JP2017537514A - 低ピーク対平均電力比多重アクセス通信のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

低ピーク対平均電力比（PAPR）シーケンスの仮想コードブックを生成する方法は、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのそれぞれが複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含むように、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップと、時間領域ホッピングを複数の低PAPR合成ブロックシーケンスに適用し、それにより仮想コードブックを生成するステップとを含む。また、本方法は、仮想コードブックを格納するステップを含む。

Description

本願は、名称を「System and Method for Low Peak to Average Power Ratio Multiple Access Communications」とした、2014年10月22日出願の米国特許仮出願第14/521,387号の利益を主張するものであり、その出願は参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、デジタル通信に関し、より詳細には、低ピーク対平均電力比（PAPR）多重アクセスのシステムおよび方法に関する。

近年、多重アクセスに使用される新しいマルチキャリア波形として、低密度シグネチャ（LDS）や疎コード多重アクセス（SCMA）が導入されている。LDSまたはSCMA波形を利用する通信システムは、システムオーバーロードをサポートできる（すなわち、利用可能なリソースが他の方法でサポートするよりも多くのユーザをサポートする）。したがって、いくつかの用途におけるマシン間（M2M）通信など、非常に多数の装置の接続を必要とする用途用の構想中の第5世代（5G）通信システムなどの将来の技術標準において、それらは魅力的な波形候補である。多数の装置を接続する機能をサポートすることに加えて、一部のM2M展開では、低コストの装置を使用するように設計されている。したがって、多数の低コストの装置に接続性を提供することが望まれている。

本開示の例示的な実施態様は、低ピーク対平均電力比（PAPR）多重アクセスのシステムおよび方法を提供する。

本開示の例示的な実施態様によれば、疎コードブックの低ピーク対平均電力比（PAPR）シーケンスの仮想コードブックを生成する方法が提供される。この方法は、設計装置により、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのそれぞれが複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含むように、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップと、設計装置により、時間領域ホッピングを複数の低PAPR合成ブロックシーケンスに適用し、それにより仮想コードブックを生成するステップとを含む。また、この方法は、設計装置により、仮想コードブックを格納するステップを含む。

本開示の別の例示的な実施態様によれば、送信装置を動作させる方法が提供される。この方法は、送信装置により、複数の仮想コードブックを取り出すステップであって、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む、ステップと、送信装置により、送信装置に対する複数の仮想コードブックのうちの1つの割り当てを決定するステップとを含む。また、この方法は、送信装置により、割り当てられた仮想コードブックに応じて受信装置に向けてパケットを送信するステップを含む。

本開示の別の例示的な実施態様によれば、受信装置を動作させる方法が提供される。この方法は、受信装置により、複数の仮想コードブックを取り出すステップであって、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む、ステップと、受信装置により、複数の仮想コードブックのうちの1つに応じて符号化された送信を受信するステップとを含む。

本開示の別の例示的な実施態様によれば、送信装置が提供される。送信装置は、プロセッサと、プロセッサに動作可能に接続された送信機とを含む。プロセッサは、複数の仮想コードブックを取り出し、ここで、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む。また、プロセッサは、送信装置に対する複数の仮想コードブックのうちの1つの割り当てを決定する。送信機は、割り当てられた仮想コードブックに応じて受信装置に向けてパケットを送信する。

本開示の別の例示的な実施態様によれば、受信装置が提供される。受信装置は、プロセッサと、プロセッサに動作可能に接続された受信機とを含む。プロセッサは、複数の仮想コードブックを取り出し、ここで、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む。受信機は、複数の仮想コードブックのうちの1つに応じて符号化された送信を受信する。

一実施態様の1つの利点は、マルチキャリア通信システムにおいて、大量の装置をサポートするために、低PAPRを有する多数の合成ブロックシーケンス使用パターンが利用可能であることである。
本開示およびその利点をより完全に理解するために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。

本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的な通信システムを示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、データを符号化する例示的なSCMA多重化方式を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、広帯域SCMAおよび／またはLDSを使用するデータパケットの送信に使用されるネットワークリソースの配置例を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、狭帯域SCMAおよび／またはLDSを使用するデータパケットの送信に使用されるネットワークリソースの配置例を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、SCMAおよび／またはLDS通信システムで使用可能な、低PAPRの合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計および格納において生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計において生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、合成ブロックシーケンスの例を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、異なるUEに割り当てられた例示的な仮想コードブックを示し、仮想コードブックは、時間領域ホッピングを使用する長さが2ブロックである合成ブロックシーケンスから形成される。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、周波数帯域ホッピングを伴う異なるUEに割り当てられた例示的な仮想コードブックを示し、仮想コードブックは、合成ブロックシーケンスから形成される。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、送信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置で生じる動作の第1の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置が受信装置と通信するときに、送信装置で生じる動作の第2の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置が受信装置と通信するときに、送信装置で生じる動作の第3の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置が送信装置と通信するときに、受信装置で生じる動作の第1の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置が送信装置と通信するときに、受信装置で生じる動作の第2の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置が送信装置と通信するときに、受信装置で生じる動作の第3の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックの論理リソースおよび物理リソースへのマッピング例を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的な第1の通信装置を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的な第2の通信装置を示す。

現在の例示的な実施形態の動作およびその構造は、以下で詳細に説明される。しかしながら、本開示は、多種多様な特定の状況において具体化され得る多くの適用可能な発明概念を提供することを理解されたい。説明される特定の実施形態は、本開示の特定の構造および本開示を動作させる方法の単なる例示であり、本開示の範囲を限定するものではない。

本開示の一実施形態は、低ピーク対平均電力比（PAPR）多重アクセスに関する。例えば、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのそれぞれが複数の疎コードブックの少なくとも1つを含むように、設計装置によって複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成し、かつ時間領域ホッピング（時間領域における合成ブロックシーケンスホッピングを含むことを理解されたい）を複数の低PAPR合成ブロックシーケンスに適用し、それにより仮想コードブックを生成する。設計装置はまた、仮想コードブックを格納する。

本開示は、特定の状況、すなわち、多数の装置の接続性をサポートするSCMAおよび／またはLDS通信システムにおける例示的な実施形態に関して説明される。本開示は、多数の装置の接続をサポートするためにSCMAおよび／またはLDSを使用する、第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）、IEEE 802.11などに準拠するものなど規格に準拠した通信システム、技術基準、ならびに規格に準拠しない通信システムに適用してもよい。

当技術分野で周知のように、符号分割多元接続（CDMA）は、データシンボルが直交および／またはほぼ直交する符号シーケンスにわたって拡散される多重アクセス技術である。伝統的なCDMA符号化は、拡散シーケンスが適用される前に、二進コードが直交振幅変調（QAM）シンボルにマップされる2段階のプロセスである。伝統的なCDMA符号化は、比較的高いデータレートを提供できるが、次世代の無線ネットワークの絶えず増大する要求を満たすために、さらに高いデータレートを達成するための新しい技術／機構が必要である。低密度拡散（LDS）は、異なるデータレイヤを多重化するために使用されるCDMAの一形態である。LDSは、時間または周波数におけるレイヤ固有の非零位置で同じシンボルの繰り返しを使用する。一例として、LDS直交周波数分割多重（OFDM）において、コンステレーション点は、LDSブロックの非零周波数トーンにわたって（ある可能な位相回転で）繰り返される。

疎コード多重アクセス（SCMA）は、SCMAコードブックから選択された多次元符号語を重畳することによって実現されるコードブックベースの非直交多重化技術である。LDSにおけるようにQAMシンボルを拡散する代わりに、符号化されたビットが多次元疎複素符号語に直接マップされる。SCMAコードブックの主な利点は、LDS拡散の繰り返し符号化に対する多次元コンステレーションの整形利得である。SCMAは、波形／変調および多重アクセス方式として分類される。SCMA符号語は、OFDMなどのマルチキャリアトーン上に置かれる。SCMAでは、オーバーロードは、SCMA符号語の疎性により中程度に複雑な検出で達成できる。SCMAは、特にコンステレーション整形の利得が潜在的に大きい、より大きなコンステレーションサイズの場合、LDSに対して顕著な利得を示すことができる。LDSは、大規模なコンステレーション次数に対してリンクパフォーマンスが悪い場合があるが、その拡散機能およびオーバーロード機能によるシステム利点がある。干渉ホワイト化、オープンループユーザ多重および大規模な接続は、システムの観点からLDSの利点を示すいくつかの例である。SCMAは、LDSの全てのシステム利益を提供する拡散および多重化技術であるが、OFDMAと比べてリンク性能を維持し、さらには向上させる場合もある。したがって、SCMAは、OFDMAのリンク利点とLDSのシステム利点とを全て提供する。

SCMAでは、データは、多次元符号語を介して、OFDMAリソースの複数の時間−周波数トーンにわたって拡散される。SCMAで使用されるコードブックの疎性は、メッセージ受け渡しアルゴリズム（MPA）を使用することによって、多重化SCMAレイヤの結合検出の複雑さを軽減するのに役立つ。一般に、SCMAの各レイヤは、その固有のコードブックを有する。低密度拡散（LDS）はSCMAの特殊なケースである。マルチキャリアCDMA（MC-CDMA）の一形態としてのLDSは、異なるデータレイヤの多重化に使用される。多次元コードブックを使用するSCMAとは対照的に、LDSは、時間または周波数においてレイヤ固有の非零位置で、同じ直交振幅変調（QAM）シンボルの繰り返しを使用する。LDSの応用では、シグネチャを使用してデータが拡散される。一例として、LDS直交周波数分割多重（LDS-OFDM）において、コンステレーション点は、LDSブロックの非零周波数トーンにわたって（ある可能な位相回転で）繰り返される。多次元コンステレーションの整形利得は、LDSに対するSCMAの利点の1つである。LDSの繰り返し符号化が大きな損失を示し、性能が悪い高次変調の場合に、利得は潜在的に高い。

SCMAは、二進データストリームなどのデータストリーム、または一般に、M進データストリームを多次元符号語に符号化する符号化技術であり、ここでMは2以上の整数である。SCMAは、データストリームを多次元符号語に直接符号化して直交振幅変調（QAM）シンボルマッピングを回避し、それにより従来のCDMA（およびLDS）符号化に対する符号化利得を実現する。特に、SCMA符号化技術は、QAMシンボルではなく多次元符号語を使用してデータストリームを搬送する。

さらに、SCMA符号化は、従来のCDMA符号化で一般的であるように、異なる多重化レイヤに対して異なる拡散シーケンス、例えばLDSにおけるLDSシグネチャ、を使用するのと対照的に、異なる多重化レイヤに対して異なるコードブックを使用して多重アクセスを提供する。さらに、SCMA符号化は、一般に、疎符号語を含むコードブックを使用して、受信者がメッセージ受け渡しアルゴリズム（MPA）などの複雑さの低いアルゴリズムを使用して、受信者が受信した合成符号語からそれぞれの符号語を検出し、それにより、受信機における処理の複雑さを低減することを可能にする。したがって、データを拡散するためにSCMAで使用されるコードブックは疎コードブックと呼ばれ、LDS（SCMAの特殊な場合）では、データを拡散するために使用するシグネチャを指すために疎シグネチャが使用されてもよい。

前述のように、SCMAおよび／またはLDSを使用する通信システムでオーバーロードをサポートする機能は、M2Mアプリケーションなどの大規模な接続を必要とするアプリケーションでの2個のマルチキャリア波形の使用を魅力的にする。しかし、直交周波数分割多重（OFDM）などの他のマルチキャリア波形と同様に、SCMAおよびLDS波形のマルチキャリア特性は、高いPAPRを有する通信をもたらす。高いPAPR通信は、一般に、高価で非効率な電力増幅器を有する送信機を必要とし、これはM2M応用を対象とする低コストの装置に反する。

図1は、通信システム100の一例を示す。通信システム100は、通信コントローラとして動作する進化型NodeB（eNB）105を含んでもよい。通信システム100は、UE110、UE112、UE114およびUE116などのユーザ装置（UE）も含んでもよい。eNB105は、MIMO動作を容易にするために複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを含んでもよく、ここで単一のeNBは、複数のデータストリームを複数のユーザ、複数の受信アンテナを有する単一のユーザ、またはそれらの組み合わせに同時に送信してもよい。同様に、UEは、MIMO動作をサポートするために複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを含んでもよい。一般に、eNBは、通信コントローラ、NodeB、基地局、コントローラなどと呼ばれることもある。同様に、UEは、モバイル装置、移動局、モバイル、端末、ユーザ、加入者などと呼ばれることもある。通信システム100は、eNB105のリソースの一部を利用して、通信システム100のカバレッジおよび／または全体的な性能を改善するのに役立つ中継ノード（RN）118をさらに含んでもよい。

通信システムは、多数のUEと通信できる複数のeNBを使用してもよいことは理解されるが、簡単にするために、ただ1つのeNB、1つのRNおよび多数のUEが示されている。

設計装置120は、通信システム100内のeNBおよび／またはUEのための疎シグネチャおよび／または疎コードブックを設計してもよい。設計装置120はまた、1つまたは複数の合成ブロックシーケンスを含んでもよい仮想コードブックをさらに設計してもよい。合成ブロックシーケンスは、SCMAおよび／またはLDS通信システムにおける大規模な接続を容易にするために、低いPAPRを有する1つまたは複数の疎コードブック（またはLDSにおける疎シグネチャ）を含んでもよい。大規模な接続を容易にするために、低いPAPRを有する合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを設計するための例示的実施形態の詳細な説明が本明細書に提示される。スタンドアロン装置として図1に示されているが、設計装置120は、eNBまたは他のエンティティなどの、通信システム100内の別のエンティティと同じ場所に配置されてもよい。さらに、複数の設計装置があってもよく、各設計装置は、通信システム100の異なる部分に対して、疎コードブック、疎シグネチャ、仮想コードブックなどを設計してもよい。

図2は、データを符号化するための例示的なSCMA多重化方式200を示す。図2に示すように、SCMA多重化方式200は、疎コードブック210、疎コードブック220、疎コードブック230、疎コードブック240、疎コードブック250、疎コードブック260などの複数の疎コードブックを利用してもよい。複数の疎コードブックの各疎コードブックは、異なる多重化レイヤに割り当てられる。各疎コードブックは、複数の多次元符号語（または拡散シーケンス）を含む。SCMAにおいて、多次元符号語は、低密度シーケンスシグネチャまたは同様に、疎符号語であることに留意されたい。より具体的には、疎コードブック210は、符号語211〜214を含み、疎コードブック220は、符号語221〜224を含み、疎コードブック230は、符号語231〜234を含み、疎コードブック240は、符号語241〜244を含み、疎コードブック250は、符号語251〜254を含み、疎コードブック260は、符号語261〜264を含む。

各疎コードブックのそれぞれ符号語は、異なるデータ、例えば二進値にマップされてもよい。例示的な例として、符号語211、221、231、241、251および261は二進値「00」にマップされ、符号語212、222、232、242、252および262は二進値「01」にマップされ、符号語213、223、233、243、253および263は二進値「10」にマップされ、符号語214、224、234、244、254および264は二進値「11」にマップされる。図2の疎コードブックは、それぞれ4個の符号語を有するものとして示されているが、SCMA疎コードブックは、一般に、任意の数の符号語を有してもよいことに留意されたい。例えば、SCMA疎コードブックは、8個の符号語（例えば、二進値「000」〜「111」）、16個の符号語（例えば、二進値「0000」〜「1111」）、またはそれ以上を有してもよい。

図2に示すように、多重化レイヤを介して送信される二進データに応じて、様々な符号語が様々な疎コードブック210、220、230、240、250および260から選択される。本例では、二進値「11」が第1の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語214は疎コードブック210から選択され、二進値「01」が第2の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語222は疎コードブック220から選択され、二進値「10」が第3の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語233は疎コードブック230から選択され、二進値「01」が第4の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語242は疎コードブック240から選択され、二進値「01」が第5の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語252は疎コードブック250から選択され、二進値「11」が第6の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語264は疎コードブック260から選択される。次に、符号語214、222、233、242、252および264を多重化して多重化データストリーム280を形成し、これをネットワークの共有リソースを介して送信する。特に、符号語214、222、233、242、252および264は疎符号語であり、したがって、メッセージ受け渡しアルゴリズム（MPA）またはターボデコーダなどの複雑度の低いアルゴリズムを使用して多重化データストリーム280の受信時に識別できる。

一例として、各ブロックが長さKのシグネチャ／符号語を使用するアップリンクJブロックLDS／SCMA信号について考える。したがって、この信号はJK副搬送波に及ぶ。b_n、n＝0、1、…、JK−1は、n番目のサブキャリアに関連するSCMAおよび／またはLDS拡散データを表すものとし、ここで、b_nは、SCMAおよび／またはLDS疎コードブックおよび／またはシグネチャの疎性のために値0であると仮定できる。時間領域SCMAおよび／またはLDS信号は、
として表すことができる。

