JP6679614B2 - Fbmc/oqamのための直交設計からの送信ダイバーシチ - Google Patents

Fbmc/oqamのための直交設計からの送信ダイバーシチ Download PDF

Info

Publication number
JP6679614B2
JP6679614B2 JP2017551172A JP2017551172A JP6679614B2 JP 6679614 B2 JP6679614 B2 JP 6679614B2 JP 2017551172 A JP2017551172 A JP 2017551172A JP 2017551172 A JP2017551172 A JP 2017551172A JP 6679614 B2 JP6679614 B2 JP 6679614B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
symbols
symbol
transmitted
precoding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017551172A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018512007A (ja
Inventor
ウェイトケンパー,ぺトラ
勝利 楠目
勝利 楠目
バジー,ジャマル
幹生 岩村
幹生 岩村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Publication of JP2018512007A publication Critical patent/JP2018512007A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6679614B2 publication Critical patent/JP6679614B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0618Space-time coding
    • H04L1/0637Properties of the code
    • H04L1/0668Orthogonal systems, e.g. using Alamouti codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627Modulators
    • H04L27/264Pulse-shaped multi-carrier, i.e. not using rectangular window
    • H04L27/26416Filtering per subcarrier, e.g. filterbank multicarrier [FBMC]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2697Multicarrier modulation systems in combination with other modulation techniques
    • H04L27/2698Multicarrier modulation systems in combination with other modulation techniques double density OFDM/OQAM system, e.g. OFDM/OQAM-IOTA system
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2649Demodulators
    • H04L27/26534Pulse-shaped multi-carrier, i.e. not using rectangular window
    • H04L27/2654Filtering per subcarrier, e.g. filterbank multicarrier [FBMC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

本技術は、マルチキャリア信号を送信するための方法及び装置に関し、当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調(OQAM:offset quadrature amplitude modulation)の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、プリコーディングシンボルとを含む。
送信ダイバーシチは、チャネル状態情報が送信機で利用可能でない場合であっても、通信リンクの信頼性を向上させるために送信機側で適用できるため、重要であると考えられる。これは、受信機から送信機へのフィードバック情報が急速に古くなる高速移動のシナリオを含み、また、ブロードキャストのシナリオも含む。
S. M. Alamouti: “A
simple transmit diversity technique for wireless communications”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 16, no. 8,
October 1998に記載のAlamouti符号は、以下の望ましい特性を有するため、2つの送信アンテナのための直交設計からの広く知られている送信ダイバーシチ方式である。
1.十分なダイバーシチ
2.十分なレート(レートのロスがない)
3.簡単な線形の受信機(すなわち、受信機側で必要な処理が送信アンテナ数と共に線形に増減する)
Alamouti符号は、例えば、LTE
OFDMシステムに広く採用されている。
しかし、FBMC/OQAMのためにAlamouti符号を直接適用することは不可能である。これまで、FBMC/OQAMを用いた送信ダイバーシチの優位な解決策を見つけるために、多くの産業界及び大学によってかなりの量の取り組みが行われてきているが、全ての最新の解決策は、以下に説明するようにいくつかの欠点を有する。
FBMC/OQAMのための送信ダイバーシチを実現する問題を説明する前に、図2に示すようなLTEにおいて適用されるAlamouti送信方式を検討する。
図2は、OFDMに基づく送信方式を示しており、複素QAMシンボルs1及びs2は、2つのリソース(m0,n0)及び(m0+1,n0)を使用して、第1の送信アンテナTx1から送信される。ここで、m0及びn0は、それぞれサブキャリアインデックス及び時間インデックスを示す。第2の送信アンテナTx2からは、同じ2つのリソースを使用することによって、これらのQAMシンボルの複素共役したものが、そのマイナスを利用して送信されたり、利用せずに送信されたりする。しかし、ここでs1及びs2に使用されるリソースが交換される。それぞれ送信アンテナTx1及びTx2についてH(1)及びH(2)として示す、シンボルn0のサブキャリアm0及びm0+1上の複素数値のチャネル周波数応答が準等価であることを仮定した場合、式(1)及び(2)に示すようにサブキャリアm0及びm0+1の受信信号を記述することができる。
Figure 0006679614

