KR101245682B1 - Ｓｃ－ｆｄｍａ 시스템들에서 ｐａｐｒ 감소를 위한 방법들 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 특정한 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 시스템에서 전송 신호의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR) 감소를 위한 방법들에 관한 것이다. 제안된 방법들 및 시스템들은 시간- 및/또는 주파수-도메인에서 SC-FDMA 전송 신호의 조작들을 기반으로 한다.

Description

ＳＣ－ＦＤＭＡ 시스템들에서 ＰＡＰＲ 감소를 위한 방법들 및 시스템{METHODS AND SYSTEMS FOR PAPR REDUCTION IN SC-FDMA SYSTEMS}
우선권 주장
본 특허 출원은 2008년 12월 31일 제출되고 발명의 명칭이 "SC-FDMA 시스템들을 위한 시간 도메인 PAPR 감소 방법들 및 시스템들(Time Domain PAPR Reduction Methods and Systems for SC-FDMA Systems)"인 미국 가특허 출원 번호 제61/142,162호, 및 2009년 2월 25일 제출되고 발명의 명칭이 "SC-FMA 시스템들의 PAPR 감소를 위한 방법들 및 시스템들(Methods and Systems for PAPR Reduction in SC-FMA Systems)"인 미국 가특허 출원 번호 제61/155,514호로부터 우선권의 이익을 청구하며, 이들 두 출원은 본 특허 출원의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 모든 목적을 위해 전체가 참고된다.
기술 분야
본 개시는 일반적으로 무선 통신들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 시스템에서 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)을 감소시키기 위한 방법들에 관한 것이다.
본 개시의 특정할 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 전송 방법을 제공한다. 이 방법은 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하는 단계, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하는 단계(― 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하는 단계는 샘플들의 제 1 시퀀스 상에서 위상 회전을 수행하는 단계를 포함할 수 있음 ―), 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하는 단계, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하는 단계 ― 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하는 단계, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하는 단계를 포함한다.
본 개시의 특정할 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 전송 방법을 제공한다. 이 방법은 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하는 단계, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하는 단계, 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하는 단계, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하는 단계 ― 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하는 단계, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하는 단계를 포함한다.
본 개시의 특정할 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 전송 방법을 제공한다. 이 방법은 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하는 단계, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하는 단계, 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하는 단계, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하는 단계, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하는 단계 ― 제 5 시퀀스의 샘플들의 수는 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 6 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 5 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하는 단계, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 6 시퀀스를 전송하는 단계를 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치를 제공한다. 이 장치는 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 로직(― 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 로직은 샘플들의 제 1 시퀀스 상에서 위상 회전을 수행하기 위한 로직을 포함함 ―), 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 로직 ― 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 로직, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하기 위한 로직을 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치를 제공한다. 이 장치는 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 로직 ― 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 로직, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하기 위한 로직을 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치를 제공한다. 이 장치는 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 로직, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 로직 ― 제 5 시퀀스의 샘플들의 수는 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 6 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 5 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 로직, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 6 시퀀스를 전송하기 위한 로직을 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치를 제공한다. 이 장치는 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 수단(-샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 수단은 샘플들의 제 1 시퀀스 상에서 위상 회전을 수행하기 위한 수단을 포함함), 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수 ― 시간 변형을 수행하기 위한 수단-제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 수단, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하기 위한 수단을 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치를 제공한다. 이 장치는 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 수단 ― 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 수단, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하기 위한 수단을 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치를 제공한다. 이 장치는 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 수단, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 수단 ― 제 5 시퀀스의 샘플들의 수는 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 6 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 5 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 수단, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 6 시퀀스를 전송하기 위한 수단을 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 하나 이상의 처리기들에 의해 실행 가능한 명령들을 저장한 컴퓨터-판독 가능한 매체를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 컴퓨터-프로그램 제품을 제공한다. 이 명령들은 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들(-샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들은 샘플들의 제 1 시퀀스 상에서 위상 회전을 수행하기 위한 명령들을 포함함), 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 명령들 ― 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 명령들, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하기 위한 명령들을 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 하나 이상의 처리기들에 의해 실행 가능한 명령들을 저장한 컴퓨터-판독 가능한 매체를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 컴퓨터-프로그램 제품을 제공한다. 이 명령들은 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 명령들 ― 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 명령들, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하기 위한 명령들을 포함한다.
본 개시의 특정 실시예들은 하나 이상의 처리기들에 의해 실행 가능한 명령들을 저장한 컴퓨터-판독 가능한 매체를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 컴퓨터-프로그램 제품을 제공한다. 이 명령들은 일반적으로, 샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들, 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 명령들 ― 제 5 시퀀스의 샘플들의 수는 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―, 샘플들의 제 6 시퀀스를 획득하도록 샘플들의 제 5 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 명령들, 및 무선 채널을 통해 샘플들의 제 6 시퀀스를 전송하기 위한 명령들을 포함한다.
그러므로 본 개시의 상술한 특징들은 위에서 간략히 요약한 상세한 보다 구체적인 설명에서 이해될 수 있는 방식은 실시예들에 대한 참조에 의해 이루어지며, 이들 중 일부는 첨부 도면들에서 예시된다. 그러나 첨부 도면들은 본 개시의 특정한 통상적인 실시예들을 단지 예시하는 것이므로 그 범위의 제한으로서 고려돼선 안된다는 것에 주의하고 설명은 다른 균등한 유효 실시예들에 인정될 수 있다.
도 1은 본 개시의 특정한 실시예들에 따른 예시적인 무선 통신 시스템을 예시하는 도면.
도 2는 본 개시의 특정한 실시예들에 따른 무선 디바이스에서 활용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 예시하는 도면.
도 3은 본 개시의 특정한 실시예들에 따른 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 전송을 예시하는 도면.
도 4는 본 개시의 특정한 실시예에 따라 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 전송기에서 시간- 및/또는 주파수-도메인 신호 조작들(frequency-domain signal manipulations)을 적용함으로써 전송 신호의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)을 감소시키는 예시적인 동작들을 예시하는 도면.
도 4A는 도 4에서 예시된 동작들을 수행할 수 있는 예시적인 컴포넌트들을 예시하는 도면.
도 5는 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 PAPR 감소 스킴이 시간-도메인 신호의 위상 회전을 기반으로 한 SC-FDMA 전송기의 예시적 블록도를 예시하는 도면.
도 6A는 본 개시의 특정한 실시예들에 따른 원래의(original) 및 위상-회전된 이진 위상 시프트 키잉(BPSK) 신호들의 위상 성상도들을 예시하는 도면.
도 6B는 본 개시의 특정한 실시예들에 따른 원래의 및 위상-회전된 직교 위상 시프트 키잉(QPSK) 신호들의 위상 성상도들을 예시하는 도면.
도 7A는 본 개시의 특정한 실시예들에 따른 원래의 및 위상-회전된 BPSK 신호들의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 7B는 본 개시의 특정한 실시예들에 따른 원래의 및 위상-회전된 QPSK 신호들의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 8은 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 PAPR 감소 스킴이 주파수 도메인 치환(frequency domain permutation)을 기반으로 한 SC-FDMA 전송기의 예시적 블록도를 예시하는 도면.
도 9A는 본 개시의 특정한 실시예에 따라 BPSK-변조된 신호들에 대해 적용된 치환 매트릭스의 치환 위치의 함수로서 예시적인 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 9B는 본 개시의 특정한 실시예에 따라 QPSK-변조된 신호들에 대해 적용된 치환 매트릭스의 치환 위치의 함수로서 예시적인 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 9C는 본 개시의 특정한 실시예에 따라 16-QAM-변조된 신호들에 대해 적용된 치환 매트릭스의 치환 위치의 함수로서 예시적인 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 10은 본 개시의 특정한 실시예에 따라 양호한 주파수-도메인 치환들이 적용될 때 BPSK, QPSK 및 16-QAM 신호들의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 11은 본 개시의 특정한 실시예에 따라 PAPR 감소 스킴이 주파수 도메인의 대역폭 확장을 기반으로 한 SC-FDMA 전송기의 예시적 블록도를 예시하는 도면.
도 12는 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 주파수-도메인 대역폭 확장을 예시하는 도면.
도 13A는 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 주파수-도메인 대역폭 확장이 적용될 때 BPSK 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 13B는 본 개시의 특정한 실시예에 따라 주파수-도메인 대역폭 확장이 적용될 때 QPSK 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 13C는 본 개시의 특정한 실시예에 따라 주파수-도메인 대역폭이 적용될 때 16-QAM 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 14는 본 개시의 일정한 실시예들에 따라 PAPR 감소 스킴이 주파수 도메인의 치환 및 대역폭 확장을 기반으로 한 SC-FDMA 전송기의 예시적 블록도를 예시하는 도면.