議論の目的で、d＝［d₀ d₁ … d_J-1］^Tが、長さJのデータシンボルベクトルを表し、各シンボルがシグネチャs＝［s₀ s₁ … s_K-1］^T（｜s｜²＝1の場合）を用いて拡散されるLDS例について考える。この場合、
はLDS拡散後のデータベクトルであり、ここで
はクロネッカー積演算子を表し、b_n＝d_js_k、n＝jK＋k、j＝0、…、J−1、k＝0、…、K−1である。

文献では、x（t）のPAPRは
と表すことができ、ここで、
はx（t）の瞬時電力であり、
は平均電力であり、
はb_nの非周期的な自己相関である。次に、PAPRを
と表してもよい。

SCMAおよび／またはLDS信号のPAPRに関するいくつかの洞察を得るために、2個の非零要素を有するシグネチャを用いる1−ブロック信号の単純なPAPR分析を本明細書で説明する。すなわち、J＝1、K＝4、N＝2、つまりd＝d₀、について考え、
これにより、
ここで、
また
である。
したがって、この信号のPAPRは、1＋2・｜s₁｜・｜s₃｜と表される。
のときPAPRは3dBで最大であり、｜s₁｜または｜s₃｜が0に等しいとき0dBで最小であることが分かる（すなわち、システムはシングルキャリアシステムに縮小される）。これは、拡散パターン（例えば、シグネチャおよび／または符号語）の長さK、ならびに非零要素の位相および位置に関係なく真である。SCMAの場合、符号語の非零サブキャリアに電力不均衡があるため（例えば｜s₁｜≠｜s₃｜）、1ブロックSCMA信号のPAPRはLDS信号のPAPRよりも低い（すなわち｜s₁｜＝｜s₃｜）。しかし、マルチブロックSCMAおよび／またはLDSでは、複数のデータシンボルの位相とシグネチャ／符号語の位相との相互作用により、SCMAおよび／またはLDS信号のPAPRがデータ依存となる。したがって、PAPRの相補累積分布関数（CCDF）が考えられる。PAPRのCCDFは、全ての可能なデータの組み合わせに対して、PAPRが所与のPAPR閾値PAPR_Thより大きい、すなわちCCDF（PAPR）＝Pr（PAPR＞PAPR_Th）である確率である（つまり、小さなブロックサイズに適用可能）。より大きいブロックサイズの場合、PAPRのCCDFは、モンテカルロシミュレーションのようなシミュレーションを用いて得られてもよい。さらに、PAPR_99.9％は99.9パーセンタイルPAPRを表し、Pr（PAPR＞PAPR_99.9％）＝10^-3と定義してもよい。

例示的な実施形態によれば、狭帯域SCMAおよび／またはLDSがデータパケットを送信するために使用される。典型的には、所与のサイズのデータパケットの場合、狭帯域チャネル上の送信は、広帯域チャネル上の送信よりも長くかかる。しかし、大規模な接続性および非常に低いPAPRが要求されるようないくつかの用途では、長い遅延が許容され得る。

図3aは、広帯域SCMAおよび／またはLDSを使用するデータパケットの送信に使用されるネットワークリソースの配置例300を示す。一般に、ネットワークリソースは、時間リソース（周波数帯域に対して指定されたタイムスロットなど）、周波数リソース（タイムスロットに対して指定された周波数帯域など）、または時間リソースおよび周波数リソースの両方の組み合わせを含んでもよい（例えば、複数の周波数帯および複数のタイムスロット）。その名前が示すように、広帯域SCMAおよび／またはLDSは、データパケットを送信するために比較的多数の周波数リソースを利用する。図3aにFとして示されている多くの周波数リソースがデータパケットを送信するのに利用可能であるため、図3aにTとして示す比較的少量の時間リソースが必要とされる。典型的には、Fが増加すると、送信されるデータの量が一定のままである限り、Tは減少する。時間−周波数リソース305のような時間−周波数リソースで搬送されるデータパケットの一部は、シグネチャを使用して拡散されてもよい。図3aに示すように、全ての時間−周波数リソースにおいて、単一のシグネチャS1が、データパケットの一部を拡散するために使用される。

図3bは、狭帯域SCMAおよび／またはLDSを使用するデータパケットの送信に使用されるネットワークリソースの配置例350を示す。図3bに示すように、f＜＜Fにより図3bにfで示す比較的少数の周波数リソースが、データパケットを送信するために利用可能である。fが小さいため、データパケットを送信するために必要な図3bにtで示す時間リソースの数は大きい（図3aと図3bで送信されるデータパケットのサイズが等しいと仮定する）。一般に、時間リソースの数は、t＝F／f＊Tとして表してもよい。
例示的な例として、F／fが4に等しい場合、tは4＊Tである。再び、全ての時間−周波数リソースにおいて、単一のシグネチャS1が、データパケットの一部を拡散するために使用される。

前述のように、いくつかの用途（M2M用途など）をサポートするために、多数の装置を接続する機能および非常に低いPAPRにより、様々な異なる展開シナリオが可能になってもよい。しかし、SCMAおよび／またはLDS送信は、それらのマルチキャリア性質のために一般的に高いPAPR送信である。したがって、そのような用途をサポートするために、SCMAおよび／またはLDS通信システムにおける大規模な接続性および非常に低いPAPRの必要性がある。

例示的な実施形態によれば、低PAPR通信のためのシステムおよび方法が提供される。このシステムおよび方法は、SCMAおよび／またはLDS通信システムで使用可能な低PAPRの合成ブロックシーケンス（送信されるデータの拡散に使用される疎コードブックまたは疎シグネチャシーケンス）の仮想コードブックを設計する。このシステムおよび方法は、合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを使用して、送信装置と受信装置との間の通信をサポートする。

図4は、SCMAおよび／またはLDS通信システムで使用可能な、低いPAPRの合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計および格納において生じる例示的な動作400のフロー図を示す。設計装置は、SCMAおよび／またはLDS通信システムで使用可能な低PAPRの合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを設計および格納するため、動作400は、設計装置、例えばスタンドアロンの設計装置（例えば、設計装置120）または同一場所に配置された設計装置（例えば、eNBまたはネットワークエンティティ内にある同一場所に配置された設計装置）などの合成ブロックシーケンスの設計および格納において生じる動作を示してもよい。

動作400は、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計から始まってもよい（ブロック405）。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計は、利用可能な合成ブロックシーケンスを生成するために（すなわち、多数の合成ブロックシーケンスを増加させる）、疎コードブックまたは疎シグネチャへのシグネチャおよび／またはコードブックホッピングの適用から始まり、次に、1つまたは複数の位相回転技術を、利用可能な合成ブロックシーケンスに適用して、各利用可能な合成ブロックシーケンスのためにPAPRを最適化してもよい。全ての利用可能な合成ブロックシーケンスが低い（または十分に低い）PAPRを有するわけではないため（PAPR最適化後でも）、特定の数の、指定されたPAPR閾値を満たすPAPRを有する利用可能な合成ブロックシーケンスが選択され、それにより低PAPR合成ブロックシーケンスを生成してもよい。仮想コードブックは、時間領域における合成ブロックシーケンスホッピング（本明細書では時間領域ホッピングと呼ぶ）を使用することによって、低PAPR合成ブロックシーケンスから形成されてもよい。低PAPRを有する合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを設計するための例示的技法の詳細な議論を以下に示す。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、後で使用するために格納されてもよい（ブロック410）。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、設計装置に対してローカルのメモリに格納されてもよい。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、送信装置および／または受信装置のメモリに格納されてもよい。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、リモートデータベースに格納されてもよい。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、eNB、UEなどのような通信装置に提供されてもよい。

図5は、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計において生じる動作例500のフロー図を示す。設計装置は低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを設計するため、動作500は、例えば設計装置、例えばスタンドアロンの設計装置（例えば、設計装置120）または同一場所に配置された設計装置（例えば、eNBまたはネットワークエンティティ内にある同一場所に配置された設計装置）などの低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計において生じる動作を示してもよい。動作500は、図4のブロック405の低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計の例示的な実施形態であってもよい。

動作500は、設計装置が、利用可能な合成ブロックシーケンスを生成するために、疎コードブックにシグネチャおよび／またはコードブックホッピングを適用することから開始してもよい（ブロック505）。例示的な例として、設計装置は、ローカルまたはリモートメモリから疎コードブックを取り出し、周波数領域においてシグネチャおよび／またはコードブックホッピングを疎コードブックに適用して、合成ブロックシーケンスを生成してもよい。例示的な例として、S1、S2、S3、S4、S5およびS6と表される6個の疎コードブックから生成された長さ2ブロックの合成ブロックシーケンスの状況について考える。疎コードブックへのシグネチャおよび／またはコードブックホッピングの適用は、疎コードブックの合計6²＝36個の合成ブロックシーケンス（各2ブロック長）を生成し、1番目の合成ブロックシーケンス例はS1：S1（図6aに合成ブロックシーケンス605として示す）を含み、2番目の合成ブロックシーケンス例はS1：S2（図6aに合成ブロックシーケンス607として示す）を含み、3番目の合成ブロックシーケンス例はS1：S3（図6aに合成ブロックシーケンス609として示す）を含むなど、S6：S6である36番目の合成ブロックシーケンス例（図6aに合成ブロックシーケンス611として示す）まで続く。

図6aは、合成ブロックシーケンス600の例を示す。合成ブロックシーケンス600は、6個の疎コードブック（および／またはシグネチャ）から生成される2ブロック長である合成ブロックシーケンスを含む。S1、S2、S3、S4、S5およびS6は、別個の疎コードブックの略記であり、実際の疎コードブックは、1、0、−1などの値のシーケンスであってもよいことに留意されたい。

ここで図5を参照すると、設計装置は、疎コードブックの利用可能な合成ブロックシーケンスに位相回転を適用して、PAPR最適化合成ブロックシーケンスを生成してもよい（ブロック510）。例示的な実施形態によれば、1つまたは複数の様々な位相回転を、各利用可能な合成ブロックシーケンスに適用してもよい。位相回転の例には、Newman位相回転、Shroeder位相回転、変形Shroeder位相回転などが含まれる。Newman位相回転は、数学的には
と表されてもよく、ここでKは、SCMAおよび／またはLDS拡散後のサブキャリアのインデックスである。
Shroeder位相回転は数学的には
と表されてもよく、ここで一般性を失うことなくφ’₀＝0と仮定する。フラットスペクトルの場合、
ここで、n_lはl番目の非零サブキャリアのインデックスを表し、
はサブキャリアに関連する正規化電力である。
変形Shroeder位相回転は、数学的には
と表されてもよく、ここで、フラットスペクトルの場合、
である。

利用可能な合成ブロックシーケンスへの位相回転の適用は、疎シグネチャの各利用可能な合成ブロックシーケンスのために最適化されたPAPRをもたらすが、PAPR最適化合成ブロックシーケンスの全てが低PAPRを有するわけではなく、特に、全ての最適化された合成ブロックシーケンスが、M2M用途要件を満たすのに十分低いPAPRを有するわけではない場合もある。設計装置は、PAPR最適化合成ブロックシーケンスを評価し、PAPR閾値を満たすPAPR最適化合成ブロックシーケンスを選択してもよい（ブロック515）。選択された合成ブロックシーケンスは、低PAPR合成ブロックシーケンスと呼ばれてもよい。例示的な例として、設計装置は、各PAPR最適化合成ブロックシーケンスについてPAPRを決定し、PAPR最適化合成ブロックシーケンスのPAPRをPAPR閾値と比較してもよい。設計装置は、PAPR閾値を満たすPAPR（例えば、PAPR閾値より低い）を有するPAPR最適化合成ブロックシーケンスを選択してもよい。PAPR閾値は、技術基準、および設計装置を含む通信システムのオペレータ等によって規定される所定の値であってもよい。例示的な例として、固定PAPR閾値は3dBであってもよい。PAPR閾値は適応可能であり、通信システムの性能メトリックを満たすために大きくするまたは小さくしてもよい。例示的な一例として、PAPR閾値は、装置、例えば受信装置および／または送信装置、ならびに無線周波数（RF）チェーン機能、バッテリ容量などの機能などに応じて設定してもよい。装置機能が低い場合には、PAPR閾値を小さくし、一方、装置機能が高い場合、PAPR閾値を大きくして、より多くの合成ブロックシーケンスおよびより多くの装置のサポートを可能にしてもよい。

PAPR閾値を満たすPAPRを有するPAPR最適化合成ブロックシーケンスの選択により、SCMAおよび／またはLDS通信で利用可能な合成ブロックシーケンスの数を実質的に低減できる。例示としての一例として、長さが2ブロックである利用可能な合成ブロックシーケンスが、6個の疎シグネチャおよび／または疎コードブックから生成される上述した例に戻って参照し、PAPR閾値が3dBである場合、恐らく位相回転の適用によって生成された36個の合成ブロックシーケンスのうち6個のみがPAPR閾値を満たすかそれを超え、低PAPR合成ブロックシーケンスと呼ばれてもよい。シグネチャおよび／またはコードブックホッピング（ブロック505）の適用、位相回転の適用（ブロック510）、およびPAPR最適化合成ブロックシーケンスの選択は、まとめて低PAPR合成ブロックシーケンスの生成と呼んでもよい。

設計装置は、低PAPR合成ブロックシーケンスに時間領域ホッピングを適用して、通信に利用可能な低PAPR合成ブロックシーケンスの数を増やし、合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成してもよい（ブロック520）。時間領域ホッピングは、異なる時間リソースにおいて潜在的に異なる低PAPR合成ブロックシーケンスを使用して、異なる仮想コードブックの数を増やし、したがって各SCMAまたはLDSブロック内の符号語および／またはシグネチャ衝突の確率を減らすのに役立つことを含んでもよい。低PAPR合成ブロックシーケンスへの時間領域ホッピングの適用は、合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成し、各々が時間にわたって低PAPR合成ブロックシーケンスの1つのシーケンスを指定する。

図6bは、異なるUEに割り当てられた例示的な仮想コードブック630を示し、仮想コードブックは、時間領域ホッピングを利用して、2ブロック長さの合成ブロックシーケンスから形成される。図6bに示す仮想コードブックの各々は、2個のブロック（SCMAまたはLDS）にわたって使用され、全てのUEに対して同じ2個のブロックが使用されることに留意されたい。さらに、図6bに示す合成ブロックシーケンスは、位相最適化後などの低PAPR合成ブロックシーケンスである。図6bに示すように、（UE2に割り当てられた）仮想コードブック635は、合成ブロックシーケンスS2：S2を含み、仮想コードブック635が必要に応じて繰り返される。同様に、（UE4に割り当てられた）仮想コードブック640も、合成ブロックシーケンスS2：S2を含み、仮想コードブック640が必要に応じて繰り返される。これにより、UE2およびUE4による送信に使用される全てのブロックで衝突が発生する。

図6bにさらに示されるように、（UE5に割り当てられた）仮想コードブック645は、低PAPR合成ブロックシーケンスS1：S3、S2：S1およびS3：S2を含み、仮想コードブック645が繰り返される。一例として、仮想コードブック645の最初の数回の反復は、S1：S3、S2：S1、S3：S2、S1：S3、S2：S1、S3：S2、S1：S3、S2：S1、S3：S2、…であってもよい。
同様に、（UE6に割り当てられた）仮想コードブック650は、低PAPR合成ブロックシーケンスS3：S2、S1：S3およびS2：S1を含み、仮想コードブック650が繰り返される。これは、UE5とUE6との送信の間に衝突を生じず、UE1〜UE4との衝突が比較的少ない。

