JP4607939B2 - キャリア干渉法符号化およびマルチキャリア処理 - Google Patents
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Description
この発明はキャリア干渉法(CI)に関する。より特定的にこの発明は、フーリエ変換および符号化などのマルチキャリア処理へのCIの応用に関するものである。
CIでは、量子力学の基本的概念を用いることにより、古典的物理学のみに基づく従来の技術と比較してスループットおよび性能について大幅な向上がもたらされる。
9号、第5,987,005号、第5,297,236号、および第5,365,470号に記載されたものなどがある。
CIの原理は多くの異なった種類の信号処理に応用され得る。この発明における1組の実施例では、サンプル値が収集され、CIの数学的原理に従って処理される。この発明の一局面では、相関およびフィルタ処理(たとえば整合フィルタ処理など)が乗算なしに実行され得る。この発明の別の局面では、複雑な乗算および加算を大幅に減少、またはこれをなくして、さまざまな種類のスペクトル分析および合成が実行可能となる。
以下の好ましい実施例の説明は、PCT出願番号PCT/US99−02838、PCT出願番号PCT/US00/18113、およびC、R、ナッサー他による「次世代多元接続のためのマルチキャリア技術(MultiCarrier Technologies for Next Generation Multiple Access)」、クルーアー学術出版社(Kluwer Academic Publishers)、2001年に記載のものなどのCIを踏まえたものであり、これらは引用により援用される。
の節での記載は単に例示を目的としたものであり、限定的なものではない。これら用語の意味は、ここに記載の教示全体によって当業者に明らかとなるであろう。これら用語は明細書全体を通じて論じられ、さらに引用の参考文献ではさらに詳細に論じられるであろう。
チャネル推定は、1つ以上のチャネル特性を測定、算出または推定することを含む。
したがってサンプル120〜125は、図3Aに示すように複素平面上で単位円上に均一に分布する。サンプル値120〜125は合計されると相殺する。
れると相殺する。
が合成されると、所望のシンボル値は、エイリアシングが生じない限り、他の波形にある干渉シンボルから分離され得る。CIフィルタ処理法を通過帯域サンプリングと組合せることができる。CIフィルタ処理の改良で、1つ以上のシンボル間隔Tsにわたり収集されたサンプルを合成して、他の波形に記されたシンボルから少なくとも1つの所望のシンボルを分離することが可能となる。
は、サンプルを合計または他で合成するように適合されている。コンバイナ702はタイムベース(図示せず)を含み、このタイムベースはコンバイナ702に対し、少なくとも1つのシンボル間隔Tsにわたり収集されたサンプルを合成するように指示する。出力信号s(fn,t)は、コンバイナ702が出力する合成サンプルを表わす。
Σsn(f,t)はサンプラー701により処理され、サンプラー701は同相サンプリングユニット701Iおよび4相サンプリングユニット701Qを含む。サンプルはコンバイナ702で合成されるが、このコンバイナは同相合成ユニット702Iおよび4相合成ユニット702Qを含む。コンバイナ702は同相信号sI(fn, t)および4相信号sQ(fn,t)を出力し、これらは任意に少なくとも1つの信号プロセッサ703により処理され得る。信号プロセッサ703は、チャネル復号器、復調器、トレリス復号器、暗号化復号器、フィルタ、相関器、マルチユーザ検出器、決定システム、デインターリーバ、マルチユーザ検出器、コンバイナ、およびA/D変換器を含む1つ以上のシステムを備え得る。
OFFTサンプル周波数fnが受信キャリア周波数fn'と等しい場合(すなわちn=n′)、OFFT式は
で用いられ得る。
レータ1004は、階段関数生成器108が与えた階段関数パラメータに関して1つ以上のサンプル組を生成するように適合される。この場合、選択器/アキュムレータ1004はシンボル長Ts(すなわちキャリア分離fs)および階段関数周波数(すなわちキャリア選択または帯域幅全体)を制御し得る。任意には、選択器/アキュムレータ104は重みをサンプルに与える(たとえば階段関数レベルに適合、チャネル効果を補償、干渉を緩和、復調を実行、および/またはその他あらゆる信号処理の目的のため)ことがある。任意に選択器/アキュムレータ1004は、予め定められたしきい値電力レベルを満たすために超過および/または欠けているサンプル値を捨てる、または交換することもある。
も1つの情報信号を特徴付ける。任意には、重みは他の物理層パラメータ、たとえば符号化、チャネル補償、および/またはアレイ処理重みに対して適合され得る。重み付けられた階段関数は、伝送システム(図示せず)への結合前に、コンバイナ1313で合成されフィルタ1314でフィルタ処理される。
得る。
、および/または複素振幅および位相に対する応答がある高度なフィルタを含み得る。
φmn=2πmn/M+2πfom/fsM
