JP2019536391A - 高周波伝送のための準定モジュラス合成波形 - Google Patents

高周波伝送のための準定モジュラス合成波形 Download PDF

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Abstract

変調シンボルの一次系列を、一次パルス形状を用いて一次信号に変換し、一次系列から作成された変調シンボルの副次系列を、副次パルス形状を用いて副次信号に変換し、一次信号および副次信号に基づいて結合出力信号を作成するよう適合されるプロセッサを備える、送信機。

Description

[引用文献]
本開示に参照として組み込まれる資料は、以下を含む。
[1]IEEE doc 802.11−09/0296r16、TGad Evaluation Methodology、2010年1月(セクション 3.2)
[2]IEEE doc 802.11−15/0866r2、TGay Evaluation Methodology、2016年1月(セクション2.2.3)
[3]3GPP TSG RAN WG1 電子メール協議「[85−18] PA assumption for NR」、2016年6月
[4]3GPP TS 36.212 V13.0.0 (2015−12)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E−UTRA); Multiplexing and channel coding (Release 13)
本発明は、そのいくつかの実施形態において、低いピーク対平均電力比(PAPR)を有する高周波(HF)信号を生成することに関し、限定されるものではないがより具体的には、信号振幅の一定性を向上させるべく、信号を1または複数の副次信号で補完することによって低PAPRのHF信号を生成することに関する。
無線通信、特にセルラー通信は、高性能化、例えばスループットの向上、帯域幅(BW)利用度の改善、カバレッジの拡張、および/または機器のコスト低減等を提供するべく、急速に発展しつつある。
離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化(DFT−s−OFDM)信号としても知られるシングルキャリア周波数分割多重化(SC−FDM)信号の、特に低減されたPAPRを有することに起因する、性能に関してOFDMに優る挙動は、複数のアプリケーション、例えばロングタームエボリューション(LTE)のアップリンク用の変調技法としてSC−FDMを採用することの主たる動機づけであった。
本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、変調シンボルの一次系列を、一次パルス形状を用いて一次信号に変換し、一次系列から作成された変調シンボルの副次系列を、副次パルス形状を用いて副次信号に変換し、一次信号および副次信号に基づいて結合出力信号を作成するよう適合されるプロセッサを備える、送信機が提供される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、一次系列に対して、または副次系列に対して、またはそれらの合成された系列に対して、処理が周波数領域におけるものであるとき、π/2またはその倍数での複素位相シフト、離散フーリエ変換DFT、巡回拡大、一次系列のための一次パルス形状についての情報および/または副次系列のための副次パルス形状についての情報を用いたフィルタプロセス、および、処理が時間領域におけるものであるとき、アップサンプリング、一次系列のための一次パルス形状についての情報および/または副次系列のための副次パルス形状についての情報を用いたフィルタプロセスのうちの1または複数の操作において行うよう構成される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、副次系列は、一次系列の対応する変調シンボルおよび一次系列の少なくとも2つの先行する変調シンボルから副次系列の各変調シンボルを生成することにより、一次系列から作成される。
任意選択的に、本発明のいくつかの実施形態によれば、一次系列の連続するシンボルの複数の有限部分系列を巡回拡大して、副次系列の連続するシンボルの複数のそれぞれの有限部分系列を作成する。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、周波数分割多重化FDM、離散フーリエ変換拡散直交FDM DFT−s−OFDM、シングルキャリアFDM SC−FDM、および/または周波数分割多元接続(FDMA)に基づく伝送の群のうちのいずれか1つを用いて出力信号を送信するよう適合される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、ユニークワードUWを含む1または複数の固定された有限のシンボル系列を一次系列に周期的に挿入するよう適合される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、一次系列および副次系列を周波数領域の信号に変換して出力信号を作成するよう適合され、得られる周波数領域の出力信号は、送信の前に時間領域に再変換される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、時間領域の出力信号にガード区間GIを周期的に挿入するよう適合される。ガード区間は、巡回プレフィックス(CP)、巡回ポストフィックス、ゼロプレフィックス(ZP)、およびゼロテール(ZT)のうちの1または複数の要素を含む。
本発明のいくつかの実施形態によれば、一次系列の変調シンボルは、2値位相シフトキーイング(BPSK)変調方式に従ってデータストリームをマッピングする。
本発明のいくつかの実施形態によれば、一次系列の変調シンボルの系列は、より高次の位相シフトキーイング(PSK)変調方式に従って、特に有限メモリ差動マッピング方式を用いてデータストリームをマッピングし、一次系列および副次系列は、連続するシンボル間におけるπの分数での複素位相回転をさらに受ける。
本発明のいくつかの実施形態によれば、出力信号のピーク対平均電力比(PAPR)は、一次信号のPAPRよりも低い。
本発明のいくつかの実施形態によれば、副次信号の電力が一次信号の電力に対して無視できるように、副次信号の変換に用いられる副次パルス形状の電力は、一次信号の変換に用いられる一次パルス形状の電力よりも、少なくとも10dB小さい。
本発明のいくつかの実施形態によれば、一次パルス形状および副次パルス形状は、複数のパルス時間幅制約のうちの1または複数に適合する。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、複数の信号スペクトル制約のうちの1または複数に適合するように出力信号を作成するよう適合される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、一次パルス形状および副次パルス形状は、先祖関数を用いて構築される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、副次パルス形状は、一次パルス形状に基づく。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、一次系列および副次系列を周波数領域に別個に変換した後、周波数領域における重ね合わせを行うよう適合される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、一次系列および副次系列それぞれの時間領域における第1の部分的結合、および周波数領域における第2の部分的結合により、一次信号および副次信号を結合するよう適合される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、出力信号は、多入力・多出力MIMO伝送をサポートするよう、複数の電力増幅器を介して複数の部分的出力信号として同時に送信される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、出力信号は、複数のサブセットに分割された複数の電力増幅器を介して複数の部分的出力信号として同時に送信される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、1または複数の受信機が受信された出力信号を復調して送信データを抽出することを可能とするべく、出力信号と同様にして1または複数の復調用参照信号を作成するよう適合される。
本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、送信機から受信される入力信号を復調するよう適合されるプロセッサを備え、入力信号は、一次信号および副次信号に基づいて作成され、一次信号および副次信号は、それぞれ変調シンボルの一次系列および副次系列を変換することにより作成される、受信機が提供される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、副次信号の電力が一次信号の電力よりも著しく小さいことから、プロセッサは、入力信号を復調するときに副次信号を無視するよう適合される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、1または複数の復調用参照信号を用いて入力信号を復調するよう適合される。
別途定めのない限り、本明細書において用いられるあらゆる技術的および/または科学的用語は、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の実施形態の実施または試験においては、本明細書において説明されるものと同様または等化な方法および材料が用いることができるが、例示的な方法および/または材料を以下に説明する。齟齬のある場合は、定義を含めて本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法、および例は、単に例示的なものであり、必ずしも限定的であるとの意図はない。
添付の図面を参照して、本発明のいくつかの実施形態を単に例として本明細書に説明する。ここで図面を詳細に具体的に参照するが、示される特定の事項は、例としてのものであり、本発明の実施形態を例示的に論じることを目的としていることを強調する。この点に関して、図面による説明から、本発明の実施形態がどのように実施され得るかが当業者に明らかとなる。
図面は以下のとおりである。
本発明のいくつかの実施形態に係る、信号振幅の一定性を向上させるべく、信号を1または複数の副次信号で補完することによりHF信号のPAPRを低減するための例示的システムの概略図である。 OFDM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。 DFT−s−OFDMとしても知られるSC−FDMの信号を作成するためのDFTを含む例示的プロセスのブロック図である。 PAPR最適化SC−FDM(POSC)信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、準定モジュラス合成(SynThesis Of a neaR−constant Modulus)(STORM)信号を作成するための第1実施形態の例示的プロセスのブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号を作成するための第2実施形態の例示的プロセスのブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号を作成するための第3実施形態の例示的プロセスのブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号を作成するための第4実施形態の例示的プロセスのブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、シングルキャリア(SC)STORM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、周波数領域処理を介してSC−STORM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号の生成に用いられるパルス形状を構築するために用いられる、例示的な先祖関数および得られる時間的なパルス関数のグラフである。 本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号の作成に用いられる一次パルス形状および副次パルス形状のスペクトル図、ならびに時間領域における得られる例示的なSTORM信号の図およびそのPAPR挙動のグラフを提示する。 本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号の性能を評価するために行われたシミュレーションの比較結果のグラフを提示する。 本発明のいくつかの実施形態に係る、複数の副次信号を用いてSTORM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。
本発明は、そのいくつかの実施形態において、低PAPRのHF信号を生成することに関し、限定されるものではないがより具体的には、信号振幅の一定性を向上させるべく、信号を1または複数の副次信号で補完することによって低PAPRのHF信号を生成することに関する。
本発明は、高い振幅一定性およびそれにより低減されたPAPRを呈する準定モジュラス合成(STORM)信号を生成するためのデバイス、システムおよび方法を提示する。STORM法は、例えば6GHzを上回る高周波(HF)帯域を利用する、例えば周波数分割多重化(FDM)、離散フーリエ変換拡散直交FDM(DFT−s−OFDM)、シングルキャリアFDM(SC−FDM)、および/または周波数分割多元接続(FDMA)に基づく伝送等といった複数の変調、多重化および多元接続(MA)方式のうちの1または複数に準拠する無線伝送信号の生成に適用されてよい。STORM法はさらに、シングルキャリア(SC)信号の生成に適用されてよい。STORM法は、送信(対象)データストリームを搬送する一次信号から作成される1または複数の副次信号を生成することに基づく。一次信号は、一次信号を補完する(1または複数の)副次信号と組み合わされ、(1または複数の)副次信号が一次信号の非ゼロのPAPRを調整することで、向上した振幅一定性およびそれにより低減されたPAPRを有するSTORM信号が形成される。一次信号および副次信号は、効率的に互いを補完するよう、それぞれ慎重に選択および/または構築された一次パルス形状および副次パルス形状を用いて生成される。(1または複数の)副次パルス形状の電力は、一次パルス形状の電力よりも著しく小さく、これは副次信号の電力が一次信号の電力よりも著しく低いことを示唆する。