図5に戻って参照すると、典型的には、時間領域ホッピングの適用は、以下のように説明されてもよい。
疎シグネチャの1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスの1つのシーケンスを仮想コードブックとして選択する。したがって、仮想コードブックは、1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスの長さであってもよい。1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスが、時間領域ホッピング、ランダム選択、擬似ランダム選択などに従って選択されてもよい。仮想コードブックは、1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスの1つまたは複数の繰り返しを含んでもよいことに留意されたい。
1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスを選択するための時間領域ホッピングの使用の実例として、図6aに示す36個の合成ブロックシーケンスを有する例に戻って参照し、PAPR閾値を利用するPAPR最適化および選択の後と仮定して、得られた低PAPR合成ブロックシーケンスは、シーケンスS1：S1、S2：S2、S3：S3、S1：S3、S2：S1およびS3：S2を含む。時間領域ホッピングは、低PAPR合成ブロックシーケンスを選択して、仮想コードブックの要素を挿入する。したがって、仮想コードブックの各要素に対して、低PAPR合成ブロックシーケンスの1つが選択される。時間領域ホッピングを理解するために、3個の要素を有する仮想コードブックの例について考える（仮想コードブックは、長さ3の仮想コードブックであるとも言える）。時間領域ホッピングは、仮想コードブックの第1の要素に対して、低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの1つを、仮想コードブックの第2の要素に対して、低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの別の1つを、仮想コードブックの第3の要素に対して、低PAPR合成ブロックシーケンスのさらに別の1つを選択することになってもよい。同一または異なる低PAPR合成ブロックシーケンスが、仮想コードブックの異なる要素に対して選択されてもよい。例示的な仮想コードブックは、以下を含んでもよく、仮想コードブック1が（S1：S1）、（S1：S1）、（S1：S1）、仮想コードブック2が（S2：S2）、（S2：S2）、（S2：S2）、仮想コードブック3が（S3：S3）、（S3：S3）、（S3：S3）、仮想コードブック4が（S1：S3）、（S2：S1）、（S3：S2）、仮想コードブック5が（S3：S2）、（S1：S3）、（S2：S1）、仮想コードブック6が（S2：S1）、（S3：S2）、（S1：S3）などである。
仮想コードブックの使用において、仮想コードブックの結果のシーケンスが長さ閾値を満たすまで、仮想コードブックはスケーリングでスケールされてもよい。長さ閾値は、時間リソースに関して予想される最も長いパケット送信と少なくとも同じ長さである非負の整数値であってもよい。一例として、送信されるパケットが、30個の時間領域リソース割り当て（時間リソースとも呼ばれる）を占める場合、仮想コードブックに応じてパケットを送信するために使用される低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスは、30個の合成ブロックシーケンス長（各時間ベースのリソース割り当てに対して1つの合成ブロックシーケンス）を必要としてもよい。したがって、仮想コードブックが3個の合成ブロックシーケンス長である場合（例えば、S3：S2、S1：S3およびS2：S1）、仮想コードブックは10に等しいスケーリングファクタによってスケーリングされ、十分な長さである合成ブロックシーケンスのシーケンスを生成し、一方、仮想コードブックが6個の合成ブロックシーケンス長である場合、仮想コードブックは5倍に等しいスケーリングファクタによってスケーリングされ、十分な長さである合成ブロックシーケンスのシーケンスを生成する。スケーリングファクタが1より大きい整数値である場合、仮想コードブックは（スケーリングファクタ）回反復され、一方、スケーリングファクタが1より大きい非整数値（例えば、1 1／2、5 3／4、3 1／3など）である場合、仮想コードブックは（INT（スケーリングファクタ））回反復され、（FRACTION（スケーリングファクタ））によって切り捨てられ、ここで関数INT（）は非整数値の整数部分を返し、FRACTION（）は、非整数値の小数部分を返してもよい。
同様に、仮想コードブックが、パケットを送信する必要がある時間領域リソースの数より長い場合、仮想コードブックは、1より小さい実数であってもよいスケーリングファクタによって切り捨てられてもよい。例示的な例として、仮想コードブックが10個の合成ブロックシーケンス長であり、パケット送信が6個の時間リソースを必要とする場合、スケーリングファクタは6／10に等しく、仮想コードブックの最初の6個の合成ブロックシーケンスを使用してもよい。低PAPR特性を維持しながら、仮想コードブックの6個の合成ブロックシーケンスの任意のシーケンスを使用してもよいことに留意されたい。

例示的な実施形態によれば、低PAPR合成ブロックシーケンスへの時間領域ホッピングの適用は、多数の仮想コードブックを生成してもよい。各仮想コードブックは、その低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンス（例えば、S1：S3、S2：S1およびS3：S2）によって指定されてもよい。一例として、図6bのUE1によって使用される仮想コードブックは、低PAPR合成ブロックシーケンスS1：S1を含み、一方UE5は、その仮想コードブックに対して低PAPR合成ブロックシーケンスS1：S3、S2：S1およびS3：S2を含み、UE6は、その仮想コードブックに対して低PAPR合成ブロックシーケンスS3：S2、S1：S3およびS2：S1を含んでもよい。図6bに示されるUEによって使用される各仮想コードブックは、図示のパケット送信の要件を満たすようにスケーリングされてもよい。しかし、仮想コードブックの長さが十分である場合、仮想コードブックをスケーリングする必要はない。

例示的な実施形態によれば、仮想コードブックは、その低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスによって指定される。さらに、仮想コードブックの長さが送信に不十分である場合、送信の要件を満たすためにスケーリングファクタによって拡張される。例示的な例として、長さ5の仮想コードブックは、30個の時間リソースを必要とするパケット送信のために6に等しいスケーリングファクタによって自動的にスケーリングされるが、10個の時間リソースを必要とするパケット送信のためのスケーリングファクタは2に等しい。非整数スケーリングファクタの場合、仮想コードブックは、非整数スケーリングファクタの小数部分によって切り捨てられてもよい。実例として、22個の時間リソースを必要とするパケットの場合、長さ5の仮想コードブックはスケーリングファクタ4.4でスケーリングされてもよく、仮想コードブックが、仮想コードブックの合成ブロックシーケンスの4倍プラス4／10繰り返されることを意味する。同様に、パケットの送信が仮想コードブックの長さよりも少ない時間リソースを必要とする場合、仮想コードブックは、例えば、切り捨てを利用して1より小さいスケーリングファクタによってスケーリングされてもよい。例示的な例として、パケットの送信が7個の時間リソースを必要とする場合、長さ10の仮想コードブックは、0.7に等しいスケーリングファクタによってスケーリングされてもよい。

例示的な実施形態によれば、仮想コードブックは、技術基準、通信システムのオペレータ、通信装置間の合意等によって指定されてもよい。仮想コードブックは、固定長であってもよく、事実上周期的であってもよい。異なる仮想コードブックは、異なる長さを有してもよい。異なる仮想コードブックは、異なる周期性を有してもよい。実際には、格納要件を最小にするために、仮想コードブックは、それらの最短の反復されない形式で格納され、その後、長さ要件を満たすように拡張されてもよい。例示的な例として、第1の仮想コードブックが単一の低PAPR合成ブロックシーケンスから定義されている（したがって、第1の仮想コードブックが1の周期性を有する）が、5個の時間リソースが必要な状況で使用される場合、仮想コードブックは、長さ要件を満たすために合計5回繰り返されてもよい。しかし、格納されるときには、単一の低PAPR合成ブロックシーケンスのみを保存する必要がある。同様に、第2の仮想コードブックが2個の低PAPR合成ブロックシーケンスから定義されている（したがって、第2の仮想コードブックは2の周期性を有する）が、5個の時間リソースが必要な状況で使用される場合、長さ要件を満たすために合計2.5回繰り返されてもよい。しかし、格納されるときには、2個の低PAPR合成ブロックシーケンスのみが保存される。

通信装置は、仮想コードブックに関する情報を共有して、受信装置での仮想コードブック検出を簡単にするのに役立ってもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックは、実質的にランダム（または擬似ランダム）であってもよい。仮想コードブックがランダムまたは擬似ランダムである場合、送信を検出するために受信装置でブラインド検出を使用してもよい。ブラインド検出は、受信装置が各低PAPR合成ブロックシーケンスを復号仮説として使用し、時間−周波数リソース内の送信の復号を試みることを含んでもよい。一般に、送信の復号化は、送信装置でデータを拡散するために使用したのと同じ低PAPR合成ブロックシーケンスがその復号に使用される場合のみ成功する。別の代替実施形態例によれば、一部の通信装置は、指定されたシーケンスの仮想コードブックを利用し、一方他の通信装置は、ランダムに生成されたシーケンスの仮想コードブックを利用してもよい。

例示的な実施形態によれば、周波数帯域ホッピングは、周波数ダイバーシティを増加させるために適用されてもよい。周波数帯域ホッピングでは、周波数が比較的離れた異なる周波数帯域にあるネットワークリソースに送信を割り当て、受信装置が周波数ダイバーシティを利用して全体的な通信性能を向上させるのに役立つことを可能にしてもよい。異なる周波数帯域では、送信は、低PAPR合成ブロックシーケンスおよび／または仮想コードブックを使用して行われてもよい。図6cは、周波数帯域ホッピングを備えた異なるUEに割り当てられた例示的な仮想コードブック660を示し、仮想コードブックは、低PAPR合成ブロックシーケンスから形成される。第1の周波数帯域における仮想コードブックの割り当ては、図6cに示すように、単に第2の周波数帯域における仮想コードブックの割り当ての複製であってもよい。あるいは、第1の周波数帯域における仮想コードブックの割り当ては、第2の周波数帯域における仮想コードブックの割り当てとは異なっていてもよい。あるいは、いくつかのUEは異なる周波数帯域で同じ仮想コードブックを割り当てられ、他のUEは異なる周波数帯域で異なる仮想コードブックが割り当てられてもよい。あるいは、仮想コードブックの一部分を、異なる周波数帯域のリソースに割り当ててもよい。

図7aは、送信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置で生じる第1の動作例700のフロー図を示す。動作700は、eNBまたはUEのような送信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置で生じる動作を示してもよい。

動作700は、送信装置が、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック705）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、送信装置に配置されたメモリから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、送信装置は、リモートメモリまたはデータベースから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、ランダムまたは擬似ランダムの方法で生成され、送信装置は、ローカルメモリまたはリモートメモリまたはリモートデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスを取り出してもよい。

送信装置は、それ自体（送信装置）に対する仮想コードブックの割り当てを決定してもよい（ブロック707）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、メモリ、ローカルまたはリモートのデータベースなどから割り当てを取り出してもよい。例示的な実施形態によれば、送信装置は、仮想コードブックの割り当てを行ってもよい。例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、装置機能に基づいてもよい。一例として、低機能送信機または低容量バッテリを備えた装置に、特に低いPAPRを有する仮想コードブックを割り当ててもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置のタイプに基づいてもよい。一例として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、センサ、M2M装置などの送信装置タイプに応じて、異なる仮想コードブックを割り当ててもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置の地理的位置情報に基づいてもよい。一例として、異なる仮想コードブックは、受信装置からの距離、セクタ化されたアンテナのセクタなどに基づいて割り当てられてもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、トラフィックタイプ、トラフィック優先度、装置優先度、チャネル状態などに基づいてもよい。

送信装置は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックの指示を受信装置に送信してもよい（ブロック709）。例示的な実施形態によれば、送信装置と受信装置の両方が、例えばローカルメモリに格納された仮想コードブックにアクセスし、その指示は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックのインデックスとしてもよい。別の例示的な実施形態によれば、送信装置は、低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの1つのシーケンス（またはその指示）を受信装置に送信してもよい。送信装置は、割り当てられた仮想コードブックを使用して受信装置に送信してもよい（ブロック711）。前述のように、受信装置への送信は、送信装置が、割り当てられた仮想コードブックを使用して受信装置に送信されているパケットを拡散し、拡散したパケットを受信装置に送信することを含んでもよい。

割り当てられた仮想コードブックは、通常、固定数の低PAPR合成ブロックシーケンスを含むため、割り当てられた仮想コードブックは、いくつかのパケットの送信および／または受信には長すぎたり短すぎたりすることがある。割り当てられた仮想コードブックが長すぎる場合、割り当てられた仮想コードブックは、適切な数の合成ブロックシーケンスを生成するために、1より小さいスケーリングファクタでスケーリングされてもよい。例示的な一例として、送信装置が10個の時間リソースにわたってパケットを送信しており、割り当てられた仮想コードブックが30個の低PAPR合成ブロックシーケンスを含む場合、送信装置は10／30に等しいスケーリングファクタでスケーリングされ、割り当てられた仮想コードブックを10個の低PAPR合成ブロックシーケンスに切り捨てる。一般に、使用される切り捨ては、低PAPR品質を維持するが、割り当てられた仮想コードブック内の他のサブシーケンスを選択することが可能であってもよい。一方、割り当てられた仮想コードブックが短すぎる場合、割り当てられた仮想コードブックは、1より大きいスケーリングファクタでスケーリングして、適切な数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成してもよい。例示的な一例として、送信装置が90個の時間リソースにわたってパケットを送信しており、割り当てられた仮想コードブックが30個の合成ブロックシーケンスを含む場合、送信装置は3のスケーリングファクタで仮想コードブックをスケーリングしてもよい。前述したように、スケーリングファクタは非整数値であってもよく、これは、仮想コードブックがINT（スケーリングファクタ）回繰り返され、FRACTION（スケーリングファクタ）によって切り捨てられた仮想コードブックの切り捨てバージョンと組み合わされることを意味する。

同様に、仮想コードブックは、それぞれが固定ブロック長を有する低PAPR合成ブロックシーケンスから生成されてもよい（例えば、図6a、6bおよび6cに示される仮想コードブックは、ブロック長2の低PAPR合成ブロックシーケンスから生成される）。しかし、異なるブロック長を有する低PAPR合成ブロックシーケンスが必要とされる状況が生じる場合がある。そのような状況では、仮想コードブックは、仮想コードブック内の低PAPR合成ブロックシーケンスの長さを増減することによって変更されてもよい。あるいは、各セットが異なるブロック長の低PAPR合成ブロックシーケンスから設計されている複数の仮想コードブックのセットが、そのような状況での使用に利用できてもよい。必要なブロック長と一致するブロック長を有する低PAPR合成ブロックシーケンスを有する仮想コードブックを使用することにより、低いPAPR特性が最適化されることが保証される。

例示的な実施形態によれば、ブロック705、707および709に関連する動作は、送信装置の代わりに制御装置で実行される。制御装置は、送信装置または受信装置であってもよい。制御装置は、送信装置と受信装置との間の通信に直接関与しないが、送信装置に仮想コードブックを割り当てる役割を果たす代替装置であってもよい。

図7bは、送信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置において生じる第2の動作例750の流れ図を示す。動作750は、送信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような送信装置において生じる動作を示してもよい。

動作750は、送信装置が仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック755）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、送信装置に配置されたメモリから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、送信装置は、リモートメモリまたはデータベースから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスは、ランダムまたは擬似ランダムの方法で生成され、送信装置は、ローカルメモリまたはリモートメモリあるいはリモートデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスを取り出してもよい。

送信装置は、送信装置用の仮想コードブックの割り当てを決定してもよい（ブロック757）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、メモリ、ローカルまたはリモートのデータベースなどから割り当てを取り出してもよい。例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、装置機能に基づいてもよい。一例として、低機能送信機または低容量バッテリを備えた装置に、特に低いPAPRを有する仮想コードブックを割り当ててもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置のタイプに基づいてもよい。一例として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、センサ、M2M装置などの送信装置タイプに応じて、異なる仮想コードブックを割り当ててもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置の地理的位置情報に基づいてもよい。一例として、異なる仮想コードブックは、受信装置からの距離、セクタ化されたアンテナのセクタなどに基づいて割り当てられてもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、トラフィックタイプ、トラフィック優先度、装置優先度、チャネル状態などに基づいてもよい。

前述したように、受信装置は、送信装置が使用している仮想コードブックの知識なしに送信装置が行った送信を復号するための仮説として、可能性のある低PAPR合成ブロックシーケンスを使用してブラインド検出を使用できてもよい。したがって、送信装置は、受信装置に割り当てられた仮想コードブックの指示を送信する必要なく、割り当てられた仮想コードブックを使用して受信装置に送信してもよい（ブロック759）。さらに、送信装置が時間領域ホッピングのためにランダムまたは擬似ランダム技術を使用している場合、送信装置は仮想コードブックの先験的知識を持たず、送信装置が受信装置に仮想コードブックを通知することを防止してもよい。

例示的な実施形態によれば、ブロック755および757に関連する動作は、送信装置の代わりに制御装置で実行される。制御装置は、送信装置または受信装置であってもよい。制御装置は、送信装置と受信装置との間の通信に直接関与しないが、仮想コードブックを送信装置に割り当てる責任を負う代替装置であってもよい。

図7cは、送信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置で生じる第3の動作例775のフロー図を示す。動作775は、送信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような送信装置において生じる動作を示してもよい。

動作775は、送信装置が低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック780）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、送信装置に配置されたメモリから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、送信装置は、リモートメモリまたはデータベースから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスは、ランダムまたは擬似ランダムの方法で生成され、送信装置は、ローカルメモリまたはリモートメモリあるいはリモートデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスを取り出してもよい。

送信装置は、送信装置用の仮想コードブックの割り当てを受信してもよい（ブロック782）。例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては受信装置が行ってもよく、受信装置は、割り当てのインジケータを送信装置に送信してもよい。仮想コードブックの割り当ては受信装置が行うため、送信装置は、割り当てのインジケータを受信装置に送信する必要はない。送信装置は、割り当てられた仮想コードブックを使用して受信装置に送信してもよい（ブロック784）。

図8aは、受信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、受信装置で生じる第1の動作例800のフロー図を示す。動作800は、受信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような受信装置において生じる動作を示してもよい。

動作800は、受信装置が低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック805）。例示的な実施形態によれば、受信装置は、受信装置に配置されたメモリから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、受信装置は、リモートメモリまたはデータベースから仮想コードブックを取り出してもよい。

