JP5855076B2 - ハイブリッド直交周波数分割多元接続システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明はワイヤレス通信システムに関する。より詳細には、本発明は、ハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムおよび方法に関する。

将来のワイヤレス通信システムは、ワイヤレスインターネットアクセスなどのブロードバンドサービスを加入者に提供することが予想される。そのようなブロードバンドサービスは、時間拡散性かつ周波数選択性であるワイヤレスチャネルを介する高信頼性かつ高スループットの伝送を必要とする。ワイヤレスチャネルは、多重通路フェージングによって引き起こされるスペクトルの制限およびシンボル間干渉（ＩＳＩ）を受ける。直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）およびＯＦＤＭＡは、次世代ワイヤレス通信システムに対する最も有望な解決策の一部である。

ＯＦＤＭシステムで使用される副搬送波は周波数で重なり合い、適応変調および符号化方式（ＭＣＳ）を副搬送波にわたって使用することができるので、ＯＦＤＭは高いスペクトル効率を有する。さらに、ベースバンド変調および復調が、単純な逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）および高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算によって実施されるので、ＯＦＤＭの実装は非常に単純である。ＯＦＤＭシステムの他の利点には、受信機構造が単純化されること、および多重通路環境での堅牢性が優れていることが含まれる。

ＯＦＤＭおよびＯＦＤＭＡは、ｄｉｇｉｔａｌ ａｕｄｉｏ ｂｒｏａｄｃａｓｔ（ＤＡＢ）、ｄｉｇｉｔａｌ ａｕｄｉｏ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ（ＤＡＢ−Ｔ）、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１６、非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）などのワイヤレス／ワイヤード通信規格で採用されており、ｔｈｉｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ｃｄｍａ２０００ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、ｆｏｕｒｔｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（４Ｇ）ワイヤレス通信システム、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎなどでの採用が考慮されている。

ＯＦＤＭおよびＯＦＤＭＡに伴う１つの主な問題は、セル間干渉を緩和または制御して周波数再利用因子１を達成することが困難であることである。セル間干渉を緩和するために周波数ホッピングおよびセル間の副搬送波割当て協働（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ）が提案されてきた。しかし、両者の方法の有効性は限られている。

本発明は、ハイブリッドＯＦＤＭＡシステムおよび方法に関する。このシステムは送信機および受信機を含む。送信機は、第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ、第１非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ、および第１共通サブアセンブリを含む。第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは入力データを拡散し、拡散後データを第１グループの副搬送波にマッピングする。第１非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、入力データを第２グループの副搬送波にマッピングする。第１共通サブアセンブリは、ＯＦＤＭＡを使用して第１グループの副搬送波および第２グループの副搬送波にマッピングされた入力データを送信する。受信機は、第２拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ、第２非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ、および第２共通サブアセンブリを含む。受信機の第２共通サブアセンブリは、受信したデータを処理し、ＯＦＤＭＡを使用して副搬送波にマッピングされたデータを回復する。第２拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、符号領域内のユーザデータを分離することによって第１入力データを回復し、第２非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは第２入力データを回復する。

本発明に従って構成された例示的ハイブリッドＯＦＤＭＡシステムのブロック図である。 本発明による周波数領域拡散および副搬送波マッピングの一例を示す図である。 本発明による拡散および副搬送波マッピングの別の例を示す図である。 本発明による副搬送波の時間−周波数ホッピングの一例を示す図である。 本発明に従って構成された例示的な時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナのブロック図である。

以下では、「送信機」および「受信機」という用語は、限定はしないが、ユーザ装置（ＵＥ）、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）、移動局、固定またはモバイルサブスクライバユニット、ページャ、Ｎｏｄｅ−Ｂ、基地局、サイトコントローラ、アクセスポイント、またはワイヤレス環境で動作することのできる任意の他のタイプの装置を含む。