STORM信号の振幅一定性をさらに向上させるべく、(1または複数の)副次信号が生成される元となる変調シンボルの副次系列は、一次信号が生成される元となる一次系列の複数のそれぞれの変調シンボルに依存する変調シンボルを含む。一次系列の変調シンボルは、例えば2値位相シフトキーイング(BPSK)、4値位相シフトキーイング(QPSK)、および/または8値位相シフトキーイング(8PSK)等といった複数の変調方式のうちの1または複数において、送信(対象)データビットストリームにマッピングする。
STORM法は、無線伝送信号のPAPRを低減するために用いられる現存のシステムおよび/または方法と比較して、複数の利点を提示し得る。
無線伝送信号に関わる、特にOFDM信号、SC−FDM信号、および/またはSC信号等についての主な課題のうちの1つは、それらのPAPRが比較的高いことである。高いPAPRは、最大(ピーク)振幅が送信信号の平均振幅よりも著しく高いものであり得ることを示唆する。PAPRが高い場合、送信信号が無線送信機の非線形電力増幅器(PA)に供給される前に著しく減衰させられることが求められる。この減衰が必要とされるのは、PA入力における送信(対象)信号の振幅が比較的高い場合に、(非線形)PAがその(準最適な)動作領域内で動作することを保証し、PAがその飽和領域に入ることを防止することで、送信信号の不所望な歪みを抑制するためである。これは、極大振幅が依然としてPAの動作領域内にあるように、その必要な減衰に起因して、送信信号の全体的な振幅スケールが低減され得ることを意味する。この減衰は、入力電力バックオフ(IBO)と称され、PAの出力電力バックオフ(OBO)をもたらす。例えば、送信信号のスペクトル制限を依然として維持しつつ、通信リンクカバレッジ範囲を増大させること、および/または送信機器におけるより低効率なPA(すなわち、より安価なPA)の使用を可能とすること等といった1または複数の理由から、送信信号の利得向上を実現するために、OBOを可能な限り低減することが必然的に望まれる。
特にOFDMベースの波形をはじめとする様々な波形におけるPAPRの課題を軽減するべく、現存の方法のうちのいくつかは、例えばクリッピングまたはコンパンディングおよびフィルタリング(CAF)、トーン・リザベーション(TR)、トーン・インサーション/インジェクション(TI)、ピーク抑圧、選択マッピング(SLM)、部分系列伝送(PTS)およびアクティブ・コンスタレーション・エクステンション(ACE)といった1または複数の追加方式を(種々のデジタルベースバンド処理ステージにおいて)送信機に適用する場合がある。現存の方法のうちのいくつかはさらに、信号全体のスペクトル特性を改善するべく、OFDMシンボルの連鎖系列に対する加重重畳加算(WOLA)および/またはフィルタリング(すなわちfiltered−OFDM)を採用する場合がある。そのような処理は、場合によってはPAPRに対して微々たる影響しか有しないものの、例えばスペクトルエミッションマスク(SEM)に関して定められる制約を含む、帯域内発射(IBE)および/または帯域外発射(OOBE)についての厳しい要件に送信信号が適合すべきである場合に特に関心の的となる、OBOのさらなる低減を可能とする場合がある。
既存のPAPR低減技法は、例えば以下のような、送信信号の1または複数の特徴の間でのトレードオフに起因するいくつかの不利な点を提示する。
データを搬送するサブキャリア数の減少により示唆される明示的なスペクトル効率(SE)損失、および/または信号の改変された波形の不可避の検出損失に起因する暗黙的なSE損失。
受信機での補償が不可能な送信信号の歪み、それによる不所望なOOBEおよび/またはIBEの発生。後者はエラーベクトル振幅(EVM)に関して測定される。
送信機器および/または受信機器の設計および/または生産における複雑性の増大。これは例えば、コストの増大、電力消費の増大、および/またはバッテリ寿命の低減等と言い換えられてもよい。
OFDMベースの波形のPAPR低減の既存技法に用いられる別のアプローチとしては、変調された直角位相振幅変調シンボル(QAMs)のDFTプレコーディング(または拡散)を行うことで、その系列をOFDM変調器の逆高速フーリエ変換(IFFT)入力にマッピングする前に周波数領域において処理するものがある。これにより、送信される信号のPAPRを低減しつつ、受信機でのOFDM信号の周波数領域等化(FDE)の利点を活かすことが可能となり得る。しかしながら、送信機での周波数領域処理に用いられるフィルタは通常、各OFDMシンボル内におけるQAMs間でのシンボル間干渉(ISI)の導入を避けるために、ナイキスト基準を満足するよう制約される場合がある。
SC−FDMベースの波形にSTORM法を適用することにより、送信信号のPAPRが著しく低減する場合があり、それによりPAのOBOが低減する。結果として、STORM法は、例えば以下のような複数の追加的な利点を提示する。
STORMの実装は、改変が軽微なSC−FDM変調器に基づくので、送信機にもたらされる複雑性の増大がわずかである。
特別に作成されるパルス形状を用いてSTORM信号を生成することで、SEM、隣接キャリア漏洩電力比(ACLR)およびEVMの要件への適合が可能となる。
副次信号の電力は一次信号の電力よりも著しく小さい、例えば17dB小さいため、STORM信号を受信する受信機は、副次信号を無視してSTORM信号を処理し得る。これは、標準的なSC−FDM受信機と比較して、複雑性の増大を小さくして実装され得る。
本発明の少なくとも1つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されるおよび/または図面および/または実施例に例示される構成要素および/または方法の構築および構成の詳細にその適用が必ずしも限定されるものではないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態も可能であり、または様々な手段で実施または実現されることが可能である。
本発明は、システム、方法、および/またはコンピュータプログラム製品であってよい。コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実現させるためのコンピュータ可読プログラム命令を有する(1または複数の)コンピュータ可読記憶媒体を含んでよい。
コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスにより用いられる命令を保持および格納し得る有形のデバイスであり得る。コンピュータ可読記憶媒体は例えば、限定されないが、電子記憶装置、磁気記憶装置、光学記憶装置、電磁記憶装置、半導体記憶装置、または上記のものの任意の好適な組み合わせであってよい。
本明細書において説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれの計算/処理デバイスに、あるいは、例えばインターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワークおよび/または無線ネットワークといったネットワークを介して外部コンピュータまたは外部記憶装置にダウンロードされ得る。
コンピュータ可読プログラム命令は、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、全体的にユーザ機器(UE)などのユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上でかつ部分的にネットワーク装置などのリモートコンピュータ上で、または全体的にリモートコンピュータもしくはサーバ上で実行するものであってよい。後者のシナリオにおいて、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはワイドエリアネットワーク(WAN)を含む任意のタイプのネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてもよく、または外部コンピュータ(例えばインターネットサービスプロバイダを用いてインターネットを通して)接続が行われてもよい。いくつかの実施形態において、例えばプログラマブル論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはプログラマブルロジックアレイ(PLA)を含む電子回路が、本発明の態様を実施するべく、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して電子回路を個人設定することにより、コンピュータ可読プログラム命令を実行してよい。
本発明の実施形態に係る方法、装置(システム)、およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および/またはブロック図を参照して、本発明の態様を本明細書に説明する。フローチャート図および/またはブロック図の各ブロック、およびフローチャート図および/またはブロック図におけるブロックの組み合わせは、コンピュータ可読プログラム命令により実装され得ることを理解されたい。
図面におけるフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態に係るシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能性、および動作を例示する。これに関して、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、特定される(1または複数の)論理機能を実装するための1または複数の実行可能命令を含む命令のモジュール、セグメント、または部分を表す場合がある。いくつかの代替的な実装において、ブロックに記される機能は、図面に記される順序とは異なって行われる場合がある。例えば、連続して示される2つのブロックは、実際には実質的に並行して実行されてもよく、またはそれらのブロックは、関係する機能性によっては逆の順序で実行されることがあってもよい。また、ブロック図および/またはフローチャート図の各ブロック、ならびにブロック図および/またはフローチャート図におけるブロックの組み合わせは、特定される機能もしくは行為を実行するまたは専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせを実現する専用ハードウェアベースのシステムによって実装され得ることに留意されたい。
ここで図1を参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、信号振幅の一定性を向上させるべく、信号を1または複数の副次信号で補完することによりHF信号のPAPRを低減するための例示的システムの概略図である。例示的システム100は、例えば6〜100GHzの間の複数の周波数帯域のうちの1つにおける、例えばFDM、DFT−s−OFDM、SC−FDM、および/またはFDMA等に基づくものといった、複数の無線アクセス物理レイヤ仕様のうちの1つに準拠する無線HF信号を受信機104へ送信する送信機102を含む。HF信号は、例えばセルラーアップリンク(UL)および/またはセルラーダウンリンク(DL)等の、複数のセルラー通信アプリケーションのうちの1または複数に利用されてよい。HF信号はさらに、例えばWi−Fi等のような、例えば無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)といった複数の一般の無線アプリケーションのうちの1または複数に利用されてよい。限定されるものではないが通常、HF信号はアップリンクに利用され、このとき送信機102は、例えばセルラーユーザ機器(UE)および/またはWLANノード等といったエンドポイントデバイスに統合されてよく、一方で受信機104は、限定されるものではないが通常、例えばノードB、進化型ノードB(eNB)、基地局(BS)および/またはWLANアクセスポイント(AP)といったネットワークインフラストラクチャ装置に統合されてよい。しかしながら、前述のとおり、いくつかのアプリケーションにおいてはHFがダウンリンクおよび/または一般の無線伝送に利用される場合があるので、送信機102および/または受信機104は、ネットワークのいずれの側(アップリンク、ダウンリンク、サイドリンク、および/または一般の伝送等)でも用いられるよう、ネットワークの任意の1または複数のネットワーク装置に統合されてよい。
送信機102は、送信(対象)データを収集(受信)し、送信出力信号を生成するための(1または複数の)プロセッサ110と、出力信号を変調するための信号変調器112と、出力信号を送信するための1または複数の電力増幅器(PA)114とを含む。信号変調器112が(1または複数の)プロセッサ110と統合されることで、(1または複数の)プロセッサ110が信号変調を行ってもよい。(1または複数の)プロセッサ110は、並列処理のために、クラスタとして、および/または1または複数のマルチコア処理ユニットとして配置され得る(同種または異種の)1または複数のプロセッサを含んでよい。(1または複数の)プロセッサ110は、1または複数のコプロセッサ、サポートハードウェア処理ユニット、および/または特定機能向けプロセッサ等を含んでよい。例えば、(1または複数の)プロセッサ110は、出力信号を作成、変調および/または調整するためのデジタル信号プロセッサ(DSP)、通信プロセッサ、および/またはハードウェア信号処理集積回路(IC)等を含んでよい。(1または複数の)プロセッサ110は、出力信号を作成、変調および/または調整するために、1または複数のソフトウェアモジュールを実行してよい。(1または複数の)ソフトウェアモジュールの各々は、例えばリードオンリメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュアレイ、および/またはメモリカード等の1または複数の永続性および/または揮発性メモリデバイスから(1または複数の)プロセッサ110によって実行され得る複数のプログラム命令を含む。通常、送信機102は、多数のアプリケーションにおいてモバイルデバイスであり得るエンドデバイスに統合されるので、(1または複数の)PA114は通常、より小型、より安価かつより省電力を志向する。