受信装置は、割り当てられた仮想コードブックの指示を受信してもよい（ブロック807）。例示的な実施形態によれば、指示は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックのインデックスであってもよい。別の例示的な実施形態によれば、指示は、複数の可能性のある仮想コードブックのうちの1つの仮想コードブック、低PAPR合成ブロックシーケンスの複数のシーケンスのうちの低PAPR合成ブロックシーケンスの1つのシーケンスなどであってもよい。受信装置は、割り当てられた仮想コードブックを使用して、送信装置からの送信を受信し、復号してもよい（ブロック809）。例示的な一例として、送信装置からの送信を受信し、復号することは、受信装置に割り当てられたネットワークリソース内の送信を検出し、割り当てられた仮想コードブックに関連する疎コードブック（または疎シグネチャ）を使用して送信を復号することを含む。

割り当てられた仮想コードブックは、通常、固定数の低PAPR合成ブロックシーケンスを含むため、割り当てられた仮想コードブックは、いくつかのパケットの送信および／または受信には長すぎたり短すぎたりすることがある。割り当てられた仮想コードブックが長すぎる場合、割り当てられた仮想コードブックは、適切な数の低PAPR合成ブロックシーケンスに切り捨てられてもよい。例示的な一例として、受信装置が10個の時間リソースにわたってパケットを受信しており、割り当てられた仮想コードブックが30個の低PAPR合成ブロックシーケンスを含む場合、受信装置は、割り当てられた仮想コードブックを10／30のスケーリングファクタでスケーリングして、例えば、切り捨て関数も使用して、10個の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成してもよい。一般に、使用される切り捨ては、低PAPR品質を維持するが、割り当てられた仮想コードブック内の他のサブシーケンスを選択することが可能であってもよい。一方、割り当てられた仮想コードブックが短すぎる場合、割り当てられた仮想コードブックは、1より大きいスケーリングファクタでスケーリングして、適切な数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成してもよい。例示的な一例として、受信装置が90個の時間領域リソースにわたってパケット送信を送信しており、割り当てられた仮想コードブックが30個の低PAPR合成ブロックシーケンスを含む場合、受信装置は3のスケーリングファクタで仮想コードブックをスケーリングしてもよい。

図8bは、受信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、受信装置で生じる第2の動作例850のフロー図を示す。動作850は、受信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような受信装置において生じる動作を示してもよい。

動作850は、受信装置が低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック855）。例示的な実施形態によれば、受信装置は、受信装置に配置されたメモリから低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、受信装置は、リモートメモリまたはデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出してもよい。

前述したように、受信装置は、送信装置が実際に使用している仮想コードブックの知識なしに送信装置が行った送信を復号するための仮説として、可能性のある低PAPR合成ブロックシーケンス（例えば、仮想コードブックから）を使用してブラインド検出を使用してもよい。したがって、受信装置は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックの指示を受信する必要なく、ブラインド検出を利用して送信装置からの送信を受信し、復号してもよい（ブロック857）。

図8cは、受信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、受信装置で生じる第3の動作例875のフロー図を示す。動作875は、受信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような受信装置において生じる動作を示してもよい。

動作875は、受信装置が低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック880）。例示的な実施形態によれば、受信装置は、受信装置に配置されたメモリから低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、受信装置は、リモートメモリまたはデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出してもよい。

受信装置は、送信装置用の仮想コードブックの割り当てを決定してもよい（ブロック882）。例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置機能に基づいてもよい。一例として、低機能送信機または低容量バッテリを備えた装置に、特に低いPAPRを有する仮想コードブックを割り当ててもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置のタイプに基づいてもよい。一例として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、センサ、M2M装置などの送信装置タイプに応じて、異なる仮想コードブックを割り当ててもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置の地理的位置情報に基づいてもよい。一例として、異なる仮想コードブックは、受信装置からの距離、セクタ化されたアンテナのセクタなどに基づいて割り当てられてもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、トラフィックタイプ、トラフィック優先度、装置優先度、チャネル状態などに基づいてもよい。

受信装置は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックの指示を送信してもよい（ブロック884）。例示的な実施形態によれば、送信装置と受信装置の両方が、例えばローカルメモリに格納された仮想コードブックにアクセスし、その指示は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックのインデックスとしてもよい。別の例示的な実施形態によれば、受信装置は、合成ブロックシーケンスの複数の低PAPRシーケンスから、仮想コードブックを構成する低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの1つのシーケンスの指示などを送信装置に送信してもよい。受信装置は、割り当てられた仮想コードブックを使用して、送信装置からの送信を受信し、復号してもよい（ブロック886）。例示的な一例として、送信装置からの送信を受信し、復号することは、受信装置に割り当てられたネットワークリソース内の送信を検出し、割り当てられた仮想コードブックに関連する疎コードブックおよび／または疎シグネチャを使用して送信を復号することを含む。

図9は、仮想コードブックの論理リソースおよび物理リソースへのマッピング例を強調する図900を示す。図9に示すように、仮想コードブック905は、低PAPR合成ブロックシーケンスの1つのシーケンスを含む。仮想コードブック905の低PAPR合成ブロックシーケンスは、論理リソース（強調910に示される）に割り当てられてもよい。論理リソースには、時間リソースおよび周波数リソースが含まれる。図9に示すように、仮想コードブック905は時間リソースをカバーするのに十分な長さではないため、仮想コードブック905は2回繰り返され、仮想コードブック905の第2の繰り返しは切り捨てられることに留意されたい。論理リソース（強調910に示される）は、物理リソース（強調915に示される）にマップされてもよい。物理リソースには、物理時間リソースおよび物理周波数リソースが含まれる。図9に示すように、論理リソースは、異なる周波数帯域に属する物理リソースにマップされてもよい。図9では、複数の周波数帯域の物理リソースにマップされているように示されるが、異なるマッピングによって、論理リソースが単一の周波数帯域の物理リソースにマップされてもよい。

図10は、例示的な第1の通信装置1000を示す。通信装置1000は、同一場所に配置された設計装置またはスタンドアロンの設計装置を含むeNB、基地局、NodeB、コントローラなどの通信コントローラと、ユーザ、加入者、端末、移動体、移動局などのUEなどの送信装置の実装であってもよい。通信装置1000は、本明細書で論じられる実施形態の様々な実施形態を実装するために使用されてもよい。図10に示すように、送信機1005は、フレーム、合成ブロックシーケンス、指示などを送信するように構成される。通信装置1000は、フレームなどを受信するように構成された受信機1010をさらに含む。

拡散パターンホッピング部1020は、疎コードブック（または疎シグネチャ）にコードブックおよび／またはシグナリングホッピングを適用し、疎コードブックの利用可能な合成ブロックシーケンスを生成するように構成される。位相回転部1021は、利用可能な合成ブロックシーケンスに、Newman位相回転、Shroeder位相回転、変形Shroeder位相回転などの位相回転を適用して、利用可能な合成ブロックシーケンスのためにPAPRを最適化するように構成される。選択部1022は、PAPR閾値を満たすPAPRを有する位相回転部1021が生成したPAPR最適化合成ブロックシーケンスを選択して、低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するように構成される。時間ホッピング部1024は、時間領域ホッピングを低PAPR合成ブロックシーケンスに適用して、送信装置に割り当てられてもよい低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成するように構成される。時間領域ホッピングの利用は、一般的に、低PAPR合成ブロックシーケンスの数より多くの仮想コードブックを生成するため、サポートされ得る受信装置の数を増やしてもよい。時間ホッピング部1024は、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成するように構成される。周波数帯域ホッピング部1026は、周波数ダイバーシティを増加させるために周波数帯域ホッピングを利用するように構成される。複数の周波数帯域が利用可能な状況では、周波数帯域ホッピング部1026は、受信装置への送信のために比較的離れた周波数帯域を使用することによって周波数ダイバーシティを増加させる。コードブック割当部1028は、送信装置に仮想コードブックを割り当てるように構成される。コードブック割当部1028は、仮想コードブックを割り当てるために、装置能力、装置タイプ、地理的位置情報、トラフィックタイプ、トラフィック優先度、受信装置優先度、チャネル状態などを含む因子を利用するように構成される。指示部1030は、選択された仮想コードブックの指示を生成するように構成される。一例として、指示には、割り当てられた仮想コードブックの表現、割り当てられた仮想コードブックの合成ブロックシーケンスのうちの1つのシーケンスなどが含まれる。スケーリング部1032は、スケーリングファクタによって仮想コードブックをスケーリングするように構成される。メモリ1040は、疎シグネチャおよび／または疎コードブック、疎コードブックの合成ブロックシーケンス、低PAPR合成ブロックシーケンス、PAPR、PAPR閾値、仮想コードブック、周波数帯域ホッピング情報、インジケータ、スケーリングファクタなどを格納するように構成される。

通信装置1000の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして実装されてもよい。代わりに、通信装置1000の要素は、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路などで実行されるソフトウェアとして実装されてもよい。さらに別の選択肢では、通信装置1000の要素は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアの組み合わせとして実装されてもよい。

一例として、受信機1010および送信機1005は、特定のハードウェアブロックとして実装されてもよく、一方拡散パターンホッピング部1020、位相回転部1021、シーケンス選択部1022、時間ホッピング部1024、周波数帯域ホッピング部1026、コードブック割当部1028、指示部1030およびスケーリング部1032は、マイクロプロセッサ（プロセッサ1015など）あるいはフィールドプログラマブルロジックアレイのカスタム回路またはカスタムコンパイルされた論理アレイで実行されるソフトウェアモジュールであってもよい。拡散パターンホッピング部1020、位相回転部1021、シーケンス選択部1022、時間ホッピング部1024、周波数帯域ホッピング部1026、コードブック割当部1028、指示部1030およびスケーリング部1032は、メモリ1040に格納されたモジュールであってもよい。

図11は、例示的な第2の通信装置1100を示す。通信装置1100は、eNB、基地局、NodeB、コントローラなどの通信コントローラなど、またはユーザ、加入者、端末、移動体、移動局などのUEなどの受信装置の実装であってもよい。通信装置1100は、本明細書で論じられる実施形態の様々な実施形態を実装するために使用されてもよい。図11に示すように、送信機1105は、フレームなどを送信するように構成される。通信装置1100は、フレーム、合成ブロックシーケンス、指示などを受信するように構成された受信機1110をさらに含む。

指示処理部1120は、仮想コードブックのインジケータを処理するように構成される。指示処理部1120は、例えば、仮想コードブック情報を利用してメモリから仮想コードブックを取り出すように構成される。指示処理部1120は、送信装置用に選択された仮想コードブックの指示を生成するように構成される。シーケンス処理部1122は、仮想コードブック情報から受信された送信を復号する際に使用される仮想コードブックの低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスを生成するように構成される。シーケンス処理部1122は、スケーリングファクタによって仮想コードブックをスケーリングするように構成される。ブラインド検出部1124は、ネットワークリソース上で、異なる低PAPR合成ブロックシーケンス仮説を使用して、ブラインド検出を実行することによってネットワークリソースを復号するように構成される。ブラインド検出部1124は、送信が成功裏に復号されるまで、または仮説としての低PAPR合成ブロックシーケンスが使い尽くされるまで、ブラインド検出を実行するように構成される。メモリ1140は、疎コードブックおよび／または疎シグネチャ、合成ブロックシーケンス、周波数帯域ホッピング情報、インジケータ、仮想コードブックなどを格納するように構成されている。

通信装置1100の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして実装されてもよい。代わりに、通信装置1100の要素は、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路などで実行されるソフトウェアとして実装されてもよい。さらに別の選択肢では、通信装置1100の要素は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアの組み合わせとして実装されてもよい。

一例として、受信機1110および送信機1105は、特定のハードウェアブロックとして実装されてもよく、指示処理部1120、シーケンス処理部1122およびブラインド検出部1124は、マイクロプロセッサ（プロセッサ1115など）あるいはフィールドプログラマブルロジックアレイのカスタム回路またはカスタムコンパイルされた論理アレイで実行されるソフトウェアモジュールであってもよい。指示処理部1120、シーケンス処理部1122およびブラインド検出部1124は、メモリ1140に格納されたモジュールであってもよい。

本開示およびその利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換および変更を行うことができることを理解されたい。

100 通信システム
105 進化型NodeB（eNB）
110，112，114，116 ユーザ装置（UE）
118 中継ノード（RN）
120 設計装置
1000 通信装置
1005 送信機
1010 受信機
1015 プロセッサ
1020 拡散パターンホッピング部
1021 位相回転部
1022 シーケンス選択部
1024 時間ホッピング部
1026 周波数帯域ホッピング部
1028 コードブック割当部
1030 指示部
1032 スケーリング部
1040 メモリ
1100 通信装置
1105 送信機
1110 受信機
1115 プロセッサ
1120 指示処理部
1122 シーケンス処理部
1124 ブラインド検出部
1140 メモリ

本願は、名称を「System and Method for Low Peak to Average Power Ratio Multiple Access Communications」とした、2014年10月22日出願の米国特許仮出願第14/521,387号の利益を主張するものであり、その出願は参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、デジタル通信に関し、より詳細には、低ピーク対平均電力比（PAPR）多重アクセスのシステムおよび方法に関する。

近年、多重アクセスに使用される新しいマルチキャリア波形として、低密度シグネチャ（LDS）や疎コード多重アクセス（SCMA）が導入されている。LDSまたはSCMA波形を利用する通信システムは、システムオーバーロードをサポートできる（すなわち、利用可能なリソースが他の方法でサポートするよりも多くのユーザをサポートする）。したがって、いくつかの用途におけるマシン間（M2M）通信など、非常に多数の装置の接続を必要とする用途用の構想中の第5世代（5G）通信システムなどの将来の技術標準において、それらは魅力的な波形候補である。多数の装置を接続する機能をサポートすることに加えて、一部のM2M展開では、低コストの装置を使用するように設計されている。したがって、多数の低コストの装置に接続性を提供することが望まれている。

本開示の例示的な実施態様は、低ピーク対平均電力比（PAPR）多重アクセスのシステムおよび方法を提供する。

本開示の例示的な実施態様によれば、疎コードブックの低ピーク対平均電力比（PAPR）シーケンスの仮想コードブックを生成する方法が提供される。この方法は、設計装置により、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのそれぞれが複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含むように、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップと、設計装置により、時間領域ホッピングを複数の低PAPR合成ブロックシーケンスに適用し、それにより仮想コードブックを生成するステップとを含む。また、この方法は、設計装置により、仮想コードブックを格納するステップを含む。

本開示の別の例示的な実施態様によれば、送信装置を動作させる方法が提供される。この方法は、送信装置により、複数の仮想コードブックを取り出すステップであって、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む、ステップと、送信装置により、送信装置に対する複数の仮想コードブックのうちの1つの割り当てを決定するステップとを含む。また、この方法は、送信装置により、割り当てられた仮想コードブックに応じて受信装置に向けてパケットを送信するステップを含む。

本開示の別の例示的な実施態様によれば、受信装置を動作させる方法が提供される。この方法は、受信装置により、複数の仮想コードブックを取り出すステップであって、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む、ステップと、受信装置により、複数の仮想コードブックのうちの1つに応じて符号化された送信を受信するステップとを含む。

本開示の別の例示的な実施態様によれば、送信装置が提供される。送信装置は、プロセッサと、プロセッサに動作可能に接続された送信機とを含む。プロセッサは、複数の仮想コードブックを取り出し、ここで、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む。また、プロセッサは、送信装置に対する複数の仮想コードブックのうちの1つの割り当てを決定する。送信機は、割り当てられた仮想コードブックに応じて受信装置に向けてパケットを送信する。

本開示の別の例示的な実施態様によれば、受信装置が提供される。受信装置は、プロセッサと、プロセッサに動作可能に接続された受信機とを含む。プロセッサは、複数の仮想コードブックを取り出し、ここで、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む。受信機は、複数の仮想コードブックのうちの1つに応じて符号化された送信を受信する。

一実施態様の1つの利点は、マルチキャリア通信システムにおいて、大量の装置をサポートするために、低PAPRを有する多数の合成ブロックシーケンス使用パターンが利用可能であることである。
本開示およびその利点をより完全に理解するために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。

本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的な通信システムを示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、データを符号化する例示的なSCMA多重化方式を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、広帯域SCMAおよび／またはLDSを使用するデータパケットの送信に使用されるネットワークリソースの配置例を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、狭帯域SCMAおよび／またはLDSを使用するデータパケットの送信に使用されるネットワークリソースの配置例を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、SCMAおよび／またはLDS通信システムで使用可能な、低PAPRの合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計および格納において生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計において生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、合成ブロックシーケンスの例を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、異なるUEに割り当てられた例示的な仮想コードブックを示し、仮想コードブックは、時間領域ホッピングを使用する長さが2ブロックである合成ブロックシーケンスから形成される。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、周波数帯域ホッピングを伴う異なるUEに割り当てられた例示的な仮想コードブックを示し、仮想コードブックは、合成ブロックシーケンスから形成される。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、送信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置で生じる動作の第1の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置が受信装置と通信するときに、送信装置で生じる動作の第2の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置が受信装置と通信するときに、送信装置で生じる動作の第3の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置が送信装置と通信するときに、受信装置で生じる動作の第1の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置が送信装置と通信するときに、受信装置で生じる動作の第2の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置が送信装置と通信するときに、受信装置で生じる動作の第3の例のフロー図を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、仮想コードブックの論理リソースおよび物理リソースへのマッピング例を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的な第1の通信装置を示す。 本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的な第2の通信装置を示す。

