプに対する最小のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）値をもたらす値を選択することによって、適用される巡回行列のインデックスｉおよびｊが決定される請求項２５に記載の装置。
  27. 前記第２のサンプル・シーケンスから、送信用のＯＦＤＭシンボルを生成する手段は、
    前記第２のサンプル・シーケンスをサブキャリアのセットにマッピングして、第３のサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記第３のサンプル・シーケンスに周波数／時間逆変換を実行して、第４のサンプル・シーケンスを得ることと、
    前記第４のサンプル・シーケンスの並列／直列変換を実行して、ＯＦＤＭシンボルとして送信するための第５のサンプル・シーケンスを得ることと
    を実行するように構成された請求項２１に記載の装置。
  28. デジタル逆フーリエ変換（ＩＦＤＴ）を実行した後に、前記第４のサンプル・シーケンスを使用して、補間を実行する手段を更に備える請求項２７に記載の装置。
  29. 前記置換されたサンプル・シーケンスにユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得る手段は、デジタル・フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行するように構成され、
    前記第３のサンプル・シーケンスに周波数／時間逆変換を実行して、第４のサンプル・シーケンスを得る手段は、デジタル逆フーリエ変換（ＩＦＤＴ）を実行するように構成された請求項２７に記載の装置。
  30. 前記ＩＤＦＴのサイズは、前記ＤＦＴのサイズに等しい請求項２９に記載の装置。
  31. １又は複数のプロセッサによって実行可能な、格納された命令群のセットを有するコンピュータ読取可能媒体を備え、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用する無線通信システムにおいて、送信用のデータを処理するためのコンピュータ・プログラム製品であって、前記命令群のセットは、
    前記データに対して、変調されたシンボルの直列／並列変換を実行して、第１のサンプル・シーケンスを得るための命令群と、
    前記第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得るための命令群と、
    前記第２のサンプル・シーケンスから、送信のためのＯＦＤＭシンボルを生成するための命令群とを備え、前記時間／周波数変換は、
    前記第１のサンプル・シーケンスの第１の置換を実行して、置換されたサンプル・シーケンスを得るための命令群と、
    前記置換されたサンプル・シーケンスに、ユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得るための命令群と、
    前記変換されたサンプル・シーケンスの第２の置換を実行して、前記第２のサンプル・シーケンスを得るための命令群と
    を備えるコンピュータ・プログラム製品。
  32. 前記ユニタリ行列は、バンデルモンデ・ユニタリ行列を備える請求項３１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  33. 前記第１のサンプル・シーケンスの時間／周波数変換を実行して、第２のサンプル・シーケンスを得るための命令群は、時間領域において前記第１の置換を実行するための命令群を備える請求項３１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  34. 適用される巡回置換行列のインデックスｉおよびｊが、シミュレーションによって決定され、行列の特定のセットが特定の変調タイプのために使用される請求項３３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  35. 前記第１の置換は、巡回置換を備える請求項３１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  36. 特定の変調タイプに対する最小のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）値をもたらす値を選択することによって、適用される巡回行列のインデックスｉおよびｊが決定される請求項３５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  37. 前記第２のサンプル・シーケンスから、送信用のＯＦＤＭシンボルを生成するための命令群は、
    前記第２のサンプル・シーケンスをサブキャリアのセットにマッピングして、第３のサンプル・シーケンスを得るための命令群と、
    前記第３のサンプル・シーケンスに周波数／時間逆変換を実行して、第４のサンプル・シーケンスを得るための命令群と、
    前記第４のサンプル・シーケンスの並列／直列変換を実行して、ＯＦＤＭシンボルとして送信するための第５のサンプル・シーケンスを得るための命令群と
    を備える請求項３１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  38. デジタル逆フーリエ変換（ＩＦＤＴ）を実行した後に、前記第４のサンプル・シーケンスを使用して、補間を実行するための命令群を更に備える請求項３７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  39. 前記置換されたサンプル・シーケンスにユニタリ行列を含む変換を実行して、変換されたサンプル・シーケンスを得るための命令群は、デジタル・フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行するための命令群を備え、
    前記第３のサンプル・シーケンスに周波数／時間逆変換を実行して、第４のサンプル・シーケンスを得るための命令群は、デジタル逆フーリエ変換（ＩＦＤＴ）を実行するための命令群を備える
    請求項３７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  40. 前記ＩＤＦＴのサイズは、前記ＤＦＴのサイズに等しい請求項３９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
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