受信機104は、出力信号を送信機102から受信するための受信機116と、出力信号を復調するための信号復調器118と、出力信号において受信されたデータを抽出、再構築および/または処理するための(1または複数の)プロセッサ110などのプロセッサ120とを含む。信号復調器118が(1または複数の)プロセッサ120と統合されることで、(1または複数の)プロセッサ120が信号復調を行ってもよい。(1または複数の)プロセッサ120は、出力信号において受信されたデータを抽出、再構築および/または処理するために、1または複数のソフトウェアモジュールを実行する、および/またはコプロセッサ、サポートハードウェア処理ユニット、および/または特定機能向けプロセッサ等のうちの1または複数を用いてよい。
送信機102および受信機104は、役割が現在提示しているものとは無関係であり、したがって明確性の理由から図1には示していない追加的なコンポーネントおよびモジュールを含んでよい。
STORM信号を生成するための方法およびプロセスをさらに説明する前に、当技術分野において知られる、OFDMベースの信号および/またはSC(−FDM)ベースの信号の作成に関するいくつかの一般的な用語、概念、方法および/またはプロセスをまず説明する。
ここで図2Aを参照すると、これは、OFDM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。プロセス200Aは、システム100などのシステムにおいて、出力信号を受信機104などの受信機へ送信する送信機102などの送信機の(1または複数の)プロセッサ110などのプロセッサによって実行されてよい。(1または複数の)プロセッサ110は、送信対象である符号化ビットストリームを受け取り、直角位相振幅変調(QAM)マッピング202を適用して符号化ビットストリームを変調シンボル系列{a}250にマッピングする。(1または複数の)プロセッサ110は、例えばBPSKおよび/またはQPSK等の複数の変調方式を用いて系列{a}250を作成してよい。(1または複数の)プロセッサ110は、(1または複数の)プロセッサ110におけるさらなる処理を可能とするべく、系列{a}250に直列−並列(S/P)変換204を適用して、並列に配置されたM個のQAMシンボルを生じさせてよい。(1または複数の)プロセッサ110は、システム100において適用されるOFDM信号の仕様に従って、サブキャリアマッピング206を行って系列{a}250のシンボルを複数のサブキャリアにマッピングする。(1または複数の)プロセッサ110は、N点逆高速フーリエ変換(IFFT)208を適用して系列を時間領域に変換し、生成信号におけるISIを低減するために、得られたOFDMシンボル間への巡回プレフィックス(CP)ガード区間の挿入210を行う。ガード区間は、例えば巡回プレフィックス(CP)、巡回ポストフィックス、ゼロプレフィックス(ZP)、および/またはゼロテール(ZT)等を含んでよい。(1または複数の)プロセッサ110は、CP挿入210の出力における得られたサンプルストリームに並列−直列(P/S)変換212を適用して、直列出力データストリームを生じさせる。サブキャリアマッピング206、IFFT208、CP挿入210およびP/S変換212を、以下ではOFDM変調230と称する。(1または複数の)プロセッサ110は次いで、サンプルの直列出力ストリームをデジタル−アナログ変換器(D2A)214へ送る。D2A 214は、出力サンプルストリームを、送信のためにPA114などの1または複数の電力増幅器に供給されるアナログ信号に変換する。WOLA(例えばCP挿入210とP/S変換212との間)および/または時間領域フィルタリング(例えばP/S変換212とD2A変換214との間)などの、他の任意選択的な操作は、明確性のために図2Aからは省略されている。生成されるOFDM信号は、以下の数式1で表現される時間的な複素関数として表されてよい(単一のOFDMシンボルを含む時間間隔に適用可能である)。
数式1:
式中、
であり、M<Nであり、Tは(元の)OFDMシンボル時間幅(よって連続するサブキャリア間の周波数間隔は
となる)であり、TはCPガード区間の時間幅であり、k(n)はn番目のQAMシンボルがマッピングされるサブキャリアインデックス(0≦k(n)<N)である。
一般的なOFDM信号の波形のPAPRは通常高いので、(帯域内および/または帯域外の)歪みを低減する目的で、(1または複数の)PA114が飽和領域で動作することを防止するべく、(1または複数の)PA114の利得が著しく低減される場合があり、それにより(1または複数の)PA114における出力電力バックオフ(OBO)が高くなる。OFDM方式の周波数領域等化(FDE)の利点を享受しつつ、OFDM信号のPAPRを低減することによってこの課題を克服するための複数の技法が、当技術分野において知られている。これらの技法のうちの1つは、OFDM変調230の一部として系列{a}250をIFFT208にマッピングする前に、系列{a}250(変調されたQAMs)の離散フーリエ変換(DFT)プレコーディング(または拡散)を行うことを含む。
また図2Bを参照すると、これは、OFDMベースの信号、具体的にはDFT−s−OFDM(またはSC−FDM)信号を作成するためのDFTを含む例示的プロセスのブロック図である。プロセス200Bは、システム100において、出力信号を受信機104へ送信する送信機102の(1または複数の)プロセッサ110によって実行されてよい。プロセス200Bは、(D2A 214および(1または複数の)PA114を含めて)プロセス200Aと同様であるが、それに加えて、OFDM変調を適用する前に、(1または複数の)プロセッサ110がS/P204の後にM点DFT218を系列{a}250に適用して周波数領域(FD)のシンボル系列{A}を作成し、それによりSC−FDM変調方式200Bを形成する。DFT218のサイズMは、IFFT208のサイズNよりも十分に小さくなるよう設定される。以下の数式2で表現される、得られる出力信号は、DFT−s−OFDM、またはCP挿入までは本質的には補間されたSC信号であることからシングルキャリアFDM(SC−FDM)と称される。
数式2:
DFT218とそれに続くIFFT208とを組み合わせた操作の補間性を保証することで、得られる信号のPAPR低減を保証するには、DFT218からのM個の出力のビンマッピング操作が等間隔を空けなければならず、例えばOFDM変調230の間にM個の連続したサブキャリア上へのサブキャリアマッピング206を行わなければならない。
PAPRをさらに低減し、結果として(1または複数の)PA114のOBOを低減するべく、当技術分野において知られる1または複数の追加的な技法、方法および/またはプロセスが、(OFDM信号を作成するための)プロセス200Aおよび/または(SC−FDM信号を作成するための)プロセス200Bに適用されてよい。これらの追加的な方法は例えば、連続するQAMシンボル間の複素位相回転、例えばBPSKではπ/2および/または他の変調方式ではπ/4の回転を含んでよい。これら追加的な方法はまた、例えば、PAPR低減を実現するためにいくらかのBWを犠牲にする(増大させる)何らかのトレードオフが生じる、PAPR最適化SC−FDM(POSC)の作成を含んでよい。
また図2Cを参照すると、これは、POSC信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。プロセス200Cは、システム100において、出力信号を受信機104へ送信する送信機102の(1または複数の)プロセッサ110によって実行されてよい。プロセス200Cは、プロセス200Bにいくつかの追加的な段階、特に、任意選択的な位相回転220と、巡回拡大222およびFDフィルタg 224を加えたSC−FDM変調232を含むPOSC変調プロセスとを加えたものである。必然的に、プロセス200Cは、(図2Cには提示していないが)D2A 214および(1または複数の)PA114を含む。系列{a}250に位相回転220が適用される場合、得られる位相回転された系列
255がDFT218に投入されて、FD系列{A}が作成される。(1または複数の)プロセッサ110は、例えばFD PAPR低減フィルタ(PRF)タップgを用いてスペクトル整形フィルタg 224を適用して、FD POSC信号s 260を生成するためにFD系列{A}に適用されるパルス形状を作成する。系列{a}250のM個のQAMs間のISIを防止するべく、フィルタg 224のタップgは通常、ナイキストのゼロISI基準を満足するよう制約され、例えばルートレイズドコサイン(RRC)フィルタタップがFD POSC信号s 260の作成に適用される。(1または複数の)プロセッサ110は、FD POSC信号s 260にOFDM変調器を適用して信号を時間領域(TD)に再変換し、以下の数式3で表現されるTD POSC出力信号S 360(SPOSC)を作成する。
数式3:
式中、
は、POSC信号の波形を作成するためにFD PRF gを適用することにより生成されるTDにおけるパルス形状である。
POSCの特別な場合として、図2CにおけるQAMマッピング202がパルス振幅変調(PAM)マッピングに退化し、π/2位相回転220が行われる場合、得られるPOSC信号はオフセットQAM(OQAM) POSCと称され、特定の例としてOQPSK−POSCがある。
本発明のいくつかの実施形態によれば、送信(対象)データを搬送する一次POSC信号を1または複数の副次POSC信号と組み合わせて含むSTORM信号を作成することで、一定性が向上しそれによりPAPRが著しく低減された振幅を有する結合出力信号とすることにより、POSC信号などの信号についてPAPRが低減される。
STORM信号生成についての以下の説明は、系列{a}250のQAMマッピングのためのBPSK(a∈{±1})マッピングを例示するが、しかしながら、説明されているSTORM信号の実装は、QPSKおよび8PSK等のようなより高次の変調方式に拡張されてよい。
ここで図3Aを参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号を作成するための第1実施形態の例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス300Aは、システム100などのシステムにおいて、出力信号を受信機104などの受信機へ送信する送信機102などの送信機の(1または複数の)プロセッサ110などのプロセッサによって実行されてよい。プロセス300Aは、例えばFDM、DFT−s−OFDM、SC−FDM、および/またはFDMA等に基づく複数の無線アクセス物理レイヤ仕様のうちの1または複数に準拠するSTORM信号の生成に適用されてよい。プロセス300Aは、プロセス200CなどのPOSCプロセスを拡張し、符号化データをマッピングする変調シンボル系列{a}250などの一次系列{a}250A、および一次系列{a}250Aから作成される変調シンボルの副次系列{b}250Bに適用される。拡張POSCプロセスは、FD POSC信号s 260などの一次FD POSC信号s 260Aを生成するよう一次系列{a}250Aに、およびFD POSC信号s 260などの副次FD POSC信号s 260Bを生成するよう副次系列{b}250Bに適用される。プロセス300Aは高次のコンスタレーションに適用されてよいが、プロセス300AはBPSK変調について提示されており、ゆえに一次系列{a}250Aは、(1または複数の)プロセッサ110が入力符号化ビットストリームにBPSKマッピング202Aを適用することにより作成される。
(1または複数の)プロセッサ110は、副次系列{b}250Bを作成するべく、一次系列{a}250Aに副次系列生成302を適用してよい。副次系列生成302は、一次系列{a}250Aの一連の変調シンボルそれぞれに依存する副次系列{b}250Bの変調シンボル(bm,m=0,1,...,M−1)の各々を作成することに基づくものであってよく、例えば、以下の数式4で表現されるように、例えばb(ここで2≦m<M)などの3つの連続するシンボルが、現在の一次シンボルaおよび2つの先行する変調シンボル(am−1およびam−2)から作成される。最初の2つのシンボルbおよびbを作成するために、(1または複数の)プロセッサ110は、一次系列{a}250AのM個の連続するシンボルの複数の有限部分系列を巡回拡大して、副次系列の連続するシンボルの複数のそれぞれの有限部分系列を作成してよい。これは、検討中の例において、a、aM−1、およびaM−2からbを作成し、a、a、およびaM−1からbを作成することを可能としてよい。得られる巡回拡大手順は、一次系列{a}からの副次系列{b}の生成を構成する数式4における剰余演算子(mod M)によって表現される。
数式4:
(1または複数の)プロセッサ110は、一次系列{a}250Aおよび副次系列{b}250Bの両方に位相回転220を適用し、これはプロセス300Aにおいては、一次系列{a}250AのマッピングにBPSKが用いられることから、それぞれπ/2位相回転220Aおよび220Bであってよい。位相回転220Aおよび220Bの結果は、それぞれ位相回転された一次系列
255Aおよび位相回転された副次系列
255Bとなり、これらはそれぞれのDFTモジュール218へ送られて、それぞれFD一次系列{A}およびFD副次系列{B}が作成される。
(1または複数の)プロセッサ110は、回転された副次系列
255Bの変調シンボルにπ/2の追加的な全体的相対位相シフト(つまりjの相対因子)を適用するための追加的位相シフト304を適用して、それぞれのDFT218に送られるシフトされた副次系列
257を作成してよい。
一次FD POSC信号s 260Aは、FDフィルタg(0) 224Aを用いて構築されたパルス形状
を用いて一次系列{a}250Aに適用される一次POSC変調プロセスによって、(1または複数の)プロセッサ110により生成される。副次FD POSC信号s 260Bは、FDフィルタg(1) 224Bを用いて構築されたパルス形状