本発明の機能は、集積回路（ＩＣ）に組み込むことができ、または多数の相互接続構成要素を備える回路として構成することができる。

本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、第３世代（３Ｇ）セルラシステム、４Ｇシステム、衛星通信システムなどのＯＦＤＭＡ（またはＯＦＤＭ）および／または符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を使用する任意のワイヤレス通信システムに適用可能である。

図１は、本発明による送信機１００および受信機２００を含む例示的ハイブリッドＯＦＤＭＡシステム１０のブロック図である。送信機１００は、拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１３０、非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１４０、および共通サブアセンブリ１５０を含む。拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１３０では、（１人または複数のユーザに関する）入力データ１０１が、拡散符号で拡散されて複数のチップ１０３が生成され、次いでチップ１０３が副搬送波にマッピングされる。非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１４０では、（１人または複数の異なるユーザに関する）入力ビット１１１が、拡散なしで副搬送波にマッピングされる。

拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１３０は、スプレッダ１０２および第１副搬送波マッピングユニット１０４を含む。非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１４０は、シリアル−パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器１１２および第２副搬送波マッピングユニット１１４を含む。共通サブアセンブリ１５０は、Ｎ点逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）プロセッサ１２２、パラレル−シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器１２４、およびサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入ユニット１２６を含む。

システム内にＮ個の副搬送波が存在し、Ｋ人の異なるユーザがシステムで同時に通信し、Ｋ人のユーザの中で、Ｋ_s人のユーザに対するデータが拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１３０を介して送信されると仮定する。拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１３０および非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１４０で使用される副搬送波の数は、それぞれＮ_sおよびＮ_oである。Ｎ_sおよびＮ_oの値は、０≦Ｎ_s≦Ｎ、０≦Ｎ_o≦Ｎ、かつＮ_s＋Ｎ_o≦Ｎという条件を満たす。

入力データ１０１は、スプレッダ１０２によって複数のチップ１０３に拡散される。チップ１０３は、副搬送波マッピングユニット１０４によってＮ_s個の副搬送波にマッピングされる。時間領域、周波数領域、またはその両方で拡散を実施することができる。特定のユーザについて、時間領域および周波数領域での拡散因子をそれぞれＳＦ_tおよびＳＦ_fで表す。そのユーザに関する接合拡散因子（ｊｏｉｎｔ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）をＳＦ_jointで表し、これはＳＦ_t×ＳＦ_fに等しい。ＳＦ_t＝１であるとき、拡散が周波数領域のみで実施され、ＳＦ_f＝１であるとき、拡散が時間領域のみで実施される。ユーザｉに関する周波数領域拡散は、ユーザｉに割り振られた副搬送波の数Ｎ_s（ｉ）に限定される。副搬送波の割振りは静的または動的でよい。あらゆるユーザｉについてＮ_s（ｉ）＝Ｎ_sである場合、拡散ＯＦＤＭＡは拡散ＯＦＤＭとなる。

拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１３０で１つの副搬送波を複数のユーザにマッピングすることができる。そのような場合、同一の副搬送波にマッピングされた２人以上のユーザの入力データ１０１が符号多重化され、したがって、異なる拡散符号を使用して拡散されるべきである。時間領域と周波数領域の両方で拡散が実施される場合、各ユーザに割り当てられる拡散符号は、時間領域、周波数領域、またはその両方で異なることがある。

図２に、本発明による周波数領域拡散および副搬送波マッピングの一例を示す。入力データ１０１が乗算器２０２によって拡散符号２０４と乗算され、複数のチップ１０３’が生成される。チップ１０３’は、Ｓ／Ｐ変換器２０６によってパラレルチップ１０３に変換される。次いで、パラレルチップ１０３のそれぞれが、ＩＤＦＴプロセッサ１２２に送られる前に副搬送波マッピングユニット１０４によって副搬送波の１つにマッピングされる。