ここで、
Figure 0006679614

はAWGNである。これらの受信信号のいくつかの配列により、以下の一次方程式系が得られる。
Figure 0006679614

次に、受信機側では以下の線形処理が行われる。
Figure 0006679614

送信アンテナTx1及びTx2からのチャネル応答が独立であると仮定すると、2のダイバーシチオーダーが実現される。
要するに、Alamouti符号化の主な概念は、線形結合のみが必要であるため直交設計であるという点、及び、2つのデータシンボルを配信するため2つのリソースが利用されるためレートのロスを受けないという点にある。
次に、なぜAlamouti方式がFBMC/OQAMに直接適用できないかを理解するために必須となるFBMC/OQAMの基本的な特性を、図3に基づいて検討する。図3に示す単一アンテナのSISO(single input, single output)システムでは、実数値のパルス振幅変調(PAM:pulse amplitude modulation)信号
Figure 0006679614

がリソース(m0,n0)を使用して送信される。
それぞれのベースバンドの等価な受信信号は、以下のように記述され得る。
Figure 0006679614

ここで、
Figure 0006679614

は、周辺サブキャリア及びシンボルにけるデータシンボルから生じるいわゆる固有の干渉である。係数
Figure 0006679614

は、使用されるプロトタイプフィルタの特性を取り入れた曖昧度関数と呼ばれる。ここでは、固有の干渉が直近のリソースによってのみ引き起こされるような良好なローカライズされたフィルタが使用されることを仮定するが、一般的には、遠く離れた他のリソースも固有の干渉を形成することに寄与し得る。
OFDMとは異なり、サブキャリア信号が複素領域で直交しないことが理解できる。しかし、チャネル等価を行い、その実数部を以下のようにすることによって、実数領域で直交性を回復することが可能である。
Figure 0006679614

次に理解できるように、FBMC/OQAMが複素直交性を失うという事実から、送信ダイバーシチ上の重要性が存在する。
FBMC/OQAMのための送信ダイバーシチでは、図4に示すシステムモデルが考慮される。
図4に示すシナリオでは、2つの実数値のPAM信号a1及びa2が、送信アンテナTx1から2つのリソース(m0,n0)及び(m0+1,n0)を使用して送信される。送信アンテナTx2からは、これらのPAMシンボルは、同じリソースを使用することによって、それぞれそのマイナスを利用し且つ利用せずに送信されるが、この場合、図4に示すように、a1及びa2に使用されるリソースは交換される。送信アンテナTx1及びTx2からのH(1)及びH(2)についての同じ仮定を用いて、サブキャリアm0及びm0+1の受信信号は、以下のように読み取られる。
Figure 0006679614

ここで、複素数値の「仮想シンボル」s1及びs2は、実数値の所望信号に固有の干渉を加えたものとして定義される。
Alamouti方式を実装することを試みて、以下を取り入れることができる。
Figure 0006679614