を用いて副次系列{b}250Bに適用される副次POSC変調プロセスによって、(1または複数の)プロセッサ110により生成される。パルス形状
および
の選択および構築について、以下で説明する。
パルス形状
および
は、
よりも短い時間間隔において、十分に高速に0から遠ざかるように減衰するよう仮定される。これらのパルスの周波数領域表示は、以下の数式5で表現される関係を(比較的高い精度で)満足するフーリエ係数g (0)およびg (1)によって与えられてよい。
数式5:
(1または複数の)プロセッサ110により副次POSC信号の作成に用いられるパルス形状
の利得は、(1または複数の)プロセッサ110により一次POSC信号の作成に用いられるパルス形状
の利得よりも、著しく、すなわち少なくとも10dB小さい。これにより必然的に、副次FD POSC信号s 260Bは、一次FD POSC信号s 260Aの電力よりも著しく小さい電力を有することになり、同様に副次TD POSC信号S 360Bは、TD POSC信号S 360Aの電力よりも著しく小さい電力を有することになる。
(1または複数の)プロセッサ110は、一次FD POSC信号s 260Aおよび副次FD POSC信号sの各々を時間領域に変換するよう、OFDM変調230などのOFDM変調を適用し、一次TD S POSC信号360Aおよび副次TD POSC信号S 360Bを作成する。(1または複数の)プロセッサ110は、例えば総和演算(重ね合わせ)306Aにより、一次TD POSC信号S 360Aおよび副次TD POSC信号S 360Bを組み合わせ(結合し)て、TD STORM出力信号SSTORM 365を作成してよい。(1または複数の)プロセッサ110は、PA114などの1または複数のPAに供給されて受信機104へ送信されるアナログ信号を作成するべく、TD STORM出力信号SSTORM 365をD2A 214などのD2Aへ送る。
得られるSTORM時間領域出力信号SSTORM 365は、以下の数式6で表現される。
数式6:
数式6における1番目および2番目の被加数はそれぞれ、一次POSC信号および副次POSC信号(プロセス300AではFDにおいてs 260Aおよびs 260Bにより表される)を表す。ここでMは、4の整数倍となるよう選択される。
数式4および6は、位相回転された一次系列
255Aおよびシフトされた副次系列
257の表現を用いて、それぞれ数式7および8で表現されるように書き換えられてよい。
数式7:
数式8:
副次系列{b}250Bのシンボルを一次系列{a}250Aのいくつかのシンボルそれぞれに依存するものとして生成し、一次POSC信号および副次POSC信号をそれぞれ生成するための適切なパルス形状
および
を選択することにより、一次POSC信号および副次POSC信号(プロセス300AではそれぞれFDにおいてs 260Aおよびs 260B、TDにおいてS 360AおよびS 360Bにより表される)は、互いに補完し合う場合がある。それにより、両者が総和されたときに、結合されたSTORM出力信号SSTORM 365の振幅一定性が著しく向上する場合があり、それによりそのPAPRが低減する。
信号が未知のチャネルを通過した後に受信される場合に、受信機104において送信信号を検出することを可能とするべく、送信機102は、データ搬送信号に加えて、予め定められた(送信機102および受信機104の両方にとって既知の)パイロットシンボルを搬送する復調用参照信号(DMRS)を送信してよい。DMRSは、受信機104においてチャネル推定(CE)の目的で用いられてよい。DMRSを含む出力信号の伝送全体にわたって低PAPR性を維持するために、DMRSシンボルは、1または複数の予め定められたシンボルを一次系列{a}250Aに挿入することにより、プロセス300Aを用いて作成されてもよい。例えば、OFDMおよび/またはSC−FDM信号において、送信(対象)データに加えてDMRSを含むSTORM出力信号SSTORM 365などのSTORM出力信号を作成するべく、連続するOFDMシンボルのスロットにおけるX個のOFDMシンボルごとの1つの中間OFDMシンボル(例としてX=7または6)に、1または複数のDMRSシンボルが挿入されてよい。これは、CE品質の不所望な劣化による性能低下を回避および/または低減するよう機能する場合がある。HF伝送に典型的であり得る低い遅延スプレッドを有するチャネルにおいて、生成STORM出力信号SSTORM 365の検出におけるCE損失は、無視できる(〜0.2dBである)場合がある。
受信機側において、受信機104の受信機フロントエンド116などの受信機フロントエンドは、受信信号をSTORM出力ベースバンド信号(何らかの追加的なノイズおよび/または歪みが生じない限りはSSTORM)に変換し、通常は受信機104の(1または複数の)プロセッサ120と統合される信号復調器118などの信号復調器へ伝達する。(1または複数の)プロセッサ120は、受信されたSTORMベースバンド信号を復調して符号化データを抽出する。STORM出力信号SSTORM 365の電力への主な寄与は、一次TD POSC信号S 360Aに由来する(一次TD POSC信号S 360Aの電力は副次TD POSC信号S 360Bの電力よりも著しく大きい)ので、(1または複数の)プロセッサ120は、副次POSC信号によるSTORM信号への寄与を無視し、受信されたSTORM信号を単純なPOSC信号であるとして処理してよい。(1または複数の)プロセッサ120は、STORM出力信号SSTORM 365に埋め込まれたDMRSシンボルを用いて、受信STORM信号を復調してよい。
任意選択的に、STORM出力信号SSTORM 365を生成するためのプロセス300Aは、例えばプロセス300Aの1または複数の段階を加える、除く、適応させるおよび/または一体化するといった1または複数の改変によって改変される。
また図3Bを参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号を作成するための第2実施形態の例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス300Bは、システム100において、出力信号を受信機104へ送信する送信機102の(1または複数の)プロセッサ110によって実行されてよい。プロセス300Bは、OFDM変調230を適用する前に、一次POSC信号および副次POSC信号の組み合わせ(結合)を周波数領域において行うことを除き、プロセス300Aのフローに従う。プロセス300Bは、一次FD POSC信号s 260Aおよび副次FD POSC信号sが各々のPOSC処理パイプを通して生成される時点まではプロセス300Aと同じフローに従う。その時点において、(1または複数の)プロセッサ110は、例えば総和演算(重ね合わせ)306Bにより、一次FD POSC信号s 260Aおよび副次FD POSC信号s 260Bを組み合わせ(結合し)て、FD STORM出力信号sSTORM 265を作成してよい。FD STORM出力信号sSTORM 265は、TD STORM出力信号SSTORM 365を生成するOFDM変調器230へ送られ、TD STORM出力信号SSTORM 365は、PA114のうちの1または複数に供給されて受信機104へ送信されるアナログ信号を作成するべく、D2A 214へ送られる。
また図3Cを参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号を作成するための第3実施形態の例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス300Cは、システム100において、出力信号を受信機104へ送信する送信機102の(1または複数の)プロセッサ110によって実行されてよい。プロセス300Cは、(1または複数の)プロセッサ110が一次系列{a}250Aを回転させた後に代替的な副次系列生成302Aを適用し、それにより副次系列生成302により実装される数式4の数学的操作に代えて数式8で表現される数学的操作を実装することを除き、プロセス300Bと同じ段階および操作に従う。したがって(1または複数の)プロセッサ110は、プロセス300Cにおいて、位相回転された一次系列
255Aに代替的な副次系列生成302Aを適用して、位相シフトされた副次系列
257を直接的に作成する。
また図3Dを参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号を作成するための第4実施形態の例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス300Dは、システム100において出力信号を受信機104へ送信する送信機102の(1または複数の)プロセッサ110実行されてよい。プロセス300Dは、一部の点、特にFD STORM出力信号sSTORM 265生成のプロセスにおいて単一のDFT218を適用することを除き、プロセス300Bと同じ段階および操作に従う。(1または複数の)プロセッサ110が一次系列{a}250Aおよび副次系列{b}250Bそれぞれに位相回転220Aおよび220Bを適用した後、かつ回転された副次系列
に追加的位相シフト304を適用した後に、(1または複数の)プロセッサ110は、位相回転された一次系列
255Aおよびシフトされた副次系列
257を結合するための第1の部分的結合操作306C、例えば総和演算(重ね合わせ)を行い、結合された系列をDFT218などの単一のDFTに供給してFD結合系列{X}を作成する。シフトされた副次系列
257は、系列
255Aと比較して全体的な相対π/2位相因子を有するので、(1または複数の)プロセッサ110は、周波数領域スプリット308を適用して、結合されたFD系列{X}をFD一次系列{A}およびFD副次系列{B}に対して容易に分離してよい。周波数領域スプリット308は、例えば以下の数式9で表現される式を用いることにより、結合されたFD系列{X}からFD一次系列{A}およびFD副次系列{B}を導出するために実装されてよい。
数式9:
結合されたFD系列{X}をスプリットした後、プロセス300Dは、プロセス300Bのように、それぞれのFDフィルタであるフィルタg(0)224Aおよびフィルタg(1)224Bを用いて構築されるパルス形状
および
をそれぞれ用いて、一次FD POSC信号s 260Aおよび副次FD POSC信号s 260Bを作成することに進む。(1または複数の)プロセッサ110は、FD STORM出力信号sSTORM 265を作成するべく、一次FD POSC信号s 260Aおよび副次FD POSC信号s 260Bに第2の部分的結合操作306D、例えば総和演算(重ね合わせ)を適用してよい。プロセス300Dにおける単一DFTの実装は、STORM出力信号SSTORM 365を生成するためのアルゴリズムの効率化(複雑性低下)につながる場合があり、そしてそれが設計複雑性の低減、計算リソースの低減、生産複雑性の低減、およびそれによりコストおよび/または電力消費の低減につながる場合がある。
必然的に、STORM出力信号SSTORM 365を生成するためのプロセスの複雑性、計算リソースおよび/またはコストをさらに低減するべく、プロセス300A、300B、300Cおよび/または300Dに適用される改変のうちの1または複数を共に組み合わせてよい。
本発明のいくつかの実施形態によれば、互いに補完し合う一次信号および副次信号を結合することによりSTORM出力信号を生成することで、出力信号の振幅一定性を向上し、それによりそのPAPRを低減するというコンセプトは、時間領域において処理されるSC(非FDM)信号に適用されて、信号波形の構築の時間領域実装を伴うものとしてもよい。
ここで図4を参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、SC−STORM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス400は、システム100などのシステムにおいて、出力信号を受信機104などの受信機へ送信する送信機102などの送信機の(1または複数の)プロセッサ110などのプロセッサによって実行されてよい。プロセス400は、副次系列生成402、生成された副次系列への位相回転およびあり得る追加的な位相回転(シフト)、ならびに一体に結合された一次系列および副次系列にそれぞれのフィルタにより構築されるパルス整形を適用してSC−STORM出力信号を作成することを加えて、標準的なSC生成プロセスを拡張したものである。
プロセス400は高次のコンスタレーションに適用されてよいが、プロセス400は、BPSK変調について提示されており、ゆえに一次系列{a}250Aは、(1または複数の)プロセッサ110が入力符号化ビットストリームにBPSKマッピング202Aを適用することにより作成される。(1または複数の)プロセッサ110は、一次系列{a}250Aに副次系列生成402を適用することにより、副次系列{b}250Bを生成してよい。副次系列生成402は、プロセス300Bについて提示される副次系列生成302の設計コンセプトと同じものを適用するが、SC信号にはS/Pが適用されず、ゆえに一次系列の部分系列の巡回拡大は必須でない場合があることから、副次系列生成402は何らかの形で調整されてもよい。副次系列生成402は、以下の数式10(これは数式4と比較してわずかに改変されている)で表現される式を適用することにより、副次系列{b}250Bを生成してよい。本実施形態の本質に影響するものではないが、数式10は、非常に長いシンボル一次系列{a}に適したものであり、a−1およびa−2は集合{±1}から取られる何らかの任意の初期値に設定される。
数式10:
プロセス300Aにおいて行われるものと同様に、(1または複数の)プロセッサ110は、一次系列{a}250Aおよび副次系列{b}250Bの両方に、位相回転220、例えばBPSKが一次系列{a}250Aのマッピングに用いられる場合はπ/2位相回転220Aなどの位相回転を適用する。位相回転220Aの結果は、位相回転された一次系列
255Aおよび位相回転された副次系列
255Bとなる。(1または複数の)プロセッサ110は、回転された副次系列
255Bの変調シンボルに追加的な相対的全体位相シフト(jの乗法因子により表現される)を適用するための追加的位相シフト304などの追加的位相シフトを適用して、シフトされた副次系列