図３に、本発明による周波数領域拡散および副搬送波マッピングの別の例を示す。拡散符号にスプレッダを乗算する代わりに、レピータ３０２を使用して、各入力データ１０１をチップレートで複数回反復し、チップ１０３’を生成することができる。次いで、チップ１０３’がＳ／Ｐ変換器３０４によってパラレルチップ１０３に変換される。パラレルチップ１０３のそれぞれが、ＩＤＦＴプロセッサ１２２に送られる前に副搬送波マッピングユニット１０４によって副搬送波の１つにマッピングされる。

あるいは、入力データが時間領域で拡散されるとき、各入力データがスプレッダによって拡散され、複数のチップストリームが生成され、チップストリームが副搬送波にマッピングされる。そのような場合、拡散符号を使用することなく、入力データの単純な反復によって時間領域拡散を実施することもできる。

拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１３０で使用される副搬送波上で共通パイロットを送信することができる。他のユーザデータと区別するために、共通パイロットも拡散される。

再び図１を参照すると、非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１４０では、相異なるユーザの入力ビット１１１がＳ／Ｐ変換器１１２によってパラレルビット１１３に変換される。副搬送波マッピングユニット１１４はユーザを１つまたは複数の副搬送波に割り振り、それによって、各副搬送波が、多くても１人のユーザによって使用され、各ユーザからのビットが、副搬送波マッピングユニットによって、そのユーザに対して割り振られた副搬送波にマッピングされる。このようにして、ユーザが周波数領域で多重化される。ユーザｉに割り振られる副搬送波の数は、Ｎ_o（ｉ）、０≦Ｎ_o（ｉ）≦Ｎ_oで表される。副搬送波の割振りは静的または動的でよい。

本発明によれば、非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ１４０に関して、各セルで擬似ランダムに時間−周波数ホッピングを実施することができる。時間領域ホッピングでは、セル内で送信するユーザが時々（すなわち、１つまたはいくつかのＯＦＤＭシンボルまたはフレームにわたって）変化する。周波数領域ホッピングでは、セル内で送信するユーザに割り当てられる副搬送波が、１つまたは複数のＯＦＤＭシンボルまたはフレームごとにホッピングしている。このようにして、セル間干渉を軽減し、ユーザおよびセルの間で平均化することができる。

図４に、本発明による、時間枠Ｔ０〜Ｔ６について１０個の副搬送波ｓ０〜ｓ９が使用される時間−周波数ホッピングの一例を示す。一例を挙げると、図２では、拡散ＯＦＤＭＡのために副搬送波ｓ３、ｓ５、ｓ８が使用され、非拡散ＯＦＤＭＡのために残りの副搬送波が使用される。非拡散ＯＦＤＭＡのために割り振られた副搬送波について、ユーザに対して割り振られる副搬送波および時間枠が擬似ランダムにホッピングしている。例えば、ユーザ１に対するデータが、Ｔ０でｓ９、Ｔ１でｓ７、Ｔ３でｓ７、Ｔ４でｓ１およびｓ９を介して送信され、ユーザ２に対するデータが、Ｔ０でｓ４、Ｔ１でｓ７、Ｔ２でｓ３、およびＴ５でｓ０およびｓ４を介して送信される。したがって、相異なるユーザに対するデータが、相異なるＯＦＤＭシンボルまたはフレームを介して送信され、セル間干渉が軽減される。

再び図１を参照すると、チップ１０５とデータ１１５がどちらもＩＤＦＴプロセッサ１２２に供給される。ＩＤＦＴプロセッサ１２２は、チップ１０５およびデータ１１５を時間領域データ１２３に変換する。ＩＤＦＴは、ＩＦＦＴ演算または等価な演算で実装することができる。次いで時間領域データ１２３は、Ｐ／Ｓ変換器１２４によってシリアルデータ１２５に変換される。次いで、ＣＰ（保護期間（ＧＰ）とも呼ばれる）が、ＣＰ挿入ユニット１２６によってシリアルデータ１２５に追加される。次いで、データ１２７がワイヤレスチャネル１６０を介して送信される。