これらの受信信号のいくつかの配列により、前述のOFDMに対するAlamouti方式と同様に、以下の一次方程式系が得られる。
Figure 0006679614
しかし、方程式系の右辺の第2項のため、直交性が失われることが観測され得る。この主な理由は、データ信号のランダムな性質によって各時間周波数リソースグリッドの周囲のデータが異なるため、異なるアンテナからの送信信号の固有の干渉が等価ではないためである。これは、Alamouti符号化方式に従った直交設計からの送信ダイバーシチが容易にはFBMC/OQAMに適用できないという問題を証明している。
この非直交性の問題に対処するために複数の試みが文献に見つかっており、以下に説明する。
M. Bellanger, “Transmit
diversity in multicarrier transmission using OQAM modulation”, Proc. The 3rd Int. Symposium on Wireless Pervasive Computing
(ISWPC'08), pp. 727-730, May 2008では、著者は、直交性を実現するための取り組みを行わない簡単な遅延ダイバーシチを提案している。この手法は、レートのロスを有さないが、その非直交性のため、非常に複雑な最尤受信機を必要とし、十分なダイバーシチを実現できない。
H. Lin, C. Lele, P. Siohan, “A pseudo Alamouti transceiver design for OFDM/OQAM modulation with
cyclic prefix”, Proc. SPAWC, 2009における著者は、FBMC/OQAMにとって一般的ではないがOFDMにとって一般的なサイクリックプレフィクスを取り入れることを提案している。サイクリックプレフィクスのため、直交性が実現され得るが、レートのロスを生じる。
C. Lele, P. Siohan, R. Legouable, “The Alamouti scheme with CDMA-OFDM/OQAM”,
EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2010によって示されている他の手法は、固有の干渉をヌルにするためにWalsh-Hadamard符号を使用して拡散及び逆拡散することを示唆している。拡散/逆拡散のため、直交性が実現され得るが、レートのロスを生じる。
M. Renfors, T. Ihalainen, T. H. Stitz, “A Block-Alamouti Scheme for Filter Bank Based Muiticarrier
Transmission”, Proceedings of the European Wireless
Conference 2010では、いくつかのゼロのシンボルを使用したブロックAlamouti方式が直交設計に基づいて取り入れられている。この概念は、2つの異なる送信アンテナから生じる固有の干渉が等価になるように、2つのシンボルの代わりにシンボルの2つのエリアにAlamouti方式を適用することにある。いくつかのゼロのシンボルが「エッジ効果」を回避するために、そのエリアの周りに加えられる。ゼロのシンボルは、レートのロスをもたらす。その他に、チャネルがブロック上で一定でなければならず、これは多くの伝搬シナリオ、例えば、移動通信のシナリオでは当てはまらない可能性があるため、この方式の適用性は限られる可能性がある。
要するに、文献においてレートのロスなしに直交設計を実現できる解決策は存在しない。
一実施例によれば、マルチキャリア信号を送信するための方法が提供され、当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調(OQAM)の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、プリコーディングシンボルとを含み、当該プリコーディングシンボルは、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボルの同相成分及び直交成分の双方のデータを搬送するように選択される。
この方法は、受信機が送信リソース上で受信信号を復調した後に、従来では固有の干渉となっていたが、送信信号の同相成分から得られる実数値のデータの他に、直交成分からのデータ(或いは、送信信号の直交成分から得られる実数値のデータの他に、同相r成分からのデータ)も得ることができるという効果及び利点を有する。このように、プリコーディングシンボルが相応に選択された場合、複素数値のQAMシンボルが単一の送信リソース上で同等に送信され得る。これは、実数値のシンボルの代わりに複素数値のシンボルが送信できるため、符号レートが向上できるという更なる効果を有する。
一例では、データを含むシンボルは、実数値のシンボルのみ又は虚数値のシンボルのみである。
送信方法の他の例では、時間周波数空間における当該データを含むシンボルは、実数値のシンボルを変調することによって形成され、固有の干渉は、受信機における復調信号の実数部又は虚数部に対応し、当該プリコーディングシンボルを適切に選択することによってデータを搬送するようにさせる。或いは、時間周波数空間における当該データを含むシンボルは、虚数値のシンボルを変調することによって形成され、固有の干渉は、受信機における復調信号の実数部に対応し、当該プリコーディングシンボルを適切に選択することによってデータを搬送するようにさせる。
これは、実数値又は虚数値のシンボルが受信機に送信できるという効果及び利点を有する。
他の例では、当該オフセット直交振幅変調は、フィルタバンクマルチキャリア(FBMC:filter bank multicarrier)と共に適用される。
これは、特に本発明がFBMC/OQAM送信方式にも適用可能であるという効果及び利点を有する。
他の例では、プリコーディングシンボルの選択は、OQAMシグナリングを使用したシステムにおいて直交空間時間符号又は直交空間周波数符号を実現するために行われる。
これは、送信ダイバーシチの場合の受信信号の復調がアンテナ数と共に線形のみの複雑性を有し得るという効果及び利点を有する。
他の例では、2つの複素数値の直交振幅変調(QAM)シンボルs1,s2が送信され、データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第1のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0+v)を使用して送信され、データを含むシンボルの-s2,s1の実数部は、第2のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0+v)を使用して送信され、u,vは非ゼロである。
これは、Alamoutiの方式に従って送信ダイバーシチが適用され得るという効果及び利点を有する。