257を作成してよい。
数式8と同様に、以下の数式11(これは数式8と比較してわずかに改変されている)で表現されるように、位相回転された一次系列
255Aのシンボルを用いて、シフトされた副次系列
257が構成されてよい。本実施形態の本質に影響するものではないが、数式8において、
および
は、集合{±1,±j}に属する任意の初期値に設定することができるが、制約
を満足する。
数式11:
(1または複数の)プロセッサ110は、一次フィルタ406Aおよび副次フィルタ406Bをそれぞれ用いて構築されたパルス形状を用いて、位相回転された一次系列
255Aおよびシフトされた副次系列
257に対してパルス整形を適用する前にアップサンプリング404を適用して、一次信号S 410Aおよび副次信号S 410Bを生成する。選択されたパルス形状について所望の精度を実現するには、アップサンプリングの後により高いサンプリングレートでフィルタリング操作406Aおよび406Bを行うことが必要となり、これは潜在的に処理後の信号のBWを増大させる。アップサンプリング因子は、精度および/または複雑性および/またはスペクトル効率の間における何らかのトレードオフに従って決定される。(1または複数の)プロセッサ110は次いで、例えば総和306により、一次信号S 410Aおよび副次信号S 410Bを組み合わせて、SC−STORM出力信号SSC−STORM 420を生成する。
得られるSC−STORM出力信号SSC−STORM 420は、CPタイプのガード区間の挿入をなくし、すなわちT=0とし、ゆえに連続するOFDMシンボル間のWOLA(CPウィンドウィング)処理をなくした、数式6における表現の非巡回的な変形によって表現されてよい。SC−STORM出力信号SSC−STORM 420は、以下の数式12によって表式されてよい。
数式12:
式中、所与のtについて、実際のパルス
および
の時間幅が短いことに起因して、数式12における2つの和の各々は、実際にはnの有限な範囲にわたる。これらのパルス整形波形は、
および
それぞれの何らかの(f=1/Tのレートで)サンプリングされたバージョンであり得る、
および
を係数とするデジタルフィルタを利用する一次フィルタ406Aおよび副次フィルタ406Bを用いて、(離散)時間領域において構築されてよい。
プロセス400は、例えばパイロットシンボル等のBPSKシンボルの固定的な部分系列が埋め込まれた一次系列{a}250Aなどの一次系列から作成されるSC−STORM出力信号SSC−STORM 420の生成に適用されてよい。特に、プロセス400は、例えばPHY SC仕様書IEEE802.11adのセクション21.6.3.2.5のような、一次系列{a}250Aの各ブロック
であって、M個のシンボルを含む各ブロック内に巡回的に挿入されたU個のシンボルの予め固定された連続系列が埋め込まれた、一次系列{a}250Aなどの一次系列に適用されてよい。ここでM≡0(mod 4)、U<Mであり、例としてU=64、M=512であり、lは(整数の)ブロックインデックスである。これは、部分系列
が、M個のシンボルの任意のブロックについて繰り返される、各々∈{±1}であるまたは全てゼロであるU=U+U(ここでU、Uは負でない整数)個のシンボルの(固定の)ユニークワード(UW)であることを意味する。この実装により、例えば電力効率および/またはカバレッジ改善等といったSTORMプロセス400に伴う利点を享受しつつ、OFDMベースの受信機において通常行われるように、受信機104が検出器において周波数領域等化(FDE)を行うことが可能となる場合がある。
受信機側において、STORM信号SSTORM 365の検出と同様に、受信機104の受信機フロントエンド116などの受信機フロントエンドは、受信信号を出力ベースバンド信号何らかの追加的なノイズおよび/または歪みが生じない限りはSSC−STORM 420)に変換し、通常は受信機104の(1または複数の)プロセッサ120と統合される、信号復調器118などの信号復調器へ伝達する。(1または複数の)プロセッサ120は、受信されたSC−STORMベースバンド信号を復調して符号化データを抽出する。SC−STORM出力信号SSC−STORM 420の電力への主な寄与は、一次信号S 410Aに由来する(一次信号S 410Aの電力は副次信号S 410Bの電力よりも著しく大きいことによる)ので、受信機104の(1または複数の)プロセッサ120は、副次信号S 410Bの寄与を無視し、受信されたSC−STORMベースバンド信号を単純なSC信号であるかのように処理してよい。受信機104の(1または複数の)プロセッサ120は、その検出を改善するべく、送信SC−STORM信号SSC−STORM 420に埋め込まれた(データを搬送しない)UWシンボルを用いてよい。
SC信号が、UW(のコピー)が埋め込まれた一次系列{a}250Aに基づくものである(1または複数の)シナリオにおいて、SC−STORM信号は、プロセス300A、300B、300Cおよび/または300Dと同様のプロセス実装を用いて、同等に周波数領域において生成されてよい。
また図5を参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、周波数領域処理を介してSC−STORM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス500は、システム100において、出力信号を受信機104へ送信する送信機102の(1または複数の)プロセッサ110によって実行されてよい。プロセス500は、主に2つの点を除き、プロセス300Dと同様である。第1に、(1または複数の)プロセッサ110は、一次系列{a}250AにUW挿入502を適用する。一貫性を維持するべく、一次系列{a}250Aに対して適用されるS/P操作204Aにより、M−U個のシンボルの部分系列(ブロック)が生成されると仮定する。S/P操作204Aは、(プロセス300Dにおいて適用される)S/P操作204を、M個のシンボルの部分系列を生成するように適応させたものである。プロセス300Dと比較したときのプロセス500の第2の改変点は、OFDM変調230を、CP挿入210を除外するように調整することで改変OFDM変調235とすることに関する。(1または複数の)プロセッサ110は、プロセス300Dにおいて行われるように、数式4で表現される式を用いて副次系列{b}250Bを作成する。(1または複数の)プロセッサ110は、第1の部分的結合306Cを行った後、結合された系列にDFT118などのDFTを適用する。(1または複数の)プロセッサ110は次いで、数式9で表現される式を用いて周波数領域スプリット308を適用することにより、結合されたFD系列をスプリットしてよい。
連続する変調ブロック間の円滑な遷移を維持するべく、(1または複数の)プロセッサ110は、S/P204Aに続いて、UWの最初のU個のシンボルをM−U個のデータシンボルの各ブロックに対するポストフィックスとして挿入し、一方で残った最後のU個のシンボルを各ブロックに対するプレフィックスとして挿入することにより、UW挿入502を行うよう適合されてよい。さらに、UおよびUの両方は、U+U=Uを満足することの他に、FDパルス整形フィルタg(i=0,1)により導入される
を単位としたISI長であるLよりも十分大きいものでなければならない。
STORM出力信号SSTORM 365およびSC−STORM出力信号SSC−STORM 420の生成の両方について上記で論じたように、それぞれ一次および副次POSC信号を作成するために用いられる適切なパルス形状
および
の選択および/または構築は、得られる信号に対し、出力信号の一定振幅およびそれによるPAPRの低減に関して、極めて大きな影響を有する。これは、SC STORM信号のためのFDフィルタg(0) 224Aおよびg(1) 224Bおよび/またはSC−STORM信号のためのTDフィルタ406Aおよび406Bが適当に選択される必要があることを意味する。
数式6(および/または数式7)で用いられる、例えば周波数領域におけるパルス形状
および
を構築するとき、通信システム100の範囲拡張を実現するために、スペクトル制限ならびにSTORM出力信号SSTORM 365の準一定の振幅およびそれによるPAPRの低減に加えて、以下のようないくつかの設計基準に従う場合がある。
(1)数式6で(および数式7でそれぞれ)表現されるSTORM波形全体のPAPRを、非常に小さいものとすべきである。これは、以下の数式13によって表式されてよい。
数式13:
(2)副次TD POSC信号S 360Bを作成するために用いられるパルス形状
の電力は、一次TD POSC信号S 360Aを作成するために用いられるパルス形状
の電力よりもはるかに小さいものとすべきである。これは、以下の数式14によって表式されてよい。
数式14:
(3)(基本SC−FDMシグナリング間隔
を単位として)1または複数のパルス時間幅制約(時間的な台)がパルス形状
および/またはパルス形状
に適用されてよい。例えば、一次パルス時間幅は、結果として生じるISIを受信機104における管理可能な検出アルゴリズム(複雑性の低いもの)までに制限するよう、可能な限り小さいものとすべきである。
(4)1または複数のスペクトル制約がSTORM出力信号SSTORM 365に適用されてよい。例えば、OBOを可能な限り小さくするとともに、STORM出力信号SSTORM 365の電力スペクトル密度(PSD)は、PA114などの(非線形)PAの通過後は十分に「狭く」なるよう、例えばスペクトルエミッションマスク(SEM)および/または隣接キャリア漏洩電力比(ACLR)のスペクトル要件によって制約されるべきである。
設計基準(2)は、STORM出力信号SSTORM 365全体についてだけでなく、一次FD POSC信号s 260A単独でも、設計基準(1)および設計基準(4)が本質的に望ましいことを示唆し得る。
設計基準(4)は、STORM出力信号SSTORM 365を効率的に生成するには、(1または複数の)スペクトル制約に関してPA114の1または複数の動作特徴が考慮されなければならないことを示唆する。ゆえに、設計基準(4)は、規制上のおよび/または仕様に基づくスペクトル制約を指定するものに加え、例えばPAモデリングによって示されるものといったPA114の1または複数の動作特徴を伴うことから、種々の通信シナリオおよびアプリケーションに適応可能とするSTORMコンセプトの何らかの自由度を表すものである。
数式6(および/または数式7)で用いられる周波数領域におけるパルス形状
および
を構築するための第1の例示的方法は、何らかの実対称先祖関数p(t)に基づいてパルス形状
および
を作成することに基づく。パルス形状
および
は、それぞれFDフィルタg(0) 224Aおよびg(1) 224Bを用いて、送信機102の(1または複数の)プロセッサ110により構築されてよい。先祖関数p(t)が消えない範囲、つまり関数p(t)の台(supp(p)と表記)は、
から
の間であり、ここで
であり、L≧2はISIを制御する整数である。さらに、t=0において先祖関数p(t)の最大の絶対値に達することが必要であり、この最大値は、(正規化の自由度の理由から)一般性を失うことなく、1に設定される。つまり、先祖関数p(t)は、以下の数式15で表現される条件を満足するものとすべきである。
数式15:
設計基準(1〜4)のうちの1または複数を満たすことをさらに容易にするべく、1または複数の追加的な制限が適用されてよい。例えば、その台において連続かつ十分に滑らかであり、また以下の数式16における条件(a)および(b)を満足する先祖関数p(t)を選ぶことが好ましい。(1または複数の)制限15、16(a)および16(b)には、挙動の特に良好なパルス形状
および
を構築するために、以下の数式16(c)で表現される別の条件がさらに付加されてよい。
数式16:
パルス形状
および
は、以下の数式17で表現される式に従って、先祖関数p(t)を用いて、(1または複数の)プロセッサ110により構築されてもよく、および/または何らかのオフラインプロセスにおいて予め用意されてもよい。
数式17:
先祖関数p(t)について上記で規定される台の制限に起因して、パルス形状関数
および
の得られる時間的な台は、以下の数式18によって与えられることに留意されたい。
数式18:
数式18より明らかであるように、副次パルス形状
は、一次パルス形状
よりも時間領域において狭く(短いパルス時間幅を有し)、したがって副次フィルタg(1) 224Bは、一次フィルタg(0) 224Aよりも周波数領域において広いものである必要がある。さらに、先祖関数p(t)の(0を中心とする)対称性に起因して、以下の数式19で表現されるように、(密接に関連する)両方のパルス形状
および
もまた、各々その台の領域(パルス時間幅)の中心に対して対称である。
数式19:
先祖関数p(t)は、複数の関数から選択されてよい。いくつかの例示的な先祖関数p(t)が以下の数式20において提供されるが、しかしながら先祖関数を表すために他の関数が選択されてもよい。例示的な先祖関数p(t)は、数式20において
の範囲で規定され、tの負の値についてのそれらの値は、対称関係p(−t)=p(t)を利用することにより決定される。
数式20:
例えば数式16の追加的な制限を満足する先祖関数p(t)を用い、L=2と設定すると、構築されるパルス形状
および
は、以下の数式21で表現される。
数式21:
ここで図6を参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号の生成に用いられるパルス形状を構築するために用いられる例示的な先祖関数のグラフである。グラフ600に示すように、一次パルス形状
612および副次パルス形状
614は、先祖関数p(t)などの先祖関数p(t)610から生成される。グラフ600から明らかなように、副次パルス形状
614の電力は、一次パルス形状
612の電力よりも著しく小さい。
特に低いPAPRおよび改善されたスペクトル挙動を有するSTORM出力信号SSTORM 365などのSTORM出力信号を生成するために用いられ得る別の例示的な先祖関数p(t)を、以下の数式22に提示する。
数式22:
式中、αは、何らかの正のパラメータであり、数式16で表現される制限が任意のαについて満たされる。αについて異なる値を選択すると、得られるSTORM信号の所望の特性間でのトレードオフが異なる、つまり得られるSTORM信号について設計基準(1〜4)を実現するための利用が異なるものとなる場合がある。
数式6(および/または数式7)で用いられる周波数領域におけるパルス形状
および
を構築するための第2の例示的方法は、先祖関数p(t)を必要とすることなく、一次パルス形状
から直接的に副次パルス形状
を導出することに基づく。副次パルス形状
は、以下の数式23で表現される式を用いることにより、何らかの整数L≧2について
を満足する台を有する一次パルス形状
に基づいて、送信機102の(1または複数の)プロセッサ110により構築されてもよく、および/または何らかのオフラインプロセスにおいて予め用意されてもよい。
数式23:
一次パルス形状
は、完全に任意のものではない場合があり、少なくとも対称性の制約
を満足しなければならない。さらに、有用なSTORM出力信号SSTORM 365を得るには、一次パルス形状
を連続かつ十分に滑らかなものとすべきであり、その台の領域内でゼロを有する場合、つまり離散値
が存在する場合、tは互いに
だけ離れて、かつ数式23において極限が存在するように配置されなければならない。これは、(1または複数の)ゼロのtにおける、また可能性として台の境界における一次パルス形状
の導関数についての特定の制約を示唆する。一次パルス形状および副次パルス形状
および
の設計基準(1〜4)により要約される所望の特性を満足するために、一次パルス形状
の特定の形態をさらに慎重に選択することが適用されてよい。しかしながら、そのような制限は必須ではない。
フィルタ係数
は、一次パルス形状および副次パルス形状
および
から、それらのフーリエ変換をサンプリングすることにより決定される。それにより、例えばQが実際にはIFFTサイズNにより有界であることに起因する、有限の数値的精度および切り捨ての影響に起因する偏差を最小限にして、数式5の表現が満足される。
本提案のSTORM信号を生成するためのシステムおよび方法を実証し、STORM実装の潜在的な利益および/または利点を評価するべく、いくつかのシミュレーション実験を行った。これらの実験では、60GHzにおけるリンク性能評価について、IEEE 802.11ad/ayタスクグループにより承認されている方法体系の一部として、改変RAPP PAモデル、つまり11−09−0296−16−00ad−evaluation−methodology(セクション3.2、および11−15−0866−02−00ay−11ay−evaluation−methodologyのセクション2.2.3)において規定されるものを用いる。スペクトル制約は、PAモデルクラスに必要な単純なリスケーリング適応を加えた、New Radio(NR)検討事項(参考:TSG RAN WG1 電子メール協議「[85−18] PA assumption for NR」、2016年6月)について3GPPにより承認されているものに基づく。LTE OFDMの「10MHzヌメロロジー(numerology)」、つまりM≦600であり600個のサブキャリアが総システムBWの90%を占有すると仮定する。
ここで図7Aおよび図7Bを参照すると、これらは、本発明のいくつかの実施形態に係るSTORM信号の性能を実証するための実証実験の結果を提示するグラフである。図7Aは、実証実験に用いられるSTORM信号を作成するために用いられる一次パルス形状および副次パルス形状のスペクトル図、時間領域における得られたSTORM信号の図、および得られたPAPR性能のグラフを提示する。図7Bは、本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号の性能を実証するために行われた実験の比較結果のグラフを提示する。グラフ700は、α=1.5904かつL=10としたときに数式22で表現される先祖関数p(t)などの先祖関数p(t)を用いて構築された一次パルス形状および副次パルス形状の、FDフィルタ係数(タップ)g (0)およびg (1)をそれぞれ提示し、ここでQ=1024としてk=0,1,...,Q−1である。グラフ702は、時間領域における得られたSTORM信号サンプルの複素プレーンにおける分布を提示する。グラフ700で表現されるように、副次パルス形状
712の電力は、一次パルス形状
710の電力よりも〜17dBだけ小さい。グラフ702で表現されるように、副次パルス形状
712および一次パルス形状
710の重ね合わせにより生成されるSTORM信号は、振幅が時間サンプルの圧倒的大部分について準一定である準定モジュラス特性を呈し、ゆえにPAPRは非常に小さいものであり得る。グラフ702における単位円の内側のドットは、CPウィンドウィングに起因するものであり、つまりこれらは連続するOFDMシンボル間の調整された(tailored)境界内の(比較的少数の)サンプルを表す。グラフ703は、グラフ702に提示する時間領域挙動を有するSTORM信号のPAPR測定の結果を、STORM信号の複数の時間セグメントにわたる観測されたPAPR値の相補累積分布関数(CCDF)の形態で提示する。グラフ704、706および708に示すように、スペクトル挙動は、上述のPAモデルにより送られる3つの信号について比較される。3つの場合全てにおいて、PA114などのPAへの入力における信号の利得は、PA114の出力における対応する信号がスペクトル制約に適合することが確実となる、可能な限り最大の値に設定される。グラフ704は、(M=600およびπ/2 BPSKの変調方式で生成される)SC−FDMベースライン信号のスペクトル挙動を提示し、グラフ706は、(M=300およびQPSKの変調方式で生成される)OQPSK−POSC信号のスペクトル挙動を提示し、グラフ708は、副次パルス形状
712および一次パルス形状
710を用いて生成されるSTORM信号のスペクトル挙動を提示する。グラフ704、706および708から明らかなように、LTEスペクトルエミッションマスクにより課されるスペクトル発射制約およびACLR要件を適用する場合、STORM信号は、出力電力の顕著な利点、つまりSC−FDMおよびOQPSK−POSCそれぞれと比較して〜6.4dBおよび〜2.2dBの利得を提示する。
STORMの実装においては、特に一次パルス形状
について、非ナイキストパルス整形の特別な選択が用いられるので、STORM出力信号SSTORM 365は、受信機104などの受信機におけるいくらかの検出損失を生じさせ得るいくらかの(制御された)ISIをこうむる場合がある。この(評価例においては長さ〜4の)ISIに対処するべく、例えば受信機104の(1または複数の)プロセッサ120に実装される復号器への入力においてソフトビットを生成するための低複雑性(8状態、BPSK用)のBCJR復調器を採用した場合の検出性能を評価した。ISIに起因する受信機104における検出損失は、出力電力における利得よりもはるかに小さい(PAのOBOが低減する)ことがわかった。副次POSC信号(FDにおけるs 260BまたはTDにおけるS 360B)を無視する受信機104による、加算性白色ガウス雑音(AWGN)チャネルにおけるSTORM信号の総利得を、以下の表1に提示する。表1は、SC−FDM、OQPSK−POSCおよびSTORM信号の3つの信号の比較を提示する。ここで、全ての信号は同じスループットをもたらすように設定される。検出損失は、3GPP TS 36.212 V13.0.0 (2015−12)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA)のMultiplexing and channel coding(Release 13)において規定されるターボ通信路符号化を用いた、10%のブロック誤り率(BLER)を維持するための必要なRx信号対雑音比(SNR)におけるオフセットとして定義される。
表1:
同様の性能解析において、ベースライン方式が符号レート1/3でのπ/4回転QPSKによるSC−FDMであるところ、BPSKレート2/3のより上位の変調・符号化方式(MCS)については、STORM信号の総利得が6.2dBから7.4dBに増大した。
本発明のいくつかの実施形態によれば、STORM出力信号SSTORM 365を生成するためのプロセス300A、300B、300Cおよび/または300Dは、一次FD POSC信号s 260Aを複数のR個の副次FD POSC信号s2_1 260B_1〜s2_R 260B_R(R≧2)と結合するように拡張されてよい。これにより、STORM出力信号SSTORM 365全体のPAPRをさらに低減するよう、より高いフレキシビリティおよび/または粒度で一次FD POSC信号s 260Aを複数の副次FD POSC信号s2_1 260B_1〜s2_R 260B_Rで補完することが可能となり得る。この実装はまた、2よりも大きい、すなわちBPSKよりも高次の(シンボル)コンスタレーション(変調方式)についてSTORM出力信号SSTORM 365を生成するよう機能し得る。プロセス300A、300B、300Cおよび/または300Dの拡張は、コストおよび/または複雑性の増大を伴う場合があるが、1または複数のアプリケーションにおいて望ましいものであり得る、より低いPAPRおよび/またはより高いスペクトル効率という利点を提供し得る。
また図8を参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、複数の副次信号を用いてSTORM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス800は、システム100などのシステムにおいて、出力信号を受信機104などの受信機へ送信する送信機102などのプロセッサの(1または複数の)プロセッサ110などのプロセッサによって実行されてよい。プロセス800は、複数(R個)の副次FD POSC信号s2_1 260B_1〜s2_R 260B_Rが一次FD POSC信号s 260Aと組み合わされる(結合される)ことでSTORM出力信号SSTORM 365を作成する、プロセス300Cの拡張版である。
プロセス300A、300B、300Cおよび/または300Dについて前述したように、プロセス800は高次の変調方式をサポートし得るが、例示的プロセス800およびサポートする数学的説明は、BPSKマッピング202Aについて提供されている。
(1または複数の)プロセッサ110は、位相回転された一次系列
255Aに拡張副次系列生成802を適用することで、複数のシフトされた副次系列

を作成してよい。拡張副次系列生成802は、代替的な副次系列生成操作302Aなどの副次系列生成操作の拡張版であってよい。拡張副次系列生成802は、回転された一次系列
のシンボルに固有に依存するように、シフトされた副次系列

の各々を生じさせてよい。(1または複数の)プロセッサ110は、シフトされた副次系列

の各々にDFT218を適用して、それぞれ複数のFD副次系列

を作成してよい。(1または複数の)プロセッサ110は、FD副次系列

の各々に巡回拡大222を適用してよい。(1または複数の)プロセッサ110は次いで、複数のFDフィルタ

を用いて構築された複数のパルス形状を、複数のFD副次系列

に適用して、それぞれ複数の副次FD POSC信号s2_1 260B_1〜s2_R 260B_Rを作成してよい。(1または複数の)プロセッサ110は、例えば総和演算306Bにより、一次FD POSC信号s 260Aを複数の副次FD POSC信号s2_1 260B_1〜s2_R 260B_Rと組み合わせて、FD STORM出力信号sSTORM 265を作成し、これは次いで、送信されるTD STORM出力信号SSTORM 365を生成するようOFDM変調230により処理されてよい。
得られるTD STORM出力信号SSTORM 365は、以下の数式24で表現される。
数式24:
ここで1≦R≦2L−1により制限されるRは、パルス整形関数
により特徴付けられる(を用いて生成される)副次FD POSC信号s2_1 260B_1〜s2_R 260B_Rの数である。ここで
は、集合{1,2,...,2L−1−1}の個別の要素であり、L+1は、
を単位とした一次パルス形状
の時間的な台(周期および/または時間幅等)の時間幅よりも大きい最小の整数である。
数式24は、TD STORM出力信号SSTORM 365の一般表現を提示する。明らかなように、数式6は、R=1かつr=1(L≧2と仮定)とした数式8の特別な場合である。
シフトされた副次系列
257Bの各々は、(1または複数の)プロセッサ110が、数式8の一般形である以下の数式25で表現される拡張副次系列生成802を適用することにより作成されてよい。
数式25:
式中、任意の
について、2値変数
は、以下の数式26で表現されるrの2値表示に関して(一意に)定められる。
数式26:
数式24で表現される一般化TD STORM出力信号SSTORM 365の構築の一実施形態において、一次パルス形状
および副次パルス形状
は全て、パルス形状
および
を構築するための第1の例示的方法において説明される単一の先祖関数p(t)から生成される。先祖関数p(t)は、数式15で表現される条件、および、任意選択的に、数式16(a)、(b)および/または(c)で表現される追加的な制限のうちの1または複数に適合する。一次パルス形状
および副次パルス形状
は、以下の数式27で表現される数式17の一般形に従って作成される。
数式27:
数式24で表現される一般化TD STORM出力信号SSTORM 365の構築の別の実施形態において、副次パルス形状
は、パルス形状
および
を構築するための第2の例示的方法において説明される一次パルス形状
から生成される。一次形状
および副次パルス形状
は、以下の数式28で表現される数式23の一般形に従って作成される。
数式28:
ここで、
である。
数Rおよび関連する具体的なインデックス集合
を含めて、一次FD POSC信号s 260Aおよび副次FD POSC信号s2_i 260B_i(i=1,2,...,R)の生成に用いられる一次パルス形状
および副次パルス形状
の具体的な選択は、設計基準(1〜4)により概略される設計原則に従う。数式14は、数式14における副次パルス形状
の電力が、以下の数式29で表現される複数の副次パルス形状
の和で置き換えられるように一般化される。
数式29:
(インデックス集合