受信機２００は、拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ２３０、非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ２４０、およびハイブリッドＯＦＤＭＡ用の共通サブアセンブリ２５０を含む。共通サブアセンブリ２５０は、ＣＰ除去ユニット２０２、Ｐ／Ｓ変換器２０４、Ｎ点離散フーリエ変換（ＤＦＴ）プロセッサ２０６、イコライザ２０８、および副搬送波デマッピングユニット（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｄｅｍａｐｐｉｎｇ ｕｎｉｔ）２１０を含む。拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ２３０は符号領域ユーザ分離ユニット２１４を含み、非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ２４０はＰ／Ｓ変換器２１６を含む。

受信機２００は、チャネルを介して送信されたデータ２０１を受信する。受信したデータ２０１から、ＣＰがＣＰ除去ユニット２０２によって除去される。時間領域データである、ＣＰが除去された後のデータ２０３は、Ｓ／Ｐ変換器２０４によってパラレルデータ２０５に変換される。パラレルデータ２０５はＤＦＴプロセッサ２０６に供給され、周波数領域データ２０７に変換され、これはＮ個の副搬送波上のＮ個のパラレルデータを意味する。ＤＦＴをＦＦＴ演算または等価な演算で実装することができる。周波数領域データ２０７はイコライザ２０８に供給され、各副搬送波でデータに対して等化が実施される。従来型ＯＦＤＭシステムと同様に、単純な１タップイコライザを使用することができる。

各副搬送波での等化の後、特定のユーザに対応するデータが、副搬送波デマッピングユニット２１０によって分離され、これは、送信機１００で副搬送波マッピングユニット１０４、１１４によって実施されるのと逆の演算である。非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ２４０では、各ユーザデータ２１１が、Ｓ／Ｐ変換器２１６によってシリアルデータ２１７に単に変換される。拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ２３０では、分離された副搬送波上のデータ２１２が、符号領域ユーザ分離ユニット２１４によってさらに処理される。送信機１００で拡散が実施される方式に応じて、対応するユーザ分離が、符号領域ユーザ分離ユニット２１４によって実施される。例えば、送信機１００で拡散が時間領域のみで実施される場合、従来型Ｒａｋｅコンバイナを符号領域ユーザ分離ユニット２１４として使用することができる。送信機１００で拡散が周波数領域のみで実施される場合、従来型（周波数領域）デスプレッダ（ｄｅｓｐｒｅａｄｅｒ）を符号領域ユーザ分離ユニット２１４として使用することができる。送信機１００で拡散が時間領域と周波数領域の両方で実施される場合、時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナを符号領域ユーザ分離ユニット２１４として使用することができる。

図５は、本発明に従って構成された例示的な時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナ５００のブロック図である。時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナ５００は、送信機１００で時間領域と周波数領域の両方で拡散されたデータを回復するために、時間領域と周波数領域の両方で処理を実施する。時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナ５００を多くの異なる方式で実装することができ、図５に示される構成は限定としてではなく、例として与えたものであり、本発明の範囲は図５に示される構造に限定されないことに留意されたい。

時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナ５００は、デスプレッダ５０２およびＲａｋｅコンバイナ５０４を備える。図１の副搬送波デマッピングユニット２１０によって拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリ２３０に対して特定のユーザに関して分離および収集されたデータ２１２が、デスプレッダ５０２に転送される。デスプレッダ５０２は、副搬送波上のデータ２１２に対する周波数領域デスプレッディング（ｄｅｓｐｒｅａｄｉｎｇ）を実施する。デスプレッダ５０２は、拡散符号の共役５０８をデータ２１２に乗算する複数の乗算器５０６と、乗算出力５１０を合計する加算器５１２と、合計出力５１４を正規化するノーマライザ５１６とを含む。次いで、デスプレッダ出力５１８がＲａｋｅコンバイナ５０４によって処理され、ユーザのデータが時間領域結合によって回復される。