他の例では、2つの複素数値の直交振幅変調(QAM)シンボルs1,s2が送信され、データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第1のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0)を使用して送信され、データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第2のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0)を使用して送信され、uは非ゼロである。
これは、Alamoutiの方式に従って送信ダイバーシチが適用され得るという効果及び利点を有する。
他の例では、2つの複素数値の直交振幅変調(QAM)シンボルs1,s2が送信され、データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第1のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0,n0+u)を使用して送信され、データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第2のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0,n0+u)を使用して送信され、uは非ゼロである。
これは、Alamoutiの方式に従って送信ダイバーシチが適用され得るという効果及び利点を有する。
他の例では、1つのプリコーディングシンボルが各アンテナによって送信される各QAMシンボルに使用され、プリコーディングシンボルは、受信機によって受信されたときに、送信シンボルの固有の干渉部分によって有用データを送信するために、受信機における固有の干渉が、送信シンボルの所望の実数成分又は虚数成分を配信するように選択される。
これは、2つの複素数値のデータシンボルの送信が4つの実数値の送信リソースを必要とするため、この方法が1の符号レートを有するという利点及び効果を有する。
一実施例によれば、マルチキャリア信号を送信するための装置が提供され、当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調(OQAM)の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、プリコーディングシンボルとを含み、データが、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボル(y)の同相成分及び直交成分の双方で搬送されるように、プリコーディングシンボル(x)を選択する選択部と、実数値のシンボルを変調することによって時間周波数空間における当該データを含むシンボルを形成し、固有の干渉が、当該受信機における復調信号の虚数部に対応し、当該プリコーディングシンボルを適切に選択することによってデータを搬送するようにさせる復調部、又は、虚数値のシンボルを変調することによって時間周波数空間における当該データを含むシンボルを形成し、固有の干渉が、当該受信機における復調信号の実数部に対応し、当該プリコーディングシンボルを適切に選択することによってデータを搬送するようにさせる復調部とを含む。
この装置によって実現される効果及び利点は、詳細に前述した方法の実施例の効果及び利点に対応する。
この装置は、本発明の実施例の1つによる特徴を含むように更に適合されてもよい。その目的で、この装置は、これらの特徴を実装するための1つ以上のモジュールを含んでもよい。
他の実施例によれば、前述の送信方法の1つに従って送信されたマルチキャリア信号を受信するための方法が提供され、受信方法において、データは、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボルの同相及び直交成分を復調することから得られる。
2つの送信アンテナを使用した送信ダイバーシチを用いたFBMC/OQAM送信方式のアーキテクチャを示す。 一例としてLTEにおいて使用される送信ダイバーシチのためのAlamouti方式を示す。 PAM信号がFBMC/OQAMに基づいて単一の送信アンテナを通じて送信されるSISOチャネルモデルを示す。 固有の干渉を通じて直交性が失われない場合のFBMC/OQAMに基づく2つの送信アンテナを用いた送信方式を示す。 PAM信号当たり1つのプリコーディングシンボルを使用して固有の干渉が取り消される場合のFBMC/OQAMに基づく2つの送信アンテナを通じた送信ダイバーシチを用いた直交送信方式を示す。 2つのリソースを使用して1つのPAMシンボルを送信する原理を示す。 2つのリソースを使用して1つのPAMシンボルを送信する原理を示す。 受信機において復調されたときに、データを含むシンボルの同相成分及び直交成分の双方のデータを搬送するように、プリコーディングシンボルが選択される場合の、2つの送信アンテナを通じた送信ダイバーシチを用いたFBMC/OQAMに基づく直交送信方式を示す。
まず、説明において使用されるいくつかの用語について、以下の略語のリストにおいて説明する。
AWGN(Additive
White Gaussian Noise):付加白色ガウス雑音
FBMC(Filter Bank
Multicarrier):フィルタバンクマルチキャリア
LTE(Long Term
Evolution):ロングタームエボリューション(移動電話の規格)
OFDM(Orthogonal
Frequency Division Multiplexing):直交周波数分割多重
OQAM(Offset
Quadrature Amplitude Modulation):オフセット直交振幅変調
PAM(Pulse
Amplitude Modulation):パルス振幅変調
QAM(Quadrature
Amplitude Modulation):直交振幅変調
SISO(Single-In-Single-Out):シングル・イン・シングル・アウト
本発明は、図1に示すような2つの送信アンテナを使用した、いわゆる送信ダイバーシチを用いたフィルタバンクマルチキャリア(FBMC)オフセット直交振幅変調(OQAM)送信に関する。
1つの目的は、例えば、LTE OFDMシステムに適用される、前述のAlamouti方式と同様のFBMC/OQAMのための直交設計からの送信ダイバーシチ方式を設計することである。
固有の干渉を取り消すことによってFBMC/OQAMにおいて直交性を実現するための第1の手法を以下に説明する。この第1の手法では、直交性は、プリコーディングシンボルを取り入れることによって実現される。特に図5に示すように、4つのプリコーディングシンボルが取り入れられ、すなわち、送信アンテナ毎に2つのプリコーディングシンボルが取り入れられる。以下から明らかになるように、固有の干渉を取り消すためのこのようなプリコーディングの使用は、直交性を実現するが、いくつかの送信リソースが有用データを送信するために使用されないため、低い符号レートしか実現できないという問題を有する。本発明は、この側面を向上させる。
第1の手法では、プリコーディングシンボルは、以下のように固有の干渉を取り消すように選択される。
Figure 0006679614