現在の例示的な実施形態の動作およびその構造は、以下で詳細に説明される。しかしながら、本開示は、多種多様な特定の状況において具体化され得る多くの適用可能な発明概念を提供することを理解されたい。説明される特定の実施形態は、本開示の特定の構造および本開示を動作させる方法の単なる例示であり、本開示の範囲を限定するものではない。

本開示の一実施形態は、低ピーク対平均電力比（PAPR）多重アクセスに関する。例えば、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのそれぞれが複数の疎コードブックの少なくとも1つを含むように、設計装置によって複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成し、かつ時間領域ホッピング（時間領域における合成ブロックシーケンスホッピングを含むことを理解されたい）を複数の低PAPR合成ブロックシーケンスに適用し、それにより仮想コードブックを生成する。設計装置はまた、仮想コードブックを格納する。

本開示は、特定の状況、すなわち、多数の装置の接続性をサポートするSCMAおよび／またはLDS通信システムにおける例示的な実施形態に関して説明される。本開示は、多数の装置の接続をサポートするためにSCMAおよび／またはLDSを使用する、第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）、IEEE 802.11などに準拠するものなど規格に準拠した通信システム、技術基準、ならびに規格に準拠しない通信システムに適用してもよい。

当技術分野で周知のように、符号分割多元接続（CDMA）は、データシンボルが直交および／またはほぼ直交する符号シーケンスにわたって拡散される多重アクセス技術である。伝統的なCDMA符号化は、拡散シーケンスが適用される前に、二進コードが直交振幅変調（QAM）シンボルにマップされる2段階のプロセスである。伝統的なCDMA符号化は、比較的高いデータレートを提供できるが、次世代の無線ネットワークの絶えず増大する要求を満たすために、さらに高いデータレートを達成するための新しい技術／機構が必要である。低密度拡散（LDS）は、異なるデータレイヤを多重化するために使用されるCDMAの一形態である。LDSは、時間または周波数におけるレイヤ固有の非零位置で同じシンボルの繰り返しを使用する。一例として、LDS直交周波数分割多重（OFDM）において、コンステレーション点は、LDSブロックの非零周波数トーンにわたって（ある可能な位相回転で）繰り返される。

疎コード多重アクセス（SCMA）は、SCMAコードブックから選択された多次元符号語を重畳することによって実現されるコードブックベースの非直交多重化技術である。LDSにおけるようにQAMシンボルを拡散する代わりに、符号化されたビットが多次元疎複素符号語に直接マップされる。SCMAコードブックの主な利点は、LDS拡散の繰り返し符号化に対する多次元コンステレーションの整形利得である。SCMAは、波形／変調および多重アクセス方式として分類される。SCMA符号語は、OFDMなどのマルチキャリアトーン上に置かれる。SCMAでは、オーバーロードは、SCMA符号語の疎性により中程度に複雑な検出で達成できる。SCMAは、特にコンステレーション整形の利得が潜在的に大きい、より大きなコンステレーションサイズの場合、LDSに対して顕著な利得を示すことができる。LDSは、大規模なコンステレーション次数に対してリンクパフォーマンスが悪い場合があるが、その拡散機能およびオーバーロード機能によるシステム利点がある。干渉ホワイト化、オープンループユーザ多重および大規模な接続は、システムの観点からLDSの利点を示すいくつかの例である。SCMAは、LDSの全てのシステム利益を提供する拡散および多重化技術であるが、OFDMAと比べてリンク性能を維持し、さらには向上させる場合もある。したがって、SCMAは、OFDMAのリンク利点とLDSのシステム利点とを全て提供する。

SCMAでは、データは、多次元符号語を介して、OFDMAリソースの複数の時間−周波数トーンにわたって拡散される。SCMAで使用されるコードブックの疎性は、メッセージ受け渡しアルゴリズム（MPA）を使用することによって、多重化SCMAレイヤの結合検出の複雑さを軽減するのに役立つ。一般に、SCMAの各レイヤは、その固有のコードブックを有する。低密度拡散（LDS）はSCMAの特殊なケースである。マルチキャリアCDMA（MC-CDMA）の一形態としてのLDSは、異なるデータレイヤの多重化に使用される。多次元コードブックを使用するSCMAとは対照的に、LDSは、時間または周波数においてレイヤ固有の非零位置で、同じ直交振幅変調（QAM）シンボルの繰り返しを使用する。LDSの応用では、シグネチャを使用してデータが拡散される。一例として、LDS直交周波数分割多重（LDS-OFDM）において、コンステレーション点は、LDSブロックの非零周波数トーンにわたって（ある可能な位相回転で）繰り返される。多次元コンステレーションの整形利得は、LDSに対するSCMAの利点の1つである。LDSの繰り返し符号化が大きな損失を示し、性能が悪い高次変調の場合に、利得は潜在的に高い。

SCMAは、二進データストリームなどのデータストリーム、または一般に、M進データストリームを多次元符号語に符号化する符号化技術であり、ここでMは2以上の整数である。SCMAは、データストリームを多次元符号語に直接符号化して直交振幅変調（QAM）シンボルマッピングを回避し、それにより従来のCDMA（およびLDS）符号化に対する符号化利得を実現する。特に、SCMA符号化技術は、QAMシンボルではなく多次元符号語を使用してデータストリームを搬送する。

さらに、SCMA符号化は、従来のCDMA符号化で一般的であるように、異なる多重化レイヤに対して異なる拡散シーケンス、例えばLDSにおけるLDSシグネチャ、を使用するのと対照的に、異なる多重化レイヤに対して異なるコードブックを使用して多重アクセスを提供する。さらに、SCMA符号化は、一般に、疎符号語を含むコードブックを使用して、受信者がメッセージ受け渡しアルゴリズム（MPA）などの複雑さの低いアルゴリズムを使用して、受信者が受信した合成符号語からそれぞれの符号語を検出し、それにより、受信機における処理の複雑さを低減することを可能にする。したがって、データを拡散するためにSCMAで使用されるコードブックは疎コードブックと呼ばれ、LDS（SCMAの特殊な場合）では、データを拡散するために使用するシグネチャを指すために疎シグネチャが使用されてもよい。

前述のように、SCMAおよび／またはLDSを使用する通信システムでオーバーロードをサポートする機能は、M2Mアプリケーションなどの大規模な接続を必要とするアプリケーションでの2個のマルチキャリア波形の使用を魅力的にする。しかし、直交周波数分割多重（OFDM）などの他のマルチキャリア波形と同様に、SCMAおよびLDS波形のマルチキャリア特性は、高いPAPRを有する通信をもたらす。高いPAPR通信は、一般に、高価で非効率な電力増幅器を有する送信機を必要とし、これはM2M応用を対象とする低コストの装置に反する。

図1は、通信システム100の一例を示す。通信システム100は、通信コントローラとして動作する進化型NodeB（eNB）105を含んでもよい。通信システム100は、UE110、UE112、UE114およびUE116などのユーザ装置（UE）も含んでもよい。eNB105は、MIMO動作を容易にするために複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを含んでもよく、ここで単一のeNBは、複数のデータストリームを複数のユーザ、複数の受信アンテナを有する単一のユーザ、またはそれらの組み合わせに同時に送信してもよい。同様に、UEは、MIMO動作をサポートするために複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを含んでもよい。一般に、eNBは、通信コントローラ、NodeB、基地局、コントローラなどと呼ばれることもある。同様に、UEは、モバイル装置、移動局、モバイル、端末、ユーザ、加入者などと呼ばれることもある。通信システム100は、eNB105のリソースの一部を利用して、通信システム100のカバレッジおよび／または全体的な性能を改善するのに役立つ中継ノード（RN）118をさらに含んでもよい。

通信システムは、多数のUEと通信できる複数のeNBを使用してもよいことは理解されるが、簡単にするために、ただ1つのeNB、1つのRNおよび多数のUEが示されている。

設計装置120は、通信システム100内のeNBおよび／またはUEのための疎シグネチャおよび／または疎コードブックを設計してもよい。設計装置120はまた、1つまたは複数の合成ブロックシーケンスを含んでもよい仮想コードブックをさらに設計してもよい。合成ブロックシーケンスは、SCMAおよび／またはLDS通信システムにおける大規模な接続を容易にするために、低いPAPRを有する1つまたは複数の疎コードブック（またはLDSにおける疎シグネチャ）を含んでもよい。大規模な接続を容易にするために、低いPAPRを有する合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを設計するための例示的実施形態の詳細な説明が本明細書に提示される。スタンドアロン装置として図1に示されているが、設計装置120は、eNBまたは他のエンティティなどの、通信システム100内の別のエンティティと同じ場所に配置されてもよい。さらに、複数の設計装置があってもよく、各設計装置は、通信システム100の異なる部分に対して、疎コードブック、疎シグネチャ、仮想コードブックなどを設計してもよい。

図2は、データを符号化するための例示的なSCMA多重化方式200を示す。図2に示すように、SCMA多重化方式200は、疎コードブック210、疎コードブック220、疎コードブック230、疎コードブック240、疎コードブック250、疎コードブック260などの複数の疎コードブックを利用してもよい。複数の疎コードブックの各疎コードブックは、異なる多重化レイヤに割り当てられる。各疎コードブックは、複数の多次元符号語（または拡散シーケンス）を含む。SCMAにおいて、多次元符号語は、低密度シーケンスシグネチャまたは同様に、疎符号語であることに留意されたい。より具体的には、疎コードブック210は、符号語211〜214を含み、疎コードブック220は、符号語221〜224を含み、疎コードブック230は、符号語231〜234を含み、疎コードブック240は、符号語241〜244を含み、疎コードブック250は、符号語251〜254を含み、疎コードブック260は、符号語261〜264を含む。

各疎コードブックのそれぞれ符号語は、異なるデータ、例えば二進値にマップされてもよい。例示的な例として、符号語211、221、231、241、251および261は二進値「00」にマップされ、符号語212、222、232、242、252および262は二進値「01」にマップされ、符号語213、223、233、243、253および263は二進値「10」にマップされ、符号語214、224、234、244、254および264は二進値「11」にマップされる。図2の疎コードブックは、それぞれ4個の符号語を有するものとして示されているが、SCMA疎コードブックは、一般に、任意の数の符号語を有してもよいことに留意されたい。例えば、SCMA疎コードブックは、8個の符号語（例えば、二進値「000」〜「111」）、16個の符号語（例えば、二進値「0000」〜「1111」）、またはそれ以上を有してもよい。

図2に示すように、多重化レイヤを介して送信される二進データに応じて、様々な符号語が様々な疎コードブック210、220、230、240、250および260から選択される。本例では、二進値「11」が第1の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語214は疎コードブック210から選択され、二進値「01」が第2の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語222は疎コードブック220から選択され、二進値「10」が第3の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語233は疎コードブック230から選択され、二進値「01」が第4の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語242は疎コードブック240から選択され、二進値「01」が第5の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語252は疎コードブック250から選択され、二進値「11」が第6の多重化レイヤを介して送信されているため、符号語264は疎コードブック260から選択される。次に、符号語214、222、233、242、252および264を多重化して多重化データストリーム280を形成し、これをネットワークの共有リソースを介して送信する。特に、符号語214、222、233、242、252および264は疎符号語であり、したがって、メッセージ受け渡しアルゴリズム（MPA）またはターボデコーダなどの複雑度の低いアルゴリズムを使用して多重化データストリーム280の受信時に識別できる。

一例として、各ブロックが長さKのシグネチャ／符号語を使用するアップリンクJブロックLDS／SCMA信号について考える。したがって、この信号はJK副搬送波に及ぶ。b_n、n＝0、1、…、JK−1は、n番目のサブキャリアに関連するSCMAおよび／またはLDS拡散データを表すものとし、ここで、b_nは、SCMAおよび／またはLDS疎コードブックおよび／またはシグネチャの疎性のために値0であると仮定できる。時間領域SCMAおよび／またはLDS信号は、
として表すことができる。

議論の目的で、d＝［d₀ d₁ … d_J-1］^Tが、長さJのデータシンボルベクトルを表し、各シンボルがシグネチャs＝［s₀ s₁ … s_K-1］^T（｜s｜²＝1の場合）を用いて拡散されるLDS例について考える。この場合、
はLDS拡散後のデータベクトルであり、ここで
はクロネッカー積演算子を表し、b_n＝d_js_k、n＝jK＋k、j＝0、…、J−1、k＝0、…、K−1である。

文献では、x（t）のPAPRは
と表すことができ、ここで、
はx（t）の瞬時電力であり、
は平均電力であり、
はb_nの非周期的な自己相関である。次に、PAPRを
と表してもよい。

SCMAおよび／またはLDS信号のPAPRに関するいくつかの洞察を得るために、2個の非零要素を有するシグネチャを用いる1−ブロック信号の単純なPAPR分析を本明細書で説明する。すなわち、J＝1、K＝4、N＝2、つまりd＝d₀、について考え、
これにより、
ここで、
また
である。
したがって、この信号のPAPRは、1＋2・｜s₁｜・｜s₃｜と表される。
のときPAPRは3dBで最大であり、｜s₁｜または｜s₃｜が0に等しいとき0dBで最小であることが分かる（すなわち、システムはシングルキャリアシステムに縮小される）。これは、拡散パターン（例えば、シグネチャおよび／または符号語）の長さK、ならびに非零要素の位相および位置に関係なく真である。SCMAの場合、符号語の非零サブキャリアに電力不均衡があるため（例えば｜s₁｜≠｜s₃｜）、1ブロックSCMA信号のPAPRはLDS信号のPAPRよりも低い（すなわち｜s₁｜＝｜s₃｜）。しかし、マルチブロックSCMAおよび／またはLDSでは、複数のデータシンボルの位相とシグネチャ／符号語の位相との相互作用により、SCMAおよび／またはLDS信号のPAPRがデータ依存となる。したがって、PAPRの相補累積分布関数（CCDF）が考えられる。PAPRのCCDFは、全ての可能なデータの組み合わせに対して、PAPRが所与のPAPR閾値PAPR_Thより大きい、すなわちCCDF（PAPR）＝Pr（PAPR＞PAPR_Th）である確率である（つまり、小さなブロックサイズに適用可能）。より大きいブロックサイズの場合、PAPRのCCDFは、モンテカルロシミュレーションのようなシミュレーションを用いて得られてもよい。さらに、PAPR_99.9％は99.9パーセンタイルPAPRを表し、Pr（PAPR＞PAPR_99.9％）＝10^-3と定義してもよい。

例示的な実施形態によれば、狭帯域SCMAおよび／またはLDSがデータパケットを送信するために使用される。典型的には、所与のサイズのデータパケットの場合、狭帯域チャネル上の送信は、広帯域チャネル上の送信よりも長くかかる。しかし、大規模な接続性および非常に低いPAPRが要求されるようないくつかの用途では、長い遅延が許容され得る。

図3aは、広帯域SCMAおよび／またはLDSを使用するデータパケットの送信に使用されるネットワークリソースの配置例300を示す。一般に、ネットワークリソースは、時間リソース（周波数帯域に対して指定されたタイムスロットなど）、周波数リソース（タイムスロットに対して指定された周波数帯域など）、または時間リソースおよび周波数リソースの両方の組み合わせを含んでもよい（例えば、複数の周波数帯および複数のタイムスロット）。その名前が示すように、広帯域SCMAおよび／またはLDSは、データパケットを送信するために比較的多数の周波数リソースを利用する。図3aにFとして示されている多くの周波数リソースがデータパケットを送信するのに利用可能であるため、図3aにTとして示す比較的少量の時間リソースが必要とされる。典型的には、Fが増加すると、送信されるデータの量が一定のままである限り、Tは減少する。時間−周波数リソース305のような時間−周波数リソースで搬送されるデータパケットの一部は、シグネチャを使用して拡散されてもよい。図3aに示すように、全ての時間−周波数リソースにおいて、単一のシグネチャS1が、データパケットの一部を拡散するために使用される。

図3bは、狭帯域SCMAおよび／またはLDSを使用するデータパケットの送信に使用されるネットワークリソースの配置例350を示す。図3bに示すように、f＜＜Fにより図3bにfで示す比較的少数の周波数リソースが、データパケットを送信するために利用可能である。fが小さいため、データパケットを送信するために必要な図3bにtで示す時間リソースの数は大きい（図3aと図3bで送信されるデータパケットのサイズが等しいと仮定する）。一般に、時間リソースの数は、t＝F／f＊Tとして表してもよい。
例示的な例として、F／fが4に等しい場合、tは4＊Tである。再び、全ての時間−周波数リソースにおいて、単一のシグネチャS1が、データパケットの一部を拡散するために使用される。

前述のように、いくつかの用途（M2M用途など）をサポートするために、多数の装置を接続する機能および非常に低いPAPRにより、様々な異なる展開シナリオが可能になってもよい。しかし、SCMAおよび／またはLDS送信は、それらのマルチキャリア性質のために一般的に高いPAPR送信である。したがって、そのような用途をサポートするために、SCMAおよび／またはLDS通信システムにおける大規模な接続性および非常に低いPAPRの必要性がある。