送信機１００、受信機２００、またはその両方は複数のアンテナを含むことができ、送信機側、受信機、またはその両方の複数のアンテナで本発明によるハイブリッドＯＦＤＭＡを実装することができる。

＜その他の実施形態＞
１．送信機および受信機を備えるハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム。送信機は、第１グループのユーザに関する第１入力データを拡散し、拡散後データを第１グループの副搬送波にマッピングする第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリと、第２入力データを第２グループの副搬送波にマッピングする第１非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリと、ＯＦＤＭＡを使用して第１グループの副搬送波および第２グループの副搬送波にマッピングされた第１入力データおよび第２入力データを送信する第１共通サブアセンブリとを備える。受信機は、受信したデータを処理して、ＯＦＤＭＡを使用して副搬送波にマッピングされたデータを回復する第２共通サブアセンブリと、第１入力データを回復する第２拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリと、第２入力データを回復する第２非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリとを備える。

２．第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、時間領域と周波数領域の少なくとも一方で第１入力データを拡散する実施形態１に記載のシステム。

３．第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、第１入力データをチップレートで反復することによって第１入力データを拡散する実施形態２に記載のシステム。

４．第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリおよび第１非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、副搬送波を動的にマッピングする実施形態１〜３のいずれかに記載のシステム。

５．第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、第１グループの副搬送波上で共通パイロットを送信する実施形態１〜４のいずれかに記載のシステム。

６．第１非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、第２入力データを第２グループの副搬送波にマッピングする際に時間領域ホッピングと周波数領域ホッピングの少なくとも一方を実装する実施形態１〜５のいずれかに記載のシステム。

７．受信機の第２ＯＦＤＭＡサブアセンブリはＲａｋｅコンバイナを備える実施形態１〜６のいずれかに記載のシステム。

８．受信機の第２ＯＦＤＭＡサブアセンブリは時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナを備える実施形態１〜７のいずれかに記載のシステム。

９．送信機と受信機の少なくとも一方は複数のアンテナを備える実施形態１〜８のいずれかに記載のシステム。

１０．送信機および受信機を備えるハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム。送信機は、第１グループのユーザに関する第１入力データを拡散してチップを生成するスプレッダと、チップを第１グループの副搬送波にマッピングする第１副搬送波マッピングユニットと、第２グループのユーザに関する第２入力データを第１パラレルデータに変換する第１シリアル−パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器と、第１パラレルデータを第２グループの副搬送波にマッピングする第２副搬送波マッピングユニットと、第１副搬送波マッピングユニットおよび第２副搬送波マッピングユニットの出力に対して逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を実施して時間領域データを生成するＩＤＦＴプロセッサと、時間領域データをシリアルデータに変換する第１パラレル−シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器と、送信のためにサイクリックプレフィックス（ＣＰ）をシリアルデータに挿入するＣＰ挿入ユニットとを備える。受信機は、受信したデータからＣＰを除去するＣＰ除去ユニットと、ＣＰ除去ユニットの出力を第２パラレルデータに変換する第２Ｓ／Ｐ変換器と、第２パラレルデータに対する離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実施して周波数領域データを生成するＤＦＴプロセッサと、周波数領域データに対する等化を実施するイコライザと、第１グループのユーザと第２グループのユーザに関する等化後の周波数領域データを分離する副搬送波デマッピングユニットと、第１グループのユーザに関する等化後の周波数領域データを符号領域で分離し、第１データを回復する符号領域ユーザ分離ユニットと、第２グループのユーザに関する等化後の周波数領域データをシリアルデータに変換し、第２入力データを回復する第２Ｐ／Ｓ変換器とを備える。