도 15는 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 주파수 도메인에서 치환 및 대역폭 확장이 적용될 때 QPSK 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 16은 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 시간-도메인 회전 및 주파수-도메인 대역폭 확장을 기판으로 한 PAPR 감소 스킴을 갖는 SC-FDMA 전송기의 예시적 블록도를 예시하는 도면.
도 17은 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 주파수 도메인에서 시간-도메인 위상 회전 및 대역폭 확장이 적용될 때 QPSK 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 18은 본 개시의 특정한 실시예에 따라 대역폭 축소와 조합된 연속 위상 변조(CPM)를 갖는 SC-FDMA 전송기의 예시적 블록도를 예시하는 도면.
도 19A는 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 루트-레이즈드-코사인(Root-Raised-Cosine; RRC) 필터링 없이 CPM 및 대역폭 축소가 적용될 때 QPSK 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
도 19B는 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링 없이 CPM 및 대역폭 축소가 적용될 때 QPSK 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하는 도면.
본 명세서에서 사용되는 용어 "예시적인"은 "예, 사례, 또는 예증으로서 작용하는" 것을 의미하다. "예시적인" 것으로서 본 명세서에서 기술되는 임의의 실시예들은 다른 실시예들보다 선호되거나 유리한 것으로서 반드시 해석되는 것은 아니다.
직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)은 주파수 대역(예를 들어, 시스템-대역폭)을 다수의 직교 서브-대역들로 분할하는 다중-캐리어 스킴이다. 이 서브-대역들은 소위 톤들(tones), 서브캐리어들 및 빈들(bins)이라고도 칭한다. OFDM 스킴을 적용함으로써, 각 서브-대역은 데이터를 갖고 독립적으로 변조될 수 있는 각각의 서브캐리어와 관련될 수 있다.
OFDM 스킴은 높은 스펙트럼 효율 및 다중경로 영향들(multipath effects)에 대한 견고성과 같은 특정한 바람직한 특성들을 갖는다. 그러나 OFDM 스킴의 주요한 결함은 OFDM 파형의 최대 전력 대 평균 전력이 비율이 높을 수 있다는 것을 의미하는 높은 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)이다. OFDM 파형의 높은 PAPR은 데이터를 갖고 독립적으로 변조될 때 모든 서브캐리어들의 동위상 부가(in-phase addition)로부터 기인한다. 사실상, OFDM 파형의 피크 전력은 평균 전력보다 최대 N배(N은 직교 서브-대역들의 수) 크게 될 수 있다.
OFDM 신호의 높은 PAPR은 성능을 열화시킬 수 있다. 예를 들어, OFDM 파형의 대형 피크들은 전송기의 전력 증폭기가 매우 비-선형 영역에서 동작하게 하거나 가능하게는 클립(clip)하게 할 수 있으며, 이는 추후에 신호 품질을 열화시킬 수 있는 상호변조, 왜곡 및 다른 결함들을 야기할 수 있다. 열화된 신호 품질은 채널 추정, 데이터 검출, 및 채널 디코딩의 정확도에 악영향을 미칠 수 있다.
PAPR은 최근 생겨나는 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 무선 시스템들에서 구현될 수 있기 때문에 이산 푸리에 변환(DFT) 스프레드 OFDM으로도 알려진 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 전송을 이용함으로써 감소될 수 있다. 그러나 컴포넌트 신호들의 다양한 시간- 및/또는 주파수-도메인 조작들을 구현함으로써 PAPR을 추가로 감소시키는 것이 가능할 수 있다. 이는 전력 증폭기의 훨씬 높은 효율을 야기하며, 이는 전송기의 배터리 생명도 또한 향상시킬 수 있다.
예시적인 무선 통신 시스템
도 1은 본 개시의 실시예가 이용할 수 있는 무선 통신 시스템(100)의 예를 예시한다. 무선 통신 시스템(100)은 광대역 무선 통신 시스템일 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은 각각이 기지국(104)에 의해 서비스되는 다수의 셀들(102)에 대한 통신을 제공할 수 있다. 기지국(104)은 사용자 단말들(106)과 통신하는 고정국일 수 있다. 기지국(104)은 대안적으로 액세스 포인트(access point), 노드 B 또는 몇몇 다른 용어로서 지칭될 수 있다.
도 1은 시스템(100) 전반에 걸쳐서 분산된 다양한 사용자 단말들(106)을 도시한다. 사용자 단말들(106)은 고정적(즉, 정적임) 또는 이동적이다. 사용자 단말들(106)은 대안적으로 원격국들, 액세스 단말들, 단말들, 가입자 유닛들, 모바일국들, 국들, 사용자 장비 등으로서 칭해질 수 있다. 사용자 단말들(106)은 셀룰러 전화들 휴대 전화들, 개인 휴대 정보 단말들(PDA들), 핸드헬드 디바이스들, 무선 모뎀들, 랩톱 컴퓨터들, 개인용 컴퓨터들 등과 같은 무선 디바이스들일 수 있다.
다양한 알고리즘들 및 방법들이 기지국들(104)과 사용자 단말들(106) 사이의 무선 통신 시스템(100)에서 전송을 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 신호들은 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 기술에 따라 기지국들(104)과 사용자 단말들(106) 사이에서 송신 및 수신될 수 있다. 이 경우에, 무선 통신 시스템(100)은 SC-FDMA 시스템으로서 지칭될 수 있다.
기지국(104)으로부터 사용자 단말(106)로의 전송을 용이하게 하는 통신 링크는 다운링크(DL; 108)로서 지칭될 수 있고, 사용자 단말(106)로부터 기지국(104)으로의 전송을 용이하게 하는 통신 링크는 업링크(UL: 110)로서 지칭될 수 있다. 대안적으로, 다운링크(108)는 포워드 링크 또는 포워드 채널로서 지칭될 수 있고, 업링크(110)는 리버스 링크 또는 리버스 채널로서 지칭될 수 있다.
셀(102)은 다중 섹터들(112)로 분할될 수 있다. 섹터(112)는 셀(102) 내의 물리적 커버리지 영역이다. 무선 통신 시스템(100) 내의 기지국들(104)은 셀(102)의 특정 섹터(112)내에서 전력의 흐름을 연접(concentrate)시키는 안테나들을 활용할 수 있다. 이러한 안테나들은 지향성 안테나들로서 지칭될 수 있다.
시스템(100)은 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA), 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA), 및/또는 몇몇 다른 멀티플렉싱 스킴을 활용할 수 있다. SC-FDMA는 주파수 대역에 걸쳐서 분산되는 서브대역들 상에서 데이터를 전송하는 인터리빙된 FDMA(IFDMA), 인접한 서브대역들의 그룹상에서 데이터를 전송하는 국부화된 FDMA(LFDMA), 및 인접한 서브대역들의 다수의 그룹들 상에서 데이터를 전송하는 개선된 FDMA(EFDMA)를 포함한다. IFDMA는 분산된 FDMA라고도 불리고, LFDMA는 협대역 FDMA, 클래식컬 FDMA, 및 FDMA라고도 불린다. OFDMA는 OFDM을 활용한다. 변조 심볼들은 시간 도메인에서 IFDMA, LFDMA 및 EFDMA로 송신되고, 주파수 도메인에서 OFDM으로 송신된다. 일반적으로, 시스템(100)은 포워드 및 리버스 링크들을 위해 하나 이상의 멀티플렉싱 스킴을 활용할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 (1) 포워드 및 리버스 링크들 둘 다에 대해 SC-FDMA(예를 들어, IFDMA, LFDMA 또는 EFDMA), (2) 하나의 링크에 대해서 SC-FDMA의 일 버전(예를 들어, EFDMA) 및 다른 링크에 대해 SC-FDMA의 다른 버전(예를 들어, IFDMA)), (3) 리버스 링크에 대해 SC-FDMA 및 포워드 링크에 대해 OFDMA, 또는 (4) 몇몇 다른 멀티플렉싱 스킴들의 조합을 활용할 수 있다. 예를 들어, SC-FDMA 및 OFDMA가 주어진 링크에 대해 사용될 수 있는데, SC-FDMA는 일부 서브대역들에 대해 사용되고, OFDMA 다른 서브대역들에 이용된다. 더 낮은 PAPR을 달성하고 단말들의 전력 증폭기 요건들을 완화하기 위해 리버스 링크에 SC-FDMA를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 더 높은 시스템 용량을 달성하기 위해 포워드 링크에 OFDMA를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
도 2는 무선 통신 시스템(100)내에서 이용될 수 있는 무선 디바이스(202)에서 활용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 예시한다. 무선 디바이스(202)는 본 명세서에서 기술되는 다양한 방법들을 구현하도록 구성될 수 있는 디바이스의 예이다. 무선 디바이스(202)는 기지국(104) 또는 사용자 단말(106)일 수 있다.