例示的な実施形態によれば、低PAPR通信のためのシステムおよび方法が提供される。このシステムおよび方法は、SCMAおよび／またはLDS通信システムで使用可能な低PAPRの合成ブロックシーケンス（送信されるデータの拡散に使用される疎コードブックまたは疎シグネチャシーケンス）の仮想コードブックを設計する。このシステムおよび方法は、合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを使用して、送信装置と受信装置との間の通信をサポートする。

図4は、SCMAおよび／またはLDS通信システムで使用可能な、低いPAPRの合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計および格納において生じる例示的な動作400のフロー図を示す。設計装置は、SCMAおよび／またはLDS通信システムで使用可能な低PAPRの合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを設計および格納するため、動作400は、設計装置、例えばスタンドアロンの設計装置（例えば、設計装置120）または同一場所に配置された設計装置（例えば、eNBまたはネットワークエンティティ内にある同一場所に配置された設計装置）などの合成ブロックシーケンスの設計および格納において生じる動作を示してもよい。

動作400は、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計から始まってもよい（ブロック405）。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計は、利用可能な合成ブロックシーケンスを生成するために（すなわち、多数の合成ブロックシーケンスを増加させる）、疎コードブックまたは疎シグネチャへのシグネチャおよび／またはコードブックホッピングの適用から始まり、次に、1つまたは複数の位相回転技術を、利用可能な合成ブロックシーケンスに適用して、各利用可能な合成ブロックシーケンスのためにPAPRを最適化してもよい。全ての利用可能な合成ブロックシーケンスが低い（または十分に低い）PAPRを有するわけではないため（PAPR最適化後でも）、特定の数の、指定されたPAPR閾値を満たすPAPRを有する利用可能な合成ブロックシーケンスが選択され、それにより低PAPR合成ブロックシーケンスを生成してもよい。仮想コードブックは、時間領域における合成ブロックシーケンスホッピング（本明細書では時間領域ホッピングと呼ぶ）を使用することによって、低PAPR合成ブロックシーケンスから形成されてもよい。低PAPRを有する合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを設計するための例示的技法の詳細な議論を以下に示す。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、後で使用するために格納されてもよい（ブロック410）。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、設計装置に対してローカルのメモリに格納されてもよい。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、送信装置および／または受信装置のメモリに格納されてもよい。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、リモートデータベースに格納されてもよい。低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、eNB、UEなどのような通信装置に提供されてもよい。

図5は、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計において生じる動作例500のフロー図を示す。設計装置は低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを設計するため、動作500は、例えば設計装置、例えばスタンドアロンの設計装置（例えば、設計装置120）または同一場所に配置された設計装置（例えば、eNBまたはネットワークエンティティ内にある同一場所に配置された設計装置）などの低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計において生じる動作を示してもよい。動作500は、図4のブロック405の低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックの設計の例示的な実施形態であってもよい。

動作500は、設計装置が、利用可能な合成ブロックシーケンスを生成するために、疎コードブックにシグネチャおよび／またはコードブックホッピングを適用することから開始してもよい（ブロック505）。例示的な例として、設計装置は、ローカルまたはリモートメモリから疎コードブックを取り出し、周波数領域においてシグネチャおよび／またはコードブックホッピングを疎コードブックに適用して、合成ブロックシーケンスを生成してもよい。例示的な例として、S1、S2、S3、S4、S5およびS6と表される6個の疎コードブックから生成された長さ2ブロックの合成ブロックシーケンスの状況について考える。疎コードブックへのシグネチャおよび／またはコードブックホッピングの適用は、疎コードブックの合計6²＝36個の合成ブロックシーケンス（各2ブロック長）を生成し、1番目の合成ブロックシーケンス例はS1：S1（図6aに合成ブロックシーケンス605として示す）を含み、2番目の合成ブロックシーケンス例はS1：S2（図6aに合成ブロックシーケンス607として示す）を含み、3番目の合成ブロックシーケンス例はS1：S3（図6aに合成ブロックシーケンス609として示す）を含むなど、S6：S6である36番目の合成ブロックシーケンス例（図6aに合成ブロックシーケンス611として示す）まで続く。

図6aは、合成ブロックシーケンス600の例を示す。合成ブロックシーケンス600は、6個の疎コードブック（および／またはシグネチャ）から生成される2ブロック長である合成ブロックシーケンスを含む。S1、S2、S3、S4、S5およびS6は、別個の疎コードブックの略記であり、実際の疎コードブックは、1、0、−1などの値のシーケンスであってもよいことに留意されたい。

ここで図5を参照すると、設計装置は、疎コードブックの利用可能な合成ブロックシーケンスに位相回転を適用して、PAPR最適化合成ブロックシーケンスを生成してもよい（ブロック510）。例示的な実施形態によれば、1つまたは複数の様々な位相回転を、各利用可能な合成ブロックシーケンスに適用してもよい。位相回転の例には、Newman位相回転、Shroeder位相回転、変形Shroeder位相回転などが含まれる。Newman位相回転は、数学的には
と表されてもよく、ここでKは、SCMAおよび／またはLDS拡散後のサブキャリアのインデックスである。
Shroeder位相回転は数学的には
と表されてもよく、ここで一般性を失うことなくφ’₀＝0と仮定する。フラットスペクトルの場合、
ここで、n_lはl番目の非零サブキャリアのインデックスを表し、
はサブキャリアに関連する正規化電力である。
変形Shroeder位相回転は、数学的には
と表されてもよく、ここで、フラットスペクトルの場合、
である。

利用可能な合成ブロックシーケンスへの位相回転の適用は、疎シグネチャの各利用可能な合成ブロックシーケンスのために最適化されたPAPRをもたらすが、PAPR最適化合成ブロックシーケンスの全てが低PAPRを有するわけではなく、特に、全ての最適化された合成ブロックシーケンスが、M2M用途要件を満たすのに十分低いPAPRを有するわけではない場合もある。設計装置は、PAPR最適化合成ブロックシーケンスを評価し、PAPR閾値を満たすPAPR最適化合成ブロックシーケンスを選択してもよい（ブロック515）。選択された合成ブロックシーケンスは、低PAPR合成ブロックシーケンスと呼ばれてもよい。例示的な例として、設計装置は、各PAPR最適化合成ブロックシーケンスについてPAPRを決定し、PAPR最適化合成ブロックシーケンスのPAPRをPAPR閾値と比較してもよい。設計装置は、PAPR閾値を満たすPAPR（例えば、PAPR閾値より低い）を有するPAPR最適化合成ブロックシーケンスを選択してもよい。PAPR閾値は、技術基準、および設計装置を含む通信システムのオペレータ等によって規定される所定の値であってもよい。例示的な例として、固定PAPR閾値は3dBであってもよい。PAPR閾値は適応可能であり、通信システムの性能メトリックを満たすために大きくするまたは小さくしてもよい。例示的な一例として、PAPR閾値は、装置、例えば受信装置および／または送信装置、ならびに無線周波数（RF）チェーン機能、バッテリ容量などの機能などに応じて設定してもよい。装置機能が低い場合には、PAPR閾値を小さくし、一方、装置機能が高い場合、PAPR閾値を大きくして、より多くの合成ブロックシーケンスおよびより多くの装置のサポートを可能にしてもよい。

PAPR閾値を満たすPAPRを有するPAPR最適化合成ブロックシーケンスの選択により、SCMAおよび／またはLDS通信で利用可能な合成ブロックシーケンスの数を実質的に低減できる。例示としての一例として、長さが2ブロックである利用可能な合成ブロックシーケンスが、6個の疎シグネチャおよび／または疎コードブックから生成される上述した例に戻って参照し、PAPR閾値が3dBである場合、恐らく位相回転の適用によって生成された36個の合成ブロックシーケンスのうち6個のみがPAPR閾値を満たすかそれを超え、低PAPR合成ブロックシーケンスと呼ばれてもよい。シグネチャおよび／またはコードブックホッピング（ブロック505）の適用、位相回転の適用（ブロック510）、およびPAPR最適化合成ブロックシーケンスの選択は、まとめて低PAPR合成ブロックシーケンスの生成と呼んでもよい。

設計装置は、低PAPR合成ブロックシーケンスに時間領域ホッピングを適用して、通信に利用可能な低PAPR合成ブロックシーケンスの数を増やし、合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成してもよい（ブロック520）。時間領域ホッピングは、異なる時間リソースにおいて潜在的に異なる低PAPR合成ブロックシーケンスを使用して、異なる仮想コードブックの数を増やし、したがって各SCMAまたはLDSブロック内の符号語および／またはシグネチャ衝突の確率を減らすのに役立つことを含んでもよい。低PAPR合成ブロックシーケンスへの時間領域ホッピングの適用は、合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成し、各々が時間にわたって低PAPR合成ブロックシーケンスの1つのシーケンスを指定する。

図6bは、異なるUEに割り当てられた例示的な仮想コードブック630を示し、仮想コードブックは、時間領域ホッピングを利用して、2ブロック長さの合成ブロックシーケンスから形成される。図6bに示す仮想コードブックの各々は、2個のブロック（SCMAまたはLDS）にわたって使用され、全てのUEに対して同じ2個のブロックが使用されることに留意されたい。さらに、図6bに示す合成ブロックシーケンスは、位相最適化後などの低PAPR合成ブロックシーケンスである。図6bに示すように、（UE2に割り当てられた）仮想コードブック635は、合成ブロックシーケンスS2：S2を含み、仮想コードブック635が必要に応じて繰り返される。同様に、（UE4に割り当てられた）仮想コードブック640も、合成ブロックシーケンスS2：S2を含み、仮想コードブック640が必要に応じて繰り返される。これにより、UE2およびUE4による送信に使用される全てのブロックで衝突が発生する。

図6bにさらに示されるように、（UE5に割り当てられた）仮想コードブック645は、低PAPR合成ブロックシーケンスS1：S3、S2：S1およびS3：S2を含み、仮想コードブック645が繰り返される。一例として、仮想コードブック645の最初の数回の反復は、S1：S3、S2：S1、S3：S2、S1：S3、S2：S1、S3：S2、S1：S3、S2：S1、S3：S2、…であってもよい。
同様に、（UE6に割り当てられた）仮想コードブック650は、低PAPR合成ブロックシーケンスS3：S2、S1：S3およびS2：S1を含み、仮想コードブック650が繰り返される。これは、UE5とUE6との送信の間に衝突を生じず、UE1〜UE4との衝突が比較的少ない。

図5に戻って参照すると、典型的には、時間領域ホッピングの適用は、以下のように説明されてもよい。
疎シグネチャの1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスの1つのシーケンスを仮想コードブックとして選択する。したがって、仮想コードブックは、1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスの長さであってもよい。1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスが、時間領域ホッピング、ランダム選択、擬似ランダム選択などに従って選択されてもよい。仮想コードブックは、1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスの1つまたは複数の繰り返しを含んでもよいことに留意されたい。
1つまたは複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスを選択するための時間領域ホッピングの使用の実例として、図6aに示す36個の合成ブロックシーケンスを有する例に戻って参照し、PAPR閾値を利用するPAPR最適化および選択の後と仮定して、得られた低PAPR合成ブロックシーケンスは、シーケンスS1：S1、S2：S2、S3：S3、S1：S3、S2：S1およびS3：S2を含む。時間領域ホッピングは、低PAPR合成ブロックシーケンスを選択して、仮想コードブックの要素を挿入する。したがって、仮想コードブックの各要素に対して、低PAPR合成ブロックシーケンスの1つが選択される。時間領域ホッピングを理解するために、3個の要素を有する仮想コードブックの例について考える（仮想コードブックは、長さ3の仮想コードブックであるとも言える）。時間領域ホッピングは、仮想コードブックの第1の要素に対して、低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの1つを、仮想コードブックの第2の要素に対して、低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの別の1つを、仮想コードブックの第3の要素に対して、低PAPR合成ブロックシーケンスのさらに別の1つを選択することになってもよい。同一または異なる低PAPR合成ブロックシーケンスが、仮想コードブックの異なる要素に対して選択されてもよい。例示的な仮想コードブックは、以下を含んでもよく、仮想コードブック1が（S1：S1）、（S1：S1）、（S1：S1）、仮想コードブック2が（S2：S2）、（S2：S2）、（S2：S2）、仮想コードブック3が（S3：S3）、（S3：S3）、（S3：S3）、仮想コードブック4が（S1：S3）、（S2：S1）、（S3：S2）、仮想コードブック5が（S3：S2）、（S1：S3）、（S2：S1）、仮想コードブック6が（S2：S1）、（S3：S2）、（S1：S3）などである。
仮想コードブックの使用において、仮想コードブックの結果のシーケンスが長さ閾値を満たすまで、仮想コードブックはスケーリングでスケールされてもよい。長さ閾値は、時間リソースに関して予想される最も長いパケット送信と少なくとも同じ長さである非負の整数値であってもよい。一例として、送信されるパケットが、30個の時間領域リソース割り当て（時間リソースとも呼ばれる）を占める場合、仮想コードブックに応じてパケットを送信するために使用される低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスは、30個の合成ブロックシーケンス長（各時間ベースのリソース割り当てに対して1つの合成ブロックシーケンス）を必要としてもよい。したがって、仮想コードブックが3個の合成ブロックシーケンス長である場合（例えば、S3：S2、S1：S3およびS2：S1）、仮想コードブックは10に等しいスケーリングファクタによってスケーリングされ、十分な長さである合成ブロックシーケンスのシーケンスを生成し、一方、仮想コードブックが6個の合成ブロックシーケンス長である場合、仮想コードブックは5倍に等しいスケーリングファクタによってスケーリングされ、十分な長さである合成ブロックシーケンスのシーケンスを生成する。スケーリングファクタが1より大きい整数値である場合、仮想コードブックは（スケーリングファクタ）回反復され、一方、スケーリングファクタが1より大きい非整数値（例えば、1 1／2、5 3／4、3 1／3など）である場合、仮想コードブックは（INT（スケーリングファクタ））回反復され、（FRACTION（スケーリングファクタ））によって切り捨てられ、ここで関数INT（）は非整数値の整数部分を返し、FRACTION（）は、非整数値の小数部分を返してもよい。
同様に、仮想コードブックが、パケットを送信する必要がある時間領域リソースの数より長い場合、仮想コードブックは、1より小さい実数であってもよいスケーリングファクタによって切り捨てられてもよい。例示的な例として、仮想コードブックが10個の合成ブロックシーケンス長であり、パケット送信が6個の時間リソースを必要とする場合、スケーリングファクタは6／10に等しく、仮想コードブックの最初の6個の合成ブロックシーケンスを使用してもよい。低PAPR特性を維持しながら、仮想コードブックの6個の合成ブロックシーケンスの任意のシーケンスを使用してもよいことに留意されたい。

例示的な実施形態によれば、低PAPR合成ブロックシーケンスへの時間領域ホッピングの適用は、多数の仮想コードブックを生成してもよい。各仮想コードブックは、その低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンス（例えば、S1：S3、S2：S1およびS3：S2）によって指定されてもよい。一例として、図6bのUE1によって使用される仮想コードブックは、低PAPR合成ブロックシーケンスS1：S1を含み、一方UE5は、その仮想コードブックに対して低PAPR合成ブロックシーケンスS1：S3、S2：S1およびS3：S2を含み、UE6は、その仮想コードブックに対して低PAPR合成ブロックシーケンスS3：S2、S1：S3およびS2：S1を含んでもよい。図6bに示されるUEによって使用される各仮想コードブックは、図示のパケット送信の要件を満たすようにスケーリングされてもよい。しかし、仮想コードブックの長さが十分である場合、仮想コードブックをスケーリングする必要はない。

例示的な実施形態によれば、仮想コードブックは、その低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスによって指定される。さらに、仮想コードブックの長さが送信に不十分である場合、送信の要件を満たすためにスケーリングファクタによって拡張される。例示的な例として、長さ5の仮想コードブックは、30個の時間リソースを必要とするパケット送信のために6に等しいスケーリングファクタによって自動的にスケーリングされるが、10個の時間リソースを必要とするパケット送信のためのスケーリングファクタは2に等しい。非整数スケーリングファクタの場合、仮想コードブックは、非整数スケーリングファクタの小数部分によって切り捨てられてもよい。実例として、22個の時間リソースを必要とするパケットの場合、長さ5の仮想コードブックはスケーリングファクタ4.4でスケーリングされてもよく、仮想コードブックが、仮想コードブックの合成ブロックシーケンスの4倍プラス4／10繰り返されることを意味する。同様に、パケットの送信が仮想コードブックの長さよりも少ない時間リソースを必要とする場合、仮想コードブックは、例えば、切り捨てを利用して1より小さいスケーリングファクタによってスケーリングされてもよい。例示的な例として、パケットの送信が7個の時間リソースを必要とする場合、長さ10の仮想コードブックは、0.7に等しいスケーリングファクタによってスケーリングされてもよい。