１１．スプレッダは、第１入力データを時間領域と周波数領域の少なくとも一方で拡散する実施形態１０に記載のシステム。

１２．スプレッダは、第１入力データをチップレートで反復することによって第１入力データを拡散する実施形態１１に記載のシステム。

１３．第１副搬送波マッピングユニットおよび第２副搬送波マッピングユニットは、副搬送波を動的にマッピングする実施形態１０〜１２のいずれかに記載のシステム。

１４．送信機は、第１グループの副搬送波上で共通パイロットを送信する実施形態１０〜１３のいずれかに記載のシステム。

１５．第２副搬送波マッピングユニットは、第１パラレルデータを第２グループの副搬送波にマッピングする際に時間領域ホッピングと周波数領域ホッピングの少なくとも一方を実装する実施形態１０〜１４のいずれかに記載のシステム。

１６．符号領域ユーザ分離ユニットはＲａｋｅコンバイナを備える実施形態１０〜１５のいずれかに記載のシステム。

１７．符号領域ユーザ分離ユニットは時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナを備える実施形態１０〜１６のいずれかに記載のシステム。

１８．送信機と受信機の少なくとも一方は複数のアンテナを備える実施形態１０〜１７のいずれかに記載のシステム。

１９．ハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を使用してデータを送信する方法であって、送信機で、第１グループのユーザに関する第１入力データが拡散されてチップが生成され、チップが第１グループの副搬送波にマッピングされ、第２グループのユーザに関する第２入力データが第１パラレルデータに変換され、第１パラレルデータが第２グループの副搬送波にマッピングされ、第１グループの副搬送波および第２グループの副搬送波にマッピングされたデータの出力に対して逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）が実施されて時間領域データが生成され、時間領域データがシリアルデータに変換され、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）がシリアルデータに挿入され、ＣＰ挿入後データが送信され、受信機で、送信機によって送信されたデータが受信され、受信されたデータからＣＰが除去され、ＣＰ除去後データが第２パラレルデータに変換され、第２パラレルデータに対して離散フーリエ変換（ＤＦＴ）が実施されて周波数領域データが生成され、周波数領域データに対して等化が実施され、第１グループのユーザおよび第２グループのユーザに関する等化後の周波数領域データが分離され、第１グループのユーザに関するデータが符号領域で分離されて第１データが回復され、第２グループのユーザに関するデータがシリアルデータに変換されて第２入力データが回復される。

２０．第１入力データの拡散が、時間領域と周波数領域の少なくとも一方で実施される実施形態１９に記載の方法。

２１．第１入力データの拡散が、第１入力データをチップレートで反復することによって実施される実施形態２０に記載の方法。

２２．第１グループの副搬送波および第２グループの副搬送波が動的にマッピングされる実施形態１９〜２１のいずれかに記載の方法。

２３．送信機は、第１グループの副搬送波上で共通パイロットを送信する実施形態１９〜２２のいずれかに記載の方法。

２４．第１パラレルデータを第２グループの副搬送波にマッピングする際に、時間領域ホッピングと周波数領域ホッピングの少なくとも一方が実施される実施形態１９〜２３に記載の方法。

２５．符号領域で第１グループのユーザに関するデータを分離することが、Ｒａｋｅコンバイナによって実施される実施形態１９〜２４のいずれかに記載の方法。

２６．符号領域で第１グループのユーザに関するデータを分離することが、時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナによって実施される実施形態１９〜２５のいずれかに記載の方法。

本発明の特徴および要素を特定の組合せの好ましい実施形態で説明したが、各機能または要素を、好ましい実施形態の他の機能および要素なしで単独で使用することができ、あるいは本発明の他の機能および要素を用いて、または用いずに様々な組合せで使用することができる。

Claims (17)