무선 디바이스(202)는 무선 디바이스(202)의 동작을 제어하는 처리기(204)를 포함할 수 있다. 처리기(204)는 중앙 처리 장치(CPU)로서 또한 지칭될 수 있다. 판독-전용 메모리(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM) 둘 다를 포함할 수 있는 메모리(206)는 명령들 및 데이터를 처리기(204)에 제공한다. 메모리(206)의 일부는 비-휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM)를 또한 포함할 수 있다. 처리기(204)는 통상적으로 메모리(206) 내에 저장된 프로그램 명령들을 기반으로 하여 논리 및 산술 연산들을 수행한다. 메모리(206)의 명령들은 본 명세서에서 기술되는 방법들을 구현하도록 실행될 수 있다.
무선 디바이스(202)는 무선 디바이스(202)와 원격 위치 사이에서 데이터의 송신 및 수신을 허용하도록 전송기(210) 및 수신기(212)를 포함할 수 있는 하우징(208)을 또한 포함할 수 있다. 전송기(210) 및 수신기(212)는 트랜시버(214)내로 조합될 수 있다. 안테나(216)는 하우징(208)에 부착되고 트랜시버(214)에 전기적으로 결합될 수 있다. 무선 디바이스(202)는 다수의 전송기들, 다수의 수신기들, 다수의 트랜시버들, 및/또는 다수의 안테나들을 포함할 수도 있다(도시되지 않음).
무선 디바이스(202)는 트랜시버(214)에 의해 수신되는 신호들의 레벨들을 검출 및 정량화하고자 사용될 수 있는 신호 검출기(218)를 또한 포함할 수 있다. 신호 검출기(218)는 전체 에너지, 심볼 당 서브캐리어 마다의 에너지, 전력 스펙트럼 밀도 및 다른 신호들과 같은 신호들을 검출할 수 있다. 무선 디바이스(202)는 신호들을 처리하는데 사용하기 위한 디지털 신호 처리기(DSP; 220)를 또한 포함할 수 있다.
무선 디바이스(202)의 다양한 컴포넌트들은 데이터 버스 외에 전력 버스, 제어 신호 버스, 및 상태 신호 버스를 포함할 수 있는 버스 시스템(222)에 의해 서로 결합될 수 있다.
일반적인 OFDM 전송기에서, 입력 데이터 X[k](k=0,1,...,N-I)는 단일 OFDM개의 심볼 기간 내에서 전송된다. 직렬/병렬 변환, n-포인트 역 이산 푸리에 변환(N-IDFT), 및 병렬/직렬 변환 이후, 입력 데이터는 다음의 이산 시간 시퀀스로 변환된다:
Figure 112011058993729-pct00001
여기서,
Figure 112011058993729-pct00002
는 회전 인자이다.
수식(1)로부터 획득된 이산 시간 시퀀스 x[n]는 아날로그 신호 x(t)를 획득하도록 사이클릭 프리픽스 삽입 및 디지털-아날로그 변환을 겪는다. 그 후 아날로그 신호는 IQ 변조, 업 컨버전(up conversion), 및 전력 증폭을 포함하는 추가의 처리를 위해 라디오 주파수(RF) 프런트 엔드(front end)에 전송된다. 아날로그 신호 x(t)의 PAPR은 다음과 같이 정의될 수 있다(dB 단위들):
Figure 112011058993729-pct00003
여기서 T는 샘플 X[k]의 시간 지속기간이고, N·T는 OFDM 블록의 시간 지속기간이고,
Figure 112011058993729-pct00004
는 인접한 서브캐리어들 간의 주파수 이격(frequency spacing)을 나타낸다.
아날로그 신호 x(t)의 PAPR은 통상적으로 대응하는 이산 시간 시퀀스 x[n]의 PAPR보다 높은 몇몇 dB 단위들이고, x[n/L]의 PAPR에 근접하며, 여기서 x[n/L]은 x[n]의 L회(times) 오버샘플링에 의해 획득된 시퀀스를 나타낸다. 그러므로 아날로그 신호 x(t)의 PAPR은 이산 시간 시퀀스 x[n/L]을 이용하여 다음과 같이 근사화될 수 있고:
Figure 112011058993729-pct00005
여기서 E(·)은 기대 동작이다. 수식(3)에 의해 주어진 근사치는 L≥4인 경우 충분히 정확하다.
OFDM 시스템들의 주요 단점들 중 하나는 변조된 신호의 높은 PAPR이다. 높은 PAPR을 갖는 변조된 신호가 RF 프런트 엔드를 통과할 때, 신호는 RF 전력 증폭기의 비-선형성으로 인해 왜곡될 수 있다. 전력 증폭기의 비-선형성은 비트 오류율(BER)의 증가를 야기하는 대역내(in-band) 신호 왜곡을 초래할 뿐만 아니라 인접한 채널들의 간섭을 야기하는 대역외 방출(out-of-band radiation)을 또한 초래할 수 있다. 이 문제점에 대한 직접적인 해결책은 더욱 큰 선형 영역을 갖는 RF 증폭기를 활용하는 것이 될 것이다. 그러나 이는 전력 효율성의 감소, 더 높은 전력 소비 및 더 높은 제조비용을 초래한다.
PAPR를 줄이기 위해, OFDM 유사 SC-FDMA, 오프셋 DFT-S-OFDM (DFT-spread OFDM) 및 프리코딩된 DFT-S-OFDM개의 변형들과 같은 다양한 방법들이 이용될 수 있다. OFDM 신호 생성을 수정하는 이 방법들에서, 전송된 신호의 PAPR 특성들은 주파수 도메인에서 서브캐리어들에 데이터를 맵핑하기 이전에 고속 푸리에 변환(FFT)에 의해 전송 데이터 벡터를 스프레딩함으로써 개선될 수 있다. 특히, 서브캐리어들에 맵핑된 데이터 신호는 최종 전송 단계에서 역 고속 푸리에 변환(IFFT)이 수행되므로, 피크 전력들을 갖는 신호들의 기여(contribution)는 최종 전송 신호의 전력 변동을 줄이기 위해 상쇄될 수 있다.
도 3은 일반적인 SC-FDMA 전송을 예시한다. 시간-도메인 합성 입력 데이터(Time-domain complex input data)는 우선 직렬-병렬(S/P) 변환기(310)에 의해 직렬 스트림으로부터 M개의 심볼들의 블록의 병렬 스트림으로 변환될 수 있고, 그 후 M-포인트 FFT 유닛(312)에 의해 주파수 도메인으로 변형된다. M-포인트 FFT 유닛(312)의 출력은 N-포인트 IFFT 유닛(314)에 의해 시간 도메인으로 다시 변형된다. IFFT의 크기는 통상적으로 FFT의 크기보다 크다는 것(즉, N > M)에 주의해야 한다.
저-주파수 컴포넌트를 스펙트럼의 중앙으로 시프트한 이후, M-포인트 FFT 유닛(312)의 출력들은 잔여(N-M) 입력들이 0으로 설정되면서 N-포인트 IFFT 유닛(314)의 M개의 연속적인 입력들에 연결될 수 있다. N-포인트 IFFT 유닛(314)의 N의 병렬 출력들은 병렬-직렬(P/S) 변환기(316)에 의해 직렬 스트림으로 변환되어 사이클릭 프리픽스(CP)가 부가되고 그 후 전송용 라디오 주파수(RF) 대역으로 전환될 수 있는 합성 기저대역 신호를 야기한다. 상이한 사용자들의 주파수 멀티플렉싱은 M-포인트 FFT 유닛(312)의 대응하는 출력을 N-포인트 IFFT 유닛(314)의 분리된(인접하는) 입력들에 지향시킴으로써 달성될 수 있다.
도 3에 예시된 SC-FDMA 시스템은 마이크로파 액세스에 대한 전세계 상호 운용성(WiMAX) 시스템과 같은 종래의 OFDM 시스템들에 비해 개선된 PAPR을 제공할 수 있다는 것이 당 분야에 잘 알려져 있다. 그러나 시간- 및/또는 주파수-도메인에서 데이터 샘플들을 충분히 처리함으로써 PAPR을 추가로 개선하는 것이 가능하다. 본 개시는 이러한 기술들을 제안한다.
도 4는 본 개시의 특정한 실시예들에 따라 SC-FDMA 전송기에서 시간- 및/또는 주파수-도메인 신호 조작들을 적용함으로써 전송 신호의 PAPR를 감소시키는 예시적인 동작들(400)을 약술한다. 410에서, 시간-도메인 데이터 샘플들은 직렬 스트림으로부터 병렬 데이터 샘플들로 변환될 수 있다. 420에서, 시간-도메인 신호 조작들이 병렬 데이터 샘플들 상에서 수행되어 전송 신호의 PAPR의 레벨을 감소시킬 수 있다. 그 이후, 430에서 조작된 시간-도메인 데이터 샘플들은 FFT 연산을 적용함으로써 주파수 도메인으로 변형될 수 있다.