例示的な実施形態によれば、仮想コードブックは、技術基準、通信システムのオペレータ、通信装置間の合意等によって指定されてもよい。仮想コードブックは、固定長であってもよく、事実上周期的であってもよい。異なる仮想コードブックは、異なる長さを有してもよい。異なる仮想コードブックは、異なる周期性を有してもよい。実際には、格納要件を最小にするために、仮想コードブックは、それらの最短の反復されない形式で格納され、その後、長さ要件を満たすように拡張されてもよい。例示的な例として、第1の仮想コードブックが単一の低PAPR合成ブロックシーケンスから定義されている（したがって、第1の仮想コードブックが1の周期性を有する）が、5個の時間リソースが必要な状況で使用される場合、仮想コードブックは、長さ要件を満たすために合計5回繰り返されてもよい。しかし、格納されるときには、単一の低PAPR合成ブロックシーケンスのみを保存する必要がある。同様に、第2の仮想コードブックが2個の低PAPR合成ブロックシーケンスから定義されている（したがって、第2の仮想コードブックは2の周期性を有する）が、5個の時間リソースが必要な状況で使用される場合、長さ要件を満たすために合計2.5回繰り返されてもよい。しかし、格納されるときには、2個の低PAPR合成ブロックシーケンスのみが保存される。

通信装置は、仮想コードブックに関する情報を共有して、受信装置での仮想コードブック検出を簡単にするのに役立ってもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックは、実質的にランダム（または擬似ランダム）であってもよい。仮想コードブックがランダムまたは擬似ランダムである場合、送信を検出するために受信装置でブラインド検出を使用してもよい。ブラインド検出は、受信装置が各低PAPR合成ブロックシーケンスを復号仮説として使用し、時間−周波数リソース内の送信の復号を試みることを含んでもよい。一般に、送信の復号化は、送信装置でデータを拡散するために使用したのと同じ低PAPR合成ブロックシーケンスがその復号に使用される場合のみ成功する。別の代替実施形態例によれば、一部の通信装置は、指定されたシーケンスの仮想コードブックを利用し、一方他の通信装置は、ランダムに生成されたシーケンスの仮想コードブックを利用してもよい。

例示的な実施形態によれば、周波数帯域ホッピングは、周波数ダイバーシティを増加させるために適用されてもよい。周波数帯域ホッピングでは、周波数が比較的離れた異なる周波数帯域にあるネットワークリソースに送信を割り当て、受信装置が周波数ダイバーシティを利用して全体的な通信性能を向上させるのに役立つことを可能にしてもよい。異なる周波数帯域では、送信は、低PAPR合成ブロックシーケンスおよび／または仮想コードブックを使用して行われてもよい。図6cは、周波数帯域ホッピングを備えた異なるUEに割り当てられた例示的な仮想コードブック660を示し、仮想コードブックは、低PAPR合成ブロックシーケンスから形成される。第1の周波数帯域における仮想コードブックの割り当ては、図6cに示すように、単に第2の周波数帯域における仮想コードブックの割り当ての複製であってもよい。あるいは、第1の周波数帯域における仮想コードブックの割り当ては、第2の周波数帯域における仮想コードブックの割り当てとは異なっていてもよい。あるいは、いくつかのUEは異なる周波数帯域で同じ仮想コードブックを割り当てられ、他のUEは異なる周波数帯域で異なる仮想コードブックが割り当てられてもよい。あるいは、仮想コードブックの一部分を、異なる周波数帯域のリソースに割り当ててもよい。

図7aは、送信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置で生じる第1の動作例700のフロー図を示す。動作700は、eNBまたはUEのような送信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置で生じる動作を示してもよい。

動作700は、送信装置が、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック705）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、送信装置に配置されたメモリから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、送信装置は、リモートメモリまたはデータベースから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックは、ランダムまたは擬似ランダムの方法で生成され、送信装置は、ローカルメモリまたはリモートメモリまたはリモートデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスを取り出してもよい。

送信装置は、それ自体（送信装置）に対する仮想コードブックの割り当てを決定してもよい（ブロック707）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、メモリ、ローカルまたはリモートのデータベースなどから割り当てを取り出してもよい。例示的な実施形態によれば、送信装置は、仮想コードブックの割り当てを行ってもよい。例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、装置機能に基づいてもよい。一例として、低機能送信機または低容量バッテリを備えた装置に、特に低いPAPRを有する仮想コードブックを割り当ててもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置のタイプに基づいてもよい。一例として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、センサ、M2M装置などの送信装置タイプに応じて、異なる仮想コードブックを割り当ててもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置の地理的位置情報に基づいてもよい。一例として、異なる仮想コードブックは、受信装置からの距離、セクタ化されたアンテナのセクタなどに基づいて割り当てられてもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、トラフィックタイプ、トラフィック優先度、装置優先度、チャネル状態などに基づいてもよい。

送信装置は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックの指示を受信装置に送信してもよい（ブロック709）。例示的な実施形態によれば、送信装置と受信装置の両方が、例えばローカルメモリに格納された仮想コードブックにアクセスし、その指示は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックのインデックスとしてもよい。別の例示的な実施形態によれば、送信装置は、低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの1つのシーケンス（またはその指示）を受信装置に送信してもよい。送信装置は、割り当てられた仮想コードブックを使用して受信装置に送信してもよい（ブロック711）。前述のように、受信装置への送信は、送信装置が、割り当てられた仮想コードブックを使用して受信装置に送信されているパケットを拡散し、拡散したパケットを受信装置に送信することを含んでもよい。

割り当てられた仮想コードブックは、通常、固定数の低PAPR合成ブロックシーケンスを含むため、割り当てられた仮想コードブックは、いくつかのパケットの送信および／または受信には長すぎたり短すぎたりすることがある。割り当てられた仮想コードブックが長すぎる場合、割り当てられた仮想コードブックは、適切な数の合成ブロックシーケンスを生成するために、1より小さいスケーリングファクタでスケーリングされてもよい。例示的な一例として、送信装置が10個の時間リソースにわたってパケットを送信しており、割り当てられた仮想コードブックが30個の低PAPR合成ブロックシーケンスを含む場合、送信装置は10／30に等しいスケーリングファクタでスケーリングされ、割り当てられた仮想コードブックを10個の低PAPR合成ブロックシーケンスに切り捨てる。一般に、使用される切り捨ては、低PAPR品質を維持するが、割り当てられた仮想コードブック内の他のサブシーケンスを選択することが可能であってもよい。一方、割り当てられた仮想コードブックが短すぎる場合、割り当てられた仮想コードブックは、1より大きいスケーリングファクタでスケーリングして、適切な数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成してもよい。例示的な一例として、送信装置が90個の時間リソースにわたってパケットを送信しており、割り当てられた仮想コードブックが30個の合成ブロックシーケンスを含む場合、送信装置は3のスケーリングファクタで仮想コードブックをスケーリングしてもよい。前述したように、スケーリングファクタは非整数値であってもよく、これは、仮想コードブックがINT（スケーリングファクタ）回繰り返され、FRACTION（スケーリングファクタ）によって切り捨てられた仮想コードブックの切り捨てバージョンと組み合わされることを意味する。

同様に、仮想コードブックは、それぞれが固定ブロック長を有する低PAPR合成ブロックシーケンスから生成されてもよい（例えば、図6a、6bおよび6cに示される仮想コードブックは、ブロック長2の低PAPR合成ブロックシーケンスから生成される）。しかし、異なるブロック長を有する低PAPR合成ブロックシーケンスが必要とされる状況が生じる場合がある。そのような状況では、仮想コードブックは、仮想コードブック内の低PAPR合成ブロックシーケンスの長さを増減することによって変更されてもよい。あるいは、各セットが異なるブロック長の低PAPR合成ブロックシーケンスから設計されている複数の仮想コードブックのセットが、そのような状況での使用に利用できてもよい。必要なブロック長と一致するブロック長を有する低PAPR合成ブロックシーケンスを有する仮想コードブックを使用することにより、低いPAPR特性が最適化されることが保証される。

例示的な実施形態によれば、ブロック705、707および709に関連する動作は、送信装置の代わりに制御装置で実行される。制御装置は、送信装置または受信装置であってもよい。制御装置は、送信装置と受信装置との間の通信に直接関与しないが、送信装置に仮想コードブックを割り当てる役割を果たす代替装置であってもよい。

図7bは、送信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置において生じる第2の動作例750の流れ図を示す。動作750は、送信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような送信装置において生じる動作を示してもよい。

動作750は、送信装置が仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック755）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、送信装置に配置されたメモリから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、送信装置は、リモートメモリまたはデータベースから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスは、ランダムまたは擬似ランダムの方法で生成され、送信装置は、ローカルメモリまたはリモートメモリあるいはリモートデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスを取り出してもよい。

送信装置は、送信装置用の仮想コードブックの割り当てを決定してもよい（ブロック757）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、メモリ、ローカルまたはリモートのデータベースなどから割り当てを取り出してもよい。例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、装置機能に基づいてもよい。一例として、低機能送信機または低容量バッテリを備えた装置に、特に低いPAPRを有する仮想コードブックを割り当ててもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置のタイプに基づいてもよい。一例として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、センサ、M2M装置などの送信装置タイプに応じて、異なる仮想コードブックを割り当ててもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置の地理的位置情報に基づいてもよい。一例として、異なる仮想コードブックは、受信装置からの距離、セクタ化されたアンテナのセクタなどに基づいて割り当てられてもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、トラフィックタイプ、トラフィック優先度、装置優先度、チャネル状態などに基づいてもよい。

前述したように、受信装置は、送信装置が使用している仮想コードブックの知識なしに送信装置が行った送信を復号するための仮説として、可能性のある低PAPR合成ブロックシーケンスを使用してブラインド検出を使用できてもよい。したがって、送信装置は、受信装置に割り当てられた仮想コードブックの指示を送信する必要なく、割り当てられた仮想コードブックを使用して受信装置に送信してもよい（ブロック759）。さらに、送信装置が時間領域ホッピングのためにランダムまたは擬似ランダム技術を使用している場合、送信装置は仮想コードブックの先験的知識を持たず、送信装置が受信装置に仮想コードブックを通知することを防止してもよい。

例示的な実施形態によれば、ブロック755および757に関連する動作は、送信装置の代わりに制御装置で実行される。制御装置は、送信装置または受信装置であってもよい。制御装置は、送信装置と受信装置との間の通信に直接関与しないが、仮想コードブックを送信装置に割り当てる責任を負う代替装置であってもよい。

図7cは、送信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、送信装置で生じる第3の動作例775のフロー図を示す。動作775は、送信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して受信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような送信装置において生じる動作を示してもよい。

動作775は、送信装置が低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック780）。例示的な実施形態によれば、送信装置は、送信装置に配置されたメモリから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、送信装置は、リモートメモリまたはデータベースから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスは、ランダムまたは擬似ランダムの方法で生成され、送信装置は、ローカルメモリまたはリモートメモリあるいはリモートデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスを取り出してもよい。

送信装置は、送信装置用の仮想コードブックの割り当てを受信してもよい（ブロック782）。例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては受信装置が行ってもよく、受信装置は、割り当てのインジケータを送信装置に送信してもよい。仮想コードブックの割り当ては受信装置が行うため、送信装置は、割り当てのインジケータを受信装置に送信する必要はない。送信装置は、割り当てられた仮想コードブックを使用して受信装置に送信してもよい（ブロック784）。

図8aは、受信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、受信装置で生じる第1の動作例800のフロー図を示す。動作800は、受信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような受信装置において生じる動作を示してもよい。

動作800は、受信装置が低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック805）。例示的な実施形態によれば、受信装置は、受信装置に配置されたメモリから仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、受信装置は、リモートメモリまたはデータベースから仮想コードブックを取り出してもよい。

受信装置は、割り当てられた仮想コードブックの指示を受信してもよい（ブロック807）。例示的な実施形態によれば、指示は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックのインデックスであってもよい。別の例示的な実施形態によれば、指示は、複数の可能性のある仮想コードブックのうちの1つの仮想コードブック、低PAPR合成ブロックシーケンスの複数のシーケンスのうちの低PAPR合成ブロックシーケンスの1つのシーケンスなどであってもよい。受信装置は、割り当てられた仮想コードブックを使用して、送信装置からの送信を受信し、復号してもよい（ブロック809）。例示的な一例として、送信装置からの送信を受信し、復号することは、受信装置に割り当てられたネットワークリソース内の送信を検出し、割り当てられた仮想コードブックに関連する疎コードブック（または疎シグネチャ）を使用して送信を復号することを含む。

割り当てられた仮想コードブックは、通常、固定数の低PAPR合成ブロックシーケンスを含むため、割り当てられた仮想コードブックは、いくつかのパケットの送信および／または受信には長すぎたり短すぎたりすることがある。割り当てられた仮想コードブックが長すぎる場合、割り当てられた仮想コードブックは、適切な数の低PAPR合成ブロックシーケンスに切り捨てられてもよい。例示的な一例として、受信装置が10個の時間リソースにわたってパケットを受信しており、割り当てられた仮想コードブックが30個の低PAPR合成ブロックシーケンスを含む場合、受信装置は、割り当てられた仮想コードブックを10／30のスケーリングファクタでスケーリングして、例えば、切り捨て関数も使用して、10個の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成してもよい。一般に、使用される切り捨ては、低PAPR品質を維持するが、割り当てられた仮想コードブック内の他のサブシーケンスを選択することが可能であってもよい。一方、割り当てられた仮想コードブックが短すぎる場合、割り当てられた仮想コードブックは、1より大きいスケーリングファクタでスケーリングして、適切な数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成してもよい。例示的な一例として、受信装置が90個の時間領域リソースにわたってパケット送信を送信しており、割り当てられた仮想コードブックが30個の低PAPR合成ブロックシーケンスを含む場合、受信装置は3のスケーリングファクタで仮想コードブックをスケーリングしてもよい。

図8bは、受信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、受信装置で生じる第2の動作例850のフロー図を示す。動作850は、受信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような受信装置において生じる動作を示してもよい。

動作850は、受信装置が低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック855）。例示的な実施形態によれば、受信装置は、受信装置に配置されたメモリから低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、受信装置は、リモートメモリまたはデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出してもよい。

前述したように、受信装置は、送信装置が実際に使用している仮想コードブックの知識なしに送信装置が行った送信を復号するための仮説として、可能性のある低PAPR合成ブロックシーケンス（例えば、仮想コードブックから）を使用してブラインド検出を使用してもよい。したがって、受信装置は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックの指示を受信する必要なく、ブラインド検出を利用して送信装置からの送信を受信し、復号してもよい（ブロック857）。

図8cは、受信装置が、仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、受信装置で生じる第3の動作例875のフロー図を示す。動作875は、受信装置が仮想コードブックと共にSCMAおよび／またはLDSを利用して送信装置と通信するときに、eNBまたはUEのような受信装置において生じる動作を示してもよい。

動作875は、受信装置が低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出すことから始まってもよい（ブロック880）。例示的な実施形態によれば、受信装置は、受信装置に配置されたメモリから低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出してもよい。別の例示的な実施形態によれば、受信装置は、リモートメモリまたはデータベースから低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを取り出してもよい。

受信装置は、送信装置用の仮想コードブックの割り当てを決定してもよい（ブロック882）。例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置機能に基づいてもよい。一例として、低機能送信機または低容量バッテリを備えた装置に、特に低いPAPRを有する仮想コードブックを割り当ててもよい。別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置のタイプに基づいてもよい。一例として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、センサ、M2M装置などの送信装置タイプに応じて、異なる仮想コードブックを割り当ててもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、送信装置の地理的位置情報に基づいてもよい。一例として、異なる仮想コードブックは、受信装置からの距離、セクタ化されたアンテナのセクタなどに基づいて割り当てられてもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、仮想コードブックの割り当ては、トラフィックタイプ、トラフィック優先度、装置優先度、チャネル状態などに基づいてもよい。

受信装置は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックの指示を送信してもよい（ブロック884）。例示的な実施形態によれば、送信装置と受信装置の両方が、例えばローカルメモリに格納された仮想コードブックにアクセスし、その指示は、送信装置に割り当てられた仮想コードブックのインデックスとしてもよい。別の例示的な実施形態によれば、受信装置は、合成ブロックシーケンスの複数の低PAPRシーケンスから、仮想コードブックを構成する低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの1つのシーケンスの指示などを送信装置に送信してもよい。受信装置は、割り当てられた仮想コードブックを使用して、送信装置からの送信を受信し、復号してもよい（ブロック886）。例示的な一例として、送信装置からの送信を受信し、復号することは、受信装置に割り当てられたネットワークリソース内の送信を検出し、割り当てられた仮想コードブックに関連する疎コードブックおよび／または疎シグネチャを使用して送信を復号することを含む。