で表わされる位相φmnを有する要素のM×M行列から生成され、ここでmおよびnはそれぞれ行および列の添数である。Mはあらゆる正の整数値を有し得る。φmnの2番目の項は、行におけるすべての項に対して適用される任意の位相シフトである。位相シフトφmnは、キャリア周波数オフセットfoおよびサブキャリア分離fsに対応し得る。基本CI符号cmは項からなる行または列ベクトルを含み得る。
CI符号のいくつかは複素共役の対である。たとえばCI符号間の相関は以下の関係で表わされる。
CI符号は、多相および/または振幅が多数ある値を有し得る。CI符号の組は、少なくとも1つの従来の2進位相符号に対応する1つ以上の2進符号ベクトルを含み得る。CI符号が複素値チップを含む場合、実および仮想の部分は異なる直交パラメータに記され得る。たとえば、実値に対応する振幅は同相キャリア成分に対して変調され得るのに対して、対応する仮想値は4相キャリア成分に対して変調され得る。
ても、直交または擬似直交チップシーケンスを生成するために、チップシーケンスに対して切り捨て、付加、再配列、連結等を行なうことができる。同様のまたは異なる長さの符号が連結されてよい。異なるチップシーケンスは、少なくとも1つのチップシーケンスが少なくとも1つの他の符号からのチップでインターリーブされるように合成することができる。
成する。
、少なくとも1つのデータシンボルsnを記すことを含む。符号チップは、乗算され、位相シフトされ、変調され得、そうでなければデータシンボル値snで記され得る。符号チップは、パルス位置等の位相空間を表すことができる。任意に、極値因子の減少または暗号化のため等の位相オフセットが、符号チップに与えられてよい。
I符号語の所与の集合のCI符号は、CI符号生成行列Gを形成する線形独立した符号ベクトルの合成から構築することができる。
、送信された符号ベクトルを推定する。受信機は、曖昧な信号を消去することができる。復号器2435は、誤り訂正を行なって、消去箇所および/または誤りを訂正することができる。
号器によって生成されたシンボル推定値の信頼性を示す。好ましくは、第1の軟決定は、最大信号強度が与えられた復号器2521または2522によって生成される。これにより、より高い信頼性が確保され、反復の数が減少する。
なくとも1つのCI符号で符号化され、かつ、通信チャネル99により歪みを生じたおそれのあるデータシンボルを抽出するか、または推定する。CI復号器2607は、最適な受信機、チャネル推定器、および/またはチャネル補償器を含むことができる。
、矩形波、三角波、および繰返し雑音信号を含むがこれらに限定されない、代替的に用いることのできる他の種類の周期性発振信号が存在することを認識するであろう。
Claims (12)
- 複数の多相キャリア干渉ベースの符号シンボルを生成するように適合されたキャリア干渉シンボル生成器と、
少なくとも1つのキャリア干渉ベースの多相符号を生成するために、前記符号シンボルを合成するように適合されたキャリア干渉シンボルコンバイナとを含む、キャリア干渉符号生成器。 - 前記キャリア干渉シンボルコンバイナは、複数の直交多相符号を生成するように適合される、請求項1に記載のキャリア干渉符号生成器。
- 前記キャリア干渉シンボルコンバイナは、複数の擬似直交多相符号を生成するように適合される、請求項1に記載のキャリア干渉符号生成器。
- 前記キャリア干渉シンボルコンバイナは、基本キャリア干渉符号および拡張キャリア干渉符号を含むキャリア干渉符号の集合のうち、1つ以上のキャリア干渉ベースの多相符号を生成するように適合される、請求項1に記載のキャリア干渉符号生成器。
- 多相キャリア干渉符号の集合の少なくとも1つの符号を生成する方法であって、
複数の多相キャリア干渉ベースの符号シンボルの生成を提供するステップと、
少なくとも1つのキャリア干渉ベースの多相符号を生成するために、前記符号シンボルの合成を提供するステップとを含む、方法。 - 前記合成のステップは、複数の直交多相符号を生成するように適合される、請求項5に記載のキャリア干渉符号生成方法。
- 前記合成のステップは、複数の擬似直交多相符号を生成するように適合される、請求項5に記載のキャリア干渉符号生成方法。
- 前記合成のステップは、基本キャリア干渉符号および拡張キャリア干渉符号を含むキャリア干渉符号の集合のうち、1つ以上のキャリア干渉ベースの多相符号を生成するように
適合される、請求項5に記載のキャリア干渉符号生成方法。 - 処理ユニットに多相キャリア干渉符号の集合の少なくとも1つの符号を生成する方法を実行させるためのプログラムであって、前記プログラムは、
複数の多相キャリア干渉ベースの符号シンボルを生成するステップと、
少なくとも1つのキャリア干渉ベースの多相符号を生成するために、前記符号シンボルの合成するステップとを前記処理ユニットに実行させる、プログラム。 - 前記合成のステップは、複数の直交多相符号を生成するように適合される、請求項9に記載のプログラム。
- 前記合成のステップは、複数の擬似直交多相符号を生成するように適合される、請求項9に記載のプログラム。
- 前記合成のステップは、基本キャリア干渉符号および拡張キャリア干渉符号を含むキャリア干渉符号の集合のうち、1つ以上のキャリア干渉ベースの多相符号を生成するように適合される、請求項9に記載のプログラム。
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