ここで、
Figure 0006679614

は、時間周波数領域における(m0,n0)のリソースにおける受信信号であり、
Figure 0006679614

は、AWGNであり、
Figure 0006679614

は、それぞれリソース(m0,n0)における第1及び第2のアンテナからの固有の干渉である。プリコーディングシンボルx1,x2,x3,x4は、各アンテナについて固有の干渉を個別に取り消す(ゼロにする)ように選択される。具体的には、シンボルx1,x2は、第1のアンテナの固有の干渉
Figure 0006679614

を取り消すように選択され、x3,x4は、第2のアンテナの固有の干渉
Figure 0006679614

を取り消すように選択される。
第1の手法の送信方式は、直交設計をもたらし、1/2の符号レートを実現し、すなわち、データシンボル当たり1つのプリコーディングシンボルが送信されるため、1つのデータシンボルの送信が2つの時間単位を必要とする。
図6は、簡略化した図5の原理を示しており、簡潔にするために2つの送信リソースのみ且つ単一のアンテナのみが考慮される。受信機において観測される純粋な虚数の固有の干渉と或る程度「競合させる」ために、リソースの1つは、他のリソースを使用して送信される有用データを保護する目的のプリコーディング信号を送信するために使用される。これは、1つの実数値のPAMシンボルが2つのリソースを使用して送信されることを意味する。したがって、図6は、送信される実数値のデータシンボルを「保護」するために、プリコーディングシンボルxを使用する原理を示しており、プリコーディングシンボルは、固有の干渉を取り消す役目をし、プリコーディングシンボルの送信に使用されたリソースにおいて受信した値は、受信機側では使用されない(「無用」である)。
図5及び図6から、実数値のPAMシンボルが送信のために考慮されることが理解できる。すなわち、実数値が送信され、その結果、受信機において得られるデータシンボルの直交成分は、有用データの伝送のために使用されない。その代わりに、直交成分は不要であり、プリコーディングを使用してゼロにされる。或いは、実数値が送信され、その結果、受信機において得られるデータシンボルの直交成分は、有用データの伝送のために使用されない。その代わりに、同相成分は不要であり、プリコーディングを使用してゼロにされる。
本発明は、図7に示すように、送信のために複素数値のQAMシンボルを使用する。図7は、図6において前述した第1の手法との差を示しており、本発明を示している。本発明の重要な差及び側面は、受信機において受信したデータ信号の直交成分が有用データを搬送するように、固有の干渉を特定の値、すなわち、送信QAMシンボルの虚数部にするためにプリコーディングシンボルを利用する点にある。
図6と同様に、図7は、2つのリソースグリッドのみ且つ単一のアンテナのみが送信について考慮されることを示している。本発明の図7に示す原理では、2つのリソースが使用され、図6と同様に、その一方がプリコーディング信号である。図6の方式とは異なり、プリコーディング信号は、受信機において観測される純粋な実数又は虚数の領域において有用データを配信するように設計される。これは、1つの複素数値のQAMシンボルが2つのリソースを使用して送信できることを意味しており、1つのリソースは、第1の有用データとして送信される実数値のデータの送信のためのものであり、1つのリソースは、それぞれ虚数部又は実数部を、送信される第2の有用データに対応する特定の値にする実数値のプリコーディングシンボルを送信するためのものである。
本発明の実施例が図8に示されており、2つのQAMシンボルが送信され、2つのアンテナが送信ダイバーシチのために使用される。
更に説明するために、式(5)が以下のように記述できる。
Figure 0006679614

ここで、式(6)に対応して、
Figure 0006679614

と定義される。
ここで、xの選択が、直交性を実現するための前述の手法と本発明との差を示す。前述の手法により、xは、例えば以下のように選択されてもよい。
Figure 0006679614

その結果、受信機において式(14)は以下のようになる。
Figure 0006679614

固有の干渉がプリコーディングシンボルによって取り消され、1つの実数値の干渉のないPAMシンボル
Figure 0006679614

が送受信されることが理解できる。
本発明の場合、xは以下のように選択される(式(16)と比較されたい)。
Figure 0006679614

その結果、受信機における式(14)は以下のようになる(式(17)と比較されたい)。
Figure 0006679614

1つの複素数値の干渉のないQAMシンボル
Figure 0006679614

が受信されることが観測され得る。これは、1つの実数値のPAMシンボル
Figure 0006679614

が送受信される式(17)に従った受信信号を用いた第1の手法に比べて、2倍のデータレートになることを意味する。
明確にするために、この実施例において使用されるプリコーディングシンボルは、受信機側においてデータシンボルに対応する情報を含むと解釈されてもよい。すなわち、プリコーディングシンボルは、送信データストリームの特定のビットを搬送する。
次に、図7による新たな送信原理がどのようにFBMC/OQAMのための直交設計からの送信ダイバーシチに利用できるかを説明する。図7による送信原理は一般的であるため、送信ダイバーシチのこの具体的な用途に限定されることなく、多くの他の適用領域が存在する点に留意すべきである。
図8は、2つの複素数値のQAMシンボル
Figure 0006679614