440에서, 주파수-도메인 신호의 조작들이 PAPR의 레벨을 감소시키기 위해 병렬-주파수-도메인 데이터 샘플들 상에서 수행될 수 있다. 450에서, 주파수-도메인 데이터 샘플들은 IFFT의 크기가 FFT의 크기보다 더 크게 될 수 있는 IFFT 연산을 적용함으로써 시간 도메인으로 다시 변형될 수 있다. 마지막으로, 460에서 IFFT의 병렬 출력들은 기저대역 전송 스트림을 생성하기 위해 직렬 스트림으로 변환될 수 있다.
예시적인 시간 도메인 PAPR 감소
본 개시의 일 실시예에 있어서, PAPR은 FFT 연산을 적용하기 이전에 시간-도메인 데이터 샘플들 상에서 위상 회전(phase rotation)을 적용함으로써 감소될 수 있다. 도 5는 PAPR 감소 스킴이 시간-도메인 신호의 위상 회전을 기반으로 하는 SC-FDMA 전송기의 예시적인 블록도를 예시한다. 시간-도메인 입력 데이터 샘플들은 우선 직렬-병렬(S/P) 변환기(510)에 의해 직렬 스트림으로부터 M개의 심볼들의 블록의 병렬 데이터 스트림들로 변환될 수 있다. 그 후, S/P 변환기로부터의 M개의 병렬 출력들은 유닛(514)에 의한 M-포인트 FFT 연산을 적용하기 이전에 R(θ)로서 표시되는 M × M 합성 회전 매트릭스로 유닛(512)에서 곱해질 수 있다. M-포인트 FFT의 출력은 N-포인트 IFFT 유닛(516)에 의해 시간 도메인으로 다시 변형될 수 있다. IFFT의 크기는 FFT의 크기보다 더 크게 될 수 있다는 것(즉, N > M)에 주의해야 한다. N-포인트 IFFT 유닛(516)의 N의 병렬 출력들은 병렬-직렬(P/S) 변환기(516)에 의해 직렬 스트림으로 변환되어 CP가 부가되고 그 후 전송용 RF 대역으로 전환될 수 있는 합성 기저대역 신호를 생성한다.
제안된 기술이 모든 변조 스킴들에 응용될 수 있지만, 달성 가능한 PAPR 감소는 이진 위상 시프트 키잉(BPSK) 변조된 신호들에 대해 가장 클 수 있다. 합성 회전 매트릭스 R(θ)는 비-제로 엔트리들이 단위 원(unit circle) 상에 모두 위치하는 M × M 대각 매트릭스일 수 있다. 회전 매트릭스는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112011058993729-pct00006
BPSK 변조된 신호들에 대한 하나의 예시적인 회전 매트릭스에서, 수식(4)으로부터 회전 매트릭스의 제 1의 4개의 대각 엘리먼트는 다음과 같이 주어질 수 있고:
Figure 112011058993729-pct00007
그리고 이 패턴은 대각선 상에 있는 모든 다른 항(term)에 대한 4개의 엘리먼트들 마다 반복될 수 있다. 대응하는 서브캐리어 조작이 다음과 같이 주어질 수 있고:
Figure 112011058993729-pct00008
여기서, S0, S1, S2, S3,...는 도 5로부터의 S/P 변환기(510)의 BPSK 심볼 출력들이다.
BPSK 변조된 신호들의 다른 예시적인 회전 매트릭스에서, 수식(4)로부터 회전 매트릭스의 제 1의 8개의 대각 엘리먼트는 다음과 같이 주어질 수 있고:
Figure 112011058993729-pct00009
그리고 이 패턴은 대각선 상에 있는 모든 다른 항에 대한 8개의 엘리먼트들마다 반복될 수 있다. 대응하는 서브캐리어 조작이 다음과 같이 주어질 수 있고:
Figure 112011058993729-pct00010
여기서, S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 ,... 는 도 5로부터의 S/P 변환기(510)의 BPSK 심볼 출력들이다.
도 6A는 시간-도메인 조작된 이진 위상 시프트 키잉(BPSK) 신호의 결과적인 위상 성상도(610)를 예시한다. 도 7A는 원래의 및 위상-회전된 BPSK-변조된 신호들의 예시적인 PAPR 성능의 그래프를 예시한다. 종래의 BPSK 변조는 180°의 위상 전이들을 갖지만, R(θ)와의 곱(multiplication)은 위상 전이를 단 90°로 제한할 수 있다는 것이 도 6A로부터 관찰될 수 있다. 이 기술은 도 7A에서 예시되는 바와 같이 PAPR을 감소시킬 수 있다.
PAPR 성능을 평가하는데 이용되는 보완 누적 분포 함수(complementary cumulative distribution function; CCDF)는 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112011058993729-pct00011
여기서 CDF는 누적 분포 함수를 나타낸다. 특정값(PAPR 0 )에서 평가된 CCDF는 다음과 같이 실제 PAPR과 관련된다:
Figure 112011058993729-pct00012
따라서, CCDF는 실제 PAPR이 특정값 PAPR 0 보다 클 확률(%로)을 나타낸다. PAPR 값들은 통상적으로 dB 단위들로 측정된다.
도 7A의 플롯(710)은 도 3에서 예시된 원래의 SC-FDMA 시스템의 PAPR 성능을 나타낸다. 플롯들(720 및 730)은 대각 엘리먼트들이 수식(5) 및 수식(7)에 의해 각각 정의된(도 7A에서 "BPSK 회전 방법 1" 및 "BPSK 회전 방법 2"로서 표시됨) 회전 매트릭스들(R(θ))에 대해 제안된 위상-회전 스킴의 PAPR 성능을 나타낸다. 제안된 위상-회전 기술은 CCDF=0.1%에 대해서 일반적인 SC-FDMA 시스템에 비해 약 3dB의 PAPR 감소를 야기할 수 있다는 것이 관찰될 수 있다.
회전 매트릭스들에 기반으로 한 PAPR 감소를 위해 제시된 방법은 직교 위상 시프트 키잉(QPSK) 및 직교 진폭 변조(QAM) 신호들에 또한 적용될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 이하의 회전 매트릭스가 QPSK-변조된 신호들에 적용될 수 있다:
Figure 112011058993729-pct00013
여기서, 수식(5)에서와 같이, 주요 대각선 상의 패턴은 4개의 대각 엘리먼트들마다 반복될 수 있다. 그 후, 대응하는 서브캐리어 조작이 다음과 같이 주어질 수 있고:
Figure 112011058993729-pct00014
여기서, S0, S1, S2, S3,...는 도 5로부터의 S/P 변환기(510)의 QPSK 심볼 출력들이다.
본 개시의 또 다른 실시예에서, 이하의 회전 매트릭스가 QPSK 신호들 상에 적용될 수 있다:
Figure 112011058993729-pct00015
Figure 112011058993729-pct00016
여기서, R 2 (θ) = R 1 (θ) * 이다. 대응하는 서브-캐리어 맵핑은 다음과 같이 주어질 수 있다:
Figure 112011058993729-pct00017
도 6B는 위상-회전된 QPSK-변조된 신호의 결과적인 위상 성상도(620)를 예시한다. 도 7B는 원래의 및 위상-회전된 QPSK-변조된 신호들의 예시적인 PAPR 성능의 그래프를 예시한다. 종래의 QPSK가 180°의 위상 전이를 갖지만, R(θ)에 의한 곱에 의해 전이는 ±45° 및 ±135°만으로 제한될 수 있다는 것이 도 6B로부터 관찰될 수 있다. 이는 도 7B에서 예시된 바와 같이 PAPR을 감소시킬 수 있다.
도 7B의 플롯(740)은 도 3에 예시된 원래의 SC-FDMA 시스템의 PAPR 성능을 나타낸다. 플롯들(750 및 760)은 수식(11) 및 수식들(13) 내지 (14)에 의해 각각 주어진 회전 매트릭스들(R(θ))에 대해 제안된 위상-회전 스킴의 PAPR 성능을 나타낸다(도 7B에서 "QPSK 회전 방법 1" 및 "QPSK 회전 방법 2"으로 각각 표시됨). 제안된 위상-회전 기술은 CCFD = 0.1%에 대해서 일반적인 SC-FDMA에 비해 약 0.4dB의 PAPR 감소를 야기할 수 있다는 것이 관찰될 수 있다.