1. 送信機を有するハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムであって、前記送信機は、
   第１グループのユーザに関する第１入力データを拡散し、拡散された第１入力データを、第１グループの副搬送波に属する複数の副搬送波にマッピングする第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリであって、拡散は、時間領域、周波数領域、または、時間および周波数双方の領域で実行される、第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリと、
   第２グループのユーザに関する第２入力データを第２グループの副搬送波にマッピングする第１非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリであって、複数のユーザに割り当てられる複数の時間区間と第２グループの副搬送波のうちの複数の副搬送波とは、時間領域および周波数領域において疑似ランダム的な態様でホッピングする、第１非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリと、
   ＯＦＤＭＡを使用して、前記第１グループの副搬送波にマッピングされた前記第１入力データと前記第２グループの副搬送波にマッピングされた前記第２入力データとを送信する第１共通サブアセンブリと
   を備える、ハイブリッドＯＦＤＭＡシステム。
2. 受信機を有するハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムであって、前記受信機は、
   ＯＦＤＭＡを使用して、第１グループの副搬送波および第２グループの副搬送波にマッピングされたデータを回復するように、受信したデータを処理する第２共通サブアセンブリと、
   第１グループのユーザに関する第１入力データを逆拡散するための時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナを備え、拡散符号領域内においてユーザのデータを分離することにより、前記第１入力データを回復する第２拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリであって、前記時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナは、前記第１入力データについて周波数領域逆拡散を実行する逆拡散部であって、前記第１入力データを拡散するために使用される拡散符号の共役複素数を乗算し、乗算の結果を合計し正規化する、逆拡散部と、時間領域合成により前記第１入力データを回復するように前記逆拡散部の出力を処理するＲａｋｅ合成部とを有する、第２拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリと、
   第２グループのユーザに関する第２入力データを回復する第２非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリであって、複数のユーザに割り当てられる複数の副搬送波および複数の時間区間は、時間領域および周波数領域において疑似ランダム的な態様でホッピングする、第２非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリと、
   を備える、ハイブリッドＯＦＤＭＡシステム。
3. 前記第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、前記第１入力データを或るチップレートで反復することによって前記第１入力データの拡散を実行する、請求項１に記載のハイブリッドＯＦＤＭＡシステム。
4. 前記第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリおよび前記第１非拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、前記第１グループのユーザおよび第２グループのユーザに割り当てられる前記副搬送波を動的にマッピングする、請求項１に記載のハイブリッドＯＦＤＭＡシステム。
5. 前記第１拡散ＯＦＤＭＡサブアセンブリは、前記第１グループの副搬送波により共通パイロットを送信する、請求項１に記載のハイブリッドＯＦＤＭＡシステム。
6. 無線によりデータを送信または受信するための複数のアンテナを備える、請求項１または２に記載のハイブリッドＯＦＤＭＡシステム。
7. ハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムにおいて使用する送信機であって、
   第１グループのユーザに関する第１入力データを拡散するスプレッダであって、拡散は、時間領域、周波数領域、または、時間および周波数双方の領域で実行される、スプレッダと、
   前記第１入力データを第１グループの副搬送波にマッピングする第１副搬送波マッピングユニットと、
   第２グループのユーザに関する第２入力データを第１パラレルデータに変換する第１シリアル−パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器と、
   前記第１パラレルデータを第２グループの副搬送波にマッピングする第２副搬送波マッピングユニットであって、複数のユーザに割り当てられる複数の時間区間と前記第２グループの副搬送波のうちの複数の副搬送波とは、時間領域および周波数領域において疑似ランダム的な態様でホッピングする、第２副搬送波マッピングユニットと、
   前記第１副搬送波マッピングユニットおよび前記第２副搬送波マッピングユニットの出力に対して逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を実施して時間領域データを生成するＩＤＦＴプロセッサと、
   前記時間領域データをシリアルデータに変換する第１パラレル−シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器と、