図9は、仮想コードブックの論理リソースおよび物理リソースへのマッピング例を強調する図900を示す。図9に示すように、仮想コードブック905は、低PAPR合成ブロックシーケンスの1つのシーケンスを含む。仮想コードブック905の低PAPR合成ブロックシーケンスは、論理リソース（強調910に示される）に割り当てられてもよい。論理リソースには、時間リソースおよび周波数リソースが含まれる。図9に示すように、仮想コードブック905は時間リソースをカバーするのに十分な長さではないため、仮想コードブック905は2回繰り返され、仮想コードブック905の第2の繰り返しは切り捨てられることに留意されたい。論理リソース（強調910に示される）は、物理リソース（強調915に示される）にマップされてもよい。物理リソースには、物理時間リソースおよび物理周波数リソースが含まれる。図9に示すように、論理リソースは、異なる周波数帯域に属する物理リソースにマップされてもよい。図9では、複数の周波数帯域の物理リソースにマップされているように示されるが、異なるマッピングによって、論理リソースが単一の周波数帯域の物理リソースにマップされてもよい。

図10は、例示的な第1の通信装置1000を示す。通信装置1000は、同一場所に配置された設計装置またはスタンドアロンの設計装置を含むeNB、基地局、NodeB、コントローラなどの通信コントローラと、ユーザ、加入者、端末、移動体、移動局などのUEなどの送信装置の実装であってもよい。通信装置1000は、本明細書で論じられる実施形態の様々な実施形態を実装するために使用されてもよい。図10に示すように、送信機1005は、フレーム、合成ブロックシーケンス、指示などを送信するように構成される。通信装置1000は、フレームなどを受信するように構成された受信機1010をさらに含む。

拡散パターンホッピング部1020は、疎コードブック（または疎シグネチャ）にコードブックおよび／またはシグナリングホッピングを適用し、疎コードブックの利用可能な合成ブロックシーケンスを生成するように構成される。位相回転部1021は、利用可能な合成ブロックシーケンスに、Newman位相回転、Shroeder位相回転、変形Shroeder位相回転などの位相回転を適用して、利用可能な合成ブロックシーケンスのためにPAPRを最適化するように構成される。選択部1022は、PAPR閾値を満たすPAPRを有する位相回転部1021が生成したPAPR最適化合成ブロックシーケンスを選択して、低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するように構成される。時間ホッピング部1024は、時間領域ホッピングを低PAPR合成ブロックシーケンスに適用して、送信装置に割り当てられてもよい低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成するように構成される。時間領域ホッピングの利用は、一般的に、低PAPR合成ブロックシーケンスの数より多くの仮想コードブックを生成するため、サポートされ得る受信装置の数を増やしてもよい。時間ホッピング部1024は、低PAPR合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成するように構成される。周波数帯域ホッピング部1026は、周波数ダイバーシティを増加させるために周波数帯域ホッピングを利用するように構成される。複数の周波数帯域が利用可能な状況では、周波数帯域ホッピング部1026は、受信装置への送信のために比較的離れた周波数帯域を使用することによって周波数ダイバーシティを増加させる。コードブック割当部1028は、送信装置に仮想コードブックを割り当てるように構成される。コードブック割当部1028は、仮想コードブックを割り当てるために、装置能力、装置タイプ、地理的位置情報、トラフィックタイプ、トラフィック優先度、受信装置優先度、チャネル状態などを含む因子を利用するように構成される。指示部1030は、選択された仮想コードブックの指示を生成するように構成される。一例として、指示には、割り当てられた仮想コードブックの表現、割り当てられた仮想コードブックの合成ブロックシーケンスのうちの1つのシーケンスなどが含まれる。スケーリング部1032は、スケーリングファクタによって仮想コードブックをスケーリングするように構成される。メモリ1040は、疎シグネチャおよび／または疎コードブック、疎コードブックの合成ブロックシーケンス、低PAPR合成ブロックシーケンス、PAPR、PAPR閾値、仮想コードブック、周波数帯域ホッピング情報、インジケータ、スケーリングファクタなどを格納するように構成される。

通信装置1000の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして実装されてもよい。代わりに、通信装置1000の要素は、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路などで実行されるソフトウェアとして実装されてもよい。さらに別の選択肢では、通信装置1000の要素は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアの組み合わせとして実装されてもよい。

一例として、受信機1010および送信機1005は、特定のハードウェアブロックとして実装されてもよく、一方拡散パターンホッピング部1020、位相回転部1021、シーケンス選択部1022、時間ホッピング部1024、周波数帯域ホッピング部1026、コードブック割当部1028、指示部1030およびスケーリング部1032は、マイクロプロセッサ（プロセッサ1015など）あるいはフィールドプログラマブルロジックアレイのカスタム回路またはカスタムコンパイルされた論理アレイで実行されるソフトウェアモジュールであってもよい。拡散パターンホッピング部1020、位相回転部1021、シーケンス選択部1022、時間ホッピング部1024、周波数帯域ホッピング部1026、コードブック割当部1028、指示部1030およびスケーリング部1032は、メモリ1040に格納されたモジュールであってもよい。

図11は、例示的な第2の通信装置1100を示す。通信装置1100は、eNB、基地局、NodeB、コントローラなどの通信コントローラなど、またはユーザ、加入者、端末、移動体、移動局などのUEなどの受信装置の実装であってもよい。通信装置1100は、本明細書で論じられる実施形態の様々な実施形態を実装するために使用されてもよい。図11に示すように、送信機1105は、フレームなどを送信するように構成される。通信装置1100は、フレーム、合成ブロックシーケンス、指示などを受信するように構成された受信機1110をさらに含む。

指示処理部1120は、仮想コードブックのインジケータを処理するように構成される。指示処理部1120は、例えば、仮想コードブック情報を利用してメモリから仮想コードブックを取り出すように構成される。指示処理部1120は、送信装置用に選択された仮想コードブックの指示を生成するように構成される。シーケンス処理部1122は、仮想コードブック情報から受信された送信を復号する際に使用される仮想コードブックの低PAPR合成ブロックシーケンスのシーケンスを生成するように構成される。シーケンス処理部1122は、スケーリングファクタによって仮想コードブックをスケーリングするように構成される。ブラインド検出部1124は、ネットワークリソース上で、異なる低PAPR合成ブロックシーケンス仮説を使用して、ブラインド検出を実行することによってネットワークリソースを復号するように構成される。ブラインド検出部1124は、送信が成功裏に復号されるまで、または仮説としての低PAPR合成ブロックシーケンスが使い尽くされるまで、ブラインド検出を実行するように構成される。メモリ1140は、疎コードブックおよび／または疎シグネチャ、合成ブロックシーケンス、周波数帯域ホッピング情報、インジケータ、仮想コードブックなどを格納するように構成されている。

通信装置1100の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして実装されてもよい。代わりに、通信装置1100の要素は、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路などで実行されるソフトウェアとして実装されてもよい。さらに別の選択肢では、通信装置1100の要素は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアの組み合わせとして実装されてもよい。

一例として、受信機1110および送信機1105は、特定のハードウェアブロックとして実装されてもよく、指示処理部1120、シーケンス処理部1122およびブラインド検出部1124は、マイクロプロセッサ（プロセッサ1115など）あるいはフィールドプログラマブルロジックアレイのカスタム回路またはカスタムコンパイルされた論理アレイで実行されるソフトウェアモジュールであってもよい。指示処理部1120、シーケンス処理部1122およびブラインド検出部1124は、メモリ1140に格納されたモジュールであってもよい。

第1の例によれば、疎コードブックの低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成する方法は、設計装置により、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのそれぞれが複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含むように、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップと、設計装置により、時間領域ホッピングを複数の低PAPR合成ブロックシーケンスに適用し、それにより仮想コードブックを生成するステップと、設計装置により、仮想コードブックを格納するステップとを含む。

第2の例によれば、先の例のいずれかにおいて、仮想コードブックは、リモートメモリに格納される。

第3の例によれば、先の例のいずれかにおいて、仮想コードブックは、少なくとも1つの低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの1つのシーケンスを含む。

第4の例によれば、先の例のいずれかにおいて、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップは、複数の利用可能な合成ブロックシーケンスのそれぞれに関連するPAPR値を最適化するステップと、PAPR閾値を満たす最適化されたPAPR値を有する複数の利用可能な合成ブロックシーケンスから候補の合成ブロックシーケンスを選択し、それにより複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップとを含む。

第5の例によれば、先の例のいずれかにおいて、PAPR値を最適化するステップは、複数の利用可能な合成ブロックシーケンスのそれぞれに位相回転を適用するステップを含む。

第6の例によれば、先の例のいずれかにおいて、位相回転を適用するステップは、複数の利用可能な合成ブロックシーケンスのそれぞれに、Newman位相回転、Shroeder位相回転、および変形Shroeder位相回転のうちの1つを適用するステップを含む。

第7の例によれば、先の例のいずれかにおいて、本方法は、複数の疎コードブックにコードブックホッピングを適用して、複数の利用可能な合成ブロックシーケンスを生成するステップをさらに含む。

第8の例によれば、先の例のいずれかにおいて、複数の疎コードブックは、疎コード多重アクセス（SCMA）コードブックを含む。

第9の例によれば、先の例のいずれかにおいて、複数の疎コードブックは、疎低密度シーケンス（LDS）シグネチャを含む。

本開示およびその利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換および変更を行うことができることを理解されたい。

100 通信システム
105 進化型NodeB（eNB）
110，112，114，116 ユーザ装置（UE）
118 中継ノード（RN）
120 設計装置
1000 通信装置
1005 送信機
1010 受信機
1015 プロセッサ
1020 拡散パターンホッピング部
1021 位相回転部
1022 シーケンス選択部
1024 時間ホッピング部
1026 周波数帯域ホッピング部
1028 コードブック割当部
1030 指示部
1032 スケーリング部
1040 メモリ
1100 通信装置
1105 送信機
1110 受信機
1115 プロセッサ
1120 指示処理部
1122 シーケンス処理部
1124 ブラインド検出部
1140 メモリ

Claims (28)

1. 疎コードブックの低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスの仮想コードブックを生成する方法であって、
   設計装置により、複数の低PAPR合成ブロックシーケンスのそれぞれが複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含むように、前記複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップと、
   前記設計装置により、時間領域ホッピングを前記複数の低PAPR合成ブロックシーケンスに適用し、それにより仮想コードブックを生成するステップと、
   前記設計装置により、前記仮想コードブックを格納するステップと
   を含む方法。
2. 前記仮想コードブックは、リモートメモリに格納される、請求項1に記載の方法。
3. 前記仮想コードブックは、少なくとも1つの低PAPR合成ブロックシーケンスのうちの1つのシーケンスを含む、請求項1に記載の方法。
4. 前記複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成する前記ステップは、
   複数の利用可能な合成ブロックシーケンスのそれぞれに関連するPAPR値を最適化するステップと、
   PAPR閾値を満たす最適化されたPAPR値を有する前記複数の利用可能な合成ブロックシーケンスから候補の合成ブロックシーケンスを選択し、それにより前記複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップと
   を含む、請求項1に記載の方法。
5. PAPR値を最適化する前記ステップは、
   前記複数の利用可能な合成ブロックシーケンスのそれぞれに位相回転を適用するステップを含む、請求項4に記載の方法。
6. 位相回転を適用する前記ステップは、
   前記複数の利用可能な合成ブロックシーケンスのそれぞれに、Newman位相回転、Shroeder位相回転、および変形Shroeder位相回転のうちの1つを適用するステップを含む、請求項5に記載の方法。
7. 前記複数の疎コードブックにコードブックホッピングを適用して、前記複数の利用可能な合成ブロックシーケンスを生成するステップをさらに含む、請求項4に記載の方法。
8. 前記複数の疎コードブックは、疎コード多重アクセス（SCMA）コードブックを含む、請求項1に記載の方法。
9. 前記複数の疎コードブックは、疎低密度シーケンス（LDS）シグネチャを含む、請求項1に記載の方法。
10. 送信装置を動作させる方法であって、
    前記送信装置により、複数の仮想コードブックを取り出すステップであって、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む、ステップと、
    前記送信装置により、前記送信装置に対する前記複数の仮想コードブックのうちの1つの割り当てを決定するステップと、
    前記送信装置により、割り当てられた仮想コードブックに応じて受信装置に向けてパケットを送信するステップと
    を含む方法。
11. 前記割り当てられた仮想コードブックの指示を前記受信装置に送信するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
12. 割り当てを決定する前記ステップは、
    第2の装置から前記割り当てられた仮想コードブックの指示を受信するステップを含む、請求項10に記載の方法。
13. 割り当てを決定する前記ステップは、
    前記割り当てられた仮想コードブックを前記送信装置に割り当てるステップを含む、請求項10に記載の方法。
14. 前記割り当てられた仮想コードブックは、少なくとも1つの低PAPR合成ブロックシーケンスを含み、
    パケットを送信する前記ステップは、
    スケーリングファクタを用いて疎コードブックの前記少なくとも1つの低PAPR合成ブロックシーケンスをスケーリングして、スケーリングされた低PAPR合成ブロックシーケンスを生成するステップと、
    前記スケーリングされた低PAPR合成ブロックシーケンスを、前記パケットの送信に割り当てられた論理ネットワークリソースに割り当てるステップと、
    前記論理ネットワークリソースを物理ネットワークリソースにマップするステップと、
    前記スケーリングされた低PAPR合成ブロックシーケンスに応じて符号化されたパケットデータを前記物理ネットワークリソースに配置するステップと
    を含む、請求項10に記載の方法。
15. 前記スケーリングされた低PAPR合成ブロックシーケンスは、前記パケットの送信に必要な複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを含む、請求項14に記載の方法。
16. 前記物理ネットワークリソースは、異なる周波数帯域に位置する、請求項14に記載の方法。
17. 前記送信装置は、ユーザ機器および進化型NodeBのうちの1つである、請求項10に記載の方法。
18. 受信装置を動作させる方法であって、
    前記受信装置により、複数の仮想コードブックを取り出すステップであって、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む、ステップと、
    前記受信装置により、前記複数の仮想コードブックのうちの1つに応じて符号化された送信を受信するステップと
    を含む方法。
19. 前記複数の仮想コードブックのうちの選択された1つの指示を受信するステップをさらに含み、
    送信を受信する前記ステップは、
    指示されたように選択された仮想コードブックに応じて前記送信を復号するステップを含む、請求項18に記載の方法。
20. 送信を受信する前記ステップは、
    前記複数の仮想コードブックに関連する前記複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを仮説として使用して、ブラインド検出を用いて前記送信を復号するステップを含む、請求項18に記載の方法。
21. 送信装置は、ユーザ装置および進化型NodeBのうちの1つである、請求項18に記載の方法。
22. 複数の仮想コードブックを取り出して、送信装置に対する前記複数の仮想コードブックのうちの1つの割り当てを決定するように構成されたプロセッサであって、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む、プロセッサと、
    前記プロセッサに動作可能に接続され、割り当てられた仮想コードブックに応じて受信装置に向けてパケットを送信するように構成された送信機と
    を含む送信装置。
23. 前記送信機は、前記割り当てられた仮想コードブックの第1の指示を前記受信装置に送信するように構成される、請求項22に記載の送信装置。
24. 前記プロセッサは、前記割り当てられた仮想コードブックを前記送信装置に割り当てるように構成される、請求項22に記載の送信装置。
25. 前記割り当てられた仮想コードブックは、少なくとも1つの低PAPR合成ブロックシーケンスを含み、
    前記プロセッサは、
    スケーリングファクタを用いて疎コードブックの前記少なくとも1つの低PAPR合成ブロックシーケンスをスケーリングして、スケーリングされた低PAPR合成ブロックシーケンスを生成し、
    前記スケーリングされた低PAPR合成ブロックシーケンスを、前記パケットの送信に割り当てられた論理ネットワークリソースに割り当て、
    前記論理ネットワークリソースを物理ネットワークリソースにマップする
    ように構成され、
    前記送信機は、前記スケーリングされた低PAPR合成ブロックシーケンスに応じて符号化されたパケットデータを前記物理ネットワークリソースに配置するように構成される、請求項22に記載の送信装置。
26. 複数の仮想コードブックを取り出すように構成されたプロセッサであって、各仮想コードブックは、複数の低ピーク対平均電力比（PAPR）合成ブロックシーケンスから得られ、各低PAPR合成ブロックシーケンスは、複数の疎コードブックのうちの少なくとも1つを含む、プロセッサと、
    前記プロセッサに動作可能に接続され、前記複数の仮想コードブックのうちの1つに応じて符号化された送信を受信するように構成された受信機と
    を含む受信装置。
27. 前記受信機は、前記複数の仮想コードブックのうちの選択された1つの指示を受信するように構成され、
    前記プロセッサは、指示されたように選択された仮想コードブックに応じて前記送信を復号するように構成される、請求項26に記載の受信装置。
28. 前記プロセッサは、前記複数の仮想コードブックに関連する前記複数の低PAPR合成ブロックシーケンスを仮説として使用して、ブラインド検出を用いて前記送信を復号するように構成される、請求項26に記載の受信装置。