주파수-도메인 샘플의 치환을 기반으로 한 예시적인 PAPR 감소
본 개시의 특정한 실시예들에 있어서, PAPR의 레벨은 주파수-도메인 데이터 샘플들을 치환함으로써 감소될 수 있다. 도 8은 PAPR 감소 스킴이 주파수 도메인 치환을 기반으로 하는 SC-FDMA 전송기의 예시적인 블록도를 예시한다. 시간-도메인 합성 입력 데이터가 직렬-병렬(S/P) 변환기(810)에 의해 직렬 스트림으로부터 M개의 심볼들의 블록의 병렬 스트림으로 우선 변환될 수 있고, 그 후 M-포인트 FFT 유닛(812)에 의해 주파수 도메인으로 변형된다. FFT 유닛(812)으로부터의 M개의 병렬 출력들은 유닛(814)에 의해 크기 M × M개의 치환 매트릭스(P(k))와 곱해질 수 있다. 치환된 병렬 주파수-도메인 데이터 샘플들은 유닛(816)에 의해 수행되는 N-포인트 IFFT 연산을 적용함으로써 시간-도메인으로 다시 변환될 수 있다. N-포인트 IFFT 유닛(816)의 N의 병렬 출력들은 병렬-직렬(P/S) 변환기(818)에 의해 직렬 스트림으로 변환되어 사이클릭 프리픽스(CP)가 부가되고 그 후 전송용 라디오 주파수(RF) 대역으로 전환될 수 있는 합성 기저대역 신호를 야기한다.
매우 많은 수의 치환 매트릭스들(예를 들어, M! 치환 매트릭스들)이 가능하지만, FFT 유닛(812)의 M개의 병렬 출력들의 단순한 순환 시프트들에 대응하는 제한된 클래스(class)의 치환 매트릭스들이 고려될 수 있다. 그러므로 치환 매트릭스 P(k)는 다음과 같이 주어지며:
Figure 112011058993729-pct00018
이는 N 위치들만큼의 우측 순환 시프트에 대응한다.
도 9A 내지 9C는 BSPK, QPSK 및 16-QAM 신호들에 대해 수식(16)으로부터의 치환수(n)의 함수로서 CCDF=0.1%에 대한 PAPR 값들의 변동들을 각각 예시한다. 이 결과들을 기반으로, PAPR의 원하는 레벨들을 획득하기 위해 적절한 치환을 선택하는 것이 가능해질 수 있다. 예로서, BPSK 신호들에 대해, n=50은 최저 PAPR(도 9A의 플롯 910 상의 지점 912를 참조)을 야기하는 반면, n=40 및 n=56은 QPSK 및 16-QAM 신호들 각각에 대해 선호될 수 있다(도 9B의 플롯 920 상의 지점 922, 및 도 9C의 플롯 930 상의 지점 932 각각 참조)
도 10은 양호한 주파수-도메인 치환들을 이용하여, BPSK, QPSK, 및 16-QAM 변조들의 예시적인 PAPR 성능의 그래프를 예시한다. 플롯들(1010, 1030 및 1050)은 각각 BPSK, QPSK, 및 16-QAM에 대해 어떠한 치환도 수행되지 않는 경우의 PAPR 성능을 나타낸다. 플롯(1020)은 우측으로 50 위치들만큼 순환적으로 시프트되는, 수식(16)으로부터의 치환 매트릭스가 BPSK-변조된 신호들에 적용된 경우의 PAPR 성능을 나타내고, 플롯(1040)은 우측으로 40 위치들만큼 순환적으로 시프트되는, 수식(16)으로부터의 치환 매트릭스가 QPSK-변조된 신호들에 적용된 경우의 PAPR 성능을 나타내고, 및 플롯(1060)은 우측으로 56 위치들만큼 순환적으로 시프트되는, 수식(16)으로부터의 치환 매트릭스가 16-QAM-변조된 신호들에 적용된 경우의 PAPR 성능을 나타낸다. 모든 변조 스킴들, 특히 BPSK-변조된 신호들에 대한 PAPR 성능 개선이 관찰될 수 있다. 제안된 기술은 CCDF = 0.1%에 대한 BPSK-변조된 신호들에 대해 약 3dB의 PAPR 감소, 및 CCDF = 0.1%에 대한 QPSK-변조된 신호들 및 16-QAM-변조된 신호들에 대해 각각 0.4dB 및 0.1dB의 PAPR 감소를 야기할 수 있다.
특정한 실시예에 따라 주파수-도메인 치환을 기반으로 한 PAPR 감소를 위한 제안된 기술은 몇 개의 이점들을 가질 수 있다. 주파수 도메인에서의 치환은 어떠한 곱셈기 및 부가기들도 필요로 되지 않기 때문에 구현하는데 매우 간편할 수 있다. 또한, 양호한 치환 위치는 주어진 변조 형태 및 주어진 수의 서브-캐리어(M)에 대해 고정될 수 있고, 데이터에 의존하지 않는다. 또한, 사이드 정보(side information)를 수신기에 이송할 필요가 없다. 상당한 PAPR 이득이 BPSK-변조된 신호들에 대해 달성될 수 있고, 적당한 PAPR 이득이 QPSK-변조된 신호들에 대해 달성될 수 있다.
주파수 도메인에서 대역폭 확장을 이용한 예시적인 PAPR 감소
도 11은 PAPR 감소 스킴이 주파수 도메인에서의 대역폭 확장을 기반으로 하는 SC-FDMA 전송기의 예시적인 블록도를 예시한다. 시간-도메인 합성 입력 데이터는 직렬-병렬(S/P) 변환기(1110)에 의해 직렬 스트림으로부터 M개의 심볼들의 블록의 병렬 스트림으로 우선 변환될 수 있고, 그 후 M-포인트 FFT 유닛(1112)에 의해 주파수 도메인으로 변형된다. FFT 유닛(1112)으로부터의 M개의 병렬 출력들은 BW-EXP유닛(1114)에 의해 표시된 바와 같이, M·(1+α) 샘플들로 확장되고 루트-레이즈드-코사인(Root-Raised-Cosine; RRC) 필터를 적용함으로써 스케일링될 수 있다. 파라미터(α)는 대역폭의 증가를 표시하는데; α=0은 대역폭의 증가가 없다는 것을 암시하고 α=1은 대역폭의 100% 증가를 암시한다.
주파수 도메인에서 RRC 필터를 적용하는 메커니즘은 도 12에 예시된다. M-포인트 FFT의 출력은 시퀀스(1210)를 이용하여 예시되는 바와 같이 2개의 (M/2)-포인트 시퀀스들(A 및 B)로 분할될 수 있다. 어떠한 대역폭 확장도 적용되지 않는 경우, 시퀀스들(A 및 B)은 N-포인트 IFFT 유닛의 연속적인 입력들에 역순(reverse order)(즉, 시퀀스 B에 시퀀스 A가 이어짐)으로 연결되어, DC 캐리어는 시퀀스(1210)의 중간에 나타난다. 그러나 대역폭 확장의 경우에, 이 2개의 시퀀스들은 시퀀스(1220)를 이용하여 예시되는 바와 같이 N-포인트 IFFT 유닛에 연결되기 이전에 RRC 필터(1230)에 의해 반복 및 가중화될 수 있다.
확장된 대역폭을 갖는 주파수-도메인 데이터 샘플들은 도 11에 예시된 유닛(1116)에 의해 수행되는 N-포인트 IFFT 연산을 적용함으로써 시간-도메인에서 다시 변환될 수 있다. N-포인트 IFFT 유닛(1116)의 N의 병렬 출력들은 병렬-직렬(P/S) 변환기(1118)에 의해 직렬 스트림으로 변환되어 사이클릭 프리픽스(CP)가 부가되고 그 후 전송용 라디오 주파수(RF) 대역으로 전환될 수 있는 합성 기저대역 신호를 야기한다.
도 13A 내지 13C는 대역폭 확장 기술이 적용될 때 BPSK, QPSK, 및 16-QAM 신호들의 PAPR 성능을 각각 예시한다. 0(대역폭 확장이 없는 경우), 0.15, 0.22 및 1의 대역폭 확장 파라미터(α)가 고려된다. 대역폭 확장 방법은 BPSK-변조된 신호들에 대한 상당한 PAPR 이득들, QPSK-변조된 신호들에 대한 적정한 이득들 및 16-QAM-변조된 신호들에 대한 적당한 PAPR 이득들을 야기할 수 있다는 것이 도 13A 내지 13C로부터 관찰될 수 있다.
예시적인 조합된 PAPR 감소
본 개시의 특정한 실시예들은 PAPR의 추가의 감소를 달성하기 위해 치환 및 대역폭 확장의 조합을 지원한다. 도 14는 PAPR 감소 스킴이 주파수 도메인에서 치환 및 대역폭 확장을 기반으로 하는 SC-FDMA 전송기의 예시적인 블록도를 예시한다.