にわたって)TD STORM出力信号SSTORM 365の設計に任意の追加的な副次FD POSC信号s2_iを含めることに伴う複雑性は、複数副次信号の設計により供される、STORM出力信号SSTORM 365全体のさらなるPAPR低減によるスペクトル上の利点(および可能性として検出損失の悪化)に対して比較検討されるべきである。この観点から、副次パルス形状
の集合に、時間的な台(パルス時間幅)が最も広い副次パルス形状である第1の要素
を少なくとも含める、つまりr=1を選択することが望ましい場合がある。一般に、rの値がより小さい副次パルス形状
がより支配的であると予期されるので、STORM出力信号SSTORM 365の設計にそれらを含めることは、カバレッジ拡張による通信システム100への利益をもたらす可能性がより高い。
プロセス800のような、周波数領域における複数の副次信号による一般化STORM構築の実装には、以下の数式30で表現される関係をいくらかの合理的な精度において満足する、それぞれFDフィルタg(i)(i=0,1,...,R)(図8におけるブロック224A、および224B_1〜224B_R)により用いられるフィルタ係数のR+1個の集合
を生成することが必要となる場合がある。
数式30:
プロセス800は、R+1回のDFT操作218(STORM出力信号SSTORM 365の生成において全てのあり得る2L−1−1個の副次パルス形状
を含める極端な場合においては最大2L−1に達するを要する。直交するペアを含む2つの系列のシンボルの要素ごとの積は、純粋に虚のシンボルの系列を生じさせるという意味において、FD STORM出力信号sSTORM 265を作成するよう(1または複数の)プロセッサ110により総和306Bによって組み合わされたR+1個のπ/2回転されたBPSK系列
のうちからは、直交する副次系列のP個のペア(ここでPは
を満足する)を見出すことが可能であり得る。特に、数式8(およびその一般形である数式25)から明らかなように、
であることから、プロセス800における系列
255Aおよび
は、そのようなペアを形成する。結果として、プロセス300Dは、SC−FDMシンボルあたりP回のみのDFT操作218を用いるものとして、拡張STORM信号について一般化されてよい。この複雑性低減の側面は、特定の追加的な副次FD POSC信号s2_iのシンボル系列が、副次FD POSC信号s2_iの集合に既に含まれている、ペアになっていない別の副次FD POSC信号s2_iのものと直交する場合、その信号を設計に含めるか否かの判断に影響する場合があり、このとき、その追加による送信機102の複雑性の増大がより少ないであろうことから、それを含めることがより好適であるとみなされてよい。
複数の副次信号を含めるようにSTORM法を拡張する上記の実施形態の直接的な一般形は、(プロセス400またはプロセス500によって生成される)数式12で表現されるSC−STORM出力信号SSC−STORM 420の表現を、STORM出力信号SSTORM 365について上記で説明したような複数の副次信号に拡張することにより、(時間領域および周波数領域の両方における)SC信号の構築にも適用されてよい。
複数の副次信号を用いてSSTORM信号および/またはSSC−STORM信号を生成するプロセス800の適用は、データストリームを一次系列{a}にマッピングするための(BPSKよりも上の)より高次のコンスタレーションをサポートするよう適用されてよい。その場合、BPSKマッピング202AなどのBPSKマッピングは、例えばQPSKマッピングおよび/または8PSKマッピング等といった、より一般の位相シフトキーイング(PSK)マッピングに拡張されてよい。一般PSKマッピングは、(有限長の)メモリを用いて変調シンボルを差動方式でマッピングすることをさらに含んでよい。つまり、このとき得られる一次系列{a}における各シンボルは、入力データストリームのlogqよりも多くのビットに依存してよく、ここでqはコンスタレーションサイズであり、例えばQPSKマッピングではq=4、8PSKマッピングではq=8、以下同様である。また、位相回転220Aなどの複素位相回転は、πの、例えば必ずしも1/2に限らない分数での、より一般的な位相回転に拡張されてよい。
本発明のいくつかの実施形態によれば、STORM信号生成プロセス300A、300B、300C、300D、400、500および/または800のうちの1または複数は、PA114などの複数のPA、例えば4または8または16個のPA114を含む送信機102などのマルチPAのHF送信機をサポートするよう拡張されてよい。特に、PA114の各々は電力の限られたものであり得るが、複数のPA114を用いて、STORM信号全体を共に構成する複数の部分的STORM信号のそれぞれを同時に送信することで、各々が比較的小さいOBOで動作する複数のPA114の間でSTORM信号全体の電力が分割され、それぞれローPAPRの部分的STORM波形が供給されることの利点を活かすことができる。
マルチPA114の送信機102のいくつかの実施形態において、複数の部分的STORM信号は、空間的に多重化され、例えば複数のPA114を含むHF多入力・多出力(MIMO)送信機102により送信されてよく、PA114は、各々が別個のHF伝送路を提供し、各々に複数の低PAPRの部分的STORM信号のうちの1つが供給される。この実装は、ハイブリッドBF(HBF)と呼ばれるアナログおよび/またはデジタルビームフォーミング(BF)がシステム100などのシステムにおける送信機102および受信機104などの受信機の両方によって採用され、HF MIMOチャネルが本質的に、ほぼ互いに素である低遅延スプレッドの単入力・多出力(SIMO)チャネルの集合に退化する場合に、特に有用であり得る。
マルチPA114の送信機102の他の実施形態において、複数の部分的STORM信号は、複数の部分的STORM信号の連続するペア間における何らかの帯域幅オーバラップを任意選択的に伴う周波数多重化を用いて多重化されてよい。ここで複数の部分的STORM信号の各々は、PA114の互いに素なサブセットから送信され、それにより、送信に利用されるSC−FDMサブキャリアの全体数が増大するが、各PA114は、ローPAPRの部分的STORM波形が供給されるので比較的小さいOBOで動作する。
本発明の様々な実施形態の説明は、例示の目的で提示されており、網羅的であるまたは開示の実施形態に限定されることは意図されてない。説明されている実施形態の範囲および趣旨から逸脱しない限りにおいて、多数の改変例および変形例が当業者には明らかであろう。本明細書において用いられる用語は、実施形態、実際のアプリケーション、または市場に見出される技術に対する技術的改善の原理を最もよく説明するよう、または他の当業者が本明細書に開示の実施形態を理解することを可能とするように選択したものである。
本出願から発生する特許の存続期間の間において、多数の関連するFDMおよび/またはSC伝送技術が開発されるであろうことが予期され、FDMおよび/またはSC伝送技術という用語の範囲はそれぞれ、先験的に、全てのそのような新技術を含むよう意図される。
本明細書において用いる場合、「約」という用語は±10%を指す。
「備える」、「含む」、「有する」という用語およびその活用形は、「含むがそれに限定されない」旨を意味する。この用語は、「からなる」および「から本質的になる」という用語を包含する。
「から本質的になる」という語句は、組成物または方法が、追加的な成分および/または段階を含み得ることを意味するが、これはその追加的な成分および/または段階が、特許請求される組成物または方法の基本的および新規な特徴を実質的に変化させない場合のみに限る。
本明細書において用いる場合、「一の」および「当該」という単数形は、文脈によって明らかに示されない限り、複数形の参照を含む。例えば、「一の化合物」または「少なくとも1つの化合物」という用語は、その混合物を含め、複数の化合物を含んでよい。
「例示的」という文言は、本明細書において「例、事例または例示として機能する」ことを意味するよう用いられる。「例示的」として説明される任意の実施形態は必ずしも、他の実施形態に対して好ましいまたは有利である、および/または他の実施形態からの特徴の組み込みを除外するものと解釈されるべきではない。
「任意選択的に」という文言は、「いくつかの実施形態において提供され、他の実施形態においては提供されない」ことを意味するよう本明細書において用いられる。本発明の任意の特定の実施形態は、複数の「任意選択的」な特徴を、そのような特徴が矛盾しない限り、含んでよい。
本出願の全体にわたり、本発明の様々な実施形態を範囲の形式で提示している場合がある。範囲の形式における説明は、単に便宜および簡潔性のためのものであり、本発明の範囲に対する変更不可能な限定として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の説明は、具体的に開示される全てのあり得る部分範囲、およびその範囲内の個々の数値を有するものとみなされるべきである。例えば、1から6などの範囲の説明は、1から3、1から4、1から5、2から4、2から6、3から6等のような具体的に開示される部分範囲、および例えば1、2、3、4、5、および6といったその範囲内の個々の数を有するものとみなされるべきである。これは、範囲の広さに関わらず当てはまる。
数値的範囲が本明細書において示される場合は常に、示される範囲内のあらゆる引用される数値(分数または整数)を含むことが意図される。第1の指定数および第2の指定数「の間の範囲にわたる」、ならびに第1の指定数「から」第2の指定数「まで」「の範囲にわたる」という語句は、本明細書において交換可能に用いられ、第1および第2の指定数およびそれらの間の全ての分数および整数を含むことよう意図される。
明確性のために別個の実施形態の文脈で説明される本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせで提供されてもよい。反対に、簡潔性のために単一の実施形態の文脈で説明される本発明の様々な特徴は、別個に、または任意の好適な部分的組み合わせで、または本発明の任意の他の説明されている実施形態において好適であるように提供されてもよい。様々な実施形態の文脈で説明される特定の特徴は、その実施形態がそれらの要素なしでは機能しないというのでない限り、それらの実施形態の必須の特徴とみなされるべきではない。
本明細書において言及される全ての公表物、特許および特許出願は、各個の公表物、特許または特許出願が本明細書に参照として組み込まれるよう具体的かつ個々に示されるとした場合と同じ程度に、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。加えて、本出願におけるあらゆる参照の引用または特定は、そのような参照が本発明に対する従来技術として有効であるとの認識として解釈されるべきではない。節の見出しは、用いられる限りにおいて、必ずしも限定的なものとして解釈されるべきではない。
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサは、一次系列に対して、または副次系列に対して、またはそれらの合成された系列に対して、処理が周波数領域におけるものであるとき、π/2またはその倍数での複素位相シフト、離散フーリエ変換DFT、巡回拡大、一次系列のための一次パルス形状についての情報および/または副次系列のための副次パルス形状についての情報を用いたフィルタプロセス、および、処理が時間領域におけるものであるとき、アップサンプリング、一次系列のための一次パルス形状についての情報および/または副次系列のための副次パルス形状についての情報を用いたフィルタプロセスのうちの1または複数の操作行うよう構成される。
また図3Dを参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号を作成するための第4実施形態の例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス300Dは、システム100において出力信号を受信機104へ送信する送信機102の(1または複数の)プロセッサ110によって実行されてよい。プロセス300Dは、一部の点、特にFD STORM出力信号sSTORM 265生成するプロセスにおいて単一のDFT218を適用することを除き、プロセス300Bと同じ段階および操作に従う。(1または複数の)プロセッサ110が一次系列{a}250Aおよび副次系列{b}250Bそれぞれに位相回転220Aおよび220Bを適用した後、かつ回転された副次系列
に追加的位相シフト304を適用した後に、(1または複数の)プロセッサ110は、位相回転された一次系列
255Aおよびシフトされた副次系列
257を結合するための第1の部分的結合操作306C、例えば総和演算(重ね合わせ)を行い、結合された系列をDFT218などの単一のDFTに供給してFD結合系列{X}を作成する。シフトされた副次系列
257は、系列
255Aと比較して全体的な相対π/2位相因子を有するので、(1または複数の)プロセッサ110は、周波数領域スプリット308を適用して、結合されたFD系列{X}をFD一次系列{A}およびFD副次系列{B}に対して容易に分離してよい。周波数領域スプリット308は、例えば以下の数式9で表現される式を用いることにより、結合されたFD系列{X}からFD一次系列{A}およびFD副次系列{B}を導出するために実装されてよい。
数式9:
受信機側において、STORM信号SSTORM 365の検出と同様に、受信機104の受信機フロントエンド116などの受信機フロントエンドは、受信信号を出力ベースバンド信号何らかの追加的なノイズおよび/または歪みが生じない限りはSSC−STORM 420)に変換し、通常は受信機104の(1または複数の)プロセッサ120と統合される、信号復調器118などの信号復調器へ伝達する。(1または複数の)プロセッサ120は、受信されたSC−STORMベースバンド信号を復調して符号化データを抽出する。SC−STORM出力信号SSC−STORM 420の電力への主な寄与は、一次信号S 410Aに由来する(一次信号S 410Aの電力は副次信号S 410Bの電力よりも著しく大きいことによる)ので、受信機104の(1または複数の)プロセッサ120は、副次信号S 410Bの寄与を無視し、受信されたSC−STORMベースバンド信号を単純なSC信号であるかのように処理してよい。受信機104の(1または複数の)プロセッサ120は、その検出を改善するべく、送信SC−STORM信号SSC−STORM 420に埋め込まれた(データを搬送しない)UWシンボルを用いてよい。