が4つの実数値のプリコーディングシンボルx1,x2,x3,x4(送信アンテナ毎に2つ)を使用して送信される場合の2つの送信アンテナを用いたシステムモデルを示している。
記載を簡潔にするために、曖昧度関数も図8に示されている。第1の送信リソースから周辺の第2の送信リソースへのaiというラベルの矢印は、第1の送信リソースが第2の送信リソース上に重みwiで干渉成分を引き起こすことを示す。
本発明は、以下のようにAlamoutiの設計を考慮することによって、QAMシンボルs1及びs2の所望の直交成分を配信するために、周辺リソース上で送信されるプリコーディングシンボルを選択することによって、周辺リソースからのこのような干渉成分を利用する。
Figure 0006679614

式(20)において、4つの制約条件と4つの未知数(プリコーディングシンボル)が存在するため、これらの式は解くことができる。制約条件の構築から、これらの式を解くことによって得られる送信プリコーディングシンボルは、Alamoutiと同様の等価なシステムをもたらす。したがって、直交設計からの送信ダイバーシチ技術が、レートのロスなしにFBMC/OQAMについて実現される。
より具体的には、式(20)は以下のように書き直されてもよい。
Figure 0006679614

ここで、w1,w2,w3,w4は、曖昧度関数からの重み(図8参照)であり、以下が取り入れられる。
Figure 0006679614

また、
Figure 0006679614

は、アンテナTx1,Tx2及びそれぞれのリソースグリッドに対して式(6)と同様に定義される。(20)の制約条件は、明確に以下のように記述され得る。
Figure 0006679614

これらの式は、行列ベクトル形式で以下の2つの式として書き直すことができる。
Figure 0006679614

これらの方程式系は、前述の制約条件を満たす所望のプリコーディングシンボルx1,x2,x3,x4を得るために容易に解くことができる。したがって、(21)及び(22)は(1)及び(2)に帰着する。これは、Alamoutiの設計と等価なシステムが得られること、すなわち、システムが直交でありレートのロスがないことを意味する。
ここに示す実施例による技術の利点は、十分なダイバーシチ、すなわち、2つの送信アンテナで2のダイバーシチオーダーにより直交設計からの送信ダイバーシチを実現する能力にある。
本発明の実施例に関して説明した方法、エレメント、ユニット及び装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの双方の組み合わせで実装されてもよいことが、当業者にとって容易に明らかになる。特に、本発明の実施例は、コンピュータ上で実行したり、或いはマイクロプロセッサによって実行されたりする1つ又は複数のコンピュータプログラムによって実装されてもよいことが認識される。特に、本発明を実装する如何なる装置も、ネットワークエンティティとして動作するコンピュータデバイスの形式になってもよい。本発明の実施例による送信装置は、前述の信号処理ステップ及び変調ステップを行うようにプログラムされたマイクロプロセッサ又はシグナルプロセッサにより実現されてもよい。シグナルプロセッサは、適切にプログラムされることによって、本発明の実施例による選択部及び変調部の実装になってもよい。その目的で、シグナルプロセッサは、実行された場合に、マイクロプロセッサ若しくはシグナルプロセッサ又はコンピュータが本発明の実施例による装置として(特に、本発明の実施例による選択部及び/又は変調部若しくは復調部として)動作することを可能にするプログラムを含むメモリに接続されてもよい。

Claims (10)