시간-도메인 합성 입력 데이터가 직렬-병렬(S/P) 변환기(1410)에 의해 직렬 스트림으로부터 M개의 심볼들의 블록의 병렬 스트림으로 우선 변환될 수 있고, 그 후 M-포인트 FFT 유닛(1412)에 의해 주파수 도메인으로 변형된다. FFT 유닛(1412)으로부터의 M개의 병렬 출력들은 유닛(1414)에서 치환 매트릭스 P(k)에 의해 우선 치환될 수 있다. 그 후 치환된 주파수-도메인 데이터 샘플들은 BW-EXP 유닛(1416)에 의해 표시되는 바와 같이, 주파수 도메인에서 M·(1+α)샘플들로 확장하고 루트-레이즈드-코사인(RRC)을 적용함으로써 스케일링될 수 있다. 파라미터(α)는 대역폭의 증가를 표시하는데; α=0은 대역폭의 증가가 없다는 것을 암시하고 α=1은 대역폭의 100% 증가를 암시한다.
증가된 대역폭을 갖는 치환된 주파수-도메인 데이터 샘플들은 유닛(1418)에 의해 수행되는 N-포인트 IFFT 연산을 적용함으로써 시간-도메인에서 다시 변환될 수 있다. N-포인트 IFFT 유닛(1418)의 N의 병렬 출력들은 병렬-직렬(P/S) 변환기(1420)에 의해 직렬 스트림으로 변환되어 사이클릭 프리픽스(CP)가 부가되고 그 후 전송용 라디오 주파수(RF) 대역으로 전환될 수 있는 합성 기저대역 신호를 야기한다.
도 15는 주파수 도메인에서 치환 및 대역폭 확장이 적용되는 QPSK 신호의 예시적인 PAPR 성능의 그래프를 예시한다. 0, 0.15, 0.22 및 1과 같은 확장 파라미터(α)가 고려되고, 8 위치들만큼 우측으로 순환적으로 시프트되는, 수식(16)에 정의된 치환 매트릭스(도 15의 P8로서 표기됨) 또한 적용될 수 있다. 상당한 PAPR 이득들은 주파수-도메인 치환 및 대역폭 확장 둘 다가 SC-FDMA 전송기에서 적용되는 경우 달성될 수 있다는 것이 도 15로부터 관찰될 수 있다.
본 개시의 특정한 실시예들은 PAPR 이득들을 달성하기 위해 주파수 도메인에서 대역폭 확장과 시간-도메인 위상 회전을 조합하는 것을 지원한다. 도 16은 PAPR 감소가 시간-도메인 회전 및 주파수-도메인 대역폭 확장을 기반으로 하는 SC-FDMA 전송기의 예시적 블록도를 예시한다.
시간-도메인 합성 입력 데이터가 직렬-병렬(S/P) 변환기(1610)에 의해 직렬 스트림으로부터 M개의 심볼들의 블록의 병렬 스트림으로 우선 변환될 수 있다. 그 후 병렬-시간-도메인 데이터 샘플들의 위상들이 유닛(1612) 내에서 회전 매트릭스(R(θ))를 적용함으로써 회전될 수 있다. 회전 매트릭스(R(θ))는 수식들(4), (5), (7), (11) 및 (13) 내지 (14)에서와 같이 정의될 수 있다.
그 후 회전된 위상들을 갖는 병렬-시간-도메인 데이터 샘플들은 M-포인트 FFT 유닛(1614)에 의해 주파수 도메인으로 변형될 수 있다. FFT 유닛(1614)으로부터의 M개의 병렬 출력들은 BW-EXP 유닛(1616)에 의해 표시된 바와 같이 주파수 도메인에서 M·(l+α) 샘플들로 확장될 수 있고, RRC 필터를 적용함으로써 스케일링될 수 있다. 파라미터(α)는 대역폭의 증가를 표시하는데; α=0은 대역폭의 증가가 없다는 것을 암시하고 α=1은 대역폭의 100% 증가를 암시한다.
그 후 증가된 대역폭을 갖는 주파수-도메인 데이터 샘플들은 유닛(1618)에 의해 수행되는 N-포인트 IFFT 연산을 적용함으로써 시간-도메인에서 다시 변환될 수 있다. N-포인트 IFFT 유닛(1618)의 N의 병렬 출력들은 병렬-직렬(P/S) 변환기(1620)에 의해 직렬 스트림으로 변환되어 사이클릭 프리픽스(CP)가 부가되고 그 후 전송용 라디오 주파수(RF) 대역으로 전환될 수 있는 합성 기저대역 신호를 야기한다.
도 17은 시간-도메인 위상 회전 및 주파수 도메인에서 대역폭 확장이 적용될 때 QPSK-변조된 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시한다. 플롯(1710)은 도 3으로부터의 일반적인 SC-FDMA 전송을 나타낸다. 플롯(1720)은 시간-도메인 위상 회전만이 적용되는 경우를 나타내고, 플롯들(1730 및 1750)은 주파수 도메인에서 0.15 및 0.22의 확장 파라미터(α)를 이용한 대역폭 확장만이 적용되는 경우들을 각각 나타낸다. 대역폭이 더 큰 백분율에 의해 확장되는 경우 PAPR 이득이 더 크다는 것이 관찰될 수 있다. 플롯들(1740 및 1760)은 시간-도메인 위상 회전 및 0.15 및 0.22의 확장 파라미터(α)에 대한 대역폭 확장 둘 다가 적용될 때의 경우들을 각각 나타낸다. 최대 PAPR 이득은 위상 회전이 시간 도메인에서 22%의 대역폭 확장과 조합되는 경우 달성될 수 있다(즉, 플롯 1760)는 것이 관찰될 수 있다.
PAPR 감소를 위한 예시적인 연속 위상 변조
본 개시의 특정한 실시예들은 도 18에 예시된 바와 같이 PAPR 성능을 개선하기 위해 주파수 도메인 대역폭 축소 스킴과 조합되는 SC-FDMA 전송기의 연속 위상 변조(CPM) 기술의 사용을 지원한다.
S/P 변환기(1810)로부터의 K 데이터 포인트들은 M개의 시간 도메인 포인트들(M > K)을 야기하도록 CMP 기술을 이용하여 유닛(1812)에 의해 오버샘플링(OS) 및 변조될 수 있다. QPSK-변조된 신호와 4개의 오버샘플링 인자를 갖는 예시적인 경우를 가정할 수 있다. 이 경우에, OS 및 CPM 기능들은 원래의 입력 합성 데이터 포인트들의 모든 쌍들 사이에 3개의 내삽 합성 샘플들(interpolated complex samples)을 삽입할 수 있다. 예를 들어, 제 1 입력 성상도 포인트가 단순히 1+j0인 ej0이고, 다음 성상도 포인트가 단순히 1+j1인 ej π/2인 경우, 3개의 새로운 데이터 포인트들(ej π/8 ,ej π/4 and e3j π/8%)이 미세한 위상 스텝들과 대형 위상 시프트를 브리지(bridge)하기 위해 2개의 원래의 성상도 포인트들 사이에 삽입될 수 있다.
이 예시적인 접근은 PAPR을 감소시킬 수 있지만, 4개의 인자들에 의해 샘플들의 수를 또한 증가시킬 수 있다(이 예시적인 경우에 M = 4·K). 그 이유로, 도 18에 예시된 바와 같이 BW 축소 유닛(1816)에 의해 M-포인트 FFT 유닛(1814)의 출력의 스펙트럼의 주요 로브(main lobe)만을 보유함으로써 N-포인트 IFFT(1818) 유닛에 진입하는 포인트들의 수를 축소하도록 제안될 수 있다.
유연성(flexibility)의 부가적인 레벨로서, K·(1+α) 샘플들은 단지 K 포인트들 대신 M-포인트 FFT 유닛(1814)의 출력에서 보유될 수 있고 여기서 파라미터α=0 은 어떠한 증가도 없음을 암시하고, α=1은 보유된 샘플들의 수에 있어서 100% 증가를 암시한다. α > 0인 경우, 주요 로브의 주파수 도메인 RRC 필터링은 PAPR을 추가로 개선하기 위해 유닛(1816)에 의해 또한 적용될 수 있다. N-포인트 IFFT 유닛(1818)의 N의 병렬 출력들은 병렬-직렬(P/S) 변환기(1820)에 의해 직렬 스트림으로 변환되어 사이클릭 프리픽스(CP)가 부가되고 그 후 전송용 라디오 주파수(RF) 대역으로 전환될 수 있는 합성 기저대역 신호를 야기한다.
도 19A는 RRC 필터링 없이 CPM 기술 및 대역폭 축소가 적용될 때 QPSK-변조된 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시하고, 도 19B는 RRC 필터링과 함께 CPM 기술 및 대역폭 축소가 적용될 때 QPSK 신호의 예시적 PAPR 성능의 그래프를 예시한다. 오버샘플링 비율(OSR)은 도 19A 내지 19B에 예시되는 모든 시뮬레이션들에 대해 4와 동일하며, 0, 0.15, 0.22 및 1의 파라미터(α)가 고려된다. 오버샘플링이 대역폭 축소와 조합되는 경우 종래의 SC-FDMA 전송에 비해서 0.1% CCDF에 대해 약 5dB의 PAPR 이득이 관찰될 수 있으며(즉, 도 19A의 플롯 1916 대 플롯 1918), 여기서 주요 로브의 2·K 샘플들이 보유되고 어떠한 RRC 필터링도 적용되지 않는다. 약 1dB의 부가적인 PAPR 이득(약 6dB의 총 PAPR 이득)은 RRC 필터링이 또한 적용되는 경우 달성될 수 있다(즉, 도 19B의 플롯 1926 대 플롯 1928).