   送信のためにサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を前記シリアルデータに挿入するＣＰ挿入ユニットと
   を備える送信機。
8. ハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムにおいて使用する受信機であって、
   受信したデータからサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を除去するＣＰ除去ユニットと、
   ＣＰ除去ユニットの出力を第２パラレルデータに変換する第２シリアル−パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器と、
   前記第２パラレルデータに対して離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実施して周波数領域データを生成するＤＦＴプロセッサと、
   前記周波数領域データに対する等化を実施するイコライザと、
   第１グループのユーザおよび第２グループのユーザに関する等化後の前記周波数領域データを分離する副搬送波デマッピングユニットと、
   第１入力データを回復するために前記第１グループのユーザに関する等化後の周波数領域データを符号領域で分離する符号領域ユーザ分離ユニットであって、第１入力データを逆拡散する時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナを含み、前記時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナは、前記第１入力データについて周波数領域逆拡散を実行する逆拡散部であって、前記第１入力データを拡散するために使用される拡散符号の共役複素数を乗算し、乗算の結果を合計し正規化する、逆拡散部と、時間領域合成により前記第１入力データを回復するように前記逆拡散部の出力を処理するＲａｋｅ合成部とを有する、符号領域ユーザ分離ユニットと、
   第２グループのユーザに関する等化後の周波数領域データをシリアルデータに変換し、第２入力データを回復する第２パラレル−シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器であって、複数のユーザに割り当てられる複数の副搬送波及び複数の時間区間は、時間領域及び周波数領域において疑似ランダム的な態様でホッピングする、第２Ｐ／Ｓ変換器と
   を備える受信機。
9. 前記スプレッダは、前記第１入力データを或るチップレートで反復することによって前記第１入力データの拡散を実行する、請求項７に記載の送信機。
10. 前記第１副搬送波マッピングユニットおよび前記第２副搬送波マッピングユニットは、前記第１グループのユーザおよび第２グループのユーザに割り当てられる前記副搬送波を動的にマッピングする、請求項７に記載の送信機。
11. 前記送信機は、前記第１グループの副搬送波により共通パイロットを送信する、請求項７に記載の送信機。
12. 無線によりデータを送信または受信するための複数のアンテナを備える、請求項７に記載の送信機。
13. ハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を使用してデータを送信するために送信機により実行される方法であって、
    第１グループのユーザに関する第１入力データを拡散し、拡散された第１入力データを、第１グループの副搬送波に属する複数の副搬送波にマッピングするステップであって、拡散は、時間領域、周波数領域、または、時間および周波数双方の領域で実行される、ステップと、
    第２グループのユーザに関する第２入力データを第２グループの副搬送波にマッピングするステップであって、複数のユーザに割り当てられる複数の副搬送波および複数の時間区間は、時間領域および周波数領域について疑似ランダム的な態様でホッピングする、ステップと、
    前記第１グループの副搬送波にマッピングされた前記第１入力データと前記第２グループの副搬送波にマッピングされた前記第２入力データとをＯＦＤＭＡを利用して送信するステップと、
    を含む方法。
14. ハイブリッド直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を使用してデータを受信するために受信機により実行される方法であって、
    ＯＦＤＭＡを利用して第１グループの副搬送波および第２グループの副搬送波にマッピングされたデータを回復するように、受信したデータを処理するステップと、
    時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナを利用して、拡散符号領域内においてユーザのデータを分離することにより、第１入力データを回復するステップであって、前記時間−周波数Ｒａｋｅコンバイナは、周波数領域逆拡散を実行するサブステップであって、前記第１入力データを拡散するために使用される拡散符号の共役複素数を乗算し、乗算の結果を合計し正規化するサブステップと、前記第１入力データを回復するように逆拡散後の出力を処理するために時間領域合成を実行するサブステップとにより、第１グループのユーザに関する第１入力データを回復する、ステップと、
    第２グループのユーザに関する第２入力データを回復するステップであって、複数のユーザに割り当てられる複数の副搬送波および複数の時間区間は、時間領域および周波数領域において疑似ランダム的な態様でホッピングする、ステップと、
    を含む方法。
15. 前記第１入力データの拡散が、前記第１入力データを或るチップレートで反復することによって実施される、請求項１３に記載の方法。
16. 前記第１および第２グループのユーザに割り当てられる副搬送波が動的にマッピングされる、請求項１３に記載の方法。
17. 前記第１グループの副搬送波により共通パイロットを送信するステップを更に有する請求項１３に記載の方法。

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