  1. マルチキャリア信号を送信するための方法であって、
    当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調(OQAM)の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、当該データシンボルの固有の干渉を取り消すために選択された、当該データを含むシンボルと同じ数のプリコーディングシンボルとを含み、
    当該プリコーディングシンボルは、データが、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボルの同相成分及び直交成分の双方で搬送されるように選択され、
    時間周波数空間における当該データを含むシンボルは、実数値のシンボルを変調することによって形成され、固有の干渉は、前記受信機における復調信号の虚数部に対応し、当該プリコーディングシンボル適切に選択された値によってデータを搬送するようにさせるか、或いは、
    時間周波数空間における当該データを含むシンボルは、虚数値のシンボルを変調することによって形成され、固有の干渉は、前記受信機における復調信号の実数部に対応し、当該プリコーディングシンボル適切に選択された値によってデータを搬送するようにさせる送信方法。
  2. 前記オフセット直交振幅変調は、フィルタバンクマルチキャリア(FBMC)と共に適用される、請求項1に記載の送信方法。
  3. 前記プリコーディングシンボルの選択は、OQAMシグナリングを使用したシステムにおいて直交空間時間符号又は直交空間周波数符号を実現するために行われる、請求項1又は2に記載の送信方法。
  4. 2つの複素数値の直交振幅変調(QAM)シンボルs1,s2が送信され、
    データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第1のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0+v)を使用して送信され、
    データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第2のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0+v)を使用して送信され、
    u,vは非ゼロである、請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の送信方法。
  5. 2つの複素数値の直交振幅変調(QAM)シンボルs1,s2が送信され、
    データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第1のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0)を使用して送信され、
    データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第2のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0)を使用して送信され、
    uは非ゼロである、請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の送信方法。
  6. 2つの複素数値の直交振幅変調(QAM)シンボルs1,s2が送信され、
    データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第1のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0,n0+u)を使用して送信され、
    データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第2のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0,n0+u)を使用して送信され、
    uは非ゼロである、請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の送信方法。
  7. 1つのプリコーディングシンボルが各アンテナによって送信される各QAMシンボルに使用され、前記プリコーディングシンボルは、前記受信機によって受信されたときに、送信シンボルの固有の干渉部分によって有用データを送信するために、前記受信機における固有の干渉が、送信シンボルの所望の実数成分又は虚数成分を配信するように選択される、請求項4乃至6のうちいずれか1項に記載の送信方法。
  8. マルチキャリア信号を送信するための装置であり、当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調(OQAM)の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、当該データシンボルの固有の干渉を取り消すために選択された、当該データシンボルと同じ数のプリコーディングシンボルとを含む装置であって、
    データが、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボルの同相成分及び直交成分の双方で搬送されるように、前記プリコーディングシンボルを選択する選択部と、
    実数値のシンボルを変調することによって時間周波数空間における当該データを含むシンボルを形成し、固有の干渉が、当該受信機における復調信号の虚数部に対応し、当該プリコーディングシンボル適切に選択された値によってデータを搬送するようにさせる復調部、又は、虚数値のシンボルを変調することによって時間周波数空間における当該データを含むシンボルを形成し、固有の干渉が、当該受信機における復調信号の実数部に対応し、当該プリコーディングシンボル適切に選択された値によってデータを搬送するようにさせる復調部と
    を含む装置。
  9. 請求項2乃至7のうちいずれか1項に記載の送信方法の特徴を更に含む、請求項8に記載の装置。
  10. 請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の送信方法によって送信されたマルチキャリア信号を受信するための方法であって、
    データは、受信機によって受信されたときに当該データを含むシンボルの同相成分及び直交成分を復調することから得られることを特徴とする受信方法。
JP2017551172A 2015-04-01 2016-04-01 Fbmc/oqamのための直交設計からの送信ダイバーシチ Active JP6679614B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15162256.0A EP3076627A1 (en) 2015-04-01 2015-04-01 Transmit diversity from orthogonal design for fbmc/oqam
EP15162256.0 2015-04-01
PCT/EP2016/057241 WO2016156580A1 (en) 2015-04-01 2016-04-01 Transmit diversity from orthogonal design for fbmc/oqam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018512007A JP2018512007A (ja) 2018-04-26
JP6679614B2 true JP6679614B2 (ja) 2020-04-15