위에서 기술된 방법들의 다양한 동작들은 도면들에서 예시되는 의미적 기능 블록들(means-plus-function blocks)에 대응하는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 예시된 블록들(410 내지 460)은 도 4A에 예시된 의미적 기능 블록들(410A 내지 460A)에 대응한다. 보다 일반적으로, 대응하는 상대방의 의미적 기능 도면들을 갖는 방법들이 도면들에서 예시되는 경우, 동작 블록들은 유사한 번호를 갖는 의미적 기능 블록들에 대응한다.
본 개시와 연계하여 기술된 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 처리기, 디지털 신호 처리기(DSP), 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이 신호(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능한 논리 디바이스(PLD), 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 이들의 임의의 조합들은 본 명세서에서 기술된 기능들을 수행하도록 설계된다. 범용 처리기는 마이크로처리기일 수 있으며, 대안적으로 범용 처리기는 임의의 상업적으로 이용 가능한 처리기, 제어기, 마이크로콘트롤러 또는 상태 머신일 수 있다. 처리기는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 및 마이크로처리기의 조합, 복수의 마이크로처리기들, DSP 코어와 연결된 하나 이상의 마이크로처리기들 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다.
본 개시와 연계하여 기술되는 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 처리기에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 2개의 조합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 이 분야에 알려진 임의의 형태의 저장 매체에 존재할 수 있다. 이용될 수 있는 저장 매체들의 일부 예들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 이동식 디스크, CD-ROM 등을 포함한다. 소프트웨어 모듈은 단일의 명령, 또는 다수의 명령들을 포함할 수 있고 다른 프로그램들 중에서 몇 개의 상이한 코드 세그먼트들에 걸쳐서 분배될 수 있다. 저장 매체는 처리기가 저장매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록하도록 처리기에 결합될 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 처리기에 통합될 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법들은 기술된 방법들을 달성하기 위한 하나 이상의 단계들 또는 작동들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 작동들은 청구범위의 범위로부터 벗어남 없이 서로 교환될 수 있다. 즉, 단계들 또는 작동들의 특정 순서가 특정되지 않으면, 순서 및/또는 특정 단계들 및/또는 작동들이 청구범위의 범위로부터 벗어남 없이 변형될 수 있다.
기술된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 컴퓨터-판독 가능한 매체 상의 하나 이상의 명령들로서 저장될 수 있다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체들일 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 이러한 컴퓨터-판독 가능한 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 데이터 구조들 또는 명령들의 형태로 소정의 프로그램 코드들을 전달(carry) 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 여기에서 사용되는 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 콤팩트디스크(CD: compact disc), 레이저 디스크(laser disc), 광학 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(DVD: digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루-레이 디스크(blu-ray disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 통상적으로 자기적으로 데이터를 재생성하는 반면에 디스크(disc)들은 레이저들을 통해 데이터를 광학적으로 재생성한다.
소프트웨어 또는 명령들은 전송 매체를 통해 전송될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어는 웹사이트, 서버, 또는 동축 케이블, 광섬유 광케이블, 트위스트 페어, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 라디오도, 마이크로파와 같은 무선 기술들로부터 전송되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 광케이블, 트위스트 페어, DSL, 또는 적외선, 라디오도, 마이크로파와 같은 무선 기술들은 전송 매체의 정의에 포함된다.
또한, 본 명세서에서 기술된 방법들 및 기술들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단은 다운로딩 및/또는 응용으로서 사용자 단말 및/또는 기지국에 의해 획득될 수 있다. 예를 들어, 이러한 디바이스는 본 명세서에서 기술된 방법들을 수행하기 위한 수단의 전달을 용이하게 하도록 서버에 결합될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 기술된 다양한 방법들은 사용자 단말 및/또는 기지국이 저장 수단을 디바이스에 결합 또는 제공하면 다양한 방법들을 획득할 수 있도록 저장 수단(예를 들어, RAM, ROM, 콤팩트디스크(CD) 또는 플로피 디스크 등과 같은 물리적 저장 매체)을 통해 제공될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 방법들 및 기술들을 디바이스에 제공하기 위한 임의의 다른 적합한 기술이 활용될 수 있다.
청구범위는 위에서 예시된 정밀한 구성 및 컴포넌트들로 국한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 다양한 변형들, 변경들 및 변동들은 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 위에서 기술된 방법들 및 장치의 배열, 동작 및 상세들에서 제조될 수 있다.

Claims (56)

  1. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 전송 방법으로서,
    샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하는 단계;
    샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형(time-to-frequency transform)을 수행하는 단계;
    샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작(frequency-domain manipulation)을 수행하는 단계 ― 상기 주파수-도메인 조작은 상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 치환 매트릭스(permutation matrix)와 곱하는 것을 포함함 ―;
    샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하는 단계 ― 상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―;
    샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하는 단계; 및
    무선 채널을 통해 상기 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 치환 매트릭스는 상기 전송된 시퀀스의 피크 대 평균 전력 비율(peak-to-average power ratio; PAPR)의 원하는 레벨을 달성하도록 선택되는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하는 단계는 고속 푸리에 변형(FFT)을 수행하는 단계를 포함하고; 그리고
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하는 단계는 역 고속 푸리에 변형(IFFT)을 수행하는 단계를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하는 단계는 상기 치환 매트릭스에 따라 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환(permuting)하는 단계를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하는 단계는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 우측 순환 시프팅(right cyclic shifting)하는 단계를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하는 단계는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하는 단계, 상기 제 2 시퀀스의 치환된 샘플들의 대역폭을 확장하는 단계, 및 상기 확장된 대역폭을 갖는 상기 제 2 시퀀스의 치환된 샘플들을 필터링하는 단계를 포함하고,
    상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큰, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 필터링하는 단계는 루트-레이즈드-코사인(Root-Raised-Cosine; RRC) 필터링을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  7. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 전송 방법으로서,
    샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하는 단계;
    샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하는 단계;
    샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하는 단계;
    샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하는 단계;
    샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하는 단계 ― 상기 제 5 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―;
    샘플들의 제 6 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 5 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하는 단계; 및
    무선 채널을 통해 상기 샘플들의 제 6 시퀀스를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 시간-도메인 조작 및 상기 주파수-도메인 조작은 상기 전송된 시퀀스의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)의 원하는 레벨을 달성하도록 선택되고,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 상기 시간-도메인 조작을 수행하는 단계는 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 위상들을 회전(rotating)시키는 단계를 포함하고,
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하는 단계는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 대역폭을 확장하는 단계, 및 확장된 대역폭을 갖는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들을 필터링하는 단계를 포함하는,
    단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하는 단계는 고속 푸리에 변형(FFT)을 수행하는 단계를 포함하고; 그리고
    상기 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하는 단계는 역 고속 푸리에 변형(IFFT)을 수행하는 단계를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큰, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 필터링하는 단계는 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 상기 시간-도메인 조작을 수행하는 단계는 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 오버샘플링(oversampling) 및 연속 위상 변조를 포함하고,
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하는 단계는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 대역폭을 감소시키는 단계, 및 감소된 대역폭을 갖는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들을 필터링하는 단계를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 수보다 크고,
    상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 적은, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 필터링하는 단계는 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링하는 단계를 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 전송 방법.