ここで図7Aおよび図7Bを参照すると、これらは、本発明のいくつかの実施形態に係るSTORM信号の性能を実証するための実証実験の結果を提示するグラフである。図7Aは、実証実験に用いられるSTORM信号を作成するために用いられる一次パルス形状および副次パルス形状のスペクトル図、時間領域における得られたSTORM信号の図、および得られたPAPR性能のグラフを提示する。図7Bは、本発明のいくつかの実施形態に係る、STORM信号の性能を実証するために行われた実験の比較結果のグラフを提示する。グラフ700は、α=1.5904かつL=10としたときに数式22で表現される先祖関数p(t)などの先祖関数p(t)を用いて構築された一次パルス形状および副次パルス形状の、FDフィルタ係数(タップ)g (0)およびg (1)をそれぞれ提示し、ここでQ=1024としてk=0,1,...,Q−1である。グラフ702は、時間領域における得られたSTORM信号サンプルの複素平面における分布を提示する。グラフ700で表現されるように、副次パルス形状
712の電力は、一次パルス形状
710の電力よりも〜17dBだけ小さい。グラフ702で表現されるように、副次パルス形状
712および一次パルス形状
710の重ね合わせにより生成されるSTORM信号は、振幅が時間サンプルの圧倒的大部分について準一定である準定モジュラス特性を呈し、ゆえにPAPRは非常に小さいものであり得る。グラフ702における単位円の内側のドットは、CPウィンドウィングに起因するものであり、つまりこれらは連続するOFDMシンボル間の調整された(tailored)境界内の(比較的少数の)サンプルを表す。グラフ703は、グラフ702に提示する時間領域挙動を有するSTORM信号のPAPR測定の結果を、STORM信号の複数の時間セグメントにわたる観測されたPAPR値の相補累積分布関数(CCDF)の形態で提示する。グラフ704、706および708に示すように、スペクトル挙動は、上述のPAモデルにより送られる3つの信号について比較される。3つの場合全てにおいて、PA114などのPAへの入力における信号の利得は、PA114の出力における対応する信号がスペクトル制約に適合することが確実となる、可能な限り最大の値に設定される。グラフ704は、(M=600およびπ/2 BPSKの変調方式で生成される)SC−FDMベースライン信号のスペクトル挙動を提示し、グラフ706は、(M=300およびQPSKの変調方式で生成される)OQPSK−POSC信号のスペクトル挙動を提示し、グラフ708は、副次パルス形状
712および一次パルス形状
710を用いて生成されるSTORM信号のスペクトル挙動を提示する。グラフ704、706および708から明らかなように、LTEスペクトルエミッションマスクにより課されるスペクトル発射制約およびACLR要件を適用する場合、STORM信号は、出力電力の顕著な利点、つまりSC−FDMおよびOQPSK−POSCそれぞれと比較して〜6.4dBおよび〜2.2dBの利得を提示する。
また図8を参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態に係る、複数の副次信号を用いてSTORM信号を作成するための例示的プロセスのブロック図である。例示的プロセス800は、システム100などのシステムにおいて、出力信号を受信機104などの受信機へ送信する送信機102などの送信機の(1または複数の)プロセッサ110などのプロセッサによって実行されてよい。プロセス800は、複数(R個)の副次FD POSC信号s2_1 260B_1〜s2_R 260B_Rが一次FD POSC信号s 260Aと組み合わされる(結合される)ことでSTORM出力信号SSTORM 365を作成する、プロセス300Cの拡張版である。
プロセス800は、R+1回のDFT操作218(STORM出力信号SSTORM 365の生成において全てのあり得る2L−1−1個の副次パルス形状
を含める極端な場合においては最大2L−1に達するを要する。直交するペアを含む2つの系列のシンボルの要素ごとの積は、純粋に虚のシンボルの系列を生じさせるという意味において、FD STORM出力信号sSTORM 265を作成するよう(1または複数の)プロセッサ110により総和306Bによって組み合わされたR+1個のπ/2回転されたBPSK系列
のうちからは、直交する副次系列のP個のペア(ここでPは
を満足する)を見出すことが可能であり得る。特に、数式8(およびその一般形である数式25)から明らかなように、
であることから、プロセス800における系列
255Aおよび
は、そのようなペアを形成する。結果として、プロセス300Dは、SC−FDMシンボルあたりP回のみのDFT操作218を用いるものとして、拡張STORM信号について一般化されてよい。この複雑性低減の側面は、特定の追加的な副次FD POSC信号s2_iのシンボル系列が、副次FD POSC信号s2_iの集合に既に含まれている、ペアになっていない別の副次FD POSC信号s2_iのものと直交する場合、その信号を設計に含めるか否かの判断に影響する場合があり、このとき、その追加による送信機102の複雑性の増大がより少ないであろうことから、それを含めることがより好適であるとみなされてよい。
本発明のいくつかの実施形態によれば、STORM信号生成プロセス300A、300B、300C、300D、400、500および/または800のうちの1または複数は、PA114などの複数のPA、例えば4または8または16個のPA114を含む送信機102などのマルチPAのHF送信機をサポートするよう拡張されてよい。特に、PA114の各々は電力の限られたものであり得るが、複数のPA114を用いて、STORM信号全体を共に構成する複数の部分的STORM信号のそれぞれを同時に送信することで、各々が比較的小さいOBOで動作する複数のPA114の間でSTORM信号全体の電力が分割され、それぞれPAPRの部分的STORM波形が供給されることの利点を活かすことができる。
マルチPA114の送信機102の他の実施形態において、複数の部分的STORM信号は、複数の部分的STORM信号の連続するペア間における何らかの帯域幅オーバラップを任意選択的に伴う周波数多重化を用いて多重化されてよい。ここで複数の部分的STORM信号の各々は、PA114の互いに素なサブセットから送信され、それにより、送信に利用されるSC−FDMサブキャリアの全体数が増大するが、各PA114は、PAPRの部分的STORM波形が供給されるので比較的小さいOBOで動作する。

Claims (24)

  1. 変調シンボルの一次系列を、一次パルス形状を用いて一次信号に変換し、
    前記一次系列から作成された変調シンボルの副次系列を、副次パルス形状を用いて副次信号に変換し、
    前記一次信号および前記副次信号に基づいて結合出力信号を作成する
    よう適合されるプロセッサを備える、送信機。
  2. 前記プロセッサは、前記一次系列に対して、または前記副次系列に対して、またはそれらの合成された系列に対して、
    前記処理が周波数領域におけるものであるとき、
    π/2またはその倍数での複素位相シフト、
    離散フーリエ変換DFT、
    巡回拡大、
    前記一次系列のための前記一次パルス形状についての情報および/または前記副次系列のための前記副次パルス形状についての情報を用いたフィルタプロセス、および、
    前記処理が時間領域におけるものであるとき、
    アップサンプリング、
    前記一次系列のための前記一次パルス形状についての情報および/または前記副次系列のための前記副次パルス形状についての情報を用いたフィルタプロセス
    のうちの少なくとも1つの操作を行うよう構成される、請求項1に記載の送信機。
  3. 前記副次系列は、前記一次系列の対応する変調シンボルおよび前記一次系列の少なくとも2つの先行する変調シンボルから前記副次系列の各変調シンボルを生成することにより、前記一次系列から作成される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  4. 前記一次系列の連続するシンボルの複数の有限部分系列を巡回拡大して、前記副次系列の連続するシンボルの複数のそれぞれの有限部分系列を作成することをさらに含む、請求項3に記載の送信機。
  5. 前記プロセッサは、
    周波数分割多重化FDM、
    離散フーリエ変換拡散直交FDM DFT−s−OFDM、
    シングルキャリアFDM SC−FDM、
    および/または周波数分割多元接続(FDMA)に基づく伝送
    の群のうちのいずれか1つを用いて前記出力信号を送信するよう適合される、
    前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  6. 前記プロセッサは、ユニークワードUWを含む少なくとも1つの固定された有限のシンボル系列を前記一次系列に周期的に挿入するよう適合される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  7. 前記プロセッサは、前記一次系列および前記副次系列を周波数領域の信号に変換して前記出力信号を作成するよう適合され、得られる周波数領域の前記出力信号は、送信の前に時間領域に再変換される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  8. 前記プロセッサは、時間領域の前記出力信号にガード区間GIを周期的に挿入するよう適合され、前記ガード区間は、
    巡回プレフィックスCP、
    巡回ポストフィックス、
    ゼロプレフィックスZP、
    およびゼロテールZT
    のうちの少なくとも1つの要素を含む、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  9. 前記一次系列の変調シンボルは、2値位相シフトキーイングBPSK変調方式に従って前記データストリームをマッピングする、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  10. 前記一次系列の前記変調シンボルの系列は、より高次の位相シフトキーイングPSK変調方式に従って、特に有限メモリ差動マッピング方式を用いて前記データストリームをマッピングし、前記一次系列および前記副次系列は、連続するシンボル間におけるπの分数での複素位相回転をさらに受ける、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  11. 前記出力信号のピーク対平均電力比PAPRは、前記一次信号の前記PAPRよりも低い、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  12. 前記副次信号の電力が前記一次信号の前記電力に対して無視できるように、前記副次信号の変換に用いられる前記副次パルス形状の前記電力は、前記一次信号の変換に用いられる前記一次パルス形状の前記電力よりも、少なくとも10dB小さい、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  13. 前記一次パルス形状および前記副次パルス形状は、複数のパルス時間幅制約のうちの少なくとも1つに適合する、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  14. 前記プロセッサは、複数の信号スペクトル制約のうちの少なくとも1つに適合するように前記出力信号を作成するよう適合される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  15. 前記一次パルス形状および前記副次パルス形状は、先祖関数を用いて構築される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  16. 前記副次パルス形状は、前記一次パルス形状に基づく、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  17. 前記プロセッサは、前記一次系列および前記副次系列を前記周波数領域に別個に変換した後、前記周波数領域における前記重ね合わせを行うよう適合される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  18. 前記プロセッサは、前記一次系列および前記副次系列それぞれの前記時間領域における第1の部分的結合、および前記周波数領域における第2の部分的結合により、前記一次信号および前記副次信号を結合するよう適合される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  19. 前記出力信号は、多入力・多出力MIMO伝送をサポートするよう、複数の電力増幅器を介して複数の部分的出力信号として同時に送信される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  20. 前記出力信号は、複数のサブセットに分割された複数の電力増幅器を介して複数の部分的出力信号として同時に送信される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  21. 前記プロセッサは、前記出力信号と同様にして少なくとも1つの復調用参照信号を作成するよう適合される、前出の請求項のいずれか一項に記載の送信機。
  22. 送信機から受信される入力信号を復調するよう適合されるプロセッサを備え、前記入力信号は、一次信号および副次信号に基づいて作成され、前記一次信号および前記副次信号は、それぞれ変調シンボルの一次系列および副次系列を変換することにより作成される、受信機。
  23. 前記プロセッサは、前記入力信号を復調するときに前記副次信号を無視するよう適合される、請求項22に記載の受信機。
  24. 前記プロセッサは、少なくとも1つの復調用参照信号を用いて前記入力信号を復調するよう適合される、請求項22または23に記載の受信装置。
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