Family

ID=52780487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017551172A Active JP6679614B2 (ja) 2015-04-01 2016-04-01 Fbmc/oqamのための直交設計からの送信ダイバーシチ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10411938B2 (ja)
EP (1) EP3076627A1 (ja)
JP (1) JP6679614B2 (ja)
CN (1) CN107667508B (ja)
WO (1) WO2016156580A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106470180B (zh) * 2015-08-21 2021-11-05 北京三星通信技术研究有限公司 基于滤波器组多载波调制的信号发送方法、接收方法和装置
WO2017034185A1 (en) 2015-08-21 2017-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Filter bank multicarrier modulation-based signal transmitting method, signal receiving method and device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7551546B2 (en) * 2002-06-27 2009-06-23 Nortel Networks Limited Dual-mode shared OFDM methods/transmitters, receivers and systems
FR2885470A1 (fr) * 2005-05-03 2006-11-10 France Telecom Procede de codage d'un signal multiporteuse de type ofdm/oqam utilisant des symboles a valeurs complexes, signal, dispositifs et programmes d'ordinateur correspondants
US7773679B2 (en) * 2005-07-08 2010-08-10 Qualcomm Incorporated Base station methods and apparatus for DC tone special treatment
US8155232B2 (en) * 2007-05-08 2012-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiple antennas transmit diversity scheme
CN102332965B (zh) * 2010-07-12 2014-03-12 大连海兰德维通信技术有限公司 基于传输分集模式的数据传输方法和系统
US20130201926A1 (en) * 2011-08-11 2013-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for physical downlink control and hybrid-arq indicator channels in lte-a systems
CN103220088B (zh) * 2012-01-20 2018-06-08 中兴通讯股份有限公司 一种上行干扰抵消的方法、终端和基站
CN102624498A (zh) * 2012-04-19 2012-08-01 上海大学 一种联合分布式空时编码的下行多基站协同系统干扰消除方法
FR2990090A1 (fr) * 2012-04-27 2013-11-01 France Telecom Procede de communication sans-fil avec un recepteur a antennes multiples
CN103117780B (zh) * 2013-01-24 2015-03-25 河南理工大学 一种消除mimo系统中多用户干扰的方法
US9226184B2 (en) * 2013-06-27 2015-12-29 Cisco Technology, Inc. Estimating and utilizing client receive interference cancellation capability in multi-user transmissions
CN103825862B (zh) * 2014-03-07 2017-04-19 华中科技大学 一种基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波方法
US10063401B2 (en) * 2015-01-16 2018-08-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Communication method and apparatus based on a filter bank multi-carrier modulation
KR101785210B1 (ko) * 2016-06-10 2017-10-13 한국과학기술원 Qam-fbmc 시스템에서 간섭을 제어하는 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3076627A1 (en) 2016-10-05
US10411938B2 (en) 2019-09-10
US20180375704A1 (en) 2018-12-27
CN107667508B (zh) 2020-11-06
JP2018512007A (ja) 2018-04-26
CN107667508A (zh) 2018-02-06
WO2016156580A1 (en) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6716599B2 (ja) Fbmc/oqamのための直交設計からの送信ダイバーシチ
JP5178866B2 (ja) ダウンリンク参照信号を伝送する方法及び基地局、並びにダウンリンク参照信号を受信する方法及びユーザー機器
US8548006B2 (en) Data transmission method using STBC scheme
RU2510133C2 (ru) Устройство радиосвязи и способ радиосвязи
US8553618B2 (en) Apparatus and method for data transmission using transmit diversity in SC-FDMA system
US8432951B2 (en) Methods for transmitting and receiving a multicarrier spread-spectrum signal, corresponding signal, computer program products and transmission and reception devices
CN102449970B (zh) 具有信道估计模块的集成电路及其方法
US9025561B2 (en) Transmitter, receiver and radio communication method
US9413499B2 (en) Code multiplexing transmission method, transmission apparatus and reception apparatus
KR20060136290A (ko) 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 수신 데이터의컴바이닝을 위한 하향링크 데이터 송수신 방법 및 장치
KR20080035424A (ko) 데이터 전송 방법
JP2004336746A (ja) 多重アンテナを用いる直交周波分割多重システムにおけるチャネルの推定装置及び方法
US10003389B2 (en) MIMO communication method, and base station apparatus and terminal
US8503566B2 (en) Method of transmitting multi-carrier signals in a multi-antenna system
US8284862B2 (en) Method for encoding data symbols with implicitly embedded pilot symbols in resource blocks for wireless networks
US9300376B2 (en) Transmitting apparatus, receiving apparatus, and control methods thereof
US20190052510A1 (en) Transmission method, transmission device, reception method, and reception device
JP6679614B2 (ja) Fbmc/oqamのための直交設計からの送信ダイバーシチ
US10917221B2 (en) Base station apparatus, terminal apparatus, and communication method
WO2013183581A1 (ja) 送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法
US20140301333A1 (en) Reception device, reception method, and wireless communication system
EP1604501B1 (en) Multicarrier system wherein control data is summed to information data
KR101241917B1 (ko) 하향링크 참조신호 전송방법 및 기지국과, 하향링크 참조신호 수신방법 및 사용자기기
KR100919110B1 (ko) 무선통신시스템의 상향링크에서 i/q불균형 성분을추정하기 위한 부채널 할당 방법 및 채널 추정 방법
WO2010084821A1 (ja) 移動通信システム、基地局装置、移動局装置および移動通信方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6679614

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250