  15. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치로서,
    샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하도록 구성된 제 1 회로;
    샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하도록 구성된 제 2 회로;
    샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하도록 구성된 제 3 회로 ― 상기 주파수-도메인 조작은 상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 치환 매트릭스와 곱하는 것을 포함함 ―;
    샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하도록 구성된 제 4 회로 ― 상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―;
    샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하도록 구성된 제 5 회로; 및
    무선 채널을 통해 상기 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하도록 구성된 전송기를 포함하고,
    상기 치환 매트릭스는 상기 전송된 시퀀스의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)의 원하는 레벨을 달성하도록 선택되는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하도록 구성된 상기 제 2 회로는 고속 푸리에 변형(FFT)을 수행하도록 또한 구성되고; 그리고
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하도록 구성된 상기 제 4 회로는 역 고속 푸리에 변형(IFFT)을 수행하도록 또한 구성되는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하도록 구성된 상기 제 3 회로는 상기 치환 매트릭스에 따라 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환(permuting)하도록 또한 구성되는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하도록 구성된 상기 제 3 회로는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 우측 순환 시프팅을 수행하도록 또한 구성되는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하도록 구성된 상기 제 3 회로는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하고, 상기 제 2 시퀀스의 치환된 샘플들의 대역폭을 확장하고, 상기 확장된 대역폭을 갖는 상기 제 2 시퀀스의 치환된 샘플들을 필터링하도록 또한 구성되고,
    상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큰, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 필터링은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  21. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치로서,
    샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하도록 구성된 제 1 회로;
    샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하도록 구성된 제 2 회로;
    샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하도록 구성된 제 3 회로;
    샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하도록 구성된 제 4 회로;
    샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하도록 구성된 제 5 회로 ― 상기 제 5 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―;
    샘플들의 제 6 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 5 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하도록 구성된 제 6 회로; 및
    무선 채널을 통해 상기 샘플들의 제 6 시퀀스를 전송하도록 구성된 전송기를 포함하고,
    상기 시간-도메인 조작 및 상기 주파수-도메인 조작은 상기 전송된 시퀀스의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)의 원하는 레벨을 달성하도록 선택되며,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 상기 시간-도메인 조작을 수행하도록 구성된 상기 제 2 회로는 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 위상들의 회전을 수행하도록 또한 구성되고,
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하도록 구성된 상기 제 4 회로는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 대역폭을 확장하고, 확장된 대역폭을 갖는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들을 필터링하도록 또한 구성되는,
    단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하도록 구성된 상기 제 3 회로는 고속 푸리에 변형(FFT)을 수행하도록 또한 구성되고; 그리고
    상기 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하도록 구성된 상기 제 5 회로는 역 고속 푸리에 변형(IFFT)을 수행하도록 또한 구성되는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  23. 삭제
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큰, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 필터링은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 상기 제 1 시퀀스의 상기 시간-도메인 조작을 수행하도록 구성된 상기 제 2 회로는 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 오버샘플링 및 연속 위상 변조를 수행하도록 또한 구성되고,
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하도록 구성된 상기 제 4 회로는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 대역폭을 감소시키고, 감소된 대역폭을 갖는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들을 필터링하도록 또한 구성되는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 수보다 크고,
    상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 적은, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 필터링은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  29. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치로서,
    샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 수단;
    샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 수단;
    샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 수단 ― 상기 주파수-도메인 조작은 상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 치환 매트릭스(permutation matrix)와 곱하는 것을 포함함 ―;
    샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 수단 ― 상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―;
    샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 수단; 및
    무선 채널을 통해 상기 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 치환 매트릭스는 상기 전송된 시퀀스의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)의 원하는 레벨을 달성하도록 선택되는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하기 위한 수단은 고속 푸리에 변형(FFT)을 수행하기 위한 수단을 포함하고; 그리고
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하기 위한 수단은 역 고속 푸리에 변형(IFFT)을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 수단은 상기 치환 매트릭스에 따라 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하기 위한 수단을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하기 위한 수단은 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 우측 순환 시프팅을 위한 수단을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 수단은 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하기 위한 수단, 상기 제 2 시퀀스의 치환된 샘플들의 대역폭을 확장하기 위한 수단, 및 상기 확장된 대역폭을 갖는 상기 제 2 시퀀스의 치환된 샘플들을 필터링하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큰, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 필터링하기 위한 수단은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 위한 수단을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  35. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용한 통신 시스템용 장치로서,
    샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 수단;
    샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 수단;
    샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 수단;
    샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 수단;
    샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 수단 ― 상기 제 5 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―;
    샘플들의 제 6 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 5 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 수단; 및
    무선 채널을 통해 상기 샘플들의 제 6 시퀀스를 전송하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 시간-도메인 조작 및 상기 주파수-도메인 조작은 상기 전송된 시퀀스의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)의 원하는 레벨을 달성하도록 선택되며,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 상기 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 수단은 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 위상들을 회전시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 수단은 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 대역폭을 확장하기 위한 수단, 및 확장된 대역폭을 갖는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들을 필터링하기 위한 수단을 포함하는,
    단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하기 위한 수단은 고속 푸리에 변형(FFT)을 수행하기 위한 수단을 포함하고; 그리고
    상기 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하기 위한 수단은 역 고속 푸리에 변형(IFFT)을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  37. 삭제
  38. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큰, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  39. 제 35 항에 있어서,
    상기 필터링하기 위한 수단은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 위한 수단을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  40. 제 35 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 상기 제 1 시퀀스의 상기 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 수단은 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 오버샘플링 및 연속 위상 변조를 위한 수단을 포함하고,
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 수단은 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 대역폭을 감소시키기 위한 수단, 및 감소된 대역폭을 갖는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들을 필터링하기 위한 수단을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 수보다 크고,
    상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 적은, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 필터링하기 위한 수단은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 위한 수단을 포함하는, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스를 이용한 통신 시스템용 장치.
  43. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용하는 통신 시스템을 위한 명령들이 저장된 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 명령들은 하나 이상의 처리기들에 의해 실행 가능하고, 상기 명령들은,
    샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 명령들;
    샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 명령들;
    샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들 ― 상기 주파수-도메인 조작은 상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 치환 매트릭스와 곱하는 것을 포함함 ―;
    샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 명령들 ― 상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―;
    샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 명령들; 및
    무선 채널을 통해 상기 샘플들의 제 5 시퀀스를 전송하기 위한 명령들을 포함하고,
    상기 치환 매트릭스는 상기 전송된 시퀀스의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)의 원하는 레벨을 달성하도록 선택되는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하기 위한 명령들은 고속 푸리에 변형(FFT)을 수행하기 위한 명령들을 포함하고; 그리고
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하기 위한 명령들은 역 고속 푸리에 변형(IFFT)을 수행하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들은 상기 치환 매트릭스에 따라 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하기 위한 명령들은 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 우측 순환 시프팅을 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  47. 제 43 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들은 상기 제 2 시퀀스의 샘플들을 치환하기 위한 명령들, 상기 제 2 시퀀스의 치환된 샘플들의 대역폭을 확장하기 위한 명령들, 및 상기 확장된 대역폭을 갖는 상기 제 2 시퀀스의 치환된 샘플들을 필터링하기 위한 명령들을 포함하고,
    상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수보다 큰, 컴퓨터-판독가능 매체.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 필터링하기 위한 명령들은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  49. 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 이용하는 통신 시스템을 위한 명령들이 저장된 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 명령들은 하나 이상의 처리기들에 의해 실행 가능하고, 상기 명령들은,
    샘플들의 제 1 시퀀스를 획득하도록 데이터의 변조된 심볼들의 직렬-병렬 변환을 수행하기 위한 명령들;
    샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들;
    샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 시간-주파수 변형을 수행하기 위한 명령들;
    샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들;
    샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 주파수-시간 변형을 수행하기 위한 명령들 ― 상기 제 5 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큼 ―;
    샘플들의 제 6 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 5 시퀀스의 병렬-직렬 변환을 수행하기 위한 명령들; 및
    무선 채널을 통해 상기 샘플들의 제 6 시퀀스를 전송하기 위한 명령들을 포함하고,
    상기 시간-도메인 조작 및 상기 주파수-도메인 조작은 상기 전송된 시퀀스의 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)의 원하는 레벨을 달성하도록 선택되며,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 상기 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들은 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 위상들을 회전시키기 위한 명령들을 포함하고,
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 상기 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들은 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 대역폭을 확장하기 위한 명령들, 및 확장된 대역폭을 갖는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들을 필터링하기 위한 명령들을 포함하는,
    컴퓨터-판독가능 매체.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 3 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 2 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하기 위한 명령들은 고속 푸리에 변형(FFT)을 수행하기 위한 명령들을 포함하고; 그리고
    상기 샘플들의 제 5 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 4 시퀀스에 대해 상기 변형을 수행하기 위한 명령들은 역 고속 푸리에 변형(IFFT)을 수행하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  51. 삭제
  52. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 큰, 컴퓨터-판독가능 매체.
  53. 제 49 항에 있어서,
    상기 필터링하기 위한 명령들은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  54. 제 49 항에 있어서,
    상기 샘플들의 제 2 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 1 시퀀스의 시간-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들은 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 오버샘플링 및 연속 위상 변조를 위한 명령들을 포함하고,
    상기 샘플들의 제 4 시퀀스를 획득하도록 상기 샘플들의 제 3 시퀀스의 주파수-도메인 조작을 수행하기 위한 명령들은 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 대역폭을 감소시키기 위한 명령들, 및 감소된 대역폭을 갖는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들을 필터링하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 제 2 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 1 시퀀스의 샘플들의 수보다 크고,
    상기 제 4 시퀀스의 샘플들의 수는 상기 제 3 시퀀스의 샘플들의 수보다 적은, 컴퓨터-판독가능 매체.
  56. 제 54 항에 있어서,
    상기 필터링하기 위한 명령들은 루트-레이즈드-코사인(RRC) 필터